JP4684792B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関し、特にシートに高光沢の画像を形成するための定着処理を施す定着装置に関するものである。

近年、カラー画像を形成する用途が増えてきており、このためデジタル式電子写真方式を利用したカラープリンタ、カラー複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置が数多く普及している。また、最近ではそのカラー画像の画質も向上してきており、近年市場の広がりが目立つデジタルスチルカメラの画像出力用として使用されることも増えてきている。

このことから、電子写真方式等を利用したプリンタ、複写機等のような画像形成装置としては、通常の画質からなる画像の出力が可能であることに加えて、銀塩写真に匹敵するような高光沢の画質からなる画像の出力も可能なものが要求されるようになっている。

ここで、このような光沢性に優れたカラー画像が得られる画像形成方法の一例としては、以下のような方法がある。まず、ベルト状搬送体により転写材であるシートを、熱源を内蔵する部材の下を移動させることにより、シート表面の熱可塑性樹脂からなる透明樹脂層上に付着したカラートナーを加熱し、カラートナーを透明樹脂層中に溶融させる。

次に、カラートナーを冷却してカラートナーをシートに固着させて画像を形成する。なお、このようにカラー画像を形成した後、シートをベルト状搬送体から分離する（例えば、特許文献１参照。）。

なお、この高光沢画像形成方法においては、シートを密着させるベルト状搬送体は、シート密着時、シートの下方に位置するようになっているが、シートの上方に位置するものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。

また、このような方式を取り入れて光沢性に優れたカラー画像が得られる画像形成装置の構成として、通常の定着処理を行う定着部（以下、第1の定着部という）の他、ベルト状搬送体を有する第２の定着部を設けたものがある。そして、この第２の定着部により第1の定着部により定着処理されたシートを再度定着処理して高光沢画像を得られるようにしている。

この場合、例えば画像形成装置に、再定着処理システムとして第２の定着部を備えた外部定着装置を接続するように構成している（例えば特許文献３の図１、特許文献４参照。）。また、画像形成装置の画像形成部と画像読み取り部との間に設けられた排紙部（いわゆる胴内排紙部）の空間に、写真サイズ用のベルト状搬送体を有する小型定着部を設けているものがある（例えば、特許文献３の図４参照。）。

ここで、第２の定着部を備えた外部定着装置は、通常の画像形成プロセスを経た後、画像形成装置の第１の定着部で定着処理されて排出されたシートを受け取ると共に、高光沢画像が選択されている場合には再度定着処理を行うようにしている。なお、このような外部定着装置において、シートを受け取ると、高光沢画像が選択されている場合、シートを内部に設けられた分岐パスを通ってベルト状搬送体を有する第２の定着部へと搬送する。

そして、このように第２の定着部へと搬送されたシートに対し、その高光沢形成面をベルト状搬送体のベルト面に密着させた状態で加熱手段及び加圧手段によって加熱及び加圧を行うことにより、シート上に高光沢画像を形成し、この後、排出する。なお、高光沢画像が選択されなかった場合には、分岐パスを排出トレイ側に切り替えることにより、そのままシートを排出する。

特開平５−２１６３２２号公報 特開２００２−９９１６８号公報 特開２００４−１５１２０１号公報 特開２００３−５５４５号公報

ところで、このような第２の定着部を備えた従来の画像形成装置において、例えば第２の定着部を胴内排紙部に設置した場合、画像形成装置の設置面積を拡大することなく、高光沢画像からなる高画質画像が得られるシステム構成が実現できる。しかし、このように第２の定着部を胴内排紙部に設置する場合、第２の定着部を小型に構成しなければならず、この場合定着可能なシートサイズが限定されてしまうため、多様なサイズのシートに対応することは困難である。

一方、画像形成装置に別体の外部定着装置を取り付けた場合には、ベルト状搬送体を有する第２の定着部を大きくすることが可能となるため、様々なサイズの光沢画像を得ることができる。しかしながら、この外部定着装置では、搬送パスが水平に配置されているため、定着装置のシート搬送方向の幅が広くなって装置が大型化し、設置面積が広くなるという問題があった。特に、第２の定着部を大きくするためにベルト状搬送体を長くすればするほど大型化することになる。

また、第２の定着部により高光沢画像を得るようにしても、この後、シートが排紙トレイ等に排出される際、シートの画像定着面が搬送通路に沿って摺動すると、このとき画像に傷が付き画質が劣化する場合がある。

そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、第２の定着部を備えた場合でも装置の大型化を抑えることができると共に、高光沢画像を形成することのできる定着装置及び画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、画像形成装置に装着され、画像形成装置内の第１の定着部でトナー像が定着されたシートを再度定着するための定着装置において、前記第１の定着部でトナー像が定着されたシートを再度定着する定着ローラ対、前記定着ローラ対の下流に設けられた下流側ローラ及び前記定着ローラ対の一方のローラと前記下流側ローラとに巻き付けられ、トナー像が定着された面を載せてシートを搬送する無端ベルトと、を備えた第２の定着部と、前記第１の定着部でトナー像が定着されたシートを前記第２の定着部に搬送する第１の搬送通路と、前記第２の定着部からシートを下流側に搬送する第２の搬送通路と、前記定着ローラ対と前記下流側ローラとの間で前記無端ベルトの搬送面の反対側に設けられ、前記第２の定着部でトナー像が再度定着されたシートを冷却する冷却装置と、を備え、前記無端ベルトを傾斜させて前記冷却装置を前記定着ローラ対よりも下方に位置させるとともに、前記第２の搬送通路は湾曲したガイド面を有し、前記第２の定着部でトナー像が再度定着されたシートを、トナー像定着面と反対の面が前記ガイド面に沿って案内されるようにすることを特徴とするものである。

さらに、本発明は、シート上にトナー像を形成する画像形成部と、前記画像形成部により形成されたシート上のトナー像を定着するための第１の定着部と、前記第１の定着部でトナー像が定着されたシートを再度定着する定着ローラ対、前記定着ローラ対の下流に設けられた下流側ローラ及び前記定着ローラ対の一方のローラと前記下流側ローラとに巻き付けられ、トナー像が定着された面を載せてシートを搬送する無端ベルトと、を備えた第２の定着部と、前記第１の定着部でトナー像が定着されたシートを前記第２の定着部に搬送する第１の搬送通路と、前記第２の定着部からシートを下流側に搬送する第２の搬送通路と、前記定着ローラ対と前記下流側ローラとの間で前記無端ベルトの搬送面の反対側に設けられ、前記第２の定着部でトナー像が再度定着されたシートを冷却する冷却装置と、を備え、前記無端ベルトを傾斜させて前記冷却装置を前記定着ローラ対よりも下方に位置させるとともに、前記第２の搬送通路は湾曲したガイド面を有し、前記第２の定着部でトナー像が再度定着されたシートを、トナー像定着面と反対の面が前記ガイド面に沿って案内されるようにすることを特徴とするものである。

本発明によれば、第１の定着部でトナー像が定着されたシートに対して第２の定着部により再度定着し、この再度定着されたシートを湾曲したガイド面を有する第２の搬送通路により搬送する。これにより、第２の定着部と第２の搬送通路を高さ方向に配置することができ、第２の定着部を備えた場合でも装置の設置面積を抑えることができる。また、シートを画像定着面と反対面がガイド面に沿って通過させるようにしたため、ガイド面でシートの画像面を傷付けることがなく高光沢画像を得ることができる。

以下、本発明の最良な実施の形態について、図面を参照して詳しく説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるカラー複写機の概略構成を示す図である。

図１において、２００Ａはカラー複写機、２００はカラー複写機本体（以下、装置本体という）である。この装置本体２００の上部には自動原稿給送装置６０により原稿載置台としてのプラテンガラス２０６に載置された原稿Ｄを読み取る画像読み取り部６１が設けられている。そして、この画像読み取り部６１には、光源２０７ａ、レンズ系２０７ｂ及びＣＣＤユニット２０７ｃが設けられている。

また、画像読み取り部６１の下方には画像形成部２０２、画像形成部２０２にシートＳを給送する給紙部２０９が設けられている。さらに、装置本体２００の一側には装置本体２００から排出される画像形成済みのシートを再度定着処理する外部定着装置１が備えられている。

ここで、画像形成部２０２には、感光ドラム２１３、１次帯電器２１４、単独に構成された黒現像器２０３、トナーカートリッジと一体となった複数の現像器２１５を内蔵したロータリ現像器２０１、現像後の画質を調整するポスト帯電器２１６が配設されている。
さらに、画像形成部２０２には、４色のトナー像を重ねて転写作像した後、シートＳへ多色画像を転写する無端状の転写ベルト２１７、転写ベルト２１７からシートＳへトナー画像を転写する２次転写ローラ２１９が設けられている。なお、２１８は、感光ドラム上の残トナーをクリーニングするドラムクリーナ、２２０は転写ベルト上の残トナーをクリーニングするベルトクリーナである。

また、給紙部２０９は、シートＳを収容して装置本体２００に着脱自在なカセット２１０，２１１及び手差しカセット２１２が設けられており、このカセット２１０，２１１及び手差しカセット２１２から画像形成部２０２に向けてシートＳが供給される。

なお、画像形成部２０２の上流側にはシートＳの姿勢位置精度を高め、転写ベルト上のトナー像に合わせてシートＳをタイミングよく送り出すレジストローラ２２１が配設されている。また、画像形成部２０２の下流側には、トナー像が転写されたシートＳを搬送する転写搬送装置２２２、シート上の未定着画像を定着する第１の定着部２０４、画像が定着されたシートＳを装置本体外に排出する排出ローラ対２０５等が配設されている。また、６２は、装置本体２００の画像形成動作全般を制御する制御装置である。

次に、このような構成のカラー複写機２００Ａの動作について説明する。

装置本体２００に設けられている制御装置６２から給紙信号が出力されると、例えば自動原稿給送装置６０によりプラテンガラス２０６に載置された原稿Ｄに、光源２０７ａから光が当てられ、反射する。そして、原稿Ｄから反射した光は、レンズ系２０７ｂを介して一旦ＣＣＤユニット２０７ｃにより読み取られて電気信号に変換され、レーザースキャナーユニット２０８から、この電気信号に対応したレーザ光が感光ドラム２１３上に照射される。

なお、このとき感光ドラム２１３は、予め一次帯電器２１４により帯電されおり、光が照射されることによって静電潜像が形成され、次いで黒現像器２０３及びロータリ現像器２０１内に配された複数の現像器２１５により、選択された色のトナー像が形成される。この後、感光ドラム上に形成されたトナー像はポスト帯電器２１６によって電位が調整され、やがて転写位置で転写ベルト２１７上に転写される。

ここで、カラーモードの場合には、トナー像が転写された転写ベルト２１７は次のトナー像が形成転写されるよう更に回転する。なお、この間、ロータリ現像器２０１は次の指定カラーの現像器を感光ドラム２１３に対向するよう反時計回りの方向に回転し、次の静電潜像を現像する準備をする。こうして、フルカラーモードでは所定画像数のトナー画像が転写され終わるまで、静電潜像形成・現像・転写を繰り返す。

一方、制御装置６２から給紙信号が出力されると、カセット２１０，２１１又は手差しカセット２１２からシートＳが供給される。この後、給紙部２０９から給送されたシートＳはレジストローラ２２１で斜行が補正され、さらにタイミングが合わされて転写ベルト２１７と２次転写ローラ２１９とにより構成される二次転写部に送られる。

次に、このように二次転写部に送られたシートＳは、２次転写ローラ２１９によりトナー像が転写された後、転写搬送装置２２２により第１の定着部２０４に搬送される。この後、第１の定着部２０４により加熱及び加圧されることにより、シートＳに未定着転写画像が永久定着される。

そして、このように画像が定着されたシートＳは排出ローラ２０５により装置本体２００から排出され外部定着装置１に受け渡される。このようにして、給紙部２０９から給送されたシートＳは画像が形成されて排出される。

なお、本カラー複写機２００Ａは両面画像形成機能を有しており、次に両面画像形成動作について、主にシートＳの搬送状態に基づいて説明する。既述した第１の定着部２０４による第１面の定着処理終了後のシートＳは、まず反転フラッパ機構１１１により下方に分岐され、反転分岐ポイントＰの下流に配置された反転搬送パス１０１へと搬送され、この反転搬送パス１０１によりスイッチバック反転される。

次に、このように反転搬送パス１０１によりスイッチバック反転されたシートＳは、表裏反転した状態で両面フラッパ機構１１２により、両面搬送パス１０２へと引き込まれた後、レジストローラ２２１を経て画像形成部２０２に向けて再送される。そして、このように画像形成部２０２に再搬送されたシートＳは、既述した作像プロセスによりトナー像がシートＳの第２面へと作像される。なお、反転搬送パス１０１から表裏反転させた状態で排出ローラ２０５によって排出すれば、シートＳは反転排紙される。

図２は装置本体２００に接続される外部定着装置１の概略構成を示す図であり、この外部定着装置１は、高光沢処理又は非光沢処理を選択的に行うことができるようになっている。

図２において、５は第２の定着部、２は外部定着装置１の上部に設けられ、装置本体２００から排出されたシートＳを受け取り搬送する上部搬送パスである。なお、第２の定着部５は、高光沢処理が選択された際、一旦装置本体２００に設けられた第１の定着部２０４にてトナー像の定着処理が施されたシートＳに対し、高温加圧を行って再度定着処理を施すものであり、これによりトナー画像を平滑化させるものである。

４は非光沢処理が選択された場合に、シートＳをそのまま排出、もしくは後続する不図示のフィニッシングユニットへと受け渡す排紙搬送パスである。６は高光沢処理が選択された場合に第２の定着部５へとシートＳを略Ｕ字反転し、搬送する第１の搬送通路である定着前搬送パスであり、第２の定着部側に湾曲したガイド面６ａを有している。

３は、選択された処理の種類、即ち高光沢処理又は非光沢処理に応じて搬送パスを、排紙搬送パス４又は定着前搬送パス６に切り替える分岐フラッパである。７は第２の定着部５による定着後のシートＳを略Ｕ字反転し、搬送する第２の搬送通路である定着後搬送パスであり、この定着後搬送パス７は定着前搬送パス６のガイド面６ａと逆方向に湾曲したガイド面７ａを有している。

８は、第２の定着部の下流に設けられ、第２の定着部５により最終的に高光沢画像が定着された後、定着後搬送パス７を経て搬送されてきたシートＳをスタックしておくスタックトレイである。

このように、本外部定着装置１は、シートＳを略Ｕ字反転し、第２の定着部５へと搬送する定着前搬送パス６と、第２の定着部５において定着処理が施された後のシートＳを略Ｕ字反転して搬送する定着後搬送パス７とを備えている。これにより、シートＳは定着前搬送パス６により略Ｕ字反転して第２の定着部５へと搬送され、第２の定着部５での再度の定着処理の後、定着後搬送パス７により略Ｕ字反転してスタックトレイ８に搬送される。

つまり、本外部定着装置１では、定着前搬送パス６のガイド面６ａ及び定着後搬送パス７のガイド面７ａにより全体的に略Ｓ字状のパスが形成される。そして、このように略Ｓ字状のパスを形成し、定着前搬送パス６と、第２の定着部５と、定着前搬送パス６とを上下方向に配置することにより、外部定着装置１の幅を短くすることができる。この結果、装置の設置面積を抑えることができると共に、高さを低くすることができる。

ところで、本実施の形態において、第２の定着部５は、シートＳの画像定着面である高光沢画像形成面を下方にして定着を行うように構成されている。そして、外部定着装置１が装置本体２００からシートＳを受け取る場合には、画像定着面が上の状態で受け取るように構成されていて、定着前搬送パス６により反転されて高光沢画像形成面を下方にしてシートＳを受け取る。

このように構成することにより、装置本体２００側におけるシート搬送シーケンスの複雑化を防ぐと共に、様々な外部接続ユニットに対応しやすくすることができる。また、装置本体２００としては画像が形成（定着）された面を上としたまま、外部定着装置１にシートＳを受け渡すことができ、装置本体内での反転排紙を行う必要性も生じないため、シートＳの画像形成（定着）面へのダメージも極力少なく抑えることができる。

一方、外部定着装置１における第２の定着部５の構成は、高光沢画像形成面を下方として密着搬送する方式を採用しているため、定着装置内部において受け取ったシートＳを、反転してから第２の定着部５へと搬送する必要が生じる。しかしながら、本外部定着装置１では一旦搬送を止めてから反対方向へと搬送するいわゆるスイッチバック反転ではなく、搬送方向の異ならない略Ｕ字反転を実装しているため画像面へのダメージはほとんど無く良好な高画質画像を得ることができるようになっている。

なお、本外部定着装置１のように装置本体２００から排出されたシートＳを、第２の定着部５を通過させてスタックトレイ８に排出する構成の場合、装置全体の設置面積を考慮すると搬送パス６，７を互いに異なる方向に屈曲させる方が望ましい。またこのように配置構成することで、シートＳのカール方向が一方向にならずに済むのでカールの発生を防ぐことができ、好適な成果物品位を得ることができる。

一方、一般的に定着直後のシートＳを屈曲パスに通す場合、画像形成面を半径方向外側に向けて搬送すると、ガイド面によりシートＳの画像定着面がしごかれ易くなり、微細な搬送キズが画像面に残ってしまう場合がある。

ここで、本外部定着装置１のように装置本体２００にて一旦定着されたシートＳを、定着前搬送パス６のガイド面６ａを通過した後、定着処理を行い、更に定着後搬送パス７のガイド面７ａを通過させると、シートＳは２回も屈曲パスを通ることなる。つまり、シートＳを、互いに異なる方向に屈曲したガイド面６ａ，７ａを備えた定着前及び定着後搬送パス６，７を通過させると、カールの発生を防ぐことはできるが、定着後のシートＳを２回も屈曲させることになる。

さらに、このように互いに異なる方向に屈曲したガイド面６ａ，７ａを備えた定着前及び定着後搬送パス６，７にてシートＳを搬送する場合は、必ず画像形成面が半径方向外側になってしまう場合が存在する。そして、この場合、既述したようにシートＳの画像定着面に微細な搬送キズが残る。

ところが、本実施の形態においては、画像定着面が外側となる屈曲パス（ガイド面６ａ）を第２の定着部５の上流側に配置し、画像定着面が内側となる屈曲パス（ガイド面７ａ）を第２の定着部５の下流側に配置している。これにより、第２の定着部５により再度定着処理が施された画像形成(定着)面へのダメージを最小限に食い止めることが可能となる。

即ち、既述したように本実施の形態における第２の定着部５は、一旦装置本体２００内部に設けられた第１の定着部２０４にて定着された画像面を、再度高温圧着して平滑面を作成するものである。このため、装置本体２００からのシートＳが、画像定着面が外側となる状態でガイド面６ａを通過する際、画像形成(定着)面に微細な傷がついても、第２の定着部５における平滑面作成時に消滅させることができる。

次に、このように構成された外部定着装置１における動作について説明する。

まず、通常の非光沢（または低光沢）の画像を有したシートを出力する場合の動作について説明する。この場合、装置本体２００にて作成された非光沢（または低光沢）画像が載せられたシートＳが外部定着装置１に送り込まれると、シートＳは分岐フラッパ３により上部に設けられた排紙搬送パス４へ送られ、そのまま排出される。もしくは、後続ユニットであるフィニッシングユニットへ受け渡される。

次に、高光沢画像を有したシートを出力する場合について説明する。この場合、装置本体２００にて作成された高光沢の画像が形成されたシートＳが外部定着装置１に送り込まれると、分岐フラッパ３が切り替わり、定着前搬送パス６にシートＳが搬送される。この後、第２の定着部５により再定着が行われて、定着後搬送パス７を通過した後、スタックトレイ８へと排出される。

なお、定着前搬送パス６を通過する際、第１の定着部２０４にて定着された画像面に多少のキズが付くが、これは既述したように第２の定着部５による平滑面作成時に消滅してしまう。また、定着後搬送パス７ではシートＳの高光沢画像形成面が内側となって搬送されるため、言い換えれば画像定着面と反対面がガイド面７ａに沿って通過するため、画像へのダメージはつきにくい。したがって、定着前及び定着後搬送パス６，７に湾曲したガイド面６ａ，７ａを用いても高画質にて高光沢画像を供給することが可能となる。

図３は、外部定着装置１の第２の定着部５の構成を示す図であり、図３において、１１は加圧ローラ、１２は加熱ローラ、１５は加圧ローラ１１と加熱ローラ１２とにより挟持搬送される無端ベルトである。なお、この加圧ローラ１１は、無端ベルト１５を介して加熱ローラ１２に圧接してニップを形成し、無端ベルト上のシートＳを加圧及び加熱するものである。そして、この加圧ローラ１１は、熱伝導性の高い金属製円筒ロールに弾性層（例えばＪＩＳ−Ａゴム硬度が４０°程度のシリコーンゴム層）及び離型層（例えばＰＦＡ等のフッ素樹脂製チューブ）を被覆形成して構成されている。

また、加熱ローラ１２は、熱伝導性の高い金属製円筒ロールに離型層（例えばＰＦＡ等のフッ素樹脂製チューブ）を被覆形成し、そのロール内部にハロゲンヒータ１２ａを配置したものである。ここで、本実施の形態において、加熱ローラ１２の温調温度は２００℃に設定されており、４色のトナー像を定着する場合においても良好な定着性を確保している。なお、この加熱ローラ１２の温調温度はこれに限定されるものではなく、また現像装置の個数（トナーの種類）もこれに限定されるものでない。

また、無端ベルト１５は、熱硬化型のポリイミド製の無端状フィルム（７５μｍ以上）等からなるベルト基材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り、図中矢印ｂ方向に回転駆動される。そして、定着処理動作の際には、この無端ベルト１５を、加圧ローラ１１によってシートＳの画像定着面を押し付けながらシートＳと共に加熱ローラ１２によって加熱することにより、良好な定着性を確保することができるようにしている。

なお、図３において、１３は無端ベルト１５からシートＳを自身の剛性により剥離させるための剥離ローラであり、この剥離ローラ１３の外形寸法は、無端ベルト１５とシートＳの付着力及び無端ベルト１５の剥離ローラ１３への巻き付き角度によって決定される。

１４は、無端ベルト１５の回転時に発生する片寄り走行によりベルト端部が破損することを防止するためのステアリングローラであり、このステアリングローラ１４により無端ベルト１５の進行方向を調整するようにしている。ここで、このステアリングローラ１４は、軸の一方を図示しない変位機構によって加熱ローラ１２の軸線に対して傾くように変位させることにより、無端ベルト１５の進行方向を調整する仕組みになっている。

なお、無端ベルト１５は、加圧ローラ１１と加熱ローラ１２とにより構成される定着ローラ対１１Ａの一方のローラである加熱ローラ１２と、下流側ローラであるステアリングローラ１４及び剥離ローラ１３とに巻き付けられている。

１６は加熱ローラ１２と剥離ローラ１３の間で、無端ベルト１５のシート押付面と反対側面である内周面に密着している冷却手段である冷却装置であり、この冷却装置１６により、無端ベルト１５を介してシートＳの熱を吸収するようにしている。なお、この冷却装置１６は、例えば放熱板等で構成されている。また、この冷却装置１６の冷却目標温度は、使用するトナーやシートの受像層等の種類等によっても異なるが、一般に無端ベルト１５上のシートＳの温度が６０〜８０℃になるような温度である。

そして、このような冷却装置１６を設けることにより、上方の定着前搬送パス６を通過するシートの熱による、高光沢画像が冷却定着されたシートへの熱的な影響度を少なくすることができる。また、従来、装置内部の温度制御のために別途設けていた冷却手段が不要となる。なお、冷却装置１６としては、冷却ファンを用いてシートＳを冷却する構成のものを用いても良い。

また本実施の形態では、図３に示すように無端ベルト１５の内、少なくとも加熱ローラ１２から冷却装置１６までの張架面を、水平面より下方傾斜させて配置している。つまり、定着前搬送パス６と第２の定着部５のシートの受渡し部を、定着後搬送パス７との受渡し部よりも高い位置に設定することにより、定着ローラ対１１Ａよりも冷却装置１６の方が下方に位置するよう無端ベルト１５を傾斜させている。

これにより、冷却装置１６への不要な熱移動を排除することが可能となり、冷却装置１６の能力の低下を防ぐことができ、装置全体のダウンサイジングにも貢献することができる。なお、本実施の形態では、このベルト張架面の角度を略３０度に設定することで、良好な冷却能力を得ることができ、加熱ローラ１２の温度制御と冷却装置１６の温度制御との両立が図られている。

次に、第２の定着部５による高光沢画像の作成動作について説明する。

まず、本実施の形態においては高光沢画像を得る手法の一つとして、以下の方式が採用されている。なお、出力を依頼する操作者が高光沢画像の出力を要望する場合、好ましくは高光沢画像出力用シートを使用する。

この高光沢用画像出力シートとしては、図４の（ａ）に示すようにシート状基材５１の片面に熱可塑性樹脂からなる透明な受像層５２を設けた光沢出力用シートＳ１を使用する。このような光沢出力用シートＳ１は、その受像層５２が形成された面が全面にわたって均一な光沢感を有するものとなる。

そして、高光沢性を付与した画像出力を行う特別出力モードでは、このような光沢出力用シートＳ１を使用する。なお、このような光沢出力用シートＳ１以外でも、コート紙等を使用してもある程度の光沢性がある画像出力を行うことができる。

これに対し、通常出力モードにおいては、非光沢の画像出力を行うのであればＡ４版、Ｂ５版等の規定サイズからなる普通紙等のシート自体が光沢性のほとんどないものを使用する。また、低光沢の画像出力を行うのであればコート紙等のシート自体に表面平滑で少し光沢性があるものを使用する。

ここで、特別出力モードにおいて、低光沢及び非光沢画像の定着が行われたシートＳが外部定着装置１に送り込まれると、そのシートＳは加熱ローラ１２により加熱された無端ベルト１５と加圧ローラ１１の間のニップを通過することにより加熱加圧される。また、そのニップを通過した後も無端ベルト１５に密着した状態のままで搬送される。

次に、無端ベルト１５に密着したシートＳは、冷却装置１６により所定の温度（６０〜８０℃）まで冷却された後、剥離ローラ１３のある部位において無端ベルト１５から剥離される。

ところで、装置本体２００の第1の定着部２０４において定着処理が施されたシートＳのトナー像は、図４の（ｂ）に示すように、受像層５２の表面に少し埋没した状態となっている。

しかし、本実施の形態では、再度の定着処理において、まず第２の定着部５における加熱によりシートＳ１の受像層５２を溶融させる。この後、受像層５２と、受像層５２に同じく溶融されて押し込まれた状態にある１回目定着後のトナー像Ｔａとを冷却装置１６によって冷却する。さらに、この後、このトナー像Ｔａを含む受像層５２の全面を無端ベルト１５の表面にならった平滑な表面状態で固化させる。

そして、このような再度の定着処理を施すことにより、トナー像Ｔａは無端ベルト１５の平滑表面に沿って図４の（ｃ）に示すように受像層５２にほぼ完全に埋没し、かつ表面が平滑な状態の光沢感が付与されたトナー像Ｔｂとなる。なお、このように第２の定着部５により、再度定着処理が施されたシートＳは、既述したとおり定着後搬送パス７を通過してスタックトレイ８上に排出される。

図５は、外部定着装置１の制御ブロック図である。図５において、７０は外部定着装置１の動作制御を行うコントローラであり、このコントローラ７０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等にて構成されるマイクロコンピュータからなるものである。そして、このコントローラ７０は、ＲＯＭ等のメモリに格納されている制御プログラムと操作部７１、他ＯＡ機器から入力される選択指示情報の内容に従って制御動作を実行するようになっている。なお、後述する各動作に関する制御プログラムもＲＯＭ等のメモリに格納されている。

さらに、このコントローラ７０は、排紙搬送パス４に設けられた搬送ローラ等を駆動する上搬送モータ（Ｍ１）、分岐フラッパ３を駆動するソレノイド（ＳＬ）に対して所要の制御信号を送出するようになっている。また、定着前搬送パス６に設けられた搬送ローラ等を駆動する上屈曲パスモータ（Ｍ２）、加圧ローラ１１を駆動する定着モータ（Ｍ３）、加熱ローラ内部のハロゲンヒータ１２ａである定着ヒータ（Ｈ）に対して所要の制御信号を送出するようになっている。さらに、定着後搬送パス７に設けられた搬送ローラ等を駆動する下屈曲パスモータ（Ｍ４）及び冷却装置１６として冷却ファンを用いた場合には冷却ファン（Ｆ）に対して所要の制御信号を送出するようになっている。

また、操作部７１は外部定着装置１又は装置本体２００の所定の位置に設けられている。そして、この操作部７１には、外部定着装置１を使用する際の各種条件の設定や選択、決定、実行指示を入力するキー、外部定着装置１の設定、動作状態、各種条件の選択メニュー、入力された情報等を表示させる表示部を備えている。

ここで、表示部は、一般的な液晶表示画面やランプであってもよいが、通常は、情報の表示に加えて情報の選択指示や入力も行うことができるタッチパネル式の液晶表示画面が使用される。そして、この操作部７１で入力された指示情報はコントローラ７０に送信され、また表示部にはコントローラ７０から制御動作や他ＯＡ機器などからの出力状況等により所定の表示が行われる。

そして、外部定着装置１は、所定の選択指示により一般の画質（低光沢、非光沢の画質）の画像出力（コピー、プリント）を行う通常出力モードと、高光沢性を付与した画像出力を行う特別出力モード（光沢付与モード）のいずれかを選択できるようになっている。なお、この選択指示は、タッチパネル式の液晶表示画面を備えた操作部７１から所定の入力画面等を表示して直接行うか、または他ＯＡ機器からの選択入力操作などと併用して行う。

また、装置本体２００においては、所望の画質からなる画像出力を確実に行う観点等から上記した各出力モードに対応したシートＳをそれぞれ使用するように設定されている。例えば、光沢出力用シートＳ１を図１に示す給紙カセット２１１に、普通紙やコート紙等のシートＳを図１に示す給紙カセット２１０にそれぞれ収納する。

以下、各モードが選択されたときの外部定着装置１の主な動作について説明する。

装置本体２００よりシートの受け取り要請があった場合、コントローラ７０は、まず上搬送モータ（Ｍ１）をＯＮし（ｓｔｅｐ１）、回転を指示する。これにより外部定着装置１は装置本体２００からシートＳを受け取れる状況になる。次に、装置本体側の制御装置６２と情報通信を行い、送られてくるシートＳの出力モードが特別出力モード又は通常出力モードかの判定を行う（ｓｔｅｐ２）。

ここで、本実施の形態において、コントローラ７０は、操作部７１により、例えば給紙カセット２１１に収納された光沢出力用シートＳ１の給送が設定された場合には、特別出力モード（光沢付与モード）が選択されたと判断する。なお、この場合、受像層面側にトナー像を転写させるためには、光沢出力用シートＳ１をその受像層５２が転写面側に位置するように給紙する必要があることから、シートＳ１を給紙カセット２１１に、受像層５２のある面を下面にした状態で収容しておく。

次に、このように出力モードが特別出力モードと判断すると（ｓｔｅｐ２のＮ）、予め省エネモード等の待機モードにより低めに温調されていた第２の定着部５の定着ヒータＨをＦＵＬＬ点灯する（ｓｔｅｐ３）。さらに、冷却装置として冷却ファンを用いた場合には、冷却ファンをＯＮとする（ｓｔｅｐ４）。

次に、装置本体２００における一連の画像形成プロセスにより、高光沢と判断されたシートＳ１に永久トナー像が形成され、このシートＳ１が外部定着装置１に送り込まれたと判断すると、ソレノイドをＯＮとする（ｓｔｅｐ５）。これにより、分岐部における分岐フラッパ３が下方搬送側に切り替わり、定着前搬送パス６へとシートＳ１を搬送する。この間、コントローラ７０は、上屈曲パスモータ（Ｍ２）、定着モータ（Ｍ３）、下屈曲パスモータ（Ｍ４）等随時ＯＮさせていく（ｓｔｅｐ６）。

この結果、装置本体２００から送り込まれたシートＳ１は定着前搬送パス６から第２の定着部５に搬送された後、第２の定着部５により平滑性を高めた再度の定着処理が施され、この後、定着後搬送パス７からスタックトレイ８へ排出される（ｓｔｅｐ７）。

なお、この際、既述したように一旦通常定着された画像面側の定着トナー像が、再度無端ベルト１５側にて溶融されつつ押し込まれることにより、平滑で高光沢の画像の定着が実現される。また、既述したように定着後搬送パス７ではシートＳの高光沢画像形成面が内側となって搬送されるため、画像へのダメージはつきにくく、これにより画質の劣化のない高光沢画像がシート上に形成される。

次に、継続搬送シーケンスが終了したかを判断し（ｓｔｅｐ８）、継続搬送シーケンスが終了したと判断した場合には（ｓｔｅｐ８のＹ）、各種Ｍ（モータ）／Ｈ（ヒータ）／Ｆ（ファン）をＯＦＦし（ｓｔｅｐ９）、制御シーケンスを終了する。

一方、操作部７１により、普通紙やコート紙等のシートＳが収容されている給紙カセット２１０からの給送が設定されると、コントローラ７０は、出力モードが通常出力モードと判断する。そして、このように出力モードが通常出力モードと判断すると（ｓｔｅｐ２のＹ）、ソレノイドをＯＦＦとする（又はＯＦＦの状態を保つ）（ｓｔｅｐ１０）。これにより分岐フラッパ３が上方搬送側に切り替わり、排紙搬送パス４へとシートＳ２を搬送する。

次に、このように排紙搬送パス４に搬送されたシートＳは、やがて排紙トレイもしくは不図示の接続された後続ユニットである別のフィニッシングシステムへと受け渡される（ｓｔｅｐ１１）。なお、この間に、継続搬送シーケンスが終了したかを判断し（ｓｔｅｐ１２）、継続搬送シーケンスが終了したと判断した場合には（ｓｔｅｐ１２のＹ）、制御シーケンスを終了する。これにより、シートＳに非光沢もしくは低光沢の画像が形成される。

以上説明したように、第２の定着部５により再度定着処理を施されたシートＳを定着後搬送パス７により搬送する際、シートＳを、画像定着面と反対面がガイド面７ａに沿って通過させるようにすることにより、高光沢画像を形成することができる。さらに、既述したように略Ｓ字状のパスを形成し、定着前搬送パス６と、第２の定着部５と、定着前搬送パス６とを上下方向に配置することにより、外部定着装置１の幅を短くすることができると共に、高さを低くすることができる。

この結果、高光沢画像の高画質化を高い次元で達成しながら設置面積の縮小が可能となり、使用するユーザーを限定することなく、幅広いユーザーに対して高光沢からなる高画質画像を供給することが可能となる。これにより、本システムを導入できる導入先を大きく広げることができる。

更には大きなサイズのシートまで対応して、シートに画像情報を面付け処理して第２の定着部５を通過させ、最終画像の定着が終了したシートを所望のサイズに裁断する裁断部を必要とする場合でも、装置を大型化することなく容易に配置することも可能となる。

また、実際に高光沢の銀塩写真の裏面に印字要望のあるコピーショップ等で設置場所及び機器導入コストの要望に対しても、コンパクトに設置できて銀塩写真調の高光沢画像が得られ同時に裏面印字ができる普及価格の画像形成装置の提供が可能となった。

なお、これまでは第２の定着部５を装置本体２００に接続可能な外部定着装置１内に配置した構成について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、カラー複写機（画像形成装置）２００Ａの装置本体２００内に第２の定着部５を配置する構成としてもよい。

この場合にも、定着前搬送パス６によりシートＳを第２の定着部５へと搬送し、第２の定着部５で定着後のシートＳを定着後搬送パス７により搬送するようにすれば、装置本体２００に全体的に略Ｓ字状にパスが形成される。これにより、装置本体２００の大型化を防ぐことができる。

また、これまでの説明においては、外部定着装置１にコントローラ７０を設け、このコントローラ７０により外部定着装置１の制御を行うようにしたが、装置本体側の制御装置６２により外部定着装置１の制御を行うように構成しても良い。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の一例であるカラー複写機の概略構成を示す図。 上記カラー複写機の装置本体に接続される外部定着装置の概略構成を示す図。 上記外部定着装置の第２の定着部の構成を示す図。 上記カラー複写機に用いられる高光沢用画像出力シートの、（ａ）は構成を示す図、（ｂ）は１回目の定着後の状態を示す図、（ｃ）は２回目の定着後の状態を示す図。 上記外部定着装置の制御ブロック図。 上記外部定着装置の定着制御を説明するフローチャート。

符号の説明

１ 外部定着装置
３ 分岐フラッパ
５ 第２の定着部
６ 定着前搬送パス
６ａ 湾曲したガイド面
７ 定着後搬送パス
７ａ 湾曲したガイド面
８ スタックトレイ
１１ 加圧ローラ
１１Ａ 定着ローラ対
１２ 加熱ローラ
１５ 無端ベルト
１６ 冷却装置
６２ 制御装置
７０ コントローラ
２００Ａ カラー複写機
２００ カラー複写機本体
２０２ 画像形成部
２０４ 第１の定着部
Ｓ，Ｓ１ シート

Claims (11)

1. 画像形成装置に装着され、画像形成装置内の第１の定着部でトナー像が定着されたシートを再度定着するための定着装置において、
   前記第１の定着部でトナー像が定着されたシートを再度定着する定着ローラ対、前記定着ローラ対の下流に設けられた下流側ローラ及び前記定着ローラ対の一方のローラと前記下流側ローラとに巻き付けられ、トナー像が定着された面を載せてシートを搬送する無端ベルトと、を備えた第２の定着部と、
   前記第１の定着部でトナー像が定着されたシートを前記第２の定着部に搬送する第１の搬送通路と、
   前記第２の定着部からシートを下流側に搬送する第２の搬送通路と、
   前記定着ローラ対と前記下流側ローラとの間で前記無端ベルトの搬送面の反対側に設けられ、前記第２の定着部でトナー像が再度定着されたシートを冷却する冷却装置と、を備え、
   前記無端ベルトを傾斜させて前記冷却装置を前記定着ローラ対よりも下方に位置させるとともに、前記第２の搬送通路は湾曲したガイド面を有し、前記第２の定着部でトナー像が再度定着されたシートを、トナー像定着面と反対の面が前記ガイド面に沿って案内されるようにすることを特徴とする定着装置。
2. 前記第２の定着部は、前記第１の搬送通路により搬送されてくるシートを、前記定着ローラ対によりトナー像定着面を前記無端ベルトに押し付けながらトナー像を再度定着することを特徴とする請求項１記載の定着装置。
3. 前記冷却装置は、前記無端ベルトのシート押付側と反対側に当接し、前記無端ベルトを介してシートを冷却することを特徴とする請求項１又は２記載の定着装置。
4. 前記第１の搬送通路から前記第２の定着部へのシートの受渡し部を前記第２の定着部から前記第２の搬送通路へのシートの受渡し部よりも高い位置に設定したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の定着装置。
5. 前記第１の搬送通路に、前記第２の搬送通路のガイド面の湾曲と逆方向に湾曲させたガイド面を備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の定着装置。
6. シート上にトナー像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部により形成されたシート上のトナー像を定着するための第１の定着部と、
   前記第１の定着部でトナー像が定着されたシートを再度定着する請求項１乃至５のいずれか１項に記載の定着装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
7. シート上にトナー像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部により形成されたシート上のトナー像を定着するための第１の定着部と、
   前記第１の定着部でトナー像が定着されたシートを再度定着する定着ローラ対、前記定着ローラ対の下流に設けられた下流側ローラ及び前記定着ローラ対の一方のローラと前記下流側ローラとに巻き付けられ、トナー像が定着された面を載せてシートを搬送する無端ベルトと、を備えた第２の定着部と、
   前記第１の定着部でトナー像が定着されたシートを前記第２の定着部に搬送する第１の搬送通路と、
   前記第２の定着部からシートを下流側に搬送する第２の搬送通路と、
   前記定着ローラ対と前記下流側ローラとの間で前記無端ベルトの搬送面の反対側に設けられ、前記第２の定着部でトナー像が再度定着されたシートを冷却する冷却装置と、を備え、
   前記無端ベルトを傾斜させて前記冷却装置を前記定着ローラ対よりも下方に位置させるとともに、前記第２の搬送通路は湾曲したガイド面を有し、前記第２の定着部でトナー像が再度定着されたシートを、トナー像定着面と反対の面が前記ガイド面に沿って案内されるようにすることを特徴とする画像形成装置。
8. 前記第２の定着部は、前記第１の搬送通路により搬送されてくるシートを、前記定着ローラ対によりトナー像定着面を前記無端ベルトに押し付けながらトナー像を再度定着することを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
9. 前記冷却装置は、前記無端ベルトのシート押付側と反対側に当接し、前記無端ベルトを介してシートを冷却することを特徴とする請求項７又は８記載の画像形成装置。
10. 前記第１の搬送通路から前記第２の定着部へのシートの受渡し部を前記第２の定着部から前記第２の搬送通路へのシートの受渡し部よりも高い位置に設定したことを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記第１の搬送通路に、前記第２の搬送通路のガイド面の湾曲と逆方向に湾曲させたガイド面を備えることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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