(57)【要約】【課題】画像の光沢範囲をより大きく切り替え可能とし、画像全体で光沢むらのない画像形成装置を提供する。【解決手段】定着装置２４の記録媒体搬送方向下流位置に設けられ、光沢付与部材３６と媒体搬送部材３７とで構成される画像摺擦手段３５と、その画像摺擦手段の光沢付与部材の加熱を制御する加熱制御手段４０と、制御手段２７とが備えられている。そして、制御手段によって、光沢付与指令が入力されたとき、加熱制御手段により光沢付与部材を加熱するとともに、定着装置でトナー像定着後の用紙２２を、画像摺擦手段の光沢付与部材と媒体搬送部材とで挟持して、その媒体搬送部材で搬送しながら、光沢付与部材で用紙２２の画像面を摺擦するように制御される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上にトナー像を形成してそのトナー像を定着装置で定着した後、画像形成済みの記録媒体が外部に排出される画像形成装置において、
前記定着装置の記録媒体搬送方向下流位置に設けられ、光沢付与部材と媒体搬送部材とで構成される画像摺擦手段と、
その画像摺擦手段の光沢付与部材の加熱を制御する加熱制御手段と、
光沢付与指令が入力されたとき、前記加熱制御手段により前記光沢付与部材を加熱するとともに、前記定着装置でトナー像定着後の記録媒体を、前記画像摺擦手段の光沢付与部材と媒体搬送部材とで挟持して、その媒体搬送部材で搬送しながら、前記光沢付与部材で同記録媒体の画像面を摺擦する制御手段と、
が備えられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記光沢付与指令が入力されないときは、前記画像摺擦手段の光沢付与部材と媒体搬送部材とを離間し、入力されたときは、それらを圧接する接離手段が備えられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記光沢付与指令が入力されないときは、前記画像摺擦手段の光沢付与部材の表面が記録媒体の画像面に接触してそれに摺擦しない速度で移動し、入力されたときは、摺擦する速度で移動するように、前記制御手段によって前記光沢付与部材が速度制御されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１に記載の画像形成装置において、
前記光沢付与部材の記録媒体接触面が、弾性を保有する構成となっていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１に記載の画像形成装置において、
前記加熱制御手段が、前記光沢付与部材の表面温度を検出する表面温度検出手段と、その表面温度検出手段の検出結果に基づき、前記定着装置と前記光沢付与部材との間を開閉する開閉手段とで構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１ないし４のいずれか１に記載の画像形成装置において、
前記加熱制御手段が、前記光沢付与部材の表面温度を検出する表面温度検出手段と、その表面温度検出手段の検出結果に基づき、前記光沢付与部材を加熱する加熱手段とで構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項５または６に記載の画像形成装置において、
制御手段に光沢付与指令が入力された場合、前記光沢付与部材の温度が、トナーからワックスが前記光沢付与部材に付着し始める下限温度よりも高く、かつトナー溶融開始温度よりも低くなるように、前記制御手段によって制御されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１に記載の画像形成装置において、
前記光沢付与部材にワックスを塗布するワックス塗布手段が備えられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項８に記載の画像形成装置において、
前記ワックス塗布手段によって前記光沢付与部材に塗布されたワックスの量を均一化するワックス量均一化手段が備えられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項８または９に記載の画像形成装置において、
前記光沢付与指令が入力されないときは、前記画像摺擦手段の光沢付与部材と前記ワックス塗布手段とを離間し、入力されたときは、それらを圧接するワックス接離手段が備えられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか１に記載の画像形成装置において、
前記光沢付与部材の表面に付着した異物を除去するクリーニング手段が備えられていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれか１に記載の画像形成装置において、
前記光沢付与部材の前記定着装置側で前記媒体搬送部材に押し当てられ、その媒体搬送部材との間で、前記定着装置の記録媒体搬送速度と同一の速度で記録媒体を搬送する媒体搬送速度規制部材が備えられてい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】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリまたはそれらの複合機など、用紙、樹脂フィルム等の記録媒体上にトナー像を形成してそのトナー像を定着装置で定着した後、画像形成済みの記録媒体が外部に排出される画像形成装置に関する。そのうち特に、カラー画像の光沢が制御可能とされる画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カラードキュメントの普及にともない、複数の像担持体や現像装置等よりなる作像ユニットを用いてトナー像を形成するカラープリンタや複写機、またはそれらのカラー複合機能装置ＭＦＰ（Multi Function Products）などの画像形成装置が多く提供されている。これらの画像形成装置において、画像品質の向上に伴い、近年では写真やポスター等で高光沢の要求が増えてきている。また、その一方で、ビジネス文書等では光沢があると光って見えにくいため、光沢を落としたトナー像の要求もある。
【０００３】
従来、このような光沢有り無しの両方の画像を印刷できる画像形成装置は、少なかった。例えば特許文献１に記載されるように、定着後のトナー像に温度コントロールした接触物を押し当てて、その温度により光沢度を制御する方法が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−４０３４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この種の方法では、光沢度の可変範囲が狭いとともに、光沢度がトナー付着量に大きく依存し、少ないほど光沢がでない傾向にあり、トナー付着量の多い画像部分と少ない画像部分が１枚の印刷の中に混在しているときには、場所によって光沢の高い部分とあまり高くない部分ができ、写真やポスター等の高光沢を要求する印刷では不自然な画像となってしまう不具合があった。このため、高光沢の画像を得たい場合と低光沢の画像を得たい場合とで、異なる画像形成装置で印刷を行うことを余儀なくされていた。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、上記実情を考慮してなされたものであり、画像の光沢範囲をより大きく切り替え可能とし、画像全体で光沢むらのない画像形成装置を提供することにある。
【０００７】
この発明の第２の目的は、別途、加熱手段を設けることなく、光沢付与部材の表面温度を一定温度まで上昇可能とすることにある。
【０００８】
この発明の第３の目的は、加熱手段で効率よく、光沢付与部材の表面温度を一定温度まで上昇可能とすることにある。
【０００９】
この発明の第４の目的は、安定して画像に光沢を付与することにある。
【００１０】
この発明の第５の目的は、光沢付与部材の表面に付着した異物によって画像に光沢が付与されない問題を解消することにある。
【００１１】
この発明の第６の目的は、記録媒体の画像面全体で安定な光沢を付与することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このため、請求項１に記載の発明は、記録媒体上にトナー像を形成してそのトナー像を定着装置で定着した後、画像形成済みの記録媒体が外部に排出される画像形成装置において、
前記定着装置の記録媒体搬送方向下流位置に設けられ、光沢付与部材と媒体搬送部材とで構成される画像摺擦手段と、
その画像摺擦手段の光沢付与部材の加熱を制御する加熱制御手段と、
光沢付与指令が入力されたとき、前記加熱制御手段により前記光沢付与部材を加熱するとともに、前記定着装置でトナー像定着後の記録媒体を、前記画像摺擦手段の光沢付与部材と媒体搬送部材とで挟持して、その媒体搬送部材で搬送しながら、前記光沢付与部材で同記録媒体の画像面を摺擦する制御手段と、
が備えられていることを特徴とする。
【００１３】
そして、制御手段に光沢付与指令が入力されたとき、加熱制御手段により光沢付与部材が加熱されるとともに、定着装置でトナー像定着後の記録媒体を、画像摺擦手段の光沢付与部材と媒体搬送部材とで挟持して、媒体搬送部材で搬送しながら、加熱された光沢付与部材により同記録媒体の画像面が摺擦された後、画像形成済みの記録媒体が外部に排出される。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、
前記光沢付与指令が入力されないときは、前記画像摺擦手段の光沢付与部材と媒体搬送部材とを離間し、入力されたときは、それらを圧接する接離手段が備えられていることを特徴とする。
【００１５】
そして、制御手段に光沢付与指令が入力されないときは、接離手段で画像摺擦手段の光沢付与部材と媒体搬送部材とを離間して、定着装置でトナー像定着後の記録媒体を画像摺擦手段の光沢付与部材と媒体搬送部材とで挟持することなく、画像形成済みの記録媒体が外部に排出される。一方、光沢付与指令が入力されたときは、接離手段で光沢付与部材と媒体搬送部材とを圧接して、トナー像定着後の記録媒体を光沢付与部材と媒体搬送部材とで挟持して、媒体搬送部材で搬送しながら、加熱された光沢付与部材で同記録媒体の画像面が摺擦された後、画像形成済みの記録媒体が外部に排出される。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、
前記光沢付与指令が入力されないときは、前記画像摺擦手段の光沢付与部材の表面が記録媒体の画像面に接触してそれに摺擦しない速度で移動し、入力されたときは、摺擦する速度で移動するように、前記制御手段によって前記光沢付与部材が速度制御されていることを特徴とする。
【００１７】
つまり、制御手段に光沢付与指令が入力されないときは、画像摺擦手段の光沢付与部材の表面が記録媒体の画像面に接触してそれに摺擦しない速度で移動する一方、光沢付与指令が入力されたときは、記録媒体の画像面に摺擦する速度で移動するように、制御手段によって光沢付与部材が速度制御されている。
【００１８】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１に記載の画像形成装置において、
前記光沢付与部材の記録媒体接触面が、弾性を保有する構成となっていることを特徴とする。
【００１９】
そして、光沢を付与するときは、光沢付与部材の記録媒体接触面が、弾性をもって記録媒体に摺擦する。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１に記載の画像形成装置において、
前記加熱制御手段が、前記光沢付与部材の表面温度を検出する表面温度検出手段と、その表面温度検出手段の検出結果に基づき、前記定着装置と前記光沢付与部材との間を開閉する開閉手段とで構成されていることを特徴とする。
【００２１】
そして、制御手段に光沢付与指令が入力された場合、表面温度検出手段で検出した光沢付与部材の表面温度が一定以下のときには、開閉手段を開いて定着装置の熱で光沢付与部材が加熱される。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１に記載の画像形成装置において、
前記加熱制御手段が、前記光沢付与部材の表面温度を検出する表面温度検出手段と、その表面温度検出手段の検出結果に基づき、前記光沢付与部材を加熱する加熱手段とで構成されていることを特徴とする。
【００２３】
そして、制御手段に光沢付与指令が入力された場合、表面温度検出手段で検出した光沢付与部材の表面温度が一定以下のときには、加熱手段をオンすることにより光沢付与部材が加熱される。
【００２４】
請求項７に記載の発明は、請求項５または６に記載の画像形成装置において、
制御手段に光沢付与指令が入力された場合、前記光沢付与部材の温度が、トナーからワックスが前記光沢付与部材に付着し始める下限温度よりも高く、かつトナー溶融開始温度よりも低くなるように、前記制御手段によって制御されていることを特徴とする。
【００２５】
そして、制御手段に光沢付与指令が入力された場合、表面温度検出手段で検出した光沢付与部材の表面温度が一定以下のときには、制御手段により、光沢付与部材の温度が、トナーからワックスが光沢付与部材に付着し始める下限温度よりも高く、トナー溶融開始温度よりも低くなるように加熱される。
【００２６】
請求項８に記載の発明は、請求項１ないし７のいずれか１に記載の画像形成装置において、
前記光沢付与部材にワックスを塗布するワックス塗布手段が備えられていることを特徴とする。
そして、ワックス塗布手段により、光沢付与部材にワックスが塗布される。
【００２７】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の画像形成装置において、
前記ワックス塗布手段によって前記光沢付与部材に塗布されたワックスの量を均一化するワックス量均一化手段が備えられていることを特徴とする。
そして、ワックス量均一化手段により、ワックス塗布手段で光沢付与部材に塗布されたワックスの量が均一化される。
【００２８】
請求項１０に記載の発明は、請求項８または９に記載の画像形成装置において、
前記光沢付与指令が入力されないときは、前記画像摺擦手段の光沢付与部材と前記ワックス塗布手段とを離間し、入力されたときは、それらを圧接するワックス接離手段が備えられていることを特徴とする。
【００２９】
そして、ワックス接離手段によって、光沢付与指令が入力されないときは、画像摺擦手段の光沢付与部材とワックス塗布手段とを離間し、光沢付与指令が入力されたときは、それらを圧接する。
【００３０】
請求項１１に記載の発明は、請求項１ないし１０のいずれか１に記載の画像形成装置において、
前記光沢付与部材の表面に付着した異物を除去するクリーニング手段が備えられていることを特徴とする。
そして、クリーニング手段で、光沢付与部材の表面に付着した異物が除去される。
【００３１】
請求項１２に記載の発明は、請求項１ないし１１のいずれか１に記載の画像形成装置において、
前記光沢付与部材の前記定着装置側で前記媒体搬送部材に押し当てられ、その媒体搬送部材との間で、前記定着装置の記録媒体搬送速度と同一の速度で記録媒体を搬送する媒体搬送速度規制部材が備えられていることを特徴とする。
【００３２】
そして、光沢付与部材の定着装置側で媒体搬送部材に押し当てられる媒体搬送速度規制部材と、媒体搬送部材との間で、定着装置の記録媒体搬送速度と同一の速度で記録媒体が搬送される。
【発明の効果】
【００３３】
請求項１に記載の発明によれば、制御手段に光沢付与指令が入力されたとき、加熱制御手段により光沢付与部材が加熱されるとともに、定着装置で画像定着後の記録媒体を、画像摺擦手段の光沢付与部材と媒体搬送部材とで挟持して、媒体搬送部材で搬送しながら、加熱された光沢付与部材で同記録媒体の画像面が摺擦されるので、加熱制御手段により光沢付与部材が加熱されて、光沢付与部材と媒体搬送部材とで挟持されることで、記録媒体上のトナー像表面の平滑度を大きくするとともに、光沢付与部材の温度を上げることで、トナー中のワックスの染み出しを多くしてトナー像表面のワックス量を増やし、さらに光沢付与部材により擦ることでトナー像表面の鏡面反射率を大きくし、すなわち光沢度の高い画像が形成できる。反対に、光沢付与指令が入力されないときには、光沢付与部材がトナー像と摺擦しないように制御することにより、光沢度が大きくない画像を形成できるように制御することができる。これにより、画像の光沢範囲をより大きく切り替え可能とし、画像全体で光沢むらのない画像形成装置を提供することができる。
【００３４】
請求項２に記載の発明によれば、制御手段に光沢付与指令が入力されないときは、接離手段で画像摺擦手段の光沢付与部材と媒体搬送部材とを離間して、定着装置でトナー像定着後の記録媒体を画像摺擦手段の光沢付与部材と媒体搬送部材とで挟持することなくそのまま排出するので、記録媒体上のトナー像表面の平滑度を上げることなく、また光沢付与部材で記録媒体の画像面を摺擦することなく、低光沢度な画像を形成し、画像の光沢範囲をより一層大きく切り替え可能とすることができる。
【００３５】
請求項３に記載の発明によれば、制御手段に光沢付与指令が入力されないときは、画像摺擦手段の光沢付与部材の表面が記録媒体の画像面に接触してそれに摺擦しない速度で移動する一方、光沢付与指令が入力されたときは、記録媒体の画像面に摺擦する速度で移動するように、制御手段によって光沢付与部材が速度制御されているので、光沢付与指令が入力されないときは、低光沢の画像とし、入力されたときは、高光沢な画像とすることができる。
【００３６】
請求項４に記載の発明によれば、光沢を付与するときは、光沢付与部材の記録媒体接触面が、弾性をもって記録媒体に摺擦するので、記録媒体の画像面に密着して高光沢な画像とすることができる。
【００３７】
請求項５に記載の発明によれば、制御手段に光沢付与指令が入力された場合、表面温度検出手段で検出した光沢付与部材の表面温度が一定以下のときには、開閉手段を開いて定着装置の熱で光沢付与部材が加熱されるので、別途、加熱手段を設けることなく、定着装置の熱で光沢付与部材の表面温度を一定温度まで上昇させることができる。
【００３８】
請求項６に記載の発明によれば、制御手段に光沢付与指令が入力された場合、表面温度検出手段で検出した光沢付与部材の表面温度が一定以下のときには、加熱手段をオンすることにより光沢付与部材が加熱されるので、加熱手段で効率よく、光沢付与部材の表面温度を一定温度まで上昇させることができる。
【００３９】
請求項７に記載の発明によれば、制御手段に光沢付与指令が入力された場合、表面温度検出手段で検出した光沢付与部材の表面温度が一定以下のときには、制御手段により、光沢付与部材の温度が、トナー溶融開始温度よりも低くなるように加熱されるので、トナー溶融温度以上となって、トナーが糸状に伸びたり、光沢付与部材の表面に張り付いて、トナー画像表面の平滑度が低くなってしまったりすることなく、また逆に光沢付与部材の温度が、トナーからワックスが光沢付与部材に付着し始める下限温度よりも高くなるように加熱されるので、ワックス溶融開始温度以下となって、ワックス塗布量にムラができたり、トナー像表面が平滑化できなくなったりすることなく、画像に安定して光沢を付与することができる。
【００４０】
請求項８に記載の発明によれば、ワックス塗布手段により、光沢付与部材にワックスが塗布されるので、記録媒体搬送方向に長い画像に対しても、画像全体に均一に安定した光沢を付与することができる。
【００４１】
請求項９に記載の発明によれば、ワックス塗布手段で光沢付与部材に塗布されたワックスの量が、ワックス量均一化手段により均一化されるので、光沢付与部材上のワックス塗布量にムラを生ずることなく、画像全体に均一に安定した光沢を付与することができる。
【００４２】
請求項１０に記載の発明によれば、ワックス接離手段によって、光沢付与指令が入力されないときは、画像摺擦手段の光沢付与部材とワックス塗布手段とを離間して光沢付与部材にワックスを塗布せず、光沢付与指令が入力されたときは、それらを圧接して光沢付与部材にワックスを塗布し、ワックスを塗布するか否かにより画像の光沢を調整することができる。
【００４３】
請求項１１に記載の発明によれば、クリーニング手段で、光沢付与部材の表面に付着した異物が除去されるので、光沢付与部材の表面に付着した異物によってワックスが塗布されない部分をなくし、画像に光沢が付与されない問題を解消することができる。
【００４４】
請求項１２に記載の発明によれば、光沢付与部材の定着装置側で媒体搬送部材に押し当てられる媒体搬送速度規制部材と、媒体搬送部材との間で、記録媒体が、定着装置の記録媒体搬送速度と同一の速度で搬送されるので、定着装置と画像摺擦手段との間の記録媒体のたるみや張りの影響を受けず、画像面に対する光沢付与部材の摺擦速度を安定化することができ、その結果として光沢付与指令を受けたとき、摺擦速度変動の起きやすい記録媒体の先端や後端の位置においても安定な光沢を付与し、記録媒体の画像面全体で安定な光沢を付与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の最良形態につき説明する。
図１には、この発明による画像形成装置の一例として、フルカラーレーザプリンタの全体概略構成を示す。
【００４６】
図示フルカラーレーザプリンタには、４つの作像ユニット１０が横に並べて設けられている。各作像ユニット１０には、それぞれ直径３０ｍｍの感光体ドラム１２が、所定の線速１３０ｍｍ／ｓｅｃで時計回りに回転駆動されるように備えられている。そして、各感光体ドラム１２の周囲には、帯電装置として感光体ドラム１２と等速で回転する帯電ローラ１３、感光体ドラム１２の２倍の線速で回転する現像剤担持体１４を有する現像装置１５、後述する一次転写後に感光体ドラム１２の表面に残ったトナーをクリーニングする一次クリーニング部材１６が各々配設されている。
【００４７】
４つの作像ユニット１０の現像装置１５には、それぞれ左側よりイエロ、シアン、マゼンタ、ブラックの５μｍトナーが収納されており、図示しない４つのトナーボトルから、それぞれ同色のトナーが必要量だけ補給されるようになっている。そして、現像装置１５内のトナー濃度を一定とし、感光体ドラム１２の電位、現像剤担持体１４に印加する電圧を制御し、用紙上でトナー付着量がほぼ０．４５ｍｇ／ｃｍ２となって一定となるようにされている。ブラックのトナーとしては、モノクロ機用の光沢が出ないトナーではなく、カラーレーザプリンタ用の低めの光沢がでるトナーが使用されている。
【００４８】
また、図示フルカラーレーザプリンタには、感光体ドラム１２に画像情報に基づき露光する露光装置としてのＬＤ光学ユニット１７、感光体ドラム１２の線速と同一速度で回転する中間転写ベルト１８、感光体ドラム１２上のトナー像を中間転写ベルト１８へ転写する一次転写手段としての一次転写ローラ２０、給紙手段２１から搬送されてきた記録媒体である用紙２２に中間転写ベルト１８上のトナー像を転写する二次転写手段としての二次転写ローラ２３、用紙２２上のトナー像を熱定着する定着装置２４、画像形成済みの用紙２２を外部に排出する排紙手段２５、中間転写ベルト１８に用紙２２に二次転写されずに残ったトナーをクリーニングする二次クリーニング部材２６、プリンタ全体の動作を制御する制御手段２７、作像時に各機能部品に印加される高圧電圧等を発生する高圧電源２８が設けられている。
【００４９】
なお、図示例では、この発明をフルカラーレーザプリンタに適用した場合について説明するが、その他のプリンタ、複写機やファクシミリ、およびそれらの複合機などにも同様に適用することができる。
【００５０】
ところで、帯電ローラ１３は、感光体ドラム１２と、平均３０μｍのギャップで非接触に保たれる。そして、感光体ドラム１２の露光されていない部分にトナーが付着することを防止するため、上記現像剤担持体１４に印加した直流電圧と感光体ドラム１２の表面電位との差が−１５０Ｖとなる直流高圧にＡＣ電圧１．８ｋＶを重畳した高圧を、高圧電源２８により印加する。
【００５１】
均一に帯電された感光体ドラム１２の表面には、各色毎の画像情報に従いＬＤ光学ユニット１７によって露光されて、静電潜像が形成される。静電潜像が形成された感光体ドラム１２の表面には、現像剤担持体１４上の現像剤が付着されて、静電潜像に対応するトナー像が得られる。その感光体ドラム１２上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ２０に正の直流定電流が印加されることで、中間転写ベルト１８上に転写される。同様に、中間転写ベルト１８上のトナー像は、二次転写ローラ２３に正の直流定電流が印加されることで、給紙手段２１から搬送されてきた用紙２２に転写される。トナー像を転写して画像を形成した後の用紙２２は、定着装置２４に搬送されてそこでトナー像が用紙２２に定着された後、排出手段２５で外部に排出されて排紙スタック部２９上にスタックされる。
【００５２】
ここで、定着装置２４は、例えばこの例で示すように、定着ロータ３０と、熱源を内蔵する加熱ローラ３１と、それら定着ローラ３０と加熱ローラ３１間に掛け回される定着ベルト３２と、その定着ベルト３２を介して定着ローラ３０に押し当てられてそれらの間で定着ニップを形成する加圧ローラ３３とで構成されている。そして、画像転写後の用紙２２が定着ニップを通過することにより、熱と圧力とが加えられて、転写トナー像が用紙２２に定着されるようになっている。
【００５３】
さて、この図示フルカラーレーザプリンタには、定着装置２４の用紙搬送方向下流位置に画像摺擦手段３５が設けられている。画像摺擦手段３５は、用紙の表面（画像面）側に接触するように設ける光沢付与部材３６と、用紙の裏面側に接触するように設ける媒体搬送部材３７とで構成されている。
【００５４】
図２には、光沢付与部材３６の断面構成を示す。
光沢付与部材３６は、φ６ＳＵＳシャフト３６ａの外周に硬度５０Ｈｓ、厚さ４ｍｍのシリコンゴム３６ｂを設け、そのシリコンゴム３６ｂ表面にＰＦＡ（四フッ化‐パーフルオロアルキルビニルエーテル樹脂）３６ｃを３０μｍコーティングしたローラ形状につくられる。光沢付与部材３６は、このように用紙接触面が、フッ素系樹脂等を用いて鏡面またはそれに近い平滑度とされ、弾性を保有する構成となっている。
【００５５】
他方、媒体搬送部材３７は、φ８ＳＵＳシャフトの外周に厚さ２ｍｍのシリコンゴムを設けてローラ形状につくられる。これにより、表面の摩擦係数が、光沢付与部材３６より高くなっている。
【００５６】
図３には、図１に示すフルカラーレーザプリンタの制御ブロック図を示す。
画像摺擦手段３５の光沢付与部材３６と媒体搬送部材３７とは、図示する接離手段３８によって、制御手段２７に光沢付与指令が入力されないとき離間され、入力されたとき圧接されるように、制御手段２７によって制御される。
【００５７】
接離手段３８は、図示省略するが、例えば、媒体搬送部材３７を光沢付与部材３６に押し当てる付勢部材と、その付勢部材の付勢力に抗して媒体搬送部材３７を光沢付与部材３６から引き離す接離カムと、その接離カムを駆動する接離モータなどで構成される。そして、制御手段２７によって制御されて接離モータで接離カムを駆動することにより、用紙２２上の画像に光沢を付与するときは付勢部材に基づき媒体搬送部材３７を光沢付与部材３６に押し当て、光沢を付与しないときは媒体搬送部材３７を光沢付与部材３６から引き離す。
【００５８】
ところで、この画像摺擦手段３５では、媒体搬送部材３７は、制御手段２７により制御されて不図示の駆動手段により駆動され、定着装置２４の用紙搬送速度とほぼ等しい線速で回転されるようになっている。他方、光沢付与部材３６は、制御手段２７により制御されて同一または別の駆動手段により駆動され、定着装置２４の用紙搬送速度より２％速い線速で回転されるようになっている。
【００５９】
また、図示フルカラーレーザプリンタには、図３に示すように、画像摺擦手段３５の光沢付与部材３６の加熱を制御する加熱制御手段４０が備えられている。加熱制御手段４０は、例えば、図１に示すような光沢付与部材３６の表面温度を検出する非接触サーミスタ等の表面温度検出手段４１と、その表面温度検出手段４１の検出結果に基づき、定着装置２４と光沢付与部材３６との間を開閉する開閉手段４２と、定着装置２４からの気流を仕切る気流仕切り板４３とで構成されている。
【００６０】
開閉手段４２は、定着装置２４の開放する上部に設ける扉状のもので、それを開くと、定着装置２４から上昇した熱が、気流仕切り板４３により画像摺擦手段３５に向かうように導かれて光沢付与部材３６が加熱され、閉じると、気流仕切り板４３により画像摺擦手段３５に向かわないように導かれ、光沢付与部材３６の加熱がストップされる。
【００６１】
そこで、いま図示しない印刷命令手段から制御手段２７に印刷命令とともに光沢付与指令が入力されたとき、制御手段２７によって制御して、開閉手段４２を開いて加熱制御手段４０により光沢付与部材３６を加熱し、光沢付与部材３６の温度が、トナーからワックスが光沢付与部材３６に付着し始める下限温度よりも高く、かつトナー溶融開始温度よりも低くなるようにする。
【００６２】
一方、光沢付与部材３６および媒体搬送部材３７を回転するとともに接離手段３８で媒体搬送部材３７を光沢付与部材３６に押し当て、それらの間に定着装置２４でトナー像定着後の用紙２２を導き、画像摺擦手段３５の光沢付与部材３６と媒体搬送部材３７とで挟持し、光沢付与部材３６よりも媒体搬送部材３７の表面摩擦係数が大きいことから、その媒体搬送部材３７により定着装置２４の用紙搬送速度で搬送しながら、速度差により光沢付与部材３６で同用紙２２の画像面を摺擦する。
【００６３】
このとき、表面温度検出手段４１で光沢付与部材３６の表面温度を検出して出力値を制御手段２７に入力することにより、制御手段２７によって制御して開閉手段４２を開閉し、これによって光沢付与部材３６の温度が、トナーからワックスが光沢付与部材３６に付着し始める下限温度よりも高く、かつトナー溶融開始温度よりも低くなるように保持される。
【００６４】
図示例では、使用するトナーのワックスが光沢付与部材３６に移行する最低温度が８５℃、トナー溶融開始温度が１０５℃であるので、目標温度は、より光沢を高くしやすいトナー溶融開始温度に近い９５℃としている。
【００６５】
そして、具体的には、光沢付与部材３６の表面温度検出手段４１の出力値から制御手段２７で計算した温度が時間とともに上昇している時は、目標温度９５℃より５℃低い温度で定着装置２４からの気流が気流仕切り板４３の光沢付与部材３６側流路に来ないように位置を切り換え、光沢付与部材３６の温度が降下中のときは、目標温度９５℃より１０℃高い温度で定着装置２４からの気流が気流仕切り板４３の光沢付与部材３６側流路に行くように制御する。
【００６６】
光沢付与指令が入力されないときは、接離手段３８で光沢付与部材３６と媒体搬送部材３７とが離間され、画像定着後の用紙２２は、光沢付与部材３６と媒体搬送部材３７とで熱と圧力とを加えて摺擦されることなく、それらの間の隙間を通してそのまま排出手段２５によりプリンタ上の排紙スタック部２９上に排出される。
【００６７】
さて、上述した例では、制御手段２７に光沢付与指令が入力されないときは、光沢付与部材３６と媒体搬送部材３７とを離間し、入力されたときは、それらを圧接する接離手段３８を備えた。しかし、そのような接離手段３８を備えることなく、光沢付与指令が入力されないときは、光沢付与部材３６の表面が用紙２２の画像面に接触してそれに摺擦しない速度で移動し、入力されたときは、摺擦する速度で移動するように、制御手段２７によって光沢付与部材３６を速度制御するようにしてもよい。
【００６８】
また、上述した例では、加熱制御手段４０を、光沢付与部材３６の表面温度を検出する表面温度検出手段４１と、その表面温度検出手段４１の検出結果に基づき、定着装置２４と光沢付与部材３６との間を開閉する開閉手段４２とで構成した。しかし、専用の加熱手段を備え、表面温度検出手段４１の検出結果に基づき、その専用の加熱手段、またはそれと定着装置２４の熱の双方で、光沢付与部材３６を加熱するようにしてもよい。
【００６９】
図４には、光沢付与部材３６と媒体搬送部材３７とを離間した場合と、それらを圧接して光沢付与部材３６の目標温度を５５℃、８５℃、９５℃、１０５℃、１２０℃に設定した場合における、トナー１色のベタ画像と２色重ねしたベタ画像の光沢度比較データを示す。ここで、記録媒体としては、光沢のあるコート紙を使用し、それに形成するベタ画像は、１辺３０ｍｍの正方形画像とした。
【００７０】
この図から判るとおり、光沢付与部材３６と媒体搬送部材３７とを離間した状態の画像に比し、光沢付与指令を受けてそれらを圧接した状態の画像は、すべてにおいて光沢度が高くなっており、また光沢付与部材３６の目標温度が高いほど光沢度が高くなる結果となっている。
【００７１】
ただし、目標温度が１０５℃と１２０℃の場合、特に１２０℃の２色の色重ねベタ画像ときは、部分的にトナー付着部の用紙先端方向にスジ状の画像乱れが生じて、光沢が場所によって悪くなり、光沢付与部材３６表面にトナーが付着している部分があった。これは、制御目標温度１０５℃の場合には、温度ばらつきで一時的にトナー溶融開始温度１０５℃を超えることがあり、また制御目標温度が１２０℃の場合には、常時トナー溶融開始温度を越えているためである。これにより、定着装置２４で熱定着されたトナー層が再度溶けてしまい、流動しやすくなって、光沢付与部材３６との摺擦でトナーが移動するからである。
【００７２】
図５には、画像のトナー付着部の表面粗さを光学式非接触表面粗さ計で測定した結果を示す。縦軸には、紙面と垂直方向の高さを、見やすくするために４条件でずらして表示し、横軸には紙面内の用紙搬送方向と垂直な方向の位置を表し、これによりトナー像表面の凹凸があらわされている。
【００７３】
図５から判るように、光沢付与指令を受けた場合の画像は受けない場合の画像と比べて、付着トナーの凸部が平坦になっており、その平坦な部分の広さが光沢付与部材３６の温度を高くすると広がり、高温側で飽和傾向を示している。この付着トナー表面に平坦な面ができることが、光沢度を高くする原因の１つとなっている。ただし、高温側で付着トナー表面の平坦な面の広さが飽和する温度以上の温度でも光沢度がさらに高くなっており、付着トナー表面形状だけでは説明できない。
【００７４】
そこで、さらにその原因を調べた結果、トナーに添加したワックスの量が、付着トナーの最表面と光沢付与部材３６表面とで、温度が高くなるとともに多くなっていることが判った。これは、光沢付与部材３６の温度が高いとき、用紙２２上の付着トナー内に含まれているワックスが、光沢付与部材３６の温度を上げることで表面に染み出したものと思われる。
【００７５】
以上のことから、この発明の画像形成装置によれば、付着トナー表面の平滑な部分を広くすることによる効果と、付着トナー表面へのワックス量増加による効果の２つの効果により、光沢を高くできることが確認された。
【００７６】
図６には、記録媒体接触面が弾性を保有する構成となっていない光沢付与部材４５の断面構成を示す。この例の光沢付与部材４５では、図２に示す光沢付与部材３６と外径を同じとし、φ１４のＳＵＳ製シャフト４５ａのまわりにフッ素系チューブ４５ｂを接着した構成としている。
【００７７】
図２に示す光沢付与部材３６に代えてこの例で示すような光沢付与部材４５を用いると、わずかなねじれで画像の光沢が片側でしか高くならいだけでなく、光沢が高くできた側の画像部に光沢ムラが点在する結果となった。この原因について確認した結果、光沢付与部材４５と媒体搬送手段３７の平行度が０．３ｍｍ程度ずれているとともに、光沢付与部材４５の表面にできた０．０６ｍｍ程度の凹凸があり、図６の光沢付与部材４５では表面が記録媒体に密着できず、摺擦できている部分と浮いている部分が生じてしまい、光沢に差ができていた。
【００７８】
このように、この発明による画像形成装置では、光沢付与部材に弾性がないと、光沢付与部材４５と媒体搬送手段３７の平行度を上げるべく機械的精度を高くしなければならないだけでなく、光沢むらが発生しやすく、この発明の十分な効果が得られないことが判った。
【００７９】
ところで、図１に示す画像形成装置で、記録媒体搬送方向に１８０ｍｍの長いベタ画像を印刷したところ、画像後端に行くにしたがって光沢が低下することがあった。この原因について調べた結果、正確には長いベタ画像では画像先端からの光沢付与部材３６の周回数とともに光沢度が下がっており、光沢付与部材３６表面に付着したワックス量がトナーと接触する毎に減少し、光沢付与部材３６の１周目に比べて２周目、３周目の画像の付着トナー表面におけるワックス量が減少したためであることが確認された。
【００８０】
図７には、図１に示す画像形成装置におけるそのような欠点を解消したこの発明の他例の構成を示す。
この例では、例えば、図１の画像形成装置の構成に加えて、板状のワックス５０と、そのワックス５０を光沢付与部材３６に塗布するワックス塗布手段であるワックス塗布ローラ５１と、ワックス塗布ローラ５１によって光沢付与部材３６に塗布されたワックスの量を均一化するワックス量均一化手段５２とが備えられている。
【００８１】
ワックス５０としては、カルナウバワックス、脂肪族炭化水素系ワックス、合成炭化水素系ワックス、エステル系ワックス、ウレタン樹脂ワックス、アクリル樹脂ワックス、オレフィンワックス、脂肪酸アミド系ワックス、パラフィンワックス等が使用可能であり、ここではアクリル樹脂ワックスを用いた例について記述する。
【００８２】
ワックス塗布ローラ５１は、ＳＵＳ製のφ８金属ローラよりなり、ワックス５０および光沢付与部材３６に接触して回転し、ワックスを光沢付与部材３６表面に塗布する。ワックス量均一化手段５２は、ゴムブレードよりなり、ワックス塗布ローラ５１の回転方向に関し、ワックス塗布ローラ５１がワックス５０に接触する位置の下流側であって、ワックス塗布ローラ５１が光沢付与部材３６に接触する位置の上流側で、ワックス塗布ローラ５１に腹当たりとなるように接触して設けられている。
【００８３】
この例の画像形成装置では、光沢付与部材３６を回転させる図示しないモータの回転速度を切り換え可能とし、印刷命令手段から印刷命令とともに光沢付与指令を受けたとき、媒体搬送手段３７の線速に対して、光沢付与部材３６の線速を２％速くして光沢付与部材３６を用紙２２上のトナーに摺擦させ、光沢付与指令を受けないときは、光沢付与部材３６の線速を媒体搬送手段３７と同一線速として光沢付与部材３６と用紙２２上のトナーとの摺擦をほぼないようにしている。図中符号４１は、前例と同様な表面温度検出手段を示す。
【００８４】
これにより、この例では、記録媒体搬送方向に１８０ｍｍのベタ画像を印刷した結果、光沢付与部材３６の画像先端からの周回回数１〜４で光沢がほぼ一定とでき、図１に示す画像形成装置より記録媒体搬送方向に長い画像に対しても、より光沢度を安定化することができた。そして、印刷命令手段からの光沢付与ＯＮ／ＯＦＦに基づき、光沢差を切り換え、光沢付与ＯＮ時に光沢が高く、光沢ムラの少ない印刷が可能な画像形成装置を提供することができる。
【００８５】
図８には、この発明による画像形成装置のさらに他例の構成を示す。
図中符号５１は、図７に示す例と同様に、φ８のＳＵＳ製金属ローラよりなり、板状の不図示のワックスおよび光沢付与部材３６に接触して回転し、ワックスを光沢付与部材３６の表面に塗布するワックス塗布手段であるワックス塗布ローラである。この例では、不図示のワックス接離手段により、光沢付与指令が入力されないときは、画像摺擦手段３５の光沢付与部材３６から離間して光沢付与部材３６にワックスを塗布せず、入力されたときは、光沢付与部材３６に圧接して光沢付与部材３６にワックスを塗布し、ワックスを塗布するか否かにより画像の光沢を調整することができるようになっている。
【００８６】
また、図中符号５３は、光沢付与部材３６の表面に付着した異物を除去するクリーニング手段である。光沢付与部材３６に当接するフェルト面が光沢付与部材３６の表面と同じ曲率となるように、フェルトを基体に貼り付けて形成されている。そして、光沢付与部材３６の回転により、その表面をクリーニングして光沢付与部材３６の表面に付着した異物を除去し、光沢付与部材３６の表面に付着した異物によってワックスが塗布されない部分が発生して画像に光沢が付与されない問題を解消する一方、光沢付与部材３６上のワックスを均一化する。
【００８７】
さて、この例では、光沢付与手段３６に塗布するワックス材料として、カルナウバワックスを用いた例について記述する。ワックスは、板状に成型したものを押し付けることで、ワックス塗布ローラ５１の表面に供給して光沢付与部材３６に塗布し、光沢付与部材３６に当接させたクリーニング手段５３で均一にする。
【００８８】
また、光沢付与手段３６を回転させる図示しないモータの回転速度を切り換え可能とし、印刷命令手段から印刷命令とともに光沢付与指令を受けたとき、媒体搬送手段３７の線速に対して、光沢付与部材３６の線速を２％速くして光沢付与手段３６で記録媒体上のトナーを摺擦させ、光沢付与指令を受けないときは、光沢付与部材３６の線速を媒体搬送手段３７と同一線速として、光沢付与手段３６が記録媒体上のトナーにほとんど摺擦しないようにする。
【００８９】
さらに、この例の光沢付与部材３６では、加熱手段としてヒータを内蔵するパイプシャフトの外周に厚さ３ｍｍのシリコンゴムを付け、その表面にＰＴＦＥ（四フッ化エチレン樹脂）コーティングしたローラを用いている。光沢付与部材３６の温度は、表面温度検出手段４１で検出し、光沢付与部材３６のパイプシャフト内のヒータをＯＮ／ＯＦＦ制御して温度制御を行う。
【００９０】
そして、光沢付与ＯＮとＯＦＦの両方の条件で、記録媒体搬送方向に１８０ｍｍ、幅方向に３０ｍｍの帯状ベタ画像を連続印刷した後に、全面ベタ画像を印刷しても、ワックスを光沢付与部材３６に塗布することにより、画像の履歴による光沢ムラは発生せず、光沢付与部材３６と記録媒体を摺擦させた場合とさせない場合で光沢差をつけることができることが確認できた。これにより、印刷命令手段からの光沢付与ＯＮ／ＯＦＦに基づき、光沢差を切り換え、光沢付与ＯＮ時に光沢が高く、光沢ムラの少ない印刷が可能な画像形成装置を提供することができる。
【００９１】
図９には、この発明のまたさらに他例であるフルカラーレーザプリンタの全体概略構成を示す。
この図９に示す例では、図８において、光沢付与部材３６の回転方向で、クリーニング手段５３のすぐ下流位置にあったワックス塗布ローラ５１を、クリーニング手段５３のすぐ上流位置に移動して光沢付与部材３６に押し当てている。
【００９２】
そして、光沢付与部材３６の定着装置２４側で媒体搬送部材３７に押し当てられ、その媒体搬送部材３７との間で、定着装置２４の記録媒体搬送速度と同一の速度で記録媒体を搬送する媒体搬送速度規制部材５４が備えられている。媒体搬送速度規制部材５４は、φ８のＳＵＳ製シャフトの外周に厚さ３ｍｍのシリコンゴムを付けたローラで、光沢付与部材３６に比べて摩擦係数が大きくなっており、定着装置２４の記録媒体搬送速度とほぼ同じ線速で回転する。このように、摩擦係数が光沢付与部材３６の摩擦係数より高いことから、媒体搬送速度規制手段５４の線速で記録媒体の線速が決まり、定着直後の記録媒体上のトナー像を光沢付与部材３６で摺擦可能とする。
【００９３】
なお、図９においては、図１と対応する部分に、図１で使用したと同一の符号を付して繰り返しの説明を省略する。
【００９４】
よって、光沢付与部材３６の定着装置２４側で媒体搬送部材３７に押し当てられる媒体搬送速度規制部材５４と、媒体搬送部材３７との間で、記録媒体である用紙２２が、定着装置２４の記録媒体搬送速度と同一の速度で搬送されるので、定着装置２４と画像摺擦手段３５との間の用紙２２のたるみや張りの影響を受けず、画像面に対する光沢付与部材３６の摺擦速度を安定化することができる。そして、その結果として光沢付与指令を受けたとき、摺擦速度変動の起きやすい用紙２２の先端や後端の位置においても安定な光沢を付与し、用紙２２の画像面全体で安定な光沢を付与することができる。
【００９５】
図１０には、図９に示すフルカラーレーザプリンタで使用する光沢付与部材３６の断面構成を示す。
この例では、光沢付与部材３６として、φ８のＳＵＳ製シャフト３６ｄの外周に硬度５０Ｈｓ、厚さ４ｍｍのシリコンゴム３６ｅが設けられ、その表面にＰＦＡ３６ｆが３０μｍコーティングされたローラが使用されている。媒体搬送手段３７としては、φ２０のアルミニウム製のパイプシャフトに厚さ４ｍｍのシリコンゴムを付けたローラが用いられている。
【００９６】
加熱制御手段４０は、図９に示すように、図１に示す例と同様、光沢付与部材３６の表面温度を検出する非接触サーミスタ等の表面温度検出手段４１と、その表面温度検出手段４１の検出結果に基づき、定着装置２４と光沢付与部材３６との間を開閉する開閉手段４２と、定着装置２４からの気流を仕切る気流仕切り板４３とで構成されている。そして、制御手段２７に光沢付与指令が入力された場合、表面温度検出手段４１で検出した光沢付与部材３６の表面温度が一定以下のときには、制御手段２７により、定着装置２４の熱を利用して、光沢付与部材３６の温度が、トナーからワックスが光沢付与部材に付着し始める下限温度よりも高く、トナー溶融開始温度よりも低くなるように加熱される。
【００９７】
図１１には、この例において、光沢付与部材３６と媒体搬送部材３７とを離間した場合と、それらを圧接して光沢付与部材３６の目標温度を５５℃、８５℃、９５℃、１０５℃、１２０℃に設定した場合における、トナー１色のベタ画像と２色重ねしたベタ画像の光沢度比較データを示す。ここでも、記録媒体としては、光沢のあるコート紙を使用し、それに形成するベタ画像は、１辺３０ｍｍの正方形画像とした。
【００９８】
図１２には、この例において、画像のトナー付着部の表面粗さを光学式非接触表面粗さ計で測定した結果を示す。図５と同様に、縦軸には、紙面と垂直方向の高さを、見やすくするために４条件でずらして表示し、横軸には紙面内の用紙搬送方向と垂直な方向の位置を表し、これによりトナー像表面の凹凸があらわされている。
【００９９】
以上のとおり、この図９に示す画像形成装置でも、付着トナー表面の平滑な部分を広くすることによる効果と、トナー画像表面へのワックス塗布による効果の２つの効果により、光沢を高くできることが確認された。光沢を付与しない画像は、トナー付着量の多くない部分では光沢が低く、不自然な画像となっているのに対して、この例の光沢ＯＮ時の画像ではトナー付着量が少ない部分でも光沢性があり、より自然な画像が画像領域全体で得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】この発明による画像形成装置の一例として示すフルカラーレーザプリンタの全体概略構成図である。
【図２】そのフルカラーレーザプリンタで用いる光沢付与部材の断面構成図である。
【図３】同プリンタにおける制御ブロック図である。
【図４】同プリンタにおいて、光沢付与部材と媒体搬送部材とを離間した場合と、それらを圧接して光沢付与部材の目標温度を５５℃、８５℃、９５℃、１０５℃、１２０℃に設定した場合における、トナー１色のベタ画像と２色重ねしたベタ画像の光沢度比較データを示す図である。
【図５】画像のトナー付着部の表面粗さを光学式非接触表面粗さ計で測定した結果を示す図である。
【図６】記録媒体接触面が弾性を保有する構成となっていない光沢付与部材の断面構成図である。
【図７】図１に示すレーザプリンタにおける欠点を解消したこの発明の他例の構成を示す図である。
【図８】この発明による画像形成装置のさらに他例の構成を示す図である。
【図９】この発明のまたさらに他例であるフルカラーレーザプリンタの全体概略構成図である。
【図１０】図９に示すフルカラーレーザプリンタで使用する光沢付与部材の断面構成図である。
【図１１】図９に示す例において、光沢付与部材と媒体搬送部材とを離間した場合と、それらを圧接して光沢付与部材の目標温度を５５℃、８５℃、９５℃、１０５℃、１２０℃に設定した場合における、トナー１色のベタ画像と２色重ねしたベタ画像の光沢度比較データを示す図である。
【図１２】図９に示す例において、画像のトナー付着部の表面粗さを光学式非接触表面粗さ計で測定した結果を示す図である。
【符号の説明】
【０１０１】
２２    用紙（記録媒体）
２４    定着装置
２５    排出手段
２７    制御手段
３５    画像摺擦手段
３６    光沢付与部材
３６ｂ  シリコンゴム
３７    媒体搬送手段
３８    接離手段
４０    加熱制御手段
４１    表面温度検出手段
４２    開閉手段
４３    気流仕切り板
５０    ワックス
５１    ワックス塗布ローラ（ワックス塗布手段）
５２    ワックス量均一化手段
５３    クリーニング手段
５４    媒体搬送速度規制部材
【図１】
2009192982.tif 000003
【図２】
2009192982.tif 000004
【図３】
2009192982.tif 000005
【図４】
2009192982.tif 000006
【図５】
2009192982.tif 000007
【図６】
2009192982.tif 000008
【図７】
2009192982.tif 000009
【図８】
2009192982.tif 000010
【図９】
2009192982.tif 000011
【図１０】
2009192982.tif 000012
【図１１】
2009192982.tif 000013
【図１２】
2009192982.tif 000014