JP5482104B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Description

この発明は、電子写真方式の画像形成装置において、画像転写後の記録媒体を加熱部材と加圧部材間に通して搬送しながらその記録媒体上のトナー画像を定着する熱定着装置と、該定着装置を備える、例えば複写機、プリンタ、またはそれらの複合機などの画像形成装置に関する。また、そのうち特に、帯電・書込み・現像・転写・クリーニング・除電等を繰り返して像担持体に順次トナー画像を形成し、そのトナー画像を逐次転写して、シート等の記録媒体に画像を記録する電子写真式の画像形成装置に関する。
従来の電子写真方式の画像プロセスにより、加熱溶融性の樹脂などからなるトナーを用いてトナー画像(トナー像ともいう)を得るには、記録材(用紙、記録媒体ともいう)に転写された未定着像を定着させるため、加熱および加圧を行う定着装置が設置されている。
図11は、従来の一般的な2ローラ方式による定着装置の概略構成図であって、内部に熱源が配された加熱ローラ101と加圧ローラ103でニップ部を形成している。加熱ローラ101は、図11において時計方向に回転駆動され、加圧ローラ103は加熱ローラ101に連れて回転する。加熱ローラ101の表面は熱源102の熱により加熱されて、トナーが軟化する温度以上に保持されている。
未定着トナー像が表面に転写された記録材は、加熱ローラ101と加圧ローラ103間のニップ部に送られ、該ニップ部にて加熱ローラ101と加圧ローラ103とから熱と圧力が加えられ、未定着トナー像のトナーが軟化ないし溶融した状態となり、ニップから出た後、冷却されることにより、記録材表面に固着して定着することになる。
しかし、前記のような構成の定着装置により得られるトナー画像では、画像の光沢度が十分でないという課題があった。
これに対して、転写紙等の記録材に形成されるトナー画像を定着する際に適度に光沢を与え、高画質にする手段として、数多くの技術が提案されている。以下、(1)〜(5)で示す5つの例を挙げる。
(1)定着を2度以上行う方法
加熱定着を連続して2回以上行うことにより、トナー画像に光沢を与える(例えば特許文献1)。
(2)定着装置にニップを2種類形成する方法
2種類のニップが形成された定着装置の搬送経路に転写紙を選択的に通過させることにより、トナー画像に光沢を与える(例えば特許文献2参照)。
(3)処理用シートを重ねて定着し、その後剥離する方法
表面が平滑な処理シートを重ねて加熱加圧し、冷却後に当該処理シートを剥離することにより、トナー画像に光沢を与える(例えば特許文献3参照)。
(4)透明フィルムでラミネートする方法
記録材の表面のトナー画像を透明フィルム等でラミネートすることにより、トナー画像に光沢表面を付加する(例えば特許文献4および特許文献5参照)。
(5)ベルト定着を採用し、かつ冷却剥離を行う方法
トナー画像坦持面に対して定着ベルトを密着させて、定着ベルトの記録材密着側とは反対側に配設した加熱体によりその定着ベルトを介して記録材面の多色トナー画像を加熱軟化溶融混色させ、その加熱混色されたトナー画像を定着ベルトと記録材とを引続き密着させたまま冷却固化させ、定着ベルトと記録材とを分離させることにより、トナー画像に光沢表面を付加する(例えば特許文献6参照)。
記録材として光沢度が比較的高いコート紙を使用する場合には、通常、そのコート紙に形成されるトナー像をコート紙の光沢度に相応した高光沢の定着画像とし、全体的にバランスのとれた高光沢の記録物にすることが求められている。しかし、実際には光沢度が比較的低い記録材を使用することもあり、この場合は、その記録材の表面の一部が露出するように形成されるトナー像をすべて高光沢の定着画像にすると、その高光沢になった画像部分と低光沢のままの記録材表面部分(非画像部)とが混在し、全体として光沢度合いの差が広がってバランスの悪い不自然な記録物になってしまう。このように使用する記録材の種類や、形成すべきトナー像の種類によっては、一律にトナー像の光沢を増加させることが適切でなく、むしろその光沢を低下させた方が好ましい場合もある。
しかしながら、このような光沢に対する異なった要請に適宜対応することは、上記(1)〜(5)の各技術では何ら考慮されていないか、あるいは考慮されていても不十分であった。
また、処理用シートやラミネートフィルム等の追加材料を使用することなく画像の光沢を高くする方法として、定着加熱後に記録材を無端状ベルトに接触させたまま冷却し、冷却した状態で剥離することにより高光沢を得る方法が提案されている(例えば特許文献7,8参照)。しかしながら、この方法では記録材上のトナーが無端状ベルトに密着したまま固化してしまうため、無端状ベルトとトナー画像のある記録材が接着状態となって無端状ベルトからの剥離が困難となり、そのまま無端状ベルトに巻きついてジャムとなることがあった。また、無端状ベルトと記録材の接触距離を調整することにより、光沢の程度を調整する構成となっているが、このとき無端状ベルトを張架している複数のローラを移動させる必要があり、その移動空間を確保するために、定着装置を小型化することが困難であった。
本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、処理用シートやラミネートフィルム等の追加材料を使用することなく、しかも簡易な装置構成で、トナーからなる画像の光沢を所望の状態(低光沢〜高光沢まで)に適切に調整することができる定着装置及び該定着装置を備える画像形成装置を提供することを目的とする。
はじめに光沢度低下のメカニズムについて説明する。
図11に示すような従来の一般的な定着装置におけるニップ部の出口付近ではトナー画像が十分に加熱溶融されて平滑な加熱ローラの表面と密着しており、その時のトナー画像の表面はほぼ加熱ローラの表面と同等の高光沢となっている。しかしながら、加熱ローラの表面から剥離した記録材上の溶融トナーは、加熱定着後にフリーな状態となる。それまで平滑であったトナー画像の表面は、剥離時に作用する加熱ローラとの接着力や溶融トナー自身の温度低下に伴う凝集力のアップにより、波うちが発生し、細かなうねりを生ずるようになる。その表面のうねりが保持されたまま、その後自然冷却されて固化するが、このような表面状態では、トナー画像としての光沢度がニップ部の出口付近における場合と異なるレベルに変動していることが避けられない。つまり、定着装置で十分な高光沢の画像に仕上げても、その後フリーな状態から冷却固化するまでの間に、溶融トナーの凝集によって光沢度が低下してしまう。このような従来の定着装置による光沢度低下のメカニズムは、2ローラ方式の定着装置に限らず、ベルト方式の定着装置においても、基本的に同様である。
このような知見に基づき、前記課題を解決するために提供する本発明は、以下の通りである。
〔1〕 記録材上の未定着トナー像を熱と圧力により定着させる定着機構部(加熱定着装置10)と、前記定着機構部の記録材搬送方向下流側に配置され、加熱ローラ(光沢付与加熱ローラ21)を含む複数のローラに張架され、回動する無端状ベルト(無端状ベルト24)と、該無端状ベルトを介して前記加熱ローラに圧接してニップ部を形成する加圧ローラ(光沢付与加圧ローラ22)と、を有し、前記無端状ベルトが前記ニップ部から記録材排出方向に記録材と所定距離だけ接触可能に張り出すように前記複数のローラのいずれか(剥離ローラ27または支持ローラ26)を配置した光沢付与機構部(画像光沢付与装置20)と、を備え、前記光沢付与機構部は、前記無端状ベルトの外周側に配置され、前記ニップ部の記録材排出側で前記記録材を前記無端状ベルトから剥離させる分離爪と、(剥離部材29)前記無端状ベルトの内周側に配置され、前記無端状ベルトのニップ部から記録材排出方向に張り出した領域を冷却する冷却装置(冷却装置28)と、を有し、前記分離爪前記無端状ベルトのニップ部から記録材排出方向に張り出した領域上であって、前記冷却装置が配置された位置の対向位置を含む範囲で移動させて、前記記録材が前記無端状ベルトと接触する距離を調整することにより、該記録材上のトナー像の光沢を調整することを特徴とする定着装置(定着装置50、3)
〔2〕 記録材上の未定着トナー像を熱と圧力により定着させる定着機構部(加熱定着装置10)と、前記定着機構部の記録材搬送方向下流側に配置され、加熱ローラ(光沢付与加熱ローラ21)を含む複数のローラに張架され、回動する無端状ベルト(無端状ベルト24)と、該無端状ベルトを介して前記加熱ローラに圧接してニップ部を形成する加圧ローラ(光沢付与加圧ローラ22)と、を有し、前記無端状ベルトが前記ニップ部から記録材排出方向に記録材と所定距離だけ接触可能に張り出すように前記複数のローラのいずれか(支持ローラ26)を配置した光沢付与機構部(画像光沢付与装置20’)と、を備え、前記光沢付与機構部は、前記ニップ部の記録材排出側の前記無端状ベルトの内周側に配置され、該無端状ベルトの一部を外周側に押し出すように押圧することで前記記録材を前記無端状ベルトから剥離させる押圧部材(押圧部材2a)を有し、該押圧部材は、前記無端状ベルトの幅方向を長手方向とする棒状の部材であって、前記押圧部材を前記無端状ベルトのニップ部から記録材排出方向に張り出した領域上を水平方向に移動させて、前記記録材が前記無端状ベルトと接触する距離を調整することにより、該記録材上のトナー像の光沢を調整することを特徴とする定着装置(定着装置50’、図5)。
〔3〕 前記分離爪は、前記無端状ベルトの幅方向に設置される複数の板形状の部材であることを特徴とする前記[1]に記載の定着装置。
〔4〕 前記押圧部材の前記無端状ベルトの押圧部分は、該無端状ベルトの幅方向に所定のテーパー形状を有していることを特徴とする前記〔〕に記載の定着装置(図6)。
〔5〕 前記押圧部材は、前記無端状ベルトの幅方向両端部を押し下げる形状となっていることを特徴とする前記〔4〕に記載の定着装置(図6)
〔6〕 前記光沢付与機構部が、前記トナー像が前記トナーのガラス転移点温度以下に冷却された後に前記記録材を無端状ベルトから剥離するように構成されていることを特徴とする前記〔1〕〜〔〕のいずれかに記載の定着装置。
〕 前記〔1〕〜〔〕のいずれかに記載の定着装置を具備することを特徴とする画像形成装置(画像形成装置100、図7)。
本発明の効果として、請求項1〜5の発明によれば、剥離部材を前記無端状ベルトのニップ部から記録材排出方向に張り出した領域上を移動させて、前記記録材が前記無端状ベルトと接触する距離を調整することにより、該記録材上のトナー像の光沢を調整するため、簡易な装置構成で所望する光沢度画像を得ることができる。
請求項6の発明によれば、前記光沢付与機構部において、前記無端状ベルトを冷却するための冷却装置を備えているため、記録材上のトナー像の冷却を十分に行うことができ、より高光沢画像を提供することができる。
請求項7の発明によれば、前記光沢付与機構部において、前記トナー像が前記トナーのガラス転移点温度以下に冷却された後に無端状ベルトから剥離するように構成されているため、トナー像の冷却を十分に行うことができ、高光沢画像まで光沢の調整が可能である。
請求項8の発明によれば、本発明の定着装置を搭載することで、簡易な装置構成で所望する光沢度画像を得ることができる画像形成装置を提供することができる。
本発明に係る定着装置の前提となる定着装置の構成を示す断面図である。 用紙光沢度に応じた光沢度画像を得ることが可能な定着装置の参考例の構成を示す断面図である。 本発明に係る定着装置の第1の実施形態の構成を示す断面図である。 図3の定着装置における記録材と無端状ベルトの接触距離とトナー像の光沢度の関係を示す図である。 本発明に係る定着装置の第2の実施形態の構成を示す断面図である。 図5の定着装置で用いる剥離部材の外形形状の構成を示す概略図である。 本発明に係る画像形成装置の全体構成を示す断面図である。 本発明の定着装置の加熱定着装置における加圧部材、定着部材の別の構成例(1)を示す断面図である。 本発明の定着装置の加熱定着装置における加圧部材、定着部材の別の構成例(2)を示す断面図である。 本発明の定着装置の加熱定着装置における加圧部材、定着部材の別の構成例(3)を示す断面図である。 従来一般的な2ローラ方式による定着装置の概略構成図である。
以下に、本発明に係る定着装置及び画像形成装置の構成について説明する。
まず、図1に、本発明に係る定着装置の前提となる定着装置の構成を示す。
図1の定着装置は、光沢付与機構付き定着装置であって、定着装置は、主として加熱定着工程を担う加熱定着装置(定着手段、定着機構部)10と、画像光沢付与工程を担う画像光沢付与装置(光沢付与手段、光沢付与機構部)20と、からなる。
図1に示すように、加熱定着装置10は、従来の一般的に用いられている2ローラ方式による定着装置(図11)と基本的に同様の構成であり、基本構成としては、相互に圧接して定着ニップ部を形成しつつ回転する加熱ローラ(加熱回転体)11および加圧ローラ(加圧回転体)12からなる。
加熱ローラ11は定着部材であって矢印方向(図中時計回り方向)に駆動機構(不図示)により回転し、この加熱ローラ11に加圧部材である加圧ローラ12が圧接して両ローラ11、12間に定着ニップ部を形成しつつ、加圧ローラ12は矢印方向に従動回転する。
また、加熱ローラ11は、例えば中空筒体形状の芯金外周にシリコーンゴムなどの耐熱性の弾性体層が形成されてなり、芯金の中空部分にはハロゲンヒータ13が内蔵され定着に必要な熱供給がなされる。加圧ローラ12も加熱ローラ11と同様に中空筒体形状の芯金の外周にシリコーンゴム層が形成されてなり、芯金の中空部分に熱源としてのハロゲンヒータ14が内蔵されている。
両ローラ11、12表面の温度制御は、加熱ローラ11に温度検知素子としてのサーミスタ15を、また加圧ローラ12に温度検知素子としてのサーミスタ16をそれぞれ接触配置して、サーミスタ15、16により各ローラ11、12の表面温度を検知し、各ローラ11、12の表面温度が所定値となるように、図示しない制御装置によってハロゲンヒータ13、14のオン・オフを制御している。
画像光沢付与装置20の基本構成としては、光沢付与加熱ローラ21と、支持ローラ26と剥離ローラ27のローラにより無端状ベルト24が張り巡らされている。光沢付与加熱ローラ21には無端状ベルト24を介して光沢付与加圧ローラ22が圧接している。また、光沢付与加熱ローラ21には加熱源としてのハロゲンヒータ23が内蔵されており、ローラ表面の温度を検知するサーミスタ25が設けられ、図示しない制御装置によりハロゲンヒータ23をオン・オフ制御している。
また、無端状ベルト24の内周側には、冷却装置28が設けられている。この冷却装置28は、光沢付与加熱ローラ21と光沢付与加圧ローラ22の圧接部直後の無端状ベルト24を冷却し、さらに無端状ベルト24に密着している記録材を冷却するものである。このような冷却装置28は、例えば無端状ベルト24に空気を吹き付けるように作動して空冷するファン機構を有するものや、ペルティエ効果を利用した半導体素子である従来公知のペルチェ素子を用いて無端状ベルト24を冷却するペルチェ冷却機構を有するものである。
図1の定着装置では、つぎのような動作に従って定着工程、画像光沢付与工程の処理が行われる。
(定着工程)
まず、未定着トナー像を保持した記録材は定着手段である加熱定着装置10を通過することでトナー像が定着される。このとき、加熱ローラ11は、内部に配置されたハロゲンヒータ14の発熱によりトナー定着に適する温度まで加熱されている。また、ニップ部では所定のニップ圧で加圧ローラ12が加熱ローラ11に当接している。これにより、加熱定着装置10を通過した記録材上のトナー像は完全に定着されるようになる。
(画像光沢付与工程)
つぎに、画像の光沢度を高くしたい場合は加熱定着装置10の下流側直後に設けられた画像光沢付与装置20を通過させることで光沢度を高くすることが出来る。すなわち、加熱定着装置10を通過した記録材は、画像光沢付与装置20の光沢付与加熱ローラ21と光沢付与加圧ローラで形成されるニップを通過し加熱される。なお、ここでの加熱は、すでに定着が完了しているので、トナー表面をレベリングするだけの熱量を付与するものとする。例えば、光沢付与加熱ローラ21の表面温度が画像光沢付与装置20への記録材進入時の記録材温度以上、加熱定着装置10からの該記録材排出直後の記録材温度以下、あるいは、使用されるトナーのフローテスターによる軟化温度以上、1/2流出開始温度以下、またあるいは、60〜120℃である。これにより、トナー像の全体を溶かすのではなく表層を軟化させるのみとなり、トナーとしての色はそのまま保持されつつ、表層のみが平滑な無端状ベルト24の表面によりレベリングされ光沢が向上する。このニップ部を通過後は無端状ベルト24に密着した状態で所定距離だけ搬送され剥離ローラ27の所で曲率剥離される。
ここで、記録材が無端状ベルト24に密着している間に無端状ベルト24内に設けられた冷却装置28により、記録材は無端状ベルト24とともに冷却され、剥離ローラ27による剥離時にはニップ部通過時より温度が下げられている。これによりトナー像が冷却固化された状態で剥離されるため光沢度を高く維持することができる。なお、無端状ベルト24との密着のみで記録材が十分冷却可能であれば冷却装置28を省略してもよい。
ところで、一般的に画像形成装置による画像として、ユーザーが違和感なく感じる画像光沢度は記録材の光沢度とほぼ同じ光沢度である場合である。近年、記録材の種類も多くなり、画像形成装置でユーザーが使用する紙種も多岐に及んでいる。その中でもカタログ等の印刷を行う場合は、記録材として用紙光沢度の高い塗工紙を用いる場合が多い。通常塗工紙の用紙光沢度は45%前後である。この用紙を使用した場合、画像光沢度も45%前後にする必要がある。また写真プリントではさらに光沢度が高く70%〜90%くらいの光沢度が望まれる。一般的に記録材上のトナー像の光沢度は加熱定着装置10の加熱ローラ11の温度の影響を受け、加熱ローラ11の温度を高くしていくと光沢度は高くなる傾向がある。なお、ここでいう光沢度とは、60°光沢度計で測定した値(%)としている(以降で示す光沢度も同じである)。
しかしながら、トナー画像の光沢度を高くしようと加熱ローラ11の温度を高くしすぎるとホットオフセットが発生するため、光沢度はある程度までしか高くすることが出来ない。そこで、光沢度をより高くする手段として、加熱定着装置10の直後に画像光沢度付与装置20を設けている。
しかし、ユーザーが用紙光沢度の低い普通紙を使用した場合、画像光沢付与装置20を使用すると、画像光沢度が高くなりすぎて(例えば、普通紙の用紙光沢度5%〜10%に対して画像光沢度20%〜25%となり)、かえって違和感のある画像となってしまう。
そこで、つぎのような用紙光沢度に応じた光沢度画像を得る工夫を施した定着装置が提案されている。
図2に、用紙光沢度に応じた光沢度画像を得ることが可能な定着装置の参考例を示す。図2の定着装置は、画像光沢付与装置20の剥離ローラ27の位置を光沢付与加熱ローラ21側に移動可能とした構成とされ、それ以外は図1に示した定着装置と同じ構成である。
ここで、剥離ローラ27は、無端状ベルト24の下面(光沢付与加熱ローラ21から剥離ローラ27にかけての面)が記録材と接触する状態を維持したまま、光沢付与加熱ローラ21側に水平方向に移動可能となっており、この剥離ローラ27の移動距離により、記録材が無端状ベルト24と密着している距離、すなわち無端状ベルト24と密着している時間を調整することが可能となっている。なお、剥離ローラ27の移動に伴って、無端状ベルト24に一定のテンションを付与するように支持ローラ26も移動させる。
図2の定着装置では、図1の場合と同じ処理手順で定着工程、画像光沢付与工程の処理を行うが、画像光沢付与工程において、使用する記録材の用紙光沢度に応じて、剥離ローラ27を光沢付与加熱ローラ21側に移動させることにより、無端状ベルト24と記録材が密着している時間(接触している距離)を調整し、トナー像の光沢度を調整することを行う。例えば、記録材として用紙光沢度の高い塗工紙を用いて写真プリントを行う場合には、剥離ローラ27を図2の点線で示す位置に配置して無端状ベルト24と記録材が密着している時間を最も長くして最も高い光沢度のトナー像が得られるようにする。また、それよりもトナー像の光沢度を低くするときには、剥離ローラ27を図2の実線で示す位置まで移動させて無端状ベルト24と記録材が密着している時間を短くする。これにより、トナー像の冷却温度が剥離ローラ27を図2の点線位置とした場合ほど低くならないため、その光沢度をある程度低く抑えることが可能となる。
しかしながら、図2の画像光沢付与装置では、無端状ベルト24の内周側に冷却装置28を配置しているため、剥離ローラ27は冷却装置28の手前までしか移動することができず、記録材が無端状ベルト24と密着している距離(無端状ベルト24と密着している時間)を調整可能範囲には制約があり、多様化する記録材に対応してトナー像の光沢度を調整するには不十分であった。また、剥離ローラ27の移動に伴い、支持ローラ26も移動させる必要があり、その移動空間を確保するために、定着装置を小型化することが困難であった。
発明者らは、これらの問題を解決すべく鋭意検討を行い、本発明を成すに至った。以下、本発明の定着装置について説明する。
図3に、本発明に係る定着装置の第1の実施形態の構成を示す。
本発明の定着装置50は、光沢付与機構付き定着装置であって、定着装置は、主として加熱定着工程を担う加熱定着装置(定着手段、定着機構部)10と、画像光沢付与工程を担う画像光沢付与装置(光沢付与手段、光沢付与機構部)20と、からなる。ここで、加熱定着装置10は、図1の定着装置のものと同じ構成である。
画像光沢付与装置20は、ハロゲンヒータ23を内蔵する光沢付与加熱ローラ21と、支持ローラ26と、剥離ローラ27と、これらのローラに張架され、いずれかのローラの回動に伴い回転する無端状ベルト24と、無端状ベルト24を介して光沢付与加熱ローラ21に圧接する光沢付与加圧ローラ22と、無端状ベルト24上から光沢付与加熱ローラ21の温度を検知するサーミスタ25と、無端状ベルト24の内周側で光沢付与加熱ローラ21と剥離ローラ27の間に配置される冷却装置28と、を備える。これらは、図1の定着装置における画像光沢付与装置20を構成するものと同じであり、同じように機能する。
また、画像光沢付与装置20は、無端状ベルト24の記録材と密着する面(外周面)上であって、剥離ローラ27の位置から光沢付与加熱ローラ21側に水平移動可能に配置された剥離部材29を備えている。
剥離部材29は、1または複数の板形状の部材であり、その長手方向を無端状ベルト24の幅方向(記録材幅方向)と平行にして配置された分離爪である。また、剥離部材29の無端状ベルト24に向けた先端は該無端状ベルト24の表面に近接して配置されており、その先端が無端状ベルト24に密着して搬送されてきた記録材の先端部と無端状ベルト24との間に入り込んで、無端状ベルト24から記録材を剥離させるようになっている。
この剥離部材29を光沢付与加熱ローラ21側に水平方向に移動させることにより、無端状ベルト24からの記録材の剥離位置を調整することが可能となっており、この剥離部材29の移動距離により、記録材が無端状ベルト24と密着している距離、すなわち無端状ベルト24と密着している時間を調整することが可能となっている。なお、剥離部材29の下方には、剥離部材29とともに光沢付与加熱ローラ21側に水平方向に移動して剥離した記録材を適切に搬送経路に導く不図示のガイド部材を備えている。
図4は、本発明の定着装置の画像光沢付与装置における記録材と無端状ベルト24が接触(密着)している距離と画像光沢度の関係の例を示すグラフである。図4に見られるように、接触(密着)している距離が短いほど光沢度は低くなり、接触(密着)している距離が長いほど光沢度は高くなる関係にあり、記録材と無端状ベルト24が接触(密着)している距離を調整することによりトナー像の光沢度を制御することが可能である。
すなわち、本発明の定着装置では、図1の場合と同じ処理手順で定着工程、画像光沢付与工程の処理を行うが、画像光沢付与工程において、無端状ベルト24からの記録材の剥離を剥離ローラ27による曲率剥離を行わずに、剥離部材29による剥離分離機能を利用して行い、使用する記録材の用紙光沢度に応じて、剥離部材29を光沢付与加熱ローラ21側に移動させることにより、無端状ベルト24と記録材が密着している時間(接触している距離)を調整し、トナー像の光沢度を調整することを行う。
詳しくは、図3の定着装置においてつぎの手順で行う。
(高光沢モード)
(S11) ユーザーが画像形成装置でプリントする場合、まずユーザーが使用する紙種と光沢モードを選択する。
ユーザーの使用する紙種が塗工紙で用紙の光沢度が45%であってユーザーが光沢モードを高光沢モード(この場合画像光沢度70%狙い;写真画像等)を選択する場合について説明する。この場合は剥離部材29の位置は剥離ローラ27の位置、図3においてAの位置に配置される。
(S12) 画像形成処理が開始されると、未定着のトナー像が転写された記録材が加熱定着装置10に搬送され、定着ニップ部において予め設定された定着温度により加熱定着される。あらかじめ設定された定着温度とは選択された紙種(紙厚)にトナー像を定着させるための温度であって、光沢度までは制御されていない。例えばこの例では設定温度を160℃とすると加熱定着装置10の定着ニップ部を通過した時点ではトナー像の光沢度は約30%である。
(S13) 記録材はそのまま画像光沢付与装置20の光沢付与加熱ローラ21と光沢付与加圧ローラ22で形成されるニップ部に入り、加熱され、記録材上のトナー像は溶融状態となる。このときの光沢付与加熱ローラ21の設定温度は、例えば120℃である。この状態で記録材はニップ部から排出された後、無端状ベルト24に密着したまま搬送される。
(S14) 高光沢モードの場合、記録材が無端状ベルト24と密着している距離は最も長く確保されており、その距離は画像光沢付与装置20のニップ部から剥離ローラ27(A位置にある剥離部材29)までの距離、例えば120mmである。記録材は、この画像光沢付与装置20のニップ部から剥離ローラ27(A位置にある剥離部材29)まで搬送される間に、冷却装置28で冷却され、剥離ローラ27の位置までくると約60℃にまで温度が低下している。記録材は、その冷却後に無端状ベルト24から剥離されることにより、トナー像は冷却固化された状態で剥離されるため、光沢度約70%の高光沢画像となる。
(通常光沢モード)
(S21) ユーザーの使用する紙種が塗工紙で用紙の光沢度が45%であってユーザーが光沢モードを通常光沢モード(この場合画像光沢度の狙いは紙種と同じ45%となる)を選択すると、剥離部材29は光沢付与加熱ローラ21側に所定距離(例えば、40mm)だけ水平方向に移動して、図3においてBの位置に配置される。
(S22) 画像形成処理が開始されると、未定着のトナー像が転写された記録材が加熱定着装置10に搬送され、定着ニップ部において予め設定された定着温度により加熱定着される。この例でも定着ニップ部の設定温度160℃とされ、加熱定着装置10の定着ニップ部を通過した時点ではトナー像の光沢度は約30%となる。
(S23) 記録材はそのまま画像光沢付与装置20の光沢付与加熱ローラ21と光沢付与加圧ローラ22で形成されるニップ部に入り、加熱され、記録材上のトナー像は溶融状態となる。このときの光沢付与加熱ローラ21の設定温度は、例えば120℃である。この状態で記録材はニップ部から排出された後、無端状ベルト24に密着したまま搬送される。
(S24) 通常光沢モードの場合、記録材が無端状ベルト24と密着している距離は高光沢モードの場合よりも短くなっており、その距離は画像光沢付与装置20のニップ部からB位置にある剥離部材29までの距離、例えば80mmである。記録材は、この画像光沢付与装置20のニップ部からB位置にある剥離部材29まで搬送される間に、冷却装置28で冷却され、B位置までくると約90℃にまで温度が低下しており、光沢度の付与量が高光沢モードよりも少なく約45〜50%の光沢度となる。記録材は、そこで無端状ベルト24から剥離されることにより、トナー像はユーザーが所望する光沢度45%となる。
(低光沢モード)
(S31) ユーザーの使用する紙種が普通紙(例えば、用紙光沢度10%)や塗工紙(例えば用紙光沢度45%)であってユーザーが光沢モードをより低光沢のトナー像とする低光沢モードを選択すると、剥離部材29は通常光沢モードの場合よりも光沢付与加熱ローラ21側に所定距離だけ水平方向に移動して、冷却装置28に対応する位置、図3においてCの位置に配置される。
(S32) 画像形成処理が開始されると、未定着のトナー像が転写された記録材が加熱定着装置10に搬送され、定着ニップ部において予め設定された定着温度により加熱定着される。
(S33) 記録材はそのまま画像光沢付与装置20の光沢付与加熱ローラ21と光沢付与加圧ローラ22で形成されるニップ部に入り、加熱され、記録材上のトナー像は溶融状態となる。この状態で記録材はニップ部から排出された後、無端状ベルト24に密着したまま搬送される。
(S34) 低光沢モードの場合、記録材が無端状ベルト24と密着している距離は通常光沢モードの場合よりも短くなっており、その距離は画像光沢付与装置20のニップ部からC位置にある剥離部材29までの距離である。記録材は、この画像光沢付与装置20のニップ部からC位置にある剥離部材29まで搬送される間に、冷却装置28で冷却されている途中の位置であるC位置までくるとある程度温度が低下しており、光沢度の付与量が通常光沢モードよりも少ない光沢度となる。記録材は、そこで無端状ベルト24から剥離されることにより、トナー像はユーザーが所望する低光沢のトナー像となる。
なお、画像光沢付与装置20における記録材上のトナー像への光沢付与に際しては、光沢付与モードに応じて光沢付与加熱ローラ21の表面温度、ニップ部のニップ圧も調整するとよい。これにより、記録材が画像光沢付与装置20を通過するときには、ニップ部にてトナー像に熱及び所定の圧力が加えられ、該トナー像表層のレベリングが行われて、無端状ベルト24に密着している間にモードに応じた冷却が行われることにより、所望の光沢度をトナー像に付与することができる。
また、光沢を付与しないモードでは、薄紙長手用紙として秤量80g/m2以下のA3版等の記録材を使用することがあるが、この記録材の場合には、加熱定着装置10と画像光沢付与装置20との間のわずかな用紙線速差によっても撓みや引張り合いにより用紙に微小シワ等が発生する。そのため、画像光沢付与装置20の光沢付与加熱ローラ21(無端状ベルト24)と光沢付与加圧ローラ22とを離間させるようにするとよい。このとき、その離間させる距離は、記録材を良好に搬送することを考えると、2mm以下であることが好ましい。その際に、画像面が無端状ベルト24に部分的に接触することがあるが、無端状ベルト24表面に離型性を有するフッ素樹脂層を設けておくと画像が部分的に接触したとしても画像削れ等の発生を防止することができ好ましい。
以上のように、本発明の定着装置では、無端状ベルト24の冷却装置28が配置された位置まで、剥離部材29を移動させることができ、記録材が無端状ベルト24と密着している距離(無端状ベルト24と密着している時間)の調整可能範囲を広げることが可能であり、多様化する記録材に対応してトナー像の光沢度を調整することができる。また、剥離部材29の移動のための空間だけを確保すればよいので、定着装置の小型化をはかることが可能である。
図5に、本発明に係る定着装置の第2の実施形態の構成を示す。
本発明の定着装置50’は、光沢付与機構付き定着装置であって、定着装置は、主として加熱定着工程を担う加熱定着装置(定着手段、定着機構部)10と、画像光沢付与工程を担う画像光沢付与装置(光沢付与手段、光沢付与機構部)20’と、からなる。ここで、加熱定着装置10は、本発明の定着装置の第1の実施形態のもの(すなわち図1の定着装置のもの)と同じ構成である。
画像光沢付与装置20’は、ハロゲンヒータ23を内蔵する光沢付与加熱ローラ21と、支持ローラ26と、これらのローラに張架され、いずれかのローラの回動に伴い回転する無端状ベルト24と、無端状ベルト24を介して光沢付与加熱ローラ21に圧接する光沢付与加圧ローラ22と、無端状ベルト24上から光沢付与加熱ローラ21の温度を検知するサーミスタ25と、無端状ベルト24の内周側で光沢付与加熱ローラ21と支持ローラ26の間に配置される冷却装置28と、を備える。これらは、無端状ベルト24が2つのローラ(光沢付与加熱ローラ21,支持ローラ26)に張架された構成部分を除き、図1の定着装置における画像光沢付与装置20を構成するものと同じであり、同じように機能する。
また、画像光沢付与装置20’は、無端状ベルト24の記録材と密着する面の反対面(内周面)側であって、支持ローラ26の位置から光沢付与加熱ローラ21側に水平移動可能に配置された剥離部材2aを備えている。
剥離部材2aは、無端状ベルト24の内周面に当接し、該無端状ベルト24の一部を外周側に押し出すように押圧する押圧部材である。また、剥離部材2aは、無端状ベルト24の幅方向を長手方向とする棒状の部材であり、例えば棒状の基材は樹脂または金属からなり、該基材の無端状ベルト24と接触して摺動する部分に該無端状ベルト24の滑りをよくするためにフッ素樹脂等が被覆されたものとなっている。
このような剥離部材2aは、その長手方向を無端状ベルト24の幅方向(記録材幅方向)と平行にされるとともに無端状ベルト24の内周面に当接して配置され、その当接部分で無端状ベルト24の一部を外周側に押し出して、この部分において無端状ベルト24から搬送されてくる記録材を剥離させるようになっている。図5においては、剥離部材2aは記録材が水平方向に搬送される搬送方向に対して略垂直方向かつ下方に無端状ベルト24を押し下げて無端状ベルト24から記録材を剥離させている。
なお、剥離部材2aの無端状ベルト24を押圧する部分は、該無端状ベルト24の幅方向に所定のテーパー形状を有していることが好ましい。
図6は、剥離部材2aの長手方向の外径形状を示したものである。剥離部材2aは、図6に示すように無端状ベルト24に接触する側の外形形状が長手方向中央部から両端部にかけて徐々に突き出るようなテーパー形状としている。これにより、剥離部材2aの中央部に対して両端側が無端状ベルト24をより押し下げるようになる。すなわち、剥離部材2aで押し下げられている部分の無端状ベルト24はその長手方向において両端部が中央部に比べて下がっている状態となる。
無端状ベルト24に密着された状態の記録材は、記録材の“腰”が強くなっており、搬送方向(進行方向)と垂直方向には変形しにくい状態となっている。ここで、無端状ベルト24を図6の剥離部材2aで押圧すると、無端状ベルト24の変形に伴って記録材には両端部が下がり、中央部が上に凸となるように変形する応力が加わり、無端状ベルト2aが上向きになった部分で容易に剥離することが可能となる。
なお、記録材には幅方向で変形する応力が加わればよいため、剥離部材2aのテーパー形状として、長手方向両端部から中央部にかけて徐々に突き出るようなテーパー形状としてもよい。
また、この剥離部材2aを光沢付与加熱ローラ21側に水平方向に移動させることにより、無端状ベルト24からの記録材の剥離位置を調整することが可能となっており、この剥離部材2aの移動距離により、記録材が無端状ベルト24と密着(接触)している距離、すなわち無端状ベルト24と密着している時間を調整することが可能となっている(図5)。なお、剥離部材2aの下方には、剥離した記録材を適切に搬送経路に導くガイド部材2bを備えている。
本発明の定着装置50’においても、図4に示す画像光沢付与装置における記録材と無端状ベルト24が接触(密着)している距離と画像光沢度の関係が得られ、接触(密着)している距離が短いほど光沢度は低くなり、接触(密着)している距離が長いほど光沢度は高くなる関係にあり、記録材と無端状ベルト24が接触(密着)している距離を調整することによりトナー像の光沢度を制御することが可能である。
すなわち、本発明の定着装置50’では、図1の場合と同じ処理手順で定着工程、画像光沢付与工程の処理を行うが、画像光沢付与工程において、無端状ベルト24からの記録材の剥離を剥離ローラ27による曲率剥離を行わずに、剥離部材2aによる剥離分離機能を利用して行い、使用する記録材の用紙光沢度に応じて、剥離部材2aを光沢付与加熱ローラ21側に移動させることにより、無端状ベルト24と記録材が密着している時間(接触している距離)を調整し、トナー像の光沢度を調整することを行う。
詳しくは、図5の定着装置においてつぎの手順で行う。
(高光沢モード)
(S41) ユーザーが画像形成装置でプリントする場合、まずユーザーが使用する紙種と光沢モードを選択する。
ユーザーの使用する紙種が塗工紙で用紙の光沢度が45%であってユーザーが光沢モードを高光沢モード(この場合画像光沢度70%狙い;写真画像等)を選択する場合について説明する。この場合は剥離部材2aの位置は最も支持ローラ26側に寄せた位置(図5(a))に配置される。
(S42) 画像形成処理が開始されると、未定着のトナー像が転写された記録材が加熱定着装置10に搬送され、定着ニップ部において予め設定された定着温度により加熱定着される。あらかじめ設定された定着温度とは選択された紙種(紙厚)にトナー像を定着させるための温度であって、光沢度までは制御されていない。例えばこの例では設定温度を160℃とすると加熱定着装置10の定着ニップ部を通過した時点ではトナー像の光沢度は約30%である。
(S43) 記録材はそのまま画像光沢付与装置20’の光沢付与加熱ローラ21と光沢付与加圧ローラ22で形成されるニップ部に入り、加熱され、記録材上のトナー像は溶融状態となる。このときの光沢付与加熱ローラ21の設定温度は、例えば120℃である。この状態で記録材はニップ部から排出された後、無端状ベルト24に密着したまま搬送される。
(S44) 高光沢モードの場合、記録材が無端状ベルト24と密着している距離は最も長く確保されており、その距離は画像光沢付与装置20’のニップ部から支持ローラ26(図5(a)の位置にある剥離部材2a)までの距離、例えば120mmである。記録材は、この画像光沢付与装置20’のニップ部から支持ローラ26(図5(a)の位置にある剥離部材2a)まで搬送される間に、冷却装置28で冷却され、支持ローラ26の位置までくると約60℃にまで温度が低下している。記録材は、その冷却後に無端状ベルト24から剥離されることにより、トナー像は冷却固化された状態で剥離されるため、光沢度約70%の高光沢画像となる。
(通常光沢モード)
(S51) ユーザーの使用する紙種が塗工紙で用紙の光沢度が45%であってユーザーが光沢モードを通常光沢モード(この場合画像光沢度の狙いは紙種と同じ45%となる)を選択すると、剥離部材2aは光沢付与加熱ローラ21側に所定距離(例えば、40mm)だけ水平方向に移動して、図5(b)の位置に配置される。
(S52) 画像形成処理が開始されると、未定着のトナー像が転写された記録材が加熱定着装置10に搬送され、定着ニップ部において予め設定された定着温度により加熱定着される。この例でも定着ニップ部の設定温度160℃とされ、加熱定着装置10の定着ニップ部を通過した時点ではトナー像の光沢度は約30%となる。
(S53) 記録材はそのまま画像光沢付与装置20’の光沢付与加熱ローラ21と光沢付与加圧ローラ22で形成されるニップ部に入り、加熱され、記録材上のトナー像は溶融状態となる。このときの光沢付与加熱ローラ21の設定温度は、例えば120℃である。この状態で記録材はニップ部から排出された後、無端状ベルト24に密着したまま搬送される。
(S54) 通常光沢モードの場合、記録材が無端状ベルト24と密着している距離は高光沢モードの場合よりも短くなっており、その距離は画像光沢付与装置20’のニップ部から図5(b)の位置にある剥離部材2aまでの距離、例えば80mmである。記録材は、この画像光沢付与装置20’のニップ部から図5(b)の位置にある剥離部材2aまで搬送される間に、冷却装置28で冷却され、図5(b)の剥離部材2aの位置までくると約90℃にまで温度が低下しており、光沢度の付与量が高光沢モードよりも少なく約45〜50%の光沢度となる。記録材は、そこで無端状ベルト24から剥離されることにより、トナー像はユーザーが所望する光沢度45%となる。
(低光沢モード)
(S61) ユーザーの使用する紙種が普通紙(例えば、用紙光沢度10%)や塗工紙(例えば用紙光沢度45%)であってユーザーが光沢モードをより低光沢のトナー像とする低光沢モードを選択すると、剥離部材2aは通常光沢モードの場合よりも光沢付与加熱ローラ21側に所定距離だけ水平方向に移動して、配置される。このとき、冷却装置28も移動させるとよい。
(S62) 画像形成処理が開始されると、未定着のトナー像が転写された記録材が加熱定着装置10に搬送され、定着ニップ部において予め設定された定着温度により加熱定着される。
(S63) 記録材はそのまま画像光沢付与装置20’の光沢付与加熱ローラ21と光沢付与加圧ローラ22で形成されるニップ部に入り、加熱され、記録材上のトナー像は溶融状態となる。この状態で記録材はニップ部から排出された後、無端状ベルト24に密着したまま搬送される。
(S64) 低光沢モードの場合、記録材が無端状ベルト24と密着している距離は通常光沢モードの場合よりも短くなっており、その距離は画像光沢付与装置20’のニップ部から剥離部材2aまでの距離である。記録材は、この画像光沢付与装置20’のニップ部から剥離部材2aまで搬送される間に、冷却装置28で冷却されてある程度温度が低下しており、光沢度の付与量が通常光沢モードよりも少ない光沢度となる。記録材は、そこで無端状ベルト24から剥離されることにより、トナー像はユーザーが所望する低光沢のトナー像となる。
なお、画像光沢付与装置20’における記録材上のトナー像への光沢付与に際しては、光沢付与モードに応じて光沢付与加熱ローラ21の表面温度、ニップ部のニップ圧も調整するとよい。これにより、記録材が画像光沢付与装置20’を通過するときには、ニップ部にてトナー像に熱及び所定の圧力が加えられ、該トナー像表層のレベリングが行われて、無端状ベルト24に密着している間にモードに応じた冷却が行われることにより、所望の光沢度をトナー像に付与することができる。
また、光沢を付与しないモードでは、薄紙長手用紙として秤量80g/m2以下のA3版等の記録材を使用することがあるが、この記録材の場合には、加熱定着装置10と画像光沢付与装置20’との間のわずかな用紙線速差によっても撓みや引張り合いにより用紙に微小シワ等が発生する。そのため、画像光沢付与装置20’の光沢付与加熱ローラ21(無端状ベルト24)と光沢付与加圧ローラ22とを離間させるようにするとよい。このとき、その離間させる距離は、記録材を良好に搬送することを考えると、2mm以下であることが好ましい。その際に、画像面が無端状ベルト24に部分的に接触することがあるが、無端状ベルト24表面に離型性を有するフッ素樹脂層を設けておくと画像が部分的に接触したとしても画像削れ等の発生を防止することができ好ましい。
以上のように、本発明の定着装置では、無端状ベルト24の冷却装置28近傍の位置まで、剥離部材2aを移動させることができ、記録材が無端状ベルト24と密着している距離(無端状ベルト24と密着している時間)の調整可能範囲を広げることが可能であり、多様化する記録材に対応してトナー像の光沢度を調整することができる。また、剥離部材2aの移動のための空間だけを確保すればよいので、定着装置の小型化をはかることが可能である。
つぎに、本発明に係る画像形成装置の構成について図面を参照して説明する。
図7は、本発明に係る画像形成装置の一態様であるデジタルカラー複写機装置本体の全体構成を示す断面概略図である。
カラー複写機100は、装置本体上部に位置する画像読取部100Aと、装置本体中央部に位置する画像形成部100Bと、装置本体下部に位置する給紙部100Cと、を有する。
画像読取部100Aには、原稿の画像情報を光学読み取りするスキャナ部1と、原稿を連続してスキャナ部1に搬送するADF(自動原稿送り装置)110と、を備える。
画像形成部100Bには、水平方向に延びる転写面を有するベルト状の中間転写体30が配置されており、該中間転写体30の上面には、色分解色と補色関係にある色の画像を形成するための構成が設けられている。すなわち、補色関係にある色のトナー(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)による像を担持可能な像担持体としての4つの感光体31が中間転写体30の転写面に沿って並置されている。
感光体31の上方には、スキャナ画像情報、外部画像情報に基いた露光光を各感光体31の周面に照射する書込み部2が配置されている。また、各感光体31はそれぞれ同じ方向(反時計回り方向)に回転可能なドラムで構成されており、その周りには、回転過程において画像形成処理を実行する帯電装置、現像装置、1次転写装置からなる現像部3と、転写後の感光体31の残留トナーを回収するクリーニング部36と、が配置されている。また、各現像装置には、それぞれのカラートナーが収容されている。
中間転写体30は、駆動ローラと従動ローラに掛け回されて各感光体31との対峙位置において同方向に移動可能な構成を有している。また、従動ローラの1つに対向する位置に転写ローラである2次転写部34が設けられている。また、2次転写部34の位置からの用紙搬送のパスライン上に、搬送ベルト35、本発明の定着装置50(または50’)である加熱定着装置10,画像光沢付与装置20(または20’)、搬送ローラ対7がこの順番で配置されている。
給紙部100Cは、記録媒体としての用紙を積載収容する給紙トレイ41(各給紙トレイとして41a,41b,41c,41dがある)と、該給紙トレイ41内の用紙を最上のものから順に1枚ずつ分離して、2次転写部の位置まで搬送する搬送路37、画像形成とのタイミングやスキュー補正を行うレジスト部38を含む搬送機構を有している。
本発明の画像形成装置100における画像形成に当たっては、感光体31の表面が現像部3の帯電装置により一様に帯電され、画像読取部100Aからのスキャナ画像情報、あるいは外部画像情報に基づいて書込み部2により各感光体31上にその色に応じた静電潜像が形成される。該静電潜像は対応する色のトナーを収容した現像装置によりトナー像として可視像化され、該トナー像は所定のバイアスが印加される1次転写装置により中間転写体30上に1次転写される。これにより、それぞれの色のトナー像が中間転写体30上に静電気力で順に転写されて重ね合わせられることになる。
つぎに、中間転写体30上に1次転写されたトナー像は、2次転写部34で搬送されてきた用紙に転写される。トナー像が転写された用紙は、さらに定着装置50(または50’)まで搬送され、加熱定着装置10において定着部材と加圧部材との定着ニップ部にて定着が行なわれる。つぎに、用紙上の定着トナーは必要に応じて画像光沢付与装置20(または20’)にて光沢が付与され、搬送ローラ対7で搬送され、排紙部8から排出経路に沿って送出された後に、出力画像として装置本体から排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
本発明に係る画像形成装置では、高度な定着、光沢付与機能が得られ、さまざまな紙種(薄紙から厚紙まで)・画像(光沢付与、光沢付与なし)への対応が用紙生産性を低下させることなしに可能となる。
なお、これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
例えば、図3の定着装置50または図5の定着装置50’における加熱定着装置10に代えて、図8に示す定着ベルトを用いた方式の定着装置を用いてもよい。
図8は、本発明の定着装置の加熱定着装置における加圧部材、定着部材の別の構成例(1)を示す断面図である。この加熱定着装置10は、定着部材を図3,図5の加熱定着装置10おける加熱ローラ(定着ローラ)11のローラ方式のものから加熱ローラ11R及び定着ローラ12Rに張架される定着ベルト11aに替えて、定着ローラ12Rが定着ベルト11aを介して加圧ローラ12と当接してニップ部を形成する構成となっている。また、定着ベルト11aは熱源であるハロゲンヒータ13により加熱されるようになっている。
あるいは、図3の定着装置50または図5の定着装置50’における加熱定着装置10に代えて、図9,図10に示す加圧ベルトを用いた方式の定着装置を用いてもよい。
図9は、本発明の定着装置の加熱定着装置における加圧部材、定着部材の別の構成例(2)を示す断面図である。この加熱定着装置10では、上側に回転自在に配置された加熱ローラ(定着ローラ)11と、加熱ローラ11の下にローラ13R,14R,15Rに回動自在に一定のテンションで架け渡された加圧ベルト12aと、が当接して加圧ベルト12aの裏面にある加圧パッドであるバックアップ部材12bにより定着ニップ部Nを形成可能に配置されている。また、加熱ローラ11はハロゲンヒータ13により加熱され、加圧ベルト12aはハロゲンヒータ14により加熱されるようになっている。
図10は、本発明の定着装置の加熱定着装置における加圧部材、定着部材の別の構成例(3)を示す断面図である。この加熱定着装置10では、上側に回転自在に配置された加熱ローラ11と、加熱ローラ11の下に支持部材12eでテンションフリーの状態で支持された加圧ベルト12aと、が当接して加圧ベルト12aの裏面にある加圧部材であるバックアップ部材12dにより定着ニップ部Nを形成可能に配置されている。また、加熱ローラ11はヒータ13により加熱されるようになっている。
1 スキャナ部
2 書込み部
3 現像部
7 搬送ローラ対
8 排紙部
10 加熱定着装置(定着機構部)
11,11R,101 加熱ローラ
11a 定着ベルト
12,103 加圧ローラ
12a 加圧ベルト
12b,12d バックアップ部材
12e 支持部材
12R 定着ローラ
13,14,23,102 ハロゲンヒータ
13R,14R,15R ローラ
15,16,25 サーミスタ
20,20’ 画像光沢付与装置(光沢付与機構部)
21 光沢付与加熱ローラ
22 光沢付与加圧ローラ
24 無端状ベルト
26 支持ローラ
27 剥離ローラ
28 冷却装置
29,2a 剥離部材
30 中間転写体
31 感光体
34 2次転写部
35 搬送ベルト
37 搬送路
38 レジスト部
41,41a,41b,41c,41d 給紙トレイ
50,50’ 定着装置
100 画像形成装置
100A 画像読取部
100B 画像形成部
100C 給紙部
110 自動原稿送り装置(ADF)
N ニップ部
P 用紙(記録材,記録媒体)
T トナー
特開昭63−192068号公報 特開平1−265283号公報 特開昭61−122666号公報 特開平1−279277号公報 特開昭63−6584号公報 特開平2−162383号公報 特開2004−325934号公報 特開2004−167757号公報

Claims (7)

  1. 記録材上の未定着トナー像を熱と圧力により定着させる定着機構部と、
    前記定着機構部の記録材搬送方向下流側に配置され、加熱ローラを含む複数のローラに張架され、回動する無端状ベルトと、該無端状ベルトを介して前記加熱ローラに圧接してニップ部を形成する加圧ローラと、を有し、前記無端状ベルトが前記ニップ部から記録材排出方向に記録材と所定距離だけ接触可能に張り出すように前記複数のローラのいずれかを配置した光沢付与機構部と、を備え、
    前記光沢付与機構部は、
    前記無端状ベルトの外周側に配置され、前記ニップ部の記録材排出側で前記記録材を前記無端状ベルトから剥離させる分離爪と、
    前記無端状ベルトの内周側に配置され、前記無端状ベルトのニップ部から記録材排出方向に張り出した領域を冷却する冷却装置と、を有し、
    前記分離爪前記無端状ベルトのニップ部から記録材排出方向に張り出した領域上であって、前記冷却装置が配置された位置の対向位置を含む範囲で移動させて、前記記録材が前記無端状ベルトと接触する距離を調整することにより、該記録材上のトナー像の光沢を調整することを特徴とする定着装置。
  2. 記録材上の未定着トナー像を熱と圧力により定着させる定着機構部と、
    前記定着機構部の記録材搬送方向下流側に配置され、加熱ローラを含む複数のローラに張架され、回動する無端状ベルトと、該無端状ベルトを介して前記加熱ローラに圧接してニップ部を形成する加圧ローラと、を有し、前記無端状ベルトが前記ニップ部から記録材排出方向に記録材と所定距離だけ接触可能に張り出すように前記複数のローラのいずれかを配置した光沢付与機構部と、を備え、
    前記光沢付与機構部は、
    前記ニップ部の記録材排出側の前記無端状ベルトの内周側に配置され、該無端状ベルトの一部を外周側に押し出すように押圧することで前記記録材を前記無端状ベルトから剥離させる押圧部材を有し、
    該押圧部材は、前記無端状ベルトの幅方向を長手方向とする棒状の部材であって、
    前記押圧部材を前記無端状ベルトのニップ部から記録材排出方向に張り出した領域上を水平方向に移動させて、前記記録材が前記無端状ベルトと接触する距離を調整することにより、該記録材上のトナー像の光沢を調整することを特徴とする定着装置。
  3. 前記分離爪は、前記無端状ベルトの幅方向に設置される複数の板形状の部材であることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
  4. 前記押圧部材の前記無端状ベルトの押圧部分は、該無端状ベルトの幅方向に所定のテーパー形状を有していることを特徴とする請求項に記載の定着装置。
  5. 前記押圧部材は、前記無端状ベルトの幅方向両端部を押し下げる形状となっていることを特徴とする請求項4に記載の定着装置。
  6. 前記光沢付与機構部が、前記トナー像が前記トナーのガラス転移点温度以下に冷却された後に前記記録材を無端状ベルトから剥離するように構成されていることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載の定着装置。
  7. 請求項1〜のいずれかに記載の定着装置を具備することを特徴とする画像形成装置。
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5648291B2 (ja) * 2010-02-01 2015-01-07 株式会社リコー 光沢付与装置および画像形成装置
JP5471916B2 (ja) 2010-07-12 2014-04-16 株式会社リコー 画像形成装置
JP5699656B2 (ja) 2011-02-08 2015-04-15 株式会社リコー 光沢付与装置及び定着装置、画像形成装置
JP5760505B2 (ja) 2011-02-25 2015-08-12 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP2012181337A (ja) * 2011-03-01 2012-09-20 Ricoh Co Ltd 光沢付与装置及びこれを用いた画像形成装置
JP2013003517A (ja) 2011-06-21 2013-01-07 Ricoh Co Ltd 光沢付与装置、定着装置、及び画像形成装置
JP5822061B2 (ja) 2011-06-21 2015-11-24 株式会社リコー 光沢付与装置、画像形成装置、カラー画像形成装置
JP2013007801A (ja) 2011-06-22 2013-01-10 Ricoh Co Ltd 光沢付与装置、及び画像形成装置
JP5824903B2 (ja) 2011-06-23 2015-12-02 株式会社リコー 光沢付与装置および画像形成装置
JP5831740B2 (ja) 2011-06-30 2015-12-09 株式会社リコー 定着装置、および画像形成装置
JP5891764B2 (ja) 2011-12-12 2016-03-23 株式会社リコー 光沢付与装置および画像形成装置
JP2013140214A (ja) 2011-12-28 2013-07-18 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JP6015176B2 (ja) 2012-07-10 2016-10-26 株式会社リコー 光沢付与装置、及び、画像形成装置
US9296170B2 (en) * 2012-10-31 2016-03-29 Eastman Kodak Company Three-dimensional-structure former
US9217979B2 (en) * 2012-12-27 2015-12-22 Ricoh Company, Ltd. Cooling device and image forming apparatus including same
JP6024542B2 (ja) * 2013-03-18 2016-11-16 株式会社リコー 光沢発生装置、光沢発生装置を有する画像形成システム
JP6237079B2 (ja) * 2013-10-03 2017-11-29 株式会社リコー 光沢付与装置及び光沢付与装置を有する画像形成装置
JP6197838B2 (ja) * 2015-08-10 2017-09-20 コニカミノルタ株式会社 画像形成装置
JP7047427B2 (ja) * 2018-02-06 2022-04-05 コニカミノルタ株式会社 加熱装置及びインクジェット記録装置
JP2019191248A (ja) 2018-04-19 2019-10-31 コニカミノルタ株式会社 定着装置および画像形成装置

Family Cites Families (43)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS636584A (ja) 1986-06-26 1988-01-12 Mita Ind Co Ltd ラミネ−ト機能付き電子写真複写機
JPS63192068A (ja) 1987-02-05 1988-08-09 Ricoh Co Ltd 乾式トナ−画像の画質向上方法
JPH01265283A (ja) 1988-04-18 1989-10-23 Ricoh Co Ltd 定着装置
JPH02162383A (ja) 1988-12-16 1990-06-21 Canon Inc 画像形成装置
JPH0431393A (ja) 1990-05-25 1992-02-03 Hitachi Ltd 分子線蒸着装置
US5099288A (en) * 1990-11-19 1992-03-24 Lexmark International, Inc. Fixing device with selectable finish
JP3200251B2 (ja) 1993-08-06 2001-08-20 日東電工株式会社 半導体装置およびそれに用いるエポキシ樹脂組成物
JPH09258592A (ja) * 1996-03-27 1997-10-03 Ricoh Co Ltd 定着装置
JP2003167459A (ja) 2001-11-30 2003-06-13 Konica Corp 定着装置および画像形成装置
DE60306827T2 (de) 2002-03-01 2007-02-15 Ricoh Co., Ltd. Fixiervorrichtung mit einem Abtrennungselement und diese Vorrichung enthaltendes Bilderzeugungsgerät
JP3945281B2 (ja) * 2002-03-19 2007-07-18 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置
US6687483B2 (en) * 2002-05-30 2004-02-03 Nexpress Solutions Llc Fuser apparatus for adjusting gloss of a fused toner image and method for fusing a toner image to a receiver
JP2004145260A (ja) 2002-07-04 2004-05-20 Ricoh Co Ltd 定着装置・画像形成装置・記録媒体の再生方法
JP4396191B2 (ja) 2002-09-24 2010-01-13 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置および定着方法
JP2004167757A (ja) 2002-11-18 2004-06-17 Fuji Photo Film Co Ltd 表面処理装置及び画像形成装置
JP4408339B2 (ja) 2003-01-10 2010-02-03 株式会社リコー 定着ローラ、定着装置及び画像形成装置
JP2004325934A (ja) 2003-04-25 2004-11-18 Fuji Xerox Co Ltd 定着装置
US7139520B2 (en) 2003-06-20 2006-11-21 Ricoh Company, Ltd. Fixing device, nipping device, and image forming apparatus
JP2005010594A (ja) * 2003-06-20 2005-01-13 Fuji Xerox Co Ltd 定着装置
JP2005037879A (ja) 2003-06-26 2005-02-10 Ricoh Co Ltd 中間転写装置、定着装置及び画像形成装置
US7254362B2 (en) 2003-11-07 2007-08-07 Ricoh Company, Ltd. Fixing device, image forming apparatus using the fixing device, and heat insulating member
JP4558307B2 (ja) 2003-11-28 2010-10-06 株式会社リコー 定着装置、及び画像形成装置
US7609988B2 (en) 2003-12-08 2009-10-27 Ricoh Company, Ltd. Heater, fixing unit and image forming apparatus having power supplied from chargeable auxiliary power supplying unit varied per unit time
JP2005173358A (ja) 2003-12-12 2005-06-30 Ricoh Co Ltd 定着方法、定着装置、及び画像形成装置
JP2005190693A (ja) 2003-12-24 2005-07-14 Ricoh Co Ltd 加熱装置、これを用いた定着装置及びこの定着装置を用いた画像形成装置
US7299003B2 (en) 2004-01-29 2007-11-20 Ricoh Company, Limited Fixing unit and image forming apparatus providing a quick start-up and reduction in energy consumption
JP2005215601A (ja) * 2004-02-02 2005-08-11 Ricoh Co Ltd ベルト定着装置
EP1562085B1 (en) 2004-02-05 2011-12-21 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus
JP2005221753A (ja) 2004-02-05 2005-08-18 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JP4368711B2 (ja) 2004-03-18 2009-11-18 株式会社リコー 転写定着装置とそれを備えた画像形成装置及び転写定着方法
JP2006010886A (ja) 2004-06-24 2006-01-12 Ricoh Co Ltd 定着装置、転写定着装置及び画像形成装置
JP2006047960A (ja) 2004-07-09 2006-02-16 Ricoh Co Ltd 定着装置及びこれを用いた画像形成装置
JP2006030249A (ja) 2004-07-12 2006-02-02 Ricoh Co Ltd 定着装置および画像形成装置
US7925177B2 (en) 2004-07-21 2011-04-12 Ricoh Co, Ltd. Image fixing apparatus stably controlling a fixing temperature, and image forming apparatus using the same
US7343113B2 (en) 2004-09-08 2008-03-11 Ricoh Company, Ltd. Fixing device, image forming apparatus including the fixing device, and fixing method
JP4674081B2 (ja) 2004-12-20 2011-04-20 株式会社リコー 定着装置、及び画像形成装置
JP4728059B2 (ja) 2005-07-15 2011-07-20 株式会社リコー 定着装置および画像形成装置
JP4834485B2 (ja) 2005-09-16 2011-12-14 株式会社リコー 転写定着装置及び画像形成装置
JP2007108464A (ja) 2005-10-14 2007-04-26 Ricoh Co Ltd 定着装置および画像形成装置
JP2007148430A (ja) 2007-02-16 2007-06-14 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置
JP2008261953A (ja) 2007-04-10 2008-10-30 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JP5173361B2 (ja) * 2007-11-02 2013-04-03 キヤノン株式会社 画像形成システム
EP2075645B1 (en) 2007-12-26 2014-11-05 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus, and method of controlling warming-up time of image forming apparatus

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