(57)【要約】【課題】  第一定着器を通過後、第二定着器に進入する前のシート材の温度が、画像形成ジョブの開始時と終了時とで変化してしまい、トナー画像のグロスが変化してしまった。【解決手段】  第一定着器１０と第二定着器２０の間の搬送パス２５中にシート材を直接的にもしくは間接的に冷却する冷却装置を設け、画像形成ジョブの開始時から終了時までにおける画像のグロス変化を抑制する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材上の画像を加熱する第１の加熱手段と、前記第１の加熱手段にて熱せられた記録材上の画像を加熱する第２の加熱手段と、を有する画像加熱装置において、
前記第２の加熱手段にて熱せられる前に前記第１の加熱手段にて熱せられた記録材を冷却する冷却手段を有することを特徴とする画像加熱装置。
【請求項２】
前記第１の加熱手段及び前記第２の加熱手段を用いて画像を担持した複数の記録材に対し連続して加熱処理を施すとき、最初と最後の記録材の温度差が３０℃以内となるように前記冷却手段の作動を制御する制御手段を有することを特徴とする請求項１の画像加熱装置。
【請求項３】
前記第１の加熱手段及び前記第２の加熱手段を用いて画像を担持した複数の記録材に対し連続して加熱処理を施すとき、前記制御手段は加熱処理を施した記録材の枚数に応じて前記冷却手段の作動を制御することを特徴とする請求項１又は２の画像加熱装置。
【請求項４】
前記制御手段は、所定数の記録材に対し定着処理を施したとき前記冷却手段を作動させ、その後の加熱処理を施した記録材の枚数に応じて前記冷却手段の冷却能力を制御することを特徴とする請求項３の画像加熱装置。
【請求項５】
前記第１の加熱手段及び前記第２の加熱手段を用いて画像を担持した複数の記録材に対し連続して加熱処理を施すとき、前記制御手段は加熱処理を施した記録材の枚数に応じて前記冷却手段の冷却能力を制御することを特徴とする請求項１又は２の定着装置。
【請求項６】
前記第１の加熱手段にて熱せられた記録材を前記第２の加熱手段に向けて搬送するガイド部材を有し、前記冷却手段はこのガイド部材を冷却することを特徴とする請求項１乃至５のいずいれかの定着装置。
【請求項７】
前記冷却手段は、ファンと、記録材の最大幅よりも幅広なダクトと、を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかの定着装置。
【請求項８】
記録材上の画像を加熱する第１の加熱手段と、前記第１の加熱手段にて熱せられた記録材上の画像を加熱する第２の加熱手段と、を有する画像加熱装置において、
前記第２の加熱手段にて熱せられる前に前記第１の加熱手段にて熱せられた記録材の温度を制御する制御手段を有することを特徴とする画像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式を採用した複写機、プリンタ、ＦＡＸ等において用いられる画像加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置において、厚紙などの熱容量の大きい記録材に対するトナー画像の定着性を向上する目的で、画像加熱装置としての２つの定着器を併用することが提案されている（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２５８９７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような２つの定着器を併用する画像形成装置では、１つ目の第１定着器にて熱せられた記録材は２つ目の第２定着器にて再度熱せられる構成とされるので、第２定着器に進入する直前の記録材の温度が変化することに起因して記録材上のトナー画像の光沢度（グロス）が変動してしまうことがあった。
【０００５】
例えば、第１定着器と第２定着器を用いてトナー画像を担持した複数の記録材に対し連続して加熱処理を施す画像形成ジョブを行う場合、画像形成ジョブの初期の記録材と画像形成ジョブの後期の記録材とでは、第２定着器に進入する直前の記録材の温度が大きく異なってしまうことがあった。
【０００６】
これは、第１定着器にて熱せられた画像形成ジョブの初期の記録材は、第１定着器から第２定着器へ記録材を搬送するための搬送ローラや搬送ガイド板などによりある程度冷やされた状態で第２定着器に進入することになるが、第２定着器にて熱せられた画像形成ジョブの初期の記録材は、搬送ローラや搬送ガイド板などが記録材により既に熱せられた状態にあるので搬送ローラや搬送ガイド板などにより冷やされないまま第２定着器に進入することになるため、第２定着器に進入する直前における初期と後期の記録材では温度差が５０℃以上変化してしまうことがあった。この場合、１つの連続画像形成ジョブであるにも関わらず、画像形成ジョブ中において初期と後期では記録材上の画像のグロスが５〜１０程度変化してしまい、画像のグロスが大きく異なってしまった。このような画像のグロスの大きな変化は画像品質の劣化と直結することになり、このような問題の解決が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば上記課題を解決することができる。
【０００８】
第１の本発明は、記録材上の画像を加熱する第１の加熱手段と、前記第１の加熱手段にて熱せられた記録材上の画像を加熱する第２の加熱手段と、を有する画像加熱装置において、
前記第２の加熱手段にて熱せられる前に前記第１の加熱手段にて熱せられた記録材を冷却する冷却手段を有することを特徴とするものである。
【０００９】
第２の本発明は、記録材上の画像を加熱する第１の加熱手段と、前記第１の加熱手段にて熱せられた記録材上の画像を加熱する第２の加熱手段と、を有する画像加熱装置において、
前記第２の加熱手段にて熱せられる前に前記第１の加熱手段にて熱せられた記録材の温度を制御する制御手段を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、第２の加熱手段にて熱せられる前に第１の加熱手段にて熱せられた記録材を冷却することにより、画像の光沢度の変化を抑制することができる。
【００１１】
また、第２の加熱手段にて熱せられる前に第１の加熱手段にて熱せられた記録材の温度を制御することにより、画像の光沢度が変化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明を実施するための最良の形態を以下に説明する。
【００１３】
（第一実施例）
図１は、本発明に係る、複写機やプリンタなどの画像形成装置において用いられる画像加熱装置としての定着装置の断面図である。
【００１４】
このような画像形成装置は、記録材としての紙やＯＨＰなどのシート材１００上にトナー画像を形成する画像形成部と、シート材上のトナー画像を熱定着するための定着装置と、を有している。
【００１５】
画像形成部は、像担持体としての感光体上に所望の静電潜像を形成し、この感光体上の静電潜像を現像装置にてトナーにより現像し、この感光体上のトナー画像と同期するようにカセット内のシート材を搬送ローラなどにより搬送し、このトナー画像を転写装置によりシート材に転写する構成とされている。
【００１６】
定着装置は、図１に示すように、第１の加熱手段としての第一定着器１０と第２の加熱手段としての第二定着器２０を有している。
【００１７】
画像形成部にてトナー画像が形成されたシート材は第一定着器１０へと搬送され、第一定着器１０で加熱処理が施された（定着された）シート材は、第一定着器１０内に備えられた、搬送手段としての内排紙路ローラ４３、５３とガイド部材としての内排紙前ガイド３４、３８、ガイド部材としての内排紙外ガイド３３，３７から構成される内排紙部へと搬送される。
【００１８】
内排紙ローラ４３、５３は、図２に示すように、シート材の最大幅も拡幅なニップ巾を有している。
【００１９】
第一定着器から排出されたシート材は内排紙部を通り、シート材搬送方向下流側の搬送手段としての搬送ローラ対４２、５２、４１、５１を二つ備えるシート材搬送経路２５へ搬送される。
【００２０】
このローラ対も図２のように、最大通紙サイズよりも長いニップ幅を持っている。このローラ対と内排紙ローラの間で、内排紙前ガイドの下側に、加熱されたシート材の温度を制御する（下げる）冷却手段（制御手段）としてのダクト３０を配置する。
【００２１】
ダクト３０は、図３に示すように、送風手段としてのファンからローラの長手方向に均等にエアーが吹きつけられるように、構成されている。
【００２２】
図４に示すように、ダクト３０から内排紙ガイド３７に向けエアーが吹きつけられる。
【００２３】
内排紙ガイド３３、３４、３７、３８は通紙されたシート材１００に直接エアーがあたるように、図５に示すようなスリットが入っている。シート材１００が通紙されるとダクトから出るエアーによりシート材が冷却される。
【００２４】
本実施例では、ダクト３０は、複数の記録材に対し連続して加熱処理を施す連続画像形成ジョブが開始されると、第一定着器を通紙するシート材が３０枚になるまではファンを作動させず、３１枚目からファンを作動させて冷却を開始し、画像形成ジョブの終了までファンの作動を継続させている。
【００２５】
図６は、上記構成とは異なり、従来のような、第一定着器から排出されたシート材を冷却させない場合において、連続画像形成ジョブの開始時から終了時までのシート材の温度を表したものである。Ｆ１は第一定着器から排出された直後の時点、Ｆ２は第二定着器へ進入する直前の時点を表している。
【００２６】
シート材１００は、第一定着器１０により約９０℃の状態で排出され、搬送路２５を通り、第二定着器２０へと搬送される。
【００２７】
搬送路２５に設置された上記ガイド板の温度は、連続画像形成ジョブの開始直後の時点ではほぼ常温となっているが、第一定着器により加熱処理を施されたシート材はガイド板により熱が奪われて約９０℃から約４０℃まで冷却された状態で第二定着器２０へと搬送される。
【００２８】
その後、画像形成ジョブが進むに連れて昇温した搬送路中のガイド板が、第一定着器により加熱処理を施されたシート材の熱量をあまり奪えない状態となる。
【００２９】
そして、画像形成ジョブの終了直前では、９０℃で排出されたシート材の温度は約８０℃までしか冷却されず、第二定着器２０へと搬送される。
【００３０】
この場合、第二定着器へ進入するシート材の温度差△ｔ１は、連続画像形成ジョブの初期と後期とでは約４０℃にもなってしまい、シート材に定着されたトナー画像の光沢度（グロス）の変化△Ｇ１は８程度も変化することになってしまう。
【００３１】
このように、トナー画像のグロス変化△Ｇが５〜１０にもなってしまうと、画像に影響が出るため、従来のようにシート材の冷却を行わない（温度制御を行わない）場合、１つの連続画像形成ジョブであるにも関わらず、初期と後期とでトナー画像のグロスが大きく変わってしまい、画像品質上問題となってしまった。
【００３２】
図７は、本発明の構成を採用し、シート材の冷却（温度制御）を行う場合の、連続画像形成ジョブの開始時から終了時までの、シート材の温度を表したものである。
【００３３】
図６と同様に、Ｆ１は第一定着器から排出された直後の時点、Ｆ２は第二定着器へ進入する直前の時点を表している。
【００３４】
搬送路２５に設置された上記ガイド板の温度は、連続画像形成ジョブの開始直後の時点ではほぼ常温となっているが、第一定着器により加熱処理を施されたシート材はガイド板により熱が奪われて約９０℃から約４０℃まで冷却された状態で第二定着器２０へと搬送される。
【００３５】
その後、画像形成ジョブが進んで３０枚通紙した時点でのシート材の温度は約６０℃になっている。この時点で、ファンの作動を開始させダクト３０を通じて上記ガイドの冷却工程が開始される。
【００３６】
このように、第一定着器１０から約９０℃で排出されたシート材を上記ガイドを介して冷却することにより、シート材の温度をガイド板の温度と同程度にし、画像形成ジョブの終了直前でのシート材の温度を約６０℃に保つことができる。
【００３７】
この場合、第二定着器へ進入するシート材の連続画像形成ジョブの開始時と終了時での温度差△ｔ２を約２０℃となり、連続画像形成ジョブの開始時と終了時でのトナー画像のグロス変化△Ｇ２を３程度にすることができるので、１つの連続画像形成ジョブ中における各シート材上のトナー画像のグロスを所望の範囲内に抑えることができる。
【００３８】
図８は、連続画像形成ジョブの開始時から終了時でのシート材の温度変化とグロス変化量を表したものである。
【００３９】
本実施例では、シート材として坪量が１０５ｇ／ｍ２の厚紙を使用しているため、連続画像形成ジョブの開始時から３０枚でシート材の冷却・温度制御を開始しているが、シート材が更に厚い紙である場合は熱容量の関係により更に早い段階、例えば、連続画像形成ジョブの開始時から２０枚でシート材の冷却・温度制御を開始することのが好ましい。
【００４０】
その逆に、シート材として薄い紙を使用する場合は、熱容量の関係によりシート材の冷却・温度制御を開始するタイミングを遅らせるのが好ましい。
【００４１】
なお、上記実施例では、連続画像形成ジョブの途中から上記ガイド板の冷却を開始することで画像のグロス変化を抑制する構成を採用しているが、次のような構成としても良い。即ち、連続画像形成ジョブの開始時から上記ガイド板に温風を当ててこのガイド板を予め暖めておくことで、連続画像形成ジョブの開始時点から終了時点に至るまでの上記ガイド板の温度変化を抑制することで画像のグロス変化を抑制する構成であっても良い。
【００４２】
尚、本実施例におけるシート材温度、グロス変化量は一例であり、定着器の温調条件や室温、湿度などにより変化することもある。
【００４３】
（第二実施例）
本発明にかかる第二の実施例を説明する。
【００４４】
第二の実施例では、温度制御手段３０は図９に示すような複数のファンから構成され、図１０に示すように、搬送路２５の下方から、ガイド板に向けてエアーを吹き付ける。上記実施例では、ガイド板にスリットが入っていたため、シート材を直接冷却し、第二定着への進入温度を制御していた。本実施例では、ガイド板をファンにより冷却することにより、ガイド板の温度を制御し、第一定着から約９０℃で排出されたシート材の熱量がガイド板により奪われる熱量を一定に保つことにより、第二定着器２０へ搬送されるシート材の温度差を小さくする。図１１はガイド板の温度変化を表したものであり、温度制御手段の制御により、ガイド板の温度をジョブの途中から一定に保つことで、上記実施例と同様の効果を得ることができる。
【００４５】
（第三実施例）
本発明にかかる第三の実施例を説明する。
【００４６】
第三の実施例では、温度制御手段３０は上記第一の実施例と同様にダクトで構成されている。図１２に示すように、温度制御手段３０は搬送路２５の上部に配置されている。搬送路２５のガイド板は第一の実施例と同様にスリットが設けられている。ダクト３０は搬送路２５の上方から、シート材のトナー画像面に向けてエアーを吹きつけ、シート材・トナー画像を冷却する。画像面を直接冷却することにより、搬送路２５へ搬送されたシート材のトナーがガイド板に付着することを防止することができるとともに、上記第一の実施例と同様の効果を得ることができる。
【００４７】
（第四の実施例）
本発明にかかる第四の実施例を説明する。
【００４８】
第四の実施例は上記各実施例と同様の構成の画像形成装置において、図１３に示すように、搬送路２５のガイド板の下方に冷却手段（温度制御手段）としての水路となるパイプ７０が配置され、そのパイプに水を循環させることにより冷却効果を得る構成になっている。
【００４９】
水の循環はポンプの駆動で行い、冷却時は水を循環させ、冷却しないときは循環を止める構成とされている。図１４は、この水循環装置の詳細図であり、水の循環経路と共に循環方向を矢印にて示す。このような構成としても上記第一の実施例と同様の効果を得ることができる。
【００５０】
（第五実施例）
本発明にかかる第五の実施例を説明する。
【００５１】
第五の実施例では、図１５に示すように、第一定着器１０と第二定着器２０の間の搬送路２５の搬送ローラ４２、が金属ローラで構成され、ローラの下方からローラに向かいエアーを吹きつけ、ローラを冷却することにより、シート材の温度を制御する。これにより、上記第一の実施例と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】画像形形成装置定着部断面概略図
【図２】搬送ローラ断面図
【図３】第一、第三の実施例に関する冷却ダクト概略図
【図４】第一の実施例に関する第一定着及び内排紙概略図
【図５】第一、第三の実施例に関する内排紙ガイド詳細図
【図６】シート材温度変化グラフ（温度制御手段なし）
【図７】シート材温度変化グラフ（温度制御手段あり）
【図８】画像グロス変化量グラフ
【図９】第二、第五の実施例に関する温度制御ファン概略図
【図１０】第二の実施例に関する第一定着及び内排紙概略図
【図１１】ガイド板温度変化グラフ
【図１２】第三の実施例に関する第一定着及び内排紙概略図
【図１３】第四の実施例に関する第一定着及び内排紙概略図
【図１４】第四の実施例に関するパイプ及びポンプ概略図
【図１５】第五の実施例に関する第一定着及び内排紙概略図
【符号の説明】
【００５３】
１０  第一定着器
２０  第二定着器
２５  シート材搬送路
３０  温度制御手段
３１、３２、３５、３６  搬送ガイド
３３、３７  内排紙外ガイド
３４、３８  内排紙内ガイド
４１、４２  搬送ローラ
４３  内排紙ローラ
５１、５２  搬送従動ローラ
５３  内排紙従動ローラ
８０  ファン
７０  水路パイプ
８１、８２  搬送ローラ
１００  原稿
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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