JPH0727196B2 - 画像光沢化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）産業上の利用分野 この発明は、トナー等により用紙上に形成された像に、
熱，圧力等を加えることにより光沢を与える、画像光沢
化装置に関する。

（ｂ）従来の技術 用紙上に画像形成を行う方法としては従来、光導電性
を有する感光体を帯電した後、該感光体表面に原稿の光
学像を露光して静電潜像を形成し、その静電潜像に静電
気的にトナーを付着させ、さらにそのトナーを用紙上に
転写させることにより、用紙上にトナー像を形成する方
法や、特開昭58−88739号公報に示されるような、光
硬化材料および無色染料を内包するマイクロカプセルを
コーティングした光受容シートと、前記無色染料を発色
させる現像材料をコーティングした受像シートと、を用
い、前記光受容シートを造像露光することによって部分
的なマイクロカプセルを硬化させて選択的硬化像を形成
し、その光受容シートに、前記受像シートを重ねて加圧
することにより未硬化のマイクロカプセルを開裂させ、
それにより流出した無色染料が前記現像材料との反応で
発色することによって、用紙（受像シート）上の発色像
を形成させる方法、があった。

このような画像形成の方法において従来、トナー像が形
成された用紙または発色像が形成された用紙を、第４図
（Ａ）に示したような、搬送部51上の用紙を上部に配設
したヒータ52により間接的に加熱するオーブン方式の加
熱装置、または第４図（Ｂ）に示したような、内部にハ
ロゲンランプ等の加熱源を備えた加熱ローラ53と、その
加熱ローラ53に圧接する加圧ローラ54とにより加熱およ
び加圧を行うローラ加熱方式の加熱装置により加熱する
ようにしていた。

のトナー像が形成された用紙を加熱することにより、
トナーが熱可塑性樹脂を含んでいるためそれが軟化して
トナー定着がされる。またの発色像が形成された受像
シートを加熱すると、無色染料の発色反応が促進されて
良好な画像を得ることができる。さらにの発色像形成
方法の場合、特開昭60−259490号公報に示されるよう
に、受像シートに熱可塑性顔料をコーティングしておけ
ば、上述したような加熱装置による加熱または加圧もし
くは加熱および加圧によって前記熱可塑性顔料が発色像
に光沢を与える作用をする。

（ｃ）発明が解決しようとする問題点 しかしながら、第４図（Ａ），（Ｂ）に示したような加
熱装置にはそれぞれ不都合な点があった。

同図（Ａ）のオーブン方式の加熱装置は間接的な加熱方
法であるため、熱可塑性樹脂、熱可塑性顔料があまり平
滑にはならず画像に高光沢を与えることができなかっ
た。また熱効率が悪く装置が大型化する不都合もあり、
さらには加熱により若干カールする用紙がヒータに触れ
て焦げや火災が発生する恐れがあった。

また、同図（Ｂ）のローラ加熱方式の加熱装置は接触型
の加熱方法であり、熱により軟化状態となった熱可塑性
樹脂あるいは熱可塑性顔料が熔融されるが、ローラ表面
の平滑性が劣るため、上述したように画像に光沢を付与
することができなかった。特に、画像形成面がローラ53
面に接触する期間が非常に短かくなるため、熱可塑性樹
脂が熔融した状態でローラ53より用紙が分離する。この
ため、熔融した樹脂等が用紙側でなくローラ53表面に転
移、つまりローラ側に付着する傾向が非常に強くなる。
これは通常高温オフセットと呼ばれる。これにより、ロ
ーラ53側に樹脂等が付着した画像面に凹部が形成され、
どうしても光沢性に欠ける要因ともなっている。特に、
光沢性をよくする目的でローラ53の表面を平滑化すれば
よいが、周面がロール形状であるため、平滑性を得るこ
とが非常に困難でもある。

なお、オフセットを阻止するために、付着した熱可塑性
樹脂等を除去するためにかなり大掛かりなクリーニング
装置を設ける必要があった。

また、複数の少なくとも一つをヒートローラにて構成し
てなる特定のローラ間にベルトを張架し、該ベルトに圧
接する加圧ローラを設け、該加圧ローラを加熱し、上記
ベルトを介して画像形成用紙を加熱し、現像すること
が、特開昭51−105822号公報に明記されている。このよ
うな構成にものにおいても、現像する感光材料の画像面
がローラと対向しており、該ローラを加熱する等して、
加熱現像しているものの、形成した画像に光沢化を施す
構成にはなっていない。つまり、この方法においても、
加熱されるロール面より画像形成用紙が直ぐに分離され
るため、熱可塑性樹脂等が利用されている場合には、該
樹脂がロール表面に付着することにもなり、光沢化を付
与できない。

この発明の目的は、用紙上に形成される画像に光沢化を
効果的に付与する一方、定着不良や過熱定着時の剥離不
良を合わせて解消してなる画像光沢化装置を提供するこ
とにある。

（ｄ）問題点を解決するための手段 この発明による画像光沢化装置は、 120℃以上の耐熱性および平滑性を持つ光沢化ベルト
と、この光沢化ベルトを張架する複数のローラと、前記
光沢化ベルトを介して前記複数のローラの一つと圧接さ
れるバックアップローラと、画像形成後に前記バックア
ップローラと前記光沢化ベルト間に画像形成用紙の画像
形成面が光沢化ベルトと対向するように前記画像形成用
紙を搬送する手段とを設けてなる画像光沢化装置におい
て、 前記バックアップローラと圧接してなる前記光沢化ベル
トを張架するローラを加熱する加熱源と、 該熱源を有するローラと接触する位置の前記光沢化ベル
トの表面温度を検出する温度センサと、 該温度センサの検出結果に応じて前記加熱源を制御し、
上記光沢化ベルトの表面温度を所定の温度に制御する温
度制御部と、 前記バックアップローラによる加圧後に、前記画像形成
用紙を前記光沢化ベルトに接触させた状態で案内する搬
送ガイド部と、 を設けたことを特徴とする。

また、前記搬送ガイド部に前記画像形成用紙を冷却する
手段を備えたことを特徴とする。

（ｅ）作用 この発明の画像形成装置によれば、画像が形成された用
紙が、搬送手段によって光沢化ベルトとバックアップロ
ーラとの間の圧接部に搬送されてくる。この搬送用紙
は、バックアップローラにより光沢化ベルトに加熱源を
有するローラとの間で圧接され、同時に加熱される。こ
れにより、画像が光沢化ベルトの平滑面により高光沢化
されると共に、加熱による定着が行われる。そして、バ
ックアップローラによる加圧後には、画像形成用紙は光
沢化ベルトに接触した状態で搬送ガイドに沿って案内さ
れる。この時、画像形成用紙が冷却され、画像面も冷却
され光沢化ベルトからの剥離が容易になり、かつ画像が
光沢化ベルトに付着することはない。

また、光沢化ベルトを表面温度を所定の温度に維持させ
ることで、定着不良を生じることなく、また過熱される
状態を防止できるため、上述の剥離を確実に行える。特
に光沢化ベルトは耐熱性を有するため、所定の温度に加
熱されても、熱による変形はなく、画像を乱すことなく
鮮明な画像状態のままで、光沢を付与できる。

ここで、搬送ガイドを冷却手段で冷却することで、光沢
化ベルトを圧接部より剥離位置までの長さを長くするこ
となく冷却効果を増すことができる。これにより光沢化
装置本体を小型化できる。

この発明の光沢化ベルトは120℃以上の耐熱性を有して
いるため加熱源の熱による変形を防止することができ、
光沢化ベルトの変形による画像乱れが発生することがな
い。

（ｆ）実施例 第３図はこの発明の画像光沢化装置を適用し、光受容シ
ートおよび受像シートを用いて画像形成を行う複写機の
概略構成を表した図である。

複写機本体の略中央部にはメインドラム11が配設されて
いる。その左方には、未使用の光受容シートをロール状
にした光受容シートローラ12と、使用済みの光受容シー
トを巻取る巻取ローラ13と、が配設されている。光受容
シートローラ12の光受容シートは、前記メインドラム11
を介して前記巻取ローラ13に巻取られる。なお、この
時、光受容シートのマイクロカプセルコーティング面は
外側になっている。

本体の上面には原稿台14が配設され、その下方に光源15
a,ミラー15b,レンズ15cを含む光学系が配設されてい
る。この光学系により原稿台14上の原稿が走査されて、
その反射光が前記メインドラム11の露光点P1に導かれ
る。それによって、メインドラム11に掛けられた光受容
シートのマイクロカプセルが部分的に硬化し、選択的硬
化像が形成される。

本体の右側部には給紙カセット16が設けられている。給
紙カセット16には受像シートが収納されており、給紙ロ
ーラ16aによって受像シートの給紙がされる。給紙され
た受像シートはPSローラ16bに当接して一旦停止する。
一方、メインドラム11の下方には圧接ローラ17が配設さ
れている。圧接ローラ17は図示しない圧接機構によっ
て、メインドラム11に圧接している。ここでメインドラ
ム11と圧接ローラ17とが当接した点を加圧点P2とする。
加圧点P2は光受容シートのマイクロカプセル面と受像シ
ートの現像材料面とを重ねて加圧する点で、前記PSロー
ラ16bにて一旦停止した受像シートは、光受容シートの
選択的硬化像の先端にその受像シートの先端が一致する
タイミングで加圧点P2に給紙される。これにより光受容
シートと受像シートとが重ねられて加圧され、光受容シ
ートの未硬化のマイクロカプセルが開裂し、内包してい
る無色染料が流出して受像シートの現像材料により発色
反応を起こす。

この後、受像シートは剥離爪18によって光受容シートか
ら剥離され、サクションベルト19によって本発明の画像
光沢化装置本体Ａに搬送され、高光沢化された後排紙ロ
ーラ20によって排紙トレイ21へ排紙される。なお、画像
光沢化装置は画像光沢化装置本体Ａとサクションベルト
19とにより構成される。サクションベルト19は、受像シ
ートの発色像面が上になるように画像光沢化装置本体Ａ
に搬送する。

第１図は画像光沢化装置本体Ａの概略側面を表した図で
ある。

耐熱性および平滑性を有し、かつ無端の光沢化ベルト１
がヒートローラ２と剥離部ローラ３との間に張架されて
いる。剥離部ローラ３はヒートローラ２よりも下流側に
配設され、また小径なローラである。ヒートローラ２の
内部にはハロゲンランプ等の加熱源が備えられ、光沢化
ベルト１に接触している温度センサ2aの検出結果に応じ
て温度制御がなされ、光沢化ベルト１の表面温度が一定
に保たれる。特に、温度センサ2aは、第１図に示すよう
にヒートローラ２に光沢化ベルト１が巻き掛けられたヒ
ートローラ２との接触部に対向した位置の光沢化ベルト
１表面に接するように配置されている。これにより、バ
ックアップローラ４にて加圧される画像が形成された用
紙の画像面と対向する上記光沢化ベルト１表面が、所定
の温度に保たれた状態で、用紙の画像面と圧接される。

光沢化ベルト１は120℃以上程度の耐熱性を持つ材質で
なり、厚みは0.02〜5mm程度が望ましい。120℃以上の耐
熱性を持つ材質としては例えばポリアミド樹脂，ポリア
セタール，ポリカーボネート，布入フェノール樹脂，ガ
ラス繊維入ナイロン，ガラス繊維入ポリアセタール，ガ
ラス繊維入ポリカーボネート，ポリイミド，ポリフェニ
レンオキシド、フッ素樹脂，充填材入フッ素樹脂，ポリ
アミドイミド，ポリアリレート，ポリエーテルエーテル
ケトン，ポリサルホン樹脂，ポリフェニレンサルファイ
ド樹脂，ポリブチレンテレフタレート樹脂，ポリプロピ
レン樹脂等が用いられる。特に光沢化ベルト１は、上述
したように樹脂等のフィルムにて形成できるため、その
フィルム表面は平滑性に特に優れている。つまり従来の
ようにロール形状であれば、その周面全域を平滑化する
ことが非常に困難となるが、フィルムの表面は、そのま
までもある程度の平滑性を有しており、光沢化を付与で
きる。

ヒートローラ２下方には光沢化ベルト１を介してバック
アップローラ４が配設されている。またバックアップロ
ーラ４の下流側に用紙搬送ガイド５が設けられ、光沢化
ベルト１との間で用紙搬送部を構成している。なお、こ
の用紙搬送部に冷却用ファン等を設ければ熱可塑性顔
料，光沢化ベルトの冷却を速めることができ、ヒートロ
ーラと剥離部ローラ間の長さ（光沢化ベルトの長さ）を
短くすることができる。さらに、光沢化ベルト１にはク
リーニングローラ６が当接している。クリーニングロー
ラ６は例えばフェルト，スポンジ等でなり、光沢化ベル
ト１に付着した熱可塑性顔料等を除去する。なおこの画
像光沢化装置本体Ａでは光沢化ベルト１に熱可塑性樹脂
が付着する（オフセットが発生する）ことはほとんどな
いが、付着する少量の熱可塑性顔料や埃等を除去するた
めにクリーニングローラ６を設けている。また、この実
施例ではローラ状のクリーニング部材（６）を設けてい
るが、回転ブラシと真空ポンプとの組み合わせによるフ
ァーブラシ、光沢化ベルトに当接するクリーニングブレ
ード等を用いてもよい。これらのクリーニング装置は何
れを用いる場合でも、大ががりになる必要はなく、簡略
化された装置で良い。

このように構成される画像光沢化装置では、発色像が形
成された受像シートがその発色像面を上にしてサクショ
ンベルト19によりヒートローラ２の位置まで搬送される
と、ヒートローラ２内の加熱源により加熱されて発色反
応が促進されるとともに、受像シート表面にコーティン
グされた熱可塑性顔料が軟化状態となって発色像表面を
覆い、熱可塑性顔料により発色像に光沢が与えられる。
また、この時同時に受像シートはヒートローラ２と、バ
ックアップローラ４との間で加圧され、熱可塑性顔料が
平滑化され高光沢化される。つまり、受像シート16の画
像形成面に、光沢化ベルト１の平滑面が画像面に密着す
るため、その平滑面に合わせた光沢化が付与される。こ
のように加熱，加圧された受像シートは光沢化ベルト１
に沿って下流側に搬送され、剥離部ローラ３の位置で光
沢化ベルト１が上方に巻上がることにより、光沢化ベル
ト１から剥離される。剥離部ローラ３の位置では受像シ
ートおよび光沢化ベルトの温度は低下しており、例えば
光沢化ベルト１の温度はヒートローラ２の位置で120〜1
30℃程度であると、剥離部ローラ３の位置では80℃以下
程度にまで低下する。そのため、受像シートは光沢化ベ
ルト１から比較的容易に剥がれ、オフセットの発生を押
さえ、光沢化に寄与できる。即ち、受像シート16の画像
形成面が搬送ガイド５に沿って光沢化ベルト１表面に接
した状態で、剥離位置まで継続して搬送されるため、画
像形成面の温度が低下し熱可塑性顔料が固化しようとす
る。これにより、光沢化ベルト１側への熱可塑性顔料の
高温時の転移が阻止され、受像シート16と光沢化ベルト
１との剥離がよりスムースに行われる。この時、光沢化
ベルト１に熱可塑性顔料が付着することで生じる凹凸が
形成されず、光沢化ベルト１の表面に沿う高光沢画像を
得られる。

以上のように構成される複写機により複写実験を行っ
た。まず軟化点700℃のポリイミド樹脂を用いて厚み75
μｍで、平滑性を有し、周長200mmの無端の光沢化ベル
トを形成した。該ポリイミド樹脂をフィルム状にするこ
とで、その表面が平滑性に優れる。画像光沢化装置の実
験条件は以下のとおりである。

ヒートローラ部の光沢化ベルト温度:125℃、ベルト送り
速度:20mm/sec、バックアップローラ圧接荷重:4kg/c
m²、このような条件で、A4サイズの原稿を50枚続けて複
写処理したところ、50枚とも同様の高光沢を持った複写
画像を形成することができた。この複写画像において、
JISZ−8741に規定されている方法で75度鏡面光沢度を測
定した結果、光沢度は90以上の良好なものであることが
確認された。なお、第４図（Ａ）に表したような従来の
オーブン式の装置であれば、75度鏡面光沢度は80以下で
あった。

また、このように光沢化ベルトを無端にものにすること
により光沢化ベルト１周長を例えば200mmと短くするこ
とができ、また光沢化ベルトの継目位置を制御するため
の制御部を設けずとも良い利点がある。光沢化ベルト１
が無端でない場合（継目を有する場合）、その継目が複
写画像上に位置してしまうと継目が像上に段差をつけて
しまい画像品質が低下する。そこで像上に継目が位置し
ないようにするためには、光沢化ベルトの周長を形成可
能な画像の長さ（例えばA3までの複写が可能な時にはA3
の長さである420mm）よりも長くする必要があり、画像
光沢化装置が大型化してしまう欠点がある。また継目が
像上に位置しないようにするには、継目位置を制御する
必要がある。

それに対し、光沢化ベルト１を無端にすればA3までが複
写可能なものであっても、それよりも大きな周長の光沢
化ベルトを備える必要はなく、上述したように200mm程
度の周長の光沢化ベルトであっても十分に質の良い画像
を得ることができ、また継目位置を合わせるための制御
部を設ける必要もない。

次に、120℃以上の耐熱性を有する光沢化ベルトの比較
例として、耐熱性が悪いポリエチレンを用いて厚み100
μｍ、平滑性を有し無端の光沢化ベルトを形成した。こ
の厚みが上記の光沢化ベルトの厚みと異なるのは皺寄り
に対する強度を少しでも持たせるためである。このよう
な光沢化ベルトを用い、温度，送り速度，荷重等の条件
を上記の実験と同一に設定し、上記と同様にA4サイズの
原稿を50枚続けて複写処理した。しかしながら、その結
果は光沢化ベルトの厚みを100μｍと厚くしたにもかか
わらず10枚程度から皺寄りが発生し始め、50枚の複写処
理が終了する頃には皺寄りによる画像光沢のムラが発生
した。

以上のようにこの実施例の画像光沢化装置本体Ａを適用
した画像形成装置によれば、オフセットを防止するとと
もに、高光沢画像を得ることができる。

なお、この実施例では光受容シート，受像シートを用い
た画像形成装置を例に示したが、感光体を備え、用紙上
に熱可塑性樹脂を含むトナーを転写して画像形成を行う
画像形成装置においても同様に画像を形成することかで
きる。例えば、電子写真方式の複写機によりフルカラー
トナー像を用紙に転写し、その用紙を第３図に表したよ
うな画像光沢化装置Ａにより定着した。なお、この時の
光沢化ベルトはポリイミド樹脂製の75μｍのもので、 ヒートローラ部の光沢化ベルト温度:150℃、ベルト送り
速度:50mm/sec、バックアップローラ圧接荷重:4kg/c
m²、とした。このような条件で50枚の連続複写を行った
ところ、50枚とも同様な高光沢の画像を得ることができ
た。また、ポリエステル100μｍの光沢化ベルトを用い
て複写処理を行ったところ、７枚目頃から光沢化ベルト
に皺寄りが発生し始め10枚目でトナー像に光沢ムラが発
生するようになった。

このように、トナーを用いた画像形成装置においても本
発明の画像光沢化装置本体Ａを用いれば良好な光沢を持
った画像を形成することができる。

なお、第２図（Ａ），（Ｂ）は画像光沢化装置の他の例
を表した図であり、この画像光沢化装置の光沢化ベルト
１′の両端部には係合孔７が形成され、剥離部ローラ３
の係合孔７に対向する位置にはスプロケット８が設けら
れている。これにより、剥離部ローラ３′と光沢化ベル
ト１′とが滑りを起こしてしまうのを防止している。

なおこの実施例では加熱源として光沢化ベルトを張架す
るローラ中にヒータを備えたヒートローラを用いている
が、ローラとは別に加熱部を設けても良い。また光沢化
ベルトをもっと多くのローラに張架しても良い。

（ｇ）発明の効果 この発明の画像光沢化装置によれば、画像が形成された
用紙を、加熱源を有するローラ及びバックアップローラ
にて光沢化ベルトに画像面が圧接されるため、定着と同
時に画像に高光沢を付与できる。

特に光沢化ベルトの表面温度を一定に保って、画像面を
加圧させて光沢化ベルトに密着させるため、定着不良を
生じることもなく、また過熱を防止してベルトに沿って
剥離位置まで密着状態を維持できるため、軟化した熱可
塑性樹脂や、熱可塑性顔料がベルトへと転移しようとす
る状態での用紙の剥離がおこなわれず、十分に冷却が行
われる状態で剥離されるため、その剥離が良好に行われ
ると同時に、熱可塑性樹脂等がベルト側に付着するのを
防止でき、画像の高光沢化が可能になる。この場合、搬
送ガイドを接触的に冷却することで冷却効果を高めるこ
とができ、ベルトの長さを短く設定できるため、装置全
体を小型化できる。

また、光沢化ベルトは120℃以上の耐熱性を有するた
め、熱可塑性樹脂または熱可塑性顔料が軟化状態になる
程度の熱を加え、かつ加圧しても、皺寄りが生じること
なく、連続画像形成を行っても画質品位を低下させるこ
となく、鮮明な画像状態のまま加熱定着及び画像に光沢
を与えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例である画像光沢化装置の側面
構成図、第２図は同装置の他の実施例を表した図であり
同図（Ａ）はその側面図、同図（Ｂ）は斜視図である。
また第３図は画像光沢化装置を適用した複写機の概略構
成図である。さら第４図は従来の画像加熱装置の構成を
表した図であり、同図（Ａ）はオーブン方式の加熱装置
を表し、同図（Ｂ）はヒートローラ方式の加熱装置を表
している。 1,1′…光沢化ベルト、２…ヒートローラ、３…剥離部
ローラ、４…バックアップローラ、５…用紙搬送ガイ
ド。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−105822（ＪＰ，Ａ) 特公 昭49−32143（ＪＰ，Ｂ１) 特公 昭49−16822（ＪＰ，Ｂ１)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】120℃以上の耐熱性および平滑性を持つ光
   沢化ベルトと、この光沢化ベルトを張架する複数のロー
   ラと、前記光沢化ベルトを介して前記複数のローラの一
   つと圧接されるバックアップローラと、画像形成後に前
   記バックアップローラと前記光沢化ベルト間に画像形成
   用紙の画像形成面が光沢化ベルトと対向するように前記
   画像形成用紙を搬送する手段とを設けてなる画像光沢化
   装置において、 前記バックアップローラと圧接してなる前記光沢化ベル
   トを張架するローラを加熱する加熱源と、 該熱源を有するローラと接触する位置の前記光沢化ベル
   トの表面温度を検出する温度センサと、 該温度センサの検出結果に応じて前記加熱源を制御し、
   上記光沢化ベルトの表面温度を所定の温度に制御する温
   度制御部と、 前記バックアップローラによる加圧後に、前記画像形成
   用紙を前記光沢化ベルトに接触させた状態で案内する搬
   送ガイド部と、 を設けたことを特徴とする画像光沢化装置。
2. 【請求項２】前記搬送ガイド部に前記画像形成用紙を冷
   却する手段を備えてなる特許請求の範囲第１項記載の画
   像光沢化装置。