(57)【要約】【課題】記録材表面へのベルト表面状態の転写性を高くしながらも、ベルトと記録材の離型性が高い、記録材に形成された画像に光沢を付与する光沢付与装置の提供。【解決手段】記録材Ｐを搬送するベルト２４と、ベルト２４を加熱する加熱部と、加熱部によって加熱されたベルト２４を冷却する冷却部４０とを有し、ベルト２４は、基材４２０と、この基材４２０と一体の、記録材Ｐの画像を担持した面と当接する表面層４３０とを有し、表面層４３０の材質は非エラストマーであり、ベルト２４と当該面とを接触させた状態で加熱した後に冷却し、画像に光沢を付与する光沢付与装置。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材を搬送するベルトと、
前記ベルトを加熱する加熱部と、
前記加熱部によって加熱された前記ベルトを冷却する冷却部と、を有し、
前記ベルトは、基材と、この基材と一体の、前記記録材の画像を担持した面と当接する表面層と、を有し、
前記表面層の材質は非エラストマーであり、
前記ベルトと前記面とを接触させた状態で前記記録材を搬送し、前記加熱部で加熱された前記ベルトで前記記録材を加熱してから、前記冷却部で冷却された前記ベルトで前記記録材を冷却した後に当該記録材を前記ベルトから剥離することで、前記画像に光沢を付与する光沢付与装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光沢付与装置において、
前記表面層は、前記基材の表面にコーティングによって形成されていることを特徴とする光沢付与装置。
【請求項３】
請求項１または２の何れか１つに記載の光沢付与装置において、
前記表面層の厚みは5μｍ以下であることを特徴とする光沢付与装置。
【請求項４】
請求項1乃至３の何れか１つに記載の光沢付与装置において、
前記基材はポリイミド樹脂であることを特徴とする光沢付与装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１つに記載の光沢付与装置において、
前記加熱部と前記冷却部との温度差によって生じる、前記ベルトの波高さが０．５ｍｍ以下となるように、前記加熱部から前記冷却部までの距離を設定したことを特徴とする光沢付与装置。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか１つに記載の光沢付与装置を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録材に形成された画像に光沢を付与する光沢付与装置および光沢付与装置を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置（例えば特許文献１〜６参照）等で形成された画像に光沢を付与するため、画像形成装置内あるいは画像形成装置と別体で設けられる光沢付与装置が知られている。
こうした光沢付与装置において、記録材を搬送するベルトと、ベルトを加熱する加熱部と、加熱部によって加熱されたベルトを冷却する冷却部とを有し、記録材を加熱したあと冷却し、ベルトの表面状態を記録材に転写して記録材上の画像に光沢を付与する技術が提案されている（例えば、特許文献１〜６参照）。
【０００３】
そのような技術において、ベルトが基材と弾性層の層構造をなし、弾性層にゴムを用いる技術が開示されている（例えば、特許文献１〜６参照）。
【０００４】
なお、上述のような光沢を付与する技術において、搬送中の記録材とベルトとの密着性を向上させるために、ベルトを吸引して記録材の搬送中に発生するベルトのシワ、波うち等を防止ないしは軽減する技術が提案されている（例えば、特許文献４参照）。また、基材に着目し、基材の材質の線膨張係数を１ｐｐｍ／℃以下に抑えることで記録材の搬送中に発生するベルトのシワ、波うち等を防止ないしは軽減する技術も提案されている（例えば、特許文献５参照）。その他、フィルム材料の線膨張係数が５ｐｐｍ／℃以下である材料が知られている（例えば引用文献７、８参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、ベルトが弾性層を有する場合には、記録材とベルトを重ね合わせ圧力を加えた場合に、弾性層の弾性変形によって記録材表面に十分な圧力が伝わらず、ベルトの表面状態の転写性が不十分になり得るという問題があった。
また、単に弾性層を用いず、基材のみのベルトを用いる場合には、ベルトと記録材の離型性が悪化して、ベルトからの剥離を安定して行うことができないことがある等の問題があった。
【０００６】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、記録材表面へのベルト表面状態の転写性を高くしながらも、ベルトと記録材の離型性が高い、記録材に形成された画像に光沢を付与する光沢付与装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するため、本発明においては、記録材を搬送するベルトと、前記ベルトを加熱する加熱部と、前記加熱部によって加熱された前記ベルトを冷却する冷却部と、を有し、前記ベルトは、基材と、この基材と一体の、前記記録材の画像を担持した面と当接する表面層と、を有し、前記表面層の材質は非エラストマーであり、前記ベルトと前記面とを接触させた状態で前記記録材を搬送し、前記加熱部で加熱された前記ベルトで前記記録材を加熱してから、前記冷却部で冷却された前記ベルトで前記記録材を冷却した後に当該記録材を前記ベルトから剥離することで、前記画像に光沢を付与することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、記録材を搬送するベルトの表面層の材質が非エラストマーであり、表面層の弾性変形がないか無視できる程度であるから、ベルトと記録剤の離型性が高く、記録材表面に無駄なく圧力が伝わって記録材表面へのベルト表面状態の転写性が高く、記録材に担持された画像に高い光沢性を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態にかかる画像形成装置と光沢付与装置の全体構成の一例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態にかかる画像形成装置の一例の全体構成の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態にかかる画像形成装置の一例の制御部のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態にかかる画像形成装置の機能構成の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態にかかる光沢付与装置の全体構成の一例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態にかかる光沢付与装置の機能構成の一例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態にかかるベルトの層構成の一例を示す断面図である。
【図８】本発明の実施形態にかかる光沢付与装置の制御部のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図９】本発明の実施形態にかかるベルトの波打ちのイメージと測定部位の一例を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態にかかる線膨張係数と波打ち高さの関係の一例を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態にかかる冷却部の変形例の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図１〜１１を用いて、本発明の実施形態について説明する。
【００１１】
本実施形態の光沢付与装置は、図１に示されるように、画像形成装置１００に接続されて用いられる。また、光沢付与装置３００は画像形成装置１００と情報を互いに送受信するように構成されている。
【００１２】
＜画像形成装置のハードウェア構成＞
画像形成装置１００は、記録剤としてのトナーを用いて、複写、印刷等により記録材の一例である用紙Ｐに画像を形成するものである。本実施形態においては図２に示されるように画像形成装置１００の最上部にスキャナ部１１が設けられている。スキャナ部１１は、コンタクトガラス１１１に載せられた原稿を光学的に読み取ることによりＲＧＢ画像情報を生成する。具体的には、スキャナ部１１は用紙Ｐに光を当ててその反射光をＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ）、またはＣＩＳ（Ｃｏｎｔａｃｔ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）等の読取センサ１１２で受光することによってＲＧＢ画像情報を読み取る。なお、ＲＧＢ画像情報とは、用紙Ｐに形成される画像を表す情報であり、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色の明度を含むものである。
【００１３】
画像形成装置１００にはまた、駆動ローラ１４１、従動ローラ１４２、二次転写ローラ１４５が設けられ、これらの駆動ローラ１４１、従動ローラ１４２、二次転写ローラ１４５に中間転写ベルト１４３が架け渡されている。そして、中間転写ベルト１４３と接するように４つの感光体ドラム１２２Ｃ、１２２Ｍ、１２２Ｙ、１２２Ｋが設けられている。感光体ドラム１２２Ｃ、１２２Ｍ、１２２Ｙ、１２２Ｋにはそれぞれ、シアン（Ｃ）色、マゼンタ（Ｍ）色、イエロー（Ｙ）色、ブラック（Ｋ）色のトナーによって画像が形成される。各感光体ドラムに形成された画像が中間転写ベルト１４３の移動に伴い表面の同じ部分に転写されることによって、中間転写ベルト１４３の表面にカラーのトナー画像が形成される。
【００１４】
画像形成装置１００にはまた、二次転写ローラ１４５と対向する位置に二次転写対向ローラ１４６が設けられている。中間転写ベルト１４３の表面に形成されているトナー像を用紙Ｐに転写（以降、二次転写という）するために、二次転写ローラ１４５は二次転写対向ローラ１４６との間に中間転写ベルト１４３を挟み込み、二次転写バイアスをかける。なお、二次転写バイアスとしては、中間転写ベルト１４３の表面に帯電されている静電荷とは逆の電荷を付与する。
【００１５】
画像形成装置１００にはまた、感光体ドラム１２２Ｃの近傍に帯電部１２３Ｃが設けられている。帯電部１２３Ｃは感光体ドラム１２２Ｃの表面を一様に帯電する。また感光体ドラム１２２Ｃの近傍には露光部１２４Ｃが設けられている。露光部１２４Ｃは、帯電された感光体ドラム１２２Ｃの表面に、後述する制御部によって決定されたＣ色のトナー付着量に基づいて静電潜像を形成する。さらに、感光体ドラム１２２Ｃの近傍には現像部１２５Ｃが設けられており、現像部１２５Ｃは、静電潜像が形成された感光体ドラム１２２Ｃにトナーを付着して感光体ドラム１２２Ｃの表面にトナー像を形成する。
【００１６】
画像形成装置１００にはまた、感光体ドラム１２２Ｃに対向して一次転写ローラ１４４Ｃが設けられている。一次転写ローラ１４４Ｃは、感光体ドラム１２２Ｃの表面のトナー像を中間転写ベルト１４３に転写するために一次転写バイアスをかける。なお、一次転写バイアスとしては、感光体ドラム１２２の表面に帯電されている静電荷とは逆の電荷を付与する。
【００１７】
以降の説明では、感光体ドラム１２２Ｃ、帯電部１２３Ｃ、露光部１２４Ｃ、現像部１２５Ｃを有するものを作像部１２Ｃという。また、画像形成装置１００は作像部１２Ｍ、１２Ｙ、１２Ｋを有しており、それぞれＭ色、Ｙ色、Ｋ色のトナーを用いて作像する点を除いては作像部１２Ｃと同様の構成を有している。
【００１８】
給紙部１３は、二次転写ローラ１４５および二次転写対向ローラ１４６の間に用紙Ｐを供給する。給紙部１３は、給紙トレイ１３１、給紙ローラ１３２、給紙搬送経路１３３、およびレジストローラ１３４を備えている。給紙トレイ１３１は用紙Ｐを収容している。給紙ローラ１３２は、給紙トレイ１３１に収容されている用紙Ｐを給紙搬送経路１３３の方へ搬送するために設けられている。このように設けられている給紙ローラ１３２は収容されている用紙Ｐのうち最上段にある用紙Ｐを一枚ずつ取り出し、給紙搬送経路１３３に載せる。
【００１９】
給紙搬送経路１３３は、給紙ベルトによって実現され、給紙ローラ１３２によって取り出された用紙Ｐを二次転写ローラ１４５と二次転写対向ローラ１４６の間に向けて、図１の矢印（ア）の方向へ搬送する。給紙搬送経路１３３において、用紙Ｐが二次転写ローラ１４５に到達する手前にはレジストローラ１３４が設けられる。中間転写ベルト１４３におけるトナー像が形成されている部分が二次転写ローラ１４５の位置に到達するタイミングで、レジストローラ１３４は用紙Ｐを送り出す。
【００２０】
定着部１５は、中間転写ベルト１４３から用紙Ｐに転写されたトナーを定着させる。定着とは、熱と圧力が同時にトナーに加わることによってトナーの樹脂成分が用紙Ｐに溶着することである。定着部１５においては定着ローラ１５１と定着対向ローラ１５２とが互いに対向して設けられている。定着ローラ１５１は定着対向ローラ１５２との間でトナーが転写された用紙Ｐを挟みこんで用紙Ｐを加圧する。さらに、定着ローラ１５１の内部には発熱部１５３が設けられている。発熱部１５３は熱を発するものであり、定着ローラ１５１を介して用紙Ｐを加熱する。また、定着部１５の近傍には画像形成装置１００の外側に用紙Ｐを排出する排紙口１０が設けられている。
【００２１】
また、画像形成装置１００の外側には表示・操作部１８が設けられている。表示・操作部１８は、パネル表示部１８１および操作部１８２を有している。パネル表示部１８１は設定値や選択画面等が表示され、ユーザからの入力を受け付けるタッチパネル等である。操作部１８２は、画像形成に係る各種情報をユーザが入力するためのテンキー、開始指示をユーザが入力するスタートキー等である。
画像形成装置１００にはまた、上記の各部を制御するための制御部１９０が設けられている。
【００２２】
制御部１９０は、図３に示されるようにＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０１１、メインメモリ（ＭＥＭ−Ｐ）１０１２、ノースブリッジ（ＮＢ）１０１３、サウスブリッジ（ＳＢ）１０１４を有している。
制御部１９０はまた、ＡＧＰ（Ａｃｃｅｌｅｒａｔｅｄ Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｏｒｔ）バス１０１５、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）１０１６、ローカルメモリ（ＭＥＭ−Ｃ）１０１７を有している。
制御部１９０はまた、ＨＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ）１０１８、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）１０１９、ＰＣＩバス１０２０、ネットワークＩ／Ｆ１０２１を有している。
【００２３】
ＣＰＵ１０１１は、メインメモリ１０１２に記憶されたプログラムに従って、データを加工・演算したり、上述した各部の動作を制御したりするものである。メインメモリ１０１２は制御部の記憶領域であり、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０１２ａ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０１２ｂを有している。ＲＯＭ１０１２ａは、制御部の各機能を実現させるプログラムやデータを記憶する。ＲＯＭ１０１２ａに記憶されているプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、ＦＤ、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。
【００２４】
ＲＡＭ１０１２ｂは、プログラムやデータの展開、及びメモリ印刷時の描画用メモリなどとして用いる。ＮＢ１０１３は、ＣＰＵ１０１１と、ＭＥＭ−Ｐ１０１２、ＳＢ１０１４、及びＡＧＰバス１０１５とを接続するためのブリッジである。ＳＢ１０１４は、ＮＢ１０１３と周辺デバイスとを接続するためのブリッジである。ＡＧＰバス１０１５は、グラフィック処理を高速化するためのグラフィックスアクセラレータカード用のバスインタフェースである。ＡＳＩＣ１０１６は、ＭＥＭ−Ｃ１０１７を制御するメモリコントローラ、ハードウェアロジックなどにより画像データの回転などを行う複数のＤＭＡＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｍｅｍｏｒｙ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を有する。ＡＳＩＣ１０１６は、ＰＣＩバス１０２０を介してネットワークＩ／Ｆ１０２１に接続されている。ネットワークＩ／Ｆとしては、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）インタフェース、ＩＥＥＥ１３９４（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ １３９４）インタフェース等がある。
【００２５】
ＭＥＭ−Ｃ１０１７は、コピー用画像バッファ及び符号バッファとして用いるローカルメモリである。ＨＤ１０１８は、画像データの蓄積、印刷時に用いるフォントデータの蓄積、フォームの蓄積を行うためのストレージである。ＨＤＤ１０１９は、ＣＰＵ１０１１の制御にしたがってＨＤ１０１８に対するデータの読み出し又は書き込みを制御する。ネットワークＩ／Ｆ１０２１は、通信ネットワークを介して情報処理装置等の外部機器と情報を送受信する。
【００２６】
＜画像形成装置１００の機能構成＞
図３に示された制御部１９０は、図４に示されるように、送受信部１９１、入力受付部１９２、画像読取制御部１９３、画像形成情報生成部１９４、画像形成制御部１９６、記憶・読出処理部１９９、記憶部１９００を有している。これら各部は、図３に示されているＲＯＭ１０１２ａに記憶されているプログラムに従ったＣＰＵ１０１１からの命令によって動作することで実現される機能又は手段である。
【００２７】
図４に示されている送受信部１９１は、図３に示されているネットワークＩ／Ｆ１０２１によって実現され、通信ネットワークを介して情報処理装置等からＲＧＢ画像情報を受信する。ＲＧＢ画像情報とは、用紙Ｐに形成される画像を表す情報であり、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色の明度を用いて示されたものである。
入力受付部１９２は、図２に示されている表示・操作部１８でユーザによって入力された情報を受け付ける。
画像読取制御部１９３は、図２に示されているスキャナ部１１が原稿に記載されている画像を光学的に読み取りＲＧＢ画像情報を生成するよう制御する。
記憶部１９００は、図３に示されているＲＯＭ１０１２ａまたはＨＤ１０１８によって構築される。
【００２８】
画像形成情報生成部１９４は、送受信部１９１が受信したＲＧＢ画像情報、またはスキャナ部１１が読み取ったＲＧＢ画像情報に基づいて画像形成情報を生成する。具体的には、画像形成情報生成部１９４はＲＧＢ画像情報に対して色空間変換処理を行い、用紙Ｐに付着するＣ色、Ｍ色、Ｙ色、Ｋ色の各トナー付着量Ｖｃ、Ｖｍ、Ｖｙ、Ｖｋを画素ごとに算出する。なお、画像形成情報生成部１９４は色空間変換処理のほかに下色除去処理、シェーディング補正、位置ズレ補正、色空間の変換、ガンマ補正等を行ってもよい。画像形成情報とは、用紙に画像を形成するために画素ごとに付着するＣ色、Ｍ色、Ｙ色、Ｋ色の各トナー付着量Ｖｃ、Ｖｍ、Ｖｙ、Ｖｋを表す情報である。
【００２９】
画像形成制御部１９６は、作像部１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ、１２Ｋを制御する作像制御部１９６２と、給紙部１３を制御する給紙制御部１９６３とを有する。また、画像形成制御部１９６は、一次転写ローラ１４４、二次転写ローラ１４５、中間転写ベルト１４３等を制御する転写制御部１９６４と、定着部１５を制御する定着制御部１９６５とを有する。
【００３０】
＜光沢付与装置のハードウェア構成＞
図５に示された光沢付与装置３００は、用紙Ｐに付着した記録剤の表面を平滑にすることによって画像に光沢を発生させる。ここでの用紙Ｐは、画像形成装置１００が記録剤としてのトナーを付着して画像を形成したものである。
【００３１】
光沢付与装置３００は、用紙Ｐを搬送するためのベルトであるグロッサベルト２４と、グロッサベルト２４を加熱する加熱部としての光沢付与加熱ロール２１と、光沢付与加熱ロール２１によって加熱されたグロッサベルト２４を冷却する冷却部４０とを有している。
光沢付与装置３００はまた、グロッサベルト２４を駆動するための駆動ロール２６と、用紙Ｐをグロッサベルト２４から剥離するための剥離ロール２７と、光沢付与加熱ロール２１に対向配置された光沢付与加圧ロール２２とを有している。
光沢付与装置３００はまた、グロッサベルト２４の張力を一定に保つためのテンションロール２８と、グロッサベルト２４へ用紙Ｐを受け渡すためのガイド部材３０と、グロッサベルト２４から剥離された用紙Ｐを搬送するためのガイド部材３１とを有している。
光沢付与装置３００はまた、画像形成装置１００の排紙口１０の近傍に設けられた挿入口３３と、光沢付与装置３００の筐体における挿入口３３の反対側に設けられ用紙Ｐを排出する排紙口３２と、を有している。光沢付与装置３００はまた、剥離ロール２７の近傍にあって用紙Ｐのグロッサベルト２４からの剥離を補助する曲率制御ローラ２０８と、各部材の動作及び機能を制御するための図６に示す制御部２２０と、グロッサベルト２４表面の温度を検知する温度センサ２５と、を有している。
図５に示すように、グロッサベルト２４は、光沢付与加熱ロール２１と、駆動ロール２６と、剥離ロール２７と、テンションロール２８とに掛け渡されて、光沢付与装置３００の挿入口３３の近傍から排紙口３２の近傍にかけて水平になるよう設けられている。以降、このように構成されているグロッサベルト２４で形成されるベルト周回経路を閉曲面という。
グロッサベルト２４は図７に示すように基材４２０と上記平滑面側に形成される表面層４３０とを有する2層構造のベルトである。
基材４２０は、厚さ８０μｍの耐熱性の高いポリイミドによって形成されている。
基材４２０としては他に、ポリエステル、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルケトン、ポリサルフォン、ポリアミドイミド、ポリアミドなどを使用することが可能である。また、ここでは基材４２０の厚さを８０μｍとしたが、厚さ１〜３００μｍであってもよい。
表面層４３０は、厚さ２μｍの非エラストマーのシリコーン系樹脂によって形成される。ここで、エラストマーとは、ゴム状の弾力性を有する工業用材料一般を表し、非エラストマーとは、いわゆるゴム状の弾力性を有さないあるいは弾力性が小さく弾性体として用いられない工業用材料、すなわち非弾性体として用いられる工学用材料を表している。
表面層４３０の材質に弾性体を用いず、非エラストマーの樹脂を用いることによって、用紙Ｐを光沢付与加熱ロール２１及び光沢付与加圧ロール２２によって加熱・加圧した際のグロッサベルト２４の弾性変形による圧力の分散を防ぐことができる。すなわち、光沢付与加圧ロール２２と、光沢付与加熱ロール２１とによってかけられた圧力が用紙Ｐに無駄なく伝わることで表面状態転写時の平滑性を確保することができる。表面層４３０に用いられる非エラストマーのシリコーン樹脂は、ポリシロキサンネットワーク構造を有する塗料用コーティング材を主原料とする材料を、基材４２０の表面に塗布して、加熱・焼成するコーティングによって得られる。
表面層４３０は、基材４２０の表面に上述のコーティングによって形成されている。これにより、樹脂表面の平滑性が高く、加熱された部分ではトナーとの密着性が高く安定して用紙Ｐの搬送を行いながらも、冷却後にはトナーとの離型性が高く容易に剥離できる。
表面層４３０の用紙Ｐと接する側の面は平滑であり、その表面粗さは算術平均荒さＲａが０.３μｍ以下とするのが好ましく、０．１μｍ以下であればより好ましい。
さらに、表面層４３０の厚みは５μｍ以下である。よってさらに圧力が用紙Ｐに無駄なく伝わることで表面状態転写時の平滑性をより確保することができるとともに、グロッサベルト２４全体の熱容量を抑えて、効率の良い加熱・冷却が可能となる。
【００３２】
光沢付与加熱ロール２１と光沢付与加圧ロール２２とは、ガイド部材３０の近傍に、グロッサベルト２４を挟んで互いに対向して設けられ、光沢付与ニップ部を形成している。光沢付与ニップ部の幅は１０〜４０ｍｍ程度に設定されている。
光沢付与加熱ロール２１は、アルミニウム製の直径５０〜１２０ｍｍの円筒状金属ロールと、その外周に形成された厚さ５〜３０ｍｍのシリコーンゴム層と、内部に配設された発熱器としてのハロゲンヒータ２３とを有している。シリコーンゴム層のさらに表層面には、厚さ３０〜２００μｍのフッ素樹脂チューブを有していてもよい。
光沢付与加圧ロール２２は、円筒状の金属ロールと、その外周に形成された厚さ５〜３０ｍｍのシリコーンゴム層と、シリコーンゴム層のさらに表層面に形成された厚さ３０〜２００μｍのフッ素樹脂のチューブとで構成されている。
【００３３】
温度センサ２５は、光沢付与加熱ロール２１の近傍に設置されており、グロッサベルト２４表面の温度を検知する温度検知手段として働く。温度センサ２５と、制御部２２０とによってハロゲンヒータ２３をオン・オフ制御している。温度センサ２５は、本実施形態では非接触式のサーモパイルを用いるが、接触式のサーミスタ等でも構わない。このような構成によりグロッサベルト２４の光沢付与加熱ロール２１上での表面温度はトナーの融点より高い温度、例えば１００℃〜１８０℃に制御されている。光沢付与加熱ロール２１は用紙Ｐを加熱すると同時に光沢付与加圧ロール２２との間で、用紙Ｐのトナー表面とグロッサベルト２４の平滑面とが接するようにして用紙Ｐを加圧する。これによって、用紙Ｐに付着しているトナーは溶融する。なお、ここでは光沢付与加熱ロール２１の金属ロール部分の材質をアルミニウムとしたが、特に限定されるものではない。ただし、加熱効率の観点からは熱伝導率の良い金属が好ましい。
【００３４】
制御部２２０は、図６に示されるように光沢付与装置３００全体の動作を制御するＣＰＵ２１１、制御部２２０の各機能を実現させるプログラムやデータを記憶したＲＯＭ２１２、ＣＰＵ２１１のワークエリアとして使用されるＲＡＭ２１３を有している。また、制御部２２０は、各種データを記憶するＨＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ）２１４、ＣＰＵ２１１の制御にしたがってＨＤ２１４に対する各種データの読み出し又は書き込みを制御するＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）２１５を有している。また、制御部２２０は、通信ネットワークを利用してデータ伝送をするためのネットワークＩ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）２１６、および上記各構成要素を電気的に接続するためのアドレスバスやデータバス等のバスライン２１７を備えている。ＲＯＭ２１２には、光沢付与装置３００を制御するための光沢発生処理制御プログラムが記憶されている。
【００３５】
冷却部４０は、グロッサベルト２４の光沢付与加熱ロール２１との接点よりも下流側に、光沢付与加熱ロール２１によって加熱された後の用紙Ｐを冷却するため設けられている。冷却部４０は本実施形態においては液冷却方式によって実現され、光沢付与加熱ロール２１によって加熱された用紙Ｐをトナーの融点以下の温度例えば４０℃以下に冷却する。冷却部４０が用紙Ｐを冷却すると用紙Ｐに付着しているトナーが硬化する。
【００３６】
冷却部４０は内部に冷却液を通すことでグロッサベルト２４を冷却する冷却部材４１、ラジエータ４２、タンク４３、ポンプ４４を有し、各部材はチューブによって接続されて冷却液が循環する。
【００３７】
冷却部材４１は、例えばアルミニウム等の熱伝導性の良い金属で形成され、内部には冷却液が循環するための孔が冷却部材４１の内部を往復するように形成されている。
本実施形態では、冷却部４０を直列に設置しており、冷却部材４１の光沢付与加熱ロール側の搬送方向の長さが長くなっており、光沢付与加熱ロール２１側が剥離ロール２７側に比べてグロッサベルト２４との接触面積が広くなっている。このように設置することで、効率の良い冷却が可能である。
【００３８】
冷却部材４１は、グロッサベルト２４に接触してグロッサベルト２４を冷却することで、グロッサベルト２４に密着搬送される用紙Ｐ上のトナー像を冷却している。
【００３９】
ラジエータ４２は、冷却液を冷却するためのファンを有し、ファンの風量を変更することで冷却量を調整可能である。用紙Ｐ上のトナーを効率的に冷却するためには、例えばファンの風量を０〜１１ｍ3／分に設定可能であれば望ましい。
【００４０】
ポンプ４４は、冷却部を流れる冷却液の流量を調整可能であり、例えば０〜１５リットル／分に調整可能であれば望ましい。
【００４１】
以上のような構成の冷却部４０によれば、グロッサベルト２４に密着した状態で用紙Ｐに付着しているトナーが冷却され、硬化することで、トナーにグロッサベルト２４の表面状態がトナーに転写され、剥離ロール２７で剥離される。
用紙Ｐを搬送するグロッサベルト２４の表面層４３０の材質が非エラストマーであり、表面層４３０の弾性変形がないか無視できる程度であるから、グロッサベルト２４とトナーの離型性が高い。これによって用紙Ｐの表面に無駄なく圧力が伝わって、表面状態の転写性が高いため、光沢性の高い画像が得られる。
以上の冷却部材４１、ラジエータ４２、タンク４３、ポンプ４４と同様に、冷却部材５１、６１ラジエータ５２、６２タンク５３、６３ポンプ５４、６４等を組み合わせることで、複数を直列に設置することもできる。
本形態では３つを組み合わせてグロッサベルト２４に接触させることで、より効率よく冷却することができる。
【００４２】
図５ではこれら冷却部４０を３つ直列に設けた場合の構成を図示しているが、冷却を十分に行うという目的に沿う範囲であれば、必ずしも３つである必要はない。
【００４３】
剥離ロール２７は、排紙口３２の近傍に設けられており、冷却部４０によって冷却され、トナーが硬化した後の用紙Ｐを曲率によってグロッサベルト２４から剥離する。
【００４４】
駆動ロール２６は、グロッサベルト２４を架け渡すように、挿入口３３の近傍に設けられており、水平に設けられている部分のグロッサベルト２４が挿入口３３から排紙口３２の方へ移動するように、不図示の駆動源によって回転する。さらに、排紙口３２の外側には排出された用紙Ｐを収容する図示しない排紙トレイが設けられている。
【００４５】
曲率制御ローラ２０８はグロッサベルト２４の進行方向に垂直な方向を軸として、剥離ロール２７の近傍に設けられている。曲率制御ローラ２０８は、グロッサベルト２４が形成する閉曲面の内側にグロッサベルト２４を押し付けるように設置されている。
【００４６】
このためグロッサベルト２４によって搬送されている用紙Ｐが剥離ロール２７に沿って移動するときにグロッサベルト２４の曲率が、曲率制御ローラ２０８が設けられないときの曲率より大きくなる。なお、曲率制御ローラ２０８は剥離ロール２７に接するように設けられてもよいが、剥離ロール２７と離れて設けられてもよい。また、曲率制御ローラ２０８はグロッサベルト２４との接点において、その表面がグロッサベルト２４と同じ方向に移動するように回転する。
【００４７】
＜光沢付与装置３００の機能構成＞
制御部２２０は、図６に示されるように搬送制御部２２１と、加熱制御部２２２と、加圧制御部２２３と、冷却制御部２２４とを有している。これら各部は、図８に示されているＲＯＭ２１２に記憶されているプログラムに従ったＣＰＵ２１１からの命令によって動作することで実現される機能又は手段である。
【００４８】
搬送制御部２２１は、駆動ロール２６を制御して回転させてグロッサベルト２４を移動させる。加熱制御部２２２は、光沢付与加熱ロール２１のハロゲンヒータ２３が発熱するよう制御する。加圧制御部２２３は、用紙Ｐを加圧するように光沢付与加圧ロール２２および光沢付与加熱ロール２１を制御する。冷却制御部２２４は、用紙Ｐを冷却するように冷却部４０を制御する。
【００４９】
＜＜本実施形態の処理・動作＞＞
まず、送受信部１９１がＲＧＢ画像情報を外部の情報処理装置等から受信する。送受信部１９１がＲＧＢ画像情報を受信すると、画像形成情報生成部１９４がＲＧＢ画像情報に基づいて画像形成情報を生成する。
【００５０】
具体的には、画像形成情報生成部１９４はＲＧＢ画像情報に対して色空間変換処理を行うことによって、トナー付着量Ｖｃ、Ｖｍ、Ｖｙ、Ｖｋを算出する。なお、画像形成情報生成部１９４は、ＲＧＢ画像情報に対して色空間変換処理のほか、下色除去処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の公知の画像処理を実行してもよい。さらに、画像形成情報生成部１９４は用紙上の全ての画素についてトナー付着量Ｖｃ、Ｖｍ、Ｖｙ、Ｖｋを算出し、用紙における位置とその位置に対応するトナー付着量を表す情報である画像形成情報を生成する。
【００５１】
画像形成情報が生成されると、給紙制御部１９６３の制御によって給紙部１３が給紙処理を行う。具体的には、給紙部１３の給紙ローラ１３２が給紙トレイ１３１に収容されている用紙Ｐを１枚ずつ取り出し、給紙搬送経路１３３に載せる。給紙搬送経路１３３は、載せられた用紙Ｐをレジストローラ１３４の方へ搬送する。搬送された用紙Ｐがレジストローラ１３４に到達すると、中間転写ベルト１４３の表面に形成されたトナー像が二次転写ローラ１４５に到達するまでレジストローラ１３４が用紙Ｐを挟み込んで待機させる。そして、中間転写ベルト１４３の表面に形成されたトナー像が二次転写ローラ１４５に到達するタイミングで、レジストローラ１３４は二次転写ローラ１４５と二次転写対向ローラ１４６の間に用紙Ｐを送り込む。
【００５２】
一方、作像制御部１９６２の制御によって作像部１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ、１２Ｋは感光体ドラム１２２に各トナーを付着させる作像処理を行う。具体的には、帯電部１２３Ｃが感光体ドラム１２２Ｃの表面を一様に帯電させる。そして、露光部１２４Ｃが、画像形成情報生成部１９４によって生成された画像形成情報のトナー付着量Ｖｃに基づいて感光体ドラム１２２Ｃの表面にレーザ光を照射する。これによって、感光体ドラム１２２Ｃの表面にはトナー付着量ＶｃのＣ色のトナーを用紙に付着させるための静電潜像が形成される。
【００５３】
感光体ドラム１２２Ｃの表面に静電潜像が形成されると、現像部１２５ＣはＣ色のトナーを用いて静電潜像を現像する。このようにすると、感光体ドラム１２２Ｃの表面にＣ色のトナー像が作像される。同様にして、感光体ドラム１２２Ｍ、１２２Ｙ、１２２Ｋの表面にはそれぞれＭ色、Ｙ色、Ｋ色のトナーによるトナー像が作像される。これらの作像のための処理は感光体ドラム１２２Ｃの表面にＣ色のトナー像が作像されるための処理と同様であるため説明を省略する。
【００５４】
各感光体ドラム１２２の表面に各トナーによってトナー像が作像されると、転写制御部１９６４の制御によって転写処理が行われる。具体的には、まず、一次転写ローラ１４４が中間転写ベルト１４３に一次転写バイアスをかける。すると、中間転写ベルト１４３に各感光体ドラム１２２の表面のトナー像が転写（以降、一次転写という）される。
【００５５】
トナー像が転写された中間転写ベルト１４３は、駆動ローラ１４１および従動ローラ１４２の回転によって矢印（イ）の方向へ移動する。また、中間転写ベルト１４３におけるトナー像が転写された部分が二次転写ローラ１４５に到達するタイミングでレジストローラ１３４が用紙Ｐを送り出す。用紙Ｐがレジストローラ１３４によって送り出され、二次転写ローラ１４５に到達すると、二次転写ローラ１４５は二次転写対向ローラ１４６との間で用紙Ｐと中間転写ベルト１４３を挟み込み、用紙Ｐに二次転写バイアスをかける。これにより中間転写ベルト１４３の表面に形成されているトナー像が用紙Ｐに転写（以降、二次転写という）される。
【００５６】
このように、用紙Ｐにトナー像が転写されると、定着制御部１９６５の制御によって定着部１５が定着処理を行う。具体的には、まず、搬送された用紙Ｐが定着ローラ１５１と定着対向ローラ１５２とが接する位置に到達すると、定着ローラ１５１は定着対向ローラ１５２との間に用紙Ｐを挟み込む。このとき、定着ローラ１５１は発熱部１５３によって加熱されているので、用紙Ｐは加圧されるのと同時に所定の温度で加熱される。そして、用紙Ｐ上に転写されたトナー像を形成するトナーは溶融し、溶融されたトナーが付着した用紙Ｐを定着ローラ１５１が加圧するとトナーが用紙Ｐに定着する。
【００５７】
定着部１５によって用紙Ｐにトナーが定着すると、用紙Ｐは排紙口１０から画像形成装置１００の外へ排出される。画像形成装置１００の排紙口１０から排出された用紙Ｐは光沢付与装置３００に挿入される。
【００５８】
用紙Ｐが挿入されると、光沢付与装置３００は用紙Ｐに形成された画像に光沢を発生させる処理を行う。この処理の詳細について図５を用いて説明する。光沢付与装置３００は、前述のように画像形成装置１００の排紙口１０から排出された用紙Ｐを挿入口３３から受け付ける。これによって、トナーが付着している用紙Ｐの記録面がグロッサベルト２４の平滑面に接するように載せられる。
【００５９】
用紙Ｐが受け付けられ、トナーが付着している用紙Ｐの記録面がグロッサベルト２４の平滑面に接するように載せられると、搬送制御部２２１の制御によってグロッサベルト２４が用紙Ｐを搬送する。グロッサベルト２４は、駆動ロール２６の駆動力によって光沢付与装置３００の挿入口３３から排紙口３２へ５０〜７００ｍｍ／ｓの速度で移動することで、用紙Ｐを搬送する。用紙Ｐの先端が光沢付与加圧ロール２２および光沢付与加熱ロール２１が形成するニップ部の位置に到達すると、加圧制御部２２３によって制御されている光沢付与加圧ロール２２および光沢付与加熱ロール２１が用紙Ｐを挟みこんで加圧する。このとき、加熱制御部２２２の制御で発熱器であるハロゲンヒータ２３が発熱し、温度センサ２５が測定している部分におけるグロッサベルト２４の表面温度を１５０℃に制御維持する。用紙Ｐは光沢付与ニップ部を通過することで１００℃〜１２０℃に加熱され、表面のトナーが軟化、溶融する。
用紙Ｐに形成された画像を形成するトナーが軟化、溶融した状態でグロッサベルト２４の表面層４３０に接することにより、トナーの表面（以降、トナー表面という）は平滑になる。上記加熱及び加圧によって、トナー表面は表面層４３０の平滑性が転写されて平滑になる。
【００６０】
光沢付与加圧ロール２２および光沢付与加熱ロール２１によって用紙Ｐが加熱および加圧された後、冷却制御部２２４によって制御された冷却部４０が用紙Ｐを４０℃以下に冷却する。これによって用紙Ｐの表面に定着しているトナーはグロッサベルト２４の平滑面の表面状態を転写された状態で硬化し、表面が平滑になった状態で安定して保持される。
このとき、加熱部と冷却部との間におけるグロッサベルト２４の表面温度差は１００℃以上となる。グロッサベルト２４には固有の線膨張係数に応じた熱膨張が生じ、加熱部と冷却部との間で幅方向の偏差が生じる。かりにグロッサベルト２４に従来使用されてきた線膨張係数２０ｐｐｍ／℃の樹脂フィルム、例えば宇部興産株式会社製ユーピレックス（登録商標）Sを用いた場合には、A４縦サイズ２９７ｍｍに対して２３℃の状態と比べると０．６ｍｍ以上の熱膨張差が生じる。この加熱部と冷却部との間の幅方向の偏差により、グロッサベルト２４に図９、図１０に示すような微小な波打ちが生じる。以下加熱部と冷却部との間に生じた熱膨張による波打ちの、上端と下端の差を波高さという。波高さは、図９の光沢付与加熱ロール２１近傍の太線で示された部分におけるグロッサベルト２４の断面における高低差として測定される。
波打つグロッサベルト２４に対して腰のない用紙は追従するが、腰の強い用紙では反発してしまい密着不良を起こす。すなわち、この波高さと用紙Pの種類とによっては、用紙Pがグロッサベルト２４に追従せず密着不良を起こし、ジャムや狙いの光沢度が得られないなどの問題となる可能性がある。
その結果、特に腰の強い厚紙等では、グロッサベルト２４へのダメージが大きくなり、オフセットなどの異常画像のような画像不良や、交換寿命が短くなるといった問題も懸念される。
通常、画像形成装置に使われる無端状ベルトでは加熱回転時の円周上温度は一定に保たれるよう制御されるため、温度差が小さく問題とされてこなかった。あるいは、表面層にシリコーンゴム等を用いて弾性体とした場合には、波高さが弾性変形によって低減されるため大きな問題とはなってこなかった。
図１０は本実施形態における波高さとグロッサベルト２４の線膨張係数の関係を示している。グロッサベルト２４の波高さを０．５ｍｍ以下に抑えることで密着不良を起こさず、高い光沢度を維持しながら、安定に搬送することができる。
基材４２０を線膨張係数１２ｐｐｍ／℃以下のポリイミド樹脂とすることで、グロッサベルト２４の波打ちを抑えて用紙Pを安定に搬送することが可能となる。こうした基材４２０の例としては例えば東洋紡株式会社製「ゼノマックス（登録商標）」、荒川化学工業株式会社製「ポミラン（登録商標）T」を使用することができる。
このような構成とすることで、本実施形態における波高さを０．５ｍｍ以下に抑えることができて、密着不良を起こさず、高い光沢度を維持しながら、安定に搬送することができる。これによって、グロッサベルト２４へのダメージを軽減できるから、グロッサベルト２４の交換頻度を低減しながらも、オフセット等の画像不良の発生を防止ないしは抑止することができる。
また、グロッサベルト２４の波高さは、加熱部から冷却部への距離によっても変化することは自明である。本実施形態では、グロッサベルト２４の波高さが０．５ｍｍ以下となるように、加熱部から冷却部までの距離を設定しており、これによって、グロッサベルト２４の波高さを０．５ｍｍに抑え、密着不良を起こさず、高い光沢度を維持しながら安定に搬送するようになっている。これによって、グロッサベルト２４へのダメージを軽減できるから、グロッサベルト２４の交換頻度を低減しながらも、オフセット等の画像不良の発生を防止ないしは抑止することができる。
【００６１】
最後に、用紙Ｐは剥離ロール２７の位置でグロッサベルト２４から分離される。
このとき、グロッサベルト２４の曲率は、曲率制御ローラ２０８が設けられないときの曲率より大きいため、曲率制御ローラ２０８が設けられない場合に比べて用紙Ｐはグロッサベルト２４から分離しやすくなる。
このように曲率制御ローラ２０８を設けることにより、用紙P及びグロッサベルト２４の厚みが薄い場合にも用紙Pの画像形成面を傷つけることなく、安定して剥離を行うことができる。
【００６２】
用紙Ｐがグロッサベルト２４から分離されるとガイド部材３１に載置される。そして用紙Ｐが載置されたガイド部材３１は排紙口３２の方向に移動し、用紙Ｐを搬送する。用紙Ｐが排紙口３２に到達すると光沢付与装置３００の外へ排出される。そして、排出された用紙Ｐは排紙トレイに収容される。
このようにして得られた画像の光沢度は２０°光沢度の値で６５〜８０の値であった。
【００６３】
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００６４】
例えば、上記実施形態において、図１に示すように画像形成装置１００と光沢付与装置３００は近接して設けられてもよい。あるいは、画像形成装置１００の排紙口１０と光沢付与装置３００の挿入口３３の間に用紙Ｐを搬送する搬送ベルト等を設けて画像形成装置１００と光沢付与装置３００を互いに離れた位置に置いてもよい。また、上記実施形態では画像形成装置１００と光沢付与装置３００を別の装置として記載しているが、これらの装置が備える機能を単体の装置が含むようにしてもよい。
【００６５】
また、上記実施形態では、送受信部１９１が画像情報を受信するとしているが、画像読取制御部１９３によって制御されている読取センサ１１２がコンタクトガラス１１１に載せられた原稿用紙等からＲＧＢ画像情報を読み取るとしてもよい。
【００６６】
また、上記実施形態では、画像形成装置１００がＣ色、Ｍ色、Ｙ色、Ｋ色のトナーを用いて画像を形成するとしているが、Ｃ色、Ｍ色、Ｙ色、Ｋ色のトナーの他にクリアートナー、白色トナー等の特殊トナーを用いてもよい。
【００６７】
また、上記実施形態では、画像形成装置１００が記録剤としてＣ色、Ｍ色、Ｙ色、Ｋ色のトナーを用いて画像を形成するとしているが、溶融によって光沢度が向上するのであれば、トナーに限らずインク等を記録剤として用いても良い。
【００６８】
また、上記実施形態においては、画像形成装置１００はＲＧＢ画像情報に基づいて画像を形成する処理が記載されているが、モノクロの画像を表す画像情報に基づいて画像を形成してもよい。
【００６９】
また、冷却部４０を構成する冷却装置は、本実施形態においては冷却水とラジエータを用いる水冷式としたが、図１１に示すように、冷却部４０を、冷却ファン７１、７２によって上下から送風し、グロッサベルト２４を冷却する空冷式としてもよい。
この場合には、風量を均一化するために適宜ダクトを追加することで、冷却による温度差が緩和されてグロッサベルト２４の波打ちを低減することができる。
【００７０】
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００７１】
１００  画像形成装置
３００  光沢付与装置
２１    加熱部
２２    光沢付与加圧ロール
２３    ハロゲンヒータ
２４    ベルト
２５    温度検出装置
２６    駆動ロール
２７    剥離ロール
２８    テンションロール
３０    ガイド部材（入口）
３１    ガイド部材（出口）
３２    排紙口
３３    挿入口
４０    冷却部
４１    冷却部材
４２    ラジエータ
４３    タンク
４４    ポンプ
７１    冷却ファン
７２    冷却ファン
４２０  基材
４３０  表面層
P    記録材
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７２】
【特許文献１】特開２００９−１４８７６号公報
【特許文献２】特開２００４−３２５９３４号公報
【特許文献３】特開平５−３３３６４３号公報
【特許文献４】特開２０１３−３５１８号公報
【特許文献５】特開２００４−１９８８４４号公報
【特許文献６】特開２００５−１４８１３８号公報
【特許文献７】特開２０１０−１８７３２４号公報
【特許文献８】特開２０１２−２５４６２１号公報
【図１】
2015068838.tif 000003
【図２】
2015068838.tif 000004
【図３】
2015068838.tif 000005
【図４】
2015068838.tif 000006
【図５】
2015068838.tif 000007
【図６】
2015068838.tif 000008
【図７】
2015068838.tif 000009
【図８】
2015068838.tif 000010
【図９】
2015068838.tif 000011
【図１０】
2015068838.tif 000012
【図１１】
2015068838.tif 000013