(57)【要約】【課題】  離型性を向上させるためのワックスを内包するトナーを用いてトナー画像を形成するものとし、画像の光沢ムラを低減して高光沢の良好な画像を得る。【解決手段】  トナーは、樹脂バインダーと、色材と、離型性を向上させるワックスとを含むものを用いる。このトナーによるトナー像を記録シート上に転写し、定着装置１２で加熱・加圧して定着する。定着装置の下流側にはトナー像が定着された記録シートと接触して搬送する搬送ロール１４を設けるとともに、定着装置と搬送ロールとの間に冷却装置２０を設ける。冷却装置によってトナー像に空気を吹き付け、搬送ロールに送り込まれる前に、トナー像の温度をワックスの融点以下に冷却する。又、冷却装置に代えて加熱装置を設け、トナー像の温度をワックスの融点より１０℃以上高い温度に維持するものでもよい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電電位の差による潜像に粉状のトナーを選択的に付着させてトナー像を形成する像形成手段と、
前記トナー像を直接に記録シートに、又は中間転写体を介して記録シートに転写する転写手段と、
前記記録シート上に転写された前記トナー像を加熱及び加圧して該記録シート上に定着する定着装置とを有する画像形成装置であって、
前記トナーは、樹脂バインダーと、色材と、離型性を向上させるワックスとを含むものであり、
前記定着装置から排出された前記記録シートが下流側の搬送ロールに突入するまでのシート搬送経路に、前記トナー像の温度を前記トナーに含まれるワックスの融点以下に冷却する冷却装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記冷却装置は、前記記録シート上のトナー像に空気を吹き付けるものであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記冷却装置は、前記トナー像付近の空気を吸引するものであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
静電電位の差による潜像に粉状のトナーを選択的に付着させてトナー像を形成する像形成手段と、
前記トナー像を直接に記録シートに、又は中間転写体を介して記録シートに転写する転写手段と、
前記記録シート上に転写された前記トナー像を加熱及び加圧して該記録シート上に定着する定着装置とを有する画像形成装置であって、
前記トナーは、樹脂バインダーと、色材と、離型性を向上させるワックスとを含むものであり、
前記定着装置から排出された前記記録シートが下流側の搬送ロールに突入するまでのシート搬送経路に、前記トナー像の温度を前記トナーに含まれるワックスの融点より１０°以上高い温度に加熱する加熱装置を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記加熱装置は、前記記録シート上のトナー像に加熱された空気を吹き付けるものであることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記トナー像に吹き付ける加熱された空気は、前記定着装置の加熱源によって加熱されたものであることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記加熱装置は、前記記録シートが接触するガイド部材を高温状態に維持するものであることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記搬送ロールの直前で前記記録シート上のトナー像の温度を検知する温度センサを有し、前記冷却装置又は加熱装置の駆動を、前記温度センサの出力に基づいて制御することを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電電位の差による潜像にトナーを選択的に付着させてトナー像を形成し、これを記録シートに転写した後、加熱及び加圧して定着画像とする画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
粉状のトナーを用いる画像形成装置によって形成される画像は、高精細なものが得られるようになり、写真に近い画像を出力することが可能となっている。このように高精細な画像では、光沢（グロス）についても要求が高くなり、高光沢の画像が要求されることが多い。このため、記録シートとして、表面に光沢剤の被覆層が形成されたいわゆるコート紙が使用され、これにトナー像を転写した後、定着装置でトナー像を充分に加熱して光沢の高いトナー像を形成することが行われている。
【０００３】
しかし、このように高光沢の画像を形成すると、光沢が不均等となる部分つまり光沢のムラが生じやすく、画像の品質を劣化させることがある。光沢ムラの代表的なものとして、いわゆるロールマークがある。これは、図７に示すように、定着装置１０１で加熱及び加圧された記録シートＰ上のトナー像が、充分に冷却されていない状態で記録シートを搬送するためのロール対１０２に挟み込まれ、ロールの周面がトナー像に接触することによって生じるものである。このようにして生じるロールマーク１０３は、光沢を低下させるものが多い。
【０００４】
このようなロールマークを低減する技術は、例えば特許文献１及び特許文献２に開示されている。
特許文献１に記載の装置は、定着装置を通過した記録シートに冷却用エアを吹き付け、記録シートが定着装置の下流側に設けられた搬送ロールに接触するまでにトナー像の温度を低下させようとするものである。
【０００５】
また、特許文献２に記載の画像形成装置では、定着装置の下流側でトナーが柔らかい状態にある領域に、この定着済みのトナー画像に加圧接触して平滑にする均し手段が設けられている。これにより、排紙ロールと接触してロールマークが形成されても、その後に均し手段でトナー像の表面を平滑に均し、ロールマークを消去しようとするものである。また、排紙ロールより上流側に均し手段を設け、トナー像の表面を平滑にするとともに、トナーのガラス転移温度以下に冷却された状態で排紙ロールと接触させて、ロールマークの発生を防ぐことも提案されている。
【特許文献１】特開２００３―２１９７８号公報
【特許文献２】特開２００３―１９５６６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、写真や印刷に近い高光沢のカラー画像を実現するために、ワックスを内包した溶融性の良好なトナーを用いることが提案されている。例えば、このようなトナーをコート紙上に転写し、定着速度を遅くして充分に加熱された状態で定着を行うことによって高光沢の画像を得ることができる。そして、トナーが定着装置内で加熱ロール又は加熱ベルトと接触して高温となっている状態でも、ワックスによって加熱ロール等との離型性が確保される。
【０００７】
しかしながら、上記のように離型性を向上させるためにワックスを含むトナーを用いると、従来のトナーを用いた場合では生じない顕著な光沢ムラが発生することがある。つまり、図６に示すように、定着装置によって加熱及び加圧されてトナー像が定着された記録シートが、充分に冷却されるまでに記録シートの搬送ロールと接触すると、接触した部分が高光沢となって光沢ムラを生じる。この光沢ムラは、特許文献１に記載されているように、通常のトナーを用いた画像の光沢が低下するロールマークとは、発生のメカニズムが異なるものであり、光沢が低下するロールマークより目立ち易く、顕著な光沢ムラとなる。
【０００８】
この光沢ムラも、トナー像及び記録シートが充分に冷却されるまで、搬送ロール等を接触させないようにすると生じないことは分かっているが、高光沢の画像を得るためにコート紙のような厚い記録シートを使用する場合には冷却速度が遅く、搬送ロールに接触するまでに充分に冷却するのが難しい場合が生じる。そして、トナー像及び記録シートをどの程度まで冷却すれば、ロール等と接触した部分が顕著に高光沢となる光沢ムラを防止することができるのか明確ではなかった。例えば、特許文献２にはトナーのガラス転移温度にまで冷却した後にロール等と接触させることが記載されているが、ワックスを含むトナーを用いたときには、トナーのガラス転移温度を基準に冷却を行っても、光沢ムラの発生との相関性は良好ではない。
【０００９】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、離型性を向上させるためのワックスを内包するトナーを用いたトナー画像の光沢ムラを低減し、高光沢の良好な画像を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、  静電電位の差による潜像に粉状のトナーを選択的に付着させてトナー像を形成する像形成手段と、  前記トナー像を直接に記録シートに、又は中間転写体を介して記録シートに転写する転写手段と、  前記記録シート上に転写された前記トナー像を加熱及び加圧して該記録シート上に定着する定着装置とを有する画像形成装置であって、  前記トナーは、樹脂バインダーと、色材と、離型性を向上させるワックスとを含むものであり、  前記定着装置から排出された前記記録シートが下流側の搬送ロールに突入するまでのシート搬送経路に、前記トナー像の温度を前記トナーに含まれるワックスの融点以下に冷却する冷却装置を有する画像形成装置を提供する。
【００１１】
トナーに含まれるワックスは、溶融した状態から急冷されて融点以下にまで温度が下降するとワックスが結晶化して高光沢になることが、本願発明を完成する過程において明らかとなった。本発明は、この事実に基づいてもとづいてなされたものであり、定着された後のトナー像の温度が、搬送ロールと接触する前に、トナーに含まれるワックスの融点以下の温度まで冷却されていると、搬送ロールと接触してもその部分だけが高光沢になるという事態が回避される。つまり、トナー像の全域が均等に冷却されて融点以下となるので、このときに光沢ムラが生じることはない。その後搬送ロールと接触する時には、トナー像の温度は既にワックスの融点以下となっているので、搬送ロールと接触しても光沢が顕著に変化することは少なく、光沢ムラの発生が防止される。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、  前記冷却装置は、前記記録シート上のトナー像に空気を吹き付けるものとする。
【００１３】
この画像形成装置では、トナー像に空気を吹き付けることによってトナー像を速やかに冷却することができ、定着装置の位置から下流側の搬送ロールまでの距離が短くても、トナー像をワックスの融点以下の温度まで冷却することが可能となる。
【００１４】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、  前記冷却装置は、前記トナー像付近の空気を吸引するものであるものとする。
【００１５】
この画像形成装置では、定着装置の下流側を記録シートが搬送される時に、記録シート上のトナー像付近から空気が吸引されることにより、トナー像付近に緩やかで均等な空気流が形成される。これによりトナー像の冷却が均等に促進され、搬送ロールに到達するまでにワックスの融点以下の温度まで冷却することが可能となる。また、空気を吹き付ける場合のように、溶融状態となっているトナー像に大きな風圧が作用することがなく、風圧によって光沢の変動が生じるのを回避することができる。
【００１６】
請求項４に係る発明は、  静電電位の差による潜像に粉状のトナーを選択的に付着させてトナー像を形成する像形成手段と、  前記トナー像を直接に記録シートに、又は中間転写体を介して記録シートに転写する転写手段と、  前記記録シート上に転写された前記トナー像を加熱及び加圧して該記録シート上に定着する定着装置とを有する画像形成装置であって、  前記トナーは、樹脂バインダーと、色材と、離型性を向上させるワックスとを含むものであり、  前記定着装置から排出された前記記録シートが下流側の搬送ロールに突入するまでのシート搬送経路に、前記トナー像の温度を前記トナーに含まれるワックスの融点より１０°以上高い温度に加熱する加熱装置を有することを特徴とする画像形成装置を提供するものである。
【００１７】
この画像形成装置では、定着装置から送り出された記録シート及びその上に端持されたトナー像は、放熱によって温度が下降するが、加熱装置によって温度の低下が抑制される。そして、トナーに含まれるワックスの融点より１０℃以上高い温度に維持された状態で搬送ロールに送り込まれると、トナー像に搬送ロールが接触してもトナー像の温度は融点以下にならない。このため、トナー像の搬送ロールと接触した部分のみが急冷によって顕著な高光沢になることはなく、光沢ムラの発生が抑制される。
【００１８】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、  前記加熱装置は、前記記録シート上のトナー像に加熱された空気を吹き付けるものとする。
【００１９】
この画像形成装置では、定着装置から送り出された記録シートに、加熱装置から温風が吹き付けられ、トナー像の温度をワックスの融点より１０℃以上高い温度に維持して搬送ロールに送り込むことができる。これによって搬送ロールとの接触部分が顕著な高光沢となる光沢ムラの発生を抑制することができる。
【００２０】
請求項６に係る発明は、請求項５に記載の画像形成装置において、  前記トナー像に吹き付ける加熱された空気は、前記定着装置の加熱源によって加熱されたものとする。
【００２１】
この画像形成装置では、トナー像及び記録シートの加熱に定着装置の加熱源を利用することができ別途に加熱源を設ける必要がない。このため、装置の構造が簡単となり、小型化及び製作コストの低減が可能となる。
【００２２】
請求項７に係る発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、  前記加熱装置は、前記記録シートが接触するガイド部材を高温状態に維持するものとする。
【００２３】
この画像形成装置では、定着装置の下流側で記録シートを案内するガイド部材が加熱されて高温となっており、案内される記録シート及びトナー像からの放熱が抑制されるとともにガイド部材によって加熱される。これにより、搬送ロールに送り込まれるときにトナー像の温度を、トナーに含まれるワックスの融点より１０℃以上高いに温度に維持することができる。したがって、搬送ロールと接触してもトナー像はワックスの融点以下まで急冷されず、接触部分が顕著に高光沢となって光沢ムラとなるのが防止される。
【００２４】
請求項８に係る発明は、請求項１から請求項５までのいずれかに記載の画像形成装置において、  前記搬送ロールの直前で前記記録シート上のトナー像の温度を検知する温度センサを有し、前記冷却装置又は加熱装置の駆動を、前記温度センサの出力に基づいて制御するものとする。
【００２５】
この画像形成装置では、温度センサによってトナー像の温度が検知されるので、気温等の外部環境の変化や、装置の使用継続時間等によって装置内の温度が変動したときにも確実にトナー像の温度をワックスの融点以下又はワックスの融点より１０℃以上高い温度に維持して搬送ロールに送り込むことができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように、本願の請求項１、請求項２又は請求項３に係る発明の画像形成装置では、定着装置を通過した後のトナー像が均等に冷却され、トナーに含まれるワックスの融点以下になってから搬送ロールと接触する。これにより、搬送ロールとの接触部分は、ワックスが融点以上から融点以下にまで急冷されることによって高光沢となるのが回避され、接触部分のみの光沢が顕著に変動することはなくなる。したがって、光沢ムラの発生が有効に防止される。
【００２７】
また、請求項４，請求項５、請求奥６又は請求項７に係る発明の画像形成装置では、定着装置から送り出された記録シートが搬送ロールに送り込まれるときに、トナー像の温度がワックスの融点より１０℃以上高い温度となっているので、搬送ロールを通過したときに、ワックスの融点以下にまで急冷されるのを回避することができる。これにより、搬送ロールとの接触部分が顕著に高光沢となる光沢ムラの発生が防止される。
また、搬送ロールに送り込まれる直前でトナー像の温度を検出することにより、トナー像又は記録シートの冷却又は加熱の状態を調整することができ、常に適切は温度に調整して搬送ロールに送り込むことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本願に係る発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、請求項１、請求項２又は請求項８に係る発明の一実施形態である画像形成装置を示す概略構成図である。
この画像形成装置は、一様帯電後に像光が照射されて表面に静電電位の差による潜像が形成される円筒状の感光体ドラム１を備えており、この感光体ドラム１の周囲に、感光体ドラム１の表面を一様に帯電させる帯電装置２と、感光体ドラム１に像光を照射して表面に潜像を形成する露光装置３と、感光体ドラム上の潜像にトナーを選択的に転移させてトナー像を形成する現像ユニット４と、感光体ドラム１と対向し、周面の周回が可能に支持される無端ベルト状の中間転写体５と、トナー像の転写後に感光体ドラム１に残留するトナーを除去するクリーニング装置６と、感光体ドラム１の表面を除電する除電露光装置７とを備えている。
【００２９】
また、上記中間転写体５の内側には、感光体ドラム上に形成されたトナー像を中間転写体５に一次転写させる転写帯電器８と、２つの支持ロール９a、９ｂと、二次転写を行うための転写対向ロール１０とが配置されており、これらによって中間転写体５が周回可能に張架されている。該転写対向ロール１０と中間転写体５を介して対向する位置には、中間転写体上のトナー像を記録シートに転写する転写ロール１１が配設されており、転写対向ロール１０と転写ロール１１との圧接部に、用紙トレイ（図示しない）から記録シートＰが送り込まれる。また、圧接部の下流側には、記録シート上のトナー像を加熱溶融して記録シートＰに圧着する定着装置１２が設けられており、その下流側には定着装置１２を通過した記録シートを搬送し排紙トレイ１３へ排出する搬送ロール１４が配置されている。定着装置１２から搬送ロール１４に至る搬送路には、記録シート上のトナー像に空気を吹き付けて冷却する冷却装置２０が設けられ、その下流側には、トナー像の温度を検知する温度センサ１５が配置されている。
【００３０】
上記感光体ドラム１は、金属製ドラム表面にSe、a-Si、a-SiC、Cds等の各種無機感光材料、有機感光材料、アモルファスセレン系感光材料、アモルファスシリコン系感光材料等からなる感光体層を形成したものを用いることができる。
【００３１】
上記帯電装置２は、ステンレススチール、アルミニウム等の導電性を有する金属のロールに高抵抗材料のコーティングを施したものであり、感光体ドラム１に当接され、従動回転するようになっている。そして、所定の電圧が印加されることにより、該ロールと感光体ドラム１との接触部近傍における微小間隙内で継続的な放電を生じ、感光体ドラム１の表面をほぼ一様に帯電するものである。
【００３２】
露光装置３は、画像信号に基づいて点滅するレーザー光を発生し、これをポリゴンミラーによって感光体ドラム１の主走査方向にスキャンするものである。これにより感光体ドラム１の表面に静電潜像が形成される。
【００３３】
上記現像ユニット４は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを収容した４台の現像器４a ，４ｂ，４ｃ，４dが回転可能に支持されており、順次各現像器が感光体ドラム１と近接・対向して、各色に対応した潜像にトナーを転移して可視像を形成するものである。
この現像器で用いられるトナーは、主に磁性キャリアとの摩擦により負極性に帯電されるものであり、色材とバインダ樹脂とパラフィンワックスとを含むものである。バインダ樹脂の融点は約２５０℃、ガラス転移温度は約１００℃となっており、パラフィンワックスの融点は約９０℃となっている。
【００３４】
ベルト状の上記中間転写体５は、ベース層と表面層との２層構造となっており、ベース層には、耐熱性・強度・表面平滑性を考慮して、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等の耐熱性樹脂や、アルミニウム、ステンレス等の金属が用いられ、表面層には、耐熱性およびトナーとの離型性の高いシリコーンゴム、フッ素ゴム等が用いられている。
【００３５】
上記転写帯電器８は、感光体ドラム１上のトナー像が、効率よく中間転写体５へ転移するように電圧を印加して中間転写体５の裏面に電荷を付与するものである。また、上記転写ロール１１は、導電性もしくは半導電性のロール状部材からなり、転写対向ロール１０との間に電圧を印加することによって、中間転写体５上のトナー像を記録シートＰに一括転写するものである。
【００３６】
上記定着装置１２は、加熱源を内蔵した加熱ロール１２ａと、この加熱ロール１２ａに圧接される加圧ロール１２ｂとを備えており、これらが平行に配置されて互いに圧接されるニップ部を形成している。トナー像が転写された記録シートＰは、上記ニップ部に送り込まれ、回転駆動される加熱ロール１２ａと加圧ロール１２ｂとの間で加熱されるとともに加圧され、溶融したトナーが記録シート上に圧着されるものとなっている。
【００３７】
上記加熱ロール１２ａは、金属製の芯金の周面上に耐熱性ゴム等の弾性体層が形成され、その表面に離型層が形成されたものであり、加熱源としてハロゲンヒーターを内蔵している。加圧ロール１２ｂは、上記加熱ロール１２ａと同様に金属製の芯金に弾性体層と表面離型層とを積層して被覆したものである。
【００３８】
上記搬送ロール１４は、定着装置１２の下流側における記録シートの搬送路に一対のロールが対向するように設けられたものであり、それぞれは金属製のシャフトによって中心軸線回りに回転が可能に支持されている。それぞれのロールは、搬送路の幅方向に幅の小さい合成樹脂製の円筒状部材が間隔をあけて複数が配置されたものであり、これらの円筒状部材の周面が互いに圧接され、一方が回転駆動されることによって記録シートを挟み込み、搬送するものとなっている。
【００３９】
上記温度センサ１５は、搬送されてくる記録シート上のトナー像の温度を、搬送ロール１４の直前で検知するものであり、赤外線センサのように非接触で温度を検知するものが望ましい。この温度センサで検出されたデータは制御装置２４に入力され、これらの検出値に基づいて冷却装置２０のファン２２の駆動が制御されるものとなっている。
【００４０】
冷却装置２０は、記録シートへ吹き付ける空気を誘導するダクト２１と、このダクトに空気を送り込むファン２２と、このファン２２を回転駆動するモータ２３とを有するものであり、ダクト２１へ送り込む空気は画像形成装置のハウジング外から導入するのが望ましい。上記モータ２３の駆動は、制御装置２４によって制御されており、温度センサ１５の検出値によってファン２２の回転数を調整するものとなっている。
【００４１】
このような画像形成装置において、トナー像の形成は次のような工程によって行われる。
まず、感光体ドラム１の表面が帯電装置２でほぼ一様に帯電され、つづいて露光装置３から像光が照射されて感光体１の表面に静電電位の差による潜像が形成される。そして、感光体ドラム１の回転により、現像ユニット４の１つの現像器４aと対向する位置に移動し、現像器４aから１色目のトナーが転移され、トナー像が形成される。このトナー像は、感光体ドラム１の周回移動により中間転写体５との対向位置に搬送され、中間転写体上に静電的に一次転写される。一方、トナー像転写後の感光体ドラム１上に残留するトナーはクリーニング装置６により除去され、感光体ドラム１の表面は除電露光装置７により電位的に初期化され、再び帯電装置２との対向位置に移動する。
【００４２】
以後、現像ユニット４の３つの現像器４ｂ，４ｃ，４ｄが順次、感光体ドラム１と対向する位置に移動し、同様に２色目、３色目、４色目のトナー像が順次形成され、中間転写体５上に重ねて転写される。なお、このとき二次転写のための転写ロール１１は、中間転写体５と接触しない位置に後退している。
【００４３】
中間転写体５上で重ね合わされたトナー像は、中間転写体５の周回移動により、転写ロール１１と転写対向ロール１０との対向位置に搬送され、用紙トレイから送り込まれた記録シートＰに当接される。転写ロール１１と転写対向ロール１０との間には転写用バイアス電圧が印加されており、トナー像は記録シート上に静電的に二次転写される。そして、トナー像が転写された記録シートＰは定着装置１２へと搬送される。
【００４４】
定着装置１２は、画像形成装置の電源が投入されるとともに予備加熱が行われて、加熱ロール１２ａが所定の温度に加熱された待機状態となっており、画像形成動作の開始とともにさらに加熱されて、記録シートが搬送されてきたときには、トナー像の定着に充分な温度となる。そして、加圧ロール１２ｂとの間のニップ部に導かれた記録シートを加熱するとともに加圧し、溶融したトナーを記録シート上に押し付けて定着画像とする。
【００４５】
定着装置１２から送り出された記録シートは、ガイド部材１６に案内され、このガイド部材上で冷却装置２０からの空気流が吹き付けられる。これによりトナー像は冷却され、トナーに含まれるワックスの融点以下の温度になる。このとき、トナー像の温度は温度センサ１５によって検出されており、この検出値が制御装置２４に入力される。検出されたトナー像の温度が、予め融点以下に設定された制御温度より高いときにはファン２２の回転数が増大され、トナー像に強く空気流が吹き付けられる。これにより、トナー像の温度が搬送ロール１４に到達する前に、トナーに含まれるワックスの融点以下に確実に冷却される。また、温度センサ１５でトナー像の温度が低く検出されたときには、ファン２２の回転数を低減し、節電を図るものとなっている。
【００４６】
このように搬送ロール１４に接触するまでに、トナー像は均等に冷却され、トナーに含まれるワックスの融点以下となっているので、搬送ロール１４に接触した部分が融点以上から融点以下に急冷されることはなく、顕著に高光沢となって光沢ムラを引き起こすのが防止される。
【００４７】
なお、上記画像形成装置では、冷却装置２０が空気流を記録シートに吹き付けて、トナー像を冷却するものとなっているが、上記ファン２２を逆に回転駆動し、記録シート周辺の空気を吸引するものであってもよい、吸引によって記録シートの表面に沿った空気流が発生し、記録シート又はトナー像からの放熱が促進されてトナー像が冷却される。
この冷却装置を備える画像形成装置は、本願請求項３に係る発明の一実施形態である。
【００４８】
図２は、請求項４又は請求項５に係る発明の一実施形態である画像形成装置を示す概略構成図である。また、図３はこの画像形成装置で用いられる加熱装置の概略構成図である。
この画像形成装置では、図１に示す画像形成装置の冷却装置２０に代えて、加熱装置３０を備えており、定着装置１２から送り出された記録シートに温風を吹き付けて、トナー像の温度をワックスの融点より１０℃以上高い温度に維持するものとなっている。
これ以外の構成は、図１に示す画像形成装置と変わらない。
【００４９】
上記加熱装置３０は、定着装置を通過した記録シートに加熱された空気を導くダクト３１と、このダクト内に空気流を発生させるファン３２と、ダクト３１内の空気を加熱するヒータ３３とを備えている。また、搬送ロール１４に記録シートが送り込まれる直前には、トナー像の温度を検出する温度センサ１５が設けられており、この検出値が制御装置３６に入力されるものとなっている。そして、この制御装置３６によって上記ファン３２とヒータ３３との駆動が制御される。
【００５０】
上記ファン３２はモータ３４によって回転駆動され、ダクト内を経て記録シートのトナー像が定着された表面に至る空気流を発生させる。ヒータ３３には電源３５から電力が供給され、発熱してダクト３１内で移動する空気を加熱する。加熱された空気は記録シートの表面に吹き付けられて、トナー像からの放熱を抑制し、又はトナー像に吹き付ける温風で加熱するものとなっている。上記ヒータ３３とモータ３４とへの通電は、制御装置３６によって制御されており、温度センサ１５の検出値に基づき、記録シート上のトナーの温度が、搬送ロール１４の直前でワックスの融点より１０℃以上高い温度となるように制御される。
【００５１】
この画像形成装置では、記録シート上のトナー像の温度が、搬送ロール１４に送り込まれる直前で、ワックスの融点より１０度以上高い温度となっている。このため、記録シートが搬送ロール１４の二つのロール間に挟み込まれ、トナー像がロールの周面と接触しても、搬送ロール１４の圧接部分を通過するまでにトナー像の温度はワックスの融点以下にはならない。したがって、搬送ロール１４との接触部分がワックスの融点以上から融点以下に急冷されることによる高光沢化が回避され、光沢ムラの発生が抑えられる。その後、搬送ロール１４によって搬送された記録シートは排紙トレイ１３に排出され、排紙トレイ内で均一にゆっくりと冷却されて、トナー像は光沢ムラを生じることなく良好な定着画像となる。
【００５２】
図４は、請求項６に係る発明の一実施形態である画像形成装置を示す概略構成図である。図５は、この画像形成装置で用いられる定着装置及びその下流側に設けられた加熱装置の概略構成図である。
この画像形成装置は、図２及び図３に示す装置と同様に、加熱装置４０が記録シートに加熱された空気を吹き付けるものであるが、吹き付ける空気は、定着装置１２の加熱源によって加熱されたものを用いるものとなっている。これ以外の構成は、図２に示す画像形成装置と同じである。
【００５３】
この画像形成装置では、定着装置１２が備える加熱ロール１２ａの周囲に熱の拡散を防止するカバー部材４２が設けられている。そして、このカバー部材内の空気は、加熱ロール１２ａによって高温となっており、この空気を定着装置の下流側で搬送される記録シートの表面に、ダクト４１を通じて導くものとなっている。
【００５４】
このダクト４１内には、空気流を生じさせるファン４３が設けられており、モータ４４によって回転駆動される。これにより、加熱ロール１２ａの周辺で加熱された空気がダクト４１を介して記録シートの表面に吹き付けられる。上記モータ４４の駆動は、制御装置４５によって制御されており、温度センサ１５の検出値に基づいて、記録シートの表面に吹き付ける空気量を調整するものとなっている。そして、ワックスの融点より１０℃以上高い温度に設定された制御基準値よりトナー像の温度が高いときには、記録シートに吹き付ける空気量を減少し、制御基準値より低いときには、吹き付ける空気量を増加する。これにより、搬送ロール１４に送り込まれる時のトナー像の温度を、ワックスの融点より１０℃以上高い温度となるように調整し、搬送ロールとの接触でトナー像がワックスの融点以上から融点以下に急冷されることによる光沢ムラの発生を抑制するものである。
【００５５】
このような装置では、トナー像の温度をワックスの融点より１０℃以上高い温度に維持するために、定着装置１２の熱を使用することができる。したがって、別途に加熱源を備えることなく、効率よくエネルギーを利用して良好な画像を形成することが可能となる。
【００５６】
図６は、請求項７に係る発明の一実施形態である画像形成装置を示す概略構成図である。
この画像形成装置は、図２及び図３に示す装置における加熱装置に代えて、記録シートを案内するガイド部材を高温に維持する加熱装置を備えるものである。
これ以外の構成は、図２に示す画像形成装置と同じである。
【００５７】
この加熱装置５０は、定着装置１２の下流側に設けられ、搬送される記録シートと接触して案内するガイド部材５１と、このガイド部材５１の背面側に設けられ、このガイド部材５１を加熱するヒータ５２とを備えている。また、搬送ロールの直前には温度センサ１５が設けられており、この検出値は制御装置５３に入力されるものとなっている。そして、この制御装置５３が温度センサ１５の検出値に基づいて、電源５４からヒータ５２に供給される電力値又は電力供給のＯＮ／ＯＦＦを制御するものとなっている。
【００５８】
上記ガイド部材５１は、金属又は耐熱性樹脂で形成された板状の部材であり、記録シートを下側から支持して搬送ロール１４へと案内するものである。このガイド部材の上面は平坦になっており、記録シートとほぼ密着して、ガイド部材５１が高温となっているときに記録シートへ熱が移動し易いようになっている。
ヒータ５２は、セラミックヒータ、抵抗線ヒータ、ハロゲンランプ等様々は態様の加熱源を用いることができる。
【００５９】
このような加熱装置を備える画像形成装置では、定着装置１２を通過した記録シートがガイド部材５１の上面に沿って搬送される時に、ガイド部材５１からの熱伝導又は放射熱によって記録シート及び記録シート上のトナー像に熱が供給される。トナー像からは放熱が生じるが、上記のようにガイド部材５１から熱が供給され、定着後のトナー像の温度が搬送ロール１４に突入するときに、トナーに含まれるワックスの融点より１０℃以上高い温度となるように維持される。これにより、搬送ロール１４に挟み込まれても、トナー像はワックスの融点以下にまで急冷されることはなく、顕著な光沢ムラの発生が防止される。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】請求項１、請求項２又は請求項８に係る発明の一実施形態である画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】請求項４、請求項５又は請求項８に係る発明の一実施形態である画像形成装置を示す概略構成図である。
【図３】図２に示す画像形成装置の定着装置、及びその下流側に設けられた加熱装置を示す概略構成図である。
【図４】請求項６又は請求項８に係る発明の一実施形態である画像形成装置を示す概略構成図である。
【図５】図４に示す画像形成装置の定着装置、及びその下流側に設けられた加熱装置を示す概略構成図である。
【図６】請求項７又は請求項８に係る発明の一実施形態である画像形成装置のを示す概略構成図である。
【図７】従来の画像形成装置における問題点を説明するための概略斜視図であって、定着装置、その下流側に設けられた搬送ロール及び記録シート上に生じたロールマークを示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１：感光体ドラム，    ２：帯電装置，    ３：露光装置，    ４：現像ユニット，    ５：中間転写体，    ６：クリーニング装置，    ７：除電露光装置，    ８：転写帯電器，    ９：支持ロール，    １０：転写対向ロール，    １１：転写ロール，    １２：定着装置，    １３：排紙トレイ，    １４：搬送ロール，    １５：温度センサ、    １６：ガイド部材，
２０：冷却装置，    ２１：ダクト，    ２２：ファン，    ２３：モータ，    ２４：制御装置，
３０：加熱装置，    ３１：ダクト，    ３２：ファン，    ３３：ヒータ，    ３４：モータ，    ３５：電源，    ３６：制御装置，
４０：加熱装置，    ４１：ダクト，    ４２：カバー部材，  ４３：ファン，  ４４：モータ，    ４５：制御装置，
５０：加熱装置，    ５１：ガイド部材，    ５２：ヒータ，    ５３：制御装置，    ５４：電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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