JP2001305895A

JP2001305895A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001305895A
Application number: JP2000126174A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Tomita; 邦彦富田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-04-26
Filing date: 2000-04-26
Publication date: 2001-11-02
Also published as: US6505016B2; CN1320843A; US20010051057A1; CN1134713C; HK1041730A1; HK1041730B; DE60100579D1; DE60100579T2; EP1158367A1; KR100371789B1; EP1158367B1; KR20010100914A

Abstract

(57)【要約】【課題】低温度で定着部材の表面粗さを抑えてオフセ
ットを起こさず、１枚の画像形成で有彩色トナーのカラ
ー画像と、ブラックトナー部分の艶消し画像を得る。【解決手段】発熱体２で加熱された定着ローラ１と加
圧ローラ３で被定着物５を挟持して被定着物５上のトナ
ー５ａを加熱溶融する。さらに冷却部４により定着ロー
ラ１の冷却により被定着物５上のトナー５ａが冷却され
て軟化点あるいは融点以下になった後、定着ローラ１よ
り被定着物５が引き剥がされる。この定着ローラ１のト
ナー５ａに接触する側の面はその表面粗さと、使用する
有彩色トナーとブラックトナーの溶融粘度の違いと、ブ
ラックトナーの溶融粘度に応じた定着温度の切り換えに
よってトナー表面に光沢のあるカラー画像と艶消しの画
像を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やファクシ
ミリ、プリンタ等に用いられている静電気を利用した静
電荷現像する電子写真方式を用いる画像形成装置であ
り、特にフルカラーの高品位画像を形成する画像形成装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、カラートナーを用いたフルカラー
の画像形成装置として、マゼンタトナー、シアントナー
及びイエロートナーの３色の有彩色トナーを用いるも
の、または、この３色の有彩色トナーにブラックトナー
を加えた４色のトナーを用いるものが提案、実施されて
いる。

【０００３】これら形成された画像に光沢を出すための
原理としては、一般にトナー層の表面が平滑であれば光
が当たったときに鏡面反射しやすく光沢がでる。これに
対して、表面の平滑度が低ければ光が当たったとき、表
面で乱反射するために艶消しとなる。このことから、従
来の方式ではトナー層の表面を潰しやすくする必要があ
り、定着時において溶融粘度を下げるために加熱温度を
上げてきた。さらに、溶融粘度が低い状態で定着を行う
と溶融粘度が低いがために引き剥がしの際に、トナーの
一部が定着部材に接着しトナー層が層間剥離状態となる
オフセットを起こすことから、この問題を補助的に解決
するため定着部材へのオイル塗布が行われる。

【０００４】また、このような溶融粘度が下がった状態
のトナーであっても、特公昭５１―２９８２５号公報の
電子写真の定着方法や、特開昭６３−１１８２９１号公
報，特開昭６３−１１８２９２号公報，特開昭６３−１
１８２９３号公報の熱転写記録方法に開示されるような
技術により、オフセットすることなく定着することがで
きる。

【０００５】特公昭５１―２９８２５号公報に記載され
るものは、フィルムシートを利用した定着部で被定着物
に熱を印加した後、フィルムシートと被定着物の密着を
保ったまま冷却を行いトナーが固化した後引き剥がすと
いうものであり、さらに強制冷却の概念も盛り込まれて
おり、具体的な強制冷却方法として送風、水冷が挙げら
れている。

【０００６】また、ホットメルト印字媒体の公知技術と
して特開昭６３−１１８２９１号公報，特開昭６３−１
１８２９２号公報，特開昭６３−１１８２９３号公報に
記載されるように、ワックスを主成分としたような粘度
の低いホットメルト印字媒体であっても連続的な稼働状
態でフィルムに対してオフセットを生ずることのない定
着ができるようになった。一般に熱転写の印字媒体は主
成分がワックスであり、ワックスの粘度は１０から１０
⁴程度であり、このような低粘度の印字媒体であっても
オフセットが発生することはない。

【０００７】具体的には、これら技術は加熱溶融後、示
差走査熱量計（ＤＳＣ）で測定した温度がトップピーク
値以下の温度に下がってからフィルムシートを引き剥が
すというものである。特に、特開昭６３―１１８２９１
号公報では冷却方法として空気吹き付け、または冷媒と
して水、フレオンガス等で強制的に冷却を行うことが、
特開昭６３―１１８２９２号公報ではフィルムシートと
被転写体とを密着した状態で冷却部を通過させること
が、また特開昭６３―１１８２９３号公報ではフィルム
シートと被転写体とを引き剥がす機構を設け、また引き
剥がすまでの間フィルムシートと被転写体を密着した状
態に保つ機構も設けていることが記載されている。

【０００８】これらの効果としてはフィルムシート（定
着部材）上に印字媒体（トナー）が残る現象（いわゆる
オフセット）を防止している。したがって、この方式に
よれば従来の方式に比べて、溶融粘度の低いトナーでも
オフセットを起こすことなく使用することができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の前記フルカラーの画像形成装置によってカラ
ー画像を形成すると、通常のモノクロ画像よりは光沢が
得られるものの不完全であり、逆にブラックトナーによ
り形成される画像は他の有彩色トナーの定着条件と合わ
せるために、照り返しが発生して読みづらいものになっ
ており全体的に非常に画像品位の低いものとなってい
た。

【００１０】また、トナーの粘度が低い状態で定着を行
うと、定着部材にトナーが残るオフセット等の問題も発
生しやすく、オイルを定着部材に塗布する装置が必要と
なり装置の大型化及びコストの増大が大きかった。しか
も、従来の方式のように定着温度を上げるような方法で
は、消費電力が大きくなり低消費エネルギーの要求を満
足することはできないという問題があった。

【００１１】本発明は、前記従来技術の問題を解決する
ことに指向するものであり、低温度での定着として定着
部材の表面粗さを抑えて定着時の加圧力を適正値とし、
かつオイルを使用することなく簡単な装置構成により画
像形成を行ってもオフセットを起こすことなく、１枚の
画像形成にて一様で均一な有彩色トナーによるカラー画
像を形成しつつ、ブラックトナーの印刷部分のみ光沢画
像と艶消しの画像のどちらかを選択できる画像形成装置
を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明に係る画像形成装置は、静電気を利用した静
電荷現像を行うため、発熱体を有しローラ状あるいはベ
ルト状である定着部材と一対の加圧部材とから成る定着
部を有し、有彩色及びブラックのトナーによる粉像が形
成された被定着物を搬送させ、トナーの軟化点あるいは
融点以上の状態まで加熱を行い、トナーの溶解後に加熱
を停止して冷却し、トナーの温度が軟化点あるいは融点
以下となったときに、定着部において被定着物を定着部
材から引き剥がす画像形成装置であって、定着部材の表
面粗さＲｚを０＜Ｒｚ≦２０μｍとし、かつ定着部材と
加圧部材間の加圧力を、トナーの軟化点あるいは融点以
上の温度における溶融粘度をηとすると、線圧でＰ＝
（（９／５）×Ｌｏｇη−４／５）／１５からＰ＝
（（１／１００）×Ｌｏｇη）／１５[９．８×１００
Ｎ／ｍ]とすることにより被定着物を挟持させて画像を
形成することを特徴とする。

【００１３】また、前記有彩色のトナーの使用域におけ
る溶融粘度η_cを、軟化点あるいは融点以上の温度にお
いて１０〜１０¹³ [c poise]としたこと、前記ブラック
のトナーの使用域における溶融粘度η_bを、ゴム域状態
となる温度において１０⁷〜１０¹⁸ [c poise]であり、
軟化点あるいは融点以上の温度において１０〜１０¹³
[c poise]としたこと、さらに、前記有彩色及びブラッ
クのトナーの溶融粘度を、有彩色トナーの溶融粘度η_c
とブラックトナーのゴム域状態となる温度における溶融
粘度η_bにおいてη_c＜η_b×１００としたことを特徴と
する。

【００１４】また、前記ブラックのトナーのゴム域状態
における温度幅を、５〜７０ｄｅｇとしたこと、さら
に、前記ブラックのトナーにおけるゴム域状態と軟化点
あるいは融点以上となる両温度幅のそれぞれに、有彩色
トナーの使用域における定着により過熱溶融する温度幅
が１０ｄｅｇ以上またがることを特徴とする。

【００１５】また、前記定着部材の定着温度を、トナー
の溶融粘度に合わせて可変する手段を備え、この手段に
より光沢画像あるいは艶消し画像の形成を行うこと、さ
らに、前記光沢画像あるいは艶消し画像の選択を、外部
からの入力により切り換える手段を装置本体に設けたこ
と、あるいは、制御機能としてプリンタドライバに有
し、前記プリンタドライバを稼働させるパーソナルコン
ピュータと接続して構成したものである。

【００１６】前記構成によれば、溶融粘度の低いトナー
で、かつオイル塗布を行わなくてもオフセットを生じる
ことがなく、安定した状態で１枚の画像形成において一
様で均一な有彩色トナーによるカラー画像を形成しつ
つ、ブラックトナーの印刷部分のみ光沢画像と艶消し画
像とのどちらかを選択して画像を得ることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明にお
ける実施の形態を詳細に説明する。

【００１８】図１は本発明の実施の形態における実施例
１である画像形成装置の定着部の機構を示した図であ
る。図１において、１は定着ローラ、２は発熱体、３は
加圧ローラ、４は冷却部、５は被定着物、５ａはトナー
である。

【００１９】図１に示す実施例１では、ハロゲンランプ
等の発熱体２で加熱された定着ローラ１と加圧ローラ３
で被定着物５を挟持して被定着物５上のトナー５ａを加
熱溶融する。さらに冷却部４により定着ローラ１が冷却
され被定着物５上のトナー５ａが冷却されて軟化点ある
いは融点以下になった後、定着ローラ１より被定着物５
が引き剥がされる。このとき、定着ローラ１のトナー５
ａに接触する側の面は、表面粗さを極力抑えて粗さがあ
ったとしても、表面粗さＲｚを２０μｍ以下としてある
ため、トナー５ａ表面に凹凸が形成されて、定着ローラ
１上のトナー５ａの表面は光沢の強い画像となり易い。
この図１において、冷却部４は回転するローラ状の形状
でも良いし、固定されていてもよく、どのような形状で
あっても良い、また、内部に水等の冷媒を通して積極的
に冷却を行っても良い。

【００２０】図２は本実施の形態における実施例２であ
る画像形成装置の定着部の機構を示した図である。図２
において、１は定着ローラ、１ａは定着ベルト、１ｂは
補助ベルト、２は発熱体、３，３′は加圧ローラ、５は
被定着物、５ａはトナー、６は冷却ローラである。

【００２１】図２に示す実施例２では実施例１の定着ロ
ーラ１の代わりに、定着ローラ１を使用してその上にエ
ンドレスのフィルムまたはシートから成る無端ベルトの
定着ベルト１ａが冷却ローラ６と共にかけられている。
また、加圧ローラ３は定着ベルト１ａを介して定着ロー
ラ１と被定着物５を挟持する加圧ローラであり、加圧ロ
ーラ３′と共に補助ベルト１ｂがかけられている。した
がって、これは図１に示す実施例１の定着ローラ１に代
えて定着ベルト１ａを介するようにした形状でありその
効果は同様である。また、このとき加圧ローラ３′及び
補助ベルト１ｂはなくても良い。

【００２２】また、冷却ローラ６で冷却せずに定着ロー
ラ１及び冷却ローラ６の間で空気等を吹き付けて冷却し
ても良いし、あるいは定着ローラ１及び冷却ローラ６の
距離を充分とって自然冷却しても良い。

【００２３】そして、トナー５ａが冷却され軟化点ある
いは融点以下になった後、定着ベルト１ａより被定着物
５が引き剥がされる。さらに、定着ベルト１ａがトナー
５ａに接触する側の面においても、実施例１の説明で述
べたように表面粗さを抑えて、表面粗さＲｚを２０μｍ
以下としてあるため被定着物５上のトナー５ａの表面は
光沢の強い画像となり易い。

【００２４】図３は本実施の形態における実施例３であ
る画像形成装置の定着部の機構を示した図である。図３
において、１ａは定着ベルト、１ｂは補助ベルト、２ａ
は線状発熱体、３は加圧ローラ、５は被定着物、５ａは
トナー、６は冷却ローラ、７，７′は補助ローラであ
る。

【００２５】図３に示す実施例３では、実施例１の定着
ローラ１の代わりに固定された線状発熱体２ａにより定
着ベルト１ａを介して被定着物５を加熱する。加圧ロー
ラ３は定着ベルト１ａを介して線状発熱体２ａで被定着
物５を挟持する加圧ローラであり、この図３では補助ロ
ーラ７′と共に補助ベルト１ｂがかけられているが、補
助ベルト１ｂと補助ローラ７′はなくても良い。冷却ロ
ーラ６は補助ローラ７と共に、線状発熱体２ａを通る定
着ベルト１ａがかけられている。この場合にも補助ロー
ラ７はなくてもよい。また、冷却ローラ６では冷却せず
線状発熱体２ａと冷却ローラ６の間で空気を吹き付ける
等の自然冷却を利用しても良い。

【００２６】そして、トナー５ａが冷却され軟化点ある
いは融点以下になった後、定着ベルト１ａより被定着物
５が引き剥がされ、また定着ベルト１ａのトナー５ａに
接触する側の面は表面粗さを抑えて、表面粗さＲｚを２
０μｍ以下としてあるため、定着ベルト１ａ側のトナー
５ａの表面は光沢の強い画像となり易い。

【００２７】なお、本発明の画像形成装置における現像
方式としては、どのような方法でも可能であり、例え
ば、乾式現像の場合、一成分現像であっても良いし、ま
たは二成分現像であっても良く、トナージェットのよう
な他の現像方式であっても良い。あるいは、湿式現像の
ようなものでも良い。

【００２８】図４は本実施の形態における画像形成装置
の定着温度を切り換える手段の動作を示すフローチャー
トである。本発明の画像形成装置は前記実施例１〜３で
説明したいずれかの定着部を備えており、さらに前記定
着部の定着温度をトナーの溶融粘度に合わせ切り換えを
行う。この定着温度を可変とすることで、ブラックトナ
ーの光沢と艶消しを使い分けるわけであるが、それを選
択し切り換える手段であるスイッチはユーザーが使い易
い形でなければならない。

【００２９】例えば、ユーザが簡単に操作できるような
形としては、画像形成装置本体の操作部近傍にスイッチ
を設け、ユーザの所望に応じて切り換えればもっとも扱
い易いし、それが機械的レバースイッチであっても、ト
グルスイッチのようなものであっても良い。または、形
を少し変えて操作パネル上でその他の操作スイッチ類の
中に設けて、ソフト的に制御しても良い。

【００３０】さらに、パーソナルコンピュータにより画
像形成装置を制御するような、画像形成装置に接続され
るパーソナルコンピュータ上で稼働するプリンタドライ
バによって、前記した光沢あるいは艶消し出力の選択制
御を行っても良い。

【００３１】図４に示すフローチャートのように、本発
明の画像形成装置は装置本体に設けたメカニカルスイッ
チ又はプリンタドライバからの光沢、艶消しを指示する
信号（あるいは、データ送信）を受け（Ｓ１）、その指
示に応じて処理を行う（光沢ならば処理Ｓ３、艶消しな
らば処理Ｓ４）ための判断を行う（Ｓ２）。前記の各判
断により光沢ならば定着部の定着温度を高温出力として
処理を行い（Ｓ３）、艶消しならば定着部の定着温度を
低温出力として処理を行う（Ｓ４）。

【００３２】従来の方式では光沢を上げるためにトナー
の溶融粘度を下げていて、通常用いられるトナーの溶融
粘度は１０⁷〜１０¹³ [c poise]程度である。このとき
のオフセットの発生を防止するために、定着部材にオイ
ル塗布を行っている。しかし、更に粘度の低いトナーを
使用すると、このオイル塗布のみではオフセットを防止
することはできない。本発明では前記の各実施例に示し
た構成により、融点以上の温度において１０⁷〜１０¹³
[c poise]のトナーは勿論のこと、１０〜１０⁷[c pois
e]ような粘度の低いトナーであっても、オイル塗布を行
うことなくオフセットが起こらず安定した定着が可能と
なった。

【００３３】ここで、本発明における溶融粘度とは軟化
点かあるいは融点以上の温度におけるものである。しか
もこれら軟化点及び融点は、島津製作所製のフローテス
ターの測定における軟化温度、流出開始温度に対応す
る。また、ゴム域は軟化温度と流出開始温度迄の範囲を
指す。

【００３４】一般に熱可塑性樹脂を加熱すると軟化点ま
では固体であり、軟化点を超えると柔らかくなり粘性を
呈し、これを更に加熱し融点を超えるともっと柔らかく
なり粘い液体状態になるが、このときの軟化点から融点
迄の温度の幅や、軟化点から融点迄の粘性及び融点以上
の粘性は樹脂の分子量、分子量分布、結晶化度、架橋
度、分子間力等により異なり、分子量を下げると分子鎖
は短くなるために絡み合いが緩くなり溶融粘度は下が
る。また、分子量分布が狭くなってもやはり分子鎖の絡
み合いが緩くなり溶融粘度は下がる。更に分子間の架橋
度を下げるとそれぞれの分子が動きやすくなるために溶
融粘度は下がる。

【００３５】したがって、有彩色トナーの溶融粘度が実
際に軟化点から融点迄の間に１０〜１０¹³ [c poise]の
溶融粘度を呈するものであれば本発明においては軟化点
以上の温度で使用し、軟化点から融点迄の間の溶融粘度
が１０¹³ [c poise]を超え、融点以上の温度において１
０〜１０¹³ [c poise]であるようなものであれば本発明
においては融点以上の温度を使用する。このときブラッ
クトナーは光沢の用途において、融点以上の温度で使用
して溶融粘度は１０〜１０¹³ [c poise]であり、艶消し
の用途においてはゴム域状態となる範囲内の温度で使用
して溶融粘度は１０⁷〜１０¹⁸ [c poise]である。

【００３６】これにより、本発明の画像形成装置は図４
に示すフローチャートのように、定着温度を可変とする
ことによりブラックトナーの光沢あるいは艶消しの状態
を選択することができる。同時に有彩色トナーにあって
は、高光沢の状態を維持しなければならないため、当然
有彩色トナーの使用域となる温度範囲はブラックトナー
のゴム域状態とブラックトナーの融点以上となる温度の
両方にまたがっていなければならない。

【００３７】実際に画像形成装置の余裕度及び使用環境
の変動を考慮すると、有彩色トナーの使用域の温度はブ
ラックトナーのゴム域状態とブラックトナーの融点以上
となる両温度に最低でも１０ｄｅｇ以上またがっていな
ければ安定して使用できない。

【００３８】また、実験の結果、前記の方式により定着
部材にオイル等を塗布することなくオフセットの発生を
防止することが可能となったが、これだけでは完全な光
沢が得られないことが判明した。この原因は、定着部に
おいて加熱加圧したときにトナーの溶融粘度が低いため
に、簡単にトナー表面が潰されて定着部材の表面に密着
するようになる。このために、固体化した後に引き剥が
すことでトナー表面が定着部材の表面でエンボスされて
しまうことから、定着部材の表面が平滑でないと光沢度
が下がってしまうと考えられる。また、定着時の圧力が
低すぎるとトナーが潰しきれずに表面に凹凸が残り光沢
が下がったり、あるいはトナーの接着が甘くなりやす
い。反対に圧力が高すぎるとトナー像が潰れ過ぎて画像
が太り、画像の再現性に問題がでることがわかった。

【００３９】以上のことを検討した結果、定着部材の表
面粗さを抑えて、粗さがあっても表面粗さＲｚが２０μ
ｍ以下であり、かつ定着部材と加圧部材間の加圧力がト
ナーの軟化点あるいは融点以上の温度における溶融粘度
をηとすると、線圧でＰ＝（（９／５）×Ｌｏｇη−４
／５）／１５からＰ＝（（１／１００）×Ｌｏｇη）／
１５[９．８×１００Ｎ／ｍ]である定着部にて所定の
トナーを使用することで、１枚の画像形成において一様
で均一な有彩色のトナーによるカラー画像を形成しつ
つ、ブラックのトナーによる印刷部分のみ光沢画像と艶
消しの画像のどちらかを選択できることがわかった。

【００４０】この有彩色トナーで光沢を得る傾向は定着
部材の表面粗さが小さければ小さいほど効果が高く、定
着部材の表面の粗くない状態が好ましく、表面粗さＲｚ
が０であることが理想であることは間違いない。しか
し、実際には表面粗さが負や０ということはあり得ない
ので、できるだけ粗さを抑え、表面粗さＲｚを２０μｍ
以下であること、好ましくはＲｚで１０μｍ以下、もっ
と好ましくは５μｍ以下、更に好ましくは１μｍ以下、
更にもっと好ましくは０．１μｍ以下であることが望ま
しい。

【００４１】また、トナーの軟化点あるいは融点以上の
温度において、有彩色トナーの溶融粘度が１０〜１０¹³
[c poise]でブラックトナーのゴム域状態における粘度
が１０⁷〜１０¹⁸ [c poise]である温度範囲か、有彩色
トナーの溶融粘度が１０〜１０¹³ [c poise]でブラック
トナーの融点以上の溶融粘度が１０〜１０¹³ [c poise]
である温度範囲を使用することで、有彩色トナーによる
カラー画像を形成しつつ、ブラックトナーによる印刷部
分のみ光沢画像と艶消しの画像のどちらかを選択でき
る。

【００４２】さらに、加圧ローラの両側加圧で実験した
ところ加圧力が図５に示すグラフの範囲内であればよい
ことがわかった。図５に示すグラフ中の○印は５℃，１
０％から３５℃，８０％の環境で本発明の意図する品質
が得られたことを示している。また、△印は常温常湿に
於いては本発明の意図する品質が得られるが、高温高
湿、低温低湿の環境ではそれぞれ問題があり、高温高湿
の環境で圧力が高い場合、ドットが潰れすぎて画像が太
りぎみになり、低温低湿の環境で圧力が低い場合、トナ
ーの接着が少し甘くなりやすい。さらに、×は高温高湿
の環境に於いて画像が完全に潰れて画像再現性に問題が
あり、低温低湿の環境に於いてはトナーの接着が甘くト
ナーの脱落が簡単に生じる。なお、グラフ中の縦軸は加
圧の片側を表しているので両側加圧では２倍の加圧とな
っており、実験に使用した加圧ローラの実長は３０ｃｍ
であった。

【００４３】したがって、有彩色トナーの溶融粘度η
[c poise]である時、定着部材と一対の加圧部材の加圧
力が線圧でＰ＝（（９／５）×Ｌｏｇη−４／５）／１
５からＰ＝（（１／１００）×Ｌｏｇη）／１５［９．
８×１００Ｎ／ｍ］であれば充分実用の範囲内ではあ
るが、好ましくはＰ＝（（９／７）×Ｌｏｇη−２／
７）／１５からＰ＝（（９／７００）×Ｌｏｇη−２／
７００）／１５［９．８×１００Ｎ／ｍ］、もっと好
ましくはＰ＝（Ｌｏｇη）／１５からＰ＝（（１９／１
２００）Ｌｏｇη−７／１２００）／１５［９．８×１
００Ｎ／ｍ］が良いことがわかった。

【００４４】また、トナーそれぞれに使用されるバイン
ダー樹脂の一例としては、ポリスチレン、ポリｐ−クロ
ロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びそ
の置換体の単重合体；スチレン−ｐ−クロロスチレン共
重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビ
ニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共
重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレ
ン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸
ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合
体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン
−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル
酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸
メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合
体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン
−ブタジエン共重合体、スチレンーイソプレン共重合
体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、
スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸
エステル共重合体などのスチレン系共重合体；ポリメチ
ルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩
化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、エポ
キシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹
脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族または
脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフ
ィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるい
は混合して使用できるが特にこれらに限定するものでは
なく、これらの樹脂に、必要に応じてカーボンブラック
やカラー顔料を混練分散して使用すればよく、当然帯電
制御剤の併用も可能である。

【００４５】また、粉体化した後、トナーの流動性を調
整するためにシリカ、チタン、ストロンチウム等の添加
剤を加えても良い。

【００４６】次に、前記の各実施例における画像形成装
置の定着部の機構にて、（表１）に示す溶融粘度ηのト
ナーを用いて、光沢度（％）は日本電色工業（株）製の
光沢度計を使用し、ＪＩＳＺ８７４１に基づいて、照射
角度６０°で測定を行った被定着物上に画像形成された
光沢度の測定結果の例を示す。

【００４７】

【表１】

【００４８】第１例として、定着部材の表面粗さＲｚを
０．１μｍ、使用トナーを（表１）に示すイエロー、マ
ゼンタ、シアン、ブラック、定着時のトナーの温度を１
１０℃として、画像形成処理を行ったところ、すべての
有彩色部は非常に光沢が高く、ブラック部は完全な艶消
しの画像を得ることができた。

【００４９】また、第２例として、定着部材の表面粗さ
Ｒｚを１μｍ、使用トナーを（表１）に示すイエロー、
マゼンタ、シアン、ブラック、定着時のトナーの温度を
１１０℃として、画像形成処理を行ったところ、すべて
の有彩色部は非常に光沢が高く、ブラック部は完全な艶
消しの画像を得ることができた。

【００５０】同様に、第３例として、定着部材の表面粗
さＲｚを５μｍ、使用トナーを（表１）に示すイエロ
ー、マゼンタ、シアン、ブラック、定着時トナーの温度
を１１０℃として、画像形成処理を行ったところ、すべ
ての有彩色部は非常に光沢が高く、ブラック部は完全な
艶消しの画像を得ることができた。

【００５１】第４例として、定着部材の表面粗さＲｚを
１０μｍ、使用トナーを（表１）に示すイエロー、マゼ
ンタ、シアン、ブラック、定着時のトナー温度を１１０
℃として、画像形成処理を行ったところ、すべての有彩
色部は光沢が高く、ブラック部は完全な艶消しの画像を
得ることができた。

【００５２】第５例として、定着部材の表面粗さＲｚを
２０μｍ、使用トナーを（表１）に示すイエロー、マゼ
ンタ、シアン、ブラック、定着時のトナー温度を１１０
℃として、画像形成処理を行ったところ、すべての有彩
色部は光沢が得られ、ブラック部は完全な艶消しの画像
を得ることができた。

【００５３】第６例として、定着部材の表面粗さＲｚを
２０μｍ、使用トナーを（表１）に示すイエロー、マゼ
ンタ、シアン、ブラック、定着時のトナー温度を１１０
℃として、画像形成処理を行ったところ、すべての有彩
色部で光沢が鈍くなり、ブラック部は完全な艶消しの画
像を得ることができた。

【００５４】第７例として、定着部材の表面粗さＲｚを
１μｍ、使用トナーを（表１）に示すイエロー、マゼン
タ、シアン、ブラック、定着時のトナー温度を１４０℃
として、画像形成処理を行ったところ、すべての有彩色
部及びブラック部ともに光沢の高い画像を得ることがで
きた。

【００５５】第８例として、定着部材の表面粗さＲｚを
５μｍ、使用トナーを（表１）に示すイエロー、マゼン
タ、シアン、ブラック、定着時のトナー温度を１４０℃
として、画像形成処理を行ったところ、すべての有彩色
部及びブラック部ともに光沢の高い画像を得ることがで
きた。

【００５６】以上の各例における光沢度の測定結果をま
とめると、（表２）のようになる。

【００５７】

【表２】

【００５８】以上のことから、本発明における有彩色ト
ナーが所定の粘度になるときの温度がブラックトナーの
ゴム域状態となる温度範囲内の加熱であって、ブラック
トナーの溶融粘度が１０⁷〜１０¹⁸ [c poise]であり、
かつ有彩色トナーの溶融粘度より１００倍以上高ければ
定着部材によりブラックトナーの表面を潰しきれずにブ
ラックトナーのみが艶消し画像となり、有彩色トナーは
溶融粘度が１０〜１０ ¹³ [c poise]と低いので光沢のあ
る画像になる。

【００５９】また、有彩色トナーが所定の粘度になると
きの温度がブラックトナーの融点以上の加熱であって、
ブラックトナーの溶融粘度が１０〜１０¹³ [c poise]で
あり、かつ有彩色トナーの溶融粘度の１００倍以内であ
ればブラックトナーの表面は平滑化され光沢の状態は有
彩色トナーと同じようなレベルに押さえられる。

【００６０】したがって、ブラックトナーの溶融粘度に
応じて定着温度を使い分ければ、画像中で有彩色トナー
は常に光沢のある画像となり、これに対してブラックト
ナーは光沢画像にすることも可能であるし艶消し画像に
することも可能となるので用途によって光沢を使い分け
ることができる。

【００６１】また、トナーの軟化点及び融点のばらつ
き、及び定着部の温度制御の幅を考慮するとブラックト
ナーのゴム域状態となる温度幅は５ｄｅｇ以上必要であ
り、また加熱用発熱体の余裕度を考慮すると７０ｄｅｇ
以下である必要がある。

【００６２】実際に各種トナーの溶融粘度を変えて画像
をとると、ブラックトナーと有彩色トナーの粘度差はブ
ラックトナーが１００倍以上有彩色トナーより粘度が高
くないと艶消しと光沢画像の差が付きにくく、この粘度
差として好ましくは１０００倍、もっと好ましくは１０
０００倍、さらにはそれ以上の可能な範囲内の差がある
とはっきりした艶消しと光沢との差が現れた画像を得る
ことができる。

【００６３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
被定着物に当たる定着部材の表面粗さを抑えて、表面粗
さＲｚを２０μｍ以下とし、かつ加圧力をトナーの軟化
点あるいは融点以上の温度における溶融粘度ηにおい
て、線圧でＰ＝（（９／５）×Ｌｏｇη−４／５）／１
５からＰ＝（（１／１００）×Ｌｏｇη）／１５[９．
８×１００Ｎ／ｍ]とすることにより、有彩色トナーの
溶融粘度を１０〜１０¹³ [c poise]になる温度以上でブ
ラックトナーのゴム域状態が１０⁷〜１０¹⁸ [c poise]
であり、かつ有彩色トナーの溶融粘度より１００倍以上
高ければブラックトナーのみが艶消し画像となり、有彩
色トナーは光沢のある画像を得ることができる。

【００６４】また、有彩色トナーが所定の粘度になると
きの温度がブラックトナーの融点以上の加熱であって、
ブラックトナーの溶融粘度が１０〜１０¹³ [c poise]で
あり、かつ有彩色トナーの溶融粘度の１００倍以内であ
ればブラックトナーの表面は平滑化されて有彩色トナー
と同じような光沢の状態とすることできる。

【００６５】さらに、ブラックトナーの溶融粘度に応じ
て定着温度を切り換える手段により、画像中で有彩色ト
ナーは常に光沢のある画像として、これに対してブラッ
クトナーは光沢画像にすることも可能であるし艶消し画
像にすることも可能となる用途によって使い分けること
ができる。

【００６６】よって、溶融粘度の低いトナーで、かつオ
イル塗布を行わなくてもオフセットを生じることがな
く、安定した状態で１枚の画像形成において一様で均一
な有彩色トナーによるカラー画像を形成しつつ、ブラッ
クトナーの印刷部分のみ艶消し画像とする画像を得るこ
とができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における実施例１である画
像形成装置の定着部の機構を示す図

【図２】本発明の実施の形態における実施例２である画
像形成装置の定着部の機構を示す図

【図３】本発明の実施の形態における実施例３である画
像形成装置の定着部の機構を示す図

【図４】本発明の実施の形態における画像形成装置の定
着温度の切り換え処理を示すフローチャート

【図５】加圧ローラの加圧力とトナーの溶融粘度の関係
を示すグラフ

【符号の説明】

１定着ローラ１ａ定着ベルト１ｂ補助ベルト２発熱体２ａ線状発熱体３，３′ 加圧ローラ４冷却部５被定着物５ａトナー６冷却ローラ７，７′ 補助ローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】静電気を利用した静電荷現像を行うた
め、発熱体を有しローラ状あるいはベルト状である定着
部材と一対の加圧部材とから成る定着部を有し、有彩色
及びブラックのトナーによる粉像が形成された被定着物
を搬送させ、前記トナーの軟化点あるいは融点以上の状
態まで加熱を行い、前記トナーの溶解後に加熱を停止し
て冷却し、前記トナーの温度が軟化点あるいは融点以下
となったときに、前記定着部において前記被定着物を前
記定着部材から引き剥がす画像形成装置であって、前記定着部材の表面粗さＲｚを０＜Ｒｚ≦２０μｍと
し、かつ前記定着部材と前記加圧部材間の加圧力を、ト
ナーの軟化点あるいは融点以上の温度における溶融粘度
をηとすると、線圧でＰ＝（（９／５）×Ｌｏｇη−４
／５）／１５からＰ＝（（１／１００）×Ｌｏｇη）／
１５[９．８×１００Ｎ／ｍ]とすることにより前記被
定着物を挟持させて画像を形成することを特徴とする画
像形成装置。
【請求項２】前記有彩色のトナーの使用域における溶
融粘度η_cを、軟化点あるいは融点以上の温度において
１０〜１０¹³ [c poise]としたことを特徴とする請求項
１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記ブラックのトナーの使用域における
溶融粘度η_bを、ゴム域状態となる温度において１０⁷〜
１０¹⁸ [c poise]であり、軟化点あるいは融点以上の温
度において１０〜１０¹³ [c poise]としたことを特徴と
する請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】前記有彩色及びブラックのトナーの溶融
粘度を、前記有彩色トナーの溶融粘度η_cと前記ブラッ
クトナーのゴム域状態となる温度における溶融粘度η_b
においてη_c＜η_b×１００としたことを特徴とする請求
項２または３記載の画像形成装置。
【請求項５】前記ブラックのトナーのゴム域状態にお
ける温度幅を、５〜７０ｄｅｇとしたことを特徴とする
請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】前記ブラックのトナーにおけるゴム域状
態と軟化点あるいは融点以上となる両温度幅のそれぞれ
に、有彩色トナーの使用域における定着により過熱溶融
する温度幅が１０ｄｅｇ以上またがることを特徴とする
請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】前記定着部材の定着温度を、トナーの溶
融粘度に合わせて可変する手段を備え、前記手段により
光沢画像あるいは艶消し画像の形成を行うことを特徴と
する請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装
置。
【請求項８】前記光沢画像あるいは艶消し画像の選択
を、外部からの入力により切り換える手段を装置本体に
設けたことを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】前記光沢画像あるいは艶消し画像の選択
を、制御機能としてプリンタドライバに有し、前記プリ
ンタドライバを稼働させるパーソナルコンピュータと接
続したことを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。