JP7494489B2 - 画像形成装置、画像形成システム、画像形成装置の制御方法および画像形成装置の制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置、画像形成システム、画像形成装置の制御方法および画像形成装置の制御プログラムに関する。

電子写真方式の画像形成装置では、画像形成部でトナー画像を形成した後、定着部の定着ニップ部で、このトナー画像が用紙等の記録材に定着される。定着部では、様々な状況に応じて定着条件が調整される（例えば、特許文献１参照）。定着条件の調整は、例えば、記録材の搬送速度、定着温度、ニップ幅および定着ニップ部にかかる圧力等を変更することによって行われる。

また、記録材に定着されたトナー画像に後加工を施す技術が開発されている。例えば、記録材に定着されたトナー画像に、ニス加工が施される。トナーは、例えば、ワックス等の離型剤を含有しており、記録材に定着されたトナー画像は離型剤を含んでいる。

特開２０１１－１４５３１４号公報

記録材に定着されたトナー画像にニス加工等の後加工が施されたとき、画像品質が低下するおそれがある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、トナー画像に後加工が施されたときにも、画像品質の低下を抑えることが可能な画像形成装置、画像形成システム、画像形成装置の制御方法および画像形成装置の制御プログラムを提供することを目的とする。

本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。

（１）離型剤を含むトナー画像を形成する画像形成部と、定着部材および加圧部材を有するとともに、前記定着部材と前記加圧部材との間の定着ニップ部において、第１の定着条件で前記トナー画像を記録材に定着させる定着部と、前記記録材に定着された前記トナー画像に所定の後加工が施される情報を予め取得し、前記情報に応じて、前記定着部の設定を前記第１の定着条件とは異なる第２の定着条件に変更する制御部と、を備え、前記第２の定着条件では、前記定着ニップ部における前記加圧部材の移動速度と前記定着部材の移動速度との差が前記第１の定着条件での前記差よりも小さくなる、および、前記定着ニップ部に生じる熱量が前記第１の定着条件での前記熱量よりも小さくなる、の少なくともいずれか一方となる、画像形成装置。

（２）前記定着部材を駆動させる第１駆動部と、前記加圧部材を駆動させる第２駆動部とを更に有し、前記制御部は、前記第２の定着条件での前記差が前記第１の定着条件での前記差よりも小さくなるように、前記第１駆動部および前記第２駆動部を制御する上記（１）に記載の画像形成装置。

（３）前記制御部は、前記第１の定着条件での前記定着部材の移動速度よりも、前記第２の定着条件での前記定着部材の移動速度を上げるように、前記第１駆動部を制御する、上記（２）に記載の画像形成装置。

（４）前記制御部は、前記第１の定着条件での前記定着ニップ部の温度よりも前記第２の定着条件での前記定着ニップ部の温度が低くなるように、前記定着部を制御する、上記（１）～（３）のいずれかに記載の画像形成装置。

（５）前記制御部は、前記第１の定着条件で前記定着ニップ部にかかる圧力よりも前記第２の定着条件で前記定着ニップ部にかかる圧力が小さくなるように、前記定着部を制御する、上記（１）～（４）のいずれかに記載の画像形成装置。

（６）前記制御部は、前記第１の定着条件での前記定着ニップ部の幅よりも前記第２の定着条件での前記定着ニップ部の幅が小さくなるように、前記定着部を制御する、上記（１）～（５）のいずれかに記載の画像形成装置。

（７）前記定着ニップ部から前記記録材を離間させる分離部を更に有し、前記制御部は、前記定着部を前記第２の定着条件に変更するとき、前記分離部を制御して前記分離部の分離能力を変更する、上記（１）～（６）のいずれかに記載の画像形成装置。

（８）前記定着部が前記第２の定着条件に設定されているときの前記分離部の分離能力は、前記定着部が前記第１の定着条件に設定されているときの前記分離部の分離能力よりも高くなっている、上記（７）に記載の画像形成装置。

（９）前記分離部は、前記定着ニップ部にエアーを吹き付け、前記制御部は、前記定着部が前記第１の定着条件に設定されているときの前記分離部のエアー風量よりも、前記定着部が前記第２の定着条件に設定されているときの前記分離部のエアー風量が大きくなるように、前記分離部を制御する、上記（７）または（８）に記載の画像形成装置。

（１０）上記（１）～（９）のいずれかに記載の画像形成装置と、前記記録材に定着された前記トナー画像に前記後加工を施す、後加工装置と、を備える画像形成システム。

（１１）所定の前記後加工は、ニス加工、ラミネート加工、箔押し加工および加飾加工の少なくともいずれか１つを含む、上記（１０）に記載の画像形成システム。

（１２）離型剤を含むトナー画像を形成する画像形成部と、定着部材および加圧部材を有するとともに、前記定着部材と前記加圧部材との間の定着ニップ部において、第１の定着条件で前記トナー画像を記録材に定着させる定着部と、を備えた画像形成装置を制御する制御方法であって、前記記録材に定着された前記トナー画像に施される後加工の情報を予め取得するステップ（ａ）と、前記ステップ（ａ）で取得された前記情報に基づいて、前記定着部の設定を前記第１の定着条件とは異なる第２の定着条件に変更するか判断するステップ（ｂ）と、前記ステップ（ｂ）で、前記定着部の設定を前記第２の定着条件に変更すると判断したとき、前記定着ニップ部での前記加圧部材の移動速度と前記定着部材の移動速度との差を前記第１の定着条件よりも小さくするか、前記定着ニップ部に生じる熱量を前記第１の定着条件よりも小さくするかの少なくともいずれか一方を行って、前記トナー画像を前記記録材に定着させるステップ（ｃ）と、を含む画像形成装置の制御方法。

（１３）上記（１２）に記載の制御方法を、画像形成装置を制御するコンピューターに実行させるための画像形成装置の制御プログラム。

本発明によれば、トナー画像に所定の後加工が施されるとき、制御部は、事前に定着部の設定を第１の定着条件から第２の定着条件に変更する。第２の定着条件では、定着ニップ部における加圧部材の移動速度と定着部材の移動速度との差が第１の定着条件での差よりも小さくなる、および、定着ニップ部に生じる熱量が第１の定着条件での熱量よりも小さくなる、の少なくともいずれか一方となる。この第２の定着条件でトナー画像を記録材に定着させると、第１の定着条件での定着に比べて、定着後にトナー画像上に染み出す離型剤の量が少なくなる。これにより、離型剤が後加工に及ぼす影響が小さくなり、離型剤に起因した画像品質の低下を抑えることができる。したがって、トナー画像に後加工が施されたときにも、画像品質の低下を抑えることが可能となる。

一実施形態における画像形成システムの構成を例示する概略断面図である。 図１に示した画像形成装置の構成を例示する概略断面図である。 図２に示した画像形成装置の構成を例示する概略ブロック図である。 図２に示した定着部の主要な構成を例示する模式図である。 図２に示した画像形成装置の制御方法の一例を表すフローチャートである。 離型剤の量と画像品質との関係を表す図である。 定着ニップ部における加圧ローラーの移動速度と定着ローラーの移動速度との差と、離型剤の量との関係を表す図である。 ニップ幅およびニップ圧力と、離型剤の量との関係を表す図である。

以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。

（一実施形態）
＜画像形成システム１０の構成＞
図１は一実施形態における画像形成システム１０の構成を表す概略断面図である。画像形成システム１０は、画像形成装置１００および後加工装置２００を有している。画像形成装置１００は、印刷データに基づいて記録材上に画像を形成する。後加工装置２００は、この記録材上に形成された画像に、例えば、ニス加工等の後加工を施す。

＜画像形成装置１００の構成＞
図２は一実施形態における画像形成装置１００の構成を例示する概略断面図であり、図３は画像形成装置１００の構成を例示する概略ブロック図である。

画像形成装置１００は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、原稿から画像を読み取り、読み取った画像を記録材（例えば、用紙）に形成（印刷）する。なお、記録材は、用紙以外のものであってもよく、例えば、樹脂製のシートおよび樹脂コートされているシート等であってもよい。以下、記録材として用紙を用いる例を説明する。また、画像形成装置１００は、ネットワークを通じて外部のクライアント端末からＰＤＬ（Ｐａｇｅ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｌａｎｇｕａｇｅ）形式の印刷データおよび印刷設定情報を含む印刷ジョブを受信し、これに基づいて用紙に画像を形成する。クライアント端末は、例えばパーソナルコンピューター、タブレット端末またはスマートフォンなどである。

図３に示すように、画像形成装置１００は、画像読取部１１０、画像処理部１２０、画像形成部１３０、給紙部１４０、用紙搬送部１５０、定着部１６０、通信部３００、操作表示部４００、および制御部５００を有する。これらの構成要素は、内部バス１０１により相互に通信可能に接続されている。

画像読取部１１０は、原稿を読み取り、画像情報信号を出力する。原稿台１１１上に載置された原稿は画像読み取り装置１１２の査露光装置の光学系により画像が走査露光され、ラインイメージセンサーに読み込まれる（図２）。光電変換された画像情報信号は、画像処理部１２０において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、印刷画像データとして画像形成部１３０の光書込部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ（後述）に入力される。

画像形成部１３０は、帯電、露光、現像、および転写の各工程を含む電子写真方式などの周知の作像プロセスを用いて、印刷画像データに基づいて画像（トナー画像）を用紙上に形成する。画像形成部１３０は、それぞれ、イエロー（Ｙ）色、マゼンタ（Ｍ）色、シアン（Ｃ）色、および黒（Ｋ）色の画像を形成する４組のサブユニット１３Ｙ、サブユニット１３Ｍ、サブユニット１３Ｃ、およびサブユニット１３Ｋを有する。

サブユニット１３Ｙは、感光体ドラム１Ｙ、その周囲に配置された帯電部２Ｙ、光書込部３Ｙ、現像装置４Ｙおよびドラムクリーナ５Ｙを有して構成される。

同様に、サブユニット１３Ｍは、感光体ドラム１Ｍ、その周囲に配置された帯電部２Ｍ、光書込部３Ｍ、現像装置４Ｍおよびドラムクリーナ５Ｍを、サブユニット１３Ｃは、感光体ドラム１Ｃ、その周囲に配置された帯電部２Ｃ、光書込部３Ｃ、現像装置４Ｃおよびドラムクリーナ５Ｃを、サブユニット１３Ｋは、感光体ドラム１Ｋ、その周囲に配置された帯電部２Ｋ、光書込部３Ｋ、現像装置４Ｋおよびドラムクリーナ５Ｋを有して構成される。

サブユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋにおけるそれぞれの感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ、帯電部２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、光書込部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ、およびドラムクリーナ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋはそれぞれ共通する内容の構成である。以下、特に区別が必要な場合を除き符号Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを付さずに表記することにする。

画像形成部１３０は、光書込部３に設けられたレーザーにて印刷画像データを感光体ドラム１に書き込み、感光体ドラム１に印刷画像データに基づく潜像を形成する。そして潜像は現像装置４により現像され、感光体ドラム１上に可視画像であるトナー画像が形成される。現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの異なる色のトナーを内包している。このトナーは、トナー母体粒子を含有する静電潜像現像用トナーである。トナー母体粒子は、例えば、結着樹脂として結晶性樹脂および非晶性樹脂を含むとともに、離型剤を含有している。離型剤は、例えば、ワックスである。トナーは、その他必要に応じて、着色剤及び荷電制御剤などの他の構成成分を含有してもよい。

サブユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋのそれぞれ感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに、それぞれ、イエロー（Ｙ）色、マゼンタ（Ｍ）色、シアン（Ｃ）色、黒（Ｋ）色、の画像が形成される。

中間転写ベルト６は、複数のローラーにより巻き回され、走行可能に支持されている。サブユニット１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋより形成された各色のトナー画像は、走行する中間転写ベルト６上に一次転写部７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋにより逐次転写される。これにより、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）の各色層が重畳したカラーのトナー画像が形成される。

給紙部１４０は、用紙を画像形成部１３０に供給する。給紙部１４０は、上段トレイ１４１、中段トレイ１４２、および下段トレイ１４３を有し、各々のトレイには、例えばＡ４サイズやＡ３サイズなどのサイズの異なる用紙が収容されている。

用紙搬送部１５０は、用紙を搬送する。上段トレイ１４１、中段トレイ１４２、または下段トレイ１４３から供給された用紙は、レジストローラー１５１を経て、二次転写部７Ａに搬送され、用紙上に中間転写ベルト６上のカラーのトナー画像が転写される。このトナー画像は離型剤を含有している。

また、用紙搬送部１５０は、用紙反転部１５２を備えており、定着がなされた用紙を用紙反転部１５２に導いて表裏を反転し排出、あるいは用紙の両面に画像形成を行うことを可能としている。

定着部１６０は、画像形成部１３０により用紙に形成されたカラーのトナー画像を定着ニップ部（後述の図４の定着ニップ部Ｎ）において用紙に定着する。カラーのトナー画像に画像が定着された用紙は、排紙部１５３を通じて画像形成装置１００の外部に排出される。定着部１６０の詳細については後述する。

通信部３００は、ネットワークを経由して、例えばパーソナルコンピューターなどのクライアント端末に接続し、印刷ジョブなどのデータを送受信する。

操作表示部４００は、入力部および出力部を有する。入力部は、例えば、キーボードおよびタッチパネルを備え、文字入力、各種設定、印刷指示などの各種指示（入力）をユーザーが行うために利用される。また、出力部は、ディスプレイを備え、機器構成、印刷ジョブの実施状況、用紙搬送における異常（ジャム）の発生状況などを、ユーザーに提示するために使用される。

制御部５００は、画像読取部１１０、画像処理部１２０、画像形成部１３０、給紙部１４０、用紙搬送部１５０、定着部１６０、通信部３００、および操作表示部４００を制御する。制御部５００は、ＣＰＵ５１０、補助記憶部５２０、ＲＡＭ５３０、およびＲＯＭ５４０を有する。

ＣＰＵ５１０は、画像形成装置用の制御プログラムを実行する。制御プログラムは、補助記憶部５２０に記憶されており、ＣＰＵ５１０によって実行される際に、ＲＡＭ５３０にロードされる。補助記憶部５２０は、例えば、ハードディスクドライブ、フラッシュメモリーなどの大容量の記憶装置を備える。ＲＡＭ５３０には、ＣＰＵ５１０の実行に伴う演算結果などが格納される。ＲＯＭ５４０には、各種のパラメーター、各種プログラムなどが記憶されている。ＣＰＵ５１０は、上記制御プログラムを実行し、様々な機能を実現する。

＜定着部１６０の構成＞
次に、定着部１６０の具体的な構成について、図４を参照しながら説明する。図４は、図２に示した定着部１６０の主要な構成を例示する模式図である。

定着部１６０は、非接触温度センサー１６０Ｓ、加熱ローラー１６１、定着ベルト１６２、定着ローラー１６３、加圧ローラー１６４、進入ガイド１６５、分離部１６６、第１駆動部Ｍ１および第２駆動部Ｍ２を有する。

加熱ローラー１６１は、例えば、アルミニウム等の金属から形成された円筒状の芯金により構成されている。加熱ローラー１６１では、芯金の外周面がフッ素系樹脂等でコーティングされていてもよい。加熱ローラー１６１の外径は、例えば５０～６０［ｍｍ］程度である。加熱ローラー１６１は、ヒーター（例えば、ハロゲンヒーター）１６１１を内蔵しており、この加熱ローラー１６１により定着ベルト１６２が加熱される。

定着ベルト１６２は、例えば、基体と、基体の外周面を被覆する弾性層と、表層を被覆する耐熱性樹脂とを有している。基体は、例えば、厚さ７０［μｍ］のポリイミド（ＰＩ：Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）により構成されている。弾性層としては、例えば厚さ２００［μｍ］の耐熱性のシリコーンゴム（硬度ＪＩＳ－Ａ３０［°］）を使用することができる。耐熱性樹脂としては、例えば厚さ５０［μｍ］のＰＦＡ（パーフルオロアルコキシ）チューブを使用することができる。定着ベルト１６２は、無端状のベルトであり、加熱ローラー１６１と定着ローラー１６３との間に所定のベルト張力（例えば、２５０［Ｎ］）で張架されている。定着ベルト１６２の外径は、例えば１２０［ｍｍ］である。

定着ベルト１６２は、トナー画像が形成された用紙に接触して、用紙を所定の定着温度で加熱する。なお、定着ベルト１６２の表面温度は、非接触温度センサー１６０Ｓにより検知され、制御部５００によりヒーター１６１１の加熱を制御し、所定の設定温度に維持される。

定着ローラー１６３は、定着部材として機能する。定着ローラー１６３は、例えば、内側から順に円筒形の金属からなる芯金１６３１、その表面に形成されたシリコーンゴムまたは発泡シリコーンゴム等の素材からなる弾性層１６３２、およびフッ素樹脂等の離型層（不図示）を有している。定着ローラー１６３の外径は、例えば６５～７５［ｍｍ］程度であり、好ましくは７０［ｍｍ］程度である。また、弾性層１６３２の厚さは、例えば１５～２５［ｍｍ］程度、好ましくは２０［ｍｍ］程度である。定着ローラー１６３の軸方向の長さは、搬送可能な最大の用紙幅（例えば、３００［ｍｍ］）に十分対応した長さである。

定着ローラー１６３は、第１駆動部Ｍ１に接続されている。第１駆動部Ｍ１は、例えばブラシレスモーターを含んでいる。このとき、制御部５００は、第１駆動部Ｍ１のＵ、Ｖ、Ｗの各相に印加する電圧の大きさおよび向きを制御することにより、各相の巻線に流れる電流を制御する。第１駆動部Ｍ１の電流制御には、例えばインバーター回路およびＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）回路を使用することができる。定着ローラー１６３は、この第１駆動部Ｍ１から動力が伝達されることにより、例えば図４のＲ方向、すなわち時計回りに回転駆動される。定着ローラー１６３の周速度は、例えば３００～７００［ｍｍ／ｓ］程度である。定着ベルト１６２は、この定着ローラー１６３の回転に従動して回転（移動）する。したがって、定着ローラー１６３は、定着ベルト１６２を介してヒーター１６１１によって間接的に加熱されることになる。

加圧ローラー１６４は、加圧部材として機能する。加圧ローラー１６４は、例えば、内側から順に、円筒形の金属からなる芯金１６４１、その表面に形成されたシリコーンゴムまたは発泡シリコーンゴム等の素材からなる弾性層１６４２、および離型層（不図示）を有している。加圧ローラー１６４の外径、軸方向の長さおよび弾性層１６４２の厚さは、例えば、定着ローラー１６３の外径、軸方向の長さおよび弾性層１６３２の厚さと略同じである。加圧ローラー１６４の外径、軸方向の長さおよび弾性層１６４２の厚さと、定着ローラー１６３の外径、軸方向の長さおよび弾性層１６３２の厚さとが異なっていてもよい。例えば、加圧ローラー１６４の弾性層１６４２の厚さが、定着ローラー１６３の弾性層１６３２の厚さよりも小さくなっていてもよく、弾性層１６４２の厚さが３［ｍｍ］程度であってもよい。

加圧ローラー１６４は、第２駆動部Ｍ２に接続されている。第２駆動部Ｍ２は、例えばブラシレスモーターを含んでいる。このとき、制御部５００は、第２駆動部Ｍ２のＵ、Ｖ、Ｗの各相に印加する電圧の大きさおよび向きを制御することにより、各相の巻線に流れる電流を制御する。第２駆動部Ｍ２の電流制御には、例えばインバーター回路およびＰＷＭ回路を使用することができる。加圧ローラー１６４は、この第２駆動部Ｍ２から動力が伝達されることにより、例えば、上記Ｒ方向とは反対の方向、すなわち反時計回りに回転駆動される。加圧ローラー１６４の周速度は、例えば３００～７００［ｍｍ／ｓ］程度である。

定着ローラー１６３および加圧ローラー１６４は、定着ベルト１６２を介して互いに圧接されており、定着ローラー１６３と加圧ローラー１６４との間、より具体的には、定着ベルト１６２と加圧ローラー１６４との間に定着ニップ部Ｎが形成される。この定着ニップ部Ｎで、画像形成部１３０で形成されたトナー画像が用紙に定着される。トナー画像の定着は、制御部５００により設定された定着条件下で行われる。定着条件は、例えば、定着ニップ部Ｎの温度、定着ニップ部Ｎの幅（以下、ニップ幅という。）、定着ニップ部Ｎにかかる圧力（以下、ニップ圧力という。）および定着ニップ部Ｎに生じるせん断力等を調整することにより設定される。

本実施形態では、定着部１６０を、少なくとも第１の定着条件および第２の定着条件に設定することができる。例えば、初期状態では、定着部１６０が第１の定着条件に設定されており、後加工装置２００が所定の後加工をトナー画像に施すとき、制御部５００により、定着部１６０の設定が第２の定着条件へと変更される。

第２の定着条件では、例えば、第１の定着条件に比べて、定着ニップ部Ｎにおける加圧ローラー１６４の移動速度と定着ローラー１６３の移動速度との差が小さくなっている。このとき、第１の定着条件で定着が行われる場合に比べて、定着ニップ部Ｎに生じるせん断力が小さくなる。例えば、第１の定着条件では、加圧ローラー１６４が回転駆動され、定着ベルト１６２および定着ローラー１６３は、この加圧ローラー１６４の回転に従動する。即ち、第１駆動部Ｍ１および第２駆動部Ｍ２のうち、第２駆動部Ｍ２のみが動作する。このとき、定着ニップ部Ｎでは、定着ローラー１６３の移動速度に比べて、加圧ローラー１６４の移動速度が速くなる。一方、第２の定着条件では、定着ローラー１６３および加圧ローラー１６４の両方が回転駆動される。即ち、第１駆動部Ｍ１および第２駆動部Ｍ２の両方が動作する。これにより、第１の定着条件に比べて、定着ローラー１６３の周速度を上げ、定着ニップ部Ｎにおける加圧ローラー１６４の移動速度と定着ローラー１６３の移動速度との差を小さくすることができる。

あるいは、第２の定着条件では、第１の定着条件に比べて、定着ニップ部Ｎに生じる熱量が小さくなっている。例えば、第２の定着条件での定着ニップ部Ｎの温度を、第１の定着条件での定着ニップ部Ｎの温度に比べて低くすることにより、定着ニップ部Ｎに生じる熱量を小さくすることができる。例えば、第２の定着条件でのニップ幅を、第１の定着条件でのニップ幅に比べて小さくすることにより、定着ニップ部Ｎに生じる熱量を小さくすることができる。例えば、第２の定着条件でのニップ圧力を、第１の定着条件でのニップ圧力に比べて小さくすることにより、定着ニップ部Ｎに生じる熱量を小さくすることができる。第２の定着条件では、定着ニップ部Ｎの温度、ニップ幅およびニップ圧力のいずれか１つが変更されていてもよく、２つ以上が変更されていてもよい。また、第２の定着条件では、定着ニップ部Ｎに生じるせん断力および熱量がともに小さくなっていてもよい。

画像形成システム１０では、後加工装置２００により所定の後加工がトナー画像に施されるとき、定着部１６０は、このような第２の定着条件下でトナー画像を用紙に定着させる。詳細は後述するが、これにより、第１の定着条件下での定着に比べて、第２の定着条件では、定着後にトナー画像上に染み出す離型剤の量が少なくなる。

進入ガイド１６５は、画像形成部１３０から搬送された用紙の定着ニップ部Ｎへの進入をガイドする。進入ガイド１６５は、画像形成部１３０から定着部１６０へ至る搬送路から定着ニップ部Ｎへ向けて配置されている。即ち、進入ガイド１６５は、定着ニップ部Ｎの入口近傍に配置されている。

分離部１６６は、定着ニップ部Ｎの出口近傍に配置されている。この分離部１６６は、定着ベルト１６２からの用紙の分離を補助している。分離部１６６は、例えば、エアー分離により定着ベルト１６２から用紙を分離する。この分離部１６６は、例えば、ファンおよびダクトを含んでいる。分離部１６６は、例えば、用紙が定着ニップ部Ｎを通過するタイミングに合わせて、所定の風量のエアーを用紙の先端（搬送方向の先端）に吹き付ける。分離部１６６で発生するエアー風量は、例えば、制御部５００により制御される。例えば、定着部１６０が第１の定着条件に設定されているときの分離部１６６のエアー風量と、定着部１６０が第２の定着条件に設定されているときの分離部１６６のエアー風量とが異なっていてもよい。制御部５００は、定着部１６０の設定を第１の定着条件から第２の定着条件に変更したときに、エアー風量が大きくなるように分離部１６６を制御することが好ましい。

＜後加工装置２００の構成＞
後加工装置２００では、用紙に定着されたトナー画像または用紙に後加工が施される。画像形成装置１００から後加工装置２００への用紙の搬送は、例えば、自動または手動で行われる。後加工装置２００で行われる加工は、例えば、用紙に定着されたトナー画像への加工材料の塗布、接着または貼り付け等を含んでおり、具体的には、ニス加工、箔押し加工、ラミネート加工または加飾加工等である。加飾加工は、例えば、メッキ、蒸着、ＵＶ（Ｕｌｔｒａ Ｖｉｏｌｅｔ）塗装または粒子の接着等である。粒子は、例えば、金属粒子等の光沢を有する粒子である。後加工装置２００は、ニス加工を行うとき、トナー画像上にニスを塗布する。後加工装置２００は、箔押し加工を行うとき、箔押し材をトナー画像に接着する。後加工装置２００は、ラミネート加工を行うとき、ラミネートフィルムをトナー画像に貼り合わせる。後加工装置２００は、加飾加工を行うとき、加飾材をトナー画像に接着する。例えば、後加工装置２００が、用紙に定着されたトナー画像に加工材料の塗布、接着または貼り付け等を行うとき、制御部５００は、この情報を事前に取得し、定着部１６０の設定を第２の定着条件に変更する。

後加工装置２００で行われる加工は、上記で例示した以外の加工であってもよい。後加工装置２００で行われる加工は、例えば、トナー画像への加工材料の塗布、接着および貼り付け等を含んでいなくてもよく、具体的には、用紙の折り加工、裁断加工またはステープル加工等であってもよい。あるいは、画像形成装置１００から排出された用紙は、後加工装置２００に搬送されなくてもよい。例えば、後加工装置２００が行う加工が、トナー画像への加工材料の塗布、接着および貼り付け等を含まないとき、あるいは、トナー画像への後加工が行われないとき、制御部５００は、定着部１６０の設定を第１の定着条件に維持する。

＜画像形成装置１００の制御方法＞
次に、制御部５００による画像形成装置１００の制御方法を説明する。

図５は、制御部５００による画像形成装置１００の制御方法の一例を表すフローチャートである。図５のフローチャートに示した処理は、例えば、画像形成装置１００にプログラムとして記憶されており、制御部５００により実行される。

例えば、制御部５００は、まず、定着部１６０を第１の定着条件に設定する（ステップＳ１０１）。第１の定着条件の設定は、例えば、定着ニップ部Ｎの温度の設定、ニップ幅の設定、ニップ圧力の設定、および定着ローラー１６３、加圧ローラー１６４各々の周速度の設定等を含んでいる。

次いで、制御部５００は、トナー画像または用紙に施される後加工の情報を取得する（ステップＳ１０２）。後加工の情報は、例えば、使用者により制御部５００に入力される。続いて、このステップＳ１０２で取得された後加工の情報に基づいて、制御部５００は、定着部１６０の設定変更の要否を判断する（ステップＳ１０３，Ｓ１０４）。定着部１６０の設定変更の要否の判断は、例えば、以下のように行われる。

まず、制御部５００は、ステップＳ１０２で取得された後加工の情報に基づいて、トナー画像または用紙に後加工が施されるかどうかを判断する。トナー画像または用紙に後加工が施されないとき（ステップＳ１０３：ＮＯ）、例えば、画像形成装置１００から排出された用紙が後加工装置２００に搬送されないとき、制御部５００は定着部１６０の設定を変更せず、第１の定着条件下で用紙にトナー画像を定着させる（ステップＳ１０６）。この用紙は画像形成装置１００から排出され、印刷が終了する。

一方、トナー画像または用紙に後加工が施されるとき（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、例えば、画像形成装置１００から排出された用紙が後加工装置２００に搬送されるとき、制御部５００は、この後加工が所定の後加工に該当するかどうかを判断する（ステップＳ１０４）。所定の後加工は、例えば、用紙に定着されたトナー画像への加工材料の塗布、接着または貼り付け等を含む加工であり、具体的には、ニス加工、箔押し加工、ラミネート加工または加飾加工等である。用紙に定着されたトナー画像に、このような所定の後加工が施されるとき（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、制御部５００は定着部１６０の設定を第１の定着条件から第２の定着条件に変更する（ステップＳ１０５）。この後、制御部５００は、第２の定着条件下で用紙にトナー画像を定着させる（ステップＳ１０６）。例えば、制御部５００は、定着部１６０の設定を第１の定着条件から第２の定着条件に変更したとき、エアー風量が大きくなるように、分離部１６６の設定も変更する。定着後の用紙は、画像形成装置１００から排出された後、後加工装置２００に搬送され、所定の後加工が施される。

画像形成装置１００から排出された後の用紙に、所定の後加工以外の後加工、例えば、折り加工、裁断加工またはステープル加工等が施されるとき（ステップＳ１０４：ＮＯ）、制御部５００は定着部１６０の設定を変更せず、第１の定着条件下で用紙にトナー画像を定着させる（ステップＳ１０６）。定着後の用紙は、画像形成装置１００から排出された後、後加工装置２００に搬送され、所定の後加工以外の後加工が施される。

このようにして所定枚数の用紙の印刷を行った後、制御部５００は処理を終了する（エンド）。

＜画像形成システム１０の作用効果＞
本実施形態の画像形成システム１０では、後加工装置２００でトナー画像に所定の後加工が施されるとき、制御部５００が、予めこの情報を取得し、定着部１６０の設定を第１の定着条件から第２の定着条件に変更する。第２の定着条件では、例えば、第１の定着条件に比べて、定着ニップ部Ｎにおける加圧ローラー１６４の移動速度と定着ローラー１６３の移動速度との差が小さくなっている。あるいは、第２の定着条件では、第１の定着条件に比べて、定着ニップ部Ｎに生じる熱量が小さくなっている。定着部１６０が、このような第２の定着条件下でトナー画像を用紙に定着させると、第１の定着条件下での定着に比べて、定着後にトナー画像上に染み出す離型剤の量が少なくなる。これにより、離型剤が後加工に及ぼす影響が小さくなり、離型剤に起因した画像品質の低下を抑えることができる。以下、この作用効果について説明する。

図６は、トナー画像上の離型剤の量と、後加工を施した後の画像品質との関係を表している。この後加工は、ニス加工である。離型剤の量は、トナー画像上のワックスの量、具体的にはスチレンの量をＦＴ－ＩＲ（Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を用いて測定することにより求めた。ＦＴ－ＩＲには、日本分光社製のＦＴ／ＩＲ―４６００を使用した。規定の定着条件下で定着を行ったときのトナー画像上のワックスの量を１００％として、トナー画像上の離型剤の量の規格化を行った。後述の図７および図８についても、同様に、この規格化を行った。画像品質は、目視により評価した。ランク１．５以上の画像品質を許容範囲とした。

図６に示すように、トナー画像上の離型剤の量が多くなるに連れて、画像品質が低下する。これは、用紙にトナー画像を定着させるとき、トナーに内包されている離型剤がトナー画像上に染み出し、この離型剤が後加工に影響を及ぼすためである。例えば、ニス加工の際には、トナー画像上の離型剤によりニスがはじかれ、画像品質が低下する。例えば、ニス加工では、トナー画像上の離型剤の量が９０％以下のとき、画像品質を許容範囲に維持することができる（図６）。例えば、箔押し加工、ラミネート加工および加飾加工の際には、トナー画像上の離型剤により箔押し材、ラミネートフィルムおよび加飾材がトナー画像に接着しにくくなり、画像品質が低下する。例えば、トナー画像上の離型剤の量が、箔押し加工では９２％以下、ラミネート加工および加飾加工では９３％以下のとき、画像品質を許容範囲に維持することができる。なお、折り加工、裁断加工またはステープル加工等の後加工は、画像品質への影響が小さい。

このような画像品質の問題に対し、画像形成システム１０では、後加工装置２００が所定の後加工を行うとき、定着部１６０の設定を第１の定着条件から第２の定着条件に変更するようにした。これにより、第１の定着条件で定着を行う場合に比べて、定着後にトナー画像上に染み出す離型剤の量が少なくなる。

例えば、定着ニップ部Ｎにおける加圧ローラー１６４の移動速度と定着ローラー１６３の移動速度との差を小さくすることにより、定着ニップ部Ｎに生じるせん断力が小さくなる。即ち、第２の定着条件で用紙にトナー画像を定着させると、第１の定着条件での定着に比べて、定着ニップ部Ｎでトナーが引き延ばされにくくなる。したがって、用紙にトナー画像を定着させる際に、トナー画像上に染み出す離型剤の量が少なくなる。

例えば、定着ニップ部Ｎの温度を低くすることにより、あるいは、ニップ幅またはニップ圧力を小さくすることにより、定着ニップ部Ｎに生じる熱量が小さくなる。即ち、第２の定着条件で用紙にトナー画像を定着させると、第１の定着条件での定着に比べて、定着ニップ部Ｎでトナーが溶融しにくくなる。したがって、用紙にトナー画像を定着させる際に、トナー画像上に染み出す離型剤の量が少なくなる。

図７は、定着ニップ部Ｎにおける加圧ローラー１６４の移動速度と定着ローラー１６３の移動速度との差ｄと、トナー画像上の離型剤の量との関係を表している。図７中、実線は定着部１６０を第１の定着条件に設定したときの結果を表し、破線は、このときよりも定着ニップ部Ｎの温度を２０度低くしたときの結果を表す。Ｄ１は、定着部１６０を第１の定着条件に設定したときの差ｄである。

図７に示すように、差ｄをＤ１よりも小さくすることにより（ｄ＜Ｄ１）、トナー画像上に染み出す離型剤の量が少なくなる。差ｄをＤ１よりも大きくすることにより（ｄ＞Ｄ１）、トナー画像上に染み出す離型剤の量が多くなる。また、第１の定着条件に比べて定着ニップ部Ｎの温度を低くすることにより、トナー画像上に染み出す離型剤の量が少なくなる。

図８は、ニップ幅およびニップ圧力と、トナー画像上の離型剤の量との関係を表している。定着部１６０を第１の定着条件に設定したときのニップ幅およびニップ圧力を１００％として、ニップ幅およびニップ圧力が表されている。

図８に示すように、ニップ幅またはニップ圧力を小さくすることにより、トナー画像上に染み出す離型剤の量が少なくなる。

このように画像形成システム１０では、後加工装置２００が所定の後加工を行うとき、トナー画像上に染み出す離型剤の量が少なくなるように、事前に定着部１６０の定着条件が変更される。これにより、トナー画像上に染み出た離型剤が後加工に及ぼす影響が小さくなり、離型剤に起因した画像品質の低下を抑えることができる。

また、画像形成システム１０では、画像形成装置１００から排出された用紙に後加工が施されないとき、または、所定の後加工以外の後加工が施されるときには、定着部１６０の設定は第１の定着条件に維持される。このため、トナー画像上の離型剤の量の減少に起因する不具合の発生を抑えることができる。例えば、トナー画像上の離型剤の量の減少に起因するジャムの発生を抑えることができる。また、印刷後の用紙が積載されるとき、トナー画像上の離型剤の量の減少に起因する用紙間のはりつきおよび画像の乱れ等を抑えることができる。

更に、定着部１６０の設定を第２の定着条件に変更したとき、分離部１６６の分離能力を高めることが好ましい。具体的には、分離部１６６のエアー風量を大きくすることが好ましい。これにより、トナー画像上の離型剤の量の減少に伴う離型性の低下を抑えることができる。また、定着部１６０の定着条件の設定に応じて、分離部１６６の分離能力を変更することにより、例えば、エアー風量の増大に起因した消費電力の増加を抑えることが可能となる。

以上のように、本実施形態の画像形成システム１０では、トナー画像が定着された用紙に後加工が施されたときにも、画像品質の低下を抑えることが可能となる。特に、印字率が高いパターンを印刷するとき、トナー画像上の離型剤の量が多くなりやすい。このため、画像形成システム１０を用いることにより、効果的に画像品質の低下を抑えることができる。また、表面が平滑な用紙、例えば、コート紙への印刷を行うとき、トナー画像上に染み出した離型剤の影響が大きくなりやすい。このため、画像形成システム１０を用いることにより、効果的に画像品質の低下を抑えることができる。

以上のように、実施形態において、定着部１６０および画像形成装置１００について説明した。しかしながら、本発明は、その技術思想の範囲内において当業者が適宜に追加、変形、および省略することができることはいうまでもない。

例えば、上述の例では、定着部１６０が定着ベルト１６２を有する場合について例示したが、そのような場合に限定されず、本発明は、定着部１６０が定着ベルト１６２を有しない構成にも適用できる。その場合、定着ローラー１６３が定着部材として機能する。

また、上述の例では、制御部５００が定着条件を制御する場合について説明したが、本発明はこのような場合に限定されず、定着部が制御部を有し、定着部の制御部がトナー付着量を制御するように構成されてもよい。

また、上述の例では、定着部１６０が第１の定着条件または第２の定着条件に設定される場合について説明したが、定着部１６０の定着条件は、３つ以上から選択されるようになっていてもよい。例えば、後加工装置２００によりニス加工が行われるときの定着条件の設定と、ラミネート加工が行われるときの定着条件の設定とが異なっていてもよい。

また、上述した実施形態に係る画像形成装置１００における処理は、上記のフローチャートのステップ以外のステップを含んでもよく、あるいは、上述したステップのうちの一部を含まなくてもよい。また、ステップの順序は、上述した実施形態に限定されない。さらに、各ステップは、他のステップと組み合わされて一つのステップとして実行されてもよく、他のステップに含まれて実行されてもよく、複数のステップに分割されて実行されてもよい。

また、画像形成装置１００の制御プログラムは、ＵＳＢメモリー、フレキシブルディスク、ＣＤ－ＲＯＭなどのコンピューター読み取り可能な記録媒体によって提供されてもよいし、インターネットなどのネットワークを介してオンラインで提供されてもよい。この場合、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムは、通常、メモリーやストレージなどに転送され記憶される。また、この制御プログラムは、たとえば、単独のアプリケーションソフトとして提供されてもよいし、画像形成装置の一機能としてその各装置のソフトウェアに組み込んでもよい。

１０ 画像形成システム、
１００ 画像形成装置、
１１０ 画像読取部、
１２０ 画像処理部、
１３０ 画像形成部、
１４０ 給紙部、
１５０ 用紙搬送部、
１６０ 定着部、
１６０Ｓ 非接触温度センサー、
１６１ 加熱ローラー、
１６１１ ヒーター、
１６２ 定着ベルト、
１６３ 定着ローラー、
１６４ 加圧ローラー、
１６５ 進入ガイド、
１６６ 分離部、
２００ 後加工装置、
３００ 通信部、
４００ 操作表示部、
５００ 制御部、
５１０ ＣＰＵ、
５２０ 補助記憶部、
５３０ ＲＡＭ、
５４０ ＲＯＭ、
Ｍ１ 第１駆動部、
Ｍ２ 第２駆動部、
Ｎ 定着ニップ部。

Claims (15)

1. 離型剤を含むトナー画像を形成する画像形成部と、
   定着部材および加圧部材を有するとともに、前記定着部材と前記加圧部材との間の定着ニップ部において、第１の定着条件で前記トナー画像を記録材に定着させる定着部と、
   前記記録材に定着された前記トナー画像に所定の後加工が施される情報を予め取得し、前記情報に応じて、前記定着部の設定を前記第１の定着条件とは異なる第２の定着条件に変更する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記第１の定着条件での前記定着ニップ部の幅よりも前記第２の定着条件での前記定着ニップ部の幅が小さくなるように、前記定着部を制御し、
   前記第２の定着条件では、前記定着ニップ部に生じる熱量が前記第１の定着条件での前記熱量よりも小さくなる、画像形成装置。
2. 前記定着ニップ部から前記記録材を離間させる分離部を更に有し、
   前記制御部は、前記定着部を前記第２の定着条件に変更するとき、前記分離部を制御して前記分離部の分離能力を変更する、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記定着部が前記第２の定着条件に設定されているときの前記分離部の分離能力は、前記定着部が前記第１の定着条件に設定されているときの前記分離部の分離能力よりも高くなっている、請求項２に記載の画像形成装置。
4. 離型剤を含むトナー画像を形成する画像形成部と、
   定着部材および加圧部材を有するとともに、前記定着部材と前記加圧部材との間の定着ニップ部において、第１の定着条件で前記トナー画像を記録材に定着させる定着部と、
   前記定着ニップ部から前記記録材を離間させる分離部と、
   前記記録材に定着された前記トナー画像に所定の後加工が施される情報を予め取得し、前記情報に応じて、前記定着部の設定を前記第１の定着条件とは異なる第２の定着条件に変更する制御部と、を備え、
   前記第２の定着条件では、前記定着ニップ部における前記加圧部材の移動速度と前記定着部材の移動速度との差が前記第１の定着条件での前記差よりも小さくなり、
   前記第１の定着条件および前記第２の定着条件では、前記定着ニップ部の温度は同じであり、
   前記制御部は、前記定着部を前記第２の定着条件に変更するとき、前記定着部が前記第１の定着条件に設定されているときの前記分離部の分離能力よりも高くなるように、前記分離部を制御する、画像形成装置。
5. 前記定着部材を駆動させる第１駆動部と、前記加圧部材を駆動させる第２駆動部とを更に有し、
   前記制御部は、前記第２の定着条件での前記差が前記第１の定着条件での前記差よりも小さくなるように、前記第１駆動部および前記第２駆動部を制御する、請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記制御部は、前記第１の定着条件での前記定着部材の移動速度よりも、前記第２の定着条件での前記定着部材の移動速度を上げるように、前記第１駆動部を制御する、請求項５に記載の画像形成装置。
7. 前記制御部は、前記第１の定着条件での前記定着ニップ部の幅よりも前記第２の定着条件での前記定着ニップ部の幅が小さくなるように、前記定着部を制御する、請求項４～６のいずれかに記載の画像形成装置。
8. 前記制御部は、前記第１の定着条件での前記定着ニップ部の温度よりも前記第２の定着条件での前記定着ニップ部の温度が低くなるように、前記定着部を制御する、請求項１～３のいずれかに記載の画像形成装置。
9. 前記制御部は、前記第１の定着条件で前記定着ニップ部にかかる圧力よりも前記第２の定着条件で前記定着ニップ部にかかる圧力が小さくなるように、前記定着部を制御する、請求項１～８のいずれかに記載の画像形成装置。
10. 前記分離部は、前記定着ニップ部にエアーを吹き付け、
    前記制御部は、前記定着部が前記第１の定着条件に設定されているときの前記分離部のエアー風量よりも、前記定着部が前記第２の定着条件に設定されているときの前記分離部のエアー風量が大きくなるように、前記分離部を制御する、請求項２～４のいずれかに記載の画像形成装置。
11. 請求項１～１０のいずれかに記載の画像形成装置と、
    前記記録材に定着された前記トナー画像に前記後加工を施す、後加工装置と、を備える画像形成システム。
12. 所定の前記後加工は、ニス加工、ラミネート加工、箔押し加工および加飾加工の少なくともいずれか１つを含む、請求項１１に記載の画像形成システム。
13. 離型剤を含むトナー画像を形成する画像形成部と、
    定着部材および加圧部材を有するとともに、前記定着部材と前記加圧部材との間の定着ニップ部において、第１の定着条件で前記トナー画像を記録材に定着させる定着部と、を備えた画像形成装置を制御する制御方法であって、
    前記記録材に定着された前記トナー画像に施される後加工の情報を予め取得するステップ（ａ）と、
    前記ステップ（ａ）で取得された前記情報に基づいて、前記定着部の設定を前記第１の定着条件とは異なる第２の定着条件に変更するか判断するステップ（ｂ）と、
    前記ステップ（ｂ）で、前記定着部の設定を前記第２の定着条件に変更すると判断したとき、前記第１の定着条件での前記定着ニップ部の幅よりも前記第２の定着条件での前記定着ニップ部の幅が小さくなるように、前記定着部を制御し、前記定着ニップ部に生じる熱量を前記第１の定着条件よりも小さくして、前記トナー画像を前記記録材に定着させるステップ（ｃ）と、
    を含む画像形成装置の制御方法。
14. 離型剤を含むトナー画像を形成する画像形成部と、
    定着部材および加圧部材を有するとともに、前記定着部材と前記加圧部材との間の定着ニップ部において、第１の定着条件で前記トナー画像を記録材に定着させる定着部と、
    前記定着ニップ部から前記記録材を離間させる分離部と、を備えた画像形成装置を制御する制御方法であって、
    前記記録材に定着された前記トナー画像に施される後加工の情報を予め取得するステップ（ａ）と、
    前記ステップ（ａ）で取得された前記情報に基づいて、前記定着部の設定を前記第１の定着条件とは異なる第２の定着条件に変更するか判断するステップ（ｂ）と、
    前記ステップ（ｂ）で、前記定着部の設定を前記第２の定着条件に変更すると判断したとき、前記定着ニップ部での前記加圧部材の移動速度と前記定着部材の移動速度との差を前記第１の定着条件よりも小さくし、かつ、前記定着ニップ部の温度を前記第１の定着条件と同じにして、前記トナー画像を前記記録材に定着させるステップ（ｃ）と、
    前記ステップ（ｂ）で、前記定着部の設定を前記第２の定着条件に変更すると判断したとき、前記定着部が前記第１の定着条件に設定されているときの前記分離部の分離能力よりも高くなるように、前記分離部を制御するステップ（ｄ）と、
    を含む画像形成装置の制御方法。
15. 請求項１３または１４に記載の制御方法を、画像形成装置を制御するコンピューターに実行させるための画像形成装置の制御プログラム。