JP2002258712A

JP2002258712A - 画像形成装置および画像形成方法

Info

Publication number: JP2002258712A
Application number: JP2001057965A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Uneme; 和彦采女; Satoshi Nishida; 聡西田; Yukie Matsudaira; 幸恵松平; Kazutoshi Kobayashi; 一敏小林
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2001-03-02
Filing date: 2001-03-02
Publication date: 2002-09-11

Abstract

(57)【要約】【課題】小型で、且つ、簡易な構成で光沢度の高いト
ナー像を得られる画像形成装置およびその画像形成方法
を提供する。【解決手段】転写材に担持されたトナー像を複数回定
着することを特徴とする画像形成装置および画像形成方
法。

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、レーザー
プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装
置および画像形成方法に関し、より詳しくは、トナー像
の定着に特徴を有する画像形成装置および画像形成方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】写真画像等のグラフィカルな画像に要求
される画質には、高階調と高光沢などがある。ハロゲン
化銀を用いた印画紙は、白色部から高濃度部まで均一で
高い光沢度と高階調性を有しており、高画質としての特
性を満たしている。電子写真方式で形成されるトナー像
に前記画質特性を持たせる手段としては、トナー像表面
の平滑性を高める方法が知られている。

【０００３】高光沢紙等を用いて高画質なトナー像を形
成するためには、普通紙に比較してトナー像の光沢度も
高める必要がある。トナー像の光沢度は、トナーの物
性、トナー像に与える熱量や圧力、搬送スピードにより
変化する。

【０００４】従来、トナー像の光沢度を上げるハイグロ
スモードにおいて、普通紙と同様のプロセススピードで
感光体上にトナー像を形成し、高光沢紙等の転写材に前
記トナー像を転写した後、搬送スピードを減速して定着
時間を増大させることにより光沢度の高い鮮やかな画像
を得る方法が提案されている。しかしながら、この方法
では、搬送スピードを減速するために転写部と定着部と
の間に転写材の長さよりも長い搬送路を設けなければな
らず、装置が大型化する問題がある。

【０００５】前記大型化の問題を解決するためには、転
写材の先端が転写領域に達した時点で、感光体上のトナ
ー像の形成および転写を含む全プロセススピードを落と
し、定着時間を増大させる方法が考えられるが、急に搬
送スピードを落とすと、感光体周りのプロセススピード
ダウンと定着部のスピードダウンが微妙にずれることに
より転写材にたわみ等が発生し、結果として転写がうま
く行われず、抜け等の画像欠陥が起きることがある。ま
た、定着部のスピードダウンは定着ローラの回転駆動源
の制御のみで行えるが、感光体周りのプロセススピード
ダウンは、露光条件や現像条件等をスピードダウン量に
応じて制御する必要があり、複雑で難しくなってしま
う。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
問題点に鑑み、小型で、且つ、簡易な構成で光沢度の高
いトナー像を得られる画像形成装置およびその画像形成
方法を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、以
下の構成により達成された。

【０００８】１．転写材に担持されたトナー像を複数回
定着することを特徴とする画像形成装置および画像形成
方法。

【０００９】２．前記複数回定着するうち２回目以降の
定着速度を、１回目の定着速度よりも遅くすることを特
徴とする上記１に記載の画像形成装置および画像形成方
法。

【００１０】３．前記２回目以降の定着速度が、前記１
回目の定着速度の２０％以上であることを特徴とする上
記２に記載の画像形成装置および画像形成方法。

【００１１】４．前記複数回定着が３回以上の定着であ
って、前記２回目以降の定着速度が、前記１回目の定着
速度の５０％以上であることを特徴とする上記２または
３に記載の画像形成装置および画像形成方法。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の画像形成装
置について図面を参照して説明する。図１は本実施の形
態の画像形成装置の構成を示す断面図である。

【００１３】プリンタエンジン部Ａは、感光体ドラム１
を備え、更に、感光体ドラム１の周囲には、帯電装置
２、書込ユニット３、現像ユニット４、転写装置５、除
電電極６Ａ、分離爪６Ｂ、クリーニングユニット７を配
置してあり、クリーニングユニット７の図中左側には定
着装置９を配置してある。

【００１４】また、プリンタエンジン部Ａの上部は画像
読み取り装置Ｃ、プリンタエンジン部Ａの下部は給紙ユ
ニットＢが占めており、画像読み取り装置Ｃの更に上部
には自動原稿送り装置ＡＤＦが装着されている。

【００１５】感光体ドラム１は、像担持体の一例であ
り、円筒形の基体の表面に有機感光体からなる有機感光
体層とその表面保護層を備え、所定の向きに回動可能に
構成する。図１では円形断面が示してある。

【００１６】帯電装置２は帯電手段の一例であり、例え
ばスコロトロン帯電器であり、感光体ドラム１を所定電
圧で均一に帯電する。帯電電圧の調整により階調再現性
等を調整し、カブリ防止等を行うことができる。

【００１７】書込ユニット３は露光手段の一例であり、
本発明のレーザ光源の一例である半導体レーザ素子及び
当該半導体レーザ素子の発するレーザ光により感光体ド
ラム１を走査露光する光学系を備える。書込ユニット３
は、ページメモリから読み出される画像データ等に基づ
いて、発光する。

【００１８】現像ユニット４は現像手段の一例であり、
磁石を内蔵する現像スリーブ４１、攪拌スクリュウ４
２、４３、４４を備えている。現像ユニット４は、トナ
ーとキャリアとを含有する現像剤を攪拌スクリュウ４
２、４３、４４の回転で攪拌した後、回転する現像スリ
ーブ４１の外周に磁石により磁気ブラシを形成し、現像
スリーブ４１には所定のバイアス電圧が印加されて、感
光体ドラム１に対向した現像領域の静電潜像をトナー像
に顕像化するものである。バイアス電圧は直流成分と交
流成分とからなる。

【００１９】転写手段としての転写装置５は、感光体ド
ラム１上に静電的に付着しているトナー像にガイド板８
に沿って搬送された転写紙Ｐを重ね、転写紙Ｐの裏側か
ら電荷を放電することにより、転写紙Ｐ上にトナー像を
転写するものであり、コロトロン放電器であることが好
ましいが、これに限定されるものではなく、帯電ローラ
等の転写紙Ｐ上にトナー像を静電的に転写するものであ
れば良い。

【００２０】分離手段としての分離装置は、除電電極６
Ａと分離爪６Ｂを備える。除電電極６Ａは、周知のよう
に感光体ドラム１に静電的に吸着した転写紙Ｐから除電
するものであり、スコロトロン帯電器、コロトロン帯電
器、帯電ローラ等を用いる。

【００２１】分離爪６Ｂは、転写紙Ｐが除電後も感光体
ドラム１に吸着した状態であるので、物理的に接触して
感光体ドラム１から剥離するものである。

【００２２】クリーニング手段としてのクリーニングユ
ニット７は、ブレード等を感光体ドラム１の表面に接触
させることにより、感光体ドラム１の表面に付着したト
ナー及び粉塵を掻き落として廃トナーボックスに捕獲す
る。

【００２３】定着手段としての定着装置９は、熱及び圧
力をトナー像を担持した転写紙Ｐに加えることにより、
トナー像を転写紙Ｐ上に永久に固定するための装置であ
り、圧着ローラ９ｂは７０μｍの厚さにＰＦＡ（テトラ
フルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテ
ル共重合体の略称である）コートしたゴム硬度３０°の
例えばＬＴＶ（ローテンパラチャー・バルカナイジング
の略称である）製であって、２００Ｗの電熱ヒータを内
包したものであり、定着ローラ９ａは直径５０ｍｍ、全
長３２４ｍｍの例えばＡ５０５６ＴＤ（アルミニュウ
ム）の芯金材質で形成し、その表面にＰＦＡコートした
ものであって、１１００Ｗの電熱ヒータを内包してい
る。

【００２４】給紙ユニットＢは、転写紙収納部１０を主
要素として、プリンタエンジン部Ａの下部に配置されて
いる。

【００２５】転写紙収納部１０は、複数の給紙カセット
１０ａ〜１０ｃの何れかを選択して、当該選択された給
紙カセットに載置された転写紙Ｐをプリンタエンジン部
Ａの転写領域へと搬送する。

【００２６】画像形成のプロセスを簡単に説明すると、
まず、感光体ドラム１の回転に従って、帯電装置２によ
る帯電、書込ユニット３の像露光及び現像ユニット４の
現像により感光体ドラム１上にトナー像が形成される。
複数の給紙カセット１０ａ〜１０ｃのいずれかから転写
紙Ｐが転写装置５へ向けて給送される。転写紙Ｐは、転
写装置５の直前に設けられたレジストローラにより感光
体ドラム１上のトナー像形成と同期するように搬送のタ
イミングを調整される。搬送された転写紙Ｐに、転写装
置５によりトナー像が転写される。さらに除電電極６Ａ
により転写紙Ｐが除電され、分離爪６Ｂにより感光体ド
ラム１から剥離されて、定着装置９に搬送される。定着
装置９により転写紙Ｐにトナー像が加熱および加圧定着
され画像が形成される。転写後の感光体ドラム１はクリ
ーニングユニット７によりクリーニングされる。

【００２７】上述のごとく画像形成がなされた転写紙Ｐ
は、次のような排紙経路又は処理経路を経て排紙され
る。切り換え案内部材１２１および１２２は下記に説明
するように排紙経路と処理経路の選択を行う。

【００２８】ストレート排紙モード定着装置９を通過した転写紙Ｐを切り換え案内部材１２
１の上を通る搬送路１１１を経て搬送し、排紙ローラ１
１１ａを経て定着後の転写紙Ｐに対して何らの処理も行
うことなく機外へ排紙する。転写紙の片面のみに画像形
成を行う片面モードにおいてこのストレート排紙モード
が選択された場合には、画像形成面を上にして転写紙Ｐ
が排紙され、多数枚の画像形成においては、下から上に
向かって画像形成順に転写紙Ｐが排紙トレイ１２０上に
積載される。

【００２９】反転排紙モード定着装置９を通過した転写紙Ｐを切り換え案内部材１２
１により搬送路１１２に案内し下方に搬送する。搬送路
１１２に搬送された転写紙Ｐは、反転搬送ローラ１１２
ａによってスイッチバックし、搬送路１１１から排紙ロ
ーラ１１１ａを経て機外へ排紙される。片面モードにお
いてこの反転排紙モードが選択された場合には、画像形
成面が下の状態で転写紙Ｐが排紙される。従って、第１
頁から昇順に画像形成を行った場合に、頁順が揃った状
態で排紙トレイ１２０に記録紙が積載される。

【００３０】両面モード転写紙Ｐの両面に画像形成を行い、排紙するモードであ
る。第１面に画像形成され定着装置９を通過した転写紙
Ｐを切り換え案内部材１２１により搬送路１１２に案内
し下方に搬送する。さらに、切り換え案内部材１２２に
より搬送路１１３に案内し上方の経路に搬送する。そし
て、搬送路１１３に設けられた反転搬送ローラ１１３ａ
が転写紙Ｐをスイッチバックすることにより転写紙Ｐの
表裏を反転し、切り換え案内部材１２２により搬送路１
１４に案内し、転写装置５のある転写領域へと再度供給
する。このときトナー像を担持した面が下、トナー像の
ない面が上の状態で転写紙Ｐが転写装置５に搬送され、
第２面にトナー像が転写される。そして第２面のトナー
像が定着装置９により定着される。両面に画像が形成さ
れた転写紙Ｐは前記のストレート排紙モードで搬送路１
１１を案内されて、排紙ローラ１１１ａにより排紙され
る。

【００３１】光沢モード転写紙Ｐのトナー像を担持した面を、複数回、定着装置
９の定着ローラ９ａに当てることによって、高光沢度の
トナー像を得るためのもので、本発明において特徴的な
モードである。複数回の定着により、定着時間を増大さ
せ、光沢度を上昇させる。

【００３２】第１面に画像形成され定着装置９を通過し
た転写紙Ｐを切り換え案内部材１２１により搬送路１１
２に案内し下方に搬送する。さらに、切り換え案内部材
１２２により搬送路１１４に案内し上方の経路に搬送
し、そのまま転写領域へと搬送する。このとき定着され
たトナー像を担持した面は、上記両面モードと異なり、
上側となる。今度は、転写領域においてトナー像の転写
は行わず、そのまま定着装置９へと搬送する。定着ロー
ラ９ａとトナー像を再度接触させ、２度目の定着を行
う。そして、２度目の定着が行われた転写紙Ｐは、前記
のストレート排紙モードで搬送路１１１を案内されて、
排紙ローラ１１１ａにより排紙されてもよいし、上記同
様に搬送路１１２および１１４を搬送され、繰り返し定
着を行うようにしてもよい。

【００３３】尚、本発明の光沢モードにおいては、１回
目の定着は、普通紙同様の通常の搬送スピードで行い、
２回目以降の定着は、１回目の定着よりも搬送スピード
をダウンさせて行うことが好ましい。１回目の定着は搬
送スピードを通常のまま維持するため、感光体周りのプ
ロセススピードを落とす必要がなく、複雑な制御を要し
ない。また、転写部と定着部の間の搬送路の長さが短く
ても問題ない。そして、２回目以降の定着は、トナー像
の形成や転写は行わず（感光体周りのプロセスは関係な
く、停止させたままで）、定着部のみスピードダウンす
れば良いので、スピードダウンの制御を容易に行うこと
ができる。定着速度を遅くする制御方法は、周知の方法
により、定着ローラ９ａの回転速度を変更することによ
り容易に達成できる。

【００３４】図２は、図１の画像形成装置により、光沢
モードの画像形成を行った場合のトナー像の光沢度の変
化について示すグラフである。

【００３５】図２の光沢モードでは、３回定着を行う
が、１回目は感光体周りのプロセススピードと同じ通常
の速度で定着を行い、２回目以降の定着（再定着）は、
前記１回目の定着速度以下で速度をいくつか変更して行
っているものである。グラフにおいて、再定着の１回目
とはトータルの定着回数で２回目のこと、再定着の２回
目とはトータルの定着回数で３回目のことである。ここ
では、２回目以降の定着速度（再定着１回目以降の定着
速度）を、１回目の定着速度を１００％として、１００
％、８０％、５０％、２０％、１０％の５種類に変更し
て光沢度を変化させた。再定着０回目は、通常のスピー
ドで行う１回目の定着であり、どのトナー像も光沢度は
７程度で変わりはない。

【００３６】再定着速度１００％では、再定着１回目、
２回目と回数を増やすごとにリニアに光沢度が上昇して
おり、複数回定着の効果が伺える。

【００３７】再定着速度８０％と５０％では、再定着１
回目で光沢度が大きく上昇し、再定着２回目でなだらか
な上昇に変化している。

【００３８】一方、再定着速度２０％と１０％では、再
定着１回目で光沢度が急激に上昇し、再定着２回目では
逆に光沢度が下降してしまっている。おそらく、この光
沢度の下降は、高温オフセットが原因と思われる。しか
し、１回のみの通常速度での定着に比べて高い光沢度を
得ることが出来ている。

【００３９】以上から、定着回数と、再定着速度を適宜
選択することによって、自由に光沢度を変化させること
が出来る。

【００４０】本実施の形態において再定着を１回以上行
う場合には（定着をトータル２回以上行う場合には）、
再定着速度は、１回目の定着速度の２０％以上であると
より高い光沢度を得ることが出来る。

【００４１】また、本実施の形態において再定着を２回
以上行う場合には（定着をトータル３回以上行う場合に
は）、再定着速度は、１回目の定着速度の５０％以上で
あるとより高い光沢度を得ることが出来る。

【００４２】尚、図２におけるトナー像の光沢度は、発
光と反射光の強度を比較することで光沢度Ｇｓ（７５
°）を検知するものであり、測定方法はＪＩＳＺ８７４
１方法２に準じるものである。

【００４３】

【発明の効果】小型で、且つ、簡易な構成で光沢度の高
いトナー像を得られる画像形成装置およびその画像形成
方法を提供することが出来た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態の画像形成装置の構成を示す断面
図である。

【図２】図１の画像形成装置により、光沢モードの画像
形成を行った場合のトナー像の光沢度の変化について示
すグラフである。

【符号の説明】１感光体ドラム２帯電装置３書込ユニット４現像ユニット５転写装置７クリーニングユニット９定着装置１０転写紙収納部１１１、１１２、１１３、１１４搬送路１２０排紙トレイ１２１、１２２切り換え案内部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小林一敏東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内Ｆターム(参考） 2H027 ED25 EE03 FA11 2H033 BB01 BB37 CA40

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】転写材に担持されたトナー像を複数回定
着する画像形成装置において、前記複数回定着するうち
２回目以降の定着速度を、１回目の定着速度よりも遅く
することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記２回目以降の定着速度が、前記１回
目の定着速度の２０％以上であることを特徴とする請求
項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記複数回定着が３回以上の定着であっ
て、前記２回目以降の定着速度が、前記１回目の定着速
度の５０％以上であることを特徴とする請求項１または
２に記載の画像形成装置。
【請求項４】転写材に担持されたトナー像を複数回定
着することを特徴とする画像形成方法。
【請求項５】前記複数回定着するうち２回目以降の定
着速度を、１回目の定着速度よりも遅くすることを特徴
とする請求項４に記載の画像形成方法。
【請求項６】前記２回目以降の定着速度が、前記１回
目の定着速度の２０％以上であることを特徴とする請求
項５に記載の画像形成方法。
【請求項７】前記複数回定着が３回以上の定着であっ
て、前記２回目以降の定着速度が、前記１回目の定着速
度の５０％以上であることを特徴とする請求項５または
６に記載の画像形成方法。