JP4687347B2

JP4687347B2 - 定着装置および画像形成装置

Info

Publication number: JP4687347B2
Application number: JP2005263496A
Authority: JP
Inventors: 聡臼井
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2005-09-12
Filing date: 2005-09-12
Publication date: 2011-05-25
Anticipated expiration: 2025-09-12
Also published as: JP2007078787A

Description

本発明は、光沢のある画像を形成する電子写真方式の画像形成装置に関する。

近年の画像形成装置は、カラー化や高精細化が進み、写真と同様の高画質なカラー画像を出力することも可能となっている。このような画像形成装置において、デジタルスチルカメラで撮影した画像を出力する際には、銀塩写真と同様に高光沢であるほうが好まれる。
一方、オフィスで使用される画像形成装置が出力する画像は、ワープロ文書に代表されるような、文字や線画が主体の低光沢な白黒画像が一般的である。このような画像は、光沢があると文字が見づらくなるために、白黒画像を出力する画像形成装置はトナーの定着温度や定着時間を調整して、出力画像が低光沢となるようにしている。
低光沢の画像を出力する時と、高光沢の画像を出力する時とでは定着温度や定着時間が異なる。このため、一台の画像形成装置で低光沢の画像と高光沢の画像の両方に対応するためには、例えば、特許文献１に開示されているように、出力する画像の光沢度にあわせて、定着温度や定着時間を異ならせる必要がある。
特許文献１に開示されている画像形成装置は二つの定着器を備えており、この画像形成装置においては、トナー像が転写された記録用紙は、まず第１定着器においてトナー像が定着させられる。そして、低光沢の画像を出力する場合には、記録用紙を排出口から排出する。一方、高光沢の画像を出力する場合には、記録用紙を第１定着器から第２定着器へ搬送してトナー像を再度加熱・加圧し、その後に冷却して固化させることにより記録用紙表面の平滑性を向上させて光沢度を上げている。

また、出力する画像の光沢度を別の観点で変えているものもある。例えば、特許文献２に開示されている画像形成装置は、中間転写ベルト上に形成されたトナー像を記録用紙に転写し、中間転写ベルトと共にトナー像が転写された記録用紙を定着器へ搬送する。この画像形成装置においては、中間転写ベルトの表面は、シリコーンゴムを均一に塗布して表面粗さを小さくした第１領域と、表面粗さが粗い第２領域とに分けられている。この画像形成装置において、この第２領域を用いてトナー像を記録用紙に転写し、この第２領域と記録用紙とを密着させたまま定着器を通過させると、中間転写ベルトの表面粗さが小さいので記録用紙に定着するトナー像の表面が滑らかになり、表面粗さが粗い場合と比較して光沢が増すこととなる。
特開２００５−１７３２５９号公報特開２００１−１５４５１０号公報

特許文献１に開示された装置では、第２定着器を使用することにより定着温度や定着時間を低光沢の画像を出力する時と異ならせ、高光沢の画像を得ている。しかし、特許文献１に開示されている画像形成装置のように、二つの定着器を筐体内に収めていると、画像形成装置の筐体が大きくなってしまうという問題が生じてしまう。

特許文献２に開示された装置では、中間転写ベルトの表面粗さが小さい領域を用いてトナー像を転写し、この第２領域と記録用紙とを密着させたまま定着器を通過させると、光沢のある画像を得ることができる。しかしながら、特許文献２に開示された装置においては、中間転写ベルトの表面粗さの小さな領域は、普通紙と光沢紙との区別なく、記録用紙に接触させることができる。表面粗さの小さな領域は、シリコーンゴムを均一に塗布して表面粗さを小さくしてあるが、普通紙が接触すると普通紙の繊維や普通紙表面の添加剤によってシリコーンゴムの表面がダメージを受け、表面の均一性が急速に低下してしまう。このように表面の均一性が急速に低下して高光沢の画像が得られなくなると、ベルトをすぐに交換しなくてはならなくなるので、中間転写ベルトの寿命や装置のメンテナンスという点で問題がある。

本発明は、上述した背景の下になされたものであり、その目的は、画像形成装置を大きくすることなく低光沢の画像と高光沢の画像の両方を出力できるようにすると共に、高光沢な画像を形成するのに使用されるベルトの寿命を長くすることにある。

上述した課題を解決するために本発明は、第１ロールと、トナー像が転写されたシートの搬送路を挟んで前記第１ロールに対向する第２ロールと、前記第１ロールを第１荷重、または前記第１荷重より大きな第２荷重で前記第２ロールへ押圧する押圧手段と、第１領域と第２領域とを有し、前記第１ロールと前記第２ロールとの間のニップ部に狭持されて周回移動させられる無端ベルトと、前記ニップ部に搬送されたシートと、該シート共に前記ニップ部にある前記無端ベルトを第１温度、または前記第１温度より高い第２温度で加熱する熱源と、前記ニップ部から見て前記搬送路の下流側にあり、前記ニップ部で加熱および加圧されて前記ニップ部を通過したことにより前記無端ベルトに付着したシートを冷却する冷却装置とを備え、前記第１領域にはシリコーンゴムの層が表面に形成され、前記第２領域には、ポリテトラフルオロエチレンの層が表面に形成され、画像形成モードが低光沢モードである場合には、前記シートは非レジンコートのシートであり、前記シートが前記第１領域と共に前記ニップ部を通過するように前記無端ベルトを移動させ、前記熱源は前記第温度で前記シートと前記無端ベルトとを加熱し、前記押圧手段は前記第１ロールを第１荷重で押圧し、画像形成モードが高光沢モードである場合には、前記シートはレジンコートされたシートであり、前記シートが前記第２領域と共に前記ニップ部を通過するように前記無端ベルトを移動させ、前記熱源は前記第２温度で前記シートと前記無端ベルトとを加熱し、前記押圧手段は前記第１ロールを第２荷重で押圧することを特徴とする定着装置を提供する。

本発明によれば、画像形成装置を大きくすることなく低光沢の画像と高光沢の画像の両方を出力できるようにすることができ、また、高光沢な画像を形成するのに使用されるベルトの寿命を長くすることができる。

［実施形態の構成］
図１は本発明の実施形態に係る画像形成装置１００を示した図である。画像形成装置１００は、記録用紙上にトナー像を形成する画像形成部３と、画像形成部３に記録用紙を供給する給紙部４と、記録用紙上に形成されたトナー像を定着させ、記録用紙を排出する定着・排紙部５と、上述の各部を制御するコントロール部１とを備えている。

コントロール部１は、制御部１０、操作部１１および通信部１２を備える。制御部１０はＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、ＲＯＭに記憶されている制御プログラムを実行することによって画像形成装置１００の各部を制御する。操作部１１は液晶ディスプレイや複数のボタン（いずれも図示略）を備え、画像形成モードの選択等のユーザによる各種の入力指示を受け付ける。通信部１２は、図示せぬパーソナルコンピュータ等の外部装置から送信される画像データや各種メッセージ等を受信する。なお、本実施形態の画像形成装置１００は、画像形成モードとして低光沢のプリントを行う低光沢モードと、高光沢のプリントを行う高光沢モードとを備えている。

画像形成部３は、図示せぬパーソナルコンピュータ等の外部装置から供給される画像データに基づいて画像を形成する。より具体的には、画像形成部３は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の色毎に、図中の矢印ａ方向に回転する感光体３０１Ｙ，３０１Ｍ，３０１Ｃ，３０１Ｋを備えている。帯電器３０２Ｙ，３０２Ｍ，３０２Ｃ，３０２Ｋは、上述した感光体を均一な電位に帯電させる装置である。各帯電器により帯電させられた感光体は、露光部３０３Ｙ，３０３Ｍ，３０３Ｃ，３０３Ｋから出力される光により露光される。各露光部は、ＹＭＣＫ各色の画像データに基いて変調された露光光を、帯電した感光体に出力し、ＹＭＣＫ各色の静電潜像を感光体上に形成する。

現像器３０４Ｙ，３０４Ｍ，３０４Ｃ，３０４Ｋは、各感光体に形成された静電潜像を現像するものである。各現像機は対応する感光体に形成された静電潜像をトナーによって現像し、感光体上にトナー像を形成する。クリーナ３０５Ｙ，３０５Ｍ，３０５Ｃ，３０５Ｋは、中間転写ベルト３０８に転写されずに感光体に残留したトナーをクリーニングする装置である。中間転写ベルト３０８に転写されずに感光体に残留したトナーは各クリーナにより回収される。イレーズランプ３０６Ｙ，３０６Ｍ，３０６Ｃ，３０６Ｋは、感光体上の静電潜像を消去するランプである。各クリーナによりトナーが回収された感光体上の静電潜像は、各イレーズランプによって消去される。

各感光体のトナー像が転写される中間転写ベルト３０８は、駆動ロール３０９および対向ロール３１１に張架されており、感光体３０１Ｙ，３０１Ｍ，３０１Ｃ，３０１Ｋと接触しながら図中の矢印ｂ方向に周回移動する。

１次転写ロール３０７Ｙ，３０７Ｍ，３０７Ｃ，３０７Ｋは、中間転写ベルト３０８を挟んで感光体３０１Ｙ，３０１Ｍ，３０１Ｃ，３０１Ｋと対向する位置に配置されている。各１次転写ロールは、対応する感光体との間でニップ領域を形成し、このニップ領域において感光体３０１Ｙ，３０１Ｍ，３０１Ｃ，３０１Ｋ周面のトナー像を中間転写ベルト３０８に転写する。また、２次転写ロール３１０は、中間転写ベルト３０８を挟んで対向ロール３１１に対向する位置に配置されている。２次転写ロール３１０は、対向ロール３１１との間にニップ領域を形成し、中間転写ベルト３０８上のトナー像を記録用紙Ｐに２次転写する。

給紙部４は、種々の記録用紙を収容する複数の用紙トレイ４１と、用紙トレイ４１から記録用紙を送り出す複数のフィードロール４２と、記録用紙を搬送する複数の搬送ロール４３とを備え、画像形成時に記録用紙を二次転写位置に供給する。本実施形態において用いられる記録用紙には、いわゆる普通紙と光沢紙の２種類がある。ここで光沢紙とは、普通紙に熱可塑性樹脂を主成分としたコート層を設けた記録用紙であり、例えば、ポリエステル等からなる熱可塑性樹脂を主成分としたものを、厚さ５〜２０μｍの厚さで基材の表面に設けて、基材の表面に透明なコート層を備えるようにしたものである。トナーをこのコート層に埋め込むことにより平滑な表面を得られる。光沢紙を用いて高光沢モードで画像形成を行うと、トナー像の部分だけでなくコート層の部分も加熱・冷却によって溶融・固化がなされるために、光沢紙の記録面全体が光沢性を有することとなる。

定着・排紙部５は、定着器５１と、排紙トレイ５２とを備えている。図２は、定着器５１の構成を示した図である。同図に示されているように、定着器５１は定着ロール５２１と、加圧ロール５２２と、冷却装置５２３と、剥離ロール５２４と、案内部材５２５ａ，５２５ｂと、ステアリングロール５２６と、定着ベルト５２７と、排出ロール５２８ａ，５２８ｂとを備えている。

定着ロール５２１は、熱伝導性の高い金属により形成されており、表面にはＰＦＡチューブ等のフッ素樹脂からなる離型層５２１ａが設けられている。また、定着ロール５２１の内部には、例えば、ハロゲンランプ等の熱源５２１ｂが配置されている。この熱源５２１ｂは、画像形成モードに応じて制御部１０により制御される。また、定着ロール５２１は、図示せぬモータにより回転させられ、定着ベルト５２７を図中の矢印ｒ方向に周回移動させる。

加圧ロール５２２は、熱伝導性の高い金属により形成されており、記録用紙の搬送路および定着ベルト５２７を挟んで定着ロール５２１に対向している。加圧ロール５２２の表面には、ゴム硬度（ＪＩＳ−Ａ）が４０°程度のシリコーンゴムからなる弾性体層５２２ａが設けられており、弾性体層５２２ａの表面にはＰＦＡチューブ等のフッ素樹脂からなる離型層５２２ｂが設けられている。また、定着ロール５２１の内部には、例えば、ハロゲンランプ等の熱源５２２ｃが配置されている。この熱源５２２ｃは、画像形成モードに応じて制御部１０により制御される。そして、加圧ロール５２２を支持する支持軸５２２ｄは、図３に例示したように、バネ５２２ｅにより定着ロール５２１の方向へ押圧されている。このバネ５２２ｅの一端は支持軸５２２ｄに固定され、もう一方の端部は移動部材５２２ｆに固定されている。定着ロール５２１が加圧ロール５２２から受ける荷重は、移動部材５２２ｆの位置を変位させることにより変化する。具体的には、移動部材５２２ｆを支持軸５２２ｄの方へ近づけると、定着ロール５２１が加圧ロール５２２から受ける荷重が高くなり、移動部材５２２ｆを支持軸５２２ｄから遠ざけると、定着ロール５２１が加圧ロール５２２から受ける荷重が低くなる。この移動部材５２２ｆの位置は、画像形成モードに応じて制御部１０により制御され、高光沢モードの時には移動部材５２２ｆは定着ロール５２１の方向へ移動し、低光沢モードの時には移動部材５２２ｆは定着ロール５２１から遠ざかる。

定着ベルト５２７は、熱硬化性ポリイミドのフィルムに厚さ３５μｍのシリコーンゴムのコート層が形成された無端ベルトであり、そのコート層表面（ベルト外周面）は極めて高平滑に仕上げられている。なお、定着ベルト５２７は薄いほうが望ましいが、強度の観点からポリイミド基材は７５μｍ以上であり、記録用紙上のトナー像に密着してトナー像を記録用紙に定着させる観点からコート層は３０μｍ以上であるのが望ましい。この定着ベルト５２７は、定着ロール５２１，剥離ロール５２４，ステアリングロール５２６という複数部材によって張架された状態で図中の矢印ｒ方向に周回移動させられ、定着ロール５２１と加圧ロール５２２との間のニップ部を通過する際、このニップ部に搬送される記録用紙と接触して通過する。なお、定着ベルト５２７は、図４に例示したように普通紙に接触する領域Ａと、光沢紙に接触する領域Ｂとに分けられており、領域Ｂの内周面には光を反射するシール５２７ａが貼着されている。

センサ５２９は、定着ベルト５２７の領域Ｂを検出するための光学式のセンサであり、定着ベルト５２７の内周面より内側に配置されている。センサ５２９は定着ベルト５２７の内周面に向けて光を出力し、定着ベルト５２７またはシール５２７ａで反射した光を検知する。そして、検知した光の光量に基づいて、センサ５２９に対向している領域が領域Ａであるか領域Ｂであるかを示す信号を出力する。

冷却装置５２３は、ヒートシンク５２３ａと、ヒートシンク５２３ａを冷却する冷却ファン５２３ｂを備えている。ヒートシンク５２３ａは、アルミ等の熱伝導性の高い材料により形成されており、複数の放熱フィンを備えている。ヒートシンク５２３ａは、定着ベルト５２７の内周面に沿って配置されており、周回移動する定着ベルト５２７の内周面に接触して定着ベルト５２７と定着ベルト５２７上にある記録用紙を冷却する。また、冷却ファン５２３ｂは画像形成モードに応じて制御部１０により制御され、低光沢モードの時には送風を行わず、高光沢モードの時には送風を行ってヒートシンク５２３ａを冷却する。

金属製の剥離ロール５２４は、張架している定着ベルト５２７の進行方向を変更する。定着ベルト５２７が剥離ロール５２４の位置にくると、定着ベルト５２７の進行方向が変わる。ここで、定着ベルト５２７に付着している記録用紙は剛性を有しているため、定着ベルト５２７に沿って移動することなく、その先端部分から徐々に剥離して案内部材５２５ａ，５２５ｂの方向へ移動する。

案内部材５２５ａ，５２５ｂは、定着ベルト５２７から剥離した記録用紙を排出ロール５２８ａと排出ロール５２８ｂとの間へ案内する部材であり、剥離ロール５２４の近傍に配置されている。定着ベルト５２７から剥離した記録用紙は、案内部材５２５ａと案内部材５２５ｂの間を通って排出ロール５２８ａと排出ロール５２８ｂとの間へ案内される。

排出ロール５２８ａと排出ロール５２８ｂは、記録用紙を排紙トレイ５２へ排出するロールである。排出ロール５２８ａと排出ロール５２８ｂは、記録用紙の搬送路を挟んで対向しており、排出ロール５２８ａは排出ロール５２８ｂに押圧されている。排出ロール５２８ｂは図示せぬモータにより回転させられ、排出ロール５２８ａと排出ロール５２８ｂとの間のニップ部に案内された記録用紙を排紙トレイ５２へ搬送する。

金属製のステアリングロール５２６は、周回移動する定着ベルト５２７の進行方向を変更する。このステアリングロール５２６の一端は固定されており、他方の端部は図示せぬ駆動装置によって移動する。駆動装置によって端部を移動させてステアリングロール５２６を傾けることにより、周回移動している定着ベルト５２７は、軸方向の位置が変位し、いずれか一方の端部方向へ移動する。これにより、周回移動中にステアリングロール５２６の端部に片寄った定着ベルト５２７の位置が元の位置に戻される。

［実施形態の動作］
次に本実施形態の動作について説明する。なお、以下の説明においては、まず画像形成モードとして低光沢モードが選択された場合の動作について説明し、次に画像形成モードとして高光沢モードが選択された場合の動作について説明する。

［低光沢モードが選択された時の動作］
例えば、デジタルカメラ等で生成された画像データと共に、低光沢モードを指示するメッセージがパーソナルコンピュータ等のコンピュータ装置から送信されると、この送信された画像データとメッセージは通信部１２にて受信される。通信部１２にて画像データとメッセージとが受信されると、制御部１０の制御の下、画像形成処理が開始される。まず、給紙部４が制御され、用紙トレイ４１に格納されている普通紙が画像形成部３へ搬送される。画像形成部３は、受信した画像データに基づいてトナー像を形成し、形成したトナー像を普通紙に転写する。そして、トナー像が転写された普通紙は定着・排紙部５へ搬送される。

次に定着・排紙部５においては、制御部１０により、定着ロール５２１を回転させるモータ、熱源５２１ｂ，５２２ｂ、移動部材５２２ｆ、および冷却ファン５２３ｂが制御される。具体的には、まず、制御部１０は定着ロール５２１を回転させるモータを駆動し、定着ロール５２１を回転させて定着ベルト５２７を周回移動させる。そして、センサ５２９から出力される信号を監視し、定着ベルト５２７においてセンサ５２９に対向している領域を検知する。制御部１０は、センサ５２９から出力される信号により、定着ベルト５２７のセンサ５２９に対向している部分が領域Ｂから領域Ａに変わったことを検知すると、この領域Ａの部分が普通紙と共に定着ロール５２１と加圧ロール５２２の間のニップ部に入るようにモータを駆動して定着ベルト５２７を移動させる。また、制御部１０は、熱源５２１ｂおよび熱源５２２ｃを制御し、加圧ロール５２２、定着ロール５２１および定着ベルト５２７を介して普通紙に伝わる熱が普通紙に転写されたトナーを溶融するように熱源５２１ｂ，５２２ｂの温度制御を行う。また、制御部１０は、冷却ファン５２３ｂを停止させると共に、移動部材５２２ｆの位置を定着ロール５２１から遠ざかる方向へ移動させ、定着ロール５２１が加圧ロール５２２から受ける荷重が低くなるようにする。

このように各部が制御された定着器５１にトナー像が形成された普通紙が搬送されると、普通紙は定着ベルトの領域Ａと共に定着ロール５２１と加圧ロール５２２との間のニップ部に入り、定着ロール５２１および加圧ロール５２２により加熱・加圧される。ここで、低光沢モードの時には定着時の温度、定着時の圧力が制御され、図５（ｂ）に示したように、普通紙の表面に転写されたトナーは普通紙上で溶融して普通紙の表面に凹凸を形成し、普通紙上の画像は光沢を有さないこととなる。ニップ部を通過した普通紙は定着ベルト５２７と共に移動し、ヒートシンク５２３ａの位置まで搬送される。普通紙がヒートシンク５２３ａの位置まで搬送されると、普通紙にあるトナーは定着ベルト５２７を介して冷却される。そして、ニップ部を通過した普通紙は定着ベルト５２７と共に移動し、剥離ロール５２４の位置まで搬送されて、定着ベルト５２７から剥離する。定着ベルト５２７から剥離した普通紙は、案内部材５２５ａ，５２５ｂの間を通過した後、排出ロール５２８ａ，５２８ｂにより排紙トレイ５２へ排出される。

［高光沢モードが選択された時の動作］
次に高光沢モードが選択された時の動作について説明する。デジタルカメラ等で生成された画像データと共に、高光沢モードを指示するメッセージがパーソナルコンピュータ等のコンピュータ装置から送信されると、この送信された画像データとメッセージは通信部１２にて受信される。通信部１２にて画像データとメッセージとが受信されると、制御部１０の制御の下、画像形成処理が開始される。まず、給紙部４が制御され、用紙トレイ４１に格納されている光沢紙が画像形成部３へ搬送される。画像形成部３は、受信した画像データに基づいてトナー像を形成し、形成したトナー像を光沢紙に転写する。そして、トナー像が転写された光沢紙は定着・排紙部５へ搬送される。

次に定着・排紙部５においては、制御部１０により、定着ロール５２１を回転させるモータ、熱源５２１ｂ，５２２ｂ、移動部材５２２ｆ、および冷却ファン５２３ｂが制御される。具体的には、まず、制御部１０は定着ロール５２１を回転させるモータを駆動し、定着ロール５２１を回転させて定着ベルト５２７を周回移動させる。そして、センサ５２９から出力される信号を監視し、定着ベルト５２７においてセンサ５２９に対向している領域を検知する。制御部１０は、センサ５２９から出力される信号により、定着ベルト５２７においてセンサ５２９に対向している部分が領域Ａから領域Ｂに変わったことを検知すると、この領域Ｂの部分が光沢紙と共に定着ロール５２１と加圧ロール５２２の間のニップ部に入るようにモータを駆動して定着ベルト５２７を移動させる。また、制御部１０は、熱源５２１ｂ，５２２ｂの温度が普通紙モードの時より高い温度となるように熱源５２１ｂ，５２２ｂの温度を制御する。また、制御部１０は、冷却ファン５２３ｂを動作させると共に、移動部材５２２ｆの位置を定着ロール５２１の方向へ移動させ、定着ロール５２１が加圧ロール５２２から受ける荷重が高くなるようにする。

このように各部が制御された定着器５１にトナー像が形成された光沢紙が搬送されると、光沢紙は定着ベルトの領域Ｂと共に定着ロール５２１と加圧ロール５２２との間のニップ部に入り、定着ロール５２１および加圧ロール５２２により加熱・加圧される。ここで、熱源５２１ｂ，５２２ｂの温度は普通紙モードの時と比較して高くなっており、また、定着ロール５２１が加圧ロール５２２から受ける荷重は、普通紙モードの時と比較して高くなっている。このため、光沢紙に形成されたトナー像は、ニップ部において普通紙の時より高い熱および圧力で加熱・加圧される。そして、図５（ａ）に示したように、光沢紙の表面のコート層内部にトナーが埋め込まれることとなり、溶融したトナーは定着ベルト５２７の外周面に密着することでその表面が平滑になる。

ニップ部を通過した光沢紙は定着ベルト５２７と共に移動し、ヒートシンク５２３ａの位置まで搬送される。光沢紙が冷却ファン５２３ｂによって冷却されているヒートシンク５２３ａの位置まで搬送されると、光沢紙に埋め込まれたトナーは定着ベルト５２７を介して冷却されて固化し、光沢紙表面は平滑で光沢を有することとなる。ここで、ヒートシンク５２３ａは冷却ファン５２３ｂにより冷却されているため、光沢紙は普通紙の時より低い温度にまで冷却される。この後、定着ベルト５２７上にある光沢紙は、剥離ロール５２４の位置まで搬送されて、定着ベルト５２７から剥離する。定着ベルト５２７から剥離した光沢紙は、案内部材５２５ａ，５２５ｂの間を通過した後、排出ロール５２８ａ，５２８ｂにより排紙トレイ５２へ排出される。

上述した実施形態の画像形成装置を図６に示した動作条件で動作させた時の画像形成の結果を図７に示す。高光沢モードに対応して定着ベルト５２７に領域Ｂを設け、領域Ｂを用いて光沢紙に形成されたトナー像を定着させると、高光沢な画像を得ることができた。

以上説明したように本実施形態によれば、一台の定着器において、定着時の温度、定着時の圧力、冷却温度を変化させることにより、低光沢の画像と高光沢の画像の両方を形成することができる。また、定着ベルトの表面が粗くなると、光沢紙に形成される画像に傷がつき、画質が落ちることとなるが、本実施形態においては、光沢紙モードの時には、定着ベルト５２７の同じ領域（領域Ｂ）が常に滑らかな光沢紙に接触する。このため、定着ベルト５２７において光沢紙が接触する領域の表面が粗くなることがなく、高光沢の画像を長期間形成することができる。また、一つの定着器で定着を行うため、発生する熱量や消費する電力を抑えることが可能となる。

［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。例えば、上述の実施形態を以下のように変形して本発明を実施してもよい。

定着ベルト５２７において普通紙に接触する領域Ｂには、例えば、ＰＦＡやシリコーン、テフロン（登録商標）等、光沢紙に接触する領域Ａとは異なる材料を積層するようにしてもよい。また、画像形成が終了して定着ベルト５２７を停止させる際には、領域Ａが定着ロール５２１と加圧ロール５２２との間のニップ部にある時に停止させるようにしてもよい。

上述した実施形態においては、移動部材５２２ｆと、バネ５２２ｅにより、定着ロール５２１にかかる荷重を調整しているが、加圧ロール５２２を支持する支持軸５２２ｄの位置をカムによって定着ロール５２１の方向または定着ロール５２１と反対方向へ変位させ、定着ロール５２１が加圧ロール５２２から受ける荷重を調整するようにしてもよい。

図８に示したように領域Ｂを清掃する構成を、定着器５１に設けるようにしてもよい。図８において、従動ロール５３１ａは粘着性を有する粘着ベルト５３０が巻回されているロールであり、巻取りロール５３１ｂは粘着ベルト５３０を巻き取るロールである。清掃ロール５３１ｃは、粘着ベルト５３０を定着ベルト５２７に接触させるためのロールであり、制御部１０によってその位置が制御される。制御部１０は、センサ５２９からの信号によって領域Ｂの位置を監視し、所定枚数の光沢紙に画像を形成した時には、巻取りロール５３１ｂを図示せぬモータにより回転させて粘着ベルト５３０を巻き取る。そして、清掃ロール５３１ｃをステアリングロール５２６の方向へ移動させる。これにより粘着ベルト５３０は定着ベルト５２７に接触し、定着ベルト５２７の外周面に付着しているゴミ等が粘着ベルト５３０に付着して定着ベルト５２７が清掃される。

上述した実施形態においては、画像形成モードに応じて、冷却装置５２３、剥離ロール５２４、ステアリングロール５２６を移動させるようにしてもよい。図９（ａ）は、本変形例に係る定着器５１の構成を例示した図である。図９（ａ）において、冷却装置５２３より搬送路の上流側に設けられている剥離ロール５２４ａは、剥離ロール５２４と同様に定着ベルト５２７から普通紙を剥離させるためのロールである。定着ベルト５２７を挟んで冷却装置５２３の反対側に設けられている案内部材５２５ｃは、剥離ロール５２４ａの位置にて定着ベルト５２７から剥離した普通紙を案内部材５２５ａと案内部材５２５ｂとの間に案内するための部材である。本変形例においては、冷却装置５２３、剥離ロール５２４、ステアリングロール５２６、およびセンサ５２９は、剥離ロール５２４ａを中心にして図中の矢印Ａ方向または矢印Ｂ方向へ回動させられる。

画像形成モードが低光沢モードの場合、制御部１０は、剥離ロール５２４ａを中心にして、図９（ｂ）に示したように冷却装置５２３、剥離ロール５２４、センサ５２９、およびステアリングロール５２６を矢印Ｂ方向へ回動させ、案内部材５２５ｃを移動させる。案内部材５２５ｃ、冷却装置５２３、剥離ロール５２４、センサ５２９、およびステアリングロール５２６が図９（ｂ）に示した位置に移動した後、定着ロール５２１と加圧ロール５２２との間を通過した普通紙が定着ベルト５２７と共に剥離ロール５２４ａの位置に移動すると、普通紙は剥離ロール５２４ａの位置で定着ベルト５２７から剥離する。この剥離した普通紙は、冷却装置５２３によって冷却されることなく、案内部材５２５ａと案内部材５２５ｂとの間を通過し、排出ロール５２８ａ，５２８ｂによって排紙トレイ５２に排出される。

一方、画像形成モードが高光沢モードの場合、制御部１０は、剥離ロール５２４ａを中心して、図９（ａ）に示したように冷却装置５２３、剥離ロール５２４、センサ５２９、およびステアリングロール５２６を矢印Ａ方向へ回動させ、案内部材５２５ｃを移動させる。案内部材５２５ｃ、冷却装置５２３、剥離ロール５２４、センサ５２９、およびステアリングロール５２６が図９（ａ）に示した位置に移動した後、定着ベルト５２７と共に光沢紙が冷却装置５２３に接触しながら移動すると、定着ベルト５２７と光沢紙はヒートシンク５２３ａによって冷却される。そして、光沢紙は剥離ロール５２４の位置で定着ベルト５２７から剥離する。この剥離した光沢紙は、案内部材５２５ａと案内部材５２５ｂとの間を通過し、排出ロール５２８ａ，５２８ｂによって排紙トレイ５２に排出される。このように本発明においては、低光沢モードの時には定着ベルト５２７を冷却しないようにしてもよい。

画像形成部３においては、現像器はタンデム式ではなくロータリ式の現像器であってもよい。また、シートを画像形成装置の側面から排出する構成の場合、定着器５１を画像形成装置の上部ではなく、画像形成装置の側面にあるシートの排出口近傍に配置するようにしてもよい。

記録用紙と定着ベルト５２７を冷却する構成は、上述した態様に限定されるものではない。例えば、定着ベルト５２７の外周面側に送風を行い、記録用紙と定着ベルト５２７とを冷却するようにしてもよい。また、冷却装置５２３により記録用紙を冷却しなくとも、高光沢の画像が得られる場合には冷却装置５２３を動作させないようにするか、冷却装置５２３を設けないようにしてもよい。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成を示した概略図である。同実施形態に係る定着器の構成を示した図である。加圧ロールに荷重を加える構成を示した図である。定着ベルトの領域Ａと領域Ｂとを説明するための図である。ニップ部におけるトナーの様子を示した図である。画像形成装置の動作条件を例示した図である。図６に示した動作条件で画像形成装置を動作させた時の画像出力結果を示した図である。変形例に係る定着器の構成を示した図である。変形例に係る定着器の構成を示した図である。

符号の説明

１０・・・制御部、５１・・・定着器、５２１・・・定着ロール、５２２・・・加圧ロール、５２３・・・冷却装置、５２４・・・剥離ロール、５２６・・・ステアリングロール、５２７・・・定着ベルト。

Claims

第１ロールと、
トナー像が転写されたシートの搬送路を挟んで前記第１ロールに対向する第２ロールと、
前記第１ロールを第１荷重、または前記第１荷重より大きな第２荷重で前記第２ロールへ押圧する押圧手段と、
第１領域と第２領域とを有し、前記第１ロールと前記第２ロールとの間のニップ部に狭持されて周回移動させられる無端ベルトと、
前記ニップ部に搬送されたシートと、該シート共に前記ニップ部にある前記無端ベルトを第１温度、または前記第１温度より高い第２温度で加熱する熱源と、
前記ニップ部から見て前記搬送路の下流側にあり、前記ニップ部で加熱および加圧されて前記ニップ部を通過したことにより前記無端ベルトに付着したシートを冷却する冷却装置と
を備え、
前記第１領域にはシリコーンゴムの層が表面に形成され、前記第２領域には、ポリテトラフルオロエチレンの層が表面に形成され、
画像形成モードが低光沢モードである場合には、前記シートは非レジンコートのシートであり、前記シートが前記第１領域と共に前記ニップ部を通過するように前記無端ベルトを移動させ、前記熱源は前記第１温度で前記シートと前記無端ベルトとを加熱し、前記押圧手段は前記第１ロールを第１荷重で押圧し、
画像形成モードが高光沢モードである場合には、前記シートはレジンコートされたシートであり、前記シートが前記第２領域と共に前記ニップ部を通過するように前記無端ベルトを移動させ、前記熱源は前記第２温度で前記シートと前記無端ベルトとを加熱し、前記押圧手段は前記第１ロールを第２荷重で押圧すること
を特徴とする定着装置。
粘着性を有する粘着部材と、前記粘着部材を前記第２領域に当接させる当接手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
前記無端ベルトを停止させる場合、前記第１領域が前記ニップ部で停止するように前記無端ベルトを移動させることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
画像形成モードが高光沢モードである場合には、前記冷却装置は低光沢モードの場合より低い温度に前記シートを冷却すること
を特徴とする請求項１に記載の定着装置。
画像形成モードが高光沢モードである場合には、前記冷却装置は前記無端ベルトに接触して前記無端ベルトを介して前記シートの冷却を行い、
画像形成モードが低光沢モードである場合には、前記冷却装置は前記無端ベルトから離間して前記シートの冷却を行わないこと
を特徴とする請求項４に記載の定着装置。
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の定着装置を備えた画像形成装置。