JP4120183B2 - カラー画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、電子写真方式を採用した複写機やプリンター、あるいはファクシミリ等のカラー画像形成装置に関し、特に、高い光沢性を有するカラー画像を形成することが可能なカラー画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電子写真方式によって、カラー画像を形成する場合には、例えば、次のような画像形成工程が行われる。まず、カラー原稿に照明を当て、その反射光像をカラーＣＣＤにより色分解して読み取り、画像処理装置で所定の画像処理や色補正を施して複数色の画像信号を得る。これらの複数色の画像信号に基づいて、例えば半導体レーザーなどを変調し、当該半導体レーザーから画像信号に応じて変調されたレーザー光線を出射する。このレーザー光線を、感光体上に一色ずつ複数回照射することで、複数の静電潜像を形成する。これら複数の静電潜像を、例えばイエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及び黒（Ｋ）の４色のカラートナーで順次現像する。そして、現像されたトナー像を感光体から用紙等の転写材上に転写し、熱定着ロール等からなる定着装置で加熱定着することにより、転写材上にカラー画像の形成が行われる。
【０００３】
このようなカラー画像形成装置で用いられるカラートナーは、例えば、ポリエステル樹脂、スチレン／アクリル共重合体、スチレン／ブタジエン共重合体等からなる結着樹脂中に、着色剤を分散させてなる平均粒径１〜１５μｍの粒子に、平均粒径が５〜１００ｎｍ程度の微粒子、例えば、酸化けい素、酸化チタン、酸化アルミニウム等の無機微粒子、またはＰＭＭＡ、ＰＶＤＦ等の樹脂微粒子を付着させたものである。また、上記着色剤は、例えば、イエロー（Ｙ）としてベンジジンイエロー、キノリンイエロー、ハンザイエロー等、マジェンタ（Ｍ）としてローダミンＢ、ローズベンガル、ピグメントレッド等、シアン（Ｃ）としてフタロシアニンブルー、アニリンブルー、ピグメントブルー等、黒（Ｋ）としてカーボンブラック、アニリンブラック、カラー顔料のブレンド等である。
【０００４】
上述したようにして形成されたカラートナーからなるカラー画像は、加熱定着の際にその表面が平滑化されるため、ある程度光沢を有しているのに対し、用紙の表面は、通常、光沢を有しておらず、カラー画像は、用紙表面と異なった光沢度を有することになる。また、カラートナーに用いられる結着樹脂の種類や加熱定着の方式等により、加熱定着する際のトナーの粘度が変化し、カラー画像の光沢度が変化することが知られている。
【０００５】
ところで、カラー画像の光沢度に対する好みは、画像の種類や使用目的等によって異なり、多種多様であるが、人物や風景などの写真原稿の場合には、一般に、鮮明な画像を得るという観点から、高光沢な画像が好まる傾向にある。
【０００６】
そこで、カラー画像形成装置において、高光沢な画像を得る技術としては、例えば、特開平５−１４２９６３号公報、特開平３−２７６５号公報、特開昭６３−２５９５７５号公報等に係るものが、既に提案されており、これらの公報には、カラー複写機を用い、トナーの材質や定着条件等を選択することにより、高光沢な画像を得る旨が記載されている。
【０００７】
しかし、これらの公報に記載された技術の場合には、トナーによる画像部の光沢度は高くすることができるものの、非画像部の光沢度は高くすることができず、基材上の光沢度を均一にすることはできないという問題点を有している。また、カラートナーの凹凸が画像表面に残り、銀塩写真や印刷のように平滑にならないため、滑らかな質感が得られないという問題点も有している。
【０００８】
そこで、上記問題点に対処するために、例えば、特開昭６３−５８３７４号公報、特開平４−２７８９６７号公報、特開平４−２０４６７０号公報、特開平５−２３２８４０号公報、特開平７−７２６９６号公報等には、カラートナーの他に透明トナーを転写材に転写・定着する装置が提案されている。
【０００９】
しかしながら、これらの提案に係る装置の場合には、透明トナーの現像位置が十分に制御されていない。また、透明トナーを画像の全面に現像する装置の場合には、カラートナーに透明トナーを加えた転写トナーの総量が増えて、トナーが充分に溶けずにカラートナーの現像された分だけ、画像の凹凸が残ってしまい、滑らかな質感の高い画像が得られなかったり、画像濃度の高い画像では加熱定着時に加熱定着ロールへのトナーのオフセットが発生するという問題点を有していた。
【００１０】
また、本出願人は、特開平１１−２０２５８３号公報に開示されているように、透明トナーを現像するための画像信号を、カラートナーの画素の隙間に透明トナーを現像するように設定する技術を、既に提案している。
【００１１】
しかし、実際には、感光体の速度変動、中間転写体や転写材の速度変動、伸び縮み蛇行などの原因で、カラートナーの画素の隙間に透明トナーを現像することは困難である。このため、画像表面構造が平滑でなく、銀塩写真や印刷のような質感の高いが画像が得られないという問題点を有している。
【００１２】
また、本出願人は、特開平１０−３１９６６３号公報や特開平１０−３１９７５５号公報等に開示されているように、転写同時定着方式の画像形成装置において、非画像部に透明トナーを形成することにより、記録紙と中間転写体ベルトとの隙間や画像と非画像部の光沢差を改善する技術を、既に提案しているが、画像部の光沢差や画像段差を改善するものではなく、また、透明トナーの現像の際に透明トナーとの境界部で有色トナーの像を乱してしまう問題点を有している。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、カラートナー像の画像を乱すことなく、また、レジずれなどの影響を受けることなく、画像表面が画像全体にわたって平滑で、滑らかさがあり質感の高い画像を得ることができ、かつ、定着によってカラートナーが溶けすぎて隣接ドットとつながったり、転写材（例えば、紙）へのしみ込みが起こったり、また逆に、トナーが充分に溶けずにトナー粒子形状や画像の凹凸が残ってしまうことなく、加熱定着ロールへのトナーのオフセットを発生する事のないカラー画像形成装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための発明は、以下のとおりである。請求項１に記載された発明は、互いに色の異なる複数のトナー像を形成する複数の画像形成手段と、前記複数の画像形成手段によって形成された色の異なる複数の互いに色の異なる複数のトナー像を形成する複数の画像形成手段と、前記複数の画像形成手段によって形成された色の異なる複数のトナー像が多重に転写される中間転写体ベルトと、前記中間転写体ベルト上に多重に転写された色の異なる複数のトナー像を加熱・加圧することにより、記録媒体上に転写すると同時に定着する転写同時定着手段と、前記色の異なる複数のトナー像が転写同時定着された記録媒体を冷却する冷却手段を有し、前記冷却手段によって記録媒体を冷却させた後に、前記中間転写体ベルトから記録媒体を分離させ、カラー画像を形成するカラー画像形成装置において、
前記中間転写体ベルトと該中間転写体ベルト上の色の異なる複数のトナー像とを帯電する帯電手段と、前記中間転写体ベルトに対向して設けられ、前記帯電手段によって帯電された中間転写体ベルト上に、透明なトナー像を現像する透明トナー現像手段を備え、
前記中間転写体ベルト上に色の異なる複数のトナー像を転写した後、前記色の異なる複数のトナー像を中間転写体ベルト上に転写同時定着手段の一部を用いて仮定着させ、その後、前記帯電手段によって前記中間転写体ベルトと前記色の異なる複数のトナー像とを帯電し、前記中間転写体ベルト上に透明トナー現像手段によって透明トナー層を現像した後に、再度転写同時定着手段によって記録媒体に定着し、冷却して分離させて形成することを特徴とするカラー画像形成装置である。
【００１７】
請求項２に記載された発明は、前記透明トナーの粒子径が8 μm 以上、20μm 以下であることを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置である。
【００１８】
請求項３に記載された発明は、前記透明トナー現像手段が、中間転写体ベルトに非接触であることを特徴とする請求項１乃至２の何れかに記載のカラー画像形成装置である。
【００１９】
請求項４に記載された発明は、前記帯電手段が、中間転写体ベルトに非接触であることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のカラー画像形成装置である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２１】
実施の形態１
図１は、この発明の実施の形態１に係る転写同時定着方式を採用したカラー画像形成装置を示す概略構成図である。
【００２２】
このカラー画像形成装置本体１の内部には、図１に示すように、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マジェンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色のトナー像を形成する４組の画像形成部２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙが設けられており、これらの画像形成部２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙは、一定の間隔を隔てて水平方向に沿って配設されている。これら４組の画像形成部２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙは、形成するトナー像の色が異なるほかは、すべて同様に構成されている。
【００２３】
黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マジェンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各画像形成部２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙは、感光体ドラム３Ｋ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙを備えており、これらの感光体ドラム３Ｋ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙは、図示しない駆動手段によって矢印Ａ方向に沿って所定の速度で回転駆動される。感光体ドラム３Ｋ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙの電子写真感光体としては、特に制限はなく公知のもので良く、単層構造のものであっても良いし、多層構造で機能分離型のものであっても良い。また、材質としては、セレン、アモルファスシリコン等の無機ものであっても良いし、有機のものであっても良い。
【００２４】
これらの感光体ドラム３Ｋ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙの表面は、スコロトロン等からなる一次帯電器４Ｋ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｙによって所定の電位に一様に帯電された後、入力画像信号に応じたハーフトーン画像（ラスターデータ）に応答して走査用光ビームＬＢを点滅する共通の光走査装置５によって、走査用光ビームＬＢが走査露光され、静電潜像が形成される。上記感光体ドラム３Ｋ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ上に形成された静電潜像は、対応する色のトナーを収容した現像手段としての現像装置６Ｋ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｙによって現像され、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マジェンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）色のトナー像となる。
【００２５】
上記現像装置６Ｋ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｙは、絶縁性のカラートナー像を感光体ドラム３Ｋ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ上に形成するものである。この目的を満たす限り、あらゆる公知の現像装置を用いることができる。例えば、トナーをブラシ、ローラー等を用いて電子写真感光体に付着させる機能を有する公知の現像装置が挙げられる。また、現像装置６Ｋ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｙとしては、公知のキャリアと混合、帯電されたカラートナーを用いてカラー画像を前記感光体ドラム３Ｋ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ上に形成するものが知られており、例えば、特開昭６３−５８３７４号公報に記載されているような公知の装置を使用することができる。また、キャリアを用いない一成分現像剤による現像装置を採用してカラー画像を形成してもよい。
【００２６】
また、上記現像装置６Ｋ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｙで使用されるカラートナーは、少なくとも結着樹脂と着色剤を含有してなる絶縁性の粒子で、シアントナー、マジェンタトナー、イエロートナー、ブラックトナー等が挙げられる。これらのカラートナーの組成、平均粒径等については、本発明の目的を害しない範囲の中から適宜選択される。
【００２７】
上記結着樹脂としては、後述する透明トナーにおける結着樹脂として例示したものが挙げられる。また、熱ロール定着器と併用することを考慮すると、結着樹脂は、重量平均分子量5000〜12000 のポリエステルであることが好ましい。前記着色剤としては、トナー用として通常用いられている着色剤であれば特に制限はなく、それ自体公知のシアン顔料または染料、マジェンタ顔料または染料、イエロー顔料または染料、ブラック顔料または染料の中から選択できる。好ましくは、高光沢が得られる効果を高めるためには、着色剤の顔料とバインダーの界面での乱反射を抑えることが重要であり、特開平4-242752号公報に示された小粒径の顔料を高分散した着色剤との組合せが有効である。
【００２８】
また、前記有色トナーの粒径は、特に限定する必要はないが、前記光走査装置５による静電潜像を忠実に再現できる機能を有することを考えると4 μm 以上、8 μm 以下が望ましい。
【００２９】
本発明において、前記カラートナーは適宜作製したものであってもよいし、市販品であってもよい。
【００３０】
なお、前記カラートナー及び後述する透明トナーは、適宜選択したそれ自体公知のキャリアと組み合わされて現像剤とされた後で使用される。また、一成分系現像剤として、現像スリーブまたは帯電部材と摩擦帯電して、帯電トナーを形成して、静電潜像に応じて現像する手段も適用できる。
【００３１】
各画像形成部２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙの感光体ドラム３Ｋ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ上に形成されたトナー像は、一次転写手段としてのコロトロン帯電器７Ｋ、７Ｃ、７Ｍ、７Ｙによって、黒、シアン、マジェンタ、イエローの順に、順次、中間転写体としての中間転写ベルト８上に互いに重ね合わせた状態で、一次転写され、中間転写体ベルト８上に多色トナー像が形成される。なお、一次転写が終了した後の感光体ドラム３Ｋ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙの表面は、必要に応じて、図示しないクリーニング装置によって残留トナー等が除去される。
【００３２】
上記中間転写体ベルト８上には、前述の感光体ドラム３Ｋ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ上のカラートナー像が転写されるが、この中間転写体ベルト８は、その表面を表面電位が500Vとなるように一様に帯電したときに、電位半減時間が0.05秒以上、1.0 秒以下であることが必要である。半減時間が0.05秒未満の場合には、一次転写装置でカラートナー像を中間転写体ベルト８に均一に転写すること、及び後述する二次転写装置でカラートナー像を転写材に均一に転写することができない。上記半減時間を満たせば公知の中間転写体ベルト８を使用することができる。
【００３３】
また、上記の半減時間に調節された中間転写体ベルト８は、ポリイミド等の誘電体に導電性カーボン等の導電性無機粉、ポリアニリン等の導電性高分子等を分散することで得ることができる。ここで、半減時間は、まず中間転写体裏面を接地して、これを初期電位が−500Vになるように帯電スコロトロンで表面を帯電して、これを電位計の直下に0.05秒以内の時間で移動して電位低下を測定し、電位が-250V になる時間( 移動時間0.05秒を含む) で定義される。
【００３４】
さらに、中間転写体ベルト８は、ベース層と表面層とからなる２層構造のものが用いられる。ベース層には、カーボンブラックを添加して体積抵抗率を適切な値に調整した厚さ７０μｍのポリイミドフィルムが用いられる。なお、ベース層としては、例えば厚さ１０〜３００μｍの耐熱性の高いシートを用いることが可能であり、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。
【００３５】
また、表面層には、ゴム硬度４０度、厚さ５０μｍのシリコン共重合体を用いることができる。シリコン共重合体は、常温ではトナーに対して粘着性を示し、溶融して流動化したトナーとは離れやすい特性を示すので、中間転写体ベルト８から用紙Ｐへトナー像を効率的に移行させるためには最適である。なお、表面層には、上記のシリコン共重合体のほかに、例えば、厚さ１〜１００μｍの離型性の高い樹脂層、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ることができる。
【００３６】
上記中間転写体ベルト８は、無端状のベルトからなり、複数のロール９、１０、１１間に所定のテンションで張架され、矢印Ｂ方向に沿って回転駆動される。上記中間転写体ベルト８を張架する複数のロール９、１０、１１のうち、ロール９は、記録媒体Ｐと中間転写体ベルト８とを圧接する転写同時定着手段としての加熱ロールを兼ねている。この加熱ロール９には、加圧ロール１２が所定のタイミングで圧接するように配設されており、この加熱ロール９の内部には、加熱手段１３が配置されている。上記加圧ロール１２は、加圧機構によりリトラクト可能に構成されており、中間転写体ベルト８上に各色のトナー像を形成している間は、加圧ロール１２を待機位置にリトラクトして、加熱加圧ロール９、１２を互いに離間させておき、中間転写体ベルト８上への多色トナー像の形成が完了して記録媒体としての用紙Ｐが給紙トレイ１４から加熱加圧領域Ｃに供給されるタイミングに合わせて、加圧ロール１２を加熱加圧位置に移動させるよう構成されている。なお、上記加圧ロール１２は、内部に加熱源を備えるように構成しても良い。
【００３７】
このように、中間転写体ベルト８上に形成されたカラートナー像、及び後述するように形成される透明トナー像と重ねあわせ加熱と同時に加圧して記録用紙Ｐ上に転写同時定着する定着手段は、例えば、加熱ロール９と加圧ロール１２を用いてトナーを溶融変形させて定着する加熱ロール定着器が挙げられる。
【００３８】
また、平滑な画像表面構造を得る観点から、カラートナー及び透明トナー像を110 度以上200 度以下に加熱溶融するための加熱/ 加圧手段と、50度以上95度以下に冷却した後に中間転写体ベルト９と記録媒体Ｐ上のカラートナー及び透明トナー像を剥離するための冷却装置１５を備えてなることが好ましい。
【００３９】
このとき、剥離性の観点から、中間転写体ベルト８の表面が、シリコン樹脂、及び／またはフッ素系樹脂によって被覆されていることが好ましい。また、中間転写体ベルト８の表面は、平滑性の観点から、75度光沢度計で測ったときの表面の光沢度が60以上であることが好ましい。
【００４０】
また、前記冷却装置１５として、装置の大きさの観点から、ヒートシンクまたはヒートパイプを使って冷却速度を速めることが好ましい。また、剥離爪を中間転写体ベルト８と記録用紙Ｐの間に挿入する手段、または剥離位置に曲率の小さなロール１１を設けて剥離させる手段を持つことが好ましい。
【００４１】
ところで、この実施の形態では、前記中間転写体ベルトの表面を一様に帯電する帯電手段と、前記中間転写体ベルトに対向して設けられ、前記帯電手段によって帯電された中間転写体ベルトの表面に、透明なトナー像を現像する透明トナー現像手段を備えるように構成されている。
【００４２】
すなわち、この実施の形態では、中間転写体ベルト８の表面が、ロール１１と対向する位置に配置された帯電装置２０によって、所定の電位に帯電されるようになっている。
【００４３】
上記中間転写体ベルト８上に形成されたカラートナー像あるいは中間転写体ベルトを帯電する帯電装置２１としては、例えば、導電性または半導電性のローラー、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触帯電器や、コロナ放電を利用したコロトロン帯電器やスコロトロン帯電器などの非接触帯電器など、それ自体公知の帯電器が挙げられる。中間転写体ベルト８上のカラートナー像を乱さないという観点から、コロナ放電を利用したコロトロン帯電器やスコロトロン帯電器を使用した中間転写体と非接触方式の帯電手段２０が好ましい。
【００４４】
また、上記帯電装置２１の下流側には、中間転写体ベルト８に対向して透明トナーを現像する透明トナー現像装置２２が配設されている。この透明トナー現像装置２２としては、それ自体公知の２成分現像装置、１成分現像装置を使用することができるが、中間転写体ベルト８上のカラートナー像を乱さないという観点から非接触の１成分現像装置が好ましい。
【００４５】
上記透明トナー現像装置２２で使用される透明トナーは、少なくとも結着樹脂を含有してなる。
【００４６】
本発明において『透明トナー』とは、光吸収や光散乱による着色を目的とした色材( 着色顔料、着色染料、黒色カーボン粒子、黒色磁性粉など) を含まないトナー粒子であることを意味する。本発明における透明トナーは、通常、無色透明であるが、その中に含まれる流動化剤や離型剤の種類や量によっては、透明度が若干低くなっていることがあるが、実質的には無色透明である。
【００４７】
上記結着樹脂としては、実質的に透明であればよく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアクリル系樹脂、その他のビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレア系樹脂などの一般トナー用に用いられる公知の樹脂とその共重合体があげられる。これらの中でも、低温定着性、定着強度、保存性などのトナー特性を同時に満足し得る点でポリエステル系樹脂が好ましい。また、熱ロール定着器と併用することを考慮すると、結着樹脂は、重量平均分子量5000〜12000 のポリエステルであることが好ましい。
【００４８】
なお、上記透明トナーにおいて、高い光沢度をムラなく均一に得るためには、トナーの流動性と帯電性の制御が必要になる。上記透明トナーの流動性と帯電性を制御する観点から、上記透明トナーのトナー表面に、無機微粒子及び／又は樹脂微粒子を外添ないし付着させることが好ましい。
【００４９】
上記無機微粒子としては、本発明の効果を害しない限り特に制限はなく、外添剤として用いられている公知の微粒子の中から目的に応じて適宜選択することができるが、その材質として例えば、シリカ、二酸化チタン、酸化すず、酸化モリブデンなどが挙げられる。また、帯電性などの安定性を考慮し、これらの無機微粒子に対して、シランカップリング剤、チタンンカップリング剤等を用いて疎水化処理したものも使用できる。
【００５０】
上記有機微粒子としては、本発明の効果を害しない限り特に制限はなく、外添剤として用いられている公知の微粒子の中から目的に応じて適宜選択することができるが、その材質として例えば、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレア系樹脂、フッ素系樹脂などが挙げられる。
【００５１】
無機微粒子及び有機微粒子の平均粒径は、0.005 〜1 μm であるのが特に好ましい。前記平均粒径が0.005 μm 未満であると、透明トナーの表面に該無機微粒子及び／又は樹脂微粒子を付着させたときに凝集がおこり所望の効果が得られないことがある一方、１μm を越えたときにはより高光沢な画像を得ることが困難になる。
【００５２】
また、転写同時定着手段が加熱ロール定着の場合、定着ロールへのオフセットを防ぐためには、離型剤を添加することが好ましい。前記離型剤としては、本発明の効果を害しない限り特に制限はなく、離型剤として用いられている公知の材料の中から目的に応じて適宜選択することができるが、その材質として例えば、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂などが挙げられる。
【００５３】
また、上記透明トナーの粒径は、特に限定する必要はないが、有色トナー像を乱さないという観点からは8 μm 以上、20μm 以下が望ましい。粒径が8 μm 未満の場合、現像装置と中間転写体ベルトの間に高い電界を印加する必要が起こり、有色トナー像を乱し易い。20μm を超えると有色トナー像の隙間に透明トナーを忠実に現像することが難しく、一様な像ができない。
【００５４】
以上の構成において、この実施の形態に係るカラー画像形成装置では、次のようにして、カラートナー像の画像を乱すことなく、また、レジずれなどの影響を受けることなく、画像表面が画像全体にわたって平滑で、滑らかさがあり質感の高い画像を得ることができ、かつ、定着によってカラートナーが溶けすぎて隣接ドットとつながったり、転写材（例えば、紙）へのしみ込みが起こったり、また逆に、トナーが充分に溶けずにトナー粒子形状や画像の凹凸が残ってしまうことなく、加熱定着ロールへのトナーのオフセットが発生するのを防止可能となっている。
【００５５】
すなわち、この実施の形態に係るカラー画像形成装置は、図示しないコントロールパネルによって指定されたモードを、モード判別手段（図示せず）によって光沢モードか否かを判定し、モード判別手段により光沢モードであると判定された場合には、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マジェンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各画像形成部２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙによって、順次、中間転写体ベルト８上に黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マジェンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）等のうち、所望の色のカラートナー像を一次転写する。
【００５６】
次に、上記透明トナー現像装置２２の直前に配置された帯電装置２１によって、中間転写体ベルト８上に一次転写された多色のトナー像を帯電したのちに、中間転写体ベルト８に対向して設けられた透明トナー現像装置２２によるバイアス現像によって、中間転写体ベルト８上の多色トナー像に重ねて透明トナー層を形成し、透明トナー像を含む多色トナー像が形成される。
【００５７】
その際、上記中間転写体ベルト８の表面は、帯電装置２１によって一様に帯電されるが、当該中間転写体ベルト８は、その表面を表面電位が500Vとなるように一様に帯電したときに、電位半減時間が0.05秒以上、1.0 秒以下となるように設定されている。したがって、上記中間転写体ベルト８の表面は、絶縁性のカラートナーからなる多色トナー像が形成されていない領域は、電位が減衰するのに対し、絶縁性のカラートナーからなる多色トナー像が形成されている領域は、電位が減衰しない。その結果、中間転写体ベルト８の表面には、多色トナー像が所定の電位に帯電し、多色トナー像が形成されていない領域が、０Ｖに近く電位が減衰した静電潜像が形成される。
【００５８】
そして、この静電潜像が形成された中間転写体ベルト８が、透明トナー現像装置２２と対向する位置に現像することによって、当該透明トナー現像装置２２に印加される現像バイアスによって、０Ｖに近く電位が減衰した多色トナー像が形成されていない領域のみ、透明トナーによって反転現像され、中間転写体ベルト８の多色トナー像が形成されていない領域には、透明トナー層が一様に現像される。
【００５９】
また、モード判別手段により非光沢モードであると判定された場合には、中間転写体ベルト８に対向して設けられた透明なトナー層を形成（現像）する透明トナー現像装置２２による現像は行われずに、カラートナーのみによる多色トナー像が形成される。
【００６０】
次に、給紙トレイ１４から送紙されてきた用紙Ｐと、多色トナー像を担持した中間転写体ベルト８がタイミングを合わせて加熱加圧領域Ｃに供給され、加熱加圧ロール９、１２により加熱されるとともに加圧され、透明トナー像を含む多色トナー像が用紙Ｐ上に転写同時定着される。用紙Ｐは、中間転写体ベルト８とトナー像を挟んで密着した状態のまま剥離ロール１１に向かって移動し、移動中に冷却装置１５により冷却される。その後、曲率の小さいロール１１に至り用紙Ｐは、用紙自体の腰の強さにより中間転写体ベルト８からトナー像とともに剥離され、カラー画像が完成する。
【００６１】
このように、カラートナーからなる多色トナー像が形成された中間転写体ベルト８上に、多色トナー像以外の領域に透明トナーからなるトナー層を現像するよう構成されているので、カラートナー像の画像を乱すことなく、また、レジずれなどの影響を受けることなく、画像表面が画像全体にわたって平滑で、滑らかさがあり質感の高い画像を得ることができ、かつ、定着によってカラートナーが溶けすぎて隣接ドットとつながったり、転写材（例えば、紙）へのしみ込みが起こったり、また逆に、トナーが充分に溶けずにトナー粒子形状や画像の凹凸が残ってしまうことなく、加熱定着ロールへのトナーのオフセットが発生するのを防止可能となっている。
【００６２】
実施例１
以下に、本発明に係る電子写真方式の画像形成装置の実施例１について説明する。ただし、これは１例であり、本発明の請求範囲を限定するものではない。
【００６３】
− カラー画像形成装置 −
カラー画像形成装置としては、上述した図１に示す転写同時定着方式のカラー画像形成装置を用いた。作像工程は前述された図１の説明と同様に、各色の有色トナー像を中間転写体ベルト８に転写したのちに、中間転写体ベルト８と各色の有色トナー像とを帯電し、透明トナー現像装置２２によって中間転写体ベルト８上に透明トナー層を形成することにより、中間転写体ベルト８上に透明トナー像を含む多色トナー像を形成した。
【００６４】
これらトナー像を間に挟むように用紙Ｐと重ね合わせて、加熱するとともに加圧して、冷却した後に剥離することにより透明トナー層を有するカラー画像を用紙Ｐ上に作成した。以下に詳細な条件を記載する。
【００６５】
− 有色トナー現像剤 −
以下の実施例において使用した有色トナー現像剤は、富士ゼロックス( 株) 製 : A-Color用のシアン現像剤、マジェンタ現像剤、イエロー現像剤、ブラック現像剤を用いた。有色トナーの平均粒径は7 μm であった。
【００６６】
− 透明トナー −
結着樹脂にテレフタル酸/ ビスフェノールA エチレンオキサイド付加物/ シクロヘキサンジメタノールから得た線状ポリエステル( モル比=5:4:1、Tg=62 度、Mn=4500 、Mw=10000) を用い、これをジェットミルで粉砕した後、風力式分級機で分級することで、d50=1 1 μm の透明微粒子を作製した。この透明微粒子100 重量部に、下記の2 種類の無機微粒子A 及びB を高速混合機で付着させた。
【００６７】
無機微粒子A はSiO2 (シランカップリング剤で表面を疎水化処理、平均粒径0.05μm 、添加量 1.0重量部) である。無機微粒子B はTiO2 (シランカップリング剤で表面を疎水化処理、平均粒径0.02μm 、屈折率2.5 、添加量 1.0重量部) である。
【００６８】
− 記録媒体 −
カラー画像作製に用いた記録媒体Ｐとしては、OK特アート紙( 新王子製紙( 株) 製) を用いた。
【００６９】
− カラートナー現像重量と画像信号 −
現像するカラートナー重量は、各色とも画像信号Cin=100%部分で0.5(mg/cm2) とした。スキャナで読んだデータを画像処理装置によって色、階調、シャープネス補正を施し、各色の有色トナーの画像信号を生成した。
【００７０】
− 中間転写体ベルト−
中間転写体ベルト８には、ベース層と表面層とからなる２層構造のものを用いた。ベース層には、導電性カーボン粒子を分散したポリイミド樹脂から厚さ２００μｍなる中間転写体ベルト８を用いた。半減時間は0.1 秒であった。帯電電位は-500V とした。表面層には、ゴム硬度４０度、厚さ５０μｍのシリコン共重合体を用いた。
【００７１】
− 透明トナーの現像 −
透明トナーの現像装置２２には、非接触式の１成分現像器を用いた。半導電性のロールとシリコンゴムのブレードのニップによって透明トナーを負帯電した。ロールにはACとDCバイアスを印加している。透明トナーの現像量が1.0(mg/cm²) とした。
【００７２】
また、中間転写体ベルト８を一周させ、各色のカラートナー転写させた後に透明トナーを現像した場合の構成で画像を形成した。
【００７３】
次に、得られた画像の評価方法を示す。
【００７４】
< 画像の官能評価>
画像全体の官能評価は人物写真の目視評価により行った。20人の評価者を対象として、以下の5 段階評価を行った。
1.非常悪い
2.悪い
3.普通
4.良い
5.非常に良い
【００７５】
次に、その平均値を求めて、下記の基準で評価した。
×... 平均値が2 未満の場合
△....2 以上4 未満の場合
○ ....4以上の場合
【００７６】
また、用いたトナー材料の評価は以下のとおり実施した。
【００７７】
分子量の測定はゲルパーミッションクロマトグラフィを用いた。溶剤にはテトラヒドロフランを用いた。 トナーの平均粒径はコールターカウンターを用いて測定して、重量平均のd50 を適用した。
【００７８】
実施例２
以下に記載した以外は実施例１と同一条件でカラー画像を形成した。
【００７９】
カラー画像形成装置として上述した図１の転写同時定着方式のカラー画像形成装置を用いた。作像工程は各色のカラートナー像を中間転写体ベルト８に転写したのちに、加圧ロール１２を加熱ロール９に接触しない状態で中間転写体ベルト８を一周させて、中間転写体ベルト８上のカラートナー像を加熱ロール９の熱によって加熱し冷却した（凝集固化）後に、中間転写体ベルト８と各色のカラートナー像とを帯電し、透明トナー層を現像し、中間転写体ベルト８上に透明トナー層を含む多色トナー像を形成する。これらトナー像を間に挟むように用紙Ｐと重ね合わせて、再度加熱するとともに加圧して、冷却後に剥離することにより作成した。
【００８０】
実施例３
以下に記載した以外は実施例１と同一条件でカラー画像を形成した。
【００８１】
カラー画像作製装置として上述した図１の転写同時定着方式のカラー画像形成装置を用いた。作像工程は、中間転写体ベルト８を帯電装置２１によって帯電し、透明トナー現像装置２２によって中間転写体ベルト８上に透明トナー層を形成したのちに、各色の有色トナー像を転写することにより、中間転写体ベルト８上に透明トナー層を含む多色トナー像が形成し、これらトナー像を間に挟むように用紙Ｐと重ね合わせて、加熱するとともに加圧して、冷却後に剥離することにより作成した。
【００８２】
比較例１
図２に示すように、帯電装置２１及び透明トナー現像装置２２を設けず、透明トナー像を形成しなかったこと以外は、実施例１と同様にカラー画像を作製した。
【００８３】
比較例２
非画像領域にのみ透明トナーを形成した以外は実施例１と同一条件でカラー画像を形成した。
【００８４】
以上の実施例及び比較例のカラー画像の評価結果を図３に示した。
【００８５】
図３から明らかなように、実施例１及び２においては、カラー画像の画質が良好であった。また、実施例３の場合には、下地の透明トナー層のムラにより、若干転写ムラがあるが概ね良好であった。
【００８６】
これに対して、比較例１の場合には、透明トナーを使用しない従来の装置であり、非画像部と画像部及び画像部の濃度に応じた光沢差や段差が官能評価に影響し、画質は悪いものであった。また、比較例２の場合には、画像部の濃度に応じた光沢差や段差が官能評価に影響し、やや画質は悪いものであった。
【００８７】
【発明の効果】
この発明は、以上の構成及び作用からなるもので、画像濃度に依存せず光沢度が均一で、滑らかな高画質カラー画像を再現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１はこの発明の実施の形態１に係る転写定着同時方式を採用した画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】 図２は従来の転写定着同時方式を採用した画像形成装置を示す概略構成図である。
【図３】 図３は実施例及び比較例の結果を示す図表である。
【符号の説明】
２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ：画像形成部、３Ｋ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ：感光体ドラム、８：中間転写ベルト、９：加熱ロール（転写同時定着手段）、１２：加圧ロール（転写同時定着手段）、１５：冷却装置、２１：帯電装置、２２：透明トナー現像装置。

Claims (4)

1. 互いに色の異なる複数のトナー像を形成する複数の画像形成手段と、前記複数の画像形成手段によって形成された色の異なる複数のトナー像が多重に転写される中間転写体ベルトと、前記中間転写体ベルト上に多重に転写された色の異なる複数のトナー像を加熱・加圧することにより、記録媒体上に転写すると同時に定着する転写同時定着手段と、前記色の異なる複数のトナー像が転写同時定着された記録媒体を冷却する冷却手段を有し、前記冷却手段によって記録媒体を冷却させた後に、前記中間転写体ベルトから記録媒体を分離させ、カラー画像を形成するカラー画像形成装置において、
   前記中間転写体ベルトと該中間転写体ベルト上の色の異なる複数のトナー像とを帯電する帯電手段と、前記中間転写体ベルトに対向して設けられ、前記帯電手段によって帯電された中間転写体ベルト上に、透明なトナー像を現像する透明トナー現像手段を備え、
   前記中間転写体ベルト上に色の異なる複数のトナー像を転写した後、前記色の異なる複数のトナー像を中間転写体ベルト上に転写同時定着手段の一部を用いて仮定着させ、その後、前記帯電手段によって前記中間転写体ベルトと前記色の異なる複数のトナー像とを帯電し、前記中間転写体ベルト上に透明トナー現像手段によって透明トナー層を現像した後に、再度転写同時定着手段によって記録媒体に定着し、冷却して分離させて形成することを特徴とするカラー画像形成装置。
2. 前記透明トナーの粒子径が8 μm 以上、20μm 以下であることを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
3. 前記透明トナー現像手段が、中間転写体ベルトに非接触であることを特徴とする請求項１乃至２の何れかに記載のカラー画像形成装置。
4. 前記帯電手段が、中間転写体ベルトに非接触であることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のカラー画像形成装置。

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