(57)【要約】【課題】記録媒体への光沢の付与において、既に光沢が与えられている面に接触する部材のより高温の部分の冷却を行い、既に光沢が与えられている面の光沢の低下を抑える。【解決手段】ヒートロール１０３と加圧ロール１０５との間において、ベルト１０１と記録シートを挟み、ベルト１０１に記録シートを押し付けることで、記録シートの表面に形成された画像に光沢を与える構成において、加圧ロール１０５の記録媒体への接触部分から回転下流側に向かって９０°の角度範囲に含まれる部分を送風装置１０６によって冷却する。これにより、加圧ロール１０５のより高温の部分が冷却され、加圧ロール１０５の冷却効率が高まり、加圧ロール１０５に接する面の画像の光沢感の低下が抑えられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体に接触しつつ回転する定着部材と、
前記定着部材を加熱する加熱手段と、
前記定着部材に向かって前記記録媒体を加圧しつつ回転する加圧部材と、
前記加圧部材と前記定着部材との接触部分よりも前記記録媒体の搬送方向下流側において、当該加圧部材と当該記録媒体の搬送経路とによって形成される楔部に送風口を有し、当該送風口から当該加圧部材に対し送風を行う送風手段と
を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記送風手段は、前記加圧部材に面する第１の送風口と、前記搬送経路に面する第２の送風口とを備え、
前記第１の送風口から前記加圧部材に対し送風を行い、前記第２の送風口から前記定着部材と前記加圧部材との接触部分を通過した記録媒体に対して送風を行うことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
記録媒体に密着しつつ該記録媒体を搬送するベルト部材と、
内部に熱源を有し、前記ベルト部材が掛け回される加熱部材と、
前記ベルト部材を挟んで前記加熱部材に対向して配置され、前記記録媒体を加圧しつつ回転する加圧部材と、
前記ベルト部材が掛け渡されており、前記ベルト部材により搬送される前記記録媒体を前記ベルト部材から剥離させる剥離部材と、
前記剥離部材と前記加熱部材との間に配置されて前記ベルト部材の内周面に接触し、前記ベルト部材を冷却する冷却手段と、
前記加圧部材の前記ベルト部材との接触部分よりも前記記録媒体の搬送方向下流側において、前記加圧部材と前記ベルト部材とによって形成される楔部に送風口を有する送風手段と
を備え、
前記送風口は、前記加圧部材に面する第１の送風口と、前記冷却手段よりも前記記録媒体の搬送方向上流側のベルト部材に面する第２の送風口とを有することを特徴とする光沢付与装置。
【請求項４】
記録媒体に接触しつつ該記録媒体を搬送するベルト部材と、
内部に熱源を有し、前記ベルト部材が掛け回される加熱部材と、
前記ベルト部材を挟んで前記加熱部材に対向して配置され、前記記録媒体を加圧しつつ回転する加圧部材と、
前記ベルト部材が掛け渡されており、前記ベルト部材により搬送される前記記録媒体を前記ベルト部材から剥離させる剥離部材と、
前記剥離部材と前記加熱部材との間に配置されて前記ベルト部材の内周面に接触し、前記ベルト部材を冷却する冷却手段と
前記加圧部材の前記ベルト部材との接触部分よりも前記記録媒体の搬送方向下流側において、前記加圧部材と前記ベルト部材とによって形成される楔部に送風口を有する送風手段と
を備え、
前記送風手段は、前記加圧部材と、前記冷却手段と対向する領域に到達する前の前記記録媒体とに対し送風を行うことを特徴とする光沢付与装置。
【請求項５】
前記記録媒体に対する送風の方向は、前記記録媒体の搬送方向に一致する成分を有することを特徴とする請求項４に記載の光沢付与装置。
【請求項６】
記録媒体の両面に画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段の下流側に位置し、前記記録媒体の両面に対して画像の定着を行う定着手段と
を備え、
前記定着手段は、請求項１または２に記載の定着装置の構成を含むことを特徴とする画像形成システム。
【請求項７】
記録媒体の両面に画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段の下流側に位置し、前記記録媒体の両面に対して光沢を付与する光沢付与手段と
を備え、
前記光沢付与手段は、請求項３〜５のいずれか一項に記載の光沢付与装置の構成を含むことを特徴とする画像形成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置、光沢付与装置および画像形成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、定着装置から排出された記録材に冷却風を吹きつけるための送風手段を備えた画像記録装置が記載されている。特許文献２には、加熱源を有する定着ローラに加圧される加圧ローラを有し、定着部の上流側の加圧ローラに近接した位置に開口するダクトを有する送風機が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平２−２７３６８号公報
【特許文献２】特開平４−３４０５７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、記録媒体の両面への光沢の付与において、既に光沢が与えられている面の光沢の変化を抑える技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、記録媒体に接触しつつ回転する定着部材と、定着部材を加熱する加熱手段と、前記定着部材に向かって前記記録媒体を加圧しつつ回転する加圧部材と、前記加圧部材と前記定着部材との接触部分よりも前記記録媒体の搬送方向下流側において、当該加圧部材と当該記録媒体の搬送経路とによって形成される楔部に送風口を有し、当該送風口から当該加圧部材に対し送風を行う送風手段とを備えることを特徴とする定着装置である。ここで楔部とは、加圧部材の記録媒体搬送方向における最下流部よりも上流側であって、加圧部材の外周面と記録媒体の搬送経路によって形成される楔形の空間を指す。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記送風手段は、前記加圧部材に面する第１の送風口と、前記搬送経路に面する第２の送風口とを備え、前記第１の送風口から前記加圧部材に対し送風を行い、前記第２の送風口から前記定着部材と前記加圧部材との接触部分を通過した記録媒体に対して送風を行うことを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、記録媒体に密着しつつ該記録媒体を搬送するベルト部材と、内部に熱源を有し、前記ベルト部材が掛け回される加熱部材と、前記ベルト部材を挟んで前記加熱部材に対向して配置され、前記記録媒体を加圧しつつ回転する加圧部材と、前記ベルト部材が掛け渡されており、前記ベルト部材により搬送される前記記録媒体を前記ベルト部材から剥離させる剥離部材と、前記剥離部材と前記加熱部材との間に配置されて前記ベルト部材の内周面に接触し、前記ベルト部材を冷却する冷却手段と前記加圧部材の前記ベルト部材との接触部分よりも前記記録媒体の搬送方向下流側において、前記加圧部材とベルト部材とによって形成される楔部に送風口を有する送風手段とを備え、前記送風口は、前記加圧部材に面する第１の送風口と、前記冷却手段よりも前記記録媒体の搬送方向上流側の前記ベルト部材に面する第２の送風口とを有することを特徴とする光沢付与装置。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、記録媒体に接触しつつ該記録媒体を搬送するベルト部材と、内部に熱源を有し、前記ベルト部材が掛け回される加熱部材と、前記ベルト部材を挟んで前記加熱部材に対向して配置され、前記記録媒体を加圧しつつ回転する加圧部材と、前記ベルト部材が掛け渡されており、前記ベルト部材により搬送される前記記録媒体を前記ベルト部材から剥離させる剥離部材と、前記剥離部材と前記加熱部材との間に配置されて前記ベルト部材の内周面に接触し、前記ベルト部材を冷却する冷却手段と前記加圧部材の前記ベルト部材との接触部分よりも前記記録媒体の搬送方向下流側において、前記加圧部材と前記ベルト部材とによって形成される楔部に送風口を有する送風手段とを備え、前記送風手段は、前記加圧部材と、前記冷却手段と対向する領域に到達する前の前記記録媒体とに対し送風を行うことを特徴とする光沢付与装置である。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記記録媒体に対する送風の方向は、前記記録媒体の搬送方向に一致する成分を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項６に記載の発明は、記録媒体の両面に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段の下流側に位置し、前記記録媒体の両面に対して画像の定着を行う定着手段とを備え、前記定着手段は、請求項１または２に記載の定着装置の構成を含むことを特徴とする画像形成システムである。
【００１１】
請求項７に記載の発明は、記録媒体の両面に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段の下流側に位置し、前記記録媒体の両面に対して光沢を付与する光沢付与手段とを備え、前記光沢付与手段は、請求項３〜５のいずれか一項に記載の光沢付与装置の構成を含むことを特徴とする画像形成システムである。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明を採用しない場合に比較して、記録媒体の両面の画像の定着において、既に定着が行われている画像の光沢の変化が抑えられる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明を採用しない場合に比較して、既に記録媒体の両面の画像の定着において、既に定着が行われている面の画像の光沢の変化を抑える効果が更に向上する。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、記録媒体の両面の画像への光沢の付与において、請求項３に記載の発明を採用しない場合に比較して、既に光沢が与えられている面の光沢の低下を抑える効果が向上する。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、記録媒体の両面の画像への光沢の付与において、請求項４に記載の発明を採用しない場合に比較して、既に光沢が与えられている面の光沢の低下を抑える効果が向上する。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、請求項５に記載の発明を採用しない場合に比較して、ベルト部材への記録媒体の搬送方向前縁部が、ベルト部材から浮くことを抑制できる。
【００１７】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の発明の効果を有する画像形成システムが提供される。
【００１８】
請求項７に記載の発明によれば、請求項３〜５のいずれか一項に記載の発明の効果を有する画像形成システムが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
（１）第１の実施形態
（光沢付与装置の構成）
（構成の概略）
以下、発明を利用した一例を説明する。図１は、発明を利用した光沢付与装置の一例を示す概念図である。図１には、光沢付与装置１００が示されている。本実施形態では、記録媒体に接触しつつ回転する閉じた帯状の部材としてベルト１０１を採用している。また本実施形態では、帯状の部材の記録媒体に接触した部分の裏面側を加熱する加熱手段としてヒートロール１０３を採用している。また、本実施形態では、加熱手段に向かって記録媒体を加圧しつつ回転する部材として、加圧ロール１０５を採用している。また、本実施形態では、回転する部材の記録媒体を加圧する部分から回転下流側に向かって９０°の角度範囲に含まれる部分に送風を行う送風手段として送風装置１０６を採用している。
【００２０】
送風装置１０６は、記録媒体の加圧ロール１０５に接触した部分の下流側の部分にも送風を行う。送風装置１０６は、ダクト１０７を備え、ダクト１０７は、帯状の部材と回転する部材とが対向する部分に向かって延長する部分の一例である送風経路１０７ａを備えている。送風経路１０７ａは、ベルト１０１と加圧ロール１０５とが対向する部分、言い替えるとベルト１０１と加圧ロール１０５との間の距離が最小となる部分に向かって延長している。そして、送風経路１０７ａには、ベルト１０１に面する側に空気を吹き出す吹き出し手段の一例である送風口１１１と、加圧ロール１０５に面する側に空気を吹き出す吹き出し手段の一例である送風口１１０を有している。
【００２１】
光沢付与装置１００は、記録媒体を冷却する冷却手段の一例であるヒートシンク１１３を更に備えている。送風装置１０６は、ヒートシンク１１３よりも上流側において、記録媒体に対して送風を行う。また、この送風の方向は、記録媒体の搬送方向に一致する成分を有している。
【００２２】
光沢付与装置１００は、加熱および加圧により、記録媒体の表面に、光沢感が現れる程度の滑らかさ（凹凸の少なさ）を与えることで、記録媒体上に形成された画像に光沢感を与える機能を有する。
【００２３】
（構成の詳細）
この例では、記録媒体として一般的なキャストコート紙（例えばミラーコートプラチナ、王子製紙株式会社製）を用いる。以下の説明では記録媒体を記録シートと称する。光沢付与装置１００は、記録シートに接触しつつ回転する閉じた帯状のゴム部材により構成されるベルト１０１を備えている。ベルト１０１の記録シートに接する面は、その表面の滑らかさ（凹凸の小ささ）が、要求される光沢を記録媒体に付与できる程度のものとされている。このような面としては、例えばＪＩＳＺ８７４１に規定された２０°鏡面光沢度で８０以上として定義される鏡面を挙げることができる。
【００２４】
ベルト１０１は、ヒータ１０２を内蔵したヒートロール１０３と駆動ロール１０４との間に掛け渡されている。ヒートロール１０３と駆動ロール１０４とは、共に円筒形状を有している。駆動ロール１０４は、図示省略したモータにより図の反時計回り方向に回転し、この回転により、ベルト１０１は、図の反時計回り方向に回転する。この際、ヒートロール１０３もベルト１０１から駆動力を受けて図の反時計回り方向に回転する。駆動ロール１０４は、剥離部材の一例としても機能する。すなわち、駆動ロール１０４は、ベルト１０１に密着しつつ搬送される記録シートをベルト１０１から剥離させる機能も有する。
【００２５】
ヒートロール１０３に対向して、加圧ロール１０５が配置されている。加圧ロール１０５は、表面がゴムの層１０５ａによって被覆された円筒形状を有している。加圧ロール１０５は、ヒートロール１０３との間でベルト１０１を挟み、ベルト１０１に対して圧力を加える。
【００２６】
符号１１４の破線は、記録シートが搬送されてくる搬送経路である。記録シートは、図のＸ軸正方向に向かって搬送される。搬送経路１１４を搬送されてきた記録シートは、加圧ロール１０５とベルト１０１との間に挟まれ、ベルト１０１に接触した面がヒートロール１０３によって加熱されると共に、加圧ロール１０５からの圧力を受けて、ベルト１０１に押し付けられる。
【００２７】
図２（Ａ）は、図１の一部を拡大した拡大図である。図２（Ｂ）は、実施形態における楔部を説明する拡大図である。図２（Ａ）には、図１では図示省略されている記録シート２０が記載されている。図２に示す記録シート２０は、基材２１の両面に定着処理の済んだ画像が形成されている。符号２２は、記録シート２０のＹ軸負方向側の面に形成された画像を構成する層である。層２２には、トナーの定着を行う処理および光沢を付与する処理が施されている。符号２３は、記録シート２０のＹ軸正方向側の面に構成された画像を構成する層である。層２３には、トナーの定着を行う処理が施されているが、光沢を付与する処理は施されていない。そして、層２３に対して光沢を付与する処理が施されつつある状態が層２４として示されている。
【００２８】
ベルト１０１と加圧ロール１０５との間で記録シート２０が挟まれる部分の搬送方向下流側（Ｘ軸正方向側）には、送風装置１０６が配置されている。送風装置１０６は、ダクト１０７を備え、ダクト１０７の内部には、モータ１０８により駆動されるファン１０９が配置されている。ダクト１０７は、加圧ロール１０５の記録媒体搬送方向における最下流部よりも上流側であって、加圧ロール１０５の外周面とベルト１０１によって形成される楔部に配置されている。図２（Ｂ）には、この例における楔部１５０が示されている。なお、図２（Ｂ）において、ダクト１０７の記載は、図示省略されている。この例において、楔部１５０は、その頂部を加圧ロール１０５とヒートロール１０３の対向部分とする楔形の空間である。
【００２９】
図示する視点（図のＸ−Ｙ面に垂直な方向）から見て、ダクト１０７の送風方向下流側は、ベルト１０１と加圧ロール１０５とが対向する部分（楔部の頂部）に向かって延長する送風経路１０７ａとされている。搬送経路１０７ａは、ベルト１０１と加圧ロール１０５との間の隙間（楔部）に入り込む先細りの断面形状とされ、上記楔部に送風口１１０と１１１とが設けられた構成とされている。より詳細にいうと、ダクト１０７の先細りの断面形状の加圧ロール１０５に対向する面に、送風口１１０が設けられ、ベルト１０１に対向する面に、送風口１１１が設けられている。ファン１０９からの送風は、ダクト１０７内を流れ、その一部が送風口１１０から加圧ロール１０５の方向（矢印３２の方向）に向けて吹き出す。また残りの空気の流れは、送風口１１１からベルト１０１の方向（矢印３１の方向）に向けて吹き出す。
【００３０】
本実施形態得における楔部１５０は、約（１５０π／４）ｍｍの円弧と約７５ｍｍの２辺を備えた形状となる。この場合、ダクト１０７がこの楔部１２０内に位置し、且つ、ベルト１０１と加圧ロール１０５とに接触しないようにすればよい。
【００３１】
図２に示すように、送風口１１０は、加圧ロール１０５の記録シート２０への接触位置の回転下流側に向かって９０°の角度範囲の一部に向かって送風を行う向きとされている。送風口１１１は、記録シート２０の面に垂直な方向（図のＹ軸正方向）と記録シート２０の搬送方向（図のＸ軸正方向）に成分を有する方向に気流を吹き出す。送風口１１０の向きは、Ｘ軸負方向の成分を有していない。また、この気流のＹ軸正方向成分は、記録シート２０をベルト１０１に向かって押し付ける力を生み出す。なお、回転下流側というのは、回転する部材のある部位に着目した場合に、その部位がその後に回転に伴って移動する先の側のことをいう。
【００３２】
記録シートの搬送方向（Ｘ軸正方向）で見た送風装置１０７の下流側には、搬送されてきた記録シート２０をベルト１０１にＹ軸負方向側から押し付ける押し付けロール１１２が３つ配置されている。押し付けロール１１２は、回転自在であり、且つ、ベルト１０１に向かって図示省略したバネにより押し付けられた状態とされている。この構造により、押し付けロール１１２は、搬送されてくる記録シートをベルト１０１に押し付ける圧力を発生する。
【００３３】
ベルト１０１の押し付けロール１１２が配置された側と反対の面には、ヒートシンク１１３が接触している。ヒートシンク１１３は、アルミや銅等の金属材料により構成された放熱器であり、放熱性を高めるための複数のフィンを備えている。また、図示省略されているが、ヒートシンク１１３に冷却のための送風を行う送風ファンが設けられている。
【００３４】
（光沢付与装置の動作）
光沢付与装置１００の動作の一例を説明する。ここでは、記録シートのベルト１０１に接触する面には、定着処理は施されているが、光沢化の処理は施されていない画像が形成され、記録シートの加圧ロール１０５に接触する側の面には、定着処理および光沢化の処理が施された画像が形成されている場合を説明する。
【００３５】
動作が開始されると、ヒータ１０２が発熱し、駆動ロール１０４が図の反時計回り方向に回転する。この回転により、ベルト１０１が反時計回り方向に回転する。また、ファン１０９が回転し、送風口１１０と１１１とから空気の吹き出しが行われる。この状態において、上記の状態の記録シートが、搬送経路１１４を図のＸ軸正方向に向かって搬送され、ベルト１０１と加圧ロール１０５との間に挟まる。この際、加圧ロール１０５は、摩擦力によりベルト１０１の動きに従い、時計回り方向に回転する。
【００３６】
記録シートが、ベルト１０１に接触すると、図２に示すように、層２３は、ベルト１０１と加圧ロール１０５との間で挟まれて加圧され、その際にヒートロール１０３から加熱される。この後、層２３は（つまり記録シート２０は）、ベルト１０１に密着した状態で、図２のＸ軸正方向に移動する。図では、層２３がベルト１０１と加圧ロール１０５との間で挟まれて加圧されることで、層２４に変化した状態が示されている。この過程において、層２４のベルト１０１に密着した表面が、軟化または溶融し、ベルト１０１の表面状態が層２４に転写される。このベルト１０１の表面状態の層２４への転写により、層２４表面への光沢の付与が行われる。ベルト１０１に密着した状態で、ヒートシンク１１３に向かって搬送される過程において、ベルト１０１から伝導する熱により、層２３は、ベルト１０１と加圧ロール１０５との間で挟まれた状態の時よりも温度が高くなる。
【００３７】
送風口１１１の向きは、記録シート２０の搬送方向であるＸ軸正方向に一致する成分を有している。そのため、送風口１１１からの気流は、Ｘ軸正方向に向かって移動する記録シート２０の前縁部分に対向する成分を持たない。このため、送風口１１１の向きが、Ｘ軸正方向の成分を持たない場合に比較して、気流によって記録シート２０の前縁がベルト１０１から浮いてしまう現象が抑制される。また、送風口１１１から吹き出される気流は、記録シート２０をベルト１０１に押し付ける力を発生する。このため、この気流による押し付け力が働かない場合に比較して、記録シート２０のベルト１０１への密着性が高くなる。この密着性が高くなることで、層２４表面への光沢の付与が、この気流による押し付けがない場合に比較して効果的に行われる。
【００３８】
その後、記録シートは、ヒートシンク１１３の下面に至り、層２４の熱がヒートシンク１１３に奪われ、層２４の温度が低下する。この結果、上記の転写された状態が固定される。ヒートシンク１１３の部分を通過した記録シートは、駆動ロール１０４の部分で、ベルト１０１から離れ、さらに図の右方向に移動し、光沢付与装置１００から排出される。
【００３９】
（光沢劣化を抑える作用）
加圧ロール１０５は、図の時計回り方向に回転しつつある状態において、ベルト１０１または記録シート２０に接触する部分で加熱される。この加熱された加圧ロール１０５の表面（ゴムの層１０５ａ）の部分は、温度が上昇する。そしてこの温度が上昇した部分は、ベルト１０１または記録シート２０に接触する部分から回転する方向で捉えた下流側に向かった９０°の角度範囲において、送風口１１０から吹き出される空気の流れによって冷却される。
【００４０】
高温物体から低温物体への熱量の移動では、両者の温度差が大きいほど、熱流束密度が大きくなる。つまり、高温物体から低温物体への熱量の移動では、両者の温度差が大きいほど、単位時間当たりに移動する熱量は多い。したがって、加圧ロール１０５のベルト１０１または記録シート２０への接触位置から、回転下流側に向かって９０°の角度範囲における気流の吹き付けによる冷却は、そうでない角度範囲における同様な気流の吹き付けによる冷却に比較して、冷却の効率が高い。また、送風口が楔部に位置するため、別の位置に送風口がある場合に比べてより加圧ロール１０５に接近した位置から送風が行われる。さらに、この楔部は、加圧ロール１０５およびベルト１０１で囲われているため、冷却された空気がよりニップ部直後に滞留しやすいとも推定され、これによる冷却効果も発揮されると考えられる。
【００４１】
また、層２２の加圧ロール１０５に接触した部分の下流側は、送風口１１１から吹き出す気流によって冷却される。この層２２への気流の吹き付けが行われるのは、ヒートシンク１１３による層２４の冷却が行われる上流側である。記録シートへのベルト１０１からの熱量の移動は、時間差をおいて行われるので、図２に示す範囲において、層２２の温度が最高温度となるのは、加圧ロール１０５に接触した後で、且つ、ヒートシンク１１３の位置に至る前の段階となる。したがって、加圧ロール１０５に接触した部分よりも下流側で、且つ、ヒートシンク１１３よりも上流側において、層２２に気流を当てることは、ヒートシンク１１３の位置あるいはそれよりも下流側で層２２に対して気流を当てる場合に比較して、層２２の温度上昇を抑える効果は高い。
【００４２】
層２３に対する光沢の付与において、層２２の温度が上昇し、層２２を構成する固化状態のトナーが軟化あるいは溶融すると、層２２の光沢感が損なわれる。したがって、層２２の温度の上限を、光沢感が損なわれる要因となるトナーの軟化や溶融が生じない温度とすると、層２２の光沢感の低下が抑えられる。
【００４３】
以下、実例を説明する。この例では、ヒートロール１０３と加圧ロール１０５の外形は、１５０ｍｍであり、これらロールの幅（軸方向の長さ）は、４００ｍｍである。また、ゴムの層１０５ａは３ｍｍ厚である。ここで、ベルト１０１の移動速度を１５０ｍｍ／ｓｅｃ、ヒートロール１０３の発熱温度を１５０℃、加圧ロール１０５における送風口１１１の中心角度位置（ヒートロール１０３に対向する位置からの角度）を７５°、送風口１１０の総面積を約９０００ｍｍ２、送風口１１１の総面積を約１１０００ｍｍ２とした場合に、加圧ロール１０５のヒートロール１０３に接触する部分（ヒートロール１０３に対向するゴムの層１０５ａの部分）の温度を約７０℃、ヒートシンク１１３を通過した時点での記録シートのベルト１０１側の温度を約６０℃にすることを目的として実験をしたところ、ファン１０９として最大風量が５ｍ３／ｍｉｎのものを採用すればよいことが確認されている。
【００４４】
（２）第２の実施形態
（構成）
図３は、定着装置の一例を示す概念図である。図３には、記録シート上のトナー像に熱と圧力を加えて、このトナー像を記録シートに定着させる定着装置３０８が記載されている。定着装置３０８は、定着ロール３０９と加圧ロール３１０とを備えている。
【００４５】
定着ロール３０９は、加熱ヒータ３５１を備えている。また、定着ロール３０９は、図示しない駆動機構により回転する。定着ロール３０９とテンションロール３５２との間には、定着ベルト３５３が掛け渡されている。テンションロール３５２は、定着ベルト３５３に張力を与える。定着ベルト３５３には、加熱ヒータ３５４を内蔵した加熱ロール３５５が接触している。
【００４６】
定着ロール３０９に対向して、加圧ロール３１０が配置されている。定着ロール３０９と加圧ロール３１０との間が記録シートの搬送経路１１４であり、図の左方向から右方向に向かって記録シートが搬送経路１１４上を搬送される。加圧ロール３１０の定着ロール３０９に対向する部分から下流側で、加圧ロール３１０と搬送経路１１４との間の楔部３５６には、送風装置３５７が配置されている。送風装置３５７は、ファン３５８、ファン３５８を駆動するモータ３５９、送風口３６０を備えている。送風口３６０は、上記の楔部３５６に配置され、加圧ロール３１０の定着ロール３０９に対向する部分から下流側に９０°回転する範囲に、ファン３５８が生成する風を吹きつける。
【００４７】
（動作）
まず予備動作として、加熱ヒータ３５１および３５４を発熱させ、定着ロール３０９を図の時計回り方向に回転させる。この状態で、定着ベルト３５３が加熱されつつ、図の右回り方向に回転する。またこの段階でファン３５８を回転させ、送風口３６０からの空気の吹き出しを開始する。
【００４８】
図３では記載を省略している画像形成部において、記録シート上にトナー像が形成された後、記録シートは、搬送経路１１４を図３の左方向から右方向に向かって搬送されてくる。搬送経路１１４を搬送されてきた記録シートが、定着装置３０８の部分に到ると、定着ロール３０９と加圧ロール３１０とが対向する部分において、定着ベルト３５３と加圧ロール３１０との間に記録シートが挟まれる。この際、記録シートに圧力と熱が加えられ、未定着状態のトナーが固化し、記録シート上に形成されているトナー像が記録シート上に画像として定着する。
【００４９】
この際、定着ロール３０９に対向している部分において、加圧ロール３１０は加熱され、この加熱された部分は、図の時計回り方向に順次回転する。この加熱された部分は、送風口３６０と対向する部分を通過し、その際に、送風口３６０から吹き出される気流によって冷却される。
【００５０】
この送風口３６０からの送風による加圧ロール３１０の冷却は、図１および２に示す例において説明したのと同様の理由により、高い効率で行われる。そして、加圧ロール３１０から記録シートに対する過剰な加熱が抑えられる。
【００５１】
記録シートの両面に画像の形成を行う場合、第１の面への画像を形成およびその定着を行った後に、第２の面への画像の形成およびその定着を行う。この第２面への画像の定着を行う際、既に画像の定着が終了している第１の面が、加圧ロール３１０に接触する。加圧ロール３１０の冷却が不十分であると、この第１の面の温度が上昇し、定着済の画像のトナーの再溶融や再軟化が生じ、光沢感が変化する場合がある。上述した送風口３６０からの送風による加圧ロール３１０の冷却が行われることで、この光沢感の変化を抑えられる。
【００５２】
（３）第３の実施形態
（画像形成システム）
第１の実施形態で説明した定着装置および第２の実施形態で説明した光沢付与装置を備えた画像形成システムの例を説明する。図４は、発明を利用した画像形成システムの一例を示す概念図である。図４には、記録媒体を供給する記録シート供給ユニット２００と、記録媒体の両面に画像を形成する画像形成手段の一例である画像形成ユニット３００と、画像形成ユニット内に配置された定着装置３０８と、画像形成ユニット３００の下流側に位置し、記録媒体の両面に対して光沢を付与する光沢付与手段の一例である光沢付与ユニット４００を備えた画像形成システム３０が示されている。
【００５３】
（記録シート供給ユニット）
記録シート供給ユニット２００は、複数枚の記録シートを収めた収納装置２０１と、収納装置２０１から記録シートを図の右方向に排出する図示省略した排出機構と、この排出機構から排出された記録シートを図の右方向に搬送する搬送ロール２０２を備えている。
【００５４】
（画像形成ユニット）
画像形成ユニット３００は、記録シート供給ユニット２００から排出された記録シートを画像形成ユニット３００内に取り込む搬送ロール３０１を備えている。搬送ロール３０１の下流側には、搬送ロール３０１から送り出された記録シートまたは後述する搬送ロール３１５から送り出された記録シートを、二次転写部３０３に向かって搬送経路３０４上で搬送する搬送ロール３０２が配置されている。二次転写部３０３は、転写ロール３０６と対向ロール３０７を備え、その間に転写ベルト３０５と記録シートを挟むことで、記録シート上に転写ベルト３０５上のトナー像を転写する。
【００５５】
二次転写部３０３の下流側には、定着装置３０８が配置されている。定着装置３０８は、図３に関連して説明した構成および機能を有している。
【００５６】
定着装置３０８の下流側には、搬送ロール３１１が配置されている。搬送ロール３１１は、定着装置３０８から排出された記録シートを光沢付与ユニット４００または搬送ロール３１２の方向に送り出す。搬送ロール３１２は、搬送ロール３１１から送られてきた記録シートを反転装置３１３の方向に送り出し、また反転装置３１３から排出された記録シートを搬送経路３１４に送り出す。搬送経路３１４には、図の左方向に向かって搬送された記録シートを搬送ロール３０２に送る搬送ロール３１５が配置されている。
【００５７】
搬送経路３１４は、記録シートの表裏を反転させるための搬送経路である。すなわち、記録シートの両面への画像の形成を行う場合、まず収納装置２０１から排出された記録シートは、搬送経路３０４を図の右方向に搬送されつつ、その片面（図の上側の面）に画像が形成される。この記録シートは、搬送ロール３１１の部分で下方に搬送経路が変更され、搬送ロール３１２を経て、反転装置３１３に入る。反転装置３１３では、図の上方から入った記録シートを逆方向（図の上方）に戻し、この上方に戻された記録シートは、搬送ロール３１２から搬送経路３１４に向かって送り出される。この搬送経路３１４に送り出された記録シートは、搬送ロール３１５から搬送ロール３０２に送られ、搬送経路３０４に再び戻る。搬送経路３０４に戻った記録シートは、最初に搬送された際とは、表裏が逆になっており、残りのもう片面が転写ベルト３０５側に向いている。この仕組みにより、最初の画像形成面の裏面側への画像の形成が行われる。
【００５８】
画像形成ユニット３００は、一次転写ユニット３１６、３１７、３１８、３１９および３２０を備えている。これら一次転写ユニットのそれぞれは、感光体ドラム、クリーニング装置、帯電装置、露光装置、現像装置および転写ロールを備えている。一次転写ユニット３１６は、透明色のトナーの層を形成し、それを回転している転写ベルト３０５に転写する。一次転写ユニット３１７、３１８、３１９および３２０は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）のトナー像を形成し、それを回転している転写ベルト３０５に転写する。これら透明色のトナーの層とＹＭＣＫのトナー像が重ねられ、カラーのトナー像が転写ベルト３０５上に形成される。ここで透明色のトナーの層は、後述する光沢を付与する処理において、軟化あるいは溶融することで、光沢感を出す機能を有している。
【００５９】
（光沢付与ユニット）
光沢付与ユニット４００は、図１に示す光沢付与装置１００、記録シート置き面４０１、搬送ロール４０２および４０３を備えている。光沢付与装置１００には、画像形成ユニット３００から排出された記録シート、または記録シート置き面４０１に置かれた記録シートが供給される。
【００６０】
記録シート置き面４０１の下流側には、搬送ロール４０２が配置されている。搬送ロール４０２は、記録シート置き面４０１に置かれた記録シートを光沢付与ユニット４００内に取り込み、それを搬送ロール４０３に送る。搬送ロール４０３は、画像形成ユニット３００から排出された記録シートを光沢付与装置１００に送る機能、搬送ロール４０２から送られて来た記録シートを光沢付与装置１００に送る機能、および後述する記録シートの表裏を反転させる搬送経路４０７から送られて来た記録シートを光沢付与装置１００に送る機能を有する。
【００６１】
光沢付与ユニット４００は、記録媒体の表裏を反転させる表裏反転手段を備えている。この表裏反転手段は、反転装置４０６を備えている。反転装置４０６の手前には、搬送ロール４０５が配置されている。搬送ロール４０５は、記録シートを反転装置４０６に送り込み、また反転装置４０６から排出された記録シートを搬送経路４０７に送り出す。
【００６２】
この表裏反転手段は、以下のように機能する。画像形成ユニット３００から排出された記録シートは、搬送ロール４０３によって光沢付与ユニット４００の内部に取り込まれ、光沢付与装置１００において、その一方の面に光沢を付与する処理が施される。この一方の面に光沢が付与された記録シートは、搬送ロール４０４から搬送ロール４０５を経て、反転装置４０６に入る。反転装置４０６では、図の上方から入った記録シートを逆方向（図の上方）に戻し、この上方に戻された記録シートは、搬送ロール４０５から搬送経路４０７に送り出される。その後、記録シートは、搬送ロール４０８を経て、搬送ロール４０３から再び光沢付与装置１００に入る。この際、記録シートは、最初に搬送された際とは、表裏が逆になっており、残りのもう片面に光沢を付与する処理が施される。
【００６３】
（動作例）
以下、収納装置２０１に収納された記録シートに画像を形成し、それに対して更に光沢化の処理を施す場合の動作の一例を説明する。まず、収納装置２０１に収納された記録シートが搬送ロール２０２によって図の右方向に搬送され、記録シート供給ユニット２００から画像形成ユニット３００へと排出される。画像形成ユニット３００に取り込まれた記録シートは、搬送経路３０４を図の右方向へと搬送され、二次転写部３０３に送られる。
【００６４】
このタイミングに合わせて、一次転写ユニット３１６〜３２０の働きにより、転写ベルト３０５上に透明のトナーの層と、ＹＭＣＫの各トナー像とが積層され、カラーのトナー像が形成される。この転写ベルト３０５上のカラーのトナー像は、二次転写部３０３において記録シートに転写される。この記録シートに転写されたカラーのトナー像は、最上層に透明のトナーの層が形成されている。記録シート上のカラーのトナー像は、定着装置３０８において、記録シート上に定着される。こうして、第１の面に対する画像の形成および定着が行われる。
【００６５】
画像の定着処理が行われた記録シートは、搬送ロール３１１の働きにより、反転装置３１３に向けて送り出され、反転装置３１３において進行方向が逆にされて、搬送ロール３１２から搬送経路３１４に送り出される。搬送経路３１４を搬送された記録シートは、搬送ロール３１５、３０２を経て、搬送経路３０４に送り出される。
【００６６】
この段階で、搬送経路３０４上の記録シートは、上述した第１の面の裏面側の第２の面が、転写ベルト３０５側に向いている。そして、一次転写ユニット３１６〜３２０の働きにより、第２の面用のトナー像（および透明なトナー層）の形成が転写ベルト３０５に対して行われ、それが二次転写部３０３において、搬送経路３０４を搬送されてくる記録シートの第２の面に転写される。この第２の面に転写されたトナー像は、定着装置３０８において、記録シート上に定着される。こうして、第２の面に対する画像の形成および定着が行われる。この際、送風による定着ロール３１０の冷却が行われることで、第１の面に形成されている画像の温度上昇に起因する光沢感の変化が抑えられる。
【００６７】
以上の動作により、記録シートの両面に対する画像の形成が行われる。そして、両面に画像が形成された記録シートは、搬送ロール３１１から光沢付与ユニット４００に向けて排出される。
【００６８】
光沢付与ユニット４００に取り込まれた記録シートは、搬送ロール４０３から光沢付与装置１００に向けて搬送され、上述した第２の面に光沢を付与する処理が行われる。第２の面に光沢を付与する処理が行われた記録シートは、搬送ロール４０４から反転装置４０６の方向に送り出され、反転装置４１６において進行方向が逆にされて、搬送ロール４０５から搬送経路４０７に送り出される。搬送経路４０７を搬送された記録シートは、搬送ロール４０８、４０３を経て、光沢付与装置１００に入る。
【００６９】
この段階で、記録シートは、光沢の付与が行われていない第１の面が、光沢付与装置１００のベルト１０１に向いている（図１参照）。そして、光沢付与装置１００において、この第１の面に対する光沢の付与が行われる。この際、図１および図２に関連して説明した原理により、既に光沢が付与されている第２の面の温度上昇を抑える作用が働く。
【００７０】
こうして、記録シート両面への画像の形成、およびその光沢化処理が施される。その後、記録シートは、搬送ロール４０４から図の右方向に排出される。
【００７１】
（他の動作例）
両面に画像が形成され、さらにその内の一方の面に光沢が与えられた記録シートの残りの他方の面に光沢化の処理を施す場合の例を説明する。この場合、光沢付与ユニット４００のシート置き面４０１に両面に画像が形成され、片面に光沢が与えられた記録シートを載せる。この際、光沢を付与する面を下側にしておく。
【００７２】
この状態で光沢付与ユニット４００を始動させると、シート置き面４０１上の記録シートが搬送ロール４０２により、光沢付与ユニット４００内に取り込まれる。装置内に取り込まれた記録シートは、搬送ロール４０３を経て、光沢付与装置１００に送られ、光沢付与装置１００において、光沢を付与する処理が施されていない他方の面に対する光沢の付与が行われる。この際、図１および図２に関連して説明した原理により、既に光沢が付与されている面の温度上昇を抑える作用が働く。
【００７３】
（変形例）
図４には、転写ベルトに形成したトナー像を記録シートに転写する構成が例示されているが、転写ベルトを用いずに、直接記録シートに感光体ロールからトナー像を転写する構成としてもよい。また、記録媒体としてシート状の紙の表面に熱可塑性樹脂をコーティングした記録シートを用いる場合には、記録シート上の熱可塑性樹脂層とトナー像とが軟化あるいは溶融状態でベルトと密着することによってトナー像が熱可塑性樹脂層に埋め込まれ、図１に関連して説明した原理により、光沢感が与えられる。
【００７４】
図４には、記録シート供給ユニット２００、画像形成ユニット３００、光沢付与ユニット４００の各ユニットを結合した画像形成システム３０が示されているが、各ユニットを一体化して一つの装置として統合した構造としてもよい。
【００７５】
図１に示す光沢付与装置１００は、加熱および加圧により、光沢感が現れる程度の滑らかさ（凹凸の少なさ）を画像形成面に与えることで、記録シート上に形成された画像に光沢感を与えることを光沢付与の原理としている。この原理を利用した光沢を付与する対象は、電子写真方式の方法で形成された画像に限定されず、インクジェット方式やオフセット印刷方式により形成された画像であってもよく、これらの画像上に透明トナーの層を形成すれば、透明トナーが軟化あるいは溶融することで図１に関連して説明した原理により、光沢感が与えられる。
【００７６】
画像形成ユニットにおいて、転写ベルトおよび複数の一次転写ユニットを備えた転写機構を２つ用意し、それを直列に配置し、前段の転写機構において、第１面への画像の形成を行い、次いで後段の転写機構において、第２面への画像の形成を行う構成としてもよい。
【００７７】
光沢付与ユニットにおいて、光沢付与装置を２つ用意し、それを直列に配置し、前段の光沢付与装置において、第１面への光沢の付与処理を行い、次いで後段の光沢付与装置において、第２面への光沢の付与を行う構成としてもよい。この場合、後段の光沢付与装置において、図１に示す構成を採用する。
【００７８】
図４に示す画像形成システム３０において、光沢付与層が予め形成されている専用の記録シートを用いる場合、一次転写ユニット３１６の転写機能は動作しない。この場合、ＹＭＣＫの基本色のトナー像が記録シート上に形成される。
【００７９】
図１に示す例では、ヒートロール１０３がベルト１０１の回転に従って回転するが、ヒートロール１０３が回転せず、回転するベルト１０１がその表面に接触して滑り、その際にベルト１０３に熱が伝わり、ベルト１０１の加熱が行われる構成も可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、光沢付与装置および画像形成システムに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】光沢付与装置の一例を示す概念図である。
【図２】図１の一部を拡大した拡大図である。
【図３】定着装置の一例を示す概念図である。
【図４】画像形成システムの一例を示す概念図である。
【符号の説明】
【００８２】
３０…画像形成システム、１００…光沢付与装置、１０１…ベルト、１０２…ヒータ、１０３…ヒートロール、１０４…駆動ロール、１０５…加圧ロール、１０５ａ…ゴムの層、１０６…送風装置、１０７ａ…送風経路、１０７…ダクト、１０８…モータ、１０９…ファン、１１０…送風口、１１１…送風口、１１２…押し付けロール、１１３…ヒートシンク）、１１４…搬送経路、１５０…楔部、２０…記録シート、２００…記録シート供給ユニット、２０１…収納装置、２０２…搬送ロール、３００…画像形成ユニット、３０１…搬送ロール、３０２…搬送ロール、３０３…二次転写部、３０４…転写ロール、３０５…搬送経路、３０６…転写ロール、３０７…対向ロール、３０８…定着装置、３０９…加熱ロール、３１０…対向ロール、３１１…搬送ロール、３１２…搬送ロール、３１３…反転装置、３１４…搬送経路、３１５…搬送ロール、３１６…一次転写ユニット、３１７…一次転写ユニット、３１８…一次転写ユニット、３１９…一次転写ユニット、３２０…一次転写ユニット、３５６…楔部、４００…光沢付与ユニット、４０１…シート置き面、４０２…搬送ロール、４０３…搬送ロール、４０４…搬送ロール、４０５…搬送ロール、４０６…反転装置、４０７…搬送経路、４０８…搬送ロール。
【図１】
2010078659.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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