JP2006301360A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】転写材搬送手段１に対して転写材搬送方向に沿って配列された、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色トナー像を形成する色画像形成部ＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫ、及び色トナー像以外の少なくとも一種類以上の有色もしくは無色の特色トナー像を形成する特色画像形成部ＵＴと、を有し、転写材Ｐを各画像形成部の転写部を順次に搬送通過させてトナー像を順次に重畳転写して多色カラー画像を形成する画像形成装置において、定着性及び生産性に弊害なく、特色トナーの本来の狙いである画像性向上を実現する。
【解決手段】特色画像形成部ＵＴは色画像形成部ＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫの転写材搬送方向下流に配置されており、色画像形成部の転写材搬送方向最下流の色画像形成部ＵＫの転写部Ｔ２Ｋ、及び特色画像形成部の転写材搬送方向最下流の特色画像形成部ＵＴの転写部Ｔ２Ｔはトナー像を転写材に熱的に転写するとともに定着する転写同時定着部であること。
【選択図】図１

Description

本発明は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色トナーと、前記色トナー以外の少なくとも一種類以上の有色もしくは無色の特色トナーを重ねあわせて画像形成を行なう多色カラー画像形成装置に関する。

近年、複写機・プリンタ等のフルカラー画像形成装置では画像性向上を目的として、従来のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色トナーに加えて、高光沢画像を目的として透明トナーや、蛍光画像を得るために蛍光トナーや、色再現領域を広げる目的としてレッド、グリーン等の有色トナー、所謂「特色トナー」が採用されはじめている。

例えば透明トナーを用いることで、転写材上のトナー凸凹表面構造を透明トナーで被うことにより画像面内均一な高光沢画像が実現できる。

ところで、一般に加熱定着方式を採用しているフルカラー画像形成装置では、転写材上に重畳して形成したイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色トナー像を定着部において一括定着している。この際、転写材に担持させたトナー像の単位面積当たりのトナー載り量が規定量を超えると定着不良を発生することはよく知られている。このため、従来のフルカラー画像形成装置においては、定着不良を避けるためにトナー載り量に制限を設けて定着性能を維持していた。すなわち、従来のフルカラー画像形成装置においては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の最大トナー載り量を例えば０．７ｍｇ／ｃｍ^２以下に制限し、更に画像形成時に最大用いられる色数を、例えば２．０色以内に制限して画像形成を行なっている。これにより加熱定着時に転写材上に担持されている未定着トナー像の単位面積当たりの最大トナー載り量は一定値（例えば１．４ｍｇ／ｃｍ^２）以下に制限されるため良好な定着性が得られていた。

すなわち、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの個々の最大載り量が０．７ｍｇ／ｃｍ^２になる。但し、フルカラー画像形成時に４色＝２．８ｍｇ／ｃｍ^２の色の重ねは行なわない。個々の載り量が０.７ｍｇで単純計算で４色重ねると最大２.８ｍｇ/ｃｍ^２になるが、一般に画像作成時に最大用いられる色数を制限している。すなわち、最大２．０色でフルカラー画像形成を行なっている。例えば、Ｍ＝０．５色（０.３５ｍｇ）、Ｙ０.６色（０.４２ｍｇ）、Ｃ＝０.９色（０.６３ｍｇ）⇒全２色（１.４ｍｇ/ｃｍ^２）。１色を各色最大載り量として計算。色数４色（個々の最大載り量０．７ｍｇ×４）使用可能にした場合、理論上（全てのトナーを良好定着した場合）では色再現範囲が大きくなるが、定着工程で定着不良が発生してしまうため最大使用色数を制限している。

しかしながら、従来のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色トナーに加えて、前記特色トナーが用いられることで、転写材上の単位面積当たりの最大トナー載り量が更に増える。そのため、上述した通り従来の定着構成のままではトナー剥がれ等の定着不良になるという問題は避けられない。定着不良防止のために最大トナー載り量を従来のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色トナーを用いたフルカラー画像形成装置並に制限すると、特色トナーを追加した分だけ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー載り量を減少させねばならず、この結果、色再現性が損なわれてしまう。

特許文献１には、上記のような問題を解決するために、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色トナー像を転写材上に転写して定着手段により定着し、定着後の転写材は転写材循環搬送経路を通して再給紙された後に、再度既に転写材に定着済みのイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色トナー像上に透明トナーを転写して、再度定着手段により透明トナーを定着する装置構成が提案されている。すなわち、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色トナー像の定着工程と透明トナー像の定着工程を分けているために、定着工程１回当たりの未定着トナー像の最大トナー載り量は従来のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの時の最大トナー載り量以下に制限されており、従来並みの定着条件で充分に良好な定着性が得られるのである。
特開２００２−３１８４８２号公報

しかしながら、前記構成ではイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色トナー像の定着工程後に、転写材循環搬送経路を通して再給紙する分著しく生産性が損なわれる問題が生じていた。

また、トナー載り量が増加した分を定着工程時に未定着トナー像に与える熱量を上げることによって補う構成として、例えば、定着手段を二つ縦列に配置する、所謂タンデム定着構成を用いた場合でも、第二の定着手段にいたるまえの第一の定着手段で定着時にトナー載り量が多い場合は定着部材へのトナーオフセットよるトナー剥がれが発生してしまうため、前記問題を解決することができない。

以上説明したように、従来のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色トナーの他に、レッドトナー等の有色トナーや透明トナー等の無色トナーといった特色トナーの画像形成機能が付加された多色フルカラー画像形成装置において、定着性及び生産性に弊害なく、そもそもの特色トナーの目的とする画像性向上を実現することが困難であった。

本発明は前記事情を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは従来のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色ナーの他に、レッドトナー等の有色トナーや透明トナー等の無色トナーといった特色トナーの画像形成機能を付加された多色フルカラー画像形成装置において、特色トナー分のトナー載り量増加時の定着性を確保し、定着性及び生産性に弊害なく、特色トナーの本来の狙いである画像性向上を実現することである。

上記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、転写材を搬送する転写材搬送手段と、前記転写材搬送手段に対して転写材搬送方向に沿って配列された、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色トナー像をそれぞれ形成する色画像形成部、及び前記色トナー像以外の少なくとも一種類以上の有色もしくは無色の特色トナー像を形成する特色画像形成部と、を有し、前記転写材搬送手段で転写材を搬送して前記色画像形成部及び前記特色画像形成部の転写部を順次に通過させて前記色画像形成部及び前記特色画像形成部で形成されたトナー像を順次に重ね合わせて転写して多色カラー画像を形成する画像形成装置であり、前記特色画像形成部は前記色画像形成部の転写材搬送方向下流に配置されており、前記色画像形成部の転写材搬送方向最下流の色画像形成部の転写部、及び前記特色画像形成部の転写材搬送方向最下流の特色画像形成部の転写部はトナー像を転写材に熱的に転写するとともに定着する転写同時定着部であることを特徴とする。

また、上記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の他の代表的な構成は、転写材を搬送する転写材搬送手段と、前記転写材搬送手段に対して転写材搬送方向に沿って配列された、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色トナー像をそれぞれ形成する色画像形成部、及び前記色トナー像以外の少なくとも一種類以上の有色もしくは無色の特色トナー像を形成する特色画像形成部と、を有し、前記転写材搬送手段で転写材を搬送して前記色画像形成部及び前記特色画像形成部の転写部を順次に通過させて前記色画像形成部及び前記特色画像形成部で形成されたトナー像を順次に重ね合わせて転写して多色カラー画像を形成する画像形成装置であり、前記特色画像形成部は前記色画像形成部の転写材搬送方向下流に配置されており、前記色画像形成部の転写材搬送方向最下流の色画像形成部の転写部はトナー像を転写材に熱的に転写するとともに定着する転写同時定着部であり、前記特色画像形成部の転写材搬送方向最下流の特色画像形成部よりも転写材搬送方向下流側に定着手段が配設され、前記特色画像形成部の転写部で転写材に形成された未定着状態の特色トナー像は前記定着手段によって定着されることを特徴とする。

上記の画像形成装置構成により、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色トナーの他に、レッドトナー等の有色トナーや透明トナー等の無色トナーといった特色トナーの画像形成機能を付加された多色フルカラー画像形成装置において、特色トナーの追加によって単位面積当たりの最大トナー載り量が増加した場合においても、生産性を落とすことなく良好な定着性画像が得られる。

すなわち、転写同時定着系において、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色トナー像形成時に転写同時定着によって仮定着後に、特色トナー像を転写同時定着もしくは、転写後に本定着するために、特色トナー追加によって転写材上のトナー載り量が増えても定着性が維持できる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本実施例１における画像形成装置の要部の構成模式図である。この画像形成装置は電子写真プロセスを用いた多色カラー画像形成装置である。

１は転写材搬送手段としてのエンドレスの転写材搬送ベルト（以下、搬送ベルトと記す）であり、駆動ローラ２とターンローラ３との間に懸回張設されて略水平に配設されていて、駆動ローラ２が駆動されることで矢印の反時計方向に回転する。この搬送ベルト１はポリカーボネート樹脂・ポリエチレンテレフタレート樹脂・ポリフッ化ビニリデン樹脂等のような誘電体樹脂によって構成されている。転写材（記録材）Ｐは不図示の給紙機構部から一枚分離給送され、レジストローラ４で斜行修正されるとともに、所定の制御タイミングで、ターンローラ３側から搬送ベルト１の上行側ベルト部分の上面に対して送り出される。そしてその転写材Ｐは搬送ベルト１の上行側ベルト部分に静電吸着力で保持されて、搬送ベルト１の回転移動により駆動ローラ２側に搬送される。

ＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫ・ＵＴは第１から第５の５つの画像形成ユニットであり、上記搬送ベルト１の上行側ベルト部分に対して転写材搬送方向に沿って上流側から下流側に順次に所謂タンデム構成で配列してある。

本実施例においては、第１から第４の画像形成ユニットＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫはイエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの４つの色トナー像をそれぞれ形成する色画像形成部である。第５の画像形成ユニットＵＴは特色である透明トナー像を形成する特色画像形成部である。なお、色画像形成部である第１から第４の画像形成ユニット間の色順序は上記のイエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの順序に限られるのもではなく任意である。特色画像形成部である第５の画像形成ユニットＵＴについては色画像形成部である第１から第４の画像形成ユニットＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫよりも転写材搬送方向下流側に配置される。

先ず、第１〜第３の画像形成ユニットＵＹ・ＵＭ・ＵＣの構成について、第１の画像形成ユニットＵＹを例に挙げて説明する。第２と第３の画像形成ユニットＵＭ・ＵＣの構成は第１の画像形成ユニットＵＹと同様であるため、これらについての説明は省略する。

図２は第１の画像形成ユニットＵＹ部分の拡大図である。５Ｙは静電潜像担持体としての円筒型の電子写真感光体（以下、感光体と記す）であり、矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。６Ｙは一次帯電器であり、感光体５Ｙに対して非接触状態で設置されている。７Ｙはレーザースキャナ等の画像露光部であり、一次帯電器６Ｙよりも感光体回転方向下流側で感光体面を露光する。８Ｙは現像装置であり、感光体露光位置より更に感光体回転方向下流側に感光体５Ｙと隣接するように設置されている。この現像装置８Ｙには現像剤としてイエロートナーを収容してある。なお、第２の画像形成ユニットＵＭの現像装置８Ｍには現像剤としてマゼンタトナーを収容してある。第３の画像形成ユニットＵＣの現像装置８Ｃには現像剤としてシアントナーを収容してある。９Ｙは中間転写ベルトであって、感光体５Ｙに接触して矢印の時計方向に回転駆動される。中間転写ベルト９Ｙは、ＰＩ（ポリイミド）等のフィルムの基層（ベースフィルム）上に、トナーフィルミング防止層として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）・ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の離型層で形成されている。１０Ｙは一次転写ローラであり、一次転写位置Ｔ１Ｙで中間転写ベルト９Ｙを挟んで感光体５Ｙに対向するように設置されている。１１Ｙは二次転写外ローラ、１２Ｙは二次転写内ローラであり、両ローラ１１Ｙ・１２Ｙは中間転写ベルト９Ｙと搬送ベルト１を挟んで対向するにように設置されている。１３Ｙは中間転写ベルト９Ｙのテンションローラである。中間転写ベルト９Ｙと搬送ベルト１との接触ニップ部が二次転写部Ｔ２Ｙである。１４Ｙは感光体クリーナであり、一次転写位置Ｔ１Ｙより感光体回転方向下流側で、一次帯電器６Ｙよりも上流側に配設してある。

次に、第４と第５の画像形成ユニットＵＫ・ＵＴの構成について、第４の画像形成ユニットＵＫを例に挙げて説明する。第５の画像形成ユニットＵＴの構成は第４の画像形成ユニットＵＫと同様であるため、この説明は省略する。

図３は第４の画像形成ユニットＵＫ部分の拡大図である。５Ｋは静電潜像担持体としての円筒型の電子写真感光体であり、矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。６Ｋは一次帯電器であり、感光体５Ｋに対して非接触状態で設置されている。７Ｋはレーザスキャナ等の画像露光部であり、一次帯電器６Ｋよりも感光体回転方向下流側で感光体面を露光する。８Ｋは現像装置であり、感光体露光位置より更に感光体回転方向下流側に感光体５Ｋと隣接するように設置されている。この現像装置８Ｋには現像剤としてブラックトナーを収容してある。なお、第５の画像形成ユニットＵＴの現像装置８Ｔには現像剤として透明トナーを収容してある。９Ｋは中間転写ベルトであって、感光体５Ｋに接触して矢印の時計方向に回転駆動される。中間転写ベルト９Ｋは、ＰＩ等のフィルムの基層上に、Ｓｉゴムやフッ素ゴム等の弾性層、及びその外層にＰＦＡ・ＰＴＦＥ等の離型層という層構成になっている。１０Ｋは一次転写ローラであり、一次転写位置Ｔ１Ｋで中間転写ベルト９Ｋを挟んで感光体５Ｋに対向するように設置されている。１５Ｋは二次転写同時定着装置である。図４はこの二次転写同時定着装置１５Ｋ部分の拡大横断面模式図である。中間転写ベルト９Ｋは、一次転写ローラ１０Ｋと、第１と第２のガイドローラ１６Ｋ・１７Ｋと、テンションローラ１３Ｋとの間に懸回張設してある。そして、第１と第２のガイドローラ１６Ｋ・１７Ｋ間の中間転写ベルト部分を搬送ベルト１の上行き側ベルト部分の外面に接触させた構成にしてある。また第１と第２のガイドローラ１６Ｋ・１７Ｋ間の中間転写ベルト部分の裏面側に支持体１８Ｋに支持させたヒータ１９Ｋを配設してある。２０Ｋは搬送ベルト１の内側に配設した弾性加圧ローラである。この加圧ローラ２０Ｋを搬送ベルト１と中間転写ベルト９Ｋを挟んでヒータ１９Ｋに圧接させて、中間転写ベルト９Ｋと搬送ベルト１との間に二次転写同時定着ニップ部Ｔ２Ｋを形成させている。二次転写同時定着ニップ部Ｔ２Ｋの転写材搬送方向距離（ＮＩＰ長）は９ｍｍになっている。加圧ローラ２０Ｋはシリコンゴムやフッ素ゴムなどの耐熱性の良いゴム層を有し、必要に応じてフッ素樹脂コートにより離型性を向上させてもよい。ヒータ１９Ｋはアルミナなどの耐熱性、絶縁性、高熱伝導性で、熱容量の小さなセラミック基板の上に通電発熱体を付けたもので、２００Ｗ〜１ＫＷの消費電力のものである。ヒータ１９Ｋの背面には温度検知手段としてのサーミスタ２１Ｋが取り付けられている。このサーミスタ２１Ｋによるヒータ温度検知情報が不図示の制御部に入力する。制御部はサーミスタ２１Ｋから入力するヒータ温度検知情報が所定の一定温度情報に維持されるようにヒータ１９Ｋの通電発熱体に対する電力供給を制御する。即ち二次転写同時定着ニップ部Ｔ２Ｋの温度を所定の管理温度の温調する。上記の中間転写ベルト９Ｋ、第１と第２のガイドローラ１６Ｋ・１７Ｋ、ヒータ１９Ｋ、搬送ベルト１、加圧ローラ２０Ｋ等により二次転写同時定着装置１５Ｋが構成されている。

以上のように構成された画像形成装置の画像形成動作について説明する。第１〜第５の各画像形成ユニットＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫ・ＵＴにおいて、感光体にトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルトに一次転写するに至るまでの動作は共通であるので、第１の画像形成ユニットＵＹ（イエロー用ユニット）の動作を代表して説明する。

先ず、感光体５Ｙは、例えば、導電性基体の表面にアモルファスシリコンで形成される光半導体層を有して回転している。そして、感光体５Ｙはコロナ放電を行なう一次帯電器６Ｙよって表面が一様にマイナス帯電された後、露光部７Ｙにより露光が行われてカラー画像のイエロー成分像に対応した静電潜像が形成される。現像装置８Ｙはマイナス帯電したイエロトナーを用いて静電潜像の反転現像を行い、静電潜像と対応したイエロートナー像を感光体５Ｙ表面に形成する。そのイエロートナー像は一次転写ローラ１０Ｙの電界によって中間転写ベルト９Ｙに静電的に一次転写される。感光体５Ｙに残った一次転写残トナーはクリーナ１４Ｙによってクリーニングされる。

上記と同様の画像形成動作により、第２の画像形成ユニットＵＭ（マゼンタ用ユニット）においてはカラー画像のマゼンタ成分像に対応したマゼンタトナー像が感光体５Ｍに形成され、それが中間転写ベルト９Ｍに一次転写される。第３の画像形成ユニットＵＣ（シアン用ユニット）においてはカラー画像のシアン成分像に対応したシアントナー像が感光体５Ｃに形成され、それが中間転写ベルト９Ｃに一次転写される。第４の画像形成ユニットＵＫ（ブラック用ユニット）においてはカラー画像のブラック成分像に対応したブラックトナー像が感光体５Ｋに形成され、それが中間転写ベルト９Ｋに一次転写される。第５の画像形成ユニットＵＴ（透明トナー用ユニット）においては出力画像を全体に高光沢化するに必要なパターンに対応した透明トナー像が感光体５Ｔに形成され、それが中間転写ベルト９Ｔに一次転写される。

上記の第１〜第５の各画像形成ユニットＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫ・ＵＴの画像形成動作はそれぞれ所定のシーケンス制御タイミングをもって連携的になされる。

次に、第１〜第５の各画像形成ユニットＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫ・ＵＴにおいて、各中間転写ベルト９Ｙ・９Ｍ・９Ｃ・９Ｋ・９Ｔに形成されるトナー像を転写材に転写する動作について説明する。

搬送ベルト１の上行側ベルト部分にレジストローラ４により所定の制御タイミングで送り出された転写材Ｐは搬送ベルト面に静電的に吸着保持されて搬送ベルト１の回転により第１〜第５の各画像形成ユニットＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫ・ＵＴの二次転写部Ｔ２Ｙ・Ｔ２Ｍ・Ｔ２Ｃ・Ｔ２Ｋ・Ｔ２Ｔに順次に搬送されて通過していく。これにより、同一の転写材面に各画像形成ユニットの中間転写ベルト９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ、９Ｔに形成されたトナー像が順次に相互に位置合わせされた状態で多重転写される。

ここで、第１〜第３の各画像形成ユニットＵＹ・ＵＭ・ＵＣについては、各二次転写部における中間転写ベルトから転写材へのトナー像の転写を、二次転写外ローラと二次転写内ローラ間の電界によって静電転写を行なっている。

一方、第４の画像形成ユニットＵＫと第５の画像形成ユニットＵＫについては、二次転写部における中間転写ベルトから転写材へのトナー像の転写を、熱的に転写同時定着によって行なっている。

まず、第４の画像形成ユニットＵＫの二次転写同時定着部Ｔ２Ｋについて説明する。この第４の画像形成ユニットＵＫの中間転写ベルト９Ｋ上の未定着状態のブラックトナー像は、既にイエロー・マゼンタ・シアンの３つの未定着状態の色トナー像が多重転写されている転写材Ｐ上に、二次転写同時定着部Ｔ２Ｋにおいてヒータ１９Ｋの熱により熱的に転写される。そしてイエロー・マゼンタ・シアンの色トナー像と一緒に転写材Ｐに加熱溶融定着（加熱挟圧）される。これによりイエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの各色トナーの溶融混色で転写材Ｐ上にフルカラー画像が形成される。

画像形成中のヒータ１９Ｋの背面温調温度を２００℃に設定しており、その際の二次転写同時定着部Ｔ２Ｋにおける中間転写ベルト９Ｋの表面温度は１６０℃になっている。

本実施例１ではイエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの各色トナーの最大トナー載り量を０．７ｍｇ／ｃｍ^２とし、画像形成時に使用できうるイエロー・マゼンタ・シアン・ブラックトナーの最大使用色数を２．０色としている。つまり第４の画像形成ユニットＵＫの二次転写同時定着部Ｔ２Ｋでは、転写材Ｐに既に多重転写されたイエロー・マゼンタ・シアンの未定着色トナー像と、第４の画像形成ユニットＵＫの中間転写ベルト９Ｋ上の未定着ブラックトナー像が重なり合うために、最大トナー載り量１．４ｍｇ／ｃｍ^２の未定着トナー像を加熱溶融定着しなければならない。これについては背景技術の項で説明したとおりである。

図５は単位面積当たりのトナー載り量に対する定着不良発生温度を示している。最大トナー載り量時１．４ｍｇ／ｃｍ^２においての中間転写ベルト温度１５０℃未満で定着不良が発生するため、本実施例１ではヒータ温調誤差等を鑑みて、１０℃高めに前記中間転写ベルト９Ｋの温度を１６０℃になるように設定している。よって最大トナー載り量時においても第４の画像形成ユニットＵＫの二次転写同時定着部Ｔ２Ｋでは良好な定着性画像が得られている。

なお、上記構成において、ブラック用ユニットである第４の画像形成ユニットＵＫの二次転写部にて転写同時定着を行なっているのは、第１から第４の画像形成ユニットＵＹ・、ＵＭ・ＵＣ・ＵＫの転写材搬送方向最下流部にてイエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの４つの未定着トナー像を転写材上に熱定着させることが目的であって、画像形成ユニットの配列が例えば転写材搬送方向に対してユニットＵＫ・ＵＹ・ＵＭ・ＵＣの順に配列された場合には、第４の画像形成ユニットとなるシアン用ユニットＵＣの二次転写部にて転写同時定着を行なうことになる。

次に、透明トナー用ユニットである第５の画像形成ユニットＵＴの二次転写同時定着部Ｔ２Ｔについて説明する。この第５の画像形成ユニットＵＴの中間転写ベルト９Ｔ上の未定着状態の透明トナー像は、第４の画像形成ユニットＵＫの二次転写同時定着部Ｔ２Ｔを通過して既に定着済みのフルカラー画像が形成されている転写材Ｐ上に、第５の画像形成ユニットＵＴの二次転写同時定着部Ｔ２Ｔにおいてヒータ１９Ｔの熱により熱的に転写されるとともに加熱溶融定着（加熱挟圧）される。この透明トナーの定着層により出力画像の全体的な高光沢化がなされる。

画像形成中のヒータ１９Ｔの背面温調温度を２００℃に設定しており、その際の中間転写ベルト９Ｔの表面温度は１６０℃になっている。本実施例１では透明トナーの最大トナー載り量を１．４ｍｇ／ｃｍ^２に設定している。図５に示す単位面積当たりのトナー載り量に対する定着不良発生温度に示す検討結果に基づいて、前記最大トナー載り量時１．４ｍｇ／ｃｍ^２においての定着不良発生温度１５０℃未満に対してヒータ温度の公差等を鑑みて、１０℃高めに前記中間転写ベルト温度１６０℃に設定している。よって最大トナー載り量時においても透明トナーユニットである第５の画像形成ユニットＵＴの二次転写同時定着部Ｔ２Ｔでは良好な定着性画像が得られる。つまり最終画像においても良好な定着性である画像が得られるのである。

比較例として、従来のように転写材上の複数の多重未定着トナー像を一括定着する構成の場合はイエロートナー像・マゼンタトナー像・シアントナー像・ブラックトナー像の４つの色トナー像と、特色トナーである透明トナー像の合計５つのトナー像を重ね合わせた場合の最大トナー載り量２．４ｍｇ／ｃｍ^２を定着しなければならず、従来技術で説明した通りタンデム定着構成等のように未定着像への熱供給を増加させる構成を用いても定着不良を避けることはできない。

以上説明したとおり、透明トナーの追加によって単位面積当たりの最大トナー載り量が増加した場合においても、通常カラー画像形成で用いられるイエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの色トナー像を形成する４つの画像形成ユニットＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫの転写材搬送方向最下流の画像形成ユニットＵＫの二次転写部Ｔ２Ｋによって転写同時定着を行なったのちに、再度、透明トナー像（特色トナー像）を形成する画像形成ユニットＵＴの二次転写部Ｔ２Ｔにて転写同時定着を行なうために、一度に定着する未定着トナーの載り量が従来並に抑えられるために生産性を落とすことなく良好な定着性が得られる。また上記構成では生産性を損なわれることも勿論ない。

図６は本実施例２における画像形成装置の要部の構成模式図である。この画像形成装置は搬送ベルト１の上行側ベルト部分に対して転写材搬送方向に沿って上流側から下流側に順次に、第１から第６の６つの画像形成ユニットＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫ・ＵＲ・ＵＢを所謂タンデム構成で配列してある。

第１から第４の画像形成ユニットＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫは前記実施例１の画像形成装置と同様にイエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの４つの色トナー像をそれぞれ形成する色画像形成部である。またそれらの各画像形成ユニットの構成も実施例１の画像形成装置と同様であるので再度の説明を省略する。

第５の画像形成ユニットＵＲは特色であるレッドトナー像を形成する特色画像形成部である。現像装置８Ｒには現像剤としてレッドトナーを収容してある。この第５の画像形成ユニットＵＲは第１から第３の画像形成ユニットＵＹ・ＵＭ・ＵＣと同様の構成であり、二次転写部Ｔ２Ｒにおける中間転写ベルトから転写材へのトナー像の転写を、二次転写外ローラ１２Ｒと二次転写内ローラ１１Ｒ間の電界によって静電転写を行なっている。

第６の画像形成ユニットＵＲは特色であるブルートナー像を形成する特色画像形成部である。現像装置８Ｂには現像剤としてブルートナーを収容してある。この第６の画像形成ユニットＵＢは第４の画像形成ユニットＵＫと同様の構成であり、二次転写部Ｔ２Ｂにおける中間転写ベルト９Ｂから転写材へのトナー像の転写を、熱的に転写同時定着によって行なっている。

実施例１の画像形成装置においては、特色トナーが透明トナー１色であったために転写材搬送方向最下流の第５の画像形成ユニットＵＴはすなわち透明トナー用ユニットであり、透明トナーユニットの二次転写部で熱的に転写同時定着を行なっていた。本実施例２では、特色トナーがレッドとブルーの２色であり、転写材搬送方向最下流の第６の画像形成ユニットはブルー用ユニットＵＢとしてあり、このユニットＵＢの二次転写部で熱的に転写同時定着を行なっている。

搬送ベルト１の上行側ベルト部分にレジストローラ４により所定の制御タイミングで送り出された転写材Ｐは搬送ベルト面に静電的に吸着保持されて搬送ベルト１の回転により第１〜第６の各画像形成ユニットＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫ・ＵＲ・ＵＢの二次転写部Ｔ２Ｙ・Ｔ２Ｍ・Ｔ２Ｃ・Ｔ２Ｋ・Ｔ２Ｒ・Ｔ２Ｂに順次に搬送されて通過していく。これにより、同一の転写材面に各画像形成ユニットの中間転写ベルト９Ｙ・９Ｍ・９Ｃ・９Ｋ・９Ｒ・９Ｂに形成されたトナー像が順次に相互に位置合わせされた状態で多重転写される。

そして、記録材Ｐが第１〜第４の各画像形成ユニットＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫの二次転写部Ｔ２Ｙ・Ｔ２Ｍ・Ｔ２Ｃ・Ｔ２Ｋに順次に搬送されて通過していくことで、実施例１の画像形成装置と同様に、イエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの各色の多重トナー像の溶融混色で転写材Ｐ上に定着済みのフルカラー画像が形成される。その転写材Ｐに第５の画像形成ユニットＵＲの二次転写部Ｔ２Ｒにおいて中間転写ベルト９Ｒに形成されている未定着状態のレッドトナー像が静電転写される。さらに第６の画像形成ユニットＵＢの二次転写部Ｔ２Ｒにおいて中間転写ベルト９Ｂに形成されている未定着状態のブルートナー像がヒータ（１９Ｂ）の熱により熱的に転写される。そして第５の画像形成ユニットＵＲで転写されたレッドトナー像とともに転写材Ｐに加熱溶融定着（加熱挟圧）される。これによりレッドトナー及びブルートナーの特色トナーの追加によって色再現領域が広げられたカラー画像が形成された転写材が出力される。

第５及び第６の画像形成ユニットＵＲ・ＵＢにおいて、転写材Ｐに対するレッドトナー及びブル−トナーの最大トナー載り量はそれぞれ０．７ｍｇ／ｃｍ^２に設定になっている。つまり最終の画像形成ユニットである第６の画像形成ユニットＵＢの二次転写同時定着部Ｔ２Ｂにいたる際の転写材に対する未定着トナー像の最大トナー載り量は１．４ｍｇ／ｃｍ^２であって、上記載り量で定着不良が発生する中間転写温度１５０℃に対して、ヒータ温度の公差等を鑑みて、１０℃高めに第６の画像形成ユニットＵＢの二次転写同時定着部Ｔ２Ｂにおける中間転写ベルト９Ｂの温度が１６０℃になるようにヒータ１９Ｂの温調温度を２００℃に設定している。よって最大トナー載り量時においても最終の画像形成ユニットである第６の画像形成ユニットＵＢの二次転写定着部Ｔ２Ｂでは良好な定着性画像が得られる。つまり最終画像においても良好な定着性である画像が得られるのである。

以上説明したとおり、レッドトナー及びブルートナーの特色トナーの追加によって転写材Ｐに対する最大トナー載り量が増加した場合においても、通常カラー画像形成で用いられるイエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの色トナー像を形成する４つの画像形成ユニットＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫの転写材搬送方向最下流の画像形成ユニットＵＫの二次転写部Ｔ２Ｋによって多重トナー像の転写同時定着を行なったのちに、再度特色トナーの画像形成ユニットＵＲ・ＵＢの転写材搬送方向最下流の画像形成ユニットＵＢの二次転写部Ｔ２Ｂにて転写同時定着を行なうために、一度に定着する未定着トナーの載り量が従来並に抑えられるために良好な定着性が得られる。また上記構成では生産性を損なわれることも勿論ない。

本実施例３は前記実施例１の画像形成装置（図１）において、イエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの４つの色トナーのみを用いたカラー画像を形成する通常画像形成モードと、これに更に特色である透明トナーを加えて用いた多色画像形成モードを、不図示のモード選択手段により選択指定することができるようにしてある。制御部はモード選択手段により選択指定された通常画像形成モードまたは多色画像形成モードを実行する。

通常画像形成モードが選択指定されたときは、制御部は、転写材搬送ベルト１を駆動するとともに、イエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの４つの色トナー像を形成する第１〜第４の画像形成ユニットＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫについては所定にシーケンス制御して画像形成動作を実行させる。第４の画像形成ユニットＵＫの二次転写同時定着装置１５Ｔのヒータ１９Ｋは所定の二次転写同時定着に温調する。特色である透明トナー像を形成する第５の画像形成ユニットＵＴについては、感光体５Ｔと中間転写ベルト９Ｔは空回転させた状態にして、透明トナー像の形成は行なわせない。また、二次転写同時定着装置１５Ｔのヒータ１９Ｔへの通電はオフにして、または、所定の低い温度の温調状態にして、この二次転写同時定着装置１５Ｔを通過する記録材上のトナー像に対して不必要な熱を与えないことで、無用な電力の浪費を避ける。これにより、イエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの４つの色トナーのみを用いたカラー画像が形成された転写材が出力される。

多色画像形成モードが選択指定されたときは、制御部は、実施例１の画像形成装置と同様に、第１〜第４の画像形成ユニットＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＫに加えて、特色である透明トナー像を形成する第５の画像形成ユニットＵＴも所定にシーケンス制御して画像形成動作を実行させる。これにより、イエロー・マゼンタ・シアン・ブラックの４つの色トナーと、これに更に特色である透明トナーを加えた多色カラー画像が形成された転写材が出力される。謂うまでもなく実施例１と同様の効果が得られる。

またモノクロ画像形成モードも選択できる構成にすることもできる。このモノクロ画像形成モードが選択指定された場合には、制御部は、転写材搬送ベルト１を駆動するとともに、ブラックのトナー像を形成する第４の画像形成ユニットＵＫについては所定にシーケンス制御して画像形成動作を実行させる。また、二次転写同時定着装置１５Ｋのヒータ１９Ｋは所定の二次転写同時定着に温調する。その他の第１〜第３、第５の画像形成ユニットＵＫについては、何れも感光体と中間転写ベルトは空回転させた状態にして、トナー像の形成は行なわせない。また、第５の画像形成ユニットＵＴの二次転写同時定着装置１５Ｔのヒータ１９Ｔへの通電はオフにして、または、所定の低い温度の温調状態にして、この二次転写同時定着部Ｔ２Ｔを通過する記録材上のトナー像に対して不必要な熱を与えないことで、無用な電力の浪費を避ける。これにより、ブラックトナーのみを用いたモノクロ画像が形成された転写材が出力される。

上記の通常画像形成モード、多色画像形成モード、モノクロ画像形成モードの選択指定と、各モードにおける画像形成装置の動作制御は、実施例２の画像形成装置（図６）についても適用することができる。

図７は本実施例４における画像形成装置の要部の構成模式図である。この画像形成装置は実施例１の画像形成装置（図１）において、最終の第５の画像形成ユニットＵＴよりも転写材搬送方向下流側に定着手段Ａを配設した。また最終の第５の画像形成ユニットＵＴの二次転写部Ｔ２Ｔは二次転写同時定着部にしないで、第１〜第３の画像形成ユニットＵＹ・ＵＭ・ＵＣと同様に、二次転写部Ｔ２Ｔにおける中間転写ベルト９Ｔから転写材Ｐへのトナー像の転写を、二次転写外ローラ１２Ｔと二次転写内ローラ１１Ｔ間の電界によって静電転写を行なっている。そして第５の画像形成ユニットＵＴの中間転写ベルト９Ｔ上の未定着状態の透明トナー像は、第４の画像形成ユニットＵＫの二次転写同時定着部Ｔ２Ｋを通過して既に定着済みのフルカラー画像が形成されている転写材Ｐ上に、第５の画像形成ユニットＵＴの二次転写部Ｔ２Ｔにおいて静電転写され、その透明トナー像が第５の画像形成ユニットＵＴの下流側に設けられた定着手段Ａによって熱定着される。この透明トナーの定着層により出力画像の全体的な高光沢化がなされる。定着手段Ａは本実施例は熱ローラと加圧ローラとの圧接タイプであり、第５の画像形成ユニットＵＴの二次転写部Ｔ２Ｔを通った転写材がこの熱ローラと加圧ローラの圧接ニップ部（定着ニップ部）に導入されて透明トナー像が加熱挟圧定着される。

本実施例の画像形成装置構成においても実施例１の画像形成装置と同様の効果が得られる。

実施例３の画像形成装置についても、本実施例４のように、最終の第６の画像形成ユニットＵＢよりも転写材搬送方向下流側に定着手段Ａを配設し、最終の第６の画像形成ユニットＵＢの二次転写部Ｔ２Ｂは二次転写同時定着部にしないで、第１〜第３、第５の画像形成ユニットＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＲと同様に、二次転写部Ｔ２Ｂにおける中間転写ベルト９Ｂから転写材Ｐへのトナー像の転写を、二次転写外ローラと二次転写内ローラ間の電界によって静電転写を行なう装置構成にすることもできる。

図８は本実施例５における画像形成装置の要部の構成模式図である。本実施例５の画像形成装置は実施例２（図６）の画像形成装置について、第６の画像形成ユニットＵＢの次に更に透明トナー像を形成する第７の画像形成ユニットＵＴを追加した装置構成である。

第６の画像形成ユニットＵＴの二次転写部は二次転写同時定着部にしないで、第１〜第３、第５の画像形成ユニットＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＲと同様に、二次転写部における中間転写ベルトから転写材へのトナー像の転写を、二次転写外ローラと二次転写内ローラ間の電界によって静電転写を行なう装置構成にしてある。

最終の第７の画像形成ユニットＵＴは第４の画像形成ユニットＵＫと同様に、二次転写部における中間転写ベルトから転写材へのトナー像の転写を、熱的に転写同時定着によって行なう装置構成にしてある。

本実施例の画像形成装置は、レッドトナー及びブルートナーの特色トナーの追加によって出力画像の色再現領域が広げられ、さらに透明トナーの追加によって出力画像の全体的な高光沢化がなされる。

この画像形成装置についても、本実施例４のように、最終の第７の画像形成ユニットＵＴよりも転写材搬送方向下流側に定着手段Ａを配設し、最終の第７の画像形成ユニットＵＴの二次転写部は二次転写同時定着部にしないで、第１〜第３、第５、第６の画像形成ユニットＵＹ・ＵＭ・ＵＣ・ＵＲ・ＵＢと同様に、二次転写部における中間転写ベルトから転写材へのトナー像の転写を、二次転写外ローラと二次転写内ローラ間の電界によって静電転写を行なう装置構成にすることもできる。

なお、実施例１〜５の画像形成装置において各画像形成ユニットの機構構成は任意である。中間転写ベルトを用いない機構構成にすることもできる。電子写真プロセス以外の作像プロセスを用いることもできる。

実施例１の画像形成装置の要部の構成模式図 第１の画像形成ユニット部分の拡大図 第４の画像形成ユニット部分の拡大図 二次転写同時定着装置部分の拡大横断面模式図 単位面積当たりのトナー載り量と中間転写ベルト温度と定着性能の相関図 実施例２の画像形成装置の要部の構成模式図 実施例４の画像形成装置の要部の構成模式図 実施例５の画像形成装置の要部の構成模式図

符号の説明

Ｐ・・転写材（記録材）、１・・転写材搬送ベルト（転写材搬送手段）、ＵＹ，ＵＭ，ＵＣ，ＵＫ・・イエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの色トナー像を形成する色画像形成部（色画像形成ユニット）、ＵＴ，ＵＲ，ＵＢ・・透明，レッド，ブルーの特色トナー像を形成する特色画像形成部（特色画像形成ユニット）、１５Ｋ，１５Ｂ，１５Ｔ・・二次転写同時定着装置、Ａ・・定着手段

Claims (4)

1. 転写材を搬送する転写材搬送手段と、
   前記転写材搬送手段に対して転写材搬送方向に沿って配列された、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色トナー像をそれぞれ形成する色画像形成部、及び前記色トナー像以外の少なくとも一種類以上の有色もしくは無色の特色トナー像を形成する特色画像形成部と、
   を有し、前記転写材搬送手段で転写材を搬送して前記色画像形成部及び前記特色画像形成部の転写部を順次に通過させて前記色画像形成部及び前記特色画像形成部で形成されたトナー像を順次に重ね合わせて転写して多色カラー画像を形成する画像形成装置であり、
   前記特色画像形成部は前記色画像形成部の転写材搬送方向下流に配置されており、前記色画像形成部の転写材搬送方向最下流の色画像形成部の転写部、及び前記特色画像形成部の転写材搬送方向最下流の特色画像形成部の転写部はトナー像を転写材に熱的に転写するとともに定着する転写同時定着部であることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記色画像形成部のみを用いて画像形成を行なう通常画像形成モードと、前記色画像形成部及び前記特色画像形成部を用いて画像形成を行なう多色画像形成モードを有しており、前記通常画像形成モードと前記多色画像形成モードとで、前記特色画像形成部の前記転写同時定着部においてトナー像に付加する熱量が異なることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 転写材を搬送する転写材搬送手段と、
   前記転写材搬送手段に対して転写材搬送方向に沿って配列された、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色トナー像をそれぞれ形成する色画像形成部、及び前記色トナー像以外の少なくとも一種類以上の有色もしくは無色の特色トナー像を形成する特色画像形成部と、
   を有し、前記転写材搬送手段で転写材を搬送して前記色画像形成部及び前記特色画像形成部の転写部を順次に通過させて前記色画像形成部及び前記特色画像形成部で形成されたトナー像を順次に重ね合わせて転写して多色カラー画像を形成する画像形成装置であり、
   前記特色画像形成部は前記色画像形成部の転写材搬送方向下流に配置されており、前記色画像形成部の転写材搬送方向最下流の色画像形成部の転写部はトナー像を転写材に熱的に転写するとともに定着する転写同時定着部であり、前記特色画像形成部の転写材搬送方向最下流の特色画像形成部よりも転写材搬送方向下流側に定着手段が配設され、前記特色画像形成部の転写部で転写材に形成された未定着状態の特色トナー像は前記定着手段によって定着されることを特徴とする画像形成装置。
4. 前記色画像形成部及び前記特色画像形成部は、それぞれ、像担持体と、中間転写体と、像担持体に形成されたトナー像を中間転写体に一次転写する一次転写部と、中間転写体上のトナー像を転写材上に二次転写する二次転写部とを有し、前記各二次転写部が転写材を搬送する転写材搬送手段に沿って配列されていることを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の画像形成装置。