JP3275790B2

JP3275790B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3275790B2
Application number: JP22401997A
Authority: JP
Inventors: 信之加藤; 雅広高松; 浩一郎篠原; 昌彦久保; 一浩岩岡
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1997-08-20
Filing date: 1997-08-20
Publication date: 2002-04-22
Anticipated expiration: 2017-08-20
Also published as: JPH1165312A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式のプ
リンタや複写機などに用いられる画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータの発達、ネットワー
クの整備、大容量の記憶媒体の出現などに加えてスキャ
ナやデジタルカメラなどの普及に伴い、写真的な画像デ
ータが広範に取り扱われるようになり、これらの画像デ
ータを高画質の画像としてプリントアウトしたいという
要望が高まりつつある。特に、フルカラー画像の場合
に、画像表面の光沢度を高めて画像の高画質化を図りた
いという要望が高い。

【０００３】高画質のフルカラー画像を得るための画像
形成装置として多くの方式が開発されているが、なかで
も電子写真方式の画像形成装置は、特別な感光紙を必要
とせず、普通紙を用いてカラー画像を形成することがで
きるため利用範囲が広い。また、近年、トナー像に瞬間
的な加熱および加圧を与えて転写と定着を同時に行う同
時転写定着方式が確立されるに伴い画像形成速度の高速
化が達成され、利用範囲はますます広がりつつある。

【０００４】しかし、電子写真方式の画像形成装置の場
合、トナー像は記録用紙の内部にすべて浸透するわけで
はなく、トナー像の大部分は記録媒体表面上に盛り上が
った状態で形成される。従って、中間調領域やハイライ
ト領域では、万線構造やドット構造が記録媒体上に凹凸
状に盛り上がって形成されるため、入射光の散乱が大き
くなり、人物画像のように濃度階調が比較的大きい画像
を形成した場合に、高光沢の部分と低光沢の部分とが混
在した画像が形成され視覚上違和感を生じることがあ
る。また、このような凹凸のある画像は、画像表面での
乱反射の影響により色再現性が低下する結果、鮮鋭性の
低い画像となることが多い。

【０００５】このような問題を解決するため、特開昭６
３−９２９６５号公報には、記録媒体として表面に透明
樹脂層を設けた記録用紙を用い、記録用紙上にトナー像
を転写した後、ロール熱定着機によりトナーを透明樹脂
層内に埋め込む方法が開示されている。しかし、この方
法では、画像濃度や画像面積率によってトナーが透明樹
脂層中に十分に埋め込まれない部分が生じ、画像に色む
らや直径１ｍｍ〜３ｍｍ程度の微小なグロス（光沢）む
らを生じることがある。

【０００６】そこで、このような色むらや微小なグロス
むらの発生を防止するために、記録媒体として、記録媒
体表面にトナーの軟化点とほぼ同等の軟化点、あるいは
トナーの軟化点より低い軟化点を有する熱可塑性の樹脂
層を形成した記録用紙を用いる転写定着方式が考えられ
る。このような記録用紙を用いて同時転写定着を行うこ
とにより、記録媒体表面の熱可塑性の樹脂層とトナーが
同じ温度に加熱された場合でもトナーの樹脂成分が熱可
塑性の樹脂層内への沈み込みが確実となり、色むらや微
小なグロスむらの発生がなく画像光沢が均一で、色再現
性、粒状性に優れた画像を得ることができる。次に、こ
の方式による転写定着装置について図面を参照して説明
する。

【０００７】図５は、従来の同時転写定着方式の転写定
着装置の概要図である。図５には、互いに押圧し合うよ
うに対向して配置され、それぞれ矢印Ａ，Ｂ方向に回転
する一対の加熱ロール１２，１３と、加熱ロール１２，
１３に押圧されて矢印Ｃ方向に移動する中間転写ベルト
８とが示されている。中間転写ベルト８の加熱ロール１
３に対向する面には、図示しないトナー像形成手段によ
り形成され中間転写ベルト８に転写された黒、イエロ
ー、マゼンタ、シアン色のトナーからなる多重トナー像
Ｔが形成されており、中間転写ベルト８の移動に伴い矢
印Ｃ方向に搬送される。多重トナー像Ｔが、加熱ロール
１２，１３のニップ部Ｎに到達するタイミングに合わせ
て、図示しない記録用紙トレイから送紙されてきた記録
用紙Ｐがニップ部Ｎに供給される。ニップ部Ｎでは、中
間転写ベルト８上の多重トナー像Ｔが加熱ロール１２，
１３により加熱されるとともに加圧されて軟化溶融し、
記録用紙Ｐ表面の熱可塑性の樹脂層内に浸透しその後固
化することにより転写定着が行われる。記録用紙Ｐに転
写定着されたトナー像の表面は中間転写ベルト８の表面
にならい平滑化され高光沢となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、図５に示した
転写定着装置においては、転写定着速度すなわち、中間
転写ベルト８の移動速度を上げていくと、トナーおよび
熱可塑性の樹脂層に対する加熱ロール１２，１３からの
供給熱量が不足するようになり、その結果、トナー像が
熱可塑性の樹脂層内へ十分に沈み込まなくなり記録用紙
表面に形成された画像表面の平滑性が低下し、画像に色
むらや微小なグロスむらが発生しやすくなる。特に、中
間調領域ではトナーを介しての熱可塑性の樹脂層への熱
供給が不十分となるため、その影響が顕著に現れること
が多い。

【０００９】図６は、従来の転写定着方式により記録用
紙上に形成された画像の中間調領域における画像表面凹
凸のプロットである。図６（ａ）は、転写定着速度が３
０ｍｍ／ｓｅｃ程度の低速度である場合の、記録用紙上
に形成された画像の中間調領域における表面凹凸を３次
元形状測定して得られたプロットであり、図６（ｂ）
は、転写定着速度が１６０ｍｍ／ｓｅｃ程度の高速度で
ある場合のプロットである。

【００１０】図６（ａ）および図６（ｂ）に示すよう
に、転写定着速度が高速度である場合は低速度の場合に
比べて熱可塑性の樹脂層内へのトナーの沈み込みが悪く
なり、表面凹凸が大きくなることがわかる。なお、この
時の各加熱ロール１２，１３（図５参照）の加熱温度
は、転写定着速度３０ｍｍ／ｓｅｃの場合にそれぞれ１
５５℃、１００℃、転写定着速度１６０ｍｍ／ｓｅｃの
場合にそれぞれ１７５℃、１５５℃というように転写定
着速度が高速度である場合は加熱温度を高く設定してあ
る。

【００１１】表１は、従来の転写定着方式における、転
写定着速度および加熱ロール設定温度を変化させた場合
の画質への影響を示す表である。

【００１２】

【表１】

【００１３】画質の評価は、トナー像の沈み込み度合い
およびホットオフセットに対する目視による官能評価結
果により表し、良好なレベルを○印、許容できないレベ
ルを×印として示している。表１に示すように、転写定
着速度が３０ｍｍ／ｓｅｃ程度の低速度である場合は、
トナー像の沈み込み度合いおよびホットオフセットとも
に問題はないが、転写定着速度が９０ｍｍ／ｓｅｃ程度
の中速度となると、加熱ロール設定温度をかなり高目に
しないとトナー像の沈み込み度合いおよびホットオフセ
ットを良好なレベルに保つことができなくなり、さら
に、転写定着速度が１６０ｍｍ／ｓｅｃ程度の高速度と
なると、加熱ロール温度をどのように設定してもトナー
像の沈み込み度合いを良好なレベルとすることはできな
い。この場合、加熱ロール１２，１３の設定温度を１８
５℃まで上げるとトナーが溶融し過ぎてホットオフセッ
トが発生する。

【００１４】このように、高速度で転写定着する場合
に、加熱ロールの温度を上げてトナーおよび熱可塑性の
樹脂層に多量の熱量を供給するようにしても、加熱ロー
ルとトナー像および熱可塑性の樹脂層とが接している時
間が短いため、トナー像および熱可塑性の樹脂層に供給
される熱量の増加分は僅かであり、トナーの沈み込み不
良の問題は改善されない。この場合、加熱ロールの設定
温度を高くし過ぎるとトナーが溶融し過ぎてホットオフ
セットが発生するので、むやみに加熱温度を高くするわ
けにはいかない。

【００１５】そこで、これらの問題を解決するために、
転写定着前に予めトナー像を加熱しておく方法が考えら
れるが、このようにした場合は、トナーを十分に溶融す
ることはできても熱可塑性の樹脂層が十分に溶融しない
ためトナーを熱可塑性の樹脂層内に十分に沈み込ませる
ことはできない。これに対して、転写定着前に予め記録
用紙を加熱しておく方法も考えられる。記録用紙を予備
加熱する方法としては、例えば、特公昭６４−６９８号
公報には、加熱ロールと押圧ロールにより転写定着を行
う装置において、押圧ロールに板状発熱部材を記録用紙
に近接または接触させるように配設し、記録用紙を板状
発熱部材と押圧ロールとの間隙を通過させることにより
記録用紙を予備加熱しながら転写定着部に供給する画像
形成装置が開示されいる。

【００１６】しかし、この方法では、記録用紙を予備加
熱するための加熱装置を付加する必要があり画像形成装
置を小型化することが難しいという問題がある。これに
対して、特公昭６３−５０７１１号公報には、熱源を内
蔵させた圧着ロールと、圧着ロールに接して記録用紙を
圧着ロール周面に添わせて圧着位置へ導くガイド部材と
を備え、ガイド部材により記録用紙を圧着ロールに押圧
しながら圧着ロールに内蔵された熱源により記録用紙を
加熱してから像担持体と圧着ロールの間に記録用紙を送
り込み像担持体上のトナー像を記録用紙に転写定着する
転写定着装置が開示されている。このガイド部材押圧方
式の転写定着装置では圧着ロールに熱源が内蔵されてい
るため新たに加熱装置を配設する必要がない。

【００１７】そこで、前述の、表面に熱可塑性の樹脂層
を有する記録用紙を用いることにより色むらや微小なグ
ロスむらの発生を防止する転写定着方式と、上記のガイ
ド部材押圧方式とを組み合わせた方式が有望と考えられ
るが、この組み合わせでは、圧着ロールからの熱により
記録用紙表面の熱可塑性の樹脂層が溶融してガイド部材
と融着して、記録用紙の搬送が不可能となってしまう恐
れがある。また、ガイド部材の表面に溶融した熱可塑性
樹脂の一部が付着したり、熱可塑性樹脂層の表面が不均
一となり画質を劣化させるなどの問題を起こすことがあ
る。

【００１８】本発明は、上記の事情に鑑み、高速で転写
定着を行っても画像表面の光沢度が高く色むらや微小な
グロスむらの発生が防止された画像が得られる画像形成
装置を提供することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の第１の画像形成装置は、表面にトナー像が形成さ
れ、所定の方向に循環移動する像担持体ベルトと、像担
持体ベルト上に画像情報に基づくトナー像を形成するト
ナー像形成手段と、トナー像形成手段によりトナー像が
形成された像担持体ベルト上に、像担持体ベルト上のト
ナー像を間に挟むように、表面に熱可塑性の樹脂層を有
する記録媒体を重ね合わせて、これら像担持体ベルトお
よび記録媒体に挟まれたトナー像を加熱するとともに加
圧する２本のロールを有する加熱加圧手段とを有し、加
熱加圧手段により上記像担持体ベルト上のトナー像を上
記記録媒体に転写するとともに定着して記録媒体上に画
像を形成する画像形成装置において、上記加熱加圧手段
を構成する２本のロールが互いに押圧し合うニップ部に
供給される前の記録媒体表面に、その記録媒体の移動に
応じて回転しながら点接触あるいは線接触して、記録媒
体を、２本のロールのうちの記録媒体に接する側のロー
ルに押し付けることにより記録媒体をロールに卷き付け
る回転部材を備えたものであることを特徴とする。

【００２０】また、上記の目的を達成する本発明の第２
の画像形成装置は、表面にトナー像が形成され、所定の
方向に循環移動する像担持体ベルトと、像担持体ベルト
上に画像情報に基づくトナー像を形成するトナー像形成
手段と、トナー像形成手段によりトナー像が形成された
像担持体ベルト上に、像担持体ベルト上のトナー像を間
に挟むように、表面に熱可塑性の樹脂層を有する記録媒
体を重ね合わせて、これら像担持体ベルトおよび記録媒
体に挟まれたトナー像を加熱するとともに加圧する２本
のロールを有する加熱加圧手段とを有し、加熱加圧手段
により上記像担持体ベルト上のトナー像を上記記録媒体
に転写するとともに定着して記録媒体上に画像を形成す
る画像形成装置において、上記像担持体ベルトの移動方
向に交わる交差方向に関し上記加熱加圧手段を構成する
２本のロールが互いに押圧し合うニップ部に供給される
前の記録媒体の、画像が形成される画像形成領域を外れ
た両側の非画像形成領域に接触して、記録媒体を加熱加
圧手段を構成する２本のロールのうちの記録媒体に接す
る側のロールに押し付けることにより、記録媒体をロー
ルに卷き付ける卷付け部材を備えたものであることを特
徴とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図１は、本発明の画像形成装置の第１の実施
形態を示す概略構成図である。図１には、本発明の画像
形成装置を電子写真方式のカラープリンタに適用した場
合の実施形態が示されている。

【００２２】図１に示すように、このカラープリンタ１
００は、画像信号処理部１および画像形成部２からな
る。画像信号処理部１は、外部から入力された画像情報
に所定の画像信号処理を施した後、ブラック（Ｋ）、イ
エロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の４色の
画像信号を画像形成部２に送出する。画像形成部２に
は、タンデム方式の４色分の画像形成エンジン、すなわ
ち、スクリーンジェネレータ３、レーザ光走査部４、感
光体５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ、一次帯電器６ａ，６ｂ，
６ｃ，６ｄ、ブラック現像器７ａ、イエロー現像器７
ｂ、マゼンタ現像器７ｃ、シアン現像器７ｄ、中間転写
ベルト８、一次転写器９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ、支持ロ
ール１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ、給紙装置１１、
加熱ロール１２，１３、冷却装置１４、用紙トレイ１
５、卷付け部材１６が備えられている。

【００２３】なお、本実施形態における中間転写ベルト
８は本発明にいう像担持体ベルトに相当するものであ
り、また、画像信号処理部１、スクリーンジェネレータ
３、レーザ光走査部４、感光体５ａ，５ｂ，５ｃ，５
ｄ、一次帯電器６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ、ブラック現像
器７ａ、イエロー現像器７ｂ、マゼンタ現像器７ｃ、シ
アン現像器７ｄなどの各部を総合したものが本発明にい
うトナー像形成手段に相当するものであり、また、加熱
ロール１２，１３は本発明にいう加熱加圧手段に相当す
るものである。

【００２４】画像形成部２に入力された画像信号に基づ
きスクリーンジェネレータ３はパルス幅変調信号を生成
しそれをレーザ光走査部４に送出する。レーザ光走査部
４はそのパルス幅変調信号に基づきＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃの４
色のレーザ光を感光体５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄにそれぞ
れ照射する。感光体５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは矢印Ａ方
向に回転しており、それぞれ一次帯電器６ａ，６ｂ，６
ｃ，６ｄにより表面が一様に帯電された後、レーザ光走
査部４からのレーザ光の照射を受けて表面にそれぞれの
色に対応する静電潜像が形成される。感光体５ａ表面に
形成されたＫの静電潜像はブラック現像器７ａによりＫ
トナーで現像されて感光体５ａ上にＫトナー像が形成さ
れる。感光体５ａ上のＫトナー像は、一次転写器９ａの
転写位置Ｔａにおいて一次転写器９ａにより中間転写ベ
ルト８上に静電的に転写される。

【００２５】中間転写ベルト８は矢印Ｂ方向に循環移動
しており、中間転写ベルト８上に転写されたＫトナー像
が一次転写器９ｂの転写位置Ｔｂに搬送されてくるタイ
ミングに合わせて、感光体５ｂ表面に形成されたＹの静
電潜像がイエロー現像器７ｂにより現像されて形成され
たＹトナー像も一次転写器９ｂの転写位置Ｔｂに搬送さ
れてくる。そして、Ｙトナー像は一次転写器９ｂにより
中間転写ベルト８上のＫトナー像の上に重ね合わされる
ように転写される。こうして中間転写ベルト８上に転写
されたＫおよびＹの多重トナー像が一次転写器９ｃの転
写位置Ｔｃに搬送されてくるタイミングに合わせて、感
光体５ｃ上に形成されたＭトナー像が一次転写器９ｃの
転写位置Ｔｃに搬送されてきて、一次転写器９ｃにより
中間転写ベルト８上のＫ及びＹの多重トナー像の上に重
ね合わされるように転写される。同様に、感光体５ｄ上
に形成されたＣトナー像が一次転写器９ｄの転写位置Ｔ
ｄにおいて中間転写ベルト８上のＫ，ＹおよびＭの多重
トナー像の上に重ね合わされるように転写され、中間転
写ベルト８上にＫ，Ｙ，ＭおよびＣの多重トナー像が形
成される。

【００２６】用紙トレイ１５には、表面に熱可塑性の樹
脂層を有する記録用紙Ｐが収納されている。用紙トレイ
１５内の記録用紙Ｐは給紙装置１１により加熱ロール１
２，１３のニップ部Ｎに向けて搬送され、ニップ部Ｎの
手前に配置された卷付け部材１６により加熱ロール１３
に巻き付けられながら加熱された後ニップ部Ｎに供給さ
れる。

【００２７】記録用紙Ｐは、卷付け部材１６により加熱
ロール１３に巻き付けられながら搬送されるので加熱ロ
ール１３の外周面と十分長時間接触しているため、加熱
ロール１３の保有する熱量が記録用紙Ｐに十分に伝達さ
れて記録用紙Ｐ表面の熱可塑性の樹脂層が軟化溶融す
る。なお、卷付け部材１６の構造については後述する。
記録用紙Ｐのニップ部Ｎへの供給のタイミングは、中間
転写ベルト８上に形成された多重トナー像がニップ部Ｎ
に到達するタイミングと同期しており、ニップ部Ｎで
は、中間転写ベルト８上の多重トナー像を間に挟むよう
に中間転写ベルト８と記録用紙Ｐが重ね合わされて加熱
されるととも加圧されて多重トナー像および記録用紙表
面の熱可塑性の樹脂層が溶融しトナーは熱可塑性の樹脂
層内に十分に沈み込む。その結果、画像に色むらや微小
なグロスむらが発生することが防止される。

【００２８】ニップ部Ｎを通過した後も中間転写ベルト
８および記録用紙Ｐは密着したまま移動を続けその移動
中に冷却装置１４により冷却される。この冷却により熱
可塑性の樹脂層内に浸透したトナーは凝集固化して記録
用紙Ｐとの間に強い接着力が生じる。なお、本実施形態
では、冷却装置１４の風量を調節することにより、記録
用紙Ｐが支持ロール１０ｂにおいて中間転写ベルト８か
ら剥離される際の、中間転写ベルト８と接する記録用紙
Ｐ表面の温度が７０℃となるように調整している。

【００２９】その後、小曲率の支持ロール１０ｂにおい
て、記録用紙Ｐは記録用紙Ｐ自体の腰の強さにより中間
転写ベルト８から分離され、カラー画像が形成された記
録用紙Ｐが画像形成部２の外に排出される。記録用紙Ｐ
上に形成されたカラー画像はトナーが記録用紙表面の熱
可塑性の樹脂層と一体化しており記録用紙Ｐの表面は平
滑化されて高い光沢度を有している。

【００３０】なお、図１には、記録用紙Ｐは小曲率のロ
ール１０ｂにおいて中間転写ベルト８から分離された後
そのまま画像形成部２の外に排出される構成となってい
るが、中間転写ベルト８から分離された後、記録用紙Ｐ
の画像形成領域を外れた外側の非画像形成領域部分を裁
断する工程などを画像形成部２の内部に設けてもよい。

【００３１】感光体５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄとしては、
Ｓｅ、ａ−Ｓｉ、ａ−ＳｉＣ、ＣｄＳなどの各種の無機
感光体のほか、各種の有機感光体を用いることもでき
る。トナーはイエロー、マゼンタ、シアンなどの色素を
含有した熱可塑性のバインダで構成された通常よく知ら
れた材料を用いることができる。本実施形態では、重量
平均分子量（Ｍｗ）５４０００、軟化点（Ｔｍｔ）１１
３°Ｃ、平均粒径７μｍのポリエステルトナーを用いて
いる。記録用紙上の各色のトナー量は、本実施形態で
は、各色とも０．６５ｍｇ／ｃｍ² に設定しているが、
各色のトナーの色素含有量により記録用紙上のトナー量
がおよそ０．４ｍｇ／ｃｍ² 〜０．７ｍｇ／ｃｍ² とな
るように露光条件および現像条件を設定することが望ま
しい。

【００３２】記録用紙Ｐとしては、市販のキャストコー
ト紙で坪量１２７．９ｇ／ｍ² のエナメルコート紙（米
子加工紙株式会社製）の表面に、ＢＰＡ−ＥＯ（ポリオ
キシエチレン（２，２）−２．２−ビス（４−ヒドロキ
シフェニル）プロパン）、ＢＰＡ−ＰＯ（ポリオキシプ
ロピレン（２，２）−２．２−ビス（４−ヒドロキシフ
ェニル）プロパン）、ＴＰＡ（テレフタル酸）、および
グリセリンから成る熱可塑性ポリエステルを被覆するこ
とにより７μｍ厚のポリエステル層を形成したものを用
いている。この熱可塑性ポリエステルの重量平均分子量
（Ｍｗ）は１２３００、軟化点（Ｔｍｔ）は１００°Ｃ
である。

【００３３】中間転写ベルト８としては、ベース層と表
面層とからなる２層構造のものを用いている。ベース層
としては、カーボンブラックを分散させることにより体
積抵抗率を１０¹⁰Ω・ｃｍに調整した厚さ７０μｍのポ
リイミドフィルムを用いているが、このほかに、ベース
層として、厚さ１０μｍ〜３００μｍの耐熱性の高いシ
ート、例えば、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレ
ート、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルケトン、
ポリサルフォン、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリ
アミドなどのポリマーシートなどを用いることができ
る。

【００３４】中間転写ベルト８の表面層としては、トナ
ー像を各感光体から中間転写ベルト８に画像乱れなく静
電的に転写するためにその体積抵抗率を１０¹⁴Ω・ｃｍ
に調整し、また、中間転写ベルト８から記録用紙Ｐへの
転写時の、トナー像を挟んだ状態での中間転写ベルト８
と記録用紙Ｐとの密着性を高めるためにゴム硬度４０
度、厚さ５０μｍのシリコン共重合体を用いている。シ
リコン共重合体は、常温においてその表面がトナーに対
して粘着性を示し、さらに、シリコン共重合体の表面
は、溶融し流動化したトナーと離れやすい特性を有して
いるのでトナーを記録用紙に効率よく移行させるのに最
適である。なお、表面層には、厚さ１μｍ〜１００μｍ
の、離型性の高い樹脂、例えば、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、ポ
リテトラフルオロエチレンなどを用いてもよい。

【００３５】加熱ロール１２，１３としては、金属ロー
ル、または、金属ロールにシリコンゴムなどの耐熱弾性
層を被覆したものを用いることができる。加熱ロール１
２，１３の内部には熱源が配置されている。加熱ロール
１２，１３の設定温度は、トナーおよび記録用紙表面の
熱可塑性の樹脂層の熱溶融特性に応じて定められるが、
本実施形態では、トナーの軟化点を熱可塑性の樹脂層の
軟化点より高くしてあるので、加熱ロール１２の設定温
度は加熱ロール１３の設定温度より高い温度に設定され
る。本実施形態では、加熱ロール１２の設定温度は１５
０℃、加熱ロール３の設定温度は１２０℃にそれぞれ設
定されている。

【００３６】転写定着時の加熱ロール１２と加熱ロール
１３の間の圧力は、本実施形態では５ｋｇｆ／ｃｍ² に
設定されているが、この値に限定されるものではなく１
ｋｇｆ／ｃｍ² 〜１０ｋｇｆ／ｃｍ² の範囲内であれば
よい。加熱ロール１２，１３の外径はともに５０ｍｍと
し、加熱ロール１２，１３の回転速度は中間転写ベルト
８の移動速度が２４０ｍｍ／ｓｅｃとなるように設定さ
れている。

【００３７】次に、本発明の画像形成装置の加熱加圧手
段における卷付け部材について図面を参照しながら詳細
に説明する。図２は、本実施形態における加熱加圧手段
および卷付け部材の概略構成図である。図２には、加熱
ロール１２，１３よりなる加熱加圧手段および卷付け部
材の実施形態が示されている。この図２は、図１に示し
たカラープリンタ１００の加熱加圧手段の拡大図であ
る。

【００３８】中間転写ベルト８は、それぞれ矢印Ａ，Ｂ
方向に回転する加熱ロール１２，１３に挟圧されて矢印
Ｃ方向に循環移動する。加熱加圧手段を構成する２本の
加熱ロール１２，１３のうちの記録用紙Ｐに接する側の
加熱ロール１３に対向する位置に、記録用紙Ｐを加熱ロ
ール１３に押し付けることにより記録用紙Ｐを加熱ロー
ル１３に巻き付ける卷付け部材１６が備えられている。
卷付け部材１６には、加熱ロール１３の円周方向に２つ
の用紙押付けローラ１７ａ，１７ｂが取り付けられてい
る。なお、本実施形態では、用紙押付けローラは２つし
か取り付けられていないが、加熱ロール１３の外径や巻
き付ける長さに応じて用紙押付けローラの数をさらに増
やしてもよい。

【００３９】図３は、卷付け部材を構成する用紙押付け
ローラの形状を例示した図である。図３（ａ）には、円
筒形のロール胴部１８の外周面に先端部がナイフエッジ
状に尖った板状の接触片１９が８枚放射状に取り付けら
れた用紙押付けローラ１７が示されている。卷付け部材
１６（図２参照）にはこの用紙押付けローラ１７が加熱
ロール１３の円周方向に２個回転自在に取り付けられて
おり、この２個の用紙押付けローラ１７の接触片１９の
先端が、加熱ロール１２，１３のニップ部Ｎ（図２参
照）に向かって送紙されてくる記録用紙Ｐに接触するよ
うに構成されている。加熱ロール１３と卷付け部材１６
との間に記録用紙が送紙されると、用紙押付けローラ１
７は記録用紙Ｐとの摩擦により回転しながら接触片１９
は記録用紙Ｐを加熱ロール１３に押し付ける。記録用紙
Ｐは、２個の用紙押付けローラ１７ａ，１７ｂにより加
熱ロール１３に押し付けられて加熱ロール１３に巻き付
けられることにより記録用紙Ｐと加熱ロール１３外周面
とは長時間接触するので、加熱ロール１３の保有する熱
が記録用紙Ｐに十分に伝達されて記録用紙Ｐ表面の熱可
塑性の樹脂層が軟化溶融する。

【００４０】ここで、卷付け部材が記録用紙Ｐ表面と面
接触する構造のものであると、軟化溶融した記録用紙Ｐ
表面の熱可塑性の樹脂層が卷付け部材１６に付着して卷
付け部材が作動不能に陥ったり、記録用紙Ｐ表面の樹脂
層が凹凸となり平滑性が損なわれて画像品質を劣化させ
たりする恐れがある。そこで、本実施形態では、卷付け
部材１６が記録用紙Ｐ表面と線接触するように、用紙押
付けローラ１７の接触片１９の先端部はナイフエッジ状
に尖った形状としてある。

【００４１】図３（ｂ）には、円筒形のロール胴部１８
の外周面に先端部が尖ったピン２０が８本放射状に取り
付けられた用紙押付けローラ１７が示されている。この
用紙押付けローラ１７では、用紙押付けローラ１７のピ
ン２０の尖った先端部が記録用紙Ｐに点接触することに
より記録用紙Ｐを加熱ロール１３に押し付ける。図３
（ｃ）には、円筒形のロール胴部１８の外周面に図３
（ｂ）におけると同形のピン２０が１６本取り付けられ
た用紙押付けローラ１７が示されている。

【００４２】図３（ａ）、図３（ｂ）、あるいは図３
（ｃ）に示したように、用紙押付けローラ１７を、記録
用紙Ｐと点接触あるいは線接触する構造としたことによ
り、用紙押付けローラ１７が、記録用紙Ｐの搬送方向に
交わる方向に関し記録用紙Ｐ上の画像形成領域と接触す
る位置に配置された場合でも、卷付け部材１６には樹脂
はほとんど付着しないので卷付け部材１６の作動性への
影響や画像品質への影響はほとんどないが、用紙押付け
ローラ１７を記録用紙Ｐ上の非画像形成領域と接触する
位置に配置することによりこれらの問題をほぼ完全に解
消することができる。

【００４３】なお、接触片１９およびピン２０は、記録
用紙を介して加熱ロールと接触するものであるため耐熱
性の材質で作製されていることが望ましい。卷付け部材
の構造は上記の例のみに限定されるものではなく、記録
用紙表面に点接触あるいは線接触して記録用紙を加熱ロ
ールに押し付けることのできるものであればどのような
構造のものでもよい。

【００４４】次に、本発明の画像形成装置の第２の実施
形態について説明する。この実施形態は本発明の第２の
画像形成装置に関するものである。本発明の第２の画像
形成装置は、図１、図２および図３に示した本発明の第
１の画像形成装置とは、加熱加圧手段の卷付け部材の構
成が若干異なっている。図４は、第２の実施形態の加熱
加圧手段に備えられる卷付け部材の平面図である。

【００４５】この平面図は、中間転写ベルトおよび記録
用紙Ｐに挟まれたトナー像を加熱加圧する２本の加熱ロ
ールのうちの記録用紙Ｐに接する側の加熱ロール１３に
対向して配置された卷付け部材２２を、卷付け部材２２
側から加熱ロール１３に向かう方向に見た図である。図
４には、加熱ロール１３と卷付け部材２２との間に、加
熱ロールのニップ部に向かう矢印Ａ方向に搬送されてき
た記録用紙Ｐが送り込まれ、卷付け部材２２に備えられ
た遊動ロール２３ａ，２３ｂにより記録用紙Ｐが加熱ロ
ール１３に押し付けられている状態が示されている。な
お、便宜上、加熱ロール１２および中間転写ベルト８は
図示省略されている。

【００４６】図４に示すように、本発明の第２の画像形
成装置は、記録用紙Ｐの搬送方向Ａに交わる交差方向Ｘ
に関し、加熱ロールのニップ部に供給される前の記録用
紙Ｐの両側の非画像形成領域４０に接触して記録用紙Ｐ
を加熱ロール１３に押し付けることにより記録用紙Ｐを
加熱ロール１３に卷き付ける卷付け部材２２を備えてい
る。

【００４７】本実施形態の卷付け部材２２には、記録用
紙Ｐの搬送方向Ａに交わる交差方向Ｘに関して配置位置
の変更が自在な遊動ロール２３ａ，２３ｂが２本のシャ
フト２４ａ，２４ｂ上にそれぞれ２つずつ備えられてお
り、遊動ロール２３ａ，２３ｂが記録用紙Ｐの、画像が
形成される画像形成領域３０を外れた両側の非画像形成
領域４０に接触する位置で記録用紙Ｐを加熱ロール１３
に押し付けている。こうすることにより、記録用紙Ｐが
加熱ロール１３に巻き付けられ、記録用紙Ｐと加熱ロー
ル１３の外周面との接触時間が長くなり、加熱ロール１
３の保有する熱が記録用紙Ｐに十分に伝達されて記録用
紙Ｐ表面の熱可塑性の樹脂層が軟化溶融するので、加熱
加圧手段による転写定着時に、溶融したトナーが熱可塑
性の樹脂層内に十分に沈み込み画像むらや微小なグロス
むらの発生が防止される。

【００４８】卷付け部材２２をこのように構成すること
により、遊動ロール２３ａ，２３ｂは記録用紙Ｐの画像
領域３０を外れた両側の非画像形成領域４０で記録用紙
Ｐと接触し、加熱ロール１３により加熱され軟化溶融し
た記録用紙Ｐ表面の熱可塑性の樹脂層とは接触しないの
で、軟化溶融した記録用紙Ｐ表面の熱可塑性の樹脂層が
卷付け部材に付着して熱可塑性の樹脂層の平滑性が損な
われ画像品質を劣化させる恐れがない。

【００４９】このように、この第２の実施形態では、遊
動ロール２３ａ，２３ｂは記録用紙Ｐの画像領域３０に
は接触しないので、必ずしも第１の実施形態におけるよ
うに記録用紙Ｐ表面に点接触あるいは線接触する構造の
卷付け部材とする必要はない。また、この実施形態の画
像形成装置では、種々のサイズの記録用紙に対応できる
ように、遊動ロール２３ａ，２３ｂの配置位置は記録用
紙Ｐの搬送方向Ａに交わる交差方向Ｘに関して自在に変
更することができるよう構成されている。例えば、記録
用紙Ｐの用紙幅Ｗ１と異なる用紙幅Ｗ２の記録用紙Ｐ’
を用いる場合は、遊動ロール２３ａ，２３ｂの取り付け
位置は記録用紙Ｐ’の用紙幅Ｗ２に合わせて遊動ロール
２３ａ，２３ｂをシャフト２４ａ，２４ｂ上をスライド
させ、破線で示す位置に移動させる用紙幅調節機構が設
けられている。こうすることにより、用紙幅Ｗ２の記録
用紙Ｐ’が用いられる場合でも、記録用紙Ｐ’の画像形
成領域３０’を外れた両側の非画像形成領域４０’に接
触する位置に遊動ロール２３ａ，２３ｂを移動させるこ
とができる。

【００５０】以上説明した各実施形態では、タンデムエ
ンジン方式のカラープリンターに本発明を適用した例を
示したが、本発明はこの方式の画像形成装置のみに限定
されるものでなく、シングルエンジン方式や、中間転写
体を用いずに、耐熱性を有する感光体ベルトを用い、感
光体ベルト上に形成された複数色のトナー像を記録媒体
に直接転写定着する方式の画像形成装置に適用すること
ができる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置によれば、表面に熱可塑性の樹脂層を有する記録媒
体を用いる同時転写定着方式の画像形成装置において、
高速で転写定着を行っても、加熱加圧手段に組み込まれ
た卷付け部材が記録媒体を加熱ロールに巻き付けること
により、記録用紙表面の熱可塑性の樹脂層が加熱ロール
により十分に加熱されて熱可塑性の樹脂層が軟化溶融す
る。そのため、転写定着時にトナー像が熱可塑性の樹脂
に十分沈み込み、その結果、高速で転写定着を行っても
画像表面の光沢度が高く色むらや微小なグロスむらの発
生が防止された画像が得られる画像形成装置を実現する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の第１の実施形態を示す
概略構成図である。

【図２】本実施形態における加熱加圧手段および巻付け
部材の概略構成図である。

【図３】卷付け部材を構成する用紙押付けローラの形状
を例示した図である。

【図４】第２の実施形態の加熱加圧手段に備えられる卷
付け部材の平面図である。

【図５】従来の同時転写定着方式の転写定着装置の概要
図である。

【図６】従来の転写定着方式により記録用紙上に形成さ
れた画像の中間調領域における画像表面凹凸のプロット
である。

【符号の説明】

１画像信号処理部２画像形成部３スクリーンジェネレータ４レーザ光走査部５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ感光体６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ一次帯電器７ａブラック現像器７ｂイエロー現像器７ｃマゼンタ現像器７ｄシアン現像器８中間転写ベルト９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ一次転写器１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ支持ロール１１給紙装置１２，１３加熱ロール１４冷却装置１５用紙トレイ１６卷付け部材１７，１７ａ，１７ｂ用紙押付けローラ１８ロール胴部１９接触片２０ピン２２卷付け部材２３ａ，２３ｂ遊動ロール２４ａ，２４ｂシャフト３０，３０’ 画像形成領域４０，４０’ 非画像形成領域１００カラープリンタ

フロントページの続き (72)発明者篠原浩一郎神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーンテクなかい富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者久保昌彦神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーンテクなかい富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者岩岡一浩神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーンテクなかい富士ゼロックス株式会社内 (56)参考文献特開平８−194394（ＪＰ，Ａ) 実開昭59−94355（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/16 101 G03G 15/20 101 G03G 15/24

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】表面にトナー像が形成され、所定の方向
に循環移動する像担持体ベルトと、該像担持体ベルト上
に画像情報に基づくトナー像を形成するトナー像形成手
段と、該トナー像形成手段によりトナー像が形成された
像担持体ベルト上に、該像担持体ベルト上のトナー像を
間に挟むように、表面に熱可塑性の樹脂層を有する記録
媒体を重ね合わせて、これら像担持体ベルトおよび記録
媒体に挟まれたトナー像を加熱するとともに加圧する２
本のロールを有する加熱加圧手段とを有し、該加熱加圧
手段により前記像担持体ベルト上のトナー像を前記記録
媒体に転写するとともに定着して該記録媒体上に画像を
形成する画像形成装置において、前記加熱加圧手段を構成する２本のロールが互いに押圧
し合うニップ部に供給される前の記録媒体表面に、該記
録媒体の移動に応じて回転しながら点接触あるいは線接
触して、該記録媒体を、該２本のロールのうちの該記録
媒体に接する側のロールに押し付けることにより該記録
媒体を該ロールに卷き付ける回転部材を備えたものであ
ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】表面にトナー像が形成され、所定の方向
に循環移動する像担持体ベルトと、該像担持体ベルト上
に画像情報に基づくトナー像を形成するトナー像形成手
段と、該トナー像形成手段によりトナー像が形成された
像担持体ベルト上に、該像担持体ベルト上のトナー像を
間に挟むように、表面に熱可塑性の樹脂層を有する記録
媒体を重ね合わせて、これら像担持体ベルトおよび記録
媒体に挟まれたトナー像を加熱するとともに加圧する２
本のロールを有する加熱加圧手段とを有し、該加熱加圧
手段により前記像担持体ベルト上のトナー像を前記記録
媒体に転写するとともに定着して該記録媒体上に画像を
形成する画像形成装置において、前記像担持体ベルトの移動方向に交わる交差方向に関し
前記加熱加圧手段を構成する２本のロールが互いに押圧
し合うニップ部に供給される前の記録媒体の、画像が形
成される画像形成領域を外れた両側の非画像形成領域に
接触して、該記録媒体を該加熱加圧手段を構成する２本
のロールのうちの該記録媒体に接する側のロールに押し
付けることにより、該記録媒体を該ロールに卷き付ける
卷付け部材を備えたものであることを特徴とする画像形
成装置。
【請求項３】前記卷付け部材が、前記記録媒体表面の
非画像形成領域に点接触あるいは線接触するものである
ことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】前記卷付け部材が、前記像担持体ベルト
移動方向に交わる交差方向に配置位置の変更が自在な、
前記記録媒体を該記録媒体に接する側のロールに押し付
ける複数の遊動ロールを備えたものであることを特徴と
する請求項２記載の画像形成装置。