JP7243297B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置においては、用紙にトナー画像を形成し、画像形成装置が備える定着装置により用紙上のトナー画像を定着させることで、用紙に画像を形成する。定着装置は、例えば、２つのローラーを圧接することで形成された定着ニップで、用紙を加圧および加熱しつつ当該ローラーの回転により搬送することで、用紙にトナー画像を定着させる。

このような定着装置によって、用紙に形成された画像の光沢を制御する技術が知られている。例えば、（１）定着温度を上昇させる、（２）定着ニップ圧を増大させる、および（３）加圧・加熱後に急冷することで光沢を増大させる技術がある。しかし、上記（１）、（２）の技術では、定着装置の耐久性等の面から定着温度等の設定値に限界があり、また定着性が過剰となることで画像が荒れる等の副作用がある。上記（３）の技術では、冷却装置が必要になるためスペースやコストの問題がある。

一方で、下記特許文献には、次の先行技術が開示されている。用紙の上面に対向する上加圧ローラーと当該上加圧ローラーより高硬度の下加圧ローラーとを圧接することで定着ニップを形成し、下加圧ローラーの線速度を上加圧ローラーの線速度よりも速くするように制御する。これにより、定着ニップのニップ幅を増大させることで用紙上の画像の光沢度を増大させる。

特願２０１８－９７１１８号公報

しかし、上記先行技術は、条件によっては用紙にしわが発生する等の副作用があるという問題がある。

本発明はこのような問題を解決するためになされたものである。すなわち、記録媒体にしわが発生する等の副作用を抑止しつつ記録材媒体上の画像の光沢を増大できる画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の上記課題は、以下の手段によって解決される。

（１）記録媒体に画像を形成する画像形成部と、加圧部材と、前記加圧部材に圧接されてニップ部を形成するとともに、前記ニップ部で、搬送される前記記録媒体に形成された未定着の前記画像と接触する定着部材と、通常モード時に、前記加圧部材と前記定着部材のいずれか一方の部材を、前記記録媒体の搬送を行う駆動部材として機能させるとともに、高光沢モード時に、前記加圧部材と前記定着部材のうちの他方の部材に、前記通常モード時よりも前記駆動部材のトルクを減少させるアシスト動作、または前記通常モード時よりも前記駆動部材のトルクを増加させるブレーキ動作をさせることで、前記画像の光沢を増加させる制御部と、を有し、前記制御部は、所定の条件に応じて、前記他方の部材に、前記アシスト動作をさせるか、前記ブレーキ動作をさせるか、を切り換え、前記所定の条件には紙種の条件および前記画像の条件の少なくともいずれか一方が含まれる、画像形成装置。

（２）前記加圧部材を前記駆動部材とする、上記（１）に記載の画像形成装置。

（３）前記加圧部材および前記定着部材はそれぞれローラーであり、アスカーＣ硬度が、前記定着部材よりも前記加圧部材の方が高い、上記（２）に記載の画像形成装置。

（４）前記定着部材は、定着ベルトであり、前記定着ベルトを介して前記加圧部材と、前記定着ベルトの内周面に配置した定着ローラーとが圧接されることで、前記定着ベルトと前記加圧部材との間で前記ニップ部を形成し、アスカーＣ硬度が、前記加圧部材の方が前記定着ローラーより高い、上記（２）に記載の画像形成装置。

（５）前記加圧部材と前記定着部材との硬度差が、２５°以上８０°以下である、上記（３）に記載の画像形成装置。

（６）前記加圧部材と前記定着ローラーとの硬度差が、２５°以上８０°以下である、上記（４）に記載の画像形成装置。

（７）前記制御部は、前記記録媒体が定着分離性が悪い前記記録媒体と判断した場合、前記他方の部材に、前記ブレーキ動作をさせる、上記（１）に記載の画像形成装置。

（８）前記制御部は、前記記録媒体がしわが発生しやすい前記記録媒体と判断した場合、前記他方の部材に、前記アシスト動作をさせる、上記（１）に記載の画像形成装置。

（９）前記制御部は、前記記録媒体が前記記録媒体に形成された前記画像の濃度ムラが発生しやすい前記記録媒体と判断した場合、前記他方の部材に、前記アシスト動作をさせる、上記（１）に記載の画像形成装置。

（１０）前記定着部材は、定着ベルトであり、室温において、タイプＣのマイクロ硬度計で測定される表面硬度が８６．０以下である、上記（１）、（２）、（７）～（９）のいずれかに記載の画像形成装置。

（１１）前記定着部材は、定着ベルトであり、表面硬度をナノインデンテーションで測定した押し込み硬度ＨＩＴが３．５Ｎ／ｍｍ^２以下である、上記（１）、（２）、（７）～（９）のいずれかに記載の画像形成装置。

記録媒体にしわが発生する等の副作用を抑止しつつ記録媒体上の画像の光沢を増大できる。

画像形成装置の構成を示す概略図である。 画像形成装置の構成を示すブロック図である。 定着部の簡略構成を示す図である。 定着ローラーおよび加圧ローラーを回転させるためのモーター等を含めた定着部の簡略構成を示す図である。 用紙の搬送安定性、定着後の用紙の分離性、および光沢の増加への、駆動部材の選択、定着ニップの形状、および定着ニップにおける圧力上昇位置の影響を説明するための説明図である。 加圧ローラーのトルクと光沢度との関係の測定結果を示すグラフである。 非駆動部材としての定着ローラーの従動動作、アシスト動作、およびブレーキ動作ごとに、光沢の増加と、副作用の評価結果を示す図である。 ブレーキモードで光沢を増加させた場合に紙しわが発生する可能性が比較的高い画像の例を示す図である。 画像形成装置の動作を示すフローチャートである。 実施例１で使用した定着部の簡略構成を示す図である。 実施例２による評価結果を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る画像形成装置について説明する。なお、図面において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。

図１は、画像形成装置１００の構成を示す概略図である。図２は、画像形成装置１００の構成を示すブロック図である。

画像形成装置１００は、制御部１１０、記憶部１２０、通信部１３０、操作表示部１４０、画像読取部１５０、画像制御部１６０、および画像形成部１７０を有する。これらの構成要素は、バス１８０により互いに通信可能に連結されている。画像形成装置１００は、ＭＦＰ（ＭｕｌｔｉＦｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）により構成され得る。

制御部１１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）および各種メモリを備えており、プログラムにしたがって上記各部の制御や各種の演算処理を行う。制御部１１０の作用の詳細については後述する。

記憶部１２０は、ＳＤＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）またはＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）等により構成され、各種プログラムおよび各種データを記憶する。

通信部１３０は、画像形成装置１００と外部機器との間で通信を行うためのインターフェースである。通信部１３０として、イーサネット（登録商標）、ＳＡＴＡ、ＩＥＥＥ１３９４等の規格によるネットワークインターフェースが用いられる。また、通信部１３０として、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＩＥＥＥ８０２．１１等の無線通信インターフェース等の各種ローカル接続インターフェース等が用いられる。

操作表示部１４０は、タッチパネル、テンキー、スタートボタン、およびストップボタン等を備えており、各種情報の表示および各種指示の入力に使用される。

画像読取部１５０は、蛍光ランプ等の光源およびＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサー等の撮像素子を有する。画像読取部１５０は、所定の読み取り位置にセットされた原稿に光源から光を当て、その反射光を撮像素子で光電変換して、その電気信号から画像データを生成する。

画像制御部１６０は、通信部１３０により受信された印刷ジョブ等に含まれる印刷データのレイアウト処理およびラスタライズ処理を行い、ビットマップ形式の画像データを生成する。

印刷ジョブとは、画像形成装置１００に対する印刷命令の総称であり、印刷データおよび印刷設定が含まれる。印刷データとは、印刷の対象である文書のデータであり、印刷データには、例えば、イメージデータ、ベクタデータ、テキストデータといった各種データが含まれ得る。具体的には、印刷データは、ＰＤＬ（Ｐａｇｅ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｌａｎｇｕａｇｅ）データ、ＰＤＦ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｏｒｍａｔ）データまたはＴＩＦＦ（Ｔａｇｇｅｄ Ｉｍａｇｅ Ｆｉｌｅ Ｆｏｒｍａｔ）データであり得る。印刷設定とは、用紙９００への画像形成に関する設定であり、例えば、ページ数、印刷部数、紙種、カラーまたはモノクロの選択、およびページ割付等の各種設定が含まれる。印刷設定には、高光沢モードの設定がさらに含まれ得る。

画像形成部１７０は、作像部４０、定着部５０、給紙部６０、および用紙搬送部７０を含む。

作像部４０は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、およびＫ（ブラック）の各色のトナーに対応した作像ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋを有する。各作像ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋにより、画像データに基づいて、帯電、露光、および現像のプロセスを経て感光体ドラム上にトナー画像が形成される。露光は、レーザー光により感光体ドラム上を走査することで行われる。感光体ドラム上に形成されたトナー画像は、中間転写ベルト４２上に順次重ねられて、２次転写ローラー４３により用紙９００上に転写される。

定着部５０は、定着ローラー５１ａおよび加圧ローラー５２を含み、定着ローラー５１ａと加圧ローラー５２とが互いに圧接されることで、定着ローラー５１ａと加圧ローラー５２との間で定着ニップＮ（図３参照）を形成する。定着ローラー５１ａは、定着ニップＮにおいて未定着のトナー画像と接触する定着部材を構成する。加圧ローラー５２は加圧部材を構成する。定着ベルト５１ｂ（図３のＢ参照）を用いて、定着ベルト５１ｂの内周面に配置された定着ローラー５１ａと加圧ローラー５２とが定着ベルト５１ｂを介して互いに圧接されることで、定着ベルト５１ｂと加圧ローラー５２との間で定着ニップＮを形成してもよい。この場合、定着ベルト５１ｂが定着部材を構成する。以下、トナー画像が形成された、用紙９００の表面が、定着ローラー側を向いて、当該用紙９００が搬送されるものとして説明する。

図３は、定着部５０の簡略構成を示す図である。

図３のＡは、定着ローラー５１ａおよび加圧ローラー５２を含む定着部５０の構成である。この例では、定着ローラー５１ａと加圧ローラー５２とが互いに圧接されることで、定着ニップＮを形成している。定着ローラー５１ａは、例えば、鉄等の金属から形成された芯金を弾性層で被覆したものである。弾性層として、例えば、耐熱性のシリコンゴムを用い得る。弾性層は、耐熱性のシリコンゴムを、耐熱性樹脂であるＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）で被覆した構成としてもよい。加圧ローラー５２は、例えば、ＰＩ（ポリイミド）の基材の外周面を弾性層で被覆したものである。弾性層として、例えば、耐熱性のシリコンゴムを用い得る。弾性層は、耐熱性のシリコンゴムを、表面離形層としてＰＦＡ（パーフルオロアルコシ）のチューブで被覆した構成としてもよい。

図３のＢは、定着ローラー５１ａ、定着ベルト５１ｂ、および加圧ローラー５２を含む定着部５０の構成である。この例では、定着ローラー５１ａと加圧ローラー５２とが定着ベルト５１ｂを介して互いに圧接されることで、定着ベルト５１ｂと加圧ローラー５２との間で定着ニップＮを形成している。定着ベルト５１ｂは、ＰＩの基材の外周面を弾性層として耐熱性のシリコンゴムで被覆し、さらに耐熱性樹脂であるＰＦＡのチューブを被覆した構成とし得る。

以下、特記した場合を除き、定着ベルト５１ｂを用いない場合を例に説明する。

図４は、定着ローラー５１ａおよび加圧ローラー５２を回転させるためのモーター等を含めた定着部５０の簡略構成を示す図である。

定着ローラー５１ａは、駆動源としての第１モーター５１５に接続される。具体的には、定着ローラー５１ａの回転軸に設けられたギヤ５１２が中間ギヤ５１３と噛み合い、中間ギヤ５１３が第１モーターの回転軸に設けられたギヤ５１４と噛み合う。これにより、第１モーター５１５のトルクが定着ローラー５１ａに伝達される。

加圧ローラー５２は、駆動源としての第２モーター５２５に接続される。具体的には、加圧ローラー５２の回転軸に設けられたギヤ５２２が中間ギヤ５２３と噛み合い、中間ギヤ５２３が第１モーターの回転軸に設けられたギヤ５２４と噛み合う。これにより、第２モーター５２５のトルクが加圧ローラー５２に伝達される。

定着ローラー５１ａおよび加圧ローラー５２は、それぞれ第１モーター５１５および第２モーター５２５から伝達されるトルクにより所定の線速度（回転速度）で回転制御される。

定着ローラー５１ａには、第１加熱源５１１が内蔵される。第１加熱源５１１は、例えばハロゲンヒーターである。定着ローラー５１ａは、第１加熱源５１１が発生する熱で所定の定着温度に加熱される。なお、上述した、定着ローラー５１ａ、定着ベルト５１ｂ、および加圧ローラー５２を含む定着部５０の場合は、加熱ローラー５１ｃ（図３のＢ参照）に加熱源が内蔵される。当該加熱源は、例えば、ハロゲンヒーターである。加熱ローラー５１ｃに張掛された定着ベルト５１ｂが当該加熱源により加熱ローラー５１ｃを介して加熱される。加熱ローラー５１ｃは、アルミニウム等から形成された円筒状の芯金の外周面をＰＴＦＥで被覆した構成とし得る。

加圧ローラー５２には、第２加熱源５２１が内蔵される。第２加熱源５２１は、例えばハロゲンヒーターである。加圧ローラー５２は、第２加熱源５２１が発生する熱で所定の定着温度に加熱される。

定着部５０は、上述した構成により、定着ニップＮに搬送された用紙９００を、定着ニップＮで加熱および加圧するとともに定着ローラー５１ａと加圧ローラー５２とを回転させることで、用紙９００上のトナー画像を用紙９００の表面に溶融定着（以下、単に「定着」とも称する）する。

定着部５０によりトナー画像が定着された用紙９００は、印刷物として排紙トレイ９０に排紙される。

給紙部６０は、複数の給紙トレイ６１、６２を有し、給紙トレイ６１、６２に収容された用紙９００を１枚ずつ下流側の搬送経路に送り出す。

用紙搬送部７０は、用紙９００を搬送するための複数の搬送ローラーを有し、作像部４０、定着部５０、および給紙部６０の各部間で用紙９００を搬送する。複数の搬送ローラーには、用紙９００の傾きを矯正するためのレジストローラー７１や、用紙９００に所定量のループを形成するためのループローラー７２が含まれる。

用紙搬送部７０は、画像形成された用紙９００を排紙トレイ９０に排紙する。

制御部１１０の作用の詳細について説明する。

制御部１１０は、定着部５０を、用紙９００に形成された画像の光沢（以下、単に「光沢」とも称する）を増加させる制御を行わない通常モードの動作と、光沢を増加させる制御を行う高光沢モードの動作とに制御可能である。

制御部１１０は、定着ローラー５１ａと加圧ローラー５２のいずれか一方のローラーを、通常モード時に用紙９００の搬送を行う部材（以下、「駆動部材」と称する）として機能させる。制御部１１０は、定着ローラー５１ａと加圧ローラー５２のうちの他方のローラー（以下、「非駆動部材」と称する）を、高光沢モード時に、通常モード時よりも駆動部材のトルクを減少させるアシスト動作、または通常モード時よりも駆動部材のトルクを増加させるブレーキ動作をさせる。駆動部材により定着部５０における用紙９００の搬送速度が制御される。

制御部１１０は、通常モードでは、非駆動部材にトルクを伝達しないことで、非駆動部材を駆動部材に従動して回転させ得る。なお、通常モードにおいて、非駆動部材にトルクを伝達して、駆動部材と同じ線速度で回転させてもよい。

制御部１１０は、高光沢モードでは、後述するように、所定の条件に応じて、定着部５０にアシスト動作またはブレーキ動作をさせることで、光沢を増加させる。アシスト動作では、非駆動部材の線速度を駆動部材の線速度より速くする。ブレーキ動作では、非駆動部材の線速度を駆動部材の線速度より遅くする。

図５は、用紙９００の搬送安定性、定着後の用紙９００の分離性、および光沢の増加への、駆動部材の選択、定着ニップＮの形状、および定着ニップＮにおける圧力上昇位置の影響を説明するための説明図である。上述したように、トナー画像が形成された、用紙９００の表面が、定着ローラー５１ａ側を向いて、当該用紙９００が搬送される。図５において、「下駆動」とは、加圧ローラー５２が駆動部材であることを示し、「上駆動」とは、定着ローラー５１ａが駆動部材であることを示している。「上凸ニップ」とは、加圧ローラー５２が定着ローラー５１ａにくい込むことで、定着ニップＮの形状が定着ローラー５１ａ側に凸となっていることを示している。「下凸ニップ」とは、定着ローラー５１ａが加圧ローラー５２にくい込むことで、定着ニップＮの形状が加圧ローラー５２側に凸となっていることを示している。また、アシスト動作およびブレーキ動作において圧力上昇が顕著な、定着ニップＮにおける位置（圧力上昇位置）を太線の丸で示している。

用紙９００の搬送安定性に関しては、用紙９００の表面に形成された未定着の画像（トナー画像）と接触しない、用紙９００の裏面を駆動部材と接触させて用紙９００を搬送することが好ましい。すなわち、図５においては、下駆動であることが好ましい。これは、用紙９００に画像のトナーを介して搬送駆動力を与えようとすると、トナーの存在により用紙９００の搬送が不安定になるからである。

定着後の用紙９００の定着ローラー５１ａからの分離性（以下、単に「分離性」とも称する）に関しては、定着ニップＮの形状を、当該定着ニップＮに挟持された用紙９００上の画像が形成された表面が凸形状を有するような形状とすることが好ましい。すなわち、図５においては、上凸ニップとすることが好ましい。これは、トナー画像が形成された表面と、当該表面と接触する定着ローラー５１ａとが接着しやすいことから、定着ローラー５１ａから離れる方向に用紙９００が反ることで、定着後の用紙９００の分離性が良くなるからである。

光沢の増加に関しては、定着ニップＮにおける圧力上昇位置が、用紙９００の搬送方向上流側であると光沢が比較的増加し易い。また、アシスト動作においては比較的光沢を増加させにくい。このため、アシスト動作において、定着ニップＮにおける圧力上昇位置が、用紙９００の搬送方向上流側となる、下駆動で上凸ニップ、および上駆動で下凸ニップの条件とすることが好ましい。

以上より、用紙９００の搬送安定性、定着後の用紙９００の分離性、および光沢の増加の観点から、下駆動で上凸ニップの条件とすることが好ましい。

上凸ニップは、加圧ローラー５２のアスカーＣ硬度を定着ローラー５１ａより高くすることで実現できる。定着ベルト５１ｂを用いない構成（図３のＡ参照）においては、加圧ローラー５２のアスカーＣ硬度を定着ローラー５１ａより高くすることで、加圧ローラー５２を定着ローラー５１ａにくい込ませることができるため、上凸ニップを実現できる。加圧ローラー５２のアスカーＣ硬度と定着ローラー５１ａのアスカーＣ硬度との差は、２５°以上かつ８０°以下であることが好ましい。加圧ローラー５２のアスカーＣ硬度と定着ローラー５１ａのアスカーＣ硬度との差を２５°以上とすることで、上凸ニップを実現でき、当該差を８０°以下とすることでローラー５１ａ、５２の耐久性の劣化を抑制できる。なお、定着ベルト５１ｂを用いる構成（図３のＢ参照）においても、同様に、加圧ローラー５２のアスカーＣ硬度と定着ローラー５１ａのアスカーＣ硬度との差は、２５°以上かつ８０°以下であることが好ましい。これにより、上凸ニップを実現できるとともに、ローラー５１ａ、５２および定着ベルト５１ｂの耐久性の劣化を抑制できる。一方、定着ベルト５１ｂを用いる構成の場合、定着ベルト５１ｂを、室温において、タイプＣのマイクロ硬度計で測定される表面硬度が８６．０以下とすることでも、上凸ニップを実現できる。また、定着ベルト５１ｂを用いる構成の場合、定着ベルト５１ｂの表面硬度をナノインデンテーションで測定した押し込み硬度ＨＩＴが３．５Ｎ／ｍｍ^２以下とすることでも、上凸ニップを実現できる。

図６は、加圧ローラー５２のトルクと光沢度との関係の測定結果を示すグラフである。図６のグラフは後述する実施例１により測定された結果である。後述するように、加圧ローラー５２を駆動部材として機能させている。横軸は、定格トルクに対する割合（％）として示された、加圧ローラー５２のトルクである。定格トルクは、モーターが定格電圧、定格周波数で、定格出力を連続的に出すときのトルクである。グラフの縦軸は、非駆動部材としての定着ローラー５１ａに、従動動作、アシスト動作、およびブレーキ動作の各動作をさせた定着部５０による、用紙９００への定着後の画像の光沢度である。加圧ローラー５２のトルクは、定着ローラー５１ａを従動動作させたときに、４０［％］となっている。

図６のグラフから判るように、ブレーキ動作によってもアシスト動作によっても光沢を増加できる。ブレーキ動作により光沢を増加させる範囲では、加圧ローラー５２のトルクを増加させることで光沢度が単調増加する。一方、アシスト動作により光沢を増加させる範囲では、光沢度は、加圧ローラー５２のトルクを減少させても単調増加せず、加圧ローラー５２のトルクが減少するに従い最小値になるまで減少した後、増加に転ずる。従って、加圧ローラー５２に対し比較的大きなアシストを付与することで、従動動作時よりも光沢を増加させることができる。ブレーキ動作およびアシスト動作により光沢が増加するのは、用紙９００上の画像と定着ローラー５１ａとの間にわずかに速度差が生じ、微小なズリが発生するためである。

図７は、非駆動部材としての定着ローラー５１ａの従動動作、アシスト動作、およびブレーキ動作ごとに、光沢の増加と、副作用の評価結果を示す図である。図７に示す評価結果は、後述する実施例１の評価結果である。評価結果は、従動動作時を基準にした相対評価として示している。なお、上述したように、アシスト動作におけるアシストが比較的小さい場合（図７の「アシスト小」参照）は、光沢は増加せず減少するが、その場合の評価結果も併せて図７に示した。

図７に示すように、ブレーキ動作により光沢を増加させた場合（図７の「ブレーキ」参照）、分離性は良いが、画像の濃度ムラや紙しわといった副作用が生じる可能性があり、後述する紙種や画像の条件によっては、これらの副作用が問題になる可能性がある。一方、アシスト動作により光沢を増加させた場合（図７の「アシスト大」参照）、画像の濃度ムラや紙しわといった副作用を抑止できる。しかし、アシスト動作により光沢を増加させた場合、分離性が悪くなる場合があり、紙種や画像の条件によっては、分離性が悪くなることが問題になる可能性がある。

制御部１１０は、所定の条件に応じて、高光沢モードにおいて、非駆動部材にアシスト動作をさせるかブレーキ動作をさせるかを切り換える。所定の条件には、紙種の条件や画像の条件が含まれる。紙種の条件に関しては、例えば、用紙９００の紙種が、分離性が比較的悪い坪量の小さい薄紙の場合は、ブレーキ動作に切り換えることで、分離性を良好に保ちながら光沢を増加できる。一方、用紙９００の紙種が、分離性が比較的良い坪量の大きい厚紙の場合は、アシスト動作に切り換えることで、濃度ムラや紙しわの発生を抑制しつつ光沢を増加できる。制御部１１０は、印刷データに含まれる印刷設定に基づいて、坪量が所定の閾値未満の場合、ブレーキ動作に切り換え、所定の閾値以上の場合、アススト動作に切り換え得る。所定の閾値は、実験等により適当に決定できる。制御部１１０は、印刷設定に基づいて、用紙９００の紙種が普通紙かコート紙かによって、アシスト動作とブレーキ動作とを切り換えてもよい。アシスト動作およびブレーキ動作させるための、それぞれの紙種の条件は、実験等により適当に決定できる。画像の条件に関しては、例えば、画像のカバレッジ（用紙９００の面積に対する用紙９００上の画像の面積の割合）が高く、かつトナーの付着量が多い画像の場合は、分離性が比較的悪いため、ブレーキ動作に切り換えることで、分離性を良好に保ちながら光沢を増加できる。一方、画像のカバレッジが低く、かつトナーの付着量が少ない画像の場合は、分離性が比較的良いため、アシスト動作に切り換えることで、濃度ムラや紙しわの発生を抑制しつつ光沢を増加できる。アシスト動作およびブレーキ動作させるための、それぞれの画像の条件は、実験等により適当に決定できる。

図８は、ブレーキモードで光沢を増加させた場合に紙しわが発生する可能性が比較的高い画像の例を示す図である。図８に示す画像において、黒色で示す領域はトナーが付着した領域を示し、白色で示す領域はトナーが付着していない領域を示している。

図８に示すように、用紙９００の搬送方向に直交する用紙９００の幅方向（定着ローラー５１ａおよび加圧ローラー５２の軸方向）に関し、用紙９００の中央のトナー付着量と両端のトナー付着量との差が比較的大きい場合、ブレーキ動作をさせると紙しわが発生しやすい。このような画像の条件の場合、アシスト動作に切り換えることで、紙しわの発生を抑制しつつ光沢を増加できる。制御部１１０は、例えば、印刷ジョブに含まれる印刷データおよび印刷設定に基づいて、用紙９００を幅方向に３分割し、用紙９００の中央のトナー付着量と両端のトナー付着量との差を算出する。そして、当該差が所定の閾値以上となった場合に、アシスト動作に切り換える判断をし得る。所定の閾値は、実験等により適当に決定できる。

制御部１１０は、高光沢モードにおいて、光沢を増加させる際、アシスト動作またはブレーキ動作における加圧ローラー５２のトルクを調整することで、光沢を増加させる程度を複数段階に切り換えてもよい。例えば、「＋１（少し光沢増加）」、「＋２（通常の光沢増加）」、および「＋３（大きく光沢増加）」の３段階で光沢を増大させるようにしてもよい。このような光沢増加の段階は、印刷設定に含ませ得る。

画像形成装置１００の動作について説明する。

図９は、画像形成装置１００の動作を示すフローチャートである。本フローチャートは、制御部１１０により、記憶部１２０に記憶されたプログラムに従い実行され得る。

制御部１１０は、印刷ジョブを取得したかどうか判断する（Ｓ１０１）。制御部１１０は、例えば、通信部１３０により印刷ジョブが受信されたことにより、印刷ジョブを取得したと判断し得る。

制御部１１０は、印刷ジョブに含まれる用紙９００ごとの印刷設定に基づいて、定着部５０で定着処理をしようとする、トナー画像が形成された用紙９００が高光沢モードを適用する用紙９００かどうか判断する（Ｓ１０２）。

制御部１１０は、定着処理をしようとする用紙９００が高光沢モードを適用する用紙９００ではないと判断したときは（Ｓ１０２：ＮＯ）、定着部５０を通常モードで動作させ、用紙９００にトナー画像を定着させる（Ｓ１０６）。

制御部１１０は、定着処理をしようとする用紙９００が高光沢モードを適用する用紙９００であると判断したときは（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、アシスト動作により光沢を増加させる用紙９００かどうか判断する（Ｓ１０３）。制御部１１０は、印刷ジョブに含まれる印刷設定において設定された紙種、または印刷ジョブに含まれる印刷データにより形成される画像に基づいて、アシスト動作により光沢を増加させる用紙９００かどうか判断し得る。

制御部１１０は、定着処理をしようとする用紙９００がアシスト動作により光沢を増加させる用紙９００であると判断したときは（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、定着部５０をアシスト動作させ、用紙９００にトナー画像を定着させる（Ｓ１０４）。

制御部１１０は、定着処理をしようとする用紙９００がアシスト動作により光沢を増加させる用紙９００でないと判断したときは（Ｓ１０３：ＮＯ）、定着部５０をブレーキ動作させ、用紙９００にトナー画像を定着させる（Ｓ１０５）。

（実施例１）
加圧ローラー５２のトルクと光沢度との関係を測定した。

図１０は、実施例１で使用した定着部５０の簡略構成を示す図である。本実施例においては、定着ローラー５１ａ、定着ベルト５１ｂ、および加圧ローラー５２を含む定着部５０を使用した。加圧ローラー５２と定着ローラー５１ａとにそれぞれ駆動源を設け、加圧ローラー５２で用紙９００の搬送を駆動した。定着ローラー５１ａと定着ローラー５１ａの駆動源との間にクラッチを設けた。図１０の実線の矢印は、定着ローラー５１ａ、加熱ローラー５１ｃ、および加圧ローラー５２の回転方向を示している。破線の矢印は、用紙９００の搬送方向を示している。

１．測定条件
定着ローラー：外径φ７０、ゴム厚２０ｍｍ（アスカーＣ硬度３５°（室温））
加圧ローラー：外径φ７０、ゴム厚３ｍｍ（アスカーＣ硬度７０°（室温））
定着ベルト：外径φ１２０、基体ＰＩ（７０μｍ厚）、ゴム層（２２０μｍ厚）、表層ＰＦＡチューブ（３０μｍ厚）（マイクロ硬度^＊８５．０（室温））
定着ニップ幅：２３ｍｍ
用紙搬送速度：約４６０ｍｍ／ｓ
＊マイクロ硬度は、ＡｓｋｅｒのＭＤ－１ｃａｐａ タイプＣで測定
光沢度は、７５°光沢計「マイクログロス７５°」（ＢＹＫガードナー社製）を用い、ＪＩＳ Ｚ ８７４１に準拠して測定した。

２．測定および評価方法
（１）クラッチを切って、定着ローラー５１ａの駆動源の駆動力が定着ローラー５１ａに伝わらない状態とし、加圧ローラー５２で用紙９００を搬送することで定着ローラー５１ａを従動回転（従動）させた（図７の「従動」参照）。定着ローラー５１ａを従動回転させた状態で、定着ニップＮにおいて用紙９００に画像を定着し、定着された画像の光沢度を測定し、光沢および副作用の評価の基準とした。

（２）加圧ローラー５２を、用紙９００の搬送を駆動する駆動部材とした。クラッチにより定着ローラー５１ａの駆動源の駆動力を定着ローラー５１ａに伝わる状態とし、定着ベルト５１ｂの線速度を加圧ローラー５２の線速度より僅かに高くすることで、定着部５０をアシスト動作させた。定着ベルト５１ｂの線速度を上昇させることで加圧ローラー５２のトルクを段階的に低下させ、低下させたトルクごとに、定着ニップＮにおいて用紙９００に画像を定着し、定着された画像の光沢度を測定し、副作用とともに評価した。評価は、比較的アシスト動作を小さくすることで光沢度が低下したとき（図７の「アシスト小」参照）と、比較的アシスト動作を大きくすることで光沢度が上昇したとき（図７の「アシスト大」参照）とで行った。

（３）加圧ローラー５２を、用紙９００を搬送する駆動部材とした。クラッチにより定着ローラー５１ａの駆動源の駆動力を定着ローラー５１ａに伝わる状態定とし、定着ベルト５１ｂの線速度を加圧ローラー５２の線速度より僅かに低くすることで、定着部５０をブレーキ動作させた。定着ベルト５１ｂの線速度を低下させることで加圧ローラー５２のトルクを段階的に上昇させ、上昇させたトルクごとに、定着ニップＮにおいて用紙９００に画像を定着し、定着された画像の光沢度を測定し、副作用とともに評価した（図７の「ブレーキ」参照）。

３．結果
本実施例による測定結果は上述の図６に、評価結果は上述の図７に示された通りである。

本実施例により、ブレーキ動作によってもアシスト動作によっても光沢を増加することが実証された。また、定着部５０にアシスト動作させることで、用紙９００のしわの発生や濃度ムラの発生が抑制されることが実証された。

（実施例２）
実施例１では、用紙９００上のトナー画像と接触しない加圧ローラー５２を駆動部材とした。本実施例では、用紙９００上のトナー画像と接触する加圧ローラー５２を駆動部材として、従動動作、アシスト動作、およびブレーキ動作ごとに、光沢の増加と副作用を評価した。

１．測定条件
クラッチを、定着ローラー５１ａと定着ローラー５１ａの駆動源との間ではなく、加圧ローラー５２と加圧ローラー５２の駆動源との間にクラッチを設けたことを除き、実施例１と同様である。

２．評価方法
（１）クラッチを切って、加圧ローラー５２の駆動源の駆動力が加圧ローラー５２に伝わらない状態とし、定着ベルト５１ｂで用紙９００を搬送することで加圧ローラー５２を従動回転（従動）させた（図１１の「従動２」参照）。加圧ローラー５２を従動回転させた状態で、定着ニップＮにおいて用紙９００に画像を定着し、定着された画像の光沢度を測定し、光沢および副作用の評価の基準とした。

（２）定着ベルト５１ｂを、用紙９００の搬送を駆動する駆動部材とした。クラッチにより加圧ローラー５２の駆動源の駆動力を加圧ローラー５２に伝わる状態とし、加圧ローラー５２の線速度を定着ベルト５１ｂの線速度より僅かに高くすることで、定着部５０をアシスト動作させた。加圧ローラー５２の線速度を上昇させることで定着ベルト５１ｂ（すなわち定着ローラー５１ａ）のトルクを段階的に低下させ、低下させたトルクごとに、定着ニップＮにおいて用紙９００に画像を定着し、定着された画像の光沢度を測定し、副作用とともに評価した。評価は、比較的アシスト動作を小さくすることで光沢度が低下したとき（図１１の「アシスト２小」参照）と、比較的アシスト動作を大きくすることで光沢度が上昇したとき（図１１の「アシスト２大」参照）とで行った。

（３）定着ベルト５１ｂを、用紙９００の搬送を駆動する駆動部材とした。クラッチにより加圧ローラー５２の駆動源の駆動力を加圧ローラー５２に伝わる状態とし、加圧ローラー５２の線速度を定着ベルト５１ｂの線速度より僅かに低くすることで、定着部５０をブレーキ動作させた。加圧ローラー５２の線速度を低下させることで定着ベルト５１ｂ（すなわち定着ローラー５１ａ）のトルクを段階的に上昇させ、上昇させたトルクごとに、定着ニップＮにおいて用紙９００に画像を定着し、定着された画像の光沢度を測定し、副作用とともに評価した（図１１の「ブレーキ２」参照）。

３．結果
図１１は、本実施例による評価結果を示す図である。

本実施例の評価結果と第１実施例の評価結果と比較すると、両者の副作用が逆になっていることが判る。従って、実施例２の構成におけるアシスト動作とブレーキ動作との切り換え（使い分け）は、実施例２の構成におけるアシスト動作とブレーキ動作との切り換えと逆にすることで、用紙９００にしわが発生する等の副作用を抑止しつつ用紙９００上の画像の光沢を増大できる。

上述した実施形態は、以下の効果を奏する。

定着ニップにおいて、記録媒体上の未定着の画像と接触する定着部材と、当該定着部材に圧接される加圧部材とのいずれか一方の部材を、通常モード時に記録媒体の搬送を行う駆動部材として機能させるとともに、高光沢モード時に、加圧部材と定着部材のうちの他方の部材に、通常モード時よりも駆動部材のトルクを減少させるアシスト動作をさせる。これにより、記録媒体にしわが発生する等の副作用を抑止しつつ記録媒体上の画像の光沢を増大できる。

さらに、高光沢モード時に、駆動部材以外の、加圧部材および定着部材のいずれかに、アシスト動作をさせるか、通常モード時よりも駆動部材のトルクを増加させるブレーキ動作をさせるか、のいずれかにより画像の光沢を増加させる。これにより、効果的に、副作用を抑止しつつ記録媒体上の画像の光沢を増大できる。

さらに、所定の条件に応じて、駆動部材以外の、加圧部材および定着部材のいずれかに、アシスト動作をさせるか、ブレーキ動作をさせるかを切り換える。これにより、より効果的に、副作用を抑止しつつ記録媒体上の画像の光沢を増大できる。

さらに、加圧部材を駆動部材とする。これにより、用紙搬送の安定性を向上できる。

さらに、加圧部材および定着部材をそれぞれローラーとし、定着部材よりも加圧部材のアスカーＣ硬度を高くする。これにより、定着ニップの形状を、定着部材側に凸の形状とすることができる。このため、記録媒体が定着ニップから排紙される際に、記録媒体上の未定着の画像と接触する定着部材から離れる方向に排紙されるため、分離性を向上でき、定着部材への記録媒体の巻き付きを防止できる。

さらに、定着部材を定着ベルトとし、定着ベルトを介して加圧部材と定着ローラーとが圧接されることで、定着ベルトと加圧部材との間でニップ部を形成し、定着ローラーより加圧部材のアスカーＣ硬度を高くする。これにより、定着ニップの形状を、定着部材側に凸の形状とすることができる。このため、記録媒体が定着ニップから排紙される際に、記録媒体上の未定着の画像と接触する定着部材から離れる方向に排紙されるため、分離性を向上でき、定着部材への記録媒体の巻き付きを防止できる。

さらに、加圧部材と定着部材との硬度差、または加圧部材と加圧ローラーとの硬度差を、２５°以上８０°以下とする。これにより、定着ニップの形状が、定着部材側に凸の形状となることで、分離性を向上できるとともに、加圧部材および定着部材の耐久性を向上できる。

さらに、所定の条件に紙種の条件を含める。これにより、簡単かつ効果的に、記録媒体におけるしわの発生、濃度ムラの発生、定着部材への記録媒体の巻き付き等の副作用を抑止しつつ記録媒体上の画像の光沢を増大できる。

さらに、所定の条件に画像の条件を含まる。これにより、簡単かつ効果的に、記録媒体におけるしわの発生、濃度ムラの発生、定着部材への記録媒体の巻き付き等の副作用を抑止しつつ記録媒体上の画像の光沢を増大できる。

さらに、定着分離性を向上させる場合、駆動部材以外の、加圧部材および定着部材のいずれかにブレーキ動作をさせる。これにより、記録媒体におけるしわの発生、濃度ムラの発生等の副作用に対し、定着分離性を優先させることで、定着部材への記録媒体の巻き付きの副作用をより効果的に抑止できる。

さらに、記録媒体のしわを抑制する場合、駆動部材以外の、加圧部材および定着部材のいずれかにアシスト動作をさせる。これにより、記録媒体におけるしわの発生の抑制効果をより向上できる。

さらに、記録媒体に形成された画像の濃度ムラを抑制する場合、駆動部材以外の、加圧部材および定着部材のいずれかにアシスト動作をさせる。これにより、記録媒体における濃度ムラの発生の抑制効果をより向上できる。

さらに、定着部材を定着ベルトとし、室温において、タイプＣのマイクロ硬度計で測定される表面硬度が８６．０以下とする。これにより、比較的柔らかい定着ベルトを用いた方がアシスト動作時の光沢上昇を大きくできるため、アシスト動作とブレーキ動作を、より適切に切り換えることができる。

さらに、定着部材を定着ベルトとし、表面硬度を、ナノインデンテーションで測定した押し込み硬度ＨＩＴで、３．５Ｎ／ｍｍ^２以下とする。これにより、比較的柔らかい定着ベルトを用いた方がアシスト動作時の光沢上昇を大きくできるため、アシスト動作とブレーキ動作を、より適切に切り換えることができる。

本発明は、上述した実施形態に限定されない。

例えば、実施形態においては、記憶媒体として用紙を例に説明したが、記録媒体は用紙に限定されず、樹脂フィルム等であってもよい。

また、実施形態において使用したクラッチに代えて、パウダーブレーキを使用してもよい。

また、加圧ローラー５２に無端状の加圧ベルトを張掛させ、加圧ベルトと定着ローラー５１ａとの間で定着ニップＮを形成してもよい。定着ベルト５１ｂを使用する場合は、加圧ベルトと定着ベルト５１ｂとの間で定着ニップＮを形成してもよい。

また、高光沢モードの設定や光沢増加の段階の設定は、操作表示部１４０へのユーザーによる入力によりされてもよい。これらの設定は、印刷ジョブに含まれる印刷設定に反映され得る。

また、実施形態においてプログラムにより実行される処理の一部または全部を回路等のハードウェアに置き換えて実行され得る。

Ｎ 定着ニップ、
４０ 作像部、
５０ 定着部、
５１ａ 定着ローラー、
５１ｂ 定着ベルト、
５１ｃ 加熱ローラー、
５１１ 第１加熱源、
５１２ ギヤ、
５１３ 中間ギヤ、
５１４ ギヤ、
５１５ 第１モーター、
５２１ 第２加熱源、
５２２ ギヤ、
５２３ 中間ギヤ、
５２４ ギヤ、
５２５ 第２モーター、
６０ 給紙部、
７０ 用紙搬送部、
１００ 画像形成装置、
１１０ 制御部、
１２０ 記憶部、
１３０ 通信部、
１４０ 操作表示部、
１５０ 画像読取部、
１６０ 画像制御部、
１７０ 画像形成部、
９００ 用紙。

Claims (11)

1. 記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
   加圧部材と、
   前記加圧部材に圧接されてニップ部を形成するとともに、前記ニップ部で、搬送される前記記録媒体に形成された未定着の前記画像と接触する定着部材と、
   通常モード時に、前記加圧部材と前記定着部材のいずれか一方の部材を、前記記録媒体の搬送を行う駆動部材として機能させるとともに、高光沢モード時に、前記加圧部材と前記定着部材のうちの他方の部材に、前記通常モード時よりも前記駆動部材のトルクを減少させるアシスト動作、または前記通常モード時よりも前記駆動部材のトルクを増加させるブレーキ動作をさせることで、前記画像の光沢を増加させる制御部と、を有し、
   前記制御部は、所定の条件に応じて、前記他方の部材に、前記アシスト動作をさせるか、前記ブレーキ動作をさせるか、を切り換え、
   前記所定の条件には紙種の条件および前記画像の条件の少なくともいずれか一方が含まれる、画像形成装置。
2. 前記加圧部材を前記駆動部材とする、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記加圧部材および前記定着部材はそれぞれローラーであり、アスカーＣ硬度が、前記定着部材よりも前記加圧部材の方が高い、請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記定着部材は、定着ベルトであり、前記定着ベルトを介して前記加圧部材と、前記定着ベルトの内周面に配置した定着ローラーとが圧接されることで、前記定着ベルトと前記加圧部材との間で前記ニップ部を形成し、アスカーＣ硬度が、前記加圧部材の方が前記定着ローラーより高い、請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記加圧部材と前記定着部材との硬度差が、２５°以上８０°以下である、請求項３に記載の画像形成装置。
6. 前記加圧部材と前記定着ローラーとの硬度差が、２５°以上８０°以下である、請求項４に記載の画像形成装置。
7. 前記制御部は、前記記録媒体が定着分離性が悪い前記記録媒体と判断した場合、前記他方の部材に、前記ブレーキ動作をさせる、請求項１に記載の画像形成装置。
8. 前記制御部は、前記記録媒体がしわが発生しやすい前記記録媒体と判断した場合、前記他方の部材に、前記アシスト動作をさせる、請求項１に記載の画像形成装置。
9. 前記制御部は、前記記録媒体が前記記録媒体に形成された前記画像の濃度ムラが発生しやすい前記記録媒体と判断した場合、前記他方の部材に、前記アシスト動作をさせる、請求項１に記載の画像形成装置。
10. 前記定着部材は、定着ベルトであり、室温において、タイプＣのマイクロ硬度計で測定される表面硬度が８６．０以下である、請求項１、２、７～９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
11. 前記定着部材は、定着ベルトであり、表面硬度をナノインデンテーションで測定した押し込み硬度ＨＩＴが３．５Ｎ／ｍｍ^２以下である、請求項１、２、７～９のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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