JP2009145376A - 画像形成システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の目的は、カラートナーと透明トナーを用いてトナー像を形成し定着する場合であっても、トナーの高温オフセットといった画像不良が発生せず、且つ前記両トナーの画像が識別可能な光沢を得ること。
【解決手段】シートに有色トナー像と透明トナー像を形成可能な画像形成手段と、シート上のトナー像をニップ部にて定着する定着手段と、前記定着手段の定着条件を制御する制御手段と、を有し、シートに形成された有色トナー像の定着処理を行った後にこの上から透明トナー像を部分的に形成しこの定着処理を行うことで最終画像を形成する画像形成モードを実行可能な画像形成システムにおいて、前記制御手段は、前記画像形成モードの際、透明トナー像の定着処理時のシート搬送速度を有色トナー像の定着処理時よりも速くすることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、有色トナーと透明トナーを用いてシートにトナー像を形成する画像形成システムに関するものである。

従来、複写機、プリンタ等の画像形成装置では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等の有色トナー（以下、カラートナーという）だけでなく、無色透明である透明トナーを用いてシートにトナー像を形成する画像形成装置が提案されている。このように透明トナーを用いることで、様々な表現ができるようになる。

例えば、透明トナーによって、シートの画像面全体に光沢を均一に付与する方法がある。この方法では、シートの画像面、または、カラートナーの載っていない部分を透明トナーで覆って画像部から白地部まで均一に光沢を付与する。

また、透明トナーを用いて、シートに、グロスマーク、ウォーターマーク、セキュリィティマークなどのマークを形成する方法がある。具体的には、シートの白地部に、会社のロゴなどのマークを画像形成して、透かしのように用いる方法がある。或いは、シートの画像部のうち、カラートナーで画像形成した上に、会社のロゴなどのマークを画像形成して、光沢差によって前記マークを目立たせる方法がある。

このようなマークの形成に用いられる透明トナーは、上記した光沢付与に用いられる透明トナーとは異なり、カラートナーとの光沢度に差があることが好ましい。なぜなら、カラートナーで画像形成した上に、透明トナーを用いてマーキングした場合に、透明トナーがカラートナーと同じ光沢度になってしまうと、透明トナーのマークが目立たなくなってしまうからである。

したがって、このような部分的なマークの画像形成に用いられる透明トナーは、目的に応じて光沢度が変えられることが好ましい。特許文献１には、カラートナーと透明トナーの物性を変えてカラートナーと透明トナーの光沢度に差を設ける技術が開示されている。

ところで、透明トナーを用いた画像形成方法としては、シート上にカラートナー像と透明トナー像を順次形成し、両トナー像を同時に定着する方法がある。しかしながら、この方法では、カラートナー像と透明トナー像の両方を同時に定着しなければならないため、一度に定着しなければならないトナー量が増えてしまう。これに対し、特許文献２，３には、シート上にまずカラートナー像だけを形成して定着してから、その上に透明トナー像を形成して定着する方法が開示されている。

特開平８−２２０８２１号公報 特開２００２−３１８４８２号公報 特開２００６−２５１７２２号公報

そこで、本発明者は、カラートナー像を形成して定着してから、その上に透明トナー像を形成して定着する方法の検討を行った。

なお、この検討に用いた透明トナーは、カラートナーとほぼ同一の母体で、カラートナーの作成と同様な工程で、顔料成分を入れないで作成した透明トナーである。このため、特許文献１に記載されているように、トナーの光沢を変えるためにトナーの材料物性を変えることは行っていない。

この検討では、カラートナーで画像を形成して定着を行った際の定着条件と同じ条件で、その上に形成した透明トナーの画像の定着を行った。

しかしながら、前述した構成で透明トナーによる部分的なマーキングを行った場合、透明トナーの定着時に、カラートナー部のうち、透明トナーが載らなかった部分は、透明トナーが載った部分に比べて高温になり、定着ローラに転移してしまった。以下、この現象を高温オフセットという。

この現象は、カラートナー部が、１回目の定着で、トナーに含まれていたワックス成分が減少してしまうため、２回目の定着で、トナーと定着ローラとの付着力が増して定着ローラに転移してしまうものと考えられる。

また、別の理由としては、以下のことが考えられる。未定着トナー像に熱を加えた場合、その熱エネルギーは、トナー内部の水分や溶剤の蒸発に使われたり、トナー自身の変形などに使われたりする。しかしながら、一度定着されたトナーは、水分の蒸発や変形が少ないため、より少ない熱エネルギーでトナー表面が溶けるようになる。すなわち、一度定着されたトナーは、１回目の定着と同条件で２回目以降の定着を行うと、トナー表面がより溶けてしまい、トナーの粘度が増して、定着ローラに転移してしまうものと考えられる。

そこで、上記オフセット対策のために、特許文献３に記載されているように、カラートナーの定着時に熱量を減らして、透明トナーの定着時に熱量を多くするような条件で定着を行った。その結果、カラートナーで均一な濃度にした画像上に、透明トナーを用いてマーキングを行ったが、カラートナーと透明トナーの光沢差がなくなり、透明トナーによるマークが目立たなくなってしまった。

そこで、本発明の目的は、カラートナーと透明トナーを用いてトナー像を形成し定着する場合であっても、トナーの高温オフセットといった画像不良が発生せず、且つ前記両トナーの画像を識別可能な光沢が得られる画像形成装置を提供することである。

上記目的を達成するための本発明は、シートに有色トナー像と透明トナー像を形成可能な画像形成手段と、シート上のトナー像をニップ部にて定着する定着手段と、前記定着手段の定着条件を制御する制御手段と、を有し、シートに形成された有色トナー像の定着処理を行った後にこの上から透明トナー像を部分的に形成しこの定着処理を行うことで最終画像を形成する画像形成モードを実行可能な画像形成システムにおいて、前記制御手段は、前記画像形成モードの際、透明トナー像の定着処理時のシート搬送速度を有色トナー像の定着処理時よりも速くすることを特徴とする。

本発明によれば、定着装置からシートの有色トナーに加わる熱量が抑えられて、第二の定着時に有色トナーがシートから定着装置に転移しなくなる。また、有色トナーに比べて透明トナーに加わる熱量が減少するので、透明トナーの光沢度が高くならず、有色トナーと透明トナーとの光沢度の差が大きくなり、視認性が高まる。すなわち、有色トナーと透明トナーを用いてトナー像を形成し定着する場合であっても、トナーの高温オフセットといった画像不良が発生せず、且つ有色トナーと透明トナーの画像を識別することが可能な光沢が得られる。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

図１に示すように、画像形成システムは、画像形成装置本体（以下、装置本体と記す）１００の側面に、大容量の給送ユニット２００が連設されている。この大容量給送ユニット２００は、装置本体１００に対して組み合わせて使用されるオプショナルな機能装置として構成されている。

装置本体１００内には、シートに有色トナー像と透明トナー像を形成可能な画像形成手段としての、５つの画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ，Ｐｅが並設されている。ここでは、有色トナー（カラートナー）であるイエローＹ，マゼンタＭ，シアンＣ，ブラックＢｋのトナーを用いる４つの画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄと、透明トナーであるクリアＴのトナーを用いる１つの画像形成部Ｐｅが並設された構成を例示している。

装置本体１００の上面には、原稿読取部Ａと操作ディスプレイ部Ｂが配設されている。原稿読取部Ａは、原稿台ガラス２１に載置された原稿Ｏを光学的に走査して原稿画像を色分解光電読取りする。操作ディスプレイ部Ｂは、操作者からのコマンド入力や、操作者への装置の状態報知等を行う。装置本体１００内において、前記画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ，Ｐｅの上側には、複数の光走査手段を有するレーザ走査機構Ｃが配設されている。また前記画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ，Ｐｅの下側には、転写ベルト機構Ｄが配設されている。転写ベルト機構Ｄよりも下側には、２つの給送カセットＥ１，Ｅ２が上下２段に配設されている。また給送ユニット２００の上側の、装置本体１００の側面には、手差し給送トレイＥ３が開閉可能に設けられている。手差し給送トレイＥ３は、不使用時には装置本体１００の側面に沿うように畳み込んで格納され、使用時にはシートを載置すべく開き状態にされる。更に転写ベルト機構Ｄよりもシート搬送方向下流側には、シート上のトナー像をニップ部にて定着する定着手段としての定着装置Ｆ１が配設されている。

前記画像形成装置は、プリンタモード時に、パーソナルコンピュータ等の外部ホスト装置（不図示）から入力された電気的画像情報に応じて、画像を形成して出力することが可能である。なお、パーソナルコンピュータから画像形成装置本体に入力される画像情報は、プリンタドライバによって、出力機器に合わせた画像情報に変換して、画像形成装置本体に電気信号として送られる。

前記画像形成システムの構成について、コピーモード時の動作に流れに沿って説明する。コピーモード時は、原稿台ガラス２１上にカラー原稿Ｏを画像面下向きで所定の載置基準に従って載置し、その上に原稿押え板２２を被せることで原稿Ｏをセットする。原稿台ガラス２１の下面に沿って移動駆動される移動光学系２３により、原稿台ガラス２１上の原稿Ｏの下向き画像面が光学的に走査される。その原稿走査光が光電変換素子（固体撮像素子）であるＣＣＤに結像されて、ＲＧＢ（レッド・グリーン・ブルー）の三原色で色分解読み取りされる。読み取られたＲＧＢの各信号が画像処理部（コントローラ部、制御基板）２５に入力される。

なお、クリアの画像は、操作ディスプレイ部Ｂでクリア原稿を白黒画像として読み取るモードに設定してから原稿読取部Ａで読み取ればよい。

画像処理部２５はレーザ走査機構Ｃを制御して原稿読取部Ａからの各色分解読取画像情報（電気的画像情報）に対応して変調したレーザ光を第１から第５の画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ，Ｐｅに対してそれぞれ出力する。

第１から第５の画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ，Ｐｅは互いに同様の電子写真プロセス構成である。即ち、各画像形成部は、それぞれ、像担持体としての電子写真感光体ドラム（以下、ドラムと記す）を有する。そして、このドラムに作用するプロセス手段である、全面露光ランプ（除電ランプ）、一次帯電器、現像器、転写帯電器、ドラムクリーナ等を有する。各画像形成部の現像器には、それぞれ供給装置によりイエローＹ，マゼンタＭ，シアンＣ，ブラックＢｋのカラートナー、クリアＴの透明トナーが充填されている。

転写ベルト機構Ｄは、エンドレスの転写ベルト７と、この転写ベルト７を懸回張設した駆動ローラ７ａとターンローラ７ｂ，７ｃを有する。駆動ローラ７ａが駆動モータにより動力伝達装置を介して回転駆動されることにより、転写ベルト７が反時計回り方向に所定の速度で回転駆動される。転写ベルト７は、ポリエチレンテレフタレート樹脂シート（ＰＥＴ樹脂シート）や、ポリフッ化ビニリデン樹脂シート、ポリウレタン樹脂シートなどの誘電体樹脂のシートによって構成されている。そして、転写ベルト７は、そのシートの両端部を互いに重ね合わせて接合し、エンドレス形状にしたものか、あるいは継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが用いられている。

フルカラー画像を形成するための動作は次の通りである。第１から第５の画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ，Ｐｅが所定の制御タイミングに合わせて順次に駆動される。その駆動により各画像形成部のドラムが時計回り方向に回転する。また転写ベルト機構Ｄの転写ベルト７も反時計回り方向に回転駆動される。レーザ走査機構Ｃも駆動される。この駆動に同期して一次帯電器がドラムの表面を所定の極性・電位に一様に帯電する。レーザ走査機構Ｃは各ドラムの表面に画像信号に応じたレーザビーム走査露光を行う。これによって各ドラムの表面に画像信号に応じた静電潜像が形成される。すなわちレーザ走査機構Ｃは光源装置から発せられたレーザ光を、ポリゴンミラー８を回転させて走査し、その走査光の光束を反射ミラーによって偏向し、ｆθレンズによりドラムの母線上に集光して露光する。これにより、ドラム上に画像信号に応じた静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像器によりトナー画像として現像される。

ここでは、上記のような電子写真プロセス動作により、第１の画像形成部Ｐａのドラムの周面にはフルカラー画像のイエロー色のトナー像が形成される。第２の画像形成部Ｐｂのドラムの周面にはフルカラー画像のマゼンタ色のトナー像が形成される。第３の画像形成部Ｐｃのドラムの周面にはフルカラー画像のシアン色のトナー像が形成される。第４の画像形成部Ｐｄのドラムの周面にはフルカラー画像のブラック色のトナー像が形成される。第５の画像形成部Ｐｅのドラムの周面には透明トナー像が形成される。

一方、シートＰは、大容量給送ユニット２００、第１の給送カセットＥ１、第２の給送カセットＥ２、手差し給送トレイＥ３のいずれかから、選択的に一枚ずつ分離給送される。そして、搬送ローラ及びレジストローラ９を経て、転写ベルト機構Ｄの転写ベルト７上に供給される。転写ベルト７上に供給されたシートＰは、転写ベルト７による搬送で第１〜第５の各画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ，Ｐｅの転写部に順次に送られる。

まずシートＰは、レジストローラ９から転写ベルト７に送り出され、第１の画像形成部Ｐａの転写部へ向けて搬送される。これと同時に画像書き出し信号がオンとなり、それを基準として所定の制御タイミングで第１の画像形成部Ｐａのドラムに対し画像形成がなされる。そして、その転写部で転写帯電器５により、ドラム１上に形成された第１色目のイエロートナー像がシートＰ上に転写される。更にシートＰは第２〜第５の画像形成部Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ，Ｐｅの転写部へ順次搬送され、各画像形成部の各ドラム上に形成された、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が順次重畳転写される。これによりシートＰ上に未定着の４色フルカラーのトナー像が形成される。

４色フルカラーのトナー像が形成されたシートＰは、転写ベルト７の搬送方向下流部で分離帯電器１０により除電されて静電吸着力が減衰されることによって、転写ベルト７の末端から離脱する。なお、シートＰが分離された転写ベルト７は、クリーニング装置１１によりクリーニングされる。

転写ベルト７から離脱したシートＰは、搬送ベルト１２により定着装置Ｆ１に導入される。図２は定着装置Ｆ１部分の拡大図である。この定着装置Ｆ１については後で詳述する。定着装置Ｆ１に導入されたシートＰは、定着ローラ５１と加圧ローラ５２との圧接部である定着ニップ部Ｎ１に進入して挟持搬送されることで、シートＰが加熱及び加圧されて、各色トナー像の混色及びシートＰへの定着が行われる。定着ニップ部Ｎ１を通ったシートＰは定着排出ローラ５６により排出搬送される。

そして、シートは、第１姿勢（図２の実線）に切り替えられたセレクタ１３に案内されて排出ローラ対１４に導入され、この排出ローラ対１４により挟持搬送されて、装置外の排出トレイ上に排出される。

また、両面画像形成モードが選択されている場合には、装置本体１００において、定着装置Ｆ１を出た１面目画像形成済みのシートＰは、第２姿勢（図２の点線）に切り替えられたセレクタ１３によって反転再給送機構Ｇ側に進路変更される。そしてこの反転再給送機構Ｇの反転部（スイッチバック機構）２０で表裏反転され、両面搬送パス２６に送られ、中間トレイ２７に一旦収納される。中間トレイ２７に収納されたシートは、所定の制御タイミングで駆動された給送ローラにより中間トレイ２７からレジストローラ９に向けて送り出される。このレジストローラ９から再度、転写ベルト機構Ｄの転写ベルト７上に２面目が上向きの状態で給送される。そして、１面目に対する画像形成の場合と同様に、第１〜第５の画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ，Ｐｅにより２面目に対する４色フルカラーのトナー画像の形成が実行される。２面目に対するトナー像形成を受けたシートＰは転写ベルト７から分離されて定着装置Ｆ１へ搬送され、２面目に対するトナー像の定着処理を受ける。

４色のカラートナーのみの出力の場合には第５の画像形成部Ｐｅは停止している。

透明トナーで画像形成を行う場合には、まずシートに画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄで画像形成を行い、定着装置Ｆ１で定着した後に、シートの表裏の反転を行わずに搬送パス２６を通してレジストローラ９から転写ベルト７上に搬送する。そして、画像形成部Ｐｅで透明トナーの画像形成を行った後に再び定着装置Ｆ１で定着して出力する。すなわち、透明トナーで画像形成を行う場合には、まずシートに有色トナー像（カラートナーを用いたトナー像）を形成し定着する第一の定着処理を行う。その後、その上から透明トナー像（透明トナーを用いたトナー像）を部分的に形成し定着する第二の定着処理を行う。このようにして最終画像を形成する画像形成モードを、以下、クリアモードという。ここで例示している画像形成システムは、前述の画像形成モード（クリアモード）を実行可能な画像形成システムである。

シートの表裏を反転する制御は、フラッパ２８によって、そのまま搬送パス２６に向わせる場合と、反転部２０を通ってから搬送パス２６に向かわせる場合とで切り替えている。

前記カラーの画像形成だけでなく、モノクロの画像形成あるいは単色の画像形成も可能である。この場合は、その画像形成モードを選択すると、第１〜第５の画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ，Ｐｅのうち、選択された画像形成モードに対応した画像形成部だけが画像形成動作する。そして、画像形成動作した画像形成部の転写部において、転写ベルト機構Ｄで搬送されるシートＰにトナー像を転写するシーケンスが実行される。

ここで、画像形成装置本体１００に設けられた定着装置Ｆ１について詳しく説明する。

定着装置Ｆ１において、定着ローラ５１と加圧ローラ５２はそれぞれ回転自在に軸受支持されている。

定着ローラ５１は、同心円状に３層構造を採用しており、コア部分５１ａ、弾性層５１ｂ、離型層５１ｃを有する。コア部分５１ａは直径４４ｍｍ、厚さ５ｍｍのアルミニウム製中空パイプにより構成される。弾性層５１ｂはＪＩＳ−Ａ硬度５０度、厚さ２．５ｍｍのシリコンゴムにより構成される。離型層５１ｃは厚さ５０μｍのＰＦＡにより構成される。コア部分５１ａの中空パイプ内部には、熱源（ローラ加熱ヒータ）としてのハロゲンランプＨ１が配設されている。

加圧ローラ５２も、上記定着ローラ５１と同様に、コア部分５２ａ、弾性層５２ｂ、離型層５３ｃの３層構造である。ただし、弾性層５２ｂは厚さ３ｍｍのシリコンゴムを用いる。これは弾性層５２ｂにより定着ニップ部Ｎ１の幅を稼ぐためである。加圧ローラ５２のコア部分５２ａの中空パイプ内部には、熱源（ローラ加熱ヒータ）としてのハロゲンランプＨ２が配設されている。

定着ローラ５１と加圧ローラ５２は所定の押圧力で圧接させてシート搬送方向において所定幅の加熱及び加圧部としての定着ニップ部Ｎ１を形成させている。加圧ローラ５２の加圧力は、総圧で５８８Ｎ（６０ｋｇｆ）とした。このときの定着ニップ部Ｎ１の幅は７ｍｍであった。

定着ローラ５１と加圧ローラ５２は駆動モータ（不図示）により矢印の方向に互いに圧接しながら回転駆動される。ヒータＨ１，Ｈ２はそれぞれ電源回路（不図示）から電力が供給されて発熱する。定着ローラ５１と加圧ローラ５２はこのヒータＨ１，Ｈ２の発熱によりそれぞれ内側から加熱される。ヒータＨ１は８００Ｗ、ヒータＨ２は５００Ｗのヒータを用いた。そして、定着ローラ５１と加圧ローラ５２の表面温度がそれぞれに接触させたサーミスタ等の温度センサＴＨ１，ＴＨ２によりモニタされ、その検知温度に関する電気的情報が定着制御部（不図示）に入力される。定着制御部は、その入力情報に基づいて、定着ローラ５１と加圧ローラ５２のそれぞれの表面温度（定着温度）が所定の制御温度に維持されるように、電源回路からヒータＨ１，Ｈ２への供給電力を制御する。すなわち、定着ローラ５１と加圧ローラ５２を所定の温度に温調管理して定着ニップ部Ｎ１の温度を所定の定着温度に温度管理する。

離型剤塗布装置５３は、定着ローラ５１の表面に離型剤としてのジメチルシリコーンオイル等を塗布する。ウエブ方式のクリーニング装置５４は、定着ローラ５１の表面を拭掃して清掃する。ウエブ方式のクリーニング装置５５は、加圧ローラ５２の表面を拭掃して清掃する。各クリーニング装置５４，５５のウエブは耐熱性クリーニング部材である。

定着ローラ５１と加圧ローラ５２とが回転駆動され、また、それらのローラ５１，５２がそれぞれヒータＨ１，Ｈ２により内部加熱されて表面温度がそれぞれの所定の制御温度に立ち上げられて温調される。この状態において、転写ベルト機構Ｄ側から搬送ベルト１２により未定着トナー画像が形成されたシートＰが定着装置Ｆ１内に導入される。そして、定着ニップ部Ｎ１に進入して挟持搬送されていく過程において、定着ローラ５１と加圧ローラ５２により加熱され、またニップ圧により加圧される。これにより、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の多重トナー像が溶融混色してフルカラー画像としてシートＰの表面に定着される。定着ニップ部Ｎから出たシートＰは分離爪（不図示）によって定着ローラ５１または加圧ローラ５２から分離され、定着排出ローラ５６に中継ぎされて、定着装置Ｆ１から送り出される。

離型剤塗布装置５３は定着ローラ５１の表面にシリコーンオイルを塗布して、シートＰが定着ニップ部Ｎ１を通過する際に、トナーが定着ローラ５１の表面に付着しないようにしている。クリーニング装置５４，５５はそれぞれ定着ローラ５１と加圧ローラ５２の表面にオフセットしたトナーを除去する。

ここで、トナーについて説明する。ここでは、トナーは、ポリエステル系の樹脂を使用したトナーを用いた。トナーは粉砕法によって製造することも可能であるが、ここでは、トナーを製造する方法として、懸濁重合法、界面重合法、分散重合法等の媒体中で直接トナーを製造する方法（重合法）が好ましく挙げられる。なお、トナーの成分、製造方法はこれに限定されるものではない。

また、ここでは、カラートナーと透明トナーのガラス転移点温度の差が１０℃以下となるようにしている。具体的には、透明トナーは、カラートナーの製造方法とほぼ同一の製造方法で、カラートナーの製造過程で、顔料成分を入れる工程を無くしたものを用いている。使用したメインバインダーも同一で、ワックスの添加量、外添剤の処方も同一とした。

顔料成分を入れた場合と入れない場合とで、トナーの樹脂特性は若干変化するが、前述の如きカラートナーと透明トナーによれば、ガラス転移点温度Ｔｇの差が１０℃以下となる。

こうすることによって、透明トナーを用いる画像形成部Ｐｅの構成及び設定を、カラートナーを用いる画像形成部Ｐａ〜Ｐｄと同一とすることができる。なお、画像形成装置のプロセススピードは１００ｍｍ／ｓとした。

前述の透明トナーを用いて、シートとしての１５０ｇ／ｍ^２のコート紙に画像形成を行ったところ、０．５ｍｇ／ｃｍ^２のトナーの乗り量で、定着温度１６０℃の時に、６０度光沢度測定において光沢度は４０％を得た。

このトナーの光沢度の測定方法は、日本電色工業株式会社製ハンディ型光沢計（ＰＧ−１Ｍ） を用いた（ＪＩＳ Ｚ ８７４１ 鏡面光沢度−測定方法に準拠）。

透明トナーの乗り量は、カラートナーの一色分に対応している必要は無く、所望の光沢度が得られる乗り量を１００％として良い。

上記構成で画像形成を行うと、カラートナーの最大乗り量を、例えば２１０％とすると、その上に透明トナーで画像形成を行う場合には、最大で３１０％（すなわち、１．５５ｍｇ／ｃｍ^２）のトナーがシート上に乗ることになる。例えば、ブルー画像（Ｍ１００％＋Ｃ１００％+Ｂｋ１０％）の上に、透明トナーの画像（１００％）を形成する場合などがこれにあたる。

このように、２１０％を超えるトナーを一度に定着すると、定着装置で問題が発生する場合がある。

たとえば、シートとして上質紙を用いた場合に、定着ローラに紙が巻き付いて、ジャムが発生することがある。この定着ローラに紙が巻き付く現象は、シートへのトナーの乗り量が増えるほど顕著になり、トナーの乗り量が２５０％を超えたあたりから急激に悪化する。

したがって、透明トナーで画像形成を行う場合には、前述したように、４色のフルカラー画像を一度定着（第一の定着処理）してから、その上に透明トナーで画像形成を行い定着（第二の定着処理）するようにしている。

なお、本画像形成システムは、シートにカラートナーと透明トナーを用いたトナー像を形成し定着するクリアモード（第一の画像形成モード）と、シートにカラートナーのみでトナー像を形成し定着するカラーモード（第二の画像形成モード）と、を備えている。前述した第一の定着処理後に、第二の定着処理を行うのはクリアモードである。以下、クリアモードにおいて、カラートナーを用いたトナー像（有色トナー像）をシートに定着するのを第一の定着処理、その上から透明トナーを用いたトナー像（透明トナー像）を定着するのを第二の定着処理という。

さて、このような構成において、シートに４色のカラートナーを用いた画像形成を行う場合には、定着ローラ５１及び加圧ローラ５２の温調温度は、ともに、１６０℃で良好な画像が得られた。

そこで、このカラー画像が定着されたシートを画像形成部に再給送して、カラー画像上に透明トナーで部分的にマーキングを行って同じ温調温度で定着したところ、透明トナー画像のない、カラートナー部が定着ローラにオフセットしてしまった。

そこで、まず定着装置Ｆ１における第一の定着処理時のシート搬送速度を、第二の定着処理時のシート搬送速度より速くして、第一の定着処理を仮定着の状態とし、第一の定着処理時より第二の定着処理時の熱量を上げて高温オフセットを対策する検討を行った。なお、以下、定着装置Ｆ１におけるシート搬送速度を定着速度という。

しかしながら、この構成では高温オフセットを対策することはできても、カラートナーと透明トナーの光沢度の差がほとんどなくなってしまい、カラートナー上の透明トナーが認識できないという新たな問題が発生してしまった。

この結果を図３に示す。図３は、カラートナーの定着速度を２５０ｍｍ／ｓとして、透明トナーの定着速度を１００ｍｍ／ｓとした場合の定着後の画像の光沢度を示す図である。なお、第一の定着処理、第二の定着処理ともに、定着温度は１６０℃である。

図３の横軸の画像データ量は、カラートナーの画像データ量を示す。縦軸は、画像の６０度光沢度である。

図３において、クリア部というプロットは、カラートナーの上に１００％の透明トナーを乗せた部分の光沢度である。すなわち、横軸の画像データ量の上に１００％の透明トナーが乗った部分の光沢度を示す。光沢度の測定には、ＪＩＳ規格（ＪＩＳ Ｚ ８７４１）に定められた面積が必要である。本検討では、初めに、３ｃｍ×３ｃｍの画像濃度の異なるカラートナーのパッチを２個ずつ画像形成して定着した後、一方のパッチの上に透明トナーを１００％乗せて定着した。

図３を見て分かるように、カラートナー部と透明トナー部の光沢度の差は、画像データ量４０％の部分でも１２％であり、非常に識別し難い。なお、画像データ量０％の部分の光沢度の差は、紙と透明トナーとの光沢度の差であり、カラートナー部と透明トナー部との光沢度の差ではない。

一般的に、カラートナー画像上の透明トナー画像の視認性を良くするには、シート上のカラートナー像が形成された領域と透明トナー像が形成された領域の光沢度の差を１５％以上とすることが好ましい。より好ましくは２０％以上とすることが好ましい。

そこで、前記クリアモードの際、透明トナー像が形成された領域（以下、透明トナー部という）の光沢度が有色トナー像が形成された領域（以下、カラートナー部という）よりも１５％以上低くなるように定着条件を制御している。この制御は、定着装置Ｆ１の定着条件を制御する制御手段によって行われる。ここでは、この制御手段として、図１に示すように、画像形成装置本体１００に設けられ、画像形成システム全体の制御を行う制御手段３００を例示しているが、これに限定されるものではない。

ここでは、前記クリアモードの際、前記第二の定着処理時（透明トナー像の定着処理時）のシート搬送速度を前記第一の定着処理時（有色トナー像の定着処理時）よりも速くしている。具体的には、定着装置Ｆ１において、カラートナーの定着速度を１００ｍｍ／ｓとして、透明トナーの定着速度を２５０ｍｍ／ｓとした。このときのカラートナーと透明トナーの光沢度の差を図４に示す。

カラートナー部に比べて透明トナー部の熱量が減少するため、カラートナー部に比べて透明トナー部の光沢度が低くなり、カラートナー部と透明トナー部との光沢度の差が大きくなり、目標とする光沢度差１５％を超えることができた。また、この設定で、カラートナーの高温オフセットは発生しなかった。

このように、第二の定着処理時の定着装置Ｆ１の熱量が第一の定着処理時よりも少なくなるように設定することで、定着装置Ｆ１からシートのカラートナーに加わる熱量が抑えられて、第二の定着処理時にカラートナーがシートから定着ローラに転移しなくなる。また、カラートナーに比べて透明トナーに加わる熱量が減少するので、透明トナーの光沢度が高くならず、カラートナーと透明トナーとの光沢度の差が大きくなり、視認性が高まる。すなわち、カラートナーと透明トナーを用いてトナー像を形成し定着する場合であっても、トナーの高温オフセットといった画像不良が発生せず、且つカラートナーと透明トナーの画像を識別することが可能な光沢が得られる。

また、前記定着装置Ｆ１は、前記カラーモード時の定着処理時よりも前記クリアモード時の第一の定着処理時の方が、定着装置Ｆ１の加熱量が少なくなるように設定することもできる。このように設定して、第一の定着処理時のカラートナーへの熱量を下げることによって、第二の定着処理時の高温オフセットを減らすことができる。

但し、前述したように、クリアモード時の第一の定着処理の熱量を大きく下げて仮定着とした場合には第二の定着処理後のカラートナー部と透明トナー部との光沢差が減少するので、適当な設定が必要となる。

なお、前述した形態では、第二の定着処理時の定着装置の熱量が第一の定着処理時よりも少なくなる設定として、第二の定着処理時の定着装置のシート搬送速度を第一の定着処理時よりも速くすることを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、前記クリアモードの際、第二の定着処理時（透明トナー像の定着処理時）の定着装置の温調温度（定着温度）を第一の定着処理時（有色トナー像の定着処理時）よりも低くするようにしても良い。このようにしても前述した効果と同様の効果が得られる。

但し、定着温度の変更は、定着装置をヒータで加熱する時間や、すでに定着ローラに加えた熱を奪う時間が必要になりその時間だけ、定着動作に待ち時間が生じるため、生産性の観点から、定着速度の方が好ましい。

あるいは、前記クリアモードの際、第二の定着処理時（透明トナー像の定着処理時）にシートに付与する圧力（定着ニップ部Ｎ１のニップ圧）を第一の定着処理時（有色トナー像の定着処理時）よりも小さくするようにしても良い。このようにしても前述した効果と同様の効果が得られる。

例えば、定着ニップ部Ｎ１にてシートに付与する圧力を、第一の定着処理時は５８８Ｎとし、第二の定着処理時は２９４Ｎとしても同様な効果が得られた。

定着ニップ部Ｎ１の圧力の変更は、カムや、ソレノイドといったメカ機構によって変更することができる。

また前述した形態では、５つの画像形成部を有する構成を例示したが、この使用個数は限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定すれば良い。

また前述した形態では、画像形成装置としてプリンタ機能とコピー機能を有する複合機を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えばプリンタ機能、コピー機能、ファクシミリ機能のいずれか１つの機能を有する画像形成装置であっても良い。或いは前述した組み合わせ以外に、これらの機能を組み合わせた他の画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。

また前述した形態では、シート担持体を使用し、該シート担持体に担持されたシートに各色のトナー像を順次重ねて転写する画像形成装置を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、中間転写体を使用し、該中間転写体に各色のトナー像を順次重ねて転写し、該中間転写体に担持されたトナー像をシートに一括して転写する画像形成装置であっても良い。これらの画像形成装置に本発明を適用することにより同様の効果を得ることができる。

また前述した形態では、定着装置が１個の画像形成装置を用いたが、定着装置を２個備えた画像形成装置でも２個の定着装置の合計の熱量が第一の定着処理と第二の定着処理とで異なるように設定することによって同様の効果が得られることは言うまでもない。

２個の定着装置の合計の熱量の測定は、例えば、未定着トナー像を２個の定着装置に通した時の定着後の光沢度を測定したり、シート上に熱電対を貼って定着装置通過時の温度上昇を測定したりといった方法によって測定することができる。

また前述した形態では、加熱ローラ対の定着装置を用いたが、これに限定されるわけではなく、定着ベルトを用いた定着装置等でも効果が得られることは言うまでもない。

画像形成装置の概略構成を示す模式断面図である。 定着装置の構成を示す模式断面図である。 カラートナーと透明トナーの画像の光沢度を示す図である。 カラートナーと透明トナーの画像の光沢度を示す図である。

符号の説明

Ｆ１ …定着装置
Ｈ１，Ｈ２ …ヒータ
Ｎ１ …定着ニップ部
Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ，Ｐｅ …画像形成部
ＴＨ１，ＴＨ２ …温度センサ
１００ …画像形成装置本体
５１ …定着ローラ
５２ …加圧ローラ
５３ …離型剤塗布装置
５４ …クリーニング装置
５５ …クリーニング装置
５６ …定着排出ローラ

Claims (7)

1. シートに有色トナー像と透明トナー像を形成可能な画像形成手段と、シート上のトナー像をニップ部にて定着する定着手段と、前記定着手段の定着条件を制御する制御手段と、を有し、シートに形成された有色トナー像の定着処理を行った後にこの上から透明トナー像を部分的に形成しこの定着処理を行うことで最終画像を形成する画像形成モードを実行可能な画像形成システムにおいて、
   前記制御手段は、前記画像形成モードの際、透明トナー像の定着処理時のシート搬送速度を有色トナー像の定着処理時よりも速くすることを特徴とする画像形成システム。
2. 前記制御手段は、前記画像形成モードの際、透明トナー像が形成された領域の光沢度が有色トナー像が形成された領域よりも１５％以上低くなるように定着条件を制御することを特徴とする請求項１の画像形成システム。
3. シートに有色トナー像と透明トナー像を形成可能な画像形成手段と、シート上のトナー像をニップ部にて定着する定着手段と、前記定着手段の定着条件を制御する制御手段と、を有し、シートに形成された有色トナー像の定着処理を行った後にこの上から透明トナー像を部分的に形成しこの定着処理を行うことで最終画像を形成する画像形成モードを実行可能な画像形成システムにおいて、
   前記制御手段は、前記画像形成モードの際、透明トナー像の定着処理時の温調温度を有色トナー像の定着処理時よりも低くすることを特徴とする画像形成システム。
4. 前記制御手段は、前記画像形成モードの際、透明トナー像が形成された領域の光沢度が有色トナー像が形成された領域よりも１５％以上低くなるように定着条件を制御することを特徴とする請求項３の画像形成システム。
5. シートに有色トナー像と透明トナー像を形成可能な画像形成手段と、シート上のトナー像をニップ部にて定着する定着手段と、前記定着手段の定着条件を制御する制御手段と、を有し、シートに形成された有色トナー像の定着処理を行った後にこの上から透明トナー像を部分的に形成しこの定着処理を行うことで最終画像を形成する画像形成モードを実行可能な画像形成システムにおいて、
   前記制御手段は、前記画像形成モードの際、透明トナー像の定着処理時にシートに付与する圧力を有色トナー像の定着処理時よりも小さくすることを特徴とする画像形成システム。
6. 前記制御手段は、前記画像形成モードの際、透明トナー像が形成された領域の光沢度が有色トナー像が形成された領域よりも１５％以上低くなるように定着条件を制御することを特徴とする請求項５の画像形成システム。
7. シートに有色トナー像と透明トナー像を形成可能な画像形成手段と、シート上のトナー像をニップ部にて加熱する定着手段と、前記定着手段の定着条件を制御する制御手段と、を有し、シートに形成された有色トナー像の定着処理を行った後にこの上から透明トナー像を部分的に形成しこの定着処理を行うことで最終画像を形成する画像形成モードを実行可能な画像形成システムにおいて、
   前記制御手段は、前記画像形成モードの際、透明トナー像が形成された領域の光沢度が有色トナー像が形成された領域の光沢度よりも１５％以上低くなるように定着条件を制御することを特徴とする画像形成システム。

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