JP7395287B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Images
Description
また、本発明の一実施形態に係る画像形成装置は、離型剤を含んだトナーを用いて記録材上にトナー像を形成する画像形成手段と、第一回転体と、前記第一回転体に当接して記録材を挟持搬送する定着ニップ部を形成する第二回転体と、前記第一回転体を加熱する加熱手段とを有し、前記画像形成手段により記録材上に形成された未定着トナー像を記録材に定着する定着手段と、表面加工装置により記録材上に定着されたトナー像の少なくとも一部をコートする第一モードと、前記表面加工装置により記録材上に定着されたトナー像をコートしない第二モードとのいずれを実行するかを選択するための操作手段と、コート紙や樹脂メディアでない記録材に対し前記第一モードが選択された場合、前記記録材へのトナー像の形成を中止するように、前記画像形成手段を制御する制御手段と、を備える、ことを特徴とする。
<画像形成装置>
まず、本実施形態の画像形成装置の構成について、図1及び図2を用いて説明する。本実施形態では、記録材Sにトナー像を形成する画像形成装置100に、画像形成装置100によりトナー像が定着された記録材Sに対し表面加工を行うための表面加工装置が接続されている。
次いで、トナー像が転写された記録材Sは定着装置8に搬送される。ここで、定着装置8について図2を用いて詳しく説明する。図2に示すように、本実施形態の定着装置8は、記録材Sの未定着トナー像が形成された面に接触して回転可能な第一回転体としての定着ローラ40と、定着ローラ40に圧接して定着ニップ部T3を形成する第二回転体としての加圧ローラ41とを有する。なお、ここでは、定着ローラ40と加圧ローラ41とを例に挙げたがこれに限らず、定着ローラ40と加圧ローラ41の一方もしくは両方が、回転可能な無端状のベルト(エンドレスベルト)であってもよい。
ここで、感光ドラム3aに形成された静電潜像をトナー像に現像するために用いる現像剤について説明する。本実施形態では、トナーとキャリアを含む二成分現像剤が用いられる。トナーは低融点であり、結着樹脂、着色剤、および離型剤(ワックス)を含有している。トナーに含まれる結着樹脂は、公知のものを用いることができる。例えば、スチレン-(メタ)アクリル共重合体に代表されるビニル系共重合体、ポリエステル樹脂、ビニル系共重合体ユニットとポリエステルユニットが化学的に結合されたハイブリッド樹脂、エポキシ樹脂、スチレン-ブタジエン共重合体等の樹脂を使用できる。
図1に示すように、本実施形態の場合、装置本体100Aに表面加工装置としてのニスコータ200が接続されている。ニスコータ200は画像形成装置100の機能を拡張するために後付け可能な周辺機(オプションユニットなどと呼ばれる)の1つとして、画像形成装置100に接続自在に構成されている。ニスコータ200は、記録材Sの付加価値を高めるための光沢付与や表面保護を目的とした表面加工として、装置本体100Aから排出される記録材Sに対しニスを塗布して表面全体をコートする。なお、ニスコータ200は画像形成装置100に接続されていなくてもよく、また画像形成装置100とは別の場所に配置されていても構わない。その場合、画像形成装置100から排出されたトナー像定着後の記録材Sは、ユーザによる手渡しでの手動供給やロボットによる自動供給などにより、ニスコータ200に供給されればよい。
図1に示すように、画像形成装置100は制御部80を備えている。制御部80について、図1及び図2を参照しながら図3を用いて説明する。ただし、制御部80には図示した以外にも画像形成装置100を動作させるモータや電源等の各種機器が接続されているが、ここでは発明の本旨でないのでそれらの図示及び説明を省略する。
次に、坪量の異なる5種類のコート紙を用いて、定着装置8の制御温度を120℃から210℃までそれぞれ変更してフルカラー画像を出力した後に、ニスコートを行った場合の評価を、図5乃至図7に示す。図5は、ニスコート前のトナー像の60°グロスの評価結果を示す。図6は、ニスコート後のトナー像の60°グロスの評価結果を示す。図7は、トナー像とニスの密着性の評価結果を示す。なお、コート紙としては、王子製紙(株)製の「OKトップコートプラス」、坪量「84.9g/m2」と「127.9g/m2」のものを用いた。また、UPM社製の「UPM FINESSE GLOSS」、坪量「200g/m2」と「300g/m2」と「350g/m2」のコート紙を用いた。フルカラー画像としては、画像比率を0%から10%ごとに100%まで11段階に分けて、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの単色と、イエロー、マゼンタ、シアンを適宜に混合したレッド、ブルー、ブラック、グリーン(8色)の画像を出力した。
以上の評価結果から、記録材Sに対して定着性およびグロス、ニスの密着性のすべてを満足するためには、ニスコートを施さない場合とニスコートを施す場合とで、定着装置8の制御温度を切り替える必要があることがわかる。具体的には、ニスコートを施す場合の定着装置8の制御温度Tnを、定着不良が発生しない範囲においてニスコートを施さない場合の定着装置8の制御温度T0より低く設定すればよい。以下、そのような制御を実現する第一実施形態の「加熱制御処理」について、図1乃至図3を参照しながら図8を用いて説明する。ここに示す「加熱制御処理」は、制御部80のCPU81によって、画像形成装置100の主電源オンに応じて開始され、主電源オフまで繰り返し実行される。
ところで、記録材Sとしてコート層を持たない普通紙もしくは厚紙を用いた場合、塗布ローラ201にて記録材Sの表面にニス(UVニス)が塗布されると、記録材Sの内部にニスが浸透しやすい。その場合、紫外線ランプ203が照射するUV光が記録材Sの内部まで到達できないため、ニスを十分に硬化することができない場合がある。そこで、記録材Sとしてコート層を持たない普通紙もしくは厚紙などの非コート紙を用いる場合には、例えニスコートを施す第一モードが入力されたとしても、記録材Sに対してニスコートを行わないのが望ましい。そうする場合には、上記のようにトナー像定着後の記録材Sがニスバイパスルート204を通過するように制御することに限らず、例えば画像形成ジョブの実行を中止して、非コート紙に対するニスコートである旨をユーザに対して報知するようにしてもよい。
電子写真方式の画像形成装置では、多様な種類の記録材に対応するために、定着装置8における記録材Sの搬送速度(プロセススピードと呼ぶ)を複数の中から選択できる場合がある。一例として、通常よりもプロセススピードを遅くして記録材Sへの加熱時間を長くすることによって、記録材S上に形成されたトナー像により多くの熱エネルギーを与えて高光沢なトナー像を得る、所謂「高光沢モード」がある。しかし、高光沢モードにて高光沢なトナー像が定着された記録材Sに対しニスコートを施す場合に、従来ではトナーから析出した離型剤によりニスがはじかれてしまい、トナー像とニスとの密着性が損なわれることがあった。そこで、高光沢モードにて高光沢なトナー像が定着された記録材Sに対し、適切なニスコートを施すことが望まれていた。
また、上述した「高光沢モード」とは別に、通常よりも定着装置8のプロセススピードを遅くして記録材Sへの加熱時間を長くして、記録材S上に形成されたトナー像により多くの熱エネルギーを与えて定着性を確保する、所謂「定着性アップモード」がある。定着性アップモードは、例えば、坪量350g/m2を超えるような厚紙や、表面に凹凸があるエンボス紙などを記録材Sとして用いる場合に適用される。しかし、定着性アップモードにてトナー像が定着された記録材Sに対しニスコートを施す場合に、従来ではトナーから析出した離型剤によりニスがはじかれてしまい、トナー像とニスとの密着性が損なわれることがあった。
次に、第五実施形態について、図12乃至図14を用いて説明する。図12は、定着装置を2個備えた画像形成装置を示す概略図である。図12に示す画像形成装置1000は、上述した図1の画像形成装置100に比較して、第一の定着装置8よりも記録材Sの搬送方向下流側に別の第二の定着装置9が配置されている点が異なり、その他の構成及び作用は同様である。したがって、図12の画像形成装置1000において、図1の画像形成装置100と同一の構成には同一の符号を付して説明及び図示を省略又は簡略にし、以下、異なる部分を中心に説明する。
なお、上述した第五実施形態では、コート紙にニスコートを施す場合に定着ルート30aを搬送させ、コート紙にニスコートを施さない場合に定着バイバスルート30bを搬送させるようにしたが、これに限らない。コート紙にニスコートを施さない場合でも、定着ルート30aを搬送させてもよい。ただし、定着ルート30aを搬送させる場合には、ヒータ40a、41b(上流加熱手段、図2参照)及びヒータ46a、47a(下流加熱手段、図12参照)それぞれの温度を、コート紙にニスコートを施す場合よりも低くする。あるいは、コート紙にニスコートを施す場合にはヒータ40a、41bとヒータ46a、47aのいずれか一方を動作し、コート紙にニスコートを施さない場合にはヒータ40a、41bとヒータ46a、47aの両方を動作するようにしてもよい。また、コート紙にニスコートを施す場合には、モータ92(上流駆動手段、図2参照)とモータ92A(下流駆動手段、図12参照)それぞれの回転速度を、コート紙にニスコートを施さない場合よりも速くするようにしてもよい。
Claims (11)
- 離型剤を含んだトナーを用いて記録材上にトナー像を形成する画像形成手段と、
第一回転体と、前記第一回転体に当接して記録材を挟持搬送する定着ニップ部を形成する第二回転体と、前記第一回転体を加熱する加熱手段とを有し、前記画像形成手段により記録材上に形成された未定着トナー像を記録材に定着する定着手段と、
前記定着手段によりトナー像が定着された記録材の表面にニスを塗布して乾燥させることにより記録材の表面をコートするニスコータと、
記録材上に定着されたトナー像の少なくとも一部を前記ニスコータによりコートする第一モードと、記録材上に定着されたトナー像を前記ニスコータによりコートしない第二モードとのいずれを実行するかを選択するための操作手段と、
前記第一モードが選択された場合、前記定着手段により記録材上の未定着トナー像に第1の熱エネルギーを付与させ、前記第二モードが選択された場合、前記定着手段により記録材上の未定着トナー像に第2の熱エネルギーを付与させる制御手段と、を備え、
前記第1の熱エネルギーは、前記第2の熱エネルギーよりも少ない、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記第一モードが行われる場合に前記第二モードが行われる場合よりも前記加熱手段の温度を低くする、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記第一モードが行われる場合に、記録材の坪量が第一坪量である場合は前記加熱手段を第一温度に設定し、前記記録材の坪量が前記第一坪量よりも大きい第二坪量である場合は前記加熱手段を前記第一温度よりも高い第二温度に設定する、
ことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。 - 前記第一回転体と前記第二回転体の少なくともいずれかを回転駆動する駆動手段を備え、
前記制御手段は、前記第一モードが行われる場合に前記第二モードが行われる場合よりも前記駆動手段の回転速度を速くする、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記定着手段は、上流定着部と、前記上流定着部よりも記録材の搬送方向下流側に配置され、前記上流定着部を通過した記録材を挟持搬送する下流定着部と、を備え、
前記上流定着部は、第一回転体と、前記第一回転体に当接してトナー像が形成された記録材を挟持搬送する上流定着ニップ部を形成する第二回転体と、前記第一回転体を加熱する上流加熱手段とを有し、
前記下流定着部は、第三回転体と、前記第三回転体に当接してトナー像が形成された記録材を挟持搬送する下流定着ニップ部を形成する第四回転体と、前記第三回転体を加熱する下流加熱手段とを有する、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 前記上流定着部から前記下流定着部へ記録材を搬送するための第一経路と、前記上流定着部から前記下流定着部への記録材の搬送を回避する第二経路とに切り替え可能な切替手段を備え、
前記制御手段は、前記第一モードが行われる場合に前記第二経路に切り替え、前記第二モードが行われる場合に前記第一経路に切り替える、
ことを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記第一モードが行われる場合に、前記上流加熱手段及び前記下流加熱手段それぞれの温度を前記第二モードが行われる場合よりも低くする、
ことを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。 - 前記制御手段は、前記第一モードが行われる場合に前記上流加熱手段と前記下流加熱手段のいずれか一方を動作し、前記第二モードが行われる場合に前記上流加熱手段と前記下流加熱手段の両方を動作する、
ことを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。 - 前記第一回転体と前記第二回転体の少なくともいずれかを回転駆動する上流駆動手段と、
前記第三回転体と前記第四回転体の少なくともいずれかを回転駆動する下流駆動手段と、を備え、
前記制御手段は、前記第一モードが行われる場合に、前記上流駆動手段及び前記下流駆動手段それぞれの回転速度を前記第二モードが行われる場合よりも速くする、
ことを特徴とする請求項5又は7に記載の画像形成装置。 - 離型剤を含んだトナーを用いて記録材上にトナー像を形成する画像形成手段と、
第一回転体と、前記第一回転体に当接して記録材を挟持搬送する定着ニップ部を形成する第二回転体と、前記第一回転体を加熱する加熱手段とを有し、前記画像形成手段により記録材上に形成された未定着トナー像を記録材に定着する定着手段と、
表面加工装置により記録材上に定着されたトナー像の少なくとも一部をコートする第一モードと、前記表面加工装置により記録材上に定着されたトナー像をコートしない第二モードとのいずれを実行するかを選択するための操作手段と、
コート紙や樹脂メディアでない記録材に対し前記第一モードが選択された場合、前記記録材へのトナー像の形成を中止するように、前記画像形成手段を制御する制御手段と、を備える、
ことを特徴とする画像形成装置。 - 前記表面加工装置は、記録材の表面にニスを塗布して乾燥させることにより記録材をコートするニスコータである、
ことを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
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