JP4324020B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、表面に光沢化層を有する記録材を使用し、これを給紙部より画像形成部へ給送して光沢化層の面に転写方式もしくは直接方式にて未定着トナー像を形成させ、定着部において定着させて光沢性を有するトナー画像形成物を得る、電子写真方式や静電記録方式などの複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等の画像形成装置に関する。

従来から複写機やプリンタなどの主として電子写真方式を用いた画像形成装置が広く知られており、白黒のみならず、フルカラーの画像形成を行うものも多く商品化されている。また電子写真方式の画像形成装置が様々な分野で使用されるのに伴い、画質に対する要求も益々高度なものとなっている。ここで、画質、特にフルカラー画像の光沢度を決定付ける要因の一つとしては、出力画像の平滑性を挙げることができる。このようなニーズに対して、例えば特許文献１や２には、光沢化層として熱可塑性樹脂からなる透明樹脂層を設けた記録材を用いて、これに熱可塑性樹脂からなる未定着カラートナー像を転写形成し、加熱、溶融して定着することにより光沢度の高いカラー画像形成物を得る画像形成方法が開示されている。

それらの画像形成方法においては、望ましい定着方法として、ベルト定着器が提案されている。たとえば、特許文献３や４などに記載のベルト定着器は、未定着トナー像を担持した記録材を、平滑表面を有する耐熱フィルムからなる定着ベルトで押圧加熱し、その記録材を定着ベルトに密着させたままの状態で冷却してトナー像を固化させ、トナー像が定着した記録材を定着ベルトから剥離するという構成を取っている。その結果、トナー像は記録材の透明樹脂層に埋め込んだ状態で定着され、かつ記録材表面上の透明樹脂層とトナー像とは共にベルト表面形状にならって凝固し、記録材全面が平滑な面となるので、光沢性に優れたカラー画像を得る事ができる。

また、このような画像形成装置に用いられる、光沢化層としての樹脂層をもった記録材については、特許文献５などのように様々な記録材が提案されている。前記特許文献５では、光沢化層として、例えば、ガラス転移温度が８５℃以下である熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂層を厚さが２０μｍ程度塗工した電子写真用転写シートが提案されている。
特開昭６４−３５４５２号公報 特開平５−２１６３２２号公報 特開平４−２１６５８０号公報 特開平４−３６２６７９号公報 特開２００３−０８４４７７公報

しかしながら、上記のように、表面に光沢化層を有する記録材を使用し、これに未定着トナー像を形成させ、ベルト定着器で定着させて光沢性を有するトナー画像形成物を得る光沢画像形成手法においては、下記のようないくつかの問題が発生することがある。

１）まず、記録材の光沢化層表面がもともと平滑でないと、ベルト定着器は記録材の光沢化層表面を所望の平滑面にするために必要な熱と圧力を加えなければならない。つまり、画像形成前の記録材の光沢化層表面の平滑性が悪いほど十分な加熱と加圧が必要になる。

しかし、ベルト定着器において加熱および加圧を増やすと、トナー像や光沢化層としての樹脂層がそれだけ強い加熱や加圧を受けることになり、過度の加熱や加圧は、トナーが溶け過ぎて定着ベルトにオフセットしたり、記録材の表面に流れて画像が滲んでしまったり、さらに、記録材の光沢化層としての樹脂層とともにトナー像の位置がずれて画像が乱れたりといった問題が発生する。

従って、画像形成前の記録材について光沢化層表面の平滑性が悪い場合において、その光沢化層表面を所望の平滑面にするためにベルト定着器の加熱および加圧を増やすことには自ずと限度がある。

２）そこで、使用する記録材の光沢化層の表面は予め平滑にしておくことが好ましいが、そのような記録材の場合は、これを給紙部に積載収納して１枚分離給紙させる時に重送し易いといった問題がある。

本発明の目的は、表面に光沢化層を有する記録材を使用し、これに未定着トナー像を形成させ、定着部で定着させて光沢性を有するトナー画像形成物を得る画像形成装置について、上記１）と２）の二律背反的な技術的課題を克服する、すなわち、記録材の光沢化層表面を所望の平滑面にするために定着部におけるトナー像定着時の加熱および加圧を特には増やすことなしに、しかも記録材を給紙する時の搬送性を満足して、画像不良がなく、高光沢な好ましいトナー画像を安定して得ることができる画像形成装置を提供することにある。

すなわち本発明は下記の構成を特徴とする画像形成装置である。

（１）像担持体と、前記像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する現像手段とを有する画像形成部と、
表面に熱可塑性樹脂からなる受像層を有する記録材が積載される収容部から記録材を分離して給送する給紙手段と、
前記給紙手段によって給送された記録材の受像層へ前記トナー像を転写する転写手段と、
移動するエンドレスのベルトであって、前記記録材をニップ部にて加熱するベルトと、前記ベルトから記録材を分離する前に前記ベルトと密着したまま移動する記録材を冷却する冷却手段とを備える平滑化部と、
を有する画像形成装置において、
前記給紙手段によって給送された前記記録材を前記平滑化部へ搬送する第１の搬送手段と、
前記平滑化部から前記画像形成部へ前記記録材を搬送する第２の搬送手段と、
を有し、前記平滑化部で前記記録材を加熱して前記受像層を平滑化した後、平滑化された受像層の面に前記画像形成部でトナー像を形成し、トナー像を平滑化されている受像層の面に加熱定着することを特徴とする画像形成装置。
（２）前記トナー像は、前記平滑化部にて加熱定着されることを特徴とする（１）に記載の画像形成装置。
（３）前記第１の搬送手段は、前記給紙手段によって給送された前記記録材をこれにトナー像を形成することなく前記画像形成部を通過させて前記平滑化部へ搬送することを特徴とする（１）又は（２）に記載の画像形成装置。
（４）前記第１の搬送手段は、前記給紙手段によって給送された前記記録材を、前記画像形成部を経由させずに前記平滑化部へ搬送する搬送路を有することを特徴とする（１）又は（２）に記載の画像形成装置。
（５）前記受像層を平滑化するために記録材へ与えられる熱量は、平滑化された受像層の面にトナー像を加熱定着するために記録材へ与えられる熱量よりも多いことを特徴とする（１）から（４）の何れかに記載の画像形成装置。

本発明では、給紙手段によって給送された記録材を平滑化部へ搬送する第１の搬送手段と、平滑化部から画像形成部へ記録材を搬送する第２の搬送手段を設け、ベルトと冷却手段を備えた平滑化部で記録材を加熱してその受像層を平滑化した後、平滑化された受像層の面に画像形成部でトナー像を形成し、平滑化された受像層にトナー像を加熱定着することによって、受像層の表面を、給紙手段による給送と加熱定着のそれぞれに適した粗さとすることが可能になり、トレードオフの関係にある、重送の問題と加熱定着後のトナー滲みの問題を同時に解決することができた。

上記の平滑化部は専用手段とすることもできるし、定着部を平滑化部として兼用させることもできる。

平滑化部で受像層をトナー像なしで平滑面化した記録材に対して画像形成部で未定着トナー像を形成し、定着部でトナー像の定着を行わせることで、画像形成に供される記録材の受像層の表面は平滑状態にあるから、画像不良がなく、高光沢な好ましいトナー画像を得ることができる。

記録材の受像層をトナー像なしで平滑面化する平滑化部は、平滑化した受像層に未定着トナー像を有する記録材を定着処理する定着部の定着条件とは関係なく平滑面化条件を設定することができて、記録材の受像層の表面を所望の平滑面にするために必要な熱や圧力を十分に加え得る平滑面化条件に設定することができる。

一方、平滑面化された受像層に未定着トナー像を有する記録材を定着処理するときの定着部の定着条件は、受像層が既に平滑面化されているので、ここでは受像層を平滑面化するための強い加熱や加圧は必要でなく、トナー像が平滑面化されている受像層に完全に溶けて受像層とともに平滑になって定着されて高光沢画像となるに足る条件設定にすることができる。

さらに、給紙部から給紙した記録材をトナー像なしで一度平滑化部を通すことで記録材Ｐが温まり、これに未定着トナー像を形成して定着のために定着部に通したときに受像層が溶けやすくなるため、トナー像の定着条件が広くなるといったメリットもある。

またさらに、給紙部から給紙した記録材をトナー像なしで一度平滑化部を通すことで、記録材の内部の水分を蒸発させることができるため、これに未定着トナー像を形成して定着のために定着部に通したときの定着時の水蒸気によってトナー像が乱れるといった画像不良も抑えることができる。

（１）画像形成装置例
図１は本発明に従う画像形成装置の一例の概略構成模型図、図２はその部分的拡大模型図である。

本例の画像形成装置は、電子写真プロセスを用いた、４色フルカラーのレーザプリンタ（複数の光走査手段を有する４ドラムレーザビームプリンタ）であり、記録材Ｐを表面に担持して搬送する記録材担持体としてのエンドレスの転写ベルト７１を有する転写ベルト機構Ｄと、上記の転写ベルト７１の上側にベルト回転方向に沿って上流側から順に配置された４個の画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ、すなわちイエロートナー像を形成する第１の画像形成部Ｐａと、マゼンタトナー像を形成する第２の画像形成部Ｐｂと、シアントナー像を形成する第３の画像形成部Ｐｃと、ブラックトナー像を形成する第４の画像形成部Ｐｄとを備えている。

プリンタ本体Ａの上面側に配設したリーダ部Ｂにおいてカラー原稿の画像情報をＣＣＤ等の光電変換素子で色分解読取り処理する。その各色分解読取り画像情報に対応して変調されたレーザ光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄを複数の光走査手段を有するレーザ走査部Ｃから出力させる。

そして、各画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄにおいて、それぞれ所定の速度で回転駆動される各感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対して上記レーザ走査部Ｃから出力されるレーザ光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ，Ｌｄで走査露光する工程を含む電子写真プロセスを適用して、第１の画像形成部Ｐａの感光ドラム１ａにはイエロートナー像を、第２の画像形成部Ｐｂの感光ドラム１ｂにはマゼンタトナー像を、第３の画像形成部Ｐｃの感光ドラム１ｃにはシアントナー像を、第４の画像形成部Ｐｄの感光ドラム１ｄにはブラックトナー像を形成させる。そしてその各画像形成部の感光ドラム上に形成されたイエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの各色のトナー像を転写ベルト機構Ｄの転写ベルト７１上に保持されて搬送される記録材（転写材）Ｐへ順次に重畳転写させることで、記録材Ｐ上に４色フルカラーのトナー像を合成形成する構成となっている。

第１〜第４の各画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄにおいて、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの周囲には、帯電器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、現像器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、そして、クリーナ５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが感光ドラムの回転方向に沿って順次配設されている。

複数の光走査手段を有するレーザ走査部Ｃ（潜像形成手段）は、光源装置（不図示）及びポリゴンミラー６が配設されている。光源装置から発せられたレーザ光を、ポリゴンミラー６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、各画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄの各感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの母線上に集光して露光することにより、各感光ドラム上に画像信号に応じた静電潜像が形成される。

各画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄの各現像器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄには、現像剤としてそれぞれイエロー，マゼンタ，シアン，ブラックのトナーが供給装置により所定量充填されている。各現像器はそれぞれの感光ドラム上の静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像（可視化）して、イエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像及びブラックトナー像を形成する。

転写ベルト機構Ｄにおいて、転写ベルト７１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おり、そ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。このエンドレスの転写ベルト７１は、駆動ローラ７２と、ターンローラ７３・７４の３本のローラ間に懸回張設してあり、駆動ローラ７２が駆動モータＭによりタイミングベルト装置等の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７１が矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。

４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは転写帯電器であり、各画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄにおいて、各感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの下面に対して転写ベルト７１の上行側ベルト部分を介して圧接させて配設ある。各画像形成部において感光ドラムと転写ベルトとの接触部が転写部である。

Ｅ１，Ｅ２はプリンタ本体Ａ内に配設の第１または第２の給紙部としての給紙カセット、Ｅ３はプリンタ本体Ａに組み合わせて連設した第３の給紙部としての大容量給紙装置、Ｅ４は第４の給紙部としての手差し給紙トレイである。手差し給紙トレイＥ４はプリンタ本体Ａに対して実線示のように畳み込んで格納自在である。使用時は２点鎖線示のように開いて使用する。

上記の第１〜第４の給紙部Ｅ１〜Ｅ４の内で選択指定された給紙部の給紙ローラが駆動されることで、その給紙部の収容部に積載収納されている記録材Ｐが１枚分離給紙され、複数の搬送ローラ、及びレジストローラ８を経て転写ベルト機構Ｄの転写ベルト７１上に供給され、転写ベルト７１による搬送で第１〜第４の各画像形成部部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄの転写部に順次に送られる。

転写ベルト機構Ｄの転写ベルト７１が駆動ローラ７２によって回転駆動されて、所定の位置にあることが確認されると、記録材Ｐは、レジストローラ８から転写ベルト７１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、それを基準としてあるタイミングで第１の画像形成部Ｐａの感光ドラム１ａに対し画像形成を行う。そして感光ドラム１ａの下側の転写部で転写帯電器４ａが電界又は電荷を付与することにより、感光ドラム１ａ上に形成された第１色目のイエロートナー像が記録材Ｐ上に転写される。この転写により記録材Ｐは転写ベルト７１上に静電吸着力でしっかりと保持され、第２の画像形成部Ｐｂ以降に搬送される。すなわち、記録材Ｐは転写ベルト７１上に支持されて第１〜第４の各画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄの転写部へ順次に搬送され、各画像形成部の各感光ドラム上に形成されたイエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの各色のトナー像の順次重畳転写を受ける。これにより記録材Ｐ上に４色フルカラーのトナー像が合成形成される。

４色フルカラーのトナー像が合成形成された記録材Ｐは、転写ベルト７１の搬送方向下流部で分離帯電器９により除電されて静電吸着力が減衰させることによって、転写ベルト７１の末端から離脱する。特に、低湿環境では記録材Ｐが乾燥して電気抵抗が高くなるため、転写ベルト７１との静電吸着力が大きくなり、分離帯電器９の効果は大きくなる。通常、分離帯電器９は、トナー像未定着の状態で記録材Ｐに帯電するため、非接触帯電器が用いられる。

転写ベルト７１から剥離された記録材Ｐは定着装置Ｆへ搬送され、該定着装置Ｆで加熱・加圧されて各色トナー像の混色及び記録材Ｐへの固定（定着）が行われ、フルカラー画像形成物となる。

片面画像形成モードが選択されている場合には、定着装置Ｆを出た記録材Ｐは、第１姿勢に保持されているセレクタ１０の上側を通り、排紙ローラ１１により排紙口１２から機外の排紙トレイＧ上に排紙される。

両面画像形成モードが選択されている場合には、定着装置Ｆを出た１面目定着済みの記録材Ｐは、第２姿勢に切換えられたセレクタ１０によって反転再給紙機構Ｈ側に進路変更される。そしてこの反転再給紙機構Ｈの反転部（スイッチバック機構）１３で表裏反転され、両面搬送パス１４に送られ、中間トレイ１５に一旦収納される。中間トレイ１５に収納された記録材は所定の制御タイミングで駆動された給紙ローラにより中間トレイ１５からレジストローラ８に向けて送り出され、レジストローラ８から再度、転写ベルト機構Ｄの転写ベルト７１上に２面目が上向きの状態で給紙され、１面目に対する画像形成の場合と同様に、第１〜第４の画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄにより２面目に対する４色フルカラーのトナー画像の合成形成が実行される。

２面目に対するトナー像形成を受けた記録材Ｐは転写ベルト７１から分離されて定着装置Ｆへ搬送され、該定着装置Ｆで２面目に対するトナー像の定着処理を受け、第１姿勢に切換えられたセレクタ１０の上側を通り、排紙ローラ１１により排紙口１２から機外の排紙トレイＧ上に両面画像形成物として排紙される。

モノクロ画像形成物あるいは単色画像形成物の出力も可能である。この場合は、その画像形成モードを選択すると、第１〜第４の画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄ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し、他の画像形成部は感光ドラムの回転駆動はなされるけれども画像形成動作はなされず、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で搬送される記録材にトナー像を転写するシーケンスが実行される。

（２）定着装置Ｆ
図３に定着装置Ｆの拡大模型図を示す。本実施例における定着装置Ｆはベルト定着器である。このベルト定着器Ｆは、第一定着ローラ（以下、定着ローラと記す）５１と、この定着ローラ５１から所定間隔を保ち配設された分離ローラとしての回転ローラ（以下、分離ローラと記す）５３と、この分離ローラ５３の上側に配設されたテンションローラとしての回転ローラ（以下、テンションローラと記す）５４と、上記３本のローラ５１・５３・５４間に懸回張設したエンドレス（無端状）の定着ベルト５７と、この定着ベルト５７を挟み定着ローラ５１に対峙して圧接される加圧ローラとしての第二定着ローラ（以下、加圧ローラと記す）５２と、定着ローラ５１と分離ローラ５３との間の定着ベルト部分において、分離ローラ５３寄りの位置で定着ベルト外面に当接させて配設された補助ローラ５５と、定着ベルト５７の内側で、定着ローラ５１と分離ローラ５３との間に配設され、定着ローラ５１と分離ローラ５３との間の定着ベルト部分を空冷する冷却ファン５６等を有してなる。

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、弾性層、離型層を有している。このコア部分は直径４４ｍｍ、厚さ５ｍｍのアルミニウム製中空パイプにより構成され、弾性層はＪＩＳ−Ａ硬度５０度、厚さ３ｍｍのシリコンゴムにより構成され、離型層は厚さ５０μｍのＰＦＡにより構成される。コア部分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５８が配設されている。

加圧ローラ５２も同様の構成を採用している。５９は加圧ローラ５２のコア部分の中空パイプ内部に配設した熱源（ローラ加熱ヒータ）としてのハロゲンランプ５８が配設されている。

定着ローラ５１と加圧ローラ５２は定着ベルト５７を挟ませて所定の押圧力で圧接させて所定幅の加熱・加圧部としての定着ニップ部Ｎを形成させている。

また、定着ベルト５７は、平滑表面部材として、表面（記録材Ｐや加圧ローラ５２に当接する面）に鏡面状の離型層、裏面（定着ローラ５１に当接する面）に基材を備える二層構造を採用している。この離型層は厚さ３０μｍのＰＦＡにより構成され、基材は厚さ１００μｍのポリイミドフィルムにより構成される。

定着ローラ５１は不図示の駆動機構により矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される。この定着ローラ５１の回転駆動により定着ベルト５７が矢印の時計方向に回動状態になる。分離ローラ５３・テンションローラ５４・加圧ローラ５２・補助ローラ５５は定着ベルト５７の回転に伴い従動回転する。テンションローラ５４は定着ベルト５７に所定の張力を与えている。

定着ローラ５１と加圧ローラ５２のそれぞれ内部に配設されるハロゲンランプ５８・５９に電力が供給され、ハロゲンランプ５８・５９の発熱により定着ローラ５１と加圧ローラ５２が内部加熱されて表面温度が上昇する。定着ローラ５１と加圧ローラ５２の表面温度はそれぞれ不図示のサーミスタによって検知され、それらのサーミスタの検知温度が不図示の制御回路にフィードバックされる。制御回路は各サーミスタから入力する検知温度が定着ローラ５１と加圧ローラ５２とにそれぞれ設定した所定の温度に維持されるようにハロゲンランプ５８・５９に供給する電力を制御する。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Ｎの温度を所定の定着温度に温度管理する。

転写ベルト機構Ｄ側からベルト定着器Ｆ側に送られた、表面に未定着トナー画像を有する記録材Ｐは定着ニップ部Ｎの定着ベルト５７と加圧ローラ５２との間に導入されて定着ニップ部Ｎを挟持搬送される。記録材Ｐの未定着トナー画像面が定着ベルト５７の表面に対面する。記録材Ｐは定着ニップ部Ｎを挟持搬送されていく過程で加熱・加圧されて各色トナー像の混色及び記録材Ｐへの固定（定着）が行われ、同時に、記録材Ｐは定着ベルト５７の表面に密着する。その後、記録材Ｐは定着ベルト５７に密着した状態で定着ベルト５７の回転と共に、定着ニップ部Ｎと分離ローラ５３との間である冷却領域Ｒを搬送される。この冷却領域Ｒにおいて、記録材Ｐは冷却ファン５６及びそれを囲むエアダクト５６ａ内を流れるエアフローの作用により強制的に効率よく冷却される。冷却ファン５６によって紙面に直交するエアフローが生じている。

このように定着ベルト５７の表面に密着状態の記録材Ｐは、冷却領域Ｒで十分に冷却され、分離ローラ５３の位置へ至り、分離ローラ５３により定着ベルト５７の曲率が変化する領域で定着ベルト５７の表面から自らの剛性（こし）により剥離（曲率分離）される。即ち、冷却ファン５６は定着ベルト５７から記録材Ｐを分離する前に定着ベルト５７に密着したまま移動する記録材Ｐを冷却する冷却手段である。

補助ローラ５５は、定着ローラ５１から分離ローラ５３にいたる定着ベルト冷却領域Ｒの途中において記録材Ｐが定着ベルト５７の表面から剥がれて、画像が乱れたり、搬送できなくなったりすることを防止する。

光沢画像形成物を出力するために記録材Ｐとして表面に透明樹脂層等の光沢化層（受像層）を有する記録材を用いている場合には、該記録材が定着ニップ部Ｎを挟持搬送される過程において定着ニップ部Ｎの熱により、光沢化層の温度が上昇して軟らかくなり、さらに定着ニップ部Ｎの圧力が加わることによりトナーがその高温の光沢化層中に埋没される。同時に、記録材は定着ベルト５７の表面に密着される。その後、記録材Ｐは定着ベルト５７に密着した状態で定着ベルト５７の回転と共に冷却領域Ｒを搬送されて強制的に効率よく十分に冷却される。そして、分離ローラ５３により定着ベルト５７の曲率が変化する領域で定着ベルト５７の表面から曲率分離する。

（３）光沢画像出力モード
光沢画像出力モードは、記録材Ｐとして、表面に光沢化層（受像層、受容層）を有する記録材を使用し、これを通紙して実行させる。

表面に光沢化層をもつ記録材の一般的形態は、接着剤及び顔料を主成分とする顔料塗工層を少なくとも一面に有する基材と、前記顔料塗工層上に設けられた、光沢化層としての、熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂層と、を有する。

上記樹脂層は、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂を主成分として含有するが、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂を混合した混合樹脂層であってもよいし、熱可塑性樹脂を主成分とする熱可塑性樹脂層と熱硬化性樹脂を主成分とする熱硬化性樹脂層とを含む複数の層で構成されていてもよい。但し、複数の層で構成される場合、最上層は熱硬化性樹脂を主成分として含有する熱硬化性樹脂層である。また、これら混合樹脂層、熱可塑性樹脂層、熱硬化性樹脂層を組み合わせた層構成でもよいが、最上層には、混合樹脂層や熱硬化性樹脂層等の熱硬化性樹脂を含む層である。

熱可塑性樹脂としては、ポリエステル樹脂、スチレン−アクリル酸エステル、スチレン−メタクリル酸エステル等を用いることができるが、特にポリエステル樹脂を用いることが好ましい。

ところで、光沢画像形成物は画像形成後の記録材表面が平滑なほど、光沢が高く高品位な画像が得られる。そこで、記録材として予め表面が平滑な記録材を作ればよいが、表面の平滑性が上がると、その記録材のカセット等給紙部からの１枚分離給紙時に、重送やピックアップ不良といった搬送面の問題が発生する。このような現象は接着剤及び顔料を主成分とする顔料塗工層をコートした、いわゆるコート紙でも発生することが知られている。特に、両面をコートした記録材では搬送が非常に難しくなる。

表面に平滑な光沢化層を有する記録材（平滑光沢化層を有する記録材）でもこのような現象が発生し、特に、両面に光沢化層をもつ記録材の両面を平滑にした場合がもっとも厳しく、片面を光沢化層、もう片面を顔料塗工層とした両面コート紙でも同様であった。

そこで、本実施例では、光沢画像出力モード時に使用する、表面に光沢化層を有する記録材として、その光沢化層について表面を予め平滑状態にしないで、１枚分離・搬送面でほとんど問題が出ないように僅かに凹凸を残した粗面状態に形成した記録材（粗面光沢化層を有する記録材）を用いる。

具体的には、図４の（ａ）に示すように、１７０ｇｓｍのコート紙（基材）Ｐ１の片面に、光沢化層として、ポリエステル（熱可塑性樹脂）を主成分とした透明樹脂層Ｐ２を設けたもので、かつ該透明樹脂層Ｐ２の表面粗さをＲｚ４μｍとした、粗面光沢化層Ｐ２を有する記録材Ｐを用いた。このように光沢化層としての樹脂層Ｐ２の表面を粗面状態にした記録材は給紙部での１枚分離・搬送面の問題がほとんど出ない。

しかし、記録材の光沢化層は表面がもともと平滑でないと、ベルト定着器Ｆは記録材の粗面光沢化層の表面を所望の平滑面にするために必要な熱と圧力を加えなければならない。つまり、画像形成前の記録材の光沢化層表面の平滑性が悪いほど定着部において十分な加熱と加圧が必要になるが、加熱および加圧を増やすと、トナー像や光沢化層としての樹脂層がそれだけ強い加熱や加圧を受けることになり、過度の加熱や加圧は、トナーが溶け過ぎて定着ベルトにオフセットしたり、記録材の表面に流れて画像が滲んでしまったり、さらに、記録材の光沢化層としての樹脂層とともにトナー像の位置がずれて画像が乱れたりといった問題が発生する。従って、画像形成前の記録材について光沢化層表面の平滑性が悪い場合において、その光沢化層表面を所望の平滑面にするために定着部の加熱および加圧を増やすことには自ずと限度がある。そのために、トナー段差の発生、画像にじみの発生、低光沢等の問題が生じやすい。

これについて図４の（ｂ）〜（ｅ）を用いて説明すると、図４の（ｂ）に示す定着前の状態のように、粗面光沢化層Ｐ２を有する記録材Ｐ上に転写された未定着のトナー像ｔは数μｍ〜数十μｍの高さを持っている。本実施例のベルト定着器Ｆでは、図４の（ｃ）に示すように、トナー像ｔが光沢化層としての透明樹脂層Ｐ２に完全に溶けて透明樹脂層Ｐ２とともに平滑になり、高光沢画像が得られることを目指している。ところが、加熱が不十分であると、図４の（ｄ）のように透明樹脂層Ｐ２にトナー像ｔが十分溶け込まずに段差が残ったり、また、透明樹脂層Ｐ２の表面も十分に溶けて平滑面にならずに凹凸が残ってしまい、高光沢が得られなかったりといった問題が発生する。また、加熱しすぎると、図４の（ｅ）のように、トナー像ｔがつぶれすぎて、幅が広くなり画像がぼやけてしまう（画像にじみ）。

上記について、具体的に、ベルト定着器Ｆの定着速度、定着ローラ温度、加圧ローラ温度を振った様々な条件で画像形成を行い上記の「トナー段差」、「画像にじみ」、「記録材の光沢」の問題点レベルを評価した。結果を表１に示す。

評価は、○がＯＫレベル、△、×は不十分である。結果からわかるように、記録材表面の光沢が得られる条件では、トナーが溶け過ぎてしまい、画像のにじみが発生してしまう。

そこで、本実施例では光沢画像出力モードを下記のように実行させている。光沢画像出力モードは、たとえば、モード選択キーで該モードが選択されることで、あるいは光沢化層を有する記録材を収容した給紙部からの給紙が選択されることで、あるいは給紙部から給紙された記録材が光沢化層を有する記録材であることが記録材種類判別手段で検知されることで、画像形成装置の制御回路がこれを認識して実行する。

１）表面に光沢化層を有する記録材として、図５の（ａ）のように、給紙部からの１枚分離・搬送面で問題のない粗面光沢化層Ｐ２を有する記録材Ｐを用い、
２）これを給紙部より給紙して第１〜第４の画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄへ導入するけれども、ここでは未定着トナー像を形成させることなく該画像形成を素通りさせてベルト定着器Ｆに至らせ、該ベルト定着器Ｆを平滑面化手段（平滑化部）として該ベルト定着器Ｆの加熱・加圧および平滑表面部材としての定着ベルト５７により該記録材Ｐの粗面光沢化層Ｐ２を、図５の（ｂ）のように、平滑面化した後、
３）該記録材を前記画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄへ再導入して該記録材の平滑光沢化層Ｐ１の面に、図５の（ｃ）のように、未定着トナー像ｔを転写形成させ、
４）該記録材をベルト定着器Ｆに再導入して、図５の（ｄ）のように、トナー像を定着させて、高光沢画像形成物を出力する構成にしている。

上記の４）において、トナー像ｔは記録材Ｐの透明樹脂層Ｐ２に埋め込まれた状態で定着され、かつ記録材表面上の透明樹脂層Ｐ２とトナー像ｔとは共に平滑表面部材としての定着ベルト７６の表面形状にならって凝固し、記録材全面が平滑な面となるので、光沢性に優れたカラー画像を得る事ができる。

また上記の２）と３）において、ベルト定着器Ｆを平滑面化手段として粗面光沢化層Ｐ２をトナー像なしで平滑面化した後の記録材Ｐの画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄへ再導入は、本実施例では、平滑面化手段としてのベルト定着器Ｆを出た記録材Ｐを、第２姿勢に切換えられたセレクタ１０によって反転再給紙機構Ｈ側に進路変更させ、さらに第２のセレクタ１６によって反転部（スイッチバック機構）１３に向かわせないで、記録材の表裏面の反転なしで両面搬送パス１４に向かわせて中間トレイ１５に一旦収納させる。そして、中間トレイ１５に収納された記録材を所定の制御タイミングで駆動された給紙ローラにより中間トレイ１５からレジストローラ８に向けて送り出し、レジストローラ８から再度、転写ベルト機構Ｄの転写ベルト７１上に給紙することで行わせている。
本実施例においては、給紙部（給紙手段）によって給送された記録材を第１〜第４の画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄを通過させて平滑面化手段（平滑化部）Ｆへ搬送する記録材搬送経路が第１の搬送手段である。また、平滑面化手段Ｆから記録材を再度画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄへ搬送する記録材搬送経路が第２の搬送手段である。

ａ：上記のように、光沢画像出力用記録材として粗面光沢化層Ｐ２を有する記録材Ｐを用いることで、これを給紙部から給紙する時の１枚分離・搬送性を満足させることができる。

ｂ：その記録材Ｐを給紙部から給紙して画像形成部でトナー像を形成する前に、ベルト定着器Ｆを平滑面化手段として該ベルト定着器Ｆに導入して粗面光沢化層Ｐ２をトナー像なしで平滑面化した後、該記録材に対して画像形成部で未定着トナー像を形成し、ベルト定着器Ｆでトナー像の定着を行わせることで、画像形成に供される記録材Ｐの光沢化層Ｐ２の表面は平滑状態にあるから、高光沢画像形成物が出力される。

ｃ：記録材Ｐの粗面光沢化層Ｐ２をトナー像なしで平滑面化する時の平滑面化手段としてのベルト定着器Ｆの加熱・加圧・記録材搬送等の平滑面化条件は、トナー像なしなのでトナー像のにじみやがさつきといった画像不良を考慮する必要がなくなるため、記録材Ｐの粗面光沢化層Ｐ２を十分に平滑化することだけを目的にした条件設定にすることができる。すなわち、平滑化した光沢化層Ｐ２に未定着トナー像を有する記録材を定着処理するときのベルト定着器Ｆの定着条件とは関係なく条件設定することができて、記録材Ｐの粗面光沢化層Ｐ２の表面を所望の平滑面にするために必要な熱と圧力を十分に加え得る平滑面化条件に設定することができる。

ｄ：一方、平滑面化された光沢化層Ｐ２に未定着トナー像ｔを有する記録材Ｐを定着処理するときのベルト定着器Ｆの定着条件は、光沢化層Ｐ２が既に平滑面化されているので、ここでは光沢化層を平滑面化のための強い加熱や加圧は必要でなく、図５の（ｃ）→（ｄ）のように、トナー像ｔが平滑面化されている光沢化層Ｐ２に完全に溶けて光沢化層Ｐ２とともに平滑になって定着されて高光沢画像となるに足る条件設定にすることができる。

ｅ：さらに、給紙部から給紙した記録材Ｐをトナー像なしで、一度、平滑面化手段としてのベルト定着器Ｆを通すことで記録材Ｐが温まり、これに未定着トナー像ｔを形成して定着のために再度ベルト定着器Ｆに通したときに光沢化層Ｐ２が溶けやすくなるため、トナー像ｔの定着条件が広くなるといったメリットもある。

ｆ：またさらに、給紙部から給紙した記録材Ｐをトナー像なしで、一度、平滑面化手段としてのベルト定着器Ｆを通すことで、記録材の内部の水分を蒸発させることができるため、これに未定着トナー像ｔを形成して定着のために再度ベルト定着器Ｆに通したときの定着時の水蒸気によってトナー像が乱れるといった画像不良も抑えることができる。

すなわち、記録材Ｐをこれに未定着トナー像を形成させることなく画像形成部を通過させてベルト定着器Ｆに至らせ、該ベルト定着器Ｆにて粗面光沢化層Ｐ２を平滑面化するときの該ベルト定着器Ｆにおける記録材の加熱条件は、未定着トナー像を形成した後の記録材の該ベルト定着器Ｆにおける加熱条件よりも加熱量を増やしている。具体的に、本実施例において、記録材Ｐの粗面光沢化層Ｐ２をトナー像なしで平滑面化処置する時の平滑面化手段としてのベルト定着器Ｆの平滑面化条件は、定着スピード５０ｍｍ／ｓ、定着温度１８０℃に設定して、また平滑面化された光沢化層Ｐ２に未定着トナー像を有する記録材を定着処理するときのベルト定着器Ｆの定着条件は、定着スピード５０ｍｍ／ｓ、定着温度１６０℃に設定して画像形成を行い、トナー段差、にじみといった画像不良がなく、高光沢な好ましいトナー画像を得ることができた。

本実施例では、記録材Ｐの粗面光沢化層Ｐ２をトナー像なしで平滑面化処置する時の平滑面化手段としてのベルト定着器Ｆの平滑面化条件として、平滑面化された光沢化層Ｐ２に未定着トナー像を有する記録材を定着処理するときのベルト定着器Ｆの定着条件と比べて定着温度を上げて加熱量を増やしたが、定着温度を同じ条件として、定着スピード（記録材搬送速度）を下げることで加熱量を増やしても良い。

光沢画像出力モードで、かつ両面画像形成モードの場合には、記録材Ｐは図５の（ｅ）のように表裏両面に粗面光沢化層Ｐ２・Ｐ２を形成具備させたものを用いる。

実施例１の画像形成装置では、ベルト定着装置Ｆの平滑表面部材としての定着ベルト５７にポリイミドの基材にＰＦＡの離型層を設けたものを用いたが、本実施例では、定着ベルト５７としてステンレス（ＳＵＳ）の１００μｍのシートを繋ぎ合わせたエンドレスの金属ベルトを用いた。金属ベルトは、表面仕上げが簡単であり、高光沢が得られるといったメリットがある。

本実施例の場合も、実施例１の画像形成装置と同様の光沢画像出力モードを実行させたところ、トナー段差、にじみといった画像不良がなく、高光沢な好ましいトナー画像を得ることができた。

図６は本実施例における画像形成装置の概略構成模型図である。本実施例の画像形成装置は実施例１（図１）の画像形成装置との対比において、粗面光沢化層Ｐ２を有する記録材Ｐの専用給紙部としての第５の給紙部Ｅ５（給紙カセット）と、この第５の給紙部Ｅ５から記録材Ｐをベルト定着器Ｆに対して画像形成部部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄを経由させずに直接に導入する搬送パス（搬送路）１７を設けている点で相違し、その他の構成は実施例１の構成と同様のため再度の説明を省略する。

本実施例では光沢画像出力モードは下記のように実行させている。即ち、制御回路は光沢画像出力モードが選択されると、粗面光沢化層Ｐ２を有する記録材Ｐの専用給紙部としての第５の給紙部Ｅ５の給紙ローラを駆動して該記録材Ｐを１枚分離給紙する。その記録材Ｐを搬送パス１７を通してベルト定着器Ｆに対して画像形成部部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄを経由せずに直接に至らせ、該ベルト定着器Ｆを平滑面化手段として該ベルト定着器Ｆの加熱・加圧および平滑表面部材としての定着ベルト５７により該記録材Ｐの粗面光沢化層Ｐ２を、図５の（ｂ）のように、平滑面化した後、第２姿勢に切換えられたセレクタ１０によって反転再給紙機構Ｈ側に進路変更させ、さらに第２のセレクタ１６によって反転部（スイッチバック機構）１３に向かわせないで、記録材の表裏面の反転なしで両面搬送パス１４に向かわせて中間トレイ１５に一旦収納させる。そして、中間トレイ１５に収納された記録材を所定の制御タイミングで駆動された給紙ローラにより中間トレイ１５からレジストローラ８に向けて送り出し、レジストローラ８から転写ベルト機構Ｄの転写ベルト７１上に給紙し、該記録材を画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄへ導入して該記録材の平滑光沢化層Ｐ１の面に、図５の（ｃ）のように、未定着トナー像ｔを転写形成させ、さらに該記録材をベルト定着器Ｆに再導入して、図５の（ｄ）のように、トナー像を定着させて、高光沢画像形成物を出力する。

本実施例の画像形成装置は、粗面光沢化層Ｐ２を有する記録材Ｐの専用給紙部としての第５の給紙部Ｅ５と、この第５の給紙部Ｅ５から記録材Ｐをベルト定着器Ｆに対して画像形成部部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄを経由させずに直接に導入する搬送パス１７を設けていることによって記録材の表面を平滑化するための定着行程へ画像形成部を通ることなく搬送できるため、記録材の搬送時間が短縮されるため、大幅なスループットアップが可能となった。

本実施例においても、実施例１と同様に、トナー段差、にじみといった画像不良がなく、高光沢な好ましいトナー画像を得ることができる画像形成装置を提供することができた。

本実施例でも、記録材Ｐの粗面光沢化層Ｐ２をトナー像なしで平滑面化処置する時の平滑面化手段としてのベルト定着器Ｆの平滑面化条件として、平滑面化された光沢化層Ｐ２に未定着トナー像を有する記録材を定着処理するときのベルト定着器Ｆの定着条件と比べて定着温度を上げたが、定着温度を同じ条件として、定着スピードを変更し、加熱量を変化させても良いことはいうまでもない。

［その他］
１）実施例の画像形成装置では転写ベルトに担持した記録材に直接画像形成を行う多重転写方式を用いたが、本発明はこれに限らず、像担持体としての感光ドラム上の画像を一度中間転写体上で重ね合わせて記録材上に一括転写するいわゆる中間転写方式の画像形成装置や、カラー画像に限らず、白黒の画像形成装置であっても良いことは言うまでもない。

２）また、実施例の画像形成装置ではベルト定着器Ｆを粗面光沢化層Ｐ２を有する記録材Ｐの平滑面化手段に兼用させたけれども、ベルト定着器Ｆとは別に給紙部より給送した該記録材が画像形成部へ至る前に光沢化層Ｐ２を平滑面化する専用の平滑面化手段を配置する装置構成にすることもできる。

３）平滑面化手段兼用の定着部はベルト定着器Ｆに限られない。また専用の平滑面化手段もベルト型の加熱加圧装置に限られない。

実施例１における画像形成装置の概略構成模型図である。 その部分的拡大模型図である。 定着部（ベルト定着器）の拡大模型図である。 粗面光沢化層を有する記録材を用いた場合の定着後トナー像の各種状態を示す概略模型図である。 実施例の光沢画像出力モードの進行過程の模式図である。 実施例３における画像形成装置の概略構成模型図である。

符号の説明

Ａ：プリンタ本体、Ｂ：リーダ部、Ｃ：レーザ走査部、Ｄ：転写ベルト機構、Ｅ１〜Ｅ５：給紙部、Ｆ：定着部（兼平滑面化手段）、Ｇ：排紙トレイ、Ｈ：反転再給紙機構、６：ポリゴンミラー、１ａ〜１ｄ：感光ドラム、２ａ〜２ｄ：ドラム帯電器、８：レジストローラ、９：分離帯電器、１０：第１セレクタ、１６：第２セレクタ、５１：定着ローラ、５２：加圧ローラ、５３：分離ローラ、５４：テンションローラ、５５：補助ローラ、５６：冷却ファン、５７：定着ベルト、５８：ヒータ、５９：ヒータ、７１：転写ベルト（記録材担持体）

Claims (5)

1. 像担持体と、前記像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する現像手段とを有する画像形成部と、
   表面に熱可塑性樹脂からなる受像層を有する記録材が積載される収容部から記録材を分離して給送する給紙手段と、
   前記給紙手段によって給送された記録材の受像層へ前記トナー像を転写する転写手段と、
   移動するエンドレスのベルトであって、前記記録材をニップ部にて加熱するベルトと、前記ベルトから記録材を分離する前に前記ベルトと密着したまま移動する記録材を冷却する冷却手段とを備える平滑化部と、
   を有する画像形成装置において、
   前記給紙手段によって給送された前記記録材を前記平滑化部へ搬送する第１の搬送手段と、
   前記平滑化部から前記画像形成部へ前記記録材を搬送する第２の搬送手段と、
   を有し、前記平滑化部で前記記録材を加熱して前記受像層を平滑化した後、平滑化された受像層の面に前記画像形成部でトナー像を形成し、トナー像を平滑化されている受像層の面に加熱定着することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記トナー像は、前記平滑化部にて加熱定着されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１の搬送手段は、前記給紙手段によって給送された前記記録材をこれにトナー像を形成することなく前記画像形成部を通過させて前記平滑化部へ搬送することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記第１の搬送手段は、前記給紙手段によって給送された前記記録材を、前記画像形成部を経由させずに前記平滑化部へ搬送する搬送路を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
5. 前記受像層を平滑化するために記録材へ与えられる熱量は、平滑化された受像層の面にトナー像を加熱定着するために記録材へ与えられる熱量よりも多いことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の画像形成装置。