(57)【要約】【課題】記録材上の所望の部位に選択的に光沢を付与することができる光沢付与装置を提供する。【解決手段】熱源２により加熱される加熱部材１と、加熱部材１を含む複数の部材に張架されて回動する無端状ベルト４と、無端状ベルト４を介して加熱部材１に圧接して定着ニップ部Ｎを形成する加圧部材３と、無端状ベルト４に対して送風を行う複数の送風部材からなる送風手段９と、記録材Ｐの所望の部位に光沢を付与するための光沢用トナー像を作像して転写する光沢用トナー像作成部と、を有し、記録材Ｐを定着ニップ部Ｎに進入させ、無端状ベルト４に接触させた状態で搬送し、送風手段９により冷却された無端状ベルト４から剥離する光沢付与装置であって、無端状ベルト４の回転方向における光沢用トナー像作成部の下流側かつ定着ニップ部Ｎの上流側に、光沢用トナー６を予め加熱するプレ加熱手段７をさらに備える。【選択図】図１
2016061972.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源により加熱される加熱部材と、
前記加熱部材を含む複数の部材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部材に圧接して定着ニップ部を形成する加圧部材と、
前記無端状ベルトに対して送風を行う複数の送風部材からなる送風手段と、
記録材の所望の部位に光沢を付与するための光沢用トナー像を作像して転写する光沢用トナー像作成部と、を有し、
前記記録材を前記定着ニップ部に進入させ、前記無端状ベルトに接触させた状態で搬送し、前記送風手段により冷却された前記無端状ベルトから剥離する光沢付与装置であって、
前記無端状ベルトの回転方向における前記光沢用トナー像作成部の下流側かつ前記定着ニップ部の上流側に、前記光沢用トナーを予め加熱するプレ加熱手段をさらに備えることを特徴とする光沢付与装置。
【請求項２】
前記無端状ベルト、前記加熱部材及び前記プレ加熱手段の少なくともいずれかの温度に応じて、前記送風手段を制御する送風制御手段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３】
前記送風制御手段は、前記送風部材から送出される風の風量及び温度の少なくともいずれかを制御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】
請求項１から３のいずれかに記載の光沢付与装置を、内部または外部に連結可能に備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光沢付与装置に関し、詳しくは、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がなされたトナー画像に光沢を付与する手段を備える光沢付与装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を用いた画像形成装置において、定着ローラと支持ローラとの間に張架された無端状ベルト（定着ベルト）と、定着ローラに対向して設けられた加圧ローラとを備え、記録材（記録紙）を無端状ベルトに当接させた状態で送風手段により冷却してから剥離させ、写真のような高光沢のプリントを得ることができるものが提案されている（例えば、特許文献１〜６参照）。
【０００３】
光沢を付与する機構としては、例えば、ニップ部において記録材上のトナーを一度溶かし、トナーと無端状ベルトの密着力で記録材と無端状ベルトとを密着させ、その状態で搬送した後に冷却し、記録材を無端状ベルトから剥離するものが知られている。この機構によれば、無端状ベルトの表面状態がトナーの表面に転写され、トナーの表面が平滑になり、高い光沢度の画像を得ることができる。
【０００４】
無端状ベルト及び該無端状ベルトに当接した記録紙を冷却する手段としては、特許文献１には、無端状ベルトの内側と無端状ベルトの外側（下側）に冷却ファンを設置し、冷却ファンの送風により冷却する手段や、水やその他の冷媒を内包したヒートパイプやヒートシンクを接触させて冷却する手段が開示されている。
特許文献２には、無端状ベルトの内周面に接触して熱を吸収して放熱する放熱部材（ヒートシンク）や、冷却用ファンによる空冷装置などを使用することが開示されている。
特許文献３には、無端状ベルトの外側（下側）に冷却ファンを設置し冷却ファンの送風により冷却すること、さらに冷却ファンの風量を調節することで所要の光沢画像または非光沢画像を得ることができる手段が開示されている。
特許文献４には、転写定着により作像、定着された電子写真画像に、冷却剥離によって光沢付与する手段が開示されている。
特許文献５には、転写定着により作像、(仮)定着された電子写真画像に後から透明トナーを転写し、冷却剥離によって光沢を得る手段が開示されている。
特許文献６には、定着ローラのニップ前の周長上に、熱可塑性で透明な樹脂部材を押し付けて電子写真画像に転移させ、冷却剥離を行う手段が開示されている。
これらはいずれも、記録材上に転写されたトナー画像の全ての部位に高光沢が付与される機構である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、カタログやパンフレット、メニュー等の印刷物において、特に目立たせたい領域（例えば、商品画像や料理画像の部分等）のみに高光沢を付与する処理が施されたものが知られている。高光沢の部位が周辺の光沢の少ない領域よりも目立つため、アピールが可能である。
部分的な高光沢の付与は印刷技術により得られるが、版を作成するため、少ない部数の場合に１枚あたりのコストが高額になるという問題がある。
【０００６】
これに対し、電子写真を使用したオンデマンドプリントでは、部分的な光沢処理を施すことは困難である。
電子写真画像を利用した光沢を付与する技術としては、透明ＵＶインクを使用した装置（Ｓｃｏｄｉｘ社製  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｐｒｅｓｓ）が知られているが、インクが染込む記録紙には不向きであり、装置が高額である。また、電子写真画像に透明インクリボンにより光沢を付与する装置（ムサシ社  ＤＣ−１０）が上市されているが、光沢は全面に付与されるため、任意の部分にのみ光沢付与することはできない。
電子写真画像において任意の部位にのみ光沢を付与する場合、光沢を付与しない領域をトナーが無い状態（記録紙の紙肌）とする必要があるため、デザイン的な大きな制約となる。
【０００７】
さらに、光沢を付与する機構において、光沢ニップ部のみで光沢用トナーに熱量を与えて記録紙に定着させようとすると、光沢用トナーの無い部分（元画像部分）にも相当の熱量が加えられるために、全体的に光沢度が上昇してしまうことがある。
光沢用トナーを元画像トナーに比べて低温で定着可能なトナーとすることにより、元画像への供給される熱量を低減することが可能であるが、低温定着可能なトナーは、保存性に劣るなどの問題がある。光沢用トナーの種類や特性にかかわらず、元画像へ供給される熱量を低減し、所望の領域以外の光沢度の上昇を抑制する技術が求められている。
【０００８】
そこで、本発明は上記課題を鑑み、記録材上の所望の部位に選択的に光沢を付与することができ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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明に係る光沢付与装置は、熱源により加熱される加熱部材と、前記加熱部材を含む複数の部材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部材に圧接して定着ニップ部を形成する加圧部材と、前記無端状ベルトに対して送風を行う複数の送風部材からなる送風手段と、記録材の所望の部位に光沢を付与するための光沢用トナー像を作像して転写する光沢用トナー像作成部と、を有し、前記記録材を前記定着ニップ部に進入させ、前記無端状ベルトに接触させた状態で搬送し、前記送風手段により冷却された前記無端状ベルトから剥離する光沢付与装置であって、前記無端状ベルトの回転方向における前記光沢用トナー像作成部の下流側かつ前記定着ニップ部の上流側に、前記光沢用トナーを予め加熱するプレ加熱手段をさらに備えることを特徴とする光沢付与装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の光沢付与装置によれば、記録材上の所望の部位に選択的に光沢を付与することができる光沢付与装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態の光沢付与装置の構成の一例を示す模式図である。
【図２】本実施形態の光沢付与装置の構成の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る光沢付与装置について図面を参照して説明する。なお、本発明は以下に示す実施例の実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【００１３】
図１及び図２は、記録材上の所望の部位に選択的に光沢を付与することができる光沢付与装置の構成を示す側面図である。
図１及び図２の光沢付与装置は、熱源２により加熱される加熱部材１と、加熱部材１を含む複数の部材に張架されて回動する無端状ベルト４と、無端状ベルト４を介して加熱部材１に圧接して定着ニップ部Ｎを形成する加圧部材３と、無端状ベルト４に対して送風を行う複数の送風部材からなる送風手段９と、記録材Ｐの所望の部位に光沢を付与するための光沢用トナー像を作像して転写する光沢用トナー像作成部と、を有し、記録材Ｐを定着ニップ部Ｎに進入させ、無端状ベルト４に接触させた状態で搬送し、送風手段９により冷却された無端状ベルト４から剥離する光沢付与装置であって、無端状ベルト４の回転方向における前記光沢用トナー像作成部の下流側かつ定着ニップ部Ｎの上流側に、前記光沢用トナーを予め加熱するプレ加熱手段７をさらに備える。
また、無端状ベルト４、加熱部材１及びプレ加熱手段７の少なくともいずれかの温度に応じて、送風手段９を制御する送風制御手段を備える。
【００１４】
無端状ベルト４は、加熱部材（以下、「定着ローラ」ともいう。）１及び分離ローラ５に巻き掛けられており、定着ローラ１に内包された熱源２は例えば、ハロゲンヒータである。熱源２は、ハロゲンヒータに限定されず、例えば、ＩＨ方式の熱源などでも良い。
また、無端状ベルト４は、定着ニップ部Ｎの下流側において送風手段９によって内側及び外側から冷却される。図中、送風手段９から送風される風を矢印で示している。
【００１５】
定着ローラ１には無端状ベルト４を挟んで加圧部材（以下、「加圧ローラ」ともいう。）３が当接している。加圧ローラ３は接離可能な構成になっている。
また、図２に示すように、加圧ローラ３は専用の冷却装置（加圧ローラ冷却装置）１１を備える。加圧ローラ冷却装置１１は、必要な生産速度に応じて最適な冷却効率の手段から選択される。本実施形態では空気冷却による冷却装置を備えるが、水冷方式の装置であってもよく、これらの混合方式の装置であってもよい。
【００１６】
無端状ベルト４の定着ニップ部Ｎの上流側、分離ローラ５の近傍に光沢用トナー像作成部を配置し、無端状ベルト４に光沢用トナー６が転写される。
本実施形態の例では、感光体３１が直接無端状ベルト４に当接して転写を行っているが、中間転写部材が介在する構成であってもよい。
【００１７】
また、本実施形態の光沢付与装置は、用紙搬送部４１、搬送コロ４３、排紙トレイ４５、及び給紙トレイ４６等から構成される給紙手段を備える。記録材（記録紙Ｐ）は、矢印の方向に搬送される。給紙手段は自動給紙装置であってもよく、手差しによる給紙に対応した装置であってもよい。給紙される記録材（記録紙）Ｐは、別の画像形成装置などにより光沢付与対象画像が形成されている。
【００１８】
さらに、本実施形態の光沢付与装置は、読み取り部５１及び原稿カバー５２等から構成される読取装置を備える。
読み取り部５１は、コンタクトガラス上に載置された記録材Ｐの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、記録材Ｐにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、センサに結像させて、読み取られた後に、電気的な画像信号に変換され、画像情報が得られる。
【００１９】
無端状ベルト４は、基材と外周面側に形成される表面層との２層構造からなるベルト部材である。
無端状ベルト４の基材としては、例えば、厚さ１０〜３００μｍの耐熱性の高い樹脂シートを使用することができ、本実施形態では線膨張係数２０ｐｐｍ以下の材料を使用している。具体的には、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、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミドなどのポリマーシートを用いることが可能である。本実施形態の無端状ベルト４は、基材としてポリイミドを使用している。
【００２０】
無端状ベルト４の表面層は、例えば、厚さ１〜１００μｍのシリコーン系樹脂、フッ素系樹脂等の表面層形成用材料により形成される。
無端状ベルト４の表面は、高光沢を付与するに適した平滑面として形成される。該平滑面は、例えば、算術平均粗さＲaが０．３μｍ以下、より好ましくは０．１μｍ以下となるように形成される。
【００２１】
無端状ベルト４は、定着ニップ部Ｎ及び分離ローラ５の少なくともいずれかの駆動力により破線の矢印で示す方向に回転する。回転速度は、例えば、周速２０〜７００ｍｍ／ｓｅｃである。
【００２２】
定着ローラ１は、金属材料からなる円筒状の部材であり、例えば、アルミニウム等の材料で形成された外径（直径）が３０〜２００ｍｍの中空部材である。
定着ローラ１の中空部分には熱源（ハロゲンヒータ）２が内蔵され、定着ローラ１は熱源２によって加熱される。熱源２は、熱平衡のために長手方向にヒートパイプを使用する場合もある。
【００２３】
加圧ローラ３は、例えば、円筒状の金属ロールの外周に厚さ２〜３０ｍｍのシリコーンゴム層が形成され、さらにその表層面に厚さ３０〜２００μｍのフッ素樹脂の層が形成されてなる。
加圧ローラ３は、無端状ベルト４を介して定着ローラ１に圧接し、定着ニップ部Ｎを形成している。定着ニップ部Ｎの幅は、６〜４０ｍｍ程度に設定される。
【００２４】
無端状ベルト４の表面温度は、温度センサ８により検出された温度に基づいて制御される。温度センサ８としては、サーミスタやサーモパイルなど、非接触式のセンサが好ましい。
無端状ベルト４の定着ローラ１上における表面温度は、例えば、使用する光沢用トナーの融点以上、一般には５０℃〜２００℃となるように制御される。
【００２５】
プレ加熱手段（以下、「プレ加熱ローラ」ともいう。）７は、無端状ベルト４の回転方向における光沢用トナー像作成部の下流側かつ定着ニップ部Ｎの上流側に配置され、光沢用トナー６を予め加熱する。
プレ加熱ローラ７は、円筒状の金属ロールからなり、例えば、アルミニウム等の材料で形成された外径（直径）が２０〜８０ｍｍの中空部材である。
【００２６】
プレ加熱ローラ７の中空部分には、熱源７１（例えば、ハロゲンヒータ）が内蔵され、プレ加熱ローラ７は熱源７１により加熱される。
プレ加熱ローラ７の温度は、当接する無端状ベルト４の温度が光沢用トナーの融点以上（例えば、５０℃〜２００℃）となるように制御されることが好ましい。
【００２７】
プレ加熱ローラ７内部の熱源７１の動作（点灯、消灯）は、図示しない温度検知センサにより検出された温度に基づいて制御される。なお、前記温度検知センサが配置される位置は、プレ加熱ローラ７の温度を直接検知可能な位置や、無端状ベルト４を介して対向する位置であれば特に限定されない。
【００２８】
送風制御手段（図示せず）は、無端状ベルト４、定着ローラ１及びプレ加熱ローラ７の少なくともいずれかの温度に応じて、送風手段９を制御する。
送風手段９は、無端状ベルト４に向かって送風を行う送風部材（図１の９ａ及び９ｂ、図２の９ｃ、９ｄ及び９ｅ）を備え、前記送風制御手段は、前記送風部材から送出される風の風量及び温度の少なくともいずれかを制御する。
【００２９】
具体的には、無端状ベルト４上に転写された光沢用トナー画像がプレ加熱ローラ７の位置を通過した後は、送風部材から送出される風の風量を増加したり、風の温度を下げたりすることで無端状ベルト４の冷却効率を高める。
一方、無端状ベルト４、定着ローラ１及びプレ加熱ローラ７の温度が、予め設定された温度にまで上昇しない時は送風手段９を構成する送風部材のファンを停止するか風量を低減する。
【００３０】
また、送風部材９ａ〜９ｅは、加熱源を備えて温風を送出可能な構成としてもよい。無端状ベルト４に温風を送り加温することにより、プレ加熱ローラ７による光沢用トナー６の加温を効率良く行うことができる。
【００３１】
本実施形態の光沢付与装置による任意の部位への光沢の付与は、例えば、以下のようにして行われる。
まず、光沢付与対象画像の情報を読取装置５１で読み取り、図示しないインターフェースまたはコンピュータ画面上において光沢を付与する領域を選択する。図示しないインターフェースのソフトウェアは作図機能を備え、文字や図形を作成し、追加することができる。読み取られた光沢付与対象画像の情報及び作図された情報（以下、「光沢付与情報」という）は、図示しないＣＰＵに送られる。
【００３２】
光沢付与情報は光沢用トナー像作成部に伝達される。光沢用トナー像作成部は、光沢付与情報に基づき感光体３１に対して帯電装置３２で帯電を行い、露光装置３４で露光を行い、現像装置３５で光沢用トナーを現像し、無端状ベルト４に転写させる。転写残りのトナーはクリーニング部材３３によって回収される。
【００３３】
回転している無端状ベルト４は、感光体３１と接触して光沢用トナー６を付着させ、定着ローラ１と接触する。光沢用トナー６は、定着ローラ１の熱により溶融状態となる。定着ローラ１の温度は、無端状ベルト４に付着した光沢用トナー６が所定の加熱時間で溶融状態となるように、温度センサ８によって適正な温度に制御されている。
温度センサ８は、例えば、サーミスタやサーモパイル等の非接触式のものが好ましい。
【００３４】
次に、光沢付与対象画像が形成された記録材Ｐを、定着ニップ部Ｎに搬送する。上述したように、光沢を付与する領域が指定されているため、光沢用トナー像が転移される位置が所望の位置と合うように、給紙される記録材Ｐの先端とタイミングを調整して給紙が開始される。
【００３５】
そして、定着ニップ部Ｎにおいて記録材Ｐの光沢付与対象画像上に、溶融した光沢用トナー６が定着される。
定着温度は、光沢付与対象画像を構成するトナーのガラス転移温度を超えないように設定することで（例えば、光沢付与対象画像のトナーのガラス転移温度：ＴｇＢ、光沢用トナーのガラス転移温度：ＴｇＡが、ＴｇＡ＜ＴｇＢの関係とする）、光沢付与対象画像の劣化や、所望の部位以外への光沢付与を抑制することができる。
【００３６】
溶融した光沢用トナー６により無端状ベルト４と密着した記録材Ｐは、分離ローラ５に到達するまでの間に送風手段９からの送風により無端状ベルト４とともに冷却された後、剥離され、排紙トレイ４５へ排出される。
光沢用トナー６は、無端状ベルト４と密着した状態でトナーのガラス転移点（例えば、４０℃）以下に冷却されて固化することにより、無端状ベルト４の表面状態が転写される。これにより、光沢用トナーが定着された記録材Ｐの領域は、光沢用トナーによる高い光沢が付与される。
【００３７】
図２に示す本実施形態の光沢付与装置は、定着ローラ１と加圧ローラ３とが、図１に示す光沢付与装置に対して上下反対に設けられている。また、冷却部材９ｃの無端状ベルト４との当接面の上流側端部及び下流側端部には、緩衝材１２が設けられている。
【００３８】
図２の光沢付与装置において、記録材Ｐは定着ニップ部Ｎを通過後に無端状ベルト４上を搬送され、光沢付与面が重力方向に下向きとなり、落下等のリスクを低減することができる。
符号３１〜３５で示される光沢用トナー像の作像部が、無端状ベルト４の下方に配置されることで、無端状ベルト４等に対する不要な光沢用トナー６の飛散を低減することができる。
【００３９】
元画像である光沢付与対象画像は、電子写真方式で作像されたものに限らず、印刷により形成された画像も含まれる。また、記録材Ｐ上の画像が形成されていない領域に光沢を付与する場合も想定される。
【００４０】
光沢用トナーとしては、十分な光沢を実現可能なものであれば特に制限されないが、例えば、透明トナーや、非透明の特色トナー（ＲＧＢトナー、淡色トナー、金属光沢トナー、蛍光トナーなど）が挙げられる。
透明トナーは、例えば、着色剤をトナー中に添加しないことで、透明トナーを構成することができる。
ＲＧＢトナー、淡色トナー及び蛍光トナーは、顔料種や量を変えることにより、ＹＭＣＫトナーと同様に構成することができる。
金属光沢トナーは、例えば、光を反射するフレーク状物質を含有させたものが挙げられる。
【００４１】
（画像形成装置）
本実施形態の画像形成装置は、上述の本実施形態の光沢付与装置を内部または外部に連結可能に備えることが好ましい。
【００４２】
図１及び図２に示す光沢付与装置では、例えば、光沢付与装置の読取手段５１で元画像が形成された記録材Ｐが読み取られて光沢付与範囲が指定されるとともに、給紙トレイ４６にすでに記録材Ｐが載置されて光沢付与が行われるが、画像形成装置が光沢付与装置を内部または外部に連結可能に備え、画像形成装置にて画像形成直後に光沢付与装置での光沢付与がなされるものであってもよい。この場合、光沢付与装置での光沢付与範囲の指定は、画像形成装置での印刷指示と併せておこなうようにすればよい。
【００４３】
なお、光沢付与装置が、有色トナー像を作像して転写する有色トナー像作像部を備え、該有色トナー像作像部は前記光沢用トナー像作成部と一体に形成されてなる態様であってもよい。すなわち、光沢付与対象画像の画像形成部と、光沢用トナーの画像形成部が一体となっている構成であってもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１        加熱部材（定着ローラ）
２        熱源（ハロゲンヒータ）
３        加圧部材（加圧ローラ）
４        無端状ベルト
５        分離ローラ
６        光沢用トナー
７        プレ加熱部材（プレ加熱ローラ）
８        温度センサ
９        送風手段
９ａ〜ｅ  送風部材
１０      転写ローラ
１１      加圧手段冷却装置
３１      感光体
３２      帯電装置
３３      クリーニング装置
３４      露光装置
３５      現像装置
４１      用紙搬送部
４３      搬送コロ
４５      排紙トレイ
４６      給紙トレイ
５１      読取装置
５２      原稿カバー
７１      プレ加熱部材熱源
Ｎ        定着ニップ
Ｐ        記録材（記録紙）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４５】
【特許文献１】特開２００９−０１４８７６号公報
【特許文献２】特開２００４−３２５９３４号公報
【特許文献３】特開平０５−３３３６４３号公報
【特許文献４】特開２００２−０９９１５９号公報
【特許文献５】特許第４４４２２６５号公報
【特許文献６】特開２０１１−１９７３７０号公報
【図１】
2016061972.tif 000003
【図２】
2016061972.tif 000004