JP2022170053A - 無端ベルトの搬送切替装置を備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着装置とは別に光沢処理装置を備えなくても、光沢処理を施した画像及び光沢処理を施さない画像を選択的に形成することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、定着装置５を備える。定着装置５は、印刷媒体である用紙Ｍを搬送する無端ベルト５１と、前記無端ベルト５１を加熱する加熱ローラ５２と、前記無端ベルト５１を前記加熱ローラ５２に押圧することによりニップ領域ＮＲを形成する加圧ローラ５３と、前記無端ベルト５１を、前記用紙Ｍが前記ニップ領域ＮＲを出たときに前記用紙Ｍを前記無端ベルト５１から離間させる第一位置と、前記用紙Ｍが前記ニップ領域ＮＲを出たときに前記用紙Ｍを前記無端ベルト５１に接触したまま搬送する第二位置と、の間で移動させる搬送切替装置５６と、を有する。
【選択図】図２

Description

画像形成装置は、トナー像が転写された用紙を加熱及び加圧して用紙にトナー像を定着する定着装置を備える。画像形成装置には、トナー像に光沢処理を施す光沢処理装置を備えるものがある。光沢処理装置は、加熱ローラと、加圧ローラと、懸架ローラと、加熱ローラと懸架ローラとに懸架される無端ベルトと、加熱ローラと懸架ローラとの間の無端ベルトを冷却する冷却装置と、を備える。光沢処理装置では、トナー像が転写された用紙は、加熱ローラ及び加圧ローラによる加熱及び加圧に続いて、トナー像が転写されている面が無端ベルトに接触した状態で懸架ローラまで搬送される。

図１は、本明細書に開示された種々の例を実施するために使用することができる例の画像形成装置の模式図である。 図２は、図１に示す定着装置を示す模式図である。 図３は、図１に示す定着装置を示す模式図である。 図４は、基準面に対する搬送ベルトの角度を説明するための模式図である。 図５は、例の搬送切替装置を備えた定着装置を示す模式図である。 図６は、例の搬送切替装置を備えた定着装置を示す模式図である。 図７は、他の例の搬送切替装置を備えた定着装置を示す模式図である。 図８は、他の例の搬送切替装置を備えた定着装置を示す模式図である。 図９は、基準面に対するニップ出口部の角度と無端ベルトに対する用紙の剥離角度との関係を説明するための模式図である。 図１０は、用紙の斤量と無端ベルトに対する用紙の剥離角度との関係を示すグラフである。

例の画像形成装置は、定着装置を備える。定着装置は、印刷媒体を搬送する無端ベルトと、無端ベルトを加熱する加熱ローラと、無端ベルトを加熱ローラに押圧することによりニップ領域を形成する加圧ローラと、無端ベルトを、印刷媒体がニップ領域を出たときに印刷媒体を無端ベルトから離間させる第一位置と、印刷媒体がニップ領域を出たときに印刷媒体を無端ベルトに接触したまま搬送する第二位置と、の間で移動させる搬送切替装置と、を有する。

他の例の定着装置は、印刷媒体を搬送する無端ベルトと、無端ベルトに係合してトナー像を印刷媒体に定着させる加熱加圧装置と、無端ベルトの内側に配置されて、加熱加圧装置との間に位置する無端ベルトの光沢形成経路に沿って印刷媒体を搬送する懸架ローラと、印刷媒体の搬送方向を、無端ベルトの光沢形成経路から離れる第一搬送方向と、無端ベルトの光沢形成経路に沿う第二搬送方向と、に切り替える搬送切替装置と、を備える。

これにより、ニップ領域通過後の印刷媒体の流れを変えることができるため、定着装置とは別に光沢処理装置を備えなくても、光沢処理を施した画像及び光沢処理を施さない画像を選択的に形成することができる。

以下、図面を参照して、例の画像形成装置について説明する。なお、図面に基づいて説明するにあたり、同一の要素又は同一の機能を有する類似する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。

図１は、例の画像形成装置１の概略図である。図１に示す画像形成装置１は、マゼンタ、イエロー、シアン、及びブラックの４色のカラートナーと、光沢を付与するためのクリアトナーと、を用いてカラー画像を形成する装置である。クリアトナーは、透明トナーであってもよく、半透明トナーであってもよく、有色トナーであってもよい。画像形成装置１は、搬送装置１０と、複数の像担持体２０と、複数の現像装置３０と、転写装置４０と、定着装置５０と、排出装置６０と、制御部７０と、を備える。

搬送装置１０は、画像が形成される記録媒体としての用紙Ｍを搬送経路１１上で搬送する。用紙Ｍは、カセット１２に積層されて収容され、給紙ローラによりピックアップされて搬送される。

複数の像担持体２０のそれぞれは、表面（周面）に静電潜像が形成される。画像形成装置１は、複数の像担持体２０として、像担持体２０Ｃｌｒ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｋを備える。像担持体２０Ｃｌｒは、クリアトナー像を形成するための静電潜像を形成する。像担持体２０Ｍは、マゼンタのトナー像を形成するための静電潜像を形成する。像担持体２０Ｙは、イエローのトナー像を形成するための静電潜像を形成する。像担持体２０Ｃは、シアンのトナー像を形成するための静電潜像を形成する。像担持体２０Ｋは、ブラックのトナー像を形成するための静電潜像を形成する。像担持体２０Ｃｌｒ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｋは、基本的に同じ構成をしているため、特に分けて説明する場合を除き、像担持体２０として纏めて説明する。像担持体２０は、静電潜像担持体、感光体ドラム等とも呼ばれる。

複数の現像装置３０のそれぞれは、像担持体２０Ｃｌｒ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｋのそれぞれの表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する。画像形成装置１は、複数の現像装置３０として、現像装置３０Ｃｌｒ，３０Ｍ，３０Ｙ，３０Ｃ，３０Ｋを備える。現像装置３０Ｃｌｒは、像担持体２０Ｃｌｒの周上に配置されて、像担持体２０Ｃｌｒに形成された静電潜像を現像する。現像装置３０Ｍは、像担持体２０Ｍの周上に配置されて、像担持体２０Ｍに形成された静電潜像を現像する。現像装置３０Ｙは、像担持体２０Ｙの周上に配置されて、像担持体２０Ｙに形成された静電潜像を現像する。現像装置３０Ｃは、像担持体２０Ｃの周上に配置されて、像担持体２０Ｃに形成された静電潜像を現像する。現像装置３０Ｋは、像担持体２０Ｋの周上に配置されて、像担持体２０Ｋに形成された静電潜像を現像する。現像装置３０Ｃｌｒ，３０Ｍ，３０Ｙ，３０Ｃ，３０Ｋは、基本的に同じ構成をしているため、特に分けて説明する場合を除き、現像装置３０として纏めて説明する。

転写装置４０は、現像装置３０Ｃｌｒ，３０Ｍ，３０Ｙ，３０Ｃ，３０Ｋのそれぞれにより現像されたトナー像を搬送して用紙Ｍに転写する。転写装置４０は、転写ベルト４１と、一次転写ローラ４２Ｃｌｒ，４２Ｍ，４２Ｙ，４２Ｃ，４２Ｋと、二次転写ローラ４３，４４と、を備える。一次転写ローラ４２Ｃｌｒ，４２Ｍ，４２Ｙ，４２Ｃ，４２Ｋは、像担持体２０Ｃｌｒ，２０Ｍ，２０Ｙ，２０Ｃ，２０Ｋのそれぞれから転写ベルト４１にトナー像を一次転写する。二次転写ローラ４３，４４は、転写ベルト４１から用紙Ｍに各トナー像を二次転写する。

定着装置５０は、転写ベルト４１からトナー像が転写された用紙Ｍを加熱及び加圧することで、用紙Ｍ上のトナー像を用紙Ｍに定着させる。定着装置５０の詳細は後述する。

排出装置６０は、定着装置５０によりトナー像が定着された用紙Ｍを装置外部へ排出する。

制御部７０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を有する電子制御ユニットである。制御部７０では、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＣＰＵで実行することで、各種の制御を実行する。制御部７０は、複数の電子制御ユニットにより構成されていてもよく、単一の電子制御ユニットにより構成されていてもよい。制御部７０は、画像形成装置１における様々な制御を行う。

図２及び図３に示すように、例の定着装置５０は、無端ベルト５１と、加熱ローラ５２と、加圧ローラ５３と、懸架ローラ５４と、冷却装置５５と、搬送切替装置５６と、第一搬送路５７と、第二搬送路５８と、を備える。なお、図２，３では、搬送切替装置５６をブロックとして図示している。

無端ベルト５１は、加熱ローラ５２及び懸架ローラ５４に巻き掛けられている。加熱ローラ５２及び懸架ローラ５４は、無端ベルト５１の内側に配置されている。加熱ローラ５２は、無端ベルト５１を懸架する第一ベルトローラに対応し、懸架ローラ５４は、無端ベルト５１を懸架する第二ベルトローラに対応する。無端ベルト５１は、加熱ローラ５２及び懸架ローラ５４の回転により回転駆動され、無端ベルト５１の外周側に搬送された用紙Ｍを加熱ローラ５２から懸架ローラ５４に向かう搬送方向Ｄに搬送する。無端ベルト５１は、平滑な外周面５１ａを有している。無端ベルト５１は、平滑性付与ベルトとも呼ばれ、外周面５１ａに用紙Ｍのトナー像側の面を接触させてトナー像のトナーを溶融及び冷却することで、用紙Ｍ上のトナー像に平滑性を付与することが可能となっている。

加熱ローラ５２、加圧ローラ５３、及び懸架ローラ５４は、軸線周りに回転可能である。加熱ローラ５２は、軸線周りに回転駆動される駆動ローラであり、加圧ローラ５３及び懸架ローラ５４は、加熱ローラ５２の回転により従動回転する従動ローラである。

加熱ローラ５２は、用紙Ｍを加熱する。加熱ローラ５２は、用紙Ｍを加熱するための加熱装置５２ａを備えている。加熱装置５２ａは、例えば、加熱ローラ５２の内部に配置されている。

加圧ローラ５３は、無端ベルト５１及び用紙Ｍを加熱ローラ５２に押圧する。加圧ローラ５３は、加熱ローラ５２と対向するように無端ベルト５１の外側に配置されている。加圧ローラ５３は、支持部材（不図示）により、加熱ローラ５２を押圧するように支持されている。加圧ローラ５３は、弾性変形可能な外周部を有している。加圧ローラ５３は、無端ベルト５１を加熱ローラ５２に押圧することで、加圧ローラ５３と加熱ローラ５２との間に、用紙Ｍ上のトナー像を用紙Ｍに定着するためのニップ領域ＮＲを形成する。

ニップ領域ＮＲは、無端ベルト５１の搬送方向Ｄに延びる、加圧ローラ５３と加熱ローラ５２とに挟まれる領域である。ニップ領域ＮＲは、ニップ領域ＮＲへの用紙Ｍの入口を形成する第一端ＮＲ１から、ニップ領域ＮＲからの用紙Ｍの出口を形成する第二端ＮＲ２まで延びている。第一端ＮＲ１は、無端ベルト５１の搬送方向Ｄにおけるニップ領域ＮＲの上流端である。第二端ＮＲ２は、無端ベルト５１の搬送方向Ｄにおけるニップ領域ＮＲの下流端である。用紙Ｍは、用紙Ｍ上のトナー像が無端ベルト５１の外周面５１ａに当接するように、ニップ領域ＮＲに供給される。ニップ領域ＮＲでは、加熱ローラ５２と加圧ローラ５３とにより無端ベルト５１及び用紙Ｍが加熱及び加圧され、用紙Ｍ上のトナー像が用紙Ｍに定着される。

加熱ローラ５２及び加圧ローラ５３は、無端ベルト５１に係合してトナー像を用紙Ｍに定着させる加熱加圧装置でもある。加圧ローラ５３及び加圧ローラ５３を支持する支持部材は、無端ベルト５１の外側に配置されて無端ベルト５１のニップ領域ＮＲに沿って無端ベルト５１を加熱ローラ５２に押圧する加圧装置でもある。

懸架ローラ５４は、加熱ローラ５２とともに無端ベルト５１を懸架する。懸架ローラ５４は、無端ベルト５１の搬送方向Ｄにおけるニップ領域ＮＲの下流側に配置されている。加熱ローラ５２から懸架ローラ５４に向かう無端ベルト５１の搬送方向Ｄにおいて、ニップ領域ＮＲの下流側に隣接する無端ベルト５１の部分を、ニップ出口部５１ｂという。つまり、無端ベルト５１のニップ出口部５１ｂは、搬送方向Ｄにおけるニップ領域ＮＲの出口部分であり、搬送方向Ｄにおいて第二端ＮＲ２から下流側に延びている。ニップ出口部５１ｂは、無端ベルト５１の物理的な位置ではなく、ニップ領域ＮＰに対する相対的な位置である。このため、ニップ出口部５１ｂを形成する無端ベルト５１の物理的な位置は、無端ベルト５１が回転駆動されることにより変化する。

冷却装置５５は、無端ベルト５１に隣接して配置されて、搬送方向Ｄにおける加熱ローラ５２と懸架ローラ５４との間で無端ベルト５１を冷却する。無端ベルト５１のうち、用紙Ｍ上のトナー像に光沢を付与するために冷却装置５５により冷却する部分を、光沢形成経路５１ｃという。懸架ローラ５４は、無端ベルト５１の光沢形成経路５１ｃに沿って用紙Ｍを搬送する。冷却装置５５は、無端ベルト５１の光沢形成経路５１ｃに隣接して配置されて、無端ベルト５１の光沢形成経路５１ｃを冷却する。冷却装置５５は、例えば、無端ベルト５１の内側から無端ベルト５１に冷風を吹き付ける冷風ファン等で構成される。用紙Ｍがニップ領域ＮＲから排出された直後は、用紙Ｍ上のトナー像は十分に硬化していない。このため、用紙Ｍ上のトナー像が無端ベルト５１の外周面５１ａに接触した状態で用紙Ｍが無端ベルト５１の光沢形成経路５１ｃに搬送されることで、用紙Ｍ及び用紙Ｍ上のトナー像が冷却されて、用紙Ｍ上のトナー像が平滑化される。これにより、用紙Ｍ上のトナー像に光沢が付与される。このように、用紙Ｍ上のトナー像が無端ベルト５１の外周面５１ａに接触した状態で用紙Ｍを無端ベルト５１の光沢形成経路５１ｃに搬送し、用紙Ｍ上のトナー像を平滑化することを、光沢処理という。

搬送切替装置５６は、ニップ領域ＮＲから排出された用紙Ｍの搬送経路を切り替える。搬送切替装置５６は、無端ベルト５１を、第一位置Ｐ１と第二位置Ｐ２との間で移動させる。図２に示すように、第一位置Ｐ１は、用紙Ｍがニップ領域ＮＲを出たときに用紙Ｍを無端ベルト５１から離間（剥離）させる位置である。図３に示すように、第二位置Ｐ２は、用紙Ｍがニップ領域ＮＲを出たときに用紙Ｍを無端ベルト５１に接触したまま搬送する位置である。換言すると、搬送切替装置５６は、用紙Ｍの搬送方向を、第一搬送方向Ｄ１と第二搬送方向Ｄ２とに切り替える。図２に示すように、第一搬送方向Ｄ１は、無端ベルト５１の光沢形成経路５１ｃから離れる方向である。図３に示すように、第二搬送方向Ｄ２は、無端ベルト５１の光沢形成経路５１ｃに沿う方向である。第二搬送方向Ｄ２は、無端ベルト５１の搬送方向Ｄである。つまり、搬送切替装置５６は、無端ベルト５１のうちの少なくともニップ出口部５１ｂを、第一位置Ｐ１と第二位置Ｐ２との間で移動させることで、用紙Ｍの搬送方向を、第一搬送方向Ｄ１と第二搬送方向Ｄ２とに切り替える。

搬送切替装置５６は、無端ベルト５１を第一位置Ｐ１と第二位置Ｐ２との間で移動させるために、少なくとも無端ベルト５１のニップ出口部５１ｂにおいて、基準面Ｒ（図４参照）に対するニップ出口部５１ｂの角度θ（図４参照）を変化させるように構成されている。図４に示すように、基準面Ｒは、ニップ領域ＮＲの第一端ＮＲ１と第二端ＮＲ２とを含む（通る）面である。基準面Ｒに対するニップ出口部５１ｂの角度θは、基準面Ｒに対する無端ベルト５１の外周側（基準面Ｒに対する加圧ローラ５３側）をプラスとし、基準面Ｒに対する無端ベルト５１の内周側（基準面Ｒに対する加熱ローラ５２側）をマイナスとする。また、無端ベルト５１の第一位置Ｐ１における、基準面Ｒに対する無端ベルト５１のニップ出口部５１ｂの角度θを、第一角度とし、無端ベルト５１の第二位置Ｐ２における、基準面Ｒに対する無端ベルト５１のニップ出口部５１ｂの角度θを、第二角度とする。つまり、無端ベルト５１の第一位置Ｐ１において、無端ベルト５１のニップ出口部５１ｂは、基準面Ｒに対して第一角度をなし、無端ベルト５１の第二位置Ｐ２において、無端ベルト５１のニップ出口部５１ｂは、基準面Ｒに対して第二角度をなす。

ここで、ニップ領域ＮＲでは用紙Ｍが加熱及び加圧されるため、用紙Ｍは、用紙Ｍ上のトナー像が無端ベルト５１の外周面５１ａに接触した状態でニップ領域ＮＲから排出される。しかしながら、ニップ領域ＮＲの第二端ＮＲ２において、角度θがプラスとなる側に無端ベルト５１を曲げると、無端ベルト５１から用紙Ｍが剥離しやすくなる。また、ニップ領域ＮＲの第二端ＮＲ２において、角度θがプラスとなる側への無端ベルト５１の曲げ角度が大きくなるほど、つまり、基準面Ｒに対するニップ出口部５１ｂの角度θが大きくなるほど、無端ベルト５１から用紙Ｍが剥離しやすくなる。このため、搬送切替装置５６が、基準面Ｒに対するニップ出口部５１ｂの角度θを変化させることで、用紙Ｍがニップ領域ＮＲを出たときに無端ベルト５１から離間するか、用紙Ｍがニップ領域ＮＲを出たときに無端ベルト５１に接触したままとなるか、を切り替えることができる。換言すると、搬送切替装置５６が、基準面Ｒに対するニップ出口部５１ｂの角度θを変化させることで、無端ベルト５１の光沢形成経路５１ｃから離れる方向に用紙Ｍを搬送するのか、無端ベルト５１の光沢形成経路５１ｃに沿う方向に用紙Ｍを搬送するのか、を切り替えることができる。

図５及び図６は、例の搬送切替装置５６Ａを備えた定着装置５Ａを示す図である。図５は、無端ベルト５１が第一位置Ｐ１となるように、搬送切替装置５６Ａが無端ベルト５１を移動させた状態を示しており、図６は、無端ベルト５１が第二位置Ｐ２となるように、搬送切替装置５６Ａが無端ベルト５１を移動させた状態を示している。なお、図５及び図６に示す定着装置５Ａは、懸架ローラ５４とは別の懸架ローラ５９も備えており、無端ベルト５１は、加熱ローラ５２、懸架ローラ５４、及び懸架ローラ５９に巻き掛けられている。図５及び図６に示す搬送切替装置５６Ａは、無端ベルト５１のニップ出口部５１ｂの角度θを変更するために、加熱ローラ５２又は加圧ローラ５３に対して懸架ローラ５４を移動可能とする。つまり、搬送切替装置５６Ａは、光沢形成経路５１ｃの角度を変化させるように、加熱ローラ５２及び加圧ローラ５３に対して懸架ローラ５４を移動可能とする。

搬送切替装置５６Ａは、懸架ローラ５４を変位させるカム１０１と、カム１０１を回転させるモータ１０２と、を備える。カム１０１は、回転可能な回転軸１０１ａと、回転軸１０１ａに対して偏心したカム部１０１ｂと、を有する偏心カムである。カム部１０１ｂは、懸架ローラ５４に当接されている。モータ１０２は、制御部７０により駆動制御されて、カム１０１の回転軸１０１ａを回転駆動する。カム１０１は、モータ１０２により回転駆動されることで、カム部１０１ｂにより懸架ローラ５４を移動させる。これにより、搬送切替装置５６Ａは、加熱ローラ５２又は加圧ローラ５３に対して懸架ローラ５４を移動させて、基準面Ｒに対するニップ出口部５１ｂの角度θを変化させる。

図７及び図８は、他の例の搬送切替装置５６Ｂを備えた定着装置５Ｂを示す図である。図７は、無端ベルト５１が第一位置Ｐ１となるように、搬送切替装置５６Ｂが無端ベルト５１を移動させた状態を示しており、図８は、無端ベルト５１が第二位置Ｐ２となるように、搬送切替装置５６Ｂが無端ベルト５１を移動させた状態を示している。なお、図７及び図８に示す定着装置５Ｂは、懸架ローラ５４とは別の懸架ローラ５９も備えており、無端ベルト５１は、加熱ローラ５２、懸架ローラ５４、及び懸架ローラ５９に巻き掛けられている。図７及び図８に示す搬送切替装置５６Ｂは、無端ベルト５１のニップ出口部５１ｂの角度θを変更するために、加熱ローラ５２と懸架ローラ５４との間の無端ベルト５１を無端ベルト５１の内側から押圧可能とする。つまり、搬送切替装置５６Ｂは、光沢形成経路５１ｃの角度を変化させるように、無端ベルト５１の内側から無端ベルト５１を押圧可能とする。

搬送切替装置５６Ｂは、加熱ローラ５２と懸架ローラ５４との間の無端ベルト５１の内側に位置するベルト押圧装置１１１と、ベルト押圧装置１１１を変位させるカム１１２と、カム１１２を回転させるモータ１１３と、を備える。ベルト押圧装置１１１は、無端ベルト５１に対して接離移動可能である。カム１１２は、回転可能な回転軸１１２ａと、回転軸１１２ａに対して偏心したカム部１１２ｂと、を有する偏心カムである。カム部１１２ｂは、ベルト押圧装置１１１に当接されている。モータ１１３は、制御部７０により駆動制御されて、カム１１２の回転軸１１２ａを回転駆動する。カム１１２は、モータ１１３により回転駆動されることで、カム部１１２ｂによりベルト押圧装置１１１を無端ベルト５１に対する接離方向に移動させる。ベルト押圧装置１１１は、無端ベルト５１に向かって移動するときに、ニップ出口部５１ｂに隣接する無端ベルト５１に凸形状を形成する。つまり、ベルト押圧装置１１１は、無端ベルト５１を無端ベルト５１の内側から押すことで、加熱ローラ５２と懸架ローラ５４との間の無端ベルト５１を凸形状に形成する。一方、ベルト押圧装置１１１は、無端ベルト５１から離れるときに、ニップ出口部５１ｂに隣接する無端ベルト５１の直線形状を復元する。つまり、ベルト押圧装置１１１は、無端ベルト５１から離れることで、加熱ローラ５２と懸架ローラ５４との間の無端ベルト５１を元の状態に復元する。

図２及び図３に示すように、第一搬送路５７は、ニップ領域ＮＲの第二端ＮＲ２の近傍に配置されている。第一搬送路５７では、搬送切替装置５６が無端ベルト５１を第一位置Ｐ１にした場合に無端ベルト５１から剥離された用紙Ｍが搬送される。第二搬送路５８は、懸架ローラ５４の近傍に配置されている。第二搬送路５８では、搬送切替装置５６が無端ベルト５１を第二位置Ｐ２にした場合に無端ベルト５１から剥離された用紙Ｍが搬送される。

制御部７０は、ニップ出口部５１ｂの基準面Ｒに対する角度θを調整するように搬送切替装置５６を動作させる。つまり、制御部７０は、光沢処理を行わない印刷指示が成された場合、無端ベルト５１が第一位置Ｐ１となるように搬送切替装置５６を動作させる。これにより、用紙Ｍがニップ領域ＮＲを出たときに無端ベルト５１から離間するため、用紙Ｍ上のトナー像に光沢処理が施されない。一方、制御部７０は、光沢処理を行う印刷指示が成された場合、無端ベルト５１が第二位置Ｐ２となるように搬送切替装置５６を動作させる。これにより、用紙Ｍがニップ領域ＮＲを出たときに無端ベルト５１に接触したままとなるため、用紙Ｍ上のトナー像に光沢処理が施される。

ところで、用紙Ｍがニップ領域ＮＲを出たときに無端ベルト５１から離間させるために必要な、基準面Ｒに対するニップ出口部５１ｂの角度θは、用紙Ｍの斤量、トナー像を形成するトナーの組成等により変化する。このため、制御部７０は、第一位置Ｐ１及び第二位置Ｐ２における基準面Ｒに対するニップ出口部５１ｂの角度θを、用紙Ｍの斤量、トナー像を形成するトナーの組成等により変えてもよい。

図９に示すように、基準面Ｒに対するニップ出口部５１ｂの角度θと、用紙Ｍがニップ領域ＮＲを出たときの無端ベルト５１に対する用紙Ｍの剥離角度αと、を計測した。この計測では、斤量が７５ｇｓｍ（Grams per Square Meter）の用紙、斤量が１６０ｇｓｍの用紙、及び斤量が２５０ｇｓｍの用紙、の３種類の用紙Ｍを用いた。計測結果を図１０に示す。図１０では、基準面Ｒに対するニップ出口部５１ｂの角度θを１０°とした場合の計測結果を丸印で示し、基準面Ｒに対するニップ出口部５１ｂの角度θを１５°とした場合の計測結果を三角印で示した。

図１０に示す結果から、基準面Ｒに対するニップ出口部５１ｂの角度θを少なくとも１０°以上とすることで、斤量が約３００ｇｓｍの用紙でも、用紙Ｍがニップ領域ＮＲを出たときに無端ベルト５１から剥離可能であることが推測される。このため、無端ベルト５１の第一位置Ｐ１における、基準面Ｒに対する無端ベルト５１のニップ出口部５１ｂの第一角度は、１０°以上、１２°以上、又は１４°以上であってもよい。また、制御部７０は、基準面Ｒに対するニップ出口部５１ｂの角度θが１０°以上、１２°以上、又は１４°以上となる位置を、第一位置Ｐ１としてもよい。

一方、用紙Ｍのトナー像とは反対側への無端ベルト５１の屈曲角度が小さくなるほど、つまり、基準面Ｒに対するニップ出口部５１ｂの角度θが小さくなるほど、無端ベルト５１から用紙Ｍが剥離しにくくなる。このため、無端ベルト５１の第二位置Ｐ２における、基準面Ｒに対する無端ベルト５１のニップ出口部５１ｂの第二角度は、１０°未満、５°未満、又は０°未満であってもよい。また、制御部７０は、基準面Ｒに対するニップ出口部５１ｂの角度θが１０°未満、５°未満、又は０°未満となる位置を、第二位置Ｐ２としてもよい。なお、基準面Ｒに対するニップ出口部５１ｂの角度θが０°以上の場合、用紙Ｍがニップ領域ＮＲを出たときに無端ベルト５１から剥離しなくても、用紙Ｍには無端ベルト５１から剥離しようとする力が作用する。このため、光沢処理の品質向上の観点から、第二角度は、０°未満としてもよい。

基準面Ｒに対するニップ出口部５１ｂの角度θが同じであっても、気温、湿度等の様々な要因によっては、用紙Ｍがニップ領域ＮＲを出たときに無端ベルト５１から離間したり離間しなかったりする。このため、第一角度と第二角度との差を大きくしてもよい。例えば、第一角度と第二角度との差は、１０°以上、１２°以上、又は１４°以上であってもよい。つまり、制御部７０は、基準面Ｒに対するニップ出口部５１ｂの角度θの差が１０°以上、１２°以上、又は１４°以上となる位置を、第一位置Ｐ１及び第二位置Ｐ２としてもよい。

ところで、ニップ領域ＮＲにおける加熱及び加圧により用紙Ｍにトナー像が定着されると、用紙Ｍは、用紙Ｍのトナー像側、つまり、用紙Ｍの無端ベルト５１側にカールしやすい。特に、光沢処理を行う場合は、クリアトナーを用いたクリアトナー像が用紙Ｍの全面及び一部に形成されることが多いため、光沢処理を行わない場合に比べて、用紙Ｍのカールが大きくなりやすい。このため、制御部７０は、光沢処理を行う印刷指示が成された場合、ニップ出口部５１ｂが、ニップ領域ＮＲの第二端ＮＲ２における加熱ローラ５２の接線Ｔ（図９参照）よりも無端ベルト５１の外周側（加圧ローラ５３側）となる位置を、第二位置Ｐ２としてもよい。この場合、制御部７０は、光沢処理を行う印刷指示が成された場合、ニップ領域ＮＲの第二端ＮＲ２における加熱ローラ５２の接線Ｔに対するニップ出口部５１ｂの角度が０°以上、５°以上、又は１０°以上となる位置を、第二位置Ｐ２としてもよい。つまり、第二位置Ｐ２において、ニップ領域ＮＲの第二端ＮＲ２における加熱ローラ５２の接線Ｔに対して０°以上、５°以上、又は１０°以上の第二角度をなしてもよい。これにより、用紙Ｍは、ニップ領域ＮＲの第二端ＮＲ２で、カール方向と逆方向に曲げられることでデカールされる。

また、用紙Ｍのカールの程度は、用紙Ｍの斤量、トナー像を形成するトナーの量（特にクリアトナーの量）、トナー像の面積（特にクリアトナーのトナー像の面積）等により変化する。このため、制御部７０は、用紙Ｍをデカールするために、第二位置Ｐ２における接線Ｔに対するニップ出口部５１ｂの角度を、用紙Ｍの斤量、トナー像を形成するトナーの量（特にクリアトナーの量）、トナー像の面積（特にクリアトナーのトナー像の面積）等により変えてもよい。

次に、定着装置５０の動作について説明する。

光沢処理を行わない印刷指示が成された場合、図２に示すように、制御部７０は、搬送切替装置５６を駆動制御して、無端ベルト５１を第一位置Ｐ１にする。すると、トナー像が転写された用紙Ｍは、無端ベルト５１と一緒にニップ領域ＮＲの第一端ＮＲ１から第二端ＮＲ２に搬送されるとともに、加熱ローラ５２及び加圧ローラ５３により加熱及び加圧される。その後、用紙Ｍは、ニップ領域ＮＲの第二端ＮＲ２から排出された直後に無端ベルト５１から剥離されて、ニップ領域ＮＲの第二端ＮＲ２の近傍に配置された第一搬送路５７に搬送され、最終的に排出装置６０から画像形成装置１外に排出される。

光沢処理を行う印刷指示が成された場合、図３に示すように、制御部７０は、搬送切替装置５６を駆動制御して、無端ベルト５１を第二位置Ｐ２にする。すると、トナー像が転写された用紙Ｍは、無端ベルト５１と一緒にニップ領域ＮＲの第一端ＮＲ１から第二端ＮＲ２に搬送されるとともに、加熱ローラ５２及び加圧ローラ５３により加熱及び加圧される。その後、用紙Ｍは、トナー像が無端ベルト５１の外周面５１ａに接触した状態で無端ベルト５１の光沢形成経路５１ｃに搬送されて、冷却装置５５により冷却される。これにより、用紙Ｍ上のトナー像が平滑化されて、トナー像に光沢が付与される。その後、用紙Ｍは、懸架ローラ５４に対向する位置で無端ベルト５１から剥離されて、懸架ローラ５４の近傍に配置された第二搬送路５８に搬送され、最終的に排出装置６０から画像形成装置１外に排出される。

このように、画像形成装置１では、搬送切替装置５６が無端ベルト５１を第一位置Ｐ１と第二位置Ｐ２との間で移動させることで、ニップ領域ＮＲから排出された用紙Ｍの搬送経路を切り替えることができる。つまり、無端ベルト５１を第一位置Ｐ１にすることで、用紙Ｍがニップ領域ＮＲを出たときに用紙Ｍを無端ベルト５１から離間させることができ、無端ベルト５１を第二位置Ｐ２にすることで、用紙Ｍがニップ領域ＮＲを出たときに用紙Ｍを無端ベルト５１に接触したまま搬送させることができる。このため、無端ベルト５１を第一位置Ｐ１にすることで、用紙Ｍ上のトナー像に光沢処理が施されないようにすることができ、無端ベルト５１を第二位置Ｐ２にすることで、用紙Ｍ上のトナー像に光沢処理を施すことができる。これにより、定着装置５とは別に光沢処理装置を備えなくても、光沢処理を施した画像及び光沢処理を施さない画像を選択的に形成することができる。

また、搬送切替装置５６が、基準面Ｒに対するニップ出口部５１ｂの角度θを変化させることで、無端ベルト５１を第一位置Ｐ１と第二位置Ｐ２との間で容易に移動させることができる。

本明細書に記載の全ての側面、利点及び特徴が、必ずしも、いずれかひとつの特定の例及び実施形態により達成される又は含まれるわけではないことは理解されたい。実際、本明細書において様々な例を記載し示したが、他の例もその配置及び詳細について修正することができることは明らかであるべきだ。ここに請求される保護主題の精神及び範囲に包含される全ての修正及び変形を請求する。

例えば、無端ベルト５１を懸架する第一ベルトローラは、加圧ローラであってもよい。この場合、無端ベルトは、加圧ローラ及び懸架ローラに巻き掛けられ、加圧ローラ及び懸架ローラが無端ベルトの内側に配置され、加熱ローラが無端ベルトの外側に配置されていてもよい。

Claims (15)

1. 定着装置を備え、
   前記定着装置は、
   印刷媒体を搬送する無端ベルトと、
   前記無端ベルトを加熱する加熱ローラと、
   前記無端ベルトを前記加熱ローラに押圧することによりニップ領域を形成する加圧ローラと、
   前記無端ベルトを、前記印刷媒体が前記ニップ領域を出たときに前記印刷媒体を前記無端ベルトから離間させる第一位置と、前記印刷媒体が前記ニップ領域を出たときに前記印刷媒体を前記無端ベルトに接触したまま搬送する第二位置と、の間で移動させる搬送切替装置と、を有する、
   画像形成装置。
2. 前記定着装置は、懸架ローラを有し、
   前記無端ベルトは、前記加熱ローラ又は前記加圧ローラに対応する第一ベルトローラと、前記懸架ローラに対応する第二ベルトローラと、に巻き掛けられており、
   前記無端ベルトは、前記第一ベルトローラから前記第二ベルトローラに向かう前記無端ベルトの搬送方向において、前記ニップ領域の下流側に隣接するニップ出口部を有し、
   前記搬送切替装置は、基準面に対する前記ニップ出口部の角度を変化させるように構成されている、
   請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記無端ベルトに隣接して配置され、前記ニップ出口部と前記懸架ローラとの間で前記無端ベルトを冷却する冷却装置を備える、
   請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記搬送切替装置は、前記無端ベルトの前記ニップ出口部の前記角度を変更するために、前記第一ベルトローラに対して移動可能な前記懸架ローラを有する、
   請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記搬送切替装置は、前記第一ベルトローラと前記懸架ローラとの間の前記無端ベルトの内側に位置するベルト押圧装置を有し、
   前記ベルト押圧装置は、前記無端ベルトに向かって移動するときに、前記ニップ出口部に隣接する前記無端ベルトに凸形状を形成し、前記無端ベルトから離れるときに、前記ニップ出口部に隣接する前記無端ベルトの直線形状を復元するように、前記無端ベルトに対して接離移動可能である、
   請求項２に記載の画像形成装置。
6. 前記無端ベルトの前記第一位置において、前記無端ベルトの前記ニップ出口部は、前記基準面に対して第一角度をなし、
   前記無端ベルトの前記第二位置において、前記無端ベルトの前記ニップ出口部は、前記基準面に対して第二角度をなし、
   前記第一角度と前記第二角度との差は、１０°以上である、
   請求項２に記載の画像形成装置。
7. 前記ニップ領域は、前記ニップ領域への前記印刷媒体の入口を形成する第一端から前記ニップ領域からの前記印刷媒体の出口を形成する第二端まで延び、
   前記基準面は、前記ニップ領域の前記第一端及び前記第二端を含む、
   請求項２に記載の画像形成装置。
8. 前記無端ベルトの前記第一位置において、前記無端ベルトの前記ニップ出口部は、前記基準面に対して第一角度をなし、
   前記無端ベルトの前記第二位置において、前記無端ベルトの前記ニップ出口部は、前記基準面に対して第二角度をなし、
   前記基準面に対する前記無端ベルトの外周側をプラスとした場合、前記第一角度は、１０°以上であり、前記第二角度は、前記第一角度よりも小さい、
   請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記第二角度は、０°未満である、
   請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記無端ベルトは、前記ニップ領域の下流側に隣接するニップ出口部を有し、
    前記定着装置は、基準面に対する前記ニップ出口部の角度を調整するように前記搬送切替装置を動作させる制御部を備える、
    請求項１に記載の画像形成装置。
11. 印刷媒体を搬送する無端ベルトと、
    前記無端ベルトに係合してトナー像を前記印刷媒体に定着させる加熱加圧装置と、
    前記無端ベルトの内側に配置されて、前記加熱加圧装置との間に位置する前記無端ベルトの光沢形成経路に沿って前記印刷媒体を搬送する懸架ローラと、
    前記印刷媒体の搬送方向を、前記無端ベルトの前記光沢形成経路から離れる第一搬送方向と、前記無端ベルトの前記光沢形成経路に沿う第二搬送方向と、に切り替える搬送切替装置と、を備える、
    定着装置。
12. 前記加熱加圧装置は、前記無端ベルトの内側に配置されて前記無端ベルトを加熱する加熱ローラと、前記無端ベルトを前記加熱ローラに押圧することによりニップ領域を形成する加圧ローラと、を有し、
    前記第一搬送方向は、前記ニップ領域の出口から前記無端ベルトから離れる方向である、
    請求項１１に記載の定着装置。
13. 前記無端ベルトの前記光沢形成経路に隣接して配置され、前記無端ベルトの前記光沢形成経路を冷却する冷却装置を備える、
    請求項１１に記載の定着装置。
14. 前記搬送切替装置は、前記懸架ローラを有し、
    前記懸架ローラは、前記光沢形成経路の角度を変化させるように、前記加熱加圧装置に対して移動可能である、
    請求項１１に記載の定着装置。
15. 前記搬送切替装置は、前記無端ベルトの内側に位置するベルト押圧装置を有し、
    前記ベルト押圧装置は、前記光沢形成経路の角度を変化させるように、前記無端ベルトに対して接離移動可能である、
    請求項１１に記載の定着装置。

Images