(57)【要約】【課題】光沢付与装置における光沢ムラの発生を抑える。【解決手段】熱源により加熱されるとともに回転する光沢付与加熱ローラ２１と、光沢付与加熱ローラ２１を含む複数のローラに張架されて回動する無端状ベルト２４と、無端状ベルト２４を介して光沢付与加熱ローラ２１に圧接してニップ部を形成する光沢付与加圧ローラ２２と、無端状ベルト２４を冷却する冷却手段２８と、を有し、トナー画像が形成された記録材Ｐをニップ部に進入させ、該ニップ部から無端状ベルト２４に接触させた状態で搬送して、冷却手段２８により冷却した後に無端状ベルト２４より剥離する光沢付与装置１００において、記録材Ｐの搬送経路におけるニップ部上流側に、トナー画像上の異物を除去する除去手段４０を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源により加熱されるとともに回転する加熱ローラと、
前記加熱ローラを含む複数のローラに張架されて回動する無端状ベルトと、
前記無端状ベルトを介して前記加熱ローラに圧接してニップ部を形成する加圧ローラと、
前記無端状ベルトを冷却する冷却手段と、を有し、
トナー画像が形成された記録材を前記ニップ部に進入させ、該ニップ部から前記無端状ベルトに接触させた状態で搬送して、前記冷却手段により冷却した後に前記無端状ベルトより剥離する光沢付与装置において、
前記記録材の搬送経路における前記ニップ部上流側に、前記トナー画像上の異物を除去する除去手段を有することを特徴とする光沢付与装置。
【請求項２】
前記除去手段は、ファンであることを特徴とする請求項１に記載の光沢付与装置。
【請求項３】
前記除去手段は、前記ニップ部方向とは異なる方向に向けてエアーフローを発生させて前記トナー画像上の異物を除去することを特徴とする請求項２に記載の光沢付与装置。
【請求項４】
前記除去手段からのエアーは、室温より高い温度に熱せられたエアーであることを特徴とする請求項２または３に記載の光沢付与装置。
【請求項５】
前記除去手段からのエアーは、前記無端状ベルトの冷却処理に用いた熱せられたエアーであることを特徴とする請求項２から４までのいずれかに記載の光沢付与装置。
【請求項６】
前記除去手段は、ブラシであることを特徴とする請求項１に記載の光沢付与装置。
【請求項７】
前記ブラシはローラ状に形成され、該ブラシの先端部が前記記録材に接触回転することにより、前記トナー画像上の異物を除去することを特徴とする請求項６に記載の光沢付与装置。
【請求項８】
前記除去手段として、ファンおよびブラシを備えることを特徴とする請求項１に記載の光沢付与装置。
【請求項９】
当該光沢付与装置への前記記録材の給紙部を、画像形成装置の排紙部と接続可能としたことを特徴とする請求項１から８までのいずれかに記載の光沢付与装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光沢付与装置に関する。さらに詳述すると、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置で画像形成、定着がされたトナー画像についての光沢付与装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を用いた画像形成装置は、加熱溶融性の樹脂などからなるトナーを用いてトナー画像を得るに際し、記録材（記録紙、用紙、記録媒体ともいう）に転写された未定着トナー像を定着させるために、加熱および加圧を行う定着装置を備えている。
【０００３】
図７は、従来の一般的な２ローラ方式による定着装置の概略構成図である。この定着装置は、内部に熱源３０２が配された加熱ローラ３０１と加圧ローラ３０３でニップ部を形成している。加熱ローラ３０１は、時計方向に回転駆動され、加圧ローラ３０３は加熱ローラ３０１に連れて回転する。加熱ローラ３０１の表面は熱源３０２の熱により加熱されて、トナーが軟化する温度以上に保持されている。
【０００４】
未定着トナー像が表面に転写された記録材は、加熱ローラ３０１と加圧ローラ３０３間のニップ部に送られ、該ニップ部にて加熱ローラ３０１と加圧ローラ３０３とから熱と圧力が加えられ、未定着トナー像のトナーが軟化ないし溶融した状態となり、ニップから出た後、冷却されることにより、記録材表面に固着して定着することになる。しかし、このような構成の定着装置により得られるトナー画像では、画像の光沢度が十分でないという課題があった。
【０００５】
上記の課題に対し、記録材に形成されるトナー画像を、定着装置により定着する際、または、定着装置による定着後に、適度に光沢を与え、高画質にする光沢付与手段（光沢付与装置）に関する数多くの技術が提案されている。
【０００６】
例えば、特許文献１には、記録紙を無端状ベルトに当接させた状態で冷却手段により冷却してから剥離させる方式であって、記録紙の熱可塑性樹脂の粘度が、カラートナーの粘度より小さく、かつ、記録紙の熱可塑性樹脂の弾性が、カラートナーの弾性より小さくなるように定着ニップ部内の温度を設定するカラー画像形成装置が開示されている。
【０００７】
また、特許文献２には、記録紙を無端状ベルトに当接させた状態で冷却構造体により冷却してから剥離させる方式であって、無端状ベルトが冷却構造体の押圧冷却面と接触して離れるまでの間で曲げられる部位の曲げ角度が所定の角度範囲となるように冷却構造体を配設した定着装置が開示されている。
【０００８】
さらに、特許文献３には、記録紙を無端状ベルトに当接させた状態で冷却手段により冷却してから剥離させる方式であって、剥離ロール（第二の駆動ロール）の周速度を定着ロール（第一の駆動ロール）の周速度よりも速くなるように設定したベルト定着装置が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献に開示されたようなベルト式の光沢付与装置では、無端状ベルトが張架された定着ローラと、加圧ローラにより形成されるニップ部においてトナーを一度溶かし、トナーと無端状ベルトとの密着力によりトナーと無端状ベルトとを密着させ、密着した状態で搬送し、また、搬送過程で冷却した後に、無端状ベルトから剥離するようにしている。これにより、無端状ベルトの表面状態がトナーの表面に転写され、トナーの表面を平滑にし、トナー画像の光沢度を高くすることができる。
【００１０】
したがって、高い光沢画像を得るためには無端状ベルトの表面性とトナーと無端状ベルトとの密着性が重要となる。
【００１１】
しかしながら、光沢付与装置には、画像形成装置内を搬送されてきた記録材が通紙されるものであるため、記録材のトナー画像上には、紙粉・埃・定着装置内の部材から落下したトナー塊などの異物が付着した状態で搬送されてくることがある。
【００１２】
このように、トナー画像上に異物が付着していると、異物の付着部分とその周辺部分において、無端状ベルトと密着しないため、その部分のみ光沢度が高くならず、光沢ムラとなり得るという問題が生じていた。
【００１３】
そこで本発明は、除去手段によりトナー画像上の異物を除去したうえで、記録材のトナー画像上に異物の無い状態でニップ部に搬送させ、トナーと無端状ベルトとを完全に密着させることにより、光沢ムラの発生を抑え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】
【００１４】
かかる目的を達成するため、本発明に係る光沢付与装置は、熱源により加熱されるとともに回転する加熱ローラと、加熱ローラを含む複数のローラに張架されて回動する無端状ベルトと、無端状ベルトを介して加熱ローラに圧接してニップ部を形成する加圧ローラと、無端状ベルトを冷却する冷却手段と、を有し、トナー画像が形成された記録材をニップ部に進入させ、該ニップ部から無端状ベルトに接触させた状態で搬送して、冷却手段により冷却した後に無端状ベルトより剥離する光沢付与装置において、記録材の搬送経路におけるニップ部上流側に、トナー画像上の異物を除去する除去手段を有するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、トナー画像上に異物が無い状態でニップ部に搬送し、トナーとベルトを完全に密着させることにより、光沢ムラの発生を無くすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】光沢付与装置の基本構成図である。
【図２】本実施形態に係る光沢付与装置の概略構成図であって、除去手段としてファンを有する例である。
【図３】本実施形態に係る光沢付与装置の概略構成図であって、ファンが排風を利用する例である。
【図４】図３に示す光沢付与装置の上面図である。
【図５】画像形成装置本体と光沢付与装置本体の接続状態を示す概略構成図である。
【図６】他の実施形態に係る光沢付与装置の概略構成図であって、除去手段としてブラシを有する例である。
【図７】従来の２ローラ方式による定着装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る構成を図１から図６に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
（光沢付与装置の基本構成）
光沢付与装置は、電子写真方式の画像形成装置によりトナー画像が定着された記録材を、光沢付与装置を通過させることにより、例えば、写真画像のような高い光沢度を得ることができるものである。
【００１９】
先ず、図１を参照して光沢付与装置の基本構成について説明する。図１に示す光沢付与装置１００は、光沢付与加熱ローラ２１と、支持ローラ２６と、剥離ローラ２７の３つのローラにより無端状ベルト２４が張り廻らされたベルト方式の光沢付与装置である。
【００２０】
この光沢付与装置１００では、画像形成装置を通過してトナー画像Ｔが定着された記録材Ｐは、光沢付与装置１００の光沢付与加熱ローラ２１と光沢付与加圧ローラ２２で形成されるニップ部を通過し加熱される。記録材Ｐは、ニップ部を通過後、無端状ベルト２４の表面に密着した状態で搬送され、剥離ローラ２７の所で曲率剥離される。
【００２１】
また、記録材Ｐは、無端状ベルト２４に密着している間、無端状ベルト２４内に設けられた冷却装置２８とベルト下側に設置された冷却ファン２９により、無端状ベルト２４とともに冷却されており、トナーのガラス転移点温度以下に冷却されることにより、トナー画像Ｔが固化された状態で剥離される。これにより、トナー画像Ｔの光沢度を高くすることができる。
【００２２】
光沢付与加熱ローラ２１には、無端状ベルト２４を介して光沢付与加圧ローラ２２が圧接している。また、光沢付与加熱ローラ２１には加熱源としてのハロゲンヒータ２３が内部に設置されている。また、無端状ベルト２４の表面の温度を検知する温度検知手段としてのサーミスタ２５が設けられ、サーミスタ２５による温度検知結果に基づいて、図示しない制御装置によりハロゲンヒータ２３をオン・オフ制御することにより、無端状ベルト２４の温度制御を行っている。
【００２３】
無端状ベルト２４の内周側には、冷却装置２８が設けられている。冷却装置２８は、光沢付与加熱ローラ２１と光沢付与加圧ローラ２２が圧接して形成されるニップ部の記録材Ｐの通紙方向における下流側にある無端状ベルト２４を冷却し、また、無端状ベルト２４の表面に密着して搬送される記録材Ｐを冷却するものである。
【００２４】
冷却装置２８としては、例えば、図１に示すようなヒートシンクを無端状ベルト２４の内周側に接触させて、ヒートシンクに冷却ファン（図１では、図示せず）で空気を吹き付けるようにしたものを用いることができる。なお、冷却装置２８の構成は特に限られるものではなく、例えば、冷却ファンを無端状ベルト２４の内周側に設置して冷却ファンからのエアーにより無端状ベルト２４を直接冷却する構成であっても良いし、ペルチェ効果を利用した半導体素子（ペルチェ素子）を用いて、無端状ベルト２４を冷却するペルチェ冷却機構を有するようにしても良い。
【００２５】
また、無端状ベルト２４の表面の下側から無端状ベルト２４の表面、および記録材Ｐを裏側から冷却するための冷却ファン２９が設置されており、無端状ベルト２４および記録材Ｐを上下双方向から冷却することにより速く冷却できるようにしている。
【００２６】
また、ニップ部への進入側、剥離ローラ２７の下流側には、それぞれ記録材Ｐの搬送を案内するための入口ガイド部材３０、出口ガイド部材３１が設けられている。以上が光沢付与装置１００の基本構成である。
【００２７】
（第１の実施形態）
［構成］
本実施形態に係る光沢付与装置１００の構成について図２を参照しつつ説明する。本実施形態に係る光沢付与装置１００は、熱源（ハロゲンヒータ２３）により加熱されるとともに回転する加熱ローラ（光沢付与加熱ローラ２１）と、加熱ローラを含む複数のローラ（支持ローラ２６、剥離ローラ２７）に張架されて回動する無端状ベルト（無端状ベルト２４）と、無端状ベルトを介して加熱ローラに圧接してニップ部を形成する加圧ローラ（光沢付与加圧ローラ２２）と、無端状ベルトを冷却する冷却手段（冷却装置２８、冷却ファン２９）と、を有し、トナー画像（トナー画像Ｔ）が形成された記録材（記録材Ｐ）をニップ部に進入させ、該ニップ部から無端状ベルトに接触させた状態で搬送して、冷却手段により冷却した後に無端状ベルトより剥離する光沢付与装置（光沢付与装置１００）において、記録材の搬送経路におけるニップ部上流側に、トナー画像上の異物を除去する除去手段（除去手段４０）を有するものである。
【００２８】
図１で説明した光沢付与装置１００では、画像形成装置を通過してトナー画像Ｔが定着された記録材Ｐが給紙されるが、搬送される記録材Ｐのトナー画像上には埃、紙粉、画像形成装置内のローラ等から落下したトナーの塊等の異物が付着している場合がある。この異物の大きさが、例えば、数ミクロンメートル等、非常に微細なものであっても、異物の付着部分とその周辺部では、トナーと無端状ベルト２４とが完全に密着しないこととなるため、その部分では、十分な光沢が得ることができず、光沢ムラの不具合が生じる。
【００２９】
そこで、図２に示す光沢付与装置１００は、図１で示した構成に加えて、光沢付与加熱ローラ２１と光沢付与加圧ローラ２２が圧接して形成されるニップ部に、記録材Ｐが進入する直前（通紙方向の上流側における直前）に記録材Ｐ上の紙粉・埃・定着装置内の部材から落下したトナー塊などの異物を除去するための除去手段４０を備えるものである。
【００３０】
図２に示す光沢付与装置１００では、除去手段４０は、吸気ファン４１、ダクト４２および排気ファン４３により構成されている。上部に設置した吸気ファン４１によりエアーが吹き出され、ダクト４２内を通って、ニップ部に直前で記録材Ｐにエアーを吹き付けている。
【００３１】
また、通紙方向の上流側に排気ファン４３を設けて、記録材Ｐに吹き付けられるエアーをニップ部方向に向かわないように、吸引し、排気することが好ましい。また、ダクト４２のエアーの出口側は、ニップ部とは反対の方向に曲げられており、エアーをニップ部と反対の方向に流れるようにしている。
【００３２】
なお、図２では、光沢付与装置１００の一断面の構成を示しているが、除去手段４０は、記録材Ｐの幅方向（通紙方向に直行する方向である）の略全域に亘って形成されることが好ましい。
【００３３】
除去手段４０を、上記のように構成することにより、記録材Ｐがニップ部に進入する前にトナー画像上に付着した埃などの異物を除去することができる。また、除去された埃などの異物は、エアーフローによりニップ部側に向かわないようにして排気されるため、トナー画像上に再付着することを防止することができる。
【００３４】
ここで、吸気ファン４１は、装置外部の空気を吸いあげてエアーフローを発生させるものであっても良いが、吸気ファン４１から吹き出されるエアーは、室温より高い温度に熱せられたエアーであることが好ましい。
【００３５】
このように、記録材Ｐへ吹き付けるエアーとして、熱せられたエアーを使用すると、画像形成装置で一旦熱せられた記録材Ｐを冷却することなく、光沢付与装置１００のニップ部に進入させることができ、光沢付与装置１００における加熱のための電力（ハロゲンヒータ２３への給電量）を少なくすることができ、消費電力を低減させることができる。
【００３６】
ここで、室温より高い温度に熱せられたエアーを利用するために、別途、エアーを加熱する加熱手段を設けても良いが、図３に示す光沢付与装置１００のように、吸気ファン４１から吸気するエアーに熱せられたエアーとして、光沢付与装置１００の無端状ベルト２４の冷却処理に用いた熱せられたエアー、具体的には、無端状ベルト２４を冷却させるために用いた冷却装置２８を冷却させるためのエアー、を循環させて再利用することが好ましい。
【００３７】
図４は、図３に示す光沢付与装置１００の上面図を示しており、図４を参照して、エアーの循環について説明する。図３に示す光沢付与装置１００では、図４に示すように、無端状ベルト２４の内周側に設けられた冷却装置２８としてのヒートシンクを冷却するために、吸気ファン４５ａ，ｂによりヒートシンクにエアーを吹き付け、これを排気ファン４６ａ，ｂにより排気して吸い上げ、この排熱風を、ダクト４４を通して吸気ファン４１に送り、ダクト４２を通して記録材Ｐに吹き付けている。
【００３８】
このように、冷却装置２８を冷却するために使用した熱せられた排風を利用することにより、エアーを加熱するための加熱手段が不要となるため、消費電力の削減、省スペース化等を図ることができる。
【００３９】
次に、光沢付与装置１００を筐体に収容した光沢付与装置本体１０１と、画像形成装置本体２００との接続について図５を参照して説明する。
【００４０】
図５は、光沢付与装置本体１０１が画像形成装置本体２００と接続された様子を示す模式図である。図５においては、画像形成装置本体２００で画像形成、定着がされた記録材Ｐを画像形成装置本体２００から排紙する排紙口（排紙部）２０１と、光沢付与装置本体１０１への記録材Ｐの給紙口（給紙部）１０２とが接続されている。すなわち、画像形成装置本体２００の記録材Ｐの搬送経路が、そのまま光沢付与装置１００へと繋がっており、画像形成装置本体２００で画像形成、定着がされた記録材Ｐにワンパスで光沢を付与することができる。
【００４１】
このように、画像形成装置本体２００と光沢付与装置本体１０１とを接続可能として、使用することにより、一旦、記録材Ｐを取り出す必要がなく、記録材Ｐが大気中に晒されることがないため埃などの外部からの異物の混入、付着を軽減することができる。
【００４２】
［動作例］
上述した光沢付与装置１００の動作の一例について説明する。先ず、画像形成装置本体２００で印刷され、画像形成装置が備える定着装置により定着がなされた記録材Ｐは、そのまま光沢付与装置本体１００に搬送され、光沢付与加熱ローラ２１と光沢付与加圧ローラ２２で形成されるニップ部に進入し、加熱されトナーは溶融状態となる。このとき、無端状ベルト２４の設定温度は、例えば、１５０℃である。
【００４３】
この状態で、記録材Ｐは、無端状ベルト２４に密着したまま搬送される。光沢付与装置１００のニップ部から剥離地点（剥離ローラ２７）までの距離は、例えば、１２０ｍｍであり、この１２０ｍｍの間に、冷却装置２８と冷却ファン２９により冷却がなされ、剥離ローラ２７の位置では、約４０℃にまで冷却される。
【００４４】
冷却後に、無端状ベルト２４から剥離されることにより、トナーは冷却固化された状態で剥離され、光沢度約８０％の高光沢画像を得ることができる。しかしながら、このような高い光沢度を得るためには、上述のように、記録材Ｐ上のトナーと無端状ベルト２４とが完全に密着している必要がある。
【００４５】
そこで、上述のように、光沢付与装置１００は除去手段４０を備え、ニップ部直前で記録材Ｐのトナー画像Ｔにエアーを吹き付けて異物の除去を行っている。ここで、記録材Ｐが画像形成装置本体２００から排出されて、光沢付与装置本体１０１へ進入する時の記録材Ｐの表面温度は、約７０℃となっている。
【００４６】
ここで、例えば、エアーの吹き付けに室温のエアーを使用した場合、光沢付与装置２００のニップ部に進入するときには約５０℃に温度が下がった状態で進入されてしまうため、ニップ部で１５０℃に温度を上げるために、光沢付与加熱ローラ２１を加熱するための電力消費量が増えてしまう。
【００４７】
これに対し、記録材Ｐに吹き付けるエアーを無端状ベルト２４の冷却処理に用いた排熱風を利用することにより（図３、図４参照）、記録材Ｐの温度を下げることなくニップ部に進入させることができるため、光沢付与加熱ローラ２１を加熱するための消費電力を低減することができる。
【００４８】
以上説明した本実施形態に係る光沢付与装置は、トナー画像上の異物を除去する手段としてファンによるエアーフローを設け、エアーフローはニップ部方向に向かわないエアーフローとなっているため、エアーにより吹き飛ばした異物がニップ部側に行って再付着することを防止でき、トナー画像上に異物が無い状態でニップ部に搬送されトナーとベルトを完全に密着させることができ、光沢ムラの発生を抑えることができる。
【００４９】
（第２の実施形態）
上記第１の実施形態では、除去手段４０をファンにより構成する例について説明したが、図６に示すように、除去手段４０をブラシ４７により構成することとしても良い。
【００５０】
第２の実施形態では、光沢付与加熱ローラ２１と光沢付与加圧ローラ２２が圧接して形成されるニップ部に、記録材Ｐが進入する直前（通紙方向の上流側における直前）に記録材Ｐ上の異物を除去するための除去手段４０として、ローラ状のブラシ４７を通紙方向とは反対周り（反時計回り）に回転可能に設置している。なお、ブラシ４７は、ブラシ４７に接続される不図示の駆動手段により回転駆動される。
【００５１】
図６に示す例によれば、搬送される記録材Ｐにブラシ４７の先端が接触回転することにより、トナー画像Ｔ上の異物を除去することができる。また、ブラシ４７の回転方向は、通紙方向の反対周り（反時計回り）であっても、通紙方向に沿って回転する（時計回り）ものであっても良い。
【００５２】
以上説明した第２の実施形態に係る光沢付与装置は、トナー画像上の異物を除去する手段としてローラ状に形成したブラシを回転させることにより、トナー画像上の異物をかき取ることができ、トナー画像上に異物が無い状態でニップ部に搬送されトナーとベルトを完全に密着させることができ、光沢ムラの発生を抑えることができる。
【００５３】
尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
【００５４】
例えば、上記の第１、第２の実施形態では、除去手段４０をファン（吸気ファン４１、ダクト４２、排気ファン４３）による構成とブラシ（ブラシ４７）による構成について説明したが、記録材Ｐの搬送経路に双方の除去手段４０を、通紙方向に並置して設けることも好ましい。例えば、ファンを通紙方向の上流側、ブラシを下流側に設けることで、ファンにより除去しきれない異物が存在したとしても、ブラシにより除去することができ、より効果的に記録材Ｐ上の異物を除去することができる。また、配置順序は逆であっても良いのは勿論である。
【符号の説明】
【００５５】
２１  光沢付与加熱ローラ
２２  光沢付与加圧ローラ
２３  ハロゲンヒータ
２４  無端状ベルト
２５  サーミスタ
２６  支持ローラ
２７  剥離ローラ
２８  冷却装置
２９  冷却ファン
３０  入口ガイド部材
３１  出口ガイド部材
４０  除去手段
４１  吸気ファン
４２  ダクト
４３  排気ファン
４４  ダクト
４５ａ，ｂ  吸気ファン（冷却装置用）
４６ａ，ｂ  排気ファン（冷却装置用）
４７  ブラシ
１００  光沢付与装置
１０１  光沢付与装置本体
１０２  給紙口
２００  画像形成装置本体
２０１  排紙口
Ｐ  記録材
Ｔ  トナー画像
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５６】
【特許文献１】特開２００２−  ９１０４８号公報
【特許文献２】特開２００２−  ９９１６８号公報
【特許文献３】特開２００３−２７０９８７号公報
【図１】
2013003483.tif 000003
【図２】
2013003483.tif 000004
【図３】
2013003483.tif 000005
【図５】
2013003483.tif 000006
【図６】
2013003483.tif 000007
【図７】
2013003483.tif 000008
【図４】
2013003483.tif 000009