JP5891764B2 - 光沢付与装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、光沢付与装置および画像形成装置に関する。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がなされたトナー画像についての光沢付与装置に関する。

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（記録媒体、記録紙、用紙ともいう）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。

例えば、一般的な２ローラ方式による定着装置は、内部に熱源が配された加熱ローラと加圧ローラでニップ部を形成している。未定着トナー像が表面に転写された記録材は、加熱ローラと加圧ローラ間のニップ部に送られ、該ニップ部にて加熱ローラと加圧ローラ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。

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。

特許文献１〜４には、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高光沢のプリントを得ることができる光沢付与装置、定着装置が提案されている。

無端状ベルトおよび無端状ベルトに当接した記録紙を冷却する冷却手段として、例えば、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ものや、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ものが開示されている。

同様に、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用いて冷却することが開示されている。また、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ものや、冷却ファンの風量を調節するものが開示されている。

一方、特許文献４には、ウォームアップ時間の短縮等を目的として、温度調整モードを備え、立上げ時において、無端状ベルトの回転速度を定常よりも速くして、冷却部材を加熱する定着装置が開示されている。

上記のベルト式の光沢付与装置は、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トナー（記録材）と無端状ベルトとを密着させて、その状態で搬送、冷却され、その後、無端状ベルトから剥離することで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光沢度が高くなるものである。したがって、高い光沢画像を得るためにはトナーと無端状ベルトが密着した状態で、無端状ベルト（すなわち、トナー表面）を所望の温度まで冷却する必要がある。このため、冷却手段の冷却能力および冷却効率等が重要となる。

しかしながら、上記特許文献１〜４に記載の技術では、特に、無端状ベルトが高速で走行駆動される画像形成速度の速い画像形成装置（以下、高速機という）では、冷却する時間が短くなるので、所望の温度にまで冷却することが難しいという問題がある。

また、冷却ファンを用いて送風する冷却方式では、連続通紙を行った場合に、加熱部（無端状ベルトの加熱ローラによる加熱部をいう）からの放熱により周囲の温度が上がり、送風する風の温度が高くなりベルトの温度が徐々に高くなっていくという問題がある。

また、無端状ベルトに接触して冷却するヒートシンク方式においても、連続通紙を行った場合には、ヒートシンクがベルトからの熱を受けヒートシンクの温度が徐々に高くなっていき無端状ベルトを所定の温度に冷却できないという問題がある。

さらに、加熱部においては、冷却手段による冷却後の無端状ベルトを、再度、定着ローラ（加熱ローラ）に巻きついている部分のみで所定の温度まで上げる必要があるが、装置の立上げ直後や、低温環境時のように、冷却手段の温度が上がっていないと、加熱部での加熱に要する電力量が多くなり、通紙時の最大電力が多くなるという問題がある。特に、高速機においては消費電力が多く必要となる。

この点について、特許文献４では、立上げ時において、無端状ベルトの回転速度を定常よりも速くして、冷却手段を加熱するように構成しているが、冷却手段による冷却と消費電力の低減化の双方を両立させる観点から検討の余地が残されていた。

そこで本発明は、無端状ベルトの回動方向における記録材の剥離位置から加熱部までの途中位置において、無端状ベルト表面の温度を検出し、この検出温度に基づいて冷却手段の冷却量を制御することで、冷却手段の冷却効率を上げるとともに、冷却手段による過剰な冷却をなくして、加熱部での加熱に要する電力量を少なくすることができる光沢付与装置およびこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

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加熱部材と、加熱部材により加熱されながら回動する無端状ベルトと、無端状ベルトを介して加熱部材に圧接してニップ部を形成する加圧部材と、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、無端状ベルトの回動方向における加熱部材による加熱位置の直上流側において、無端状ベルト表面の温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段の検出温度に基づいて、冷却手段の冷却量を制御する冷却制御手段と、を備えるものである。

本発明によれば、冷却手段の冷却効率を上げるとともに、冷却手段による過剰な冷却をなくして、加熱部での加熱に要する電力量を少なくすることができる。

画像形成装置本体と光沢付与装置本体の概略構成図である。 光沢付与装置の構成図の一例である。 冷却部材の断面図である。 立上げ動作から通紙を行った時における各温度検出手段での無端状ベルトの温度検知結果を示すグラフである。 加熱前の無端状ベルトの温度と加熱部で必要となる加熱電力との関係を示すグラフである。 光沢付与装置の構成図の他の例である。

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。

図１は、画像形成装置本体１００と光沢付与装置本体２００の概略構成図を示している。なお、図１は、本実施形態に係る光沢付与装置３００を有する光沢付与装置本体２００を、画像形成装置本体１００に取付けた状態を示す概略構成図である。なお、図１では、光沢付与装置３００を光沢付与装置本体２００として、画像形成装置本体１００とは別の装置としているが、必ずしも別の装置である必要は無く、画像形成装置本体１００の内部の定着装置下流側に光沢付与装置３００を備える構成としても良い。

（画像形成装置）
先ず、画像形成装置の構成および動作について説明する。図１において、１００は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の画像形成装置本体、２は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、３は原稿Ｄを原稿読込部４に搬送する原稿搬送部、４は原稿Ｄの画像情報を読み込む原稿読込部、７は転写紙等の記録材Ｐが収容される給紙部、９は記録材Ｐの搬送タイミングを調整するレジストローラ、１１Ｙ,１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成される感光体ドラム、１２は各感光体ドラム１１Ｙ,１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上を帯電する帯電部、１３は各感光体ドラム１１Ｙ,１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上に形成される静電潜像を現像する現像部、１４は各感光体ドラム１１Ｙ,１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上に形成されたトナー像を記録材Ｐ上に重ねて転写する転写バイアスローラ（１次転写バイアスローラ）、１５は各感光体ドラム１１Ｙ,１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上の未転写トナーを回収するクリーニング部、１６は中間転写ベルト１７を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、１７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、１８は中間転写ベルト１７上のカラートナー像を記録材Ｐ上に転写するための２次転写バイアスローラ、２０は記録材Ｐ上のトナー像（未定着画像）を定着する定着装置、を示している。

また、３００は画像形成装置本体１００の外部に設置された周辺装置であって記録材Ｐ上に担持されたトナー像に光沢を付与する光沢付与装置である。光沢付与装置３００は、画像形成装置本体１００から排出された定着工程後の記録材Ｐ上の画像の光沢性を向上させるための装置である。

画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。先ず、原稿Ｄは、原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス５上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス５上に載置された原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。

詳しくは、原稿読込部４は、コンタクトガラス５上の原稿Ｄ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、原稿Ｄにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Ｄのカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。

そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部２に送信される。そして、書込み部２からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光（露光光）が、それぞれ、対応する感光体ドラム１１Ｙ,１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上に向けて発せられる。

一方、４つの感光体ドラム１１Ｙ,１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫは、それぞれ、図１の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム１１Ｙ,１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫの表面は、帯電部１２との対向部で、一様に帯電される（帯電工程）。こうして、感光体ドラム１１Ｙ,１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１１Ｙ,１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。

書込み部２において、４つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程）。

イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から１番目の感光体ドラム１１Ｙ表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム１１Ｙの回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部１２にて帯電された後の感光体ドラム１１Ｙ上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。

同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から２番目の感光体ドラム１１Ｍ表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から３番目の感光体ドラム１１Ｃ表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目の感光体ドラム１１ＢＫ表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１Ｙ,１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ表面は、それぞれ、現像部１３との対向位置に達する。そして、各現像部１３から感光体ドラム１１Ｙ,１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１Ｙ,１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上の潜像が現像される（現像工程）。

その後、現像工程後の感光体ドラム１１Ｙ,１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ表面は、それぞれ、中間転写ベルト１７との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように転写バイアスローラ１４が設置されている。そして、転写バイアスローラ１４の位置で、中間転写ベルト１７上に、感光体ドラム１１Ｙ,１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（１次転写工程）。

そして、転写工程後の感光体ドラム１１Ｙ,１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ表面は、それぞれ、クリーニング部１５との対向位置に達する。そして、クリーニング部１５で、感光体ドラム１１Ｙ,１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程）。

その後、感光体ドラム１１Ｙ,１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム１１Ｙ,１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫにおける一連の作像プロセスが終了する。

他方、感光体ドラム１１Ｙ,１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上の各色のトナーが重ねて転写（担持）された中間転写ベルト１７は、図中の時計方向に走行して、２次転写バイアスローラ１８との対向位置に達する。そして、２次転写バイアスローラ１８との対向位置で、記録材Ｐ上に中間転写ベルト１７上に担持されたカラーのトナー像が転写される（２次
転写工程）。

その後、中間転写ベルト１７表面は、中間転写ベルトクリーニング部１６の位置に達する。そして、中間転写ベルト１７上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部１６に回収されて、中間転写ベルト１７における一連の転写プロセスが終了する。

ここで、中間転写ベルト１７と２次転写バイアスローラ１８との間（２次転写ニップ）に搬送される記録材Ｐは、給紙部７からレジストローラ９等を経由して搬送されたものである。

詳しくは、記録材Ｐを収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送された記録材Ｐが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ９に導かれる。レジストローラ９に達した記録材Ｐは、タイミングを合わせて、２次転写ニップに向けて搬送される。

そして、フルカラー画像が転写された記録材Ｐは、搬送ベルトによって定着装置２０に導かれる。定着装置２０では、定着ベルトと圧接ローラとのニップ部にて、カラー画像（トナー）が記録材Ｐ上に定着される。

そして、定着工程後の記録材Ｐは、出力画像の光沢度を向上させる「光沢モード」が選択されていないときには、図１の破線矢印に示すように、切替爪の移動によって画像形成装置本体１００外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。

これに対して、「光沢モード」が選択されているときには、図１の実線矢印に示すように、切替爪の移動によって画像形成装置本体１００から光沢付与装置３００に導かれて、光沢付与装置３００にて記録材Ｐ上の画像に光沢性が付与された後に、光沢付与装置３００から出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。

なお、「光沢モード」とは、画像形成装置本体１００の操作パネル（不図示）等からボタン操作によってユーザが任意に選択できるモードであって、例えば、写真画像のように高光沢性が要求される画像を出力するときに選択されるものである。

（光沢付与装置の構成）
次に、光沢付与装置の構成、動作について説明する。図２は、光沢付与装置の概略構成図を示している。本実施形態に係る光沢付与装置３００は、熱源としてのハロゲンヒータ２３により加熱される光沢付与加熱ローラ（加熱部材）２１と、光沢付与加熱ローラ２１、剥離ローラ２７、駆動ローラ２６およびテンションローラ２８に張架され、光沢付与加熱ローラ２１により加熱されながら図中の矢印方向に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（加圧部材）２２と、無端状ベルト２４を冷却する冷却手段４０（４１〜４６）と、を有しており、トナー画像Ｔ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４０により冷却した後に無端状ベルト２４より剥離するものである。

また、無端状ベルト２４の表面の温度を検知するサーミスタなどの温度検出手段（第１温度検出手段ともいう）２５が設けられており、図示しない温度制御手段は、温度検出手段２５の温度検知結果に基づいてハロゲンヒータ２３のオン／オフ制御を行っている。

また、無端状ベルト２４の回動方向における記録材Ｐの剥離位置（剥離ローラ２７の位置）から光沢付与加熱ローラ２１による加熱位置（加熱部）までのいずれかの位置において、無端状ベルト２４の表面の温度を検出するサーミスタなどの温度検出手段（第２温度検出手段ともいう）２９が設けられており、冷却制御手段４６は、温度検出手段２９の温度検知結果に基づいて冷却手段４０（４１〜４６）の冷却量を制御している。

以下、光沢付与装置３００の各部材について説明する。光沢付与加熱ローラ２１は、円筒状の金属ローラからなるものであり、例えばアルミニウム等の熱伝導率の高い金属材料で形成され、その外径が５０〜１２０ｍｍ程度のローラ部材である。また、円筒体の中空部分にハロゲンヒータ２３が内蔵され、ハロゲンヒータ２３によって光沢付与加熱ローラ２１は加熱される。

ハロゲンヒータ２３は、その両端部が光沢付与装置３００の側板（不図示）に固定されている。そして、不図示の電源部（交流電源）により出力制御されたハロゲンヒータ２３からの輻射熱によって光沢付与加熱ローラ２１が加熱されて、さらに光沢付与加熱ローラ２１によって加熱された無端状ベルト２４の表面から記録材Ｐ上のトナー像Ｔに熱が加えられる。

ハロゲンヒータ２３の出力制御は、無端状ベルト２４の表面に接触する第１温度検出手段２５による表面温度の検知結果に基づいておこなわれる。例えば、第１温度検出手段２５の検知結果に基づいて定められる通電時間だけ、ハロゲンヒータ２３に交流電圧が印加される。このようなハロゲンヒータ２３の出力制御によって、無端状ベルト２４の光沢付与加熱ローラ２１に張架された部分における表面温度を所望の温度、例えば、１００〜１８０℃程度に調整制御することができる。

光沢付与加圧ローラ２２は、外径が５０〜１２０ｍｍ程度であって、円筒状の金属ローラの外周に厚さ５〜３０ｍｍの弾性層（シリコーンゴム層）が形成され、また表層面は、例えば厚さ３０〜２００μｍのフッ素樹脂のチューブ材等が形成されたローラ部材である。

また、光沢付与加圧ローラ２２は、加圧機構（不図示）によって無端状ベルト２４を介して光沢付与加熱ローラ２１に圧接され、ニップ部（光沢付与ニップ部）を形成している。ニップ部の幅は１０〜４０ｍｍ程度に設定される。

無端状ベルト２４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。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できる。また、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て形成することができる。

また、無端状ベルト２４は、上述のように画像の光沢付与するためのベルトであるため、その表面層の表面が高光沢を付与するに適した平滑面として形成される。この場合、その平滑面は、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ている。なお、無端状ベルト２４は、不図示の駆動手段により駆動制御される駆動ローラ２６の駆動力により周速５０〜７００ｍｍ/秒程度で回転駆動する。

冷却手段４０は、冷却部材４１と、ラジエータ４２と、タンク４３と、ポンプ４４と、チューブ４５と、冷却制御手段４６により構成されている。

図３は、冷却部材４１の断面形状（図２の上方から見た断面）を示している。冷却部材４１は熱伝導性の良い金属、例えばアルミニウム等で形成され、その内部には液体（冷却液ともいう、例えば、水である）が幅方向（図２の紙面垂直方向）にジグザグ状に往復移動しながら循環できるような流路４１ａ（溝）が形成されており、それぞれの両端部に液体の入口部４１ｂ、出口部４１ｃが設けられ、内部を液体が循環することで冷却部材４１を冷却可能な構造となっている。

冷却部材４１は、光沢付与加熱ローラ２１と光沢付与加圧ローラ２２のニップ部の記録材Ｐの搬送方向下流側において、無端状ベルト２４の内周側の接触する位置に設けられて無端状ベルト２４を冷却している。これにより、さらに無端状ベルト２４に密着搬送される記録材Ｐ上のトナー像Ｔを冷却することができる。なお、本実施形態では、無端状ベルト２４と冷却部材４１との密着性を向上させるために、光沢付与加熱ローラ２１の位置から剥離ローラ２７の位置までの略全域において、冷却部材４１が無端状ベルト２４の内周面を押圧するように配設されている。

また、冷却部材４１に液体を循環させるためのポンプ４４と、液体を冷却するラジエータ４２と、液体を溜めるタンク４３が設けられ、それぞれがチューブ４５で繋がれている。そして、冷却手段４０において、図２に示す矢印方向に液体が循環して、冷却部材４１が冷却される。

ラジエータ４２には、ラジエータ４２内を流動する液体を空冷、排熱するためのファンが設置されている。ファンは、例えば、風量を０〜１１ｍ^３／分の範囲で可変できる冷却調整手段として構成されている。また、ファンの風量調整は、冷却制御手段４６により、第２温度検出手段２９での検知温度に基づいて制御される。

また、ポンプ４４は、タンク４３から冷却部材４１に向けて送られる液体の流量を、例えば、０〜１５リットル／分の範囲で可変できる流量調整手段として構成されている。ポンプの流量制御は、冷却制御手段４６により、第２温度検出手段２９での検知温度に基づいて制御される。

なお、冷却手段４０は、上記液冷方式、液冷システムに限られるものではないが、上記液冷システムとすることにより、効率よく無端状ベルトを冷却することが可能となる。

（光沢付与装置の動作）
図１に示した画像形成装置本体１００によりトナー像が定着された記録材Ｐについて、写真画像のような高い光沢度を得たい場合は、光沢付与装置本体２００を通過させることで光沢度を高くすることができる。光沢付与装置３００におけるトナー像への光沢付与動作の一例を説明する。

図２に示すように、トナー像Ｔが定着された記録材Ｐは、光沢付与装置３００のガイド部材３０により、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案内され、記録材Ｐは、ニップ部を通過し、加熱される。

無端状ベルト２４の表面温度（温度検出手段２５の箇所；Ａ点）が１７０℃で制御維持されている場合、記録材Ｐはニップ部を通過することで１００℃〜１２０℃となりトナー像Ｔが軟化、溶融する。記録材Ｐはトナー像Ｔの無端状ベルト２４への密着力によりベルトに密着したまま搬送される。記録材Ｐは無端状ベルト２４が冷却部材４１に接触搬送されることで冷却され、剥離ローラ２７の位置でベルトから剥離される。無端状ベルト２４に密着した状態で冷却された記録材Ｐのトナー像Ｔは、剥離時には４０℃以下に冷却されて固化することで無端状ベルト２４の表面状態がトナー像表面に転写されて高い光沢を得られる。

無端状ベルト２４から剥離された記録材Ｐは、ガイド部材３１に案内されて、排出ローラ３２から画像光沢装置３００の排紙トレイへ排出される。

画像光沢装置３００により得られた画像の光沢度は、２０°光沢度の値で６５〜８０の値であった。なお、本実施形態では、剥離時の温度は４０℃以下としているが、４０℃以下であればトナー像が固化しているため、これ以上冷却して温度を下げても光沢度が高くなることはない。また、低温環境（１０℃環境）のときには、装置の立上げ時は装置自体が冷えているため冷却部材および冷却液の温度も１０℃となっている。

（冷却制御手段）
冷却制御手段４６による制御について詳細に説明する。なお、冷却制御手段４６は、例えば、光沢付与装置３００の全体を制御する制御部（マイクロコンピュータ）の一部として構成されるが、画像形成装置本体１００が光沢付与装置３００を備える形態では、画像形成装置本体１００の制御部の一部として構成しても良い。上記温度制御手段についても同様である。

図４は光沢付与装置３００の立上げ動作から通紙を行った時における各温度検出手段での無端状ベルト２４の温度検知結果を示すグラフである。（ａ）は、光沢付与加熱ローラ２１上の無端状ベルト２４の表面温度（図２のＡ点）を第１温度検出手段２５で検出した温度を示している。

また、（ｂ）は、冷却制御手段４６により、冷却手段４０の冷却量を制御した場合における第２温度検出手段２９で検出した無端状ベルト２４の表面温度（図２のＢ点）を示している（実施例）。一方、（ｃ）は、冷却制御手段４６を備えず、冷却手段４０の冷却量を所定量（環境温度等に関わらず、冷却後の無端状ベルト２４の温度が４０℃以下にまで冷却できるように構成されている）とした場合における第２温度検出手段２９で検出した無端状ベルト２４の表面温度（図２のＢ点）を示している（比較例）。

図４の（ａ）に示されるように、光沢付与装置３００での立ち上げ動作では、光沢付与加熱ローラ２１の内部に設置されたハロゲンヒータ２３により、無端状ベルト２４の温度（Ａ点）を温度検出手段２５が１７０℃になるまで立ち上げを行う。なお、（ｂ），（ｃ）に示されるように、立上げ動作開始時の無端状ベルト２４の加熱前の温度（Ｂ点）は、１０℃（低温環境）となっている。

立上げ動作開始と同時に、冷却手段４０により冷却を行うが、高速機の場合は光沢付与加熱ローラ２１の温度が上昇するとともに、冷却された後（剥離ローラ２７から光沢付与加熱ローラ２１の間）の無端状ベルト２４の温度も徐々に温度が上がってくる。

温度検出手段２５の検出温度が１７０℃に到達し、立上げ動作が終了後に、３５０ｍｍ／秒、８０枚／分の速度で連続１０００枚通紙を冷却手段４０により冷却部材４１を冷却しながら行った場合は、冷却量を制御しない場合（図４の（ｃ））では加熱前の無端状ベルト２４の表面温度は２７℃となっている。

しかしながら、上述のように、画像の光沢度を高光沢とするためには冷却後の温度は４０℃あればよく、２７℃まで冷却しているのは冷却しすぎ、無駄に冷却していることになる。

ここで、図５に加熱前の無端状ベルト２４の温度と加熱部で必要となる消費電力（加熱電力）との関係の一例を示すグラフを示す。加熱前の温度が２７℃まで冷却されている時の加熱電力は２９４０Ｗとなることを示している。

すなわち、図４の（ｃ）では、冷却量を制御しておらず、高温環境（３２℃）でも同じ条件で通紙を行ったときに冷却後の無端状ベルト２４の温度を４０℃以下にまで冷却できるように構成されているため、低温環境（１０℃）では冷却しすぎとなってしまい、加熱電力が大きくなってしまうものである。

これに対し、本実施形態では、第２温度検出手段２９での検知温度に基づいて冷却手段４０の冷却量を可変制御することにより、図４の（ｂ）のように、通紙時の冷却後の無端状ベルト２４の温度を所望の温度（４０℃）に維持制御している。

すなわち、冷却制御手段４６は、加熱前の温度検出手段２９での検出温度に基づいて、冷却手段４０での冷却液の流量を低減、停止（流量０）する制御としたり、ファンの風量を弱くしたりして冷却量を低くする制御を行うものである。

図５に示すように、加熱前の温度が４０℃と適温に制御している場合の加熱部で必要となる消費電力（加熱電力）は２５００Ｗとなる。このように、冷却制御手段４６により加熱前の温度に基づいた制御を行うことにより、加熱部での消費電力を大幅に低減（４４０Ｗ）できることが確認できる。

一方、第２温度検出手段２９での検知温度が所望の値よりも高い場合は、加熱部からの放熱等により冷却手段４０の冷却効率が低下しているといえるため、冷却制御手段４６は、冷却手段４０の冷却量を増加させる制御を行えばよい。

以上説明したように、本実施形態に係る光沢付与装置３００では、第２温度検出手段２９での検知温度に基づいて冷却手段４０での冷却量を制御し、加熱前の無端状ベルト２４の温度を適温に制御することができる。よって、検知温度が所望の値よりも高い場合は、冷却手段４０の冷却量を増加させて冷却効率を向上させることができ、かつ、低温環境時等における検知温度が所望の値よりも低い場合は、冷却手段４０の冷却量を低減させて不要な冷却をなくし、加熱部での加熱に要する電力量を少なくすることができる。

また、図２に示すように、第２温度検出手段２９は、無端状ベルト２４の加熱部直前に設け、加熱部直前の温度検出結果に基づいて、冷却量を制御することにより、最も効率よく冷却、加熱をすることが可能となる。

また、図６は、温度検出手段２９を剥離ローラ２７の直後に設置して剥離直後の無端状ベルト２４の表面温度を検出するようにした光沢付与装置３００の概略図である。図６に示すように、温度検出手段２９は剥離ローラ２７から光沢付与加熱ローラ２１の間であれば、いずれの位置に設置しても良い。図６に示すように、温度検出手段２９を無端状ベルト２４の剥離部直後に設け、剥離部直後の温度検出結果に基づいて冷却量を制御することでも、効率よく冷却することが可能となる。

以上説明した光沢付与装置、または、これを備えた画像形成装置によれば、冷却手段の適切な制御により高速機に適用可能な光沢付与装置を実現することができる。

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。

２ 書込み部
３ 原稿搬送部
４ 原稿読込部
５ コンタクトガラス
７ 給紙部
８ 給紙ローラ
９ レジストローラ
１１Ｙ,１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ 感光体ドラム
１２ 帯電部
１３ 現像部
１４ 転写バイアスローラ（１次転写バイアスローラ）
１５ クリーニング部
１６ 中間転写ベルトクリーニング部
１７ 中間転写ベルト
１８ ２次転写バイアスローラ
２０ 定着装置
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 温度検出手段（第１温度検出手段）
２６ 駆動ローラ
２７ 剥離ローラ
２８ テンションローラ
２９ 温度検出手段（第２温度検出手段）
３０ ガイド部材（入口側）
３１ ガイド部材（出口側）
３２ 排出ローラ
４０ 冷却手段
４１ 冷却部材
４１ａ 流路
４１ｂ 入口部
４１ｃ 出口部
４２ ラジエータ
４３ タンク
４４ ポンプ
４５ チューブ
４６ 冷却制御手段
１００ 画像形成装置本体
２００ 光沢付与装置本体
３００ 光沢付与装置
Ｄ 原稿
Ｐ 記録材
Ｔ トナー像

特開２００９−１４８７６号公報 特開２００４−３２５９３４号公報 特開平５−３３３６４３号公報 特開２００６−２４３４４４号公報

Claims (5)

1. 熱源により加熱される加熱部材と、
   前記加熱部材により加熱されながら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ニップ部を形成する加圧部材と、
   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、
   前記無端状ベルトの回動方向における前記加熱部材による加熱位置の直上流側において、前記無端状ベルト表面の温度を検出する温度検出手段と、
   該温度検出手段の検出温度に基づいて、前記冷却手段の冷却量を制御する冷却制御手段と、を備えることを特徴とする光沢付与装置。
2. 前記冷却手段は、冷却液を媒介として前記無端状ベルトを冷却することを特徴とする請求項１に記載の光沢付与装置。
3. 前記冷却制御手段は、前記温度検出手段での検出温度に基づいて、前記冷却手段における冷却液の流量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。
4. 前記冷却手段は、前記冷却液を冷却するファンを備え、
   前記冷却制御手段は、前記温度検出手段での検出温度に基づいて、前記ファンの駆動量を制御す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。
5. 請求項１から４までのいずれかに記載の光沢付与装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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