JP2003114559A

JP2003114559A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003114559A
Application number: JP2001310134A
Authority: JP
Inventors: Kiyonari Ogawa; 研也小川; Motoi Kato; 基加藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-10-05
Filing date: 2001-10-05
Publication date: 2003-04-18

Abstract

(57)【要約】【課題】カラーオンデマンド定着におけるＯＨＰ透過
性の向上。【解決手段】両面ユニットにより２度サーフ定着器を
通すことでトナーを完全に溶融するＯＨＰモードを設け
る。１面目では低温にて仮定着とし、ユズ肌の発生を防
ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真プロセス
を用いた画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータ等の外部装置の出力手段
や、複写機としては従来より図６に示したような電子写
真法を用いた画像形成装置が提案されている。潜像担持
体としての通常ドラム状とされる電子写真感光体１００
は一次帯電器１１７にて一様に帯電される。次に外部装
置より入力された画像情報に対応して露光装置１２３よ
り感光体１００上に光照射を行い、潜像を形成する。こ
の感光ドラム１００上の静電潜像は現像装置１４０にお
いて、１次帯電器１１７の印加電圧と同極性の摩擦帯電
極性を有する現像剤Ｔにより反転現像され、可視像すな
わちトナー像とされる。該トナー像は転写帯電器１１４
にて転写材Ｐに転写される。転写材Ｐは感光体１００よ
り分離され、続いて定着装置１２６に搬送されて、定着
後に永久像となる。一方、転写帯電器１１４で転写され
ずに残った感光体ドラム１００上の現像剤Ｔは、クリー
ニング装置１１６にて除去され、感光ドラム１００は次
の画像形成プロセスに供される。

【０００３】ここで図６中の定着装置１２６について図
７で詳しく説明する。図７は加熱ローラを用いた代表的
な定着装置の構成例であり、図中１２７は加熱ローラ
で、内部に非回転とされたハロゲンヒータを内包した回
動可能なアルミのスリーブ上にＬＴＶやＨＴＶ等のシリ
コーンゴム層を設け、更にＰＴＦＥやＰＦＡのフッ素樹
脂を離型層として設けたものである。

【０００４】シリコーンゴム層は例としてアルミスリー
ブ上に０．１〜１０ｍｍ厚のＰＦＡ／ＰＴＦＥ等のフッ
素系樹脂で形成され、加熱ローラ表面が転写材上のトナ
ー像の凹凸に対応して変形し、トナーを均一に溶融する
ことを可能とする。したがってシリコーンゴム層を適当
な厚さで形成することは定着性とグロスの均一性に寄与
する。

【０００５】また離型層はシリコーンゴム層上に例えば
１０〜１００μｍ厚で形成され、トナーのローラへの付
着（所謂オフセット）を抑制する。また離型層中にはカ
ーボンブラック等の導電粒子が分散され、ローラを低電
位に保っている。したがって加熱ローラが回転するに伴
い発生する摩擦帯電電位によって帯電粒子であるトナー
がローラに付着する所謂静電オフセットが防止されてい
る。

【０００６】加熱ローラの表面温度はサーミスタ１２８
により検知され、図示されていない電源回路を加熱ロー
ラ１２７の温度に合わせてオン・オフすることで設定温
度（１５０〜２００℃）に制御される。

【０００７】図中１２９は加圧ローラであり回動可能な
心金上にシリコーンゴムを形成し、更に表層にＰＴＦ
Ｅ、ＰＦＡ等のフッ素樹脂層を設けたものである。加圧
ローラは加熱ローラに対して総荷重５〜１００ｋｇで押
圧され定着ニップを形成する。転写材上のトナー像は定
着ニップに搬送されると、加圧と共に加熱されて溶融
し、転写材に定着される。

【０００８】この熱ローラ方式は簡単な構成で高速化も
可能であることから、長年にわたり使用されてきたが、
加熱ローラと加圧ローラの熱容量が大きいため画像形成
時以外にも通電しローラを予熱しておく必要があり、消
費電力とウェイトタイムの増大を引き起こしていた。

【０００９】そこで近年、スタンバイ時に定着装置に予
熱を持たせる必要が無いオンデマンド方式（通常はヒー
タに電流を流さず、例えば画像形成時にのみヒータをオ
ンにする方式）の定着装置が実用化されている。

【００１０】例えば定着器の熱容量を小さくするために
２０〜１００μｍ厚の薄いシームレスフィルムを背面か
らセラミックヒータ等により加熱するタイプのオンデマ
ンド方式がある（図８）。

【００１１】オンデマンド方式の一例としてはシームレ
スフィルム１３０を定着ガイド１３１にて回動可能に支
持し、セラミックヒータ１３２によりシームレスフィル
ムを介してトナーを溶融加熱する定着装置が実用化され
ている。

【００１２】このようなオンデマンド方式でもシームレ
スフィルム１３０と加圧ローラ１２９の表面にはＰＦ
Ａ，ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂層が形成され離型性が持た
されると共に、離型層中にカーボンブラック等の導電粒
子を分散させることで電気抵抗を調節してフィルムの表
面電位上昇を抑えるか、もしくはフィルム基層と離型層
の中間に導電プライマからなる導電層をさらに設けるこ
とで静電オフセットを防止している。

【００１３】また近年電子写真プロセスを用いたカラー
画像形成装置が実用化されている。図９は典型的な従来
カラー画像形成装置の断面図である。以下、従来カラー
画像形成装置について説明する。

【００１４】図９において８は感光ドラムであり不図示
の駆動手段によって図示矢印方向に駆動され、帯電手段
９にて表面を一様に帯電される。

【００１５】次に露光装置１２により感光ドラム８上は
マゼンタの画像模様に従い露光され、静電潜像が形成さ
れる。

【００１６】回転支持体１２に支持された現像装置１１
ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄはそれぞれマゼンタ、シア
ン、イエロー、ブラック各色の現像材を含有し、該静電
潜像はまずマゼンタの現像器１１ａが感光ドラム６と対
向するように配備され、現像スリーブと感光ドラム間に
印加される現像バイアスによって現像されマゼンタトナ
ー像として顕像化される。

【００１７】顕像化された感光ドラム８上のマゼンタト
ナー像は転写電源から供給される転写バイアスを以って
中間転写ドラム１３に転写される。

【００１８】中間転写ドラム上にＡ４サイズ１ページ分
のマゼンタ画像を転写すると回転支持体１２が回転し次
色工程に移る。以上の工程をシアン、イエロー、ブラッ
ク各色について逐次行い、中間転写ドラム上に複数色の
トナー像を形成する。

【００１９】一方、ピックアップローラ１４はブラック
トナー像と同期して転写紙カセット１５から転写紙Ｐを
給紙する。転写ローラ２０に２次転写バイアスを印加す
ることにより、転写紙Ｐ上には中間転写ドラム上の４色
トナー像が転写され、定着装置１６に搬入され永久像と
され排紙トレイ２０に排出される。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】このように上述のオン
デマンド定着装置に依れば、定着器の熱容量を小さくす
ることでウェイトアップに要する時間を大幅に短縮で
き、したがって非画像形成時には定着器を予熱すること
なく、例えばプリント信号を受け取るまでヒータに通電
しなくて済むため大幅な消費電力の低減を図ることが可
能となった。

【００２１】しかしながら従来のカラー画像形成装置で
はオンデマンド定着装置を用いることが困難であった。
これはオンデマンド定着装置においては定着ニップを通
過する間に定着に要する熱量がフィルム中を伝熱してい
く必要があり、したがって定着フィルムを薄く且つ熱伝
導率を高く設定する必要がある。したがって定着フィル
ムの熱容量を小さく、且つ熱伝導率を高くするためには
フィルム上に弾性層を設けることが困難であった。

【００２２】上述したように弾性層が存在しないとトナ
ー像の凹凸に倣いトナーを均一に溶融することが困難と
成るため、定着性の不均一が生じやすい。したがってベ
タ画像におけるグロスむらが生じたり、さらにはＯＨＰ
（オーバー・ヘッド・プロジェクター）シートにおいて
は透過性ムラを招いていた。

【００２３】さらにＯＨＰシートへの画像形成では上記
透過性ムラの問題に加えてカラー再現性を向上するため
ＯＨＰシートの光透過性（以下ＯＨＰ透過性と称す）自
体を上げる必要がある。ＯＨＰ透過性を向上するために
は定着スピードを下げてトナーを完全に溶融しトナー間
における光散乱を低減することが効果的であるが、上記
したような弾性層が存在しないフィルム等を用いたオン
デマンド定着装置では定着スピードを低下しても各トナ
ー層と完全に接触していないため均一に溶融することが
出来ず、上記透過性ムラをむしろ悪化させていた。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本出願に係わる第１の発明は、電子写真プロセス
を用いて像担持体上に形成したトナー像を転写材に多色
コピーを行う画像形成装置において、転写材と等速に回
動可能で、且つ内部に発熱体を備えた加熱部材と、前記
加熱部材を加圧する加圧部材と、前記転写材がＯＨＰシ
ートであることを判断する手段を備え、転写材上のトナ
ー像を加熱溶融して定着する過程として前記転写材のト
ナー保持面を加熱部材により加熱する第１の定着過程
と、該第１の定着過程に引き続いて前記転写材のトナー
保持面の裏面を加熱部材により加熱する第２の定着過程
より形成されるモードを有することを特徴とする。

【００２５】上記構成をとることによって、転写材上の
トナー像を加熱部材に加えて加圧部材表面で定着するこ
とが出来、カラー画像におけるＯＨＰシートの透過性を
向上しＯＨＰ投影時における色再現性を改善することが
可能となる。

【００２６】本出願に係わる第２の発明は、前記加熱部
材が発熱体と、フィルムと、フィルム案内部材から構成
される事を特徴とし、オンデマンドな定着および画像形
成を可能とする。

【００２７】本出願に係わる第３の発明は、前記加圧部
材が少なくともゴムもしくは発泡体からなる弾性層を有
する事を特徴とし、前記第２の定着過程において多色ト
ナー層表面に均等にあっ接することで多色トナー全表面
を均一に溶融定着する。

【００２８】本出願に係わる第４の発明は、前記第１の
定着過程における加熱部材の温度が前記第２の定着過程
における加熱部材の温度よりも低い事を特徴とし、前記
第１の定着過程における定着ムラを防ぎ、前記第２の定
着過程により多色トナーを均一かつ良好に溶融定着し、
ＯＨＰシートにおける透明性を向上する。

【００２９】本出願に係わる第５の発明は、前記第１の
定着過程における転写材の搬送速度が前記第２の定着過
程における転写材の搬送速度よりも速い事を特徴とし、
前記第１の定着過程における定着ムラを防ぎ、前記第２
の定着過程により多色トナーを均一かつ良好に溶融定着
し、ＯＨＰシートにおける透明性を向上する。

【００３０】本出願に係わる第６の発明は、前記第１の
定着過程における加圧部材の圧力が前記第２の定着過程
における加圧部材の圧力よりも低い事を特徴とし、前記
第１の定着過程における定着ムラを防ぎ、前記第２の定
着過程により多色トナーを均一かつ良好に溶融定着し、
ＯＨＰシートにおける透明性を向上する。

【００３１】本出願に係わる第７の発明は、前記トナー
の一部または全体が低軟化点物質であり、該低軟化点物
質の融点が４０〜９０℃である事を特徴とし、低軟化点
物質により定着温度を低温化し定着に必要な消費電力を
低減すると共に、低軟化点物質としてワックスを用いる
ことでトナーを加熱部材から離型し、画像を乱すことな
く定着することが可能となる。

【００３２】

【発明の実施の形態】（実施形態１）本発明における第
一の実施形態を図１に示す。

【００３３】本実施形態における画像形成装置はフィル
ムを用いたオンデマンド定着器において、カラー画像の
ＯＨＰシート出力時には１面目を定着した後に両面ユニ
ットにより再度定着装置に搬入し、ＯＨＰ裏面より再加
熱することで定着像を得るものである。

【００３４】図１は本発明における実施形態１の定着装
置を具備したカラー画像形成装置の断面図である。

【００３５】図１において８は感光ドラムであり、アル
ミシリンダの外周面に有機感光体（ＯＰＣ）又はアモル
ファスシリコン等の光導電体を塗布して構成することが
可能である。

【００３６】感光ドラム８は不図示の駆動手段によって
図示矢印方向に１２０ｍｍ／ｓｅｃで駆動され、帯電器
９にて表面を−７００Ｖに帯電される。

【００３７】次に露光装置１０により感光ドラム８上は
マゼンタの画像模様に従い露光され、画像部のみ表面電
位を−１５０Ｖに低下せしめて静電潜像が形成される。

【００３８】回転支持体１０に支持された現像装置１１
ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄはそれぞれマゼンタ、シア
ン、イエロー、ブラック各色の現像材を含む。ここで各
色現像材は粉砕法により合成された重量平均径８μｍの
ネガ帯電性トナーである。

【００３９】本実施形態におけるトナーを製造する方法
としては、樹脂，低軟化点物質からなる離型剤，着色
剤，荷電制御剤等を加圧ニ−ダ−やエクストル−ダ−又
はメディア分散機を用い均一に分散せしめた後、機械的
又はジェット気流下でターゲットに衝突させ、所望のト
ナー粒径に微粉砕化せしめた後、更に分級工程を経て粒
度分布をシャープ化せしめトナー化する所謂粉砕方法に
より平均粒径７μｍのネガ帯電性トナーを製造した。

【００４０】該静電潜像はまずマゼンタの現像器１１ａ
が感光ドラム８と対向するように３００μｍの間隙を以
って配備され、ＤＣ−５００ＶにＡＣ２ｋＶｐｐを重畳
した現像バイアスによって現像されマゼンタトナー像と
して顕像化される。

【００４１】顕像化された感光ドラム８上のマゼンタト
ナー像は１０^７Ωに導電処理されたＰＶｄＦからなる中
間転写ドラム１３に図示されていない転写電源から供給
される＋１ｋＶの転写バイアスを以って転写される。

【００４２】直径１５ｍｍの中間転写ドラム上にＡ４サ
イズ１ページ分のマゼンタ画像を転写すると回転支持体
１２が回転し、以上の工程をシアン、イエロー、ブラッ
ク各色について行い、中間転写ドラム上に複数色のトナ
ー像を形成する。

【００４３】一方、ピックアップローラ１４はブラック
トナー像と同期して転写紙カセット１５から転写紙Ｐを
給紙する。転写ローラ２０に＋２ｋＶを印加することに
より、転写紙Ｐには中間転写ドラム上のトナー像が転写
され、定着装置１６に搬入される。ここで定着装置１６
としてはフィルムを用いたオンデマンド定着装置を用い
ている。

【００４４】オンデマンド定着装置１６は加熱部材であ
るところのフィルム３０、発熱体２９、ガイド部材３
１、そして加圧部材としての加圧ローラ２９から構成さ
れている。フィルム３０は外径３０ｍｍ、厚さ５０μｍ
のポリイミド樹脂上に厚さ２０μｍでフッ素樹脂である
ところのパーフルオロアルコキシエチレン共重合体（Ｐ
ＦＡ）を離型層として設けてあり、トナーがフィルム３
０に付着するのを抑制している。離型層中には導電材で
あるところのカーボンブラックが分散されており、離型
層の抵抗を調節している。ここで離型層の抵抗は１０^６
〜１０^１４Ω／ｃｍが好ましく、１０^６Ω／ｃｍ以下で
は転写材上の転写電荷がリークしてしまい、トナー画像
が劣化し、１０^１４Ω／ｃｍ以上だと加圧ローラとの摺
擦にともない摩擦帯電電圧が上昇して転写材上トナー像
を引き付けて静電オフセットが生じる。フィルム３０は
厚さ１ｍｍのアルミナ上に電極およびサーミスタを設け
た発熱体２９により加熱され、室温から２００℃程度ま
で自在に温度設定可能となっている。またフィルム３０
はガイド部材３１の外周に沿って回動自在に配備されて
おり、加圧ローラ２８に従動とされて転写材と等速に回
転する。

【００４５】図１中２８は直径３０ｍｍの加圧ローラで
あり、心金上に厚さ４ｍｍのＬＴＶシリコーンゴムが形
成されている。ＬＴＶシリコーン層上には厚さ２０μｍ
のＰＦＡからなる離型層が形成され、トナー汚染を防止
している。

【００４６】本実施形態における画像形成装置は転写材
が普通紙かＯＨＰシートであるかを判断し、それぞれ異
なる定着プロセスを実行する。転写材判別手段としては
光学式、電気式等のセンサーを設けても良いし、電子写
真装置の操作パネルもしくはネットワーク上に接続され
たコンピュータ等から転写材の情報を入手し、判断して
もよい。

【００４７】転写材Ｐが普通紙である場合、カラー画像
を転写された転写材Ｐは搬送手段により定着装置１６に
搬送されて定着され、カラー印刷物として機外に排出さ
れて排紙トレイ１９上に積載される（ａ）。

【００４８】なお、中間転写ドラム上の転写残トナーは
帯電器１８によりポジ極性に帯電された後、感光ドラム
８上に回収され、感光ドラム８上の転写残トナーと同様
にクリーニング装置１２によって清掃される。

【００４９】一方、転写材がＯＨＰである場合には、以
下ＯＨＰモードと称する工程により異なる定着過程が行
われる。定着装置１６から排出された転写材は図中ｂの
通紙路に従い両面ユニット２１に搬入される。両面ユニ
ットに格納された転写材（ｃ）はピックアップローラ２
３によりスイッチバックされると同時に搬送路切替手段
２２によって表裏逆転された後、搬送ローラ２４により
２面目の搬送路に供される（ｄ）。ここで２面目の搬送
工程中には画像形成は行われず、したがって２次転写ロ
ーラ２０で転写材は新たなトナー層を転写されること無
く定着装置１６に再度搬入される。そこで第２の定着工
程が行われた転写材Ｐは排紙トレイ１９に排紙されるこ
とになる。

【００５０】ここで図２を用いて本実施形態におけるＯ
ＨＰモードの制御手順を詳細に説明する。

【００５１】ＯＨＰモードが指定されると、まず次期画
像形成がカラー画像であるか判断する。形成画像が単色
（Ｓ５０１）かつ黒画像である（Ｓ５０２）場合にはＳ
５０７に進み、通常の定着スピード（プロセススピード
１２０ｍｍ／ｓ）にて定着過程を行い本体より排紙され
る。透過性を必要としない黒画像においてはこれにより
高スループットで画像形成が可能となる。

【００５２】一方、ＯＨＰシート上にカラー画像を形成
する場合にはＳ５０３に進み、定着スピードを同様のプ
ロセススピード１２０ｍｍ／ｓ、加熱部材１８０℃温調
にてトナー表面より加熱溶融する。このように高速でＯ
ＨＰシート状に定着を行ったカラー画像においてはトナ
ー粒子間の溶融合体が完全に起こらず、トナー層内部に
て透過光が散乱されてしまい、ＯＨＰシートを投影する
ときに十分な透過光が得られず、黒ずんだ画像となって
しまう。

【００５３】しかしながらトナー間の溶融合体が進んで
いない画像は一方でオンデマンド定着装置に多発する透
過ムラ・光沢ムラが発生しにくい。これは画像全体が低
透過率・低グロスに抑えられているためで、このままで
は出力画像として十分な品質を有していないが、Ｓ５０
３ではこの第１の定着過程を終えたＯＨＰシートを両面
ユニットにより表裏逆転する。そしてＯＨＰシートの裏
面には画像を新たに加えることなく、再度加熱部材を１
８０℃に設定した定着装置に搬送し、定着スピードを４
０ｍｍ／ｓという低速に変更して再度定着を行う（Ｓ５
０５）。このように低速にて定着された画像はトナー間
で十分に溶融合体し、トナー層内で光散乱することなく
良好な透光性を示した。さらに図３（ｂ）に示したよう
に弾性層を有した加圧部材にてトナー層表面と接触・加
圧することで２〜４色のトナー層を有して表面に凹凸の
大きなトナー像に対しても均一に接触してトナーを溶融
するため、ＯＨＰにおける透過ムラの無い高品位な画像
出力が可能となった。

【００５４】すなわち本実施形態１における発明によれ
ば、カラー画像をＯＨＰシート上に形成する際に両面ユ
ニットを用いて２度の定着過程を行うことで、オンデマ
ンド定着器においても均一かつ高い透光性を持つ画像出
力が可能となった。第１の定着過程においては図３
（ａ）に示したようにオンデマンド定着器の加熱部材に
よりトナー層を溶融する。弾性層を持たない加熱部材は
十分にトナー層表面の凹凸にならうことが無く、転写材
Ｐ上に各色２〜３層存在した場合に、例えばマゼンタト
ナー層Ｍの表層近辺のみを直接加熱し、残りのシアント
ナー層Ｃについては間接的な熱伝導によって加熱を行う
ため、この状態でトナーを完全に溶融定着を試みるとト
ナーの溶融具合がトナー層により変化し、透過性ムラ・
光沢ムラとして画質を低下させてしまう。したがって本
実施形態では高速にて第１の定着過程を行いトナーを完
全に溶融させず暫定的にＯＨＰシート状に付着せしめ、
両面ユニットにおいて画像が乱されない程度の仮定着を
行う。

【００５５】そして第２の定着過程では図３（ｂ）に示
したようにＯＨＰシートを表裏逆転することで、弾性層
を有する加圧部材によってトナー表面を均一に接触・加
圧せしめ、トナー裏面から加熱部材により加熱する。こ
の第２の定着過程においてはソフトな加圧部材が各色ト
ナー層に圧接可能であるため定着スピードを４０ｍｍ／
ｓと低速にし、トナー層を完全に溶融・定着することで
透過性のムラを生じることなく、且つ高い透過性とカラ
ー再現性を得ることが可能となった。

【００５６】（実施形態２）本実施形態は本発明におけ
る加熱部材の制御温度を第１と第２の定着過程にて変化
させる事により、均一かつ高透光性を有するＯＨＰシー
ト上への画像出力を可能としたものである。

【００５７】なお基本的な構成は実施形態１と同様であ
り、オンデマンド定着装置と両面ユニットを有したカラ
ー画像形成装置となっている。

【００５８】なお本実施形態においては現像材として低
軟化点物質であるエステルワックス（融点７０℃）２０
重量部をモノマーであるスチレン／ブチルアクリレート
中に電荷制御剤であるサリチル酸金属化合物、極性レジ
ンである飽和ポリエステル、さらに各色着色剤と共に分
散された重合トナーを用いている。このようなワックス
を内包したトナーによれば熱定着によりワックスがトナ
ーから染み出し加熱部材に対して離型材として働くた
め、加熱部材にオイル等の離型材を塗布する必要が省
け、とりわけカラー画像形成装置における簡易化そして
メンテナンスフリー化が実現される。なお本実施形態で
は低軟化点物質としてエステルワックスを用いたが、融
点が４０℃から９０℃の離型材ならその効果は変わるこ
となく、本発明において使用可能である。

【００５９】ただしそのようなワックスを内包したトナ
ーでは染み出したワックスがトナー表層にて結晶化し、
ＯＨＰシートの透過性を著しく低下することがあった。
したがってワックスを内包したトナーではワックスによ
る光散乱を低減するため、ソフトな加熱部材を用いてさ
らに均一且つ十分にトナー層を融かして表面を平滑化す
る必要がある。

【００６０】図４は本実施形態におけるＯＨＰモードの
フローチャートを示したものである。内部検出手段もし
くは外部入力手段により転写材がＯＨＰシートであると
指示された際には、まず次の出力画像がカラーであるか
判別する（Ｓ６０１）。もしＯＨＰシートに単色（Ｓ６
０１）かつ黒色（Ｓ６０６）の画像を出力する場合には
ＯＨＰの透過性は問題とされないため、加熱部材の温調
温度を高温（１８０℃）に設定し（Ｓ６０７）、１度の
定着過程のみで排紙し、画像形成を終了する。

【００６１】一方、ＯＨＰシート上にカラー画像を形成
した際には、まず低温にてＯＨＰシート上のトナーを仮
定着する（Ｓ６０２）。本実施形態では加熱部材温度を
１３０℃、定着スピードを６０ｍｍ／ｓに設定して第１
の定着過程を実施したところ、光沢ムラの無い均一な仮
定着像が得られた。

【００６２】次に仮定着像は両面ユニットにより表裏逆
転される（Ｓ６０３）。仮定着画像はトナー粒子間で完
全に結合してはいないものの十分な付着力を以ってＯＨ
Ｐシートに付着しており、本実施形態の設定値によれば
搬送ローラ２１等と接触してもトナー像が接触により乱
されることはなかった。

【００６３】そして仮定着画像はトナー面を加圧部材側
に向けた状態で再度オンデマンド定着装置に搬入される
（Ｓ６０４）。この第２の定着過程において仮定着画像
は裏面より高温で加熱され、トナーは完全に溶融・結合
し、定着像とされる（Ｓ６０５）。本実施形態では加熱
部材温度を２００℃、定着スピード６０ｍｍ／ｓにて第
２の定着過程を行ったところ、オフセットすることなく
均一かつ良好なＯＨＰ透過性をもつ画像を出力すること
が可能となった。

【００６４】通常のトナー表面から加熱部材により加熱
する場合では、温調温度を上記設定にすると表層トナー
が溶融しすぎて加熱部材に付着し画像を乱す所謂オフセ
ットが発生したが、本実施形態では裏面より加熱するた
めオフセットは発生しなかった。

【００６５】また本実施形態に用いたようなワックスを
内包したトナーでは染み出したワックスがトナー表層に
て結晶化し、ＯＨＰシートの透過性を著しく低下するこ
とがあるが、第２の定着過程においてはソフトな加熱部
材を用いて均一且つ十分にトナー層を融かして表面を平
滑化し、トナー表面における光散乱を低減するため良好
なＯＨＰ透過性が得られた。

【００６６】すなわち本実施形態に拠れば、ＯＨＰシー
ト上にカラー画像を形成する時に、低温にて仮定着する
第１の定着過程と、高温にて裏面より加熱する第２の定
着過程を行うことにより、オンデマンド定着装置を用い
ても均一かつ高い透光性を持ったカラー画像をＯＨＰシ
ート上に出力することが可能となった。また低軟化点物
質からなるワックスを内包したトナーを用いる事が可能
となるため加熱部材にオイル塗布機構を省き簡易化が図
られた。

【００６７】（実施形態３）本実施形態は本発明におけ
る加熱部材と加圧部材間の当接圧を第１と第２の定着過
程で変化させる事により、均一かつ高透光性を有するＯ
ＨＰシート上へのカラー画像出力を可能としたものであ
る。

【００６８】なお基本的な構成は実施形態１と同様であ
り、オンデマンド定着装置と両面ユニットを有したカラ
ー画像形成装置となっている。また本実施形態における
オンデマンド定着装置１６には加圧部材である加圧ロー
ラ２８の当接圧を０（待機時）から１５ｋｇｆ（プリン
ト時）まで変更できる不図示の当接圧制御機構が搭載さ
れている。

【００６９】図５は本実施形態におけるＯＨＰモードの
フローチャートを示したものである。内部検出手段もし
くは外部入力手段により転写材がＯＨＰシートであると
判断された際には、まず次の出力画像がカラーであるか
判別する（Ｓ７０１）。もしＯＨＰシートに単色（Ｓ７
０１）かつ黒色（Ｓ７０６）の画像を出力する場合には
ＯＨＰの透過性は問題とされないため、加圧部材の当接
圧を高圧（１５ｋｇ）且つ高温（１８０℃）に設定し
（Ｓ７０７）、１度の定着過程のみで排紙し、画像形成
を終了する。

【００７０】一方、ＯＨＰシート上にカラー画像を形成
した際には、まず低圧でＯＨＰシート上のトナーを仮定
着する（Ｓ７０２）。本実施形態では加圧部材の当接圧
を７ｋｇｆ、加熱部材温度を１８０℃、定着スピードを
６０ｍｍ／ｓに設定して第１の定着過程を実施したとこ
ろ、光沢ムラの無い均一な仮定着像が得られた。

【００７１】次に仮定着像は両面ユニットにより表裏逆
転される（Ｓ７０３）。仮定着画像はトナー粒子間で完
全に結合してはいないものの十分な付着力を以ってＯＨ
Ｐシートに付着しており、本実施形態の設定値によれば
搬送ローラ２１等と接触してもトナー像が接触により乱
されることはなかった。

【００７２】本発明におけるオンデマンド定着装置にお
いては第１の定着過程として加熱部材であるフィルムが
トナー表層と圧接するが、厚さ５０μｍのポリイミド製
のフィルム表面硬度は９４度と硬質であり、一方加圧部
材であるゴムローラ表層は６５度と柔軟であった。なお
表面硬度の測定には高分子計器株式会社のマイクロゴム
硬度計ＭＤ１のタイプＡを用いた。このように表面硬度
が高い部材では（特にカラー画像における）トナー層の
均一な圧接が難しいが、トナー表面と軽く圧接し定着性
を下げることで、均一に仮定着することができる。また
表面硬度が低い加圧部材においてはトナー表面と強く圧
接することでトナーを均一に圧接すると共に裏面から加
熱部材により加熱し、局所的なムラを生じることなくカ
ラー画像を定着することが出来る。

【００７３】すなわち本実施形態に拠れば、ＯＨＰシー
ト上にカラー画像を形成する際、表面硬度の高い加熱部
材によりトナー表面を低圧にて圧接し仮定着する第１の
定着過程と、前記加熱部材よりも表面硬度の低い加圧部
材により、第１の定着過程よりも高圧にて加圧しながら
裏面より加熱する第２の定着過程を行うことにより、オ
ンデマンド定着装置を用いても均一かつ高い透光性を持
ったカラー画像をＯＨＰシート上に出力することが可能
となった。

【００７４】

【発明の効果】以上、説明してきたように、本発明によ
ればＯＨＰシート上に均一かつ高い透過性を有する画像
を出力できる高品位なオンデマンド定着装置が具現化さ
れた。本出願に係わる第１の発明は、電子写真プロセス
を用いて像担持体上に形成したトナー像を転写材に多色
コピーを行う画像形成装置において、転写材と等速に回
動可能で、且つ内部に発熱体を備えた加熱部材と、前記
加熱部材を加圧する加圧部材と、前記転写材がＯＨＰシ
ートであることを判断する手段を備え、転写材上のトナ
ー像を加熱溶融して定着する過程として前記転写材のト
ナー保持面を加熱部材により加熱する第１の定着過程
と、該第１の定着過程に引き続いて前記転写材のトナー
保持面の裏面を加熱部材により加熱する第２の定着過程
より形成されるモードを有することを特徴とする。

【００７５】上記構成をとることによって、転写材上の
トナー像を加熱部材に加えて加圧部材表面で定着するこ
とが出来、カラー画像におけるＯＨＰシートの透過性を
向上すると共に透過ムラの無い高品位な画像を得ること
が可能となった。本出願に係わる第２の発明は、前記加
熱部材が発熱体と、フィルムと、フィルム案内部材から
構成される事を特徴とし、オンデマンドな定着および画
像形成を可能とした。

【００７６】本出願に係わる第３の発明は、前記加圧部
材が少なくともゴムもしくは発泡体からなる弾性層を有
する事を特徴とし、前記第２の定着過程において多色ト
ナー層表面に均等にあっ接することで多色トナー全表面
を均一に溶融定着可能とした。

【００７７】本出願に係わる第４の発明は、前記第１の
定着過程における加熱部材の温度が前記第２の定着過程
における加熱部材の温度よりも低い事を特徴とし、前記
第１の定着過程における定着ムラを防ぎ、前記第２の定
着過程により多色トナーを均一かつ良好に溶融定着し、
ＯＨＰシートにおける透明性を向上した。

【００７８】本出願に係わる第５の発明は、前記第１の
定着過程における転写材の搬送速度が前記第２の定着過
程における転写材の搬送速度よりも速い事を特徴とし、
前記第１の定着過程における定着ムラを防ぎ、前記第２
の定着過程により多色トナーを均一かつ良好に溶融定着
し、ＯＨＰシートにおける透明性を向上した。

【００７９】本出願に係わる第６の発明は、前記第１の
定着過程における加圧部材の圧力が前記第２の定着過程
における加圧部材の圧力よりも低い事を特徴とし、前記
第１の定着過程における定着ムラを防ぎ、前記第２の定
着過程により多色トナーを均一かつ良好に溶融定着し、
ＯＨＰシートにおける透明性を向上した。

【００８０】本出願に係わる第７の発明は、前記トナー
の一部または全体が低軟化点物質であり、該低軟化点物
質の融点が４０〜９０℃である事を特徴とし、低軟化点
物質により定着温度を低温化し定着に必要な消費電力を
低減すると共に、低軟化点物質としてワックスを用いる
ことでトナーを加熱部材から離型し、画像を乱すことな
く定着することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態におけるカラー画像形成装置
の概略構成図である。

【図２】実施形態１におけるＯＨＰシート出力時の動作
を示すフローチャートである。

【図３】本発明の実施形態における定着ニップの概略断
面図である。

【図４】実施形態２におけるＯＨＰシート出力時の動作
を示すフローチャートである。

【図５】実施形態３におけるＯＨＰシート出力時の動作
を示すフローチャートである。

【図６】従来の電子写真装置の概略構成図である。

【図７】従来のローラ定着装置の概略構成図である。

【図８】従来のオンデマンド定着装置の概略構成図であ
る。

【図９】従来のカラー画像形成装置の概略構成図であ
る。

【符号の説明】１５給紙カセット１６定着装置２１両面ユニット２８加圧ローラ２９発熱体３０加熱フィルム３１フィルム案内部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 15/20 １０９Ｇ０３Ｇ 15/20 １０９ 21/14 21/00 ３７２Ｆターム(参考） 2H005 AA06 AA21 CA08 CA14 DA10 EA03 FB02 2H027 DA12 DC02 EA12 EA18 EC11 EC20 ED16 ED25 EE03 EF09 2H030 AA03 AD04 AD05 AD17 BB46 BB58 2H033 AA02 AA45 BA30 BB32 BB34 BE03 CA09 CA30 CA35 CA39

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子写真プロセスを用いて像担持体上に
形成したトナー像を転写材に多色コピーを行う画像形成
装置において、転写材と等速に回動可能で、且つ内部に
発熱体を備えた加熱部材と、前記加熱部材を加圧する加
圧部材と、前記転写材がＯＨＰシートであることを判断
する手段を備え、転写材上のトナー像を加熱溶融して定
着する前記定着過程として前記転写材のトナー保持面を
加熱部材により加熱する第１の定着過程と、該第１の定
着過程に引き続いて前記転写材のトナー保持面の裏面を
加熱部材により加熱する第２の定着過程より形成される
モードを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記加熱部材が発熱体と、フィルムと、
フィルム案内部材から構成される事を特徴とする請求項
１に記載の定着装置。
【請求項３】前記加圧部材が少なくともゴムもしくは
発泡体からなる弾性層を有する事を特徴とする請求項１
及び２に記載の定着装置。
【請求項４】前記第１の定着過程における加熱部材の
温度が前記第２の定着過程における加熱部材の温度より
も低い事を特徴とする請求項１から３に記載の定着装
置。
【請求項５】前記第１の定着過程における転写材の搬
送速度が前記第２の定着過程における転写材の搬送速度
よりも速い事を特徴とする請求項１から４に記載の定着
装置。
【請求項６】前記第１の定着過程における加圧部材の
圧力が前記第２の定着過程における加圧部材の圧力より
も低い事を特徴とする請求項１から５に記載の定着装
置。
【請求項７】前記トナーの一部または全体が低軟化点
物質であり、該低軟化点物質の融点が４０〜９０℃であ
る事を特徴とする請求項１から６に記載の定着装置。