JP2003195663A

JP2003195663A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003195663A
Application number: JP2001397903A
Authority: JP
Inventors: Toru Saito; 亨斎藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-12-27
Filing date: 2001-12-27
Publication date: 2003-07-09

Abstract

(57)【要約】【課題】高光沢画像出力時における定着後画像の排紙ロ
ーラ跡等の光沢ムラを防止し、ＯＨＴの透過性のムラを
防止し、高品質な定着後画像を得ることができる画像形
成装置の提供。【解決手段】定着ニップを通過する記録材に担持された
未定着トナー画像を低光沢画像および高光沢画像の両者
に対応して加熱定着処理する定着装置４０を有する画像
形成装置において、前記定着ニップの下流に、定着済み
のトナーが柔らかい状態にある領域で、該定着済みのト
ナー画像に加圧接触して平滑にするためのならしローラ
102,103を配置し、ならしローラ102,103と前記定着ニッ
プとの間に排紙ローラ101を配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば複写機、レ
ーザービームプリンタ、ファクシミリ、マイクロフィル
ム、リーダプリンタ、記録機等の画像形成装置に使用さ
れる定着装置に関するものである。

【０００２】更に詳しくは、電子写真、静電記録、磁気
記録等の適宜の画像形成プロセス手段により加熱溶融性
の樹脂等によりなるトナーを用いて、記録材（紙、印刷
紙、転写材シート、エレクトロファックスシート、静電
記録シート、ＯＨＴシート、光沢紙、光沢フィルムな
ど）の面に直接方式、もしくは、間接（転写）方式で目
的の画像情報に対応した未定着トナー画像を形成担持さ
せ、該未定着トナー画像を該画像を担持している記録材
面に永久固着画像として加熱定着処理する方式の定着装
置に関するものである。

【０００３】

【従来の技術】近年、定着後画像の光沢が低い、所謂低
光沢カラー画像が、テキストやビジネス文書にて好まれ
ており、また、グラフィック画像については、高光沢カ
ラー画像が好まれる傾向があるため、一台の画像形成装
置において、低光沢画像と、高光沢画像の両方に対応し
た画像形成装置が提案されている。

【０００４】この光沢の調整は定着装置によって行なわ
れており、図７にこのような画像形成装置の定着装置の
従来例の一例を示す。

【０００５】図７の定着装置は、定着ローラ１と加圧ロ
ーラ７とを加圧接触させたもので、定着ローラ１は、内
部に熱源としてのヒータ２（本従来例では４９０Ｗ／１
２７Ｖ定格品を使用している）を有し、Ａ１６０６３、
肉厚２．５ｔ（mm）の芯金３上に、弾性層４として、テ
ストピース硬度５°（ＪＩＳ−Ａ）、の肉厚２．１ｔ
（mm）のシリコンゴム層を設け、その上に中間層５とし
て、肉厚約６０μｍのフッ素ゴムラテックス層を設け、
表層に約２０μｍ厚のＰＦＡ（パーフルオロアルキル、
パーフルオルビニルエーテルとテトラフロロエチレンの
共重合体）コーティング層を離型層６として設けてい
る。

【０００６】定着ローラ１の外径としては、φ４０mmを
用い、定着ローラ硬度約６１°（Ａｓｋｅｒ−Ｃ硬度、
１ｋｇ総加重）を得ている。

【０００７】加圧ローラ７は、内部にヒータ８（４９０
Ｗ／１２７Ｖ定格品）を有し、Ａ１６０６３、肉厚２．
７ｔ（mm）の芯金９上に、弾性層１０として、テストピ
ース硬度５°（ＪＩＳ−Ａ）、肉厚１．９ｔ（mm）のシ
リコンゴム層を設け、その上に中間層１１としては、肉
厚約６０μｍのフッ素ゴムラテックス層を設け、表層に
約２０μｍ厚のＰＦＡコーティング層を離型層１２とし
て設けている。

【０００８】加圧ローラ７の外径としては、φ４０mmを
用い、加圧ローラ硬度約６５°を得ている。

【０００９】定着ローラ１，加圧ローラ７の各表面に
は、温度検出器としてのサーミスタ１３，１４が当接さ
れ、検出されたローラ表面温度に基づいて、不図示のヒ
ータ駆動回路により、各ローラ表面温度が、温調目標温
度になるように各々温調制御されている。

【００１０】また、安全素子としてのサーモスイッチ１
５，１６が定着ローラ１，加圧ローラ７の各表面に近接
して配置されており、ローラ表面への傷を防ぐため、非
接触タイプのサーモスイッチを用いている。

【００１１】定着ローラ１及び加圧ローラ７として、ロ
ーラ長約２４０ｍｍのローラを用い、不図示の加圧スプ
リングにより定着ローラ１と加圧ローラ７が加圧され、
加圧力４０ｋｇｆにて、定着ニップ幅約９．５ｍｍを得
ている。

【００１２】定着ニップから出た後、印字面側にＰＦＡ
コロ１００、裏面側はシリコンゴムの上にフッ素樹脂を
コーティングした排紙ローラ１０１とで挟持搬送され
る。

【００１３】上記定着装置を用いた場合、トナーのグロ
スカーブの一例を図８に示す。これは定着スピードを一
定の６０ｍｍ／ｓｅｃとし、定着温度を変化させた場合
における定着後画像の光沢を測定したもので、縦軸に光
沢度を示し、値が高いほど光沢度が高いことを示し、定
着後のトナーの温度が75度で測定した。また、横軸は定
着温度を示している。

【００１４】定着温度の低い部分では光沢も低く、定着
性も不十分であるが、定着温度を上げていくと、定着性
も良化し、光沢も高くなっていく。しかし、定着温度が
高くなりすぎると、グロスカーブのピークを越したあた
りから、ホットオフセット気味になり、定着後画像表面
の平滑性が悪化していくため、グロスが低下していき、
ついには、紙上にホットオフセットしてしまう。一般
に、このように一こぶ形の山の形をとる。

【００１５】通常、定着条件設定としては、図上、領域
Ｂのような部分で使用することが、オフセットマージン
（コールド、ホット）が広く、定着性も十分なため、好
ましい。

【００１６】しかし、このような領域Ｂに定着条件を設
定せず、領域Ａのような領域Ｂよりも光沢の低い部分に
通常使用の定着条件を設定し、通常は、光沢の低い画像
を得、光沢の高い画像を得る場合には、定着スピードを
遅くしたり、または、定着温度を高くするなどして、グ
ロスカーブの領域Ｂで使用することで、一台の画像形成
装置において、低光沢画像と高光沢画像との両方に対応
した定着装置が知られている。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
では、以下のような問題点があった。１）このようにグロスカーブの傾きが大きい場合、高光
沢画像を得るため定着スピードを遅くして出力したり、
定着温度を高くして出力した場合、定着ニップ排紙後、
用紙上のトナーが冷えないうちに、当接物があるとその
当接物の跡が画像に出てしまう問題があった。このよう
な跡の一例を図９に示す。

【００１８】図９において、用紙裏面から排紙ローラ１
０１が当たっているが、トナーが冷えていないうちに、
排紙ローラ１０１が当接すると、排紙ローラ１０１に熱
が奪われるためその部分の光沢が下がり、定着後画像の
光沢ムラとなってしまう。また、ＯＨＴ出力時には跡が
透過性のムラとして出てしまう。トナー印字面側から
は、ＰＦＡコロ１００が当接しているか、トナーが冷え
ていないうちにＰＦＡコロ１００が当接すると、ＰＦＡ
コロ１００が当接する当接部のトナー表面が凹み、コロ
のエッジ部が跡になったり、また、ＰＦＡコロ１００の
表面性が転写されるため、当接部の光沢が上がったり、
ＯＨＴの透過性が上がったりしてムラとなってしまう。
グロスカーブの傾きがなだらかな場合は、この光沢ムラ
も少ないため目立たないが、領域Ａ、Ｂの光沢の違いが
少なくなってしまう。

【００１９】一方、領域Ａ、Ｂの光沢差を大きくし、低
光沢画像と高光沢画像に対応しようとするとグロスカー
ブの傾きも大きくなってしまうため、定着ニップ排出後
の当接物によりトナーの熱が奪われた部分の光沢の差も
大きく目立つようになってしまう。

【００２０】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
であり、高光沢画像出力時における定着後画像の排紙ロ
ーラ跡等の光沢ムラを防止し、ＯＨＴの透過性のムラを
防止し、高品質な定着後画像を得ることができる画像形
成装置を提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、未定着ト
ナー画像を記録材に形成担持させる画像形成手段と、定
着ニップを通過する前記記録材に担持された未定着トナ
ー画像を低光沢画像および高光沢画像の両者に対応して
加熱定着処理する定着装置とを有する画像形成装置にお
いて、前記定着ニップの下流に、定着済みのトナーが柔
らかい状態にある領域で、該定着済みのトナー画像に加
圧接触して平滑にするためのならし手段を配置したこと
を特徴とする。

【００２２】第２の発明は、上記第１の発明で、前記定
着ニップの下流側に排紙ローラを配し、前記ならし手段
を前記排紙ローラの下流側に配置したことを特徴とす
る。

【００２３】第３の発明は、上記第１の発明で、前記定
着ニップの下流に排紙ローラを配し、前記ならし手段を
前記排紙ローラと前記定着ニップとの間に配置したこと
を特徴とする。

【００２４】第４の発明は、上記第３の発明で、前記排
紙ローラは、定着済みのトナーがガラス転移温度以下に
冷えた後に前記排紙ローラと当接する位置に配置したこ
とを特徴とする。

【００２５】第５の発明は、未定着トナー画像を記録材
に形成担持させる画像形成手段と、定着ニップを通過す
る前記記録材に担持された未定着トナー画像を低光沢画
像および高光沢画像の両者に対応して加熱定着処理する
定着装置とを有する画像形成装置において、前記定着ニ
ップの下流に、定着済みのトナーを冷却する冷却手段を
設けたことを特徴とする。

【００２６】第６の発明は、上記第４の発明で、前記冷
却手段によりも搬送方向下流側に排紙ローラを設けたこ
とを特徴とする。

【００２７】第７の発明は、上記１から６の発明におい
て、ならし手段の長手寸法を、記録材の最大幅よりも長
くしたことを特徴とする。

【００２８】第８の発明は、上記１から７の発明におい
て、ならし手段が、フッ素樹脂の離型層を表面に有する
ことを特徴とする。

【００２９】

【発明の実施の形態】［第１の実施の形態］図２は本発
明に係る定着装置を備えたカラー画像形成装置の第１の
実施の形態を示す。尚、本実施の形態のカラー画像形成
装置では中間転写体を用いている。

【００３０】図２において、第１の画像担持体としての
繰り返しで使用される回転ドラム型の電子写真感光体
（以下「感光ドラム」という）３１が、矢示の時計方向
に所定の周速度（プロセススピード）をもって回転駆動
される。

【００３１】感光ドラム３１は回転過程で、１次帯電器
（コロナ放電器）３２により所定の極性・電位に一様に
帯電処理され、次いで不図示の画像露光手段（カラー原
稿画像の色分解・結像露光光学系など）による画像露光
３３を受けることにより目的のカラー画像の第１の色成
分像（例えばマゼンタ成分像）に対応した静電潜像が形
成される。

【００３２】次いで、その静電潜像が第１現像器（マゼ
ンタ現像器）４１により第１色であるマゼンタトナー
（着色荷電粒子）Ｍにより現像される。このとき第２〜
第４の現像器（シアン、イエロー、ブラックの各現像
器）４２，４３，４４は作動−オフになっていて感光ド
ラム１には作用せず、第１色のマゼンタトナー画像は第
２〜第４の現像器４２〜４４により影響を受けない。

【００３３】本実施の形態の中間転写体としての中間転
写ローラ２０は、パイプ状の芯金２１と、その外周面に
形成した中抵抗の弾性体層２２とからなる。中抵抗の弾
性体層２２は、シリコンゴム、テフロン（登録商標）ゴ
ム、ウレタンゴム、ＥＰＤＭなどの弾性材料に、カーボ
ンや、酸化亜鉛などの金属酸化物等を配合分散して電気
抵抗値（体積抵抗率）を１０⁵ 〜１０¹¹Ω・ｃｍの中抵
抗に調整したソリッドあるいは発泡肉質の層である。

【００３４】この中間転写ローラ２０は、感光ドラム３
１に対して平行となるように回転軸を軸受させて感光ド
ラム３１の下面部に接触させて配設しており、感光ドラ
ム３１と同じ周速度で矢示の反時計方向に回転する。

【００３５】中間転写ローラ２０は、感光ドラム３１に
対して所定の押圧力をもって圧接した状態に保持してお
り、感光ドラム１と中間転写ローラ２０との間には、転
写部としての転写ニップ部Ｎが形成されている。

【００３６】本実施の形態で使用しているトナーは、一
例として非磁性の体積平均粒径約１０μｍの一成分トナ
ーを用いており、固有電荷量は、約−２５μＣ／ｇの負
極性トナーを用いている。

【００３７】感光ドラム１の表面に形成保持された第１
色のマゼンタトナー画像が、転写ニップ部Ｎを通過する
過程で、中間転写ローラ２０の芯金２１に中間転写ロー
ラ２０に対する第１のバイアス電源６１からトナー帯電
極性（本実施の形態ではマイナス）とは逆極性（プラ
ス）の転写バイアスが印加され、転写ニップ域に形成さ
れた電界により中間転写ローラ２０の外面に対して中間
転写される。尚、本実施の形態では、印加電圧は＋２ｋ
Ｖ〜＋５ｋＶである。，中間転写ローラ２０に対する第１色のマゼンタトナ
ー画像の転写が終わった感光ドラム表面は、クリーニン
グ装置３４により清掃される。

【００３８】以下、同様に、〜の動作が実行され
る。．回転感光ドラム３１に対する帯電を行ない、第２の
色成分像（例えばシアン成分像）に対応した画像露光３
３を行ない、第２現像器（シアン現像器）４２のシアン
トナーＣによる現像後、形成された第２色であるシアン
トナー画像の中間転写ローラ２０への転写を経て、感光
ドラム３１の表面をクリーニング装置３４で清掃する。．回転感光ドラム３１に対する帯電→第３の色成分像
（例えばイエロー成分像）に対応した画像露光３３→第
３現像器（イエロー現像器）４３のイエロートナーＹに
よる現像→形成された第３色であるイエロートナー画像
の中間転写ローラ２０への転写→感光ドラム１面のクリ
ーニング装置３４による清掃、．回転感光ドラム３１に対する帯電→第４の色成分像
（例えばブラック（黒）成分像）に対応した画像露光３
３→第４現像器（ブラック現像器）４４のブラックトナ
ーＢによる現像→形成された第４色であるブラックトナ
ー画像の中間転写ローラ２０への転写→感光ドラム３１
面のクリーニング装置３４による清掃等が実行される。

【００３９】以上の〜の作像、転写サイクルが順次
に実行されることにより、回転中間転写ローラ２０の外
面に対して、上記４つのトナー画像（マゼンタ、シア
ン、イエロー、ブラックの各トナー画像）が順次に重畳
転写されて目的のカラー画像に対応した合成カラートナ
ー（鏡像）が形成される。

【００４０】転写ローラ２５は中間転写ローラ２０に対
して平行に回転軸が軸受され、中間転写ローラ２０の下
面部に接触して配設されており、中間転写ローラ２０と
同じ周速度で矢示の時計方向に回転する。

【００４１】この転写ローラ２５は芯金ローラ２６と、
その外周に形成した弾性層２７からなり、弾性層２７は
本実施の形態では中抵抗の弾性体を用いている。

【００４２】感光ドラム１から中間転写ローラ２０への
第１〜第４色のトナー画像の順次転写実行過程におい
て、転写ローラ２５の芯金２６には転写ローラ２５に対
する第２のバイアス電源２９からトナーと同極性（−）
のバイアス電圧が印加されている。このバイアス電圧に
より転写ローラ２５から中間転写ローラ２０へとトナー
画像を反発する電界が生じて、転写ローラ２５に中間転
写ローラ２０側のトナー画像を転移することが阻止され
る。

【００４３】感光ドラム３１上のトナー画像が中間転写
ローラ２０に転写された場合、非画像部の電位はトナー
画像部電位と異なっており、芯金２１の電位を基準とし
た場合、感光ドラム３１の非画像部との電位差が感光ド
ラム３１とトナー画像部との電位差よりも大きいために
転写電流は非画像部より多く流れる。

【００４４】この傾向は中間転写ローラ２０の抵抗値が
低い場合に顕著に生じ、例えば非画像部への電流値がト
ナー画像部への電流値の２倍以上となる場合には、非画
像部の電界がトナー画像に影響を及ぼしてしまう。つま
り、低抵抗のローラは中間転写体には適していない。

【００４５】反対に高抵抗のローラの場合にはバイアス
電源６１の形成できる電界が余りに小さくなり、中間転
写自体が損なわれてしまう。

【００４６】従って、１０⁵ 〜１０¹¹Ω・ｃｍ、好まし
くは、１０⁷ 〜１０¹⁰Ω・ｃｍの範囲の中抵抗のローラ
が中間転写体には好適である。この範囲の体積抵抗値の
弾性体２２を用いれば、＋２〜＋５ｋＶを芯金２１に印
加することにより、上述した適正な転写電流値を設定す
ることができる。

【００４７】感光ドラム１側から中間転写ローラ２０側
へ順次に重畳転写された第１から第４色のトナー画像の
記録材２４への転写は、給紙カセット３５側から中間転
写ローラ２０と転写ローラ２５との圧接ニップ部ｎに給
紙ローラ３６により１枚宛分離搬送された記録材Ｐがレ
ジストローラ３７、転写ガイド３８を経て所定のタイミ
ングで給送されると共に、転写ローラ２５の芯金２６に
対するバイアス電源が第２のバイアス電源２９から第１
のバイアス電源２８に切り換わり、芯金２６に対してト
ナーと逆極性（＋）の転写バイアスが印加される。

【００４８】この転写バイアスは、中間転写ローラ２０
の芯金２１に対してバイアス電源６１から印加されてい
るトナーと逆極性（＋）のバイアスよりも絶対値が大き
くなるようにしており、この転写バイアスにより中間転
写ローラ２０側のトナー画像が中間転写ローラ２０と転
写ローラ２５との圧接ニップ部ｎに給送された記録材Ｐ
側に転写されていく。トナー画像の転写を受けた記録材
Ｐはガイド３９を介して定着装置４０へ導入されてい
く。

【００４９】記録材Ｐが圧接ニップ部ｎを通過すると、
中間転写ローラ２０の芯金２１及び転写ローラ２５の芯
金２６に対するバイアス電源がそれぞれトナーと同極性
（−）のバイアスを印加する第２のバイアス電源６２，
２９に切換えられる。

【００５０】このバイアス切換えにより中間転写ローラ
２０の表面の転写残りトナーが感光ドラム３１の表面側
へ戻されてクリーニング装置３４に回収されることで中
間転写ローラ２０は清掃される。

【００５１】転写ローラ２５の表面に付着したトナーも
中間転写ローラ２０の表面に戻され、更に感光ドラム３
１の表面に戻されてクリーニング装置３４に回収される
ことで転写ローラ２５の清掃もなされる。

【００５２】このように中間転写ローラ２０は弾性層２
２が中抵抗であるため、トナーと同極性のバイアス印加
（クリーニングバイアス）によって転写残りトナーを感
光ドラム１の表面側に十分に戻し転移させてクリーニン
グ状態にすることができ、特別なクリーニング装置の配
備を必要とせず、装置構成を簡略化できる。

【００５３】本実施の形態に用いられるトナーとして
は、重合法により製造され、低軟化点物質を５〜３０重
量％含み、形状係数ＳＦ−１が１００〜１１０である実
質球形トナー（以下単に「重合トナー」という）を用い
ている。

【００５４】低軟化点物質としては、ＡＳＴＭＤ３４１
８−８に準拠し測定された主体極大ピーク値が４０〜９
０℃を示す化合物である。重合トナーの極大ピーク値の
温度の測定は、例えばパーキンエレマー社製ＤＳＣ−７
を用いる。装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の
融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱
を用いる。サンプルはアルミニウム製パンを用い対照用
に空パンをセットし、昇温速度１０℃／ｍｉｎで測定を
行なった。具体的にはパラフィンワックス、ポリオレフ
ィン、フィッシャートロピッシュワックス、アミドワッ
クス、高級脂肪酸、エステルワックス及びこれらの誘導
性またはこれらのグラフト／ブロック化合物が利用でき
る。好ましくは、下記の一般構造式で示す炭素数が１０
以上の長鎖エステル部分を１個以上有するエステルワッ
クスである。

【００５５】具体的なエステルワックスの代表的化合物
の構造式を下記に一般構造式、、及びとして示
す。

【００５６】

【化１】

【００５７】本発明で好ましく用いられるエステルワッ
クスは、硬度０．５〜５．０を有するものである。エス
テルワックスの硬度は、直径２０ｍｍで厚さが５ｍｍの
円筒形状のサンプルを作成した後、島津製作所製ダイナ
ミック超微小硬度計（ＤＵＨ−２００）を用い、ビッカ
ース硬度を測定した値である。測定条件は、０．５ｇの
荷重で負荷速度が９．６７ｍｍ／ｓｅｃの条件で１０μ
ｍ変位させた後１５秒間保持し、得られた打痕形状を測
定しビッカース硬度を求める。

【００５８】本発明に好ましく用いられるエステルワッ
クスの硬度は、０．５〜５．０の値を示す。具体的化合
物を下記の化学式（１）、（２）、（３）、（４）に示
す。

【００５９】

【化２】

【００６０】なお、ここでいう形状係数ＳＦ１とは、球
状物質の形状の丸さの割合を示す数値であり、球状物質
を２次元平面上に投影してできる楕円状の図形の最大長
ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで割って、１００
π／４を乗じたときの値で表される。つまり、形状係数
ＳＦ１はＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）² ／ＡＲＥＡ｝×
（１００π／４）で定義されるものである。日立製作所
ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用いトナー像を無作為に
１００個サンプリングし、その画像情報をインターフェ
ースを介してニコレ社製画像解析装置（Ｌｕｚｅｘ３）
に導入し解析を行ない上式より算出したものである。

【００６１】シアントナーは、次の如くして調整した。
すなわち、高速撹拌装置を備えた２１リットル用四つ口
フラスコ中にイオン交換水７１０重量部と、０．１モル
／１−Ｎａ₃ ＰＯ₄ 水溶液４５０重量部を添加し、回転
数を１２０００回転に調整して６５℃に加温した。ここ
に１．０モル／１−ＣａＣｌ₂ 水溶液６８重量部を徐々
に添加し、微小な難水溶液性分散剤Ｃａ₃ （ＰＯ₄ ）₂
を含む分散媒系を調製した。

【００６２】一方、分散質系は、スチレン単量体１６５重量部ｎ−ブチルアクリレート単量体３５重量部Ｃ．Ｉ．ピクメントブルー１５：３１４重量部飽和ポリエステル１０重量部｛テリフタール酸−プロピレンオキサイド変性ビスフェ
ノールＡ酸価１５、ピーク分子量：６０００｝サリチル酸金属化合物２重量部下記化合物（極大ピーク値５９．４℃）６０重量部

【００６３】

【化３】

【００６４】上記混合物をアトライターを用い３時間分
散させた後、重合開始剤である２，２′−アゾビス
（２，４−ジメチルバレロニトリル）１０重量部を添加
した分散物を分散媒中に投入し回転数を維持しつつ１５
分間造粒した。その後、高速撹拌器からプロペラ撹拌羽
根に撹拌器を変え、内温を８０℃に昇温させ５０回転で
重合を１０時間継続させた。重合終了後スラリーを冷却
し、希塩酸を添加し分散剤を除去した。

【００６５】更に洗浄し乾燥を行なうことでコールター
カウンターで測定したシアントナーの重量平均径は６．
２μｍで個数変動係数が２７％であり、形状係数ＳＦ−
１が１０４であった。

【００６６】同様にして、形状係数ＳＦ−１が１０４の
イエロートナー、マゼンタトナー及びブラックトナーを
製造した。なお、着色剤としてイエロートナーとして
は、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、マゼンタトナー
としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２及びブラッ
クトナーとしては、カーボンブラックを用いた。

【００６７】本発明に係る第１の実施の形態のカラー定
着装置の概略構成図を図１に示す。

【００６８】本実施の形態における定着ローラ１は、内
部に熱源としてのヒータ２（本実施の形態では４９０Ｗ
／１２７Ｖ定格品を使用している）を有し、Al６０６
３、肉厚２．５ｔの芯金３上に、弾性層４として、テス
トピース硬度５°（ＪＩＳ−Ａ）、の肉厚２．１ｔのシ
リコンゴム層を設け、その上に中間層５として、肉厚約
６０μｍのフッ素ゴムラテックス層を設け、表層に約２
０μｍ厚のＰＦＡ（パーフルオロアルキル、パーフルオ
ルビニルエーテルとテトラフロロエチレンの共重合体）
コーティング層を離型層６として設けている。

【００６９】定着ローラ１の外径としては、φ４０を用
い、定着ローラ硬度約６１°（Ａｓｋｅｒ−Ｃ硬度、１
ｋｇ総加重）を得ている。

【００７０】加圧ローラ７は、内部にヒータ８（４９０
Ｗ／１２７Ｖ定格品）を有し、Ａ１６０６３、肉厚２．
７ｔの芯金９上に、弾性層１０として、テストピース硬
度５°（ＪＩＳ−Ａ）、肉厚１．９ｔのシリコンゴム層
を設け、その上に中間層１１としては、肉厚約６０μｍ
のフッ素ゴムラテックス層を設け、表層に約２０μｍ厚
のＰＦＡコーティング層を離型層１２として設けてい
る。

【００７１】加圧ローラ７の外径としては、φ４０を用
い、加圧ローラ硬度約６５°を得ている。

【００７２】定着ローラ１，加圧ローラ７の各表面に
は、温度検出器としてのサーミスタ１３，１４が当接さ
れ、検出されたローラ表面温度に基づいて、不図示のヒ
ータ駆動回路により各ローラ表面温度が温調目標温度に
なるように各々温調制御されている。

【００７３】また、安全素子としてのサーモスイッチ１
５，１６が定着ローラ１，加圧ローラ７の各表面に近接
して配置されており、本実施の形態では、ローラ表面へ
の傷を防ぐため、非接触タイプのサーモスイッチを用い
ている。

【００７４】定着ローラ１及び加圧ローラ７として、ロ
ーラ長約240ｍｍのローラを用い、不図示の加圧スプリ
ングにより定着ローラ１と加圧ローラ７が加圧され、加
圧力４０ｋｇｆにて、定着ニップ幅約９．５ｍｍを得て
いる。

【００７５】本実施の形態における、定着スピードを変
えた場合のグロスカーブを図３に示す。通常普通紙のプ
リントにおいては、定着スピード１１７ｍｍ／ｓｅｃ、
定着温度１７７℃に定着条件を設定している。この場
合、画像光沢は、約１５程度であり、低光沢な画像を得
ている。

【００７６】高光沢画像を得る場合には、定着スピード
を約６０ｍｍ／ｓｅｃに設定し、定着後画像光沢約４０
程度を得ている。

【００７７】また、ＯＨＴシートのプリント時は、定着
スピードを約４０ｍｍ／ｓｅｃに設定しており、グロス
カーブの山の頂点付近の最もトナー表面平滑性が高く、
透過性の高い領域を使用している。

【００７８】定着スピードが約３０ｍｍ／ｓｅｃでは、
定着温度１７０℃付近からグロスが下がり始め、ホット
オフセット気味になるため、このスピードは、使用して
いない。

【００７９】このように定着スピードを変えて各定着条
件を設定することにより、一台の画像形成装置で低光
沢、高光沢画像、両方に対応しＯＨＴ透過性を上げてい
る。

【００８０】本実施の形態では、排紙ローラ１０１の下
流側に、ニップを通過する定着済みのトナーに加圧接触
してトナー表面を平滑にするならし手段を配置してい
る。本実施例では、ならし手段の一例として、対をなす
ならしローラ１０２、１０３を配置している。ならしロ
ーラ１０２，１０３は、表面に離型層（一例としてPFAチ
ューフ゛やPFAコーティング層）を有するローラであり、用
紙の幅より広い長さを有している。このようなトナー表
面を平滑にするならしローラ１０２，１０３を定着ニッ
プの下流側に配置することにより、図４に示すように、
ＰＦＡコロ１００、排紙ローラ１０１が当接することに
より発生した光沢ムラ等がならしローラ通過後トナー表
面が平滑になるため、このようなムラがなくなり、高品
質な画像を得ることができる。

【００８１】なお、通常使用時においては、光沢が低く
トナーもあまり柔らかくないため、ならしローラ１０
２，１０３を通過しても光沢が上昇することは少ない。

【００８２】このように、ならしローラ１０２，１０３
を設けることで、従来例で問題であった、高光沢画像出
力時の排紙ローラ１０１の跡、ＰＦＡコロ１００の跡等
の光沢ムラを防止し、また、従来例で問題であったＯＨ
Ｔ出力時の排紙ローラ１０１の跡、ＰＦＡコロ１００の
跡等の透過性のムラを防止できる。更に、本部品を配置
しても、低光沢画像出力時には、影響が少ないため、一
台の画像形成装置において、画像品質の良い低光沢画像
と高光沢画像及びＯＨＴ画像を得ることができる。

【００８３】また、定着ローラの表面粗度よりも表面粗
さの平滑な部材であるならしローラ１０２，１０３でＯ
ＨＴトナー印字表面をより平滑にできるため、ＯＨＴの
透過性を向上させることができる。

【００８４】［第２の実施の形態］図５は本発明に係る
第２の実施の形態を示す。

【００８５】本実施の形態では、第１の実施の形態と異
なり、ならしローラ１０２，１０３を排紙ローラ１０１
より上流（定着ニップ側）に配置し、その後定着済みト
ナーが、Ｔｇ（ガラス転移温度：本実施の形態では約６
０℃）以下に冷やされた後、排紙ローラ１０１等を当接
させている。

【００８６】このため、トナーが柔かいうちにならしロ
ーラ１０２，１０３においてトナー表面を平滑にし、そ
の後トナーがＴｇ以下に冷えた後、排紙ローラ１０１等
が当接するため跡が付かない。

【００８７】［第３の実施の形態］図６は本発明に係る
第３の実施の形態を示す。

【００８８】本実施の形態では、定着ニップ排紙後、用
紙及びトナー画像を冷却するファン装置等の冷却手段１
０４を設け、トナーがＴｇ以下に冷えた後、排紙ローラ
１０１等を当接させている。このため、ＯＨＴ出力時の
排紙ローラ１０１の跡等の透過性ムラを容易に防止する
ことができる。

【００８９】以上述べた実施例では、ならし手段として
ローラ対を用いたが、対では無く片側のローラが記録材
の幅よりも長いローラを用いても、ローラ対を用いた場
合程ではないが効果が得られる。また、ローラ以外の手
段で有っても良い。

【００９０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、高
光沢画像出力時の排紙ローラ跡等の光沢ムラを防止し、
また、ＯＨＴ出力時の排紙ローラ跡等の透過性ムラを防
止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１の実施の形態における定着装
置の概略構成図

【図２】本発明に係る第１の実施の形態における定着装
置が用いられるカラー画像形成装置を示す概略構成図

【図３】本発明に係る第１の実施の形態における定着ス
ピードを変えた場合のグロスカーブを示す図

【図４】本発明に係る第１の実施の形態におけるならし
ローラの作用説明図

【図５】本発明に係る第２の実施の形態における定着装
置の概略構成図

【図６】本発明に係る第３の実施の形態における定着装
置の概略構成図

【図７】従来例における定着装置の概略構成図

【図８】従来例におけるグロスカーブの図

【図９】従来例における排紙ローラ跡等の説明図

【符号の説明】

１…定着ローラ３，９…芯金４，１０…弾性層５，１１…中間層６，１２…表面離型層７…加圧ローラ１３，１４…サーミスタ１５，１６…サーモスイッチ１７…薄層弾性層２０…中間転写ローラ２１、２６…芯金２２…弾性体層２５…転写ローラ２８…第１のバイアス電源２９…第２のバイアス電源３１…感光ドラム３２…１次帯電器３３…画像露光３４…クリーニング装置４０…カラー定着装置４１…第１現像器４２…第２現像器４３…第３現像器４４…第４現像器６１…第１のバイアス電源６２…第２のバイアス電源１００…ＰＦＡコロ１０１…排紙ローラ１０２、１０３…ならしローラ１０４…冷却手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】未定着トナー画像を記録材に形成担持さ
せる画像形成手段と、定着ニップを通過する前記記録材
に担持された未定着トナー画像を低光沢画像および高光
沢画像の両者に対応して加熱定着処理する定着装置とを
有する画像形成装置において、前記定着ニップの下流に、定着済みのトナーが柔らかい
状態にある領域で、該定着済みのトナー画像に加圧接触
して平滑にするためのならし手段を配置したことを特徴
とする画像形成装置。
【請求項２】前記定着ニップの下流側に排紙ローラを
配し、前記ならし手段を前記排紙ローラの下流側に配置
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】前記定着ニップの下流に排紙ローラを配
し、前記ならし手段を前記排紙ローラと前記定着ニップ
との間に配置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】前記排紙ローラは、定着済みのトナーが
ガラス転移温度以下に冷えた後に前記排紙ローラと当接
する位置に配置したことを特徴とする請求項３記載の画
像形成装置。
【請求項５】未定着トナー画像を記録材に形成担持さ
せる画像形成手段と、定着ニップを通過する前記記録材
に担持された未定着トナー画像を低光沢画像および高光
沢画像の両者に対応して加熱定着処理する定着装置とを
有する画像形成装置において、前記定着ニップの下流に、定着済みのトナーを冷却する
冷却手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】前記冷却手段によりも搬送方向下流側に
排紙ローラを設けたことを特徴とする請求項４記載の画
像形成装置。
【請求項７】前記ならし手段の長手幅は、前記記録材
の最大幅よりも長いことを特徴とする請求項１から６記
載の画像形成装置。
【請求項８】前記ならし手段が、表面にフッ素樹脂の
離型層を有することを特徴とする請求項１から７記載の
画像形成装置。