JP5503210B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真複写機、電子写真プリンタ等の画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、像担持体が担持するトナー画像を転写部材により記録材上に静電転写し、記録材上の未定着トナー画像を定着装置（定着器）により記録材上に加熱定着している。近年は離型剤を含むトナーからなる未定着画像を定着するオイルレス定着が普及しつつある。このようなオイルレス定着方式では、オイル定着方式のようなオイルスジなどの光沢ムラが無いというメリットがあり、コート紙のような高光沢の記録材に対してトナーの改良と合せて、従来よりさらに高画質を追求することが可能であり、近年普及しつつある。光沢度という観点から見ると記録材には様々な種類がある。例えばオフィスで使用する上質紙のように光沢度が低いものから、オフセット印刷で使用されるコート紙のように光沢度が中くらいのもの、銀塩写真やキャストコート紙のように光沢度が高いものまで様々な種類のものがある。従って電子写真方式の画像形成装置においても光沢度が異なる様々な種類の記録材に画像形成できることが要望されている。しかし、オイル定着方式では低光沢の記録材上に高光沢のトナー像が載っていたり、逆にオイルレス定着方式では高光沢の記録材上に低光沢のトナー像が載っていたりして、プリント出力サンプルを見ると違和感を感じることがあった。それは、様々な光沢の記録材ものがあり、画像の白地部（トナーが無い部分）の光沢が変わっても、トナー像部の光沢がほとんど変化していないからである。このように、光沢の違和感が無く、記録材の光沢に応じて、トナー像部の光沢も変化することが望ましく、高画質な画像条件の一つとなる。特許文献１では、複数の定着器を設け所望の光沢となるように使用個数を切り替えるという構成を採用している。特許文献２では、ローラ方式の定着器ではなく冷却剥離式の定着器を採用することにより高い光沢度の画像を得ている。特許文献３では、ローラ方式の定着器と冷却剥離式の定着器とを併用し、光沢、非光沢を切り替えて定着する技術が提案されている。

特開２０００−２２１８２１号公報 特開２００２−３４１６１９号公報 特開平５−１５８３６４号公報

しかしながら本発明者の検討によると、ローラ方式の定着器によるトナー画像の定着後に冷却剥離式の定着器で定着を行うとトナー画像上に気泡状の画像欠陥が発生することがあった。この現象は、記録材の表面性が荒れているほどレベルが悪く、表面性が均一なほどレベルは良い傾向にあった。つまり、記録材表面の光沢を抑えた上質紙やマットコート紙では気泡状画像欠陥の発生レベルが悪く、記録材表面に高い光沢を持たせたアート紙やキャストコート紙では気泡状画像欠陥の発生レベルが良い傾向となった。またこの現象は、冷却剥離式の定着器によるトナー画像の定着前のローラ方式の定着器の定着条件にも依存し、定着性が悪い方向が気泡状画像欠陥の発生レベルは良く、定着性が良い方向が気泡状画像欠陥のレベルは悪かった。本発明の目的は、トナー像の気泡状画像欠陥の発生を低減でき、トナー像に低光沢から高光沢までの幅広い光沢を付与できるようにした画像形成装置を提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の構成は、記録材に画像を形成する画像形成装置において、記録材が担持するトナー像を加熱して記録材に定着する第一定着器と、前記第一定着器で定着したトナー像を加熱し軟化させて記録材に定着する第二定着器と、前記第一定着器又は前記第二定着器で加熱定着したトナー像を光沢ベルトにより加熱し軟化させて記録材に定着するとともに前記光沢ベルトに密着したまま移動する記録材を前記光沢ベルトから分離する前に冷却器によって冷却する第三定着器と、前記第一定着器を使用するモードと、前記第一定着器と前記第二定着器とを使用するモードと、前記第一定着器と前記第三定着器とを使用するモードと、を有することを特徴とする。

本発明によれば、トナー像の気泡状画像欠陥の発生を低減でき、トナー像に低光沢から高光沢までの幅広い光沢を付与できるようにした画像形成装置を提供することができる。

画像形成装置の一例の横断面模式図である。 （ａ）は画像形成装置における第一定着器と第一振分部材の説明図である。（ｂ）は画像形成装置における第二定着器と第二振分部材の説明図である。（ｃ）は画像形成装置における第三定着器の説明図である。 画像形成装置における四つの光沢モードと個々に対応する四つの搬送経路の説明図である。 記録材上にトナー画像が加熱定着された後の記録材及びトナー画像の断面図である。

［実施例１］（１）画像形成装置の全体構成：図１は本発明に係る画像形成装置の一例の横断面模式図である。この画像形成装置は電子写真方式のカラープリンタである。本実施例１に示す画像形成装置は、画像形成装置の内部に並設されている第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｂによって色の異なる４色のトナー像を帯電、露光、現像、転写の各プロセスを経て形成できるようになっている。本実施例１の画像形成装置は、ホストコンピュータなどの外部装置（不図示）から出力されるプリント指令に応じて所定の画像形成シーケンスに従い画像形成動作を開始する。すなわち、各画像形成部Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｂが順次駆動され、像担持体としての感光ドラム１が矢印方向へ所定の周速度（プロセススピード）で回転される。各画像形成部Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｂの感光ドラム１に跨るように駆動ローラ６ａと従動ローラ６ｂとテンションローラ６ｃに掛け渡されている中間転写ベルト７は、駆動ローラ６ａによって矢印方向へ各感光ドラム１の回転周速度と対応した周速度で回転される。まず１色目のイエローの画像形成部Ｐｙにおいて、感光ドラム１の表面は帯電器２によって所定の極性・電位に一様に帯電される。次に露光装置３が外部装置からの画像情報に応じたレーザ光を感光ドラム１表面の帯電面に走査露光する。これにより感光ドラム１表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される。そしてその潜像が現像装置４によってイエローのトナー（現像剤）を用いて現像され、感光ドラム１表面上にイエローのトナー画像（現像像）が形成される。つまり、感光ドラム１は、感光ドラム１表面にトナー画像を担持する。同様の帯電、露光、現像の各工程が、２色目のマゼンタの画像形成部Ｐｍ、３色目のシアンの画像形成部Ｐｃ、４色目のブラックの画像形成部Ｐｂにおいても行われる。各画像形成部Ｐｙ，Ｐｍ，Ｐｃ，Ｐｂにおいて感光ドラム１表面に形成された各色のトナー画像は、中間転写ベルト７を挟んで各感光ドラム１と対向配置されている一次転写ローラ８によって中間転写ベルト７の外周面（表面）上に順番に重ねて転写される。一方、給送カセット１０から記録材Ｐが送り出しローラ１１によりレジストローラ１２に送られる。次いで記録材Ｐはレジストローラ１２によって中間転写ベルト７と二次転写ローラ（転写部材）１３間の二次転写ニップ部に搬送される。その記録材Ｐは二次転写ニップ部で中間転写ベルト７と二次転写ローラ１３とにより挟持搬送され、その搬送過程において二次転写ローラ１３により中間転写ベルト７表面上のフルカラーのトナー像が記録材Ｐの面上に転写される。これにより記録材Ｐには記録材Ｐの面上に未定着のフルカラーのトナー画像（トナー像）が担持される。そしてその記録材Ｐは第一定着器１４と第二定着器１５と第三定着器１６とを用いて構成されている後述の四つの光沢モードと対応する四つの搬送経路のうち所定の一つの搬送経路に導入される。そしてその搬送通路を記録材Ｐが通過することによって未定着のトナー画像は記録材Ｐ上に加熱定着される。そしてその記録材Ｐは画像形成装置外の所定の排出トレイ１７，１８に排出される。なお、図１においてＲは搬送ローラである。トナー像転写後の感光ドラム１は、感光ドラム１表面に残留している転写残トナーがドラムクリーナ５によって除去され、次の画像形成に供される。フルカラーのトナー像転写後の中間転写ベルト７は、中間転写ベルト７表面に残留している転写残トナーがベルトクリーナ９によって除去され、次の画像形成に供される。

（２）定着装置：以下の説明において、定着装置及びこの定着装置を構成する部材に関し、長手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と直交する方向をいう。短手方向とは記録材の面において記録材搬送方向と平行な方向をいう。長さとは長手方向の寸法をいう。幅とは短手方向の寸法をいう。

（２−１）第一定着器：図２の（ａ）は第一定着器と第一振分部材の説明図である。本実施例１に示す第一定着器１４は、熱ローラ方式の定着器であって、定着ローラ（熱ローラ）５１と、定着ローラ５１の下方において定着ローラ５１と並列に配設されている加圧ローラ５２などを有している。定着ローラ５１は、長手方向に細長い円筒状芯金５１ａの外周面上に離型性層５１ｂを設けた構成となっている。そして離型性層５１ｂの外周面すなわち定着ローラ５１の外周面（表面）には、記録材Ｐが担持する未定着のフルカラーのトナー画像ｔの表面に光沢を付与するために、所定の平滑化加工が施されている。定着ローラ５１の芯金５１ａの内部には、定着ローラ５１を芯金５１ａ内部から加熱するハロゲンヒータ５３が設けられている。定着ローラ５１の他の例として、芯金５１ａの外周面上に離型性層５１ｂに代えてシリコーンオイルを含浸させたシリコーンゴム層を用いてもよい。加圧ローラ５２は、長手方向に細長い棒状芯金５２ａの外周面上に耐熱性ゴム層５２ｂを設け、耐熱性ゴム層５２ｂの外周面上に離型性層５２ｃを設けた構成となっている。定着ローラ５１と加圧ローラ５２は、それぞれ、芯金５１ａ，５２ａの長手方向両端部が定着器のフレーム（不図示）に軸受（不図示）を介して回転自在に支持されている。そしてそれらの軸受を加圧バネなどの加圧部材（不図示）により定着ローラ５１と加圧ローラ５２を互いに加圧する方向に付勢している。そしてその加圧バネの付勢力により加圧ローラ５２の耐熱性ゴム層５２ｂを弾性変形させることによって、定着ローラ５１の外周面（表面）と加圧ローラ５２の外周面（表面）との間に所定幅の定着ニップ部（ニップ部）Ｎを形成している。定着ローラ５１内のハロゲンヒータ５３は、ハロゲンヒータ５３の長手方向両端部の口金部（不図示）がフレームに支持されている。本実施例１の第一定着器１４は、加圧ローラ５２が定着モータなどの駆動源（不図示）により所定の歯車列を通じて矢印方向へ回転されると、加圧ローラ５２の回転が定着ニップ部Ｎを通じて定着ローラ５１に伝達される。これによって定着ローラ５１は加圧ローラ５２の回転に追従して矢印方向へ回転する。ハロゲンヒータ５３には所定の給電制御回路（不図示）から電力が供給され、これによってハロゲンヒータ５３は発熱する。ハロゲンヒータ５３の発熱により定着ローラ５１は芯金５１ａ、離型性層５１ｂがその順に加熱される。この定着ローラ５１の表面温度は定着ローラ５１周囲の所定の位置に設けられているサーミスタなどの温度検知部材（不図示）により検知され、その温度検知部材の出力信号をＣＰＵとＲＯＭやＲＡＭなどのメモリとからなる制御回路（不図示）が取り込む。制御回路は温度検知部材の出力信号に基づいて、定着ローラ５１の表面温度が所定の定着温度（目標温度）になるように給電制御回路を制御する。これにより定着ローラ５１の表面温度は所定の定着温度に維持される。この状態において定着ニップ部Ｎに未定着のトナー画像ｔを担持した記録材Ｐが導入される。そしてその記録材Ｐは定着ニップ部Ｎで定着ローラ５１表面と加圧ローラ５２表面とにより挟持され搬送される。その搬送過程においてトナー画像ｔは定着ローラ５１の熱により加熱されるとともに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色の多重トナー画像が溶融混色するとともにその溶融混色したトナー画像に定着ローラ５１表面の光沢が転写されフルカラー画像として記録材Ｐの面上に定着される。そしてトナー画像ｔが定着された記録材Ｐは定着ニップ部Ｎから排出される。

（２−２）第二定着器：図２の（ｂ）は第二定着器と第二振分部材の説明図である。本実施例１に示す第二定着器１５は、上述の第一定着器１４と同じ構成としてある。従って、第一定着器１４と同じ部材・部分には同一の符号を付して再度の説明を省略する。本実施例１の第二定着器１５の定着ニップ部Ｎには、加圧ローラ５２と定着ローラ５１が回転し、かつ定着ローラ５１の表面温度が所定の定着温度に維持されている状態において第一定着器１４により加熱定着された記録材Ｐが導入される。そしてその記録材Ｐは定着ニップ部Ｎで定着ローラ５１表面と加圧ローラ５２表面とにより挟持され搬送される。その搬送過程においてトナー画像ｔは定着ローラ５１の熱により加熱され軟化するとともにニップ圧により加圧される。そしてその軟化したトナー画像ｔには定着ローラ５１表面の光沢が転写され、そのトナー画像ｔは記録材Ｐの面上に定着される。そしてトナー画像ｔが定着された記録材Ｐは定着ニップ部Ｎから排出される。

（２−３）第三定着器：図２の（ｃ）は第三定着器の説明図である。本実施例１に示す第三定着器１７は、冷却剥離式の定着器であって、定着ローラ（熱ローラ）７１と、テンションローラ（回転ローラ）７２と、エンドレス状の定着ベルト（光沢ベルト）７３と、加圧ローラ７５と、冷却器７６などを有している。定着ローラ７１は、長手方向に細長い円筒状芯金７１ａの外周面上に離型性層７１ｂを設けた構成となっている。定着ローラ７１の芯金７１ａの内部には、定着ローラ７１を芯金７１ａ内部から加熱するハロゲンヒータ７４が設けられている。テンションローラ７２は、定着ローラ７１の記録材搬送方向下流側に設けられている。そしてこのテンションローラ７２と定着ローラ７１に定着ベルト７３を巻き掛けている。加圧ローラ７５は、定着ベルト７３の下方において定着ローラ７１と並列に配設されている。この加圧ローラ７５は、長手方向に細長い棒状芯金７５ａの外周面上に耐熱性ゴム層７５ｂを設け、耐熱性ゴム層７５ｂの外周面上に離型性層７５ｃを設けた構成となっている。定着ベルト７３は、耐熱性を有するエンドレス状のベース層（不図示）の外周面上に離型性層（不図示）を設けた構成となっている。ベース層は、ニッケル、アルミニウム、ステンレス製の金属シートやＰＥＴ、ＰＢＴ、ポリイミド、ポリアミドイミド等の耐熱樹脂から構成される。離型性層は、シリコンゴム、フッ素ゴム、フッ素樹脂等から構成され、トナーや記録材との剥離容易性を確保している。定着ベルト７３の外周面には、記録材Ｐが担持するトナー画像ｔの表面に光沢を付与するために、所定の平滑化加工が施されている。定着ローラ７１と加圧ローラ７５は、それぞれ、芯金７１ａ，７５ａの長手方向両端部が定着器のフレームに軸受（不図示）を介して回転自在に支持されている。そしてそれらの軸受を加圧バネなどの加圧部材（不図示）により定着ローラ７１と加圧ローラ７５を定着ベルト７３を挟み互いに加圧する方向に付勢している。そしてその加圧バネの付勢力により加圧ローラ７５の耐熱性ゴム層７５ｂを弾性変形させることによって、定着ベルト７３の外周面（表面）と加圧ローラ７５の外周面（表面）との間に所定幅の定着ニップ部（ニップ部）Ｎを形成している。定着ローラ７１内のハロゲンヒータ７４は、ハロゲンヒータ７４の長手方向両端部の口金部（不図示）がフレームに支持されている。冷却器７６は、定着ベルト７３の内側において定着ローラ７１とテンションローラ７２との間に設けられている。この冷却器７６は、送風モータと送風モータの出力軸に連結されたファンと送風モータを支持する支持フレーム（何れも不図示）などから構成され、支持フレームの長手方向両端部がフレームに支持されている。本実施例１の第三定着器１６は、加圧ローラ７５が上記の駆動源により所定の歯車列を通じて矢印方向へ回転されると、加圧ローラ７５の回転が定着ニップ部Ｎを通じて定着ベルト７３に伝達される。これによって定着ベルト７３は加圧ローラ７５の回転に追従して矢印方向へ回転する。ハロゲンヒータ７４には所定の給電制御回路（不図示）から電力が供給され、これによってハロゲンヒータ７４は発熱する。ハロゲンランプ７４の発熱により定着ローラ７１は芯金７１ａ、離型性層７１ｂがその順に加熱される。この定着ローラ７１の熱により回転中の定着ベルト７３は加熱される。定着ベルト７３の表面温度は定着ベルト７３周囲の所定の位置に設けられているサーミスタなどの温度検知部材（不図示）により検知され、その温度検知部材の出力信号を上記の制御回路が取り込む。制御回路は温度検知部材の出力信号に基づいて、定着ベルト７３の表面温度が所定の定着温度（目標温度）になるように給電制御回路を制御する。これにより定着ベルト７３の表面温度は所定の定着温度に維持される。また制御回路は冷却器７６の送風モータを駆動する。これにより冷却器７６のファンが回転し冷却用のエアーＡを定着ベルト７３の内周面（内面）に吹き付ける。この状態において第一定着器１４又は第二定着器１５で加熱定着された記録材Ｐが定着ニップ部Ｎに導入される。そしてその記録材Ｐは定着ニップ部Ｎで定着ベルト７３表面と加圧ローラ７５表面とにより挟持され搬送される。その搬送過程において記録材Ｐ面上のトナー画像ｔが定着ベルト７３の熱により加熱され軟化するとともにニップ圧により加圧される。そして軟化したトナー画像ｔには定着ベルト７３表面の光沢が転写され、そのトナー画像ｔは記録材Ｐの面上に定着される。そしてその記録材Ｐはそのトナー画像ｔを介して定着ベルト７３表面に密着する。その後、記録材Ｐは定着ベルト７３表面に密着した状態で定着ベルト７３の回転と共に移動し定着ニップ部Ｎとテンションローラ７２との間にある冷却領域（冷却部）Ｃを搬送される。この冷却領域Ｃでは定着ベルト７３は冷却器７６からのエアーＡを受けることによって記録材Ｐを強制的に効率良く冷却する。このように定着ベルト７３表面に密着状態の記録材Ｐは冷却領域Ｃで十分に冷却され、テンションローラ７２の位置へ至り、テンションローラ７２により定着ベルト７３の曲率が変化する領域で定着ベルト７３の表面から分離する。

（３）光沢モードの説明：図３は画像形成装置における四つの光沢モード（グロスモード）と個々に対応する四つの搬送経路の説明図である。制御回路には、四つの光沢モードが記憶されている。この四つの各光沢モードを実行することにより記録材Ｐが担持するトナー画像ｔの光沢をコントロールすることができる。第一の光沢モードは、第一定着器１４のみを使用する低光沢モードである。低光沢モードでは、未定着のトナー画像ｔを担持する記録材Ｐを第一定着器１４の定着ニップ部Ｎに導入することによりトナー画像ｔの表面光沢を低光沢とする。第二の光沢モードは、第一定着器１４と第二定着器１５を使用する中光沢モードである。中光沢モードでは、未定着のトナー画像ｔを担持する記録材Ｐを第一定着器１４と第二定着器１５の定着ニップ部Ｎに導入することによりトナー画像ｔの表面光沢を中光沢とする。第三の光沢モードは、第一定着器１４と第三定着器１６を使用する第一高光沢モードである。第一高光沢モードでは、未定着のトナー画像ｔを担持する記録材Ｐを第一定着器１４と第三定着器１６の定着ニップ部Ｎに導入することによりトナー画像ｔの表面光沢を高光沢とする。第四の光沢モードは、第一定着器１４と第二定着器１５と第三定着器１６を使用する第二高光沢モードである。第二高光沢モードでは、未定着のトナー画像ｔを担持する記録材Ｐを第一定着器１４と第二定着器１５と第三定着器１６の定着ニップ部Ｎに導入することによりトナー画像ｔの表面光沢を高光沢とする。また制御回路は、第一定着器１４の記録材搬送方向下流側に設けられている搬送路１９ａ内に配した第一振分け部材２１（図２参照）と、第二定着器１５の記録材搬送方向下流側に設けられている第二振分け部材２２（図３参照）を動作させている。第一振分け部材２１は、第一定着器１４と第二定着器１５との間の搬送路１９ａ内で軸２１ａを支点として回動可能に設けられ、軸２１ａに連結されている電磁ソレノイドなどの駆動源（不図示）が制御回路によりオン・オフされることによって所定角度回転される。第二振分け部材２２は、第二定着器１５と第三定着器１６との間の搬送路１９ｂ内で軸２２ａを支点として回動可能に設けられ、軸２２ａに連結されている電磁ソレノイドなどの駆動源（不図示）が制御回路によりオン・オフされることによって所定角度回転される。

以下に、制御回路が四つの各光沢モードを実行した場合の記録材Ｐの搬送経路を説明する。低光沢モードでは、記録材Ｐを第一定着器１４の定着ニップ部Ｎに導入するとともに、第一振分け部材２１と第二振分け部材２２をそれぞれ軸２１ａ，２２ａを支点として実線にて示す位置に回転させる。実線にて示す位置に回転された第一振分け部材２１は第一定着器１４の定着ニップ部Ｎを出た記録材Ｐを第二定着器１５の下方に設けられている搬送路１９ｃ（図１参照）に案内し、この搬送路１９ｃは記録材Ｐを第二振分け部材２２に案内する。実線にて示す位置に回転された第二振分け部材２２は搬送路１９ｃから案内されてきた記録材Ｐを第三定着器１６の上方に設けられている搬送路１９ｄに案内し、搬送路１９ｄは記録材Ｐを排出トレイ１７に案内する。これにより図３においてＲ１にて示す低光沢モード用の搬送経路が形成される。中光沢モードでは、記録材Ｐを第一定着器１４の定着ニップ部Ｎに導入するとともに、第一振分け部材２１を軸２１ａを支点として一点鎖線にて示す位置に回転させる。そしてその第一振分け部材２１により記録材Ｐを第二定着器１５の定着ニップ部Ｎに導入するとともに、第二振分け部材２２を軸２２ａを支点として実線にて示す位置に回転させる。一点鎖線にて示す位置に回転された第一振分け部材２１は第一定着器１４の定着ニップ部Ｎを出た記録材Ｐを第二定着器１５の定着ニップ部Ｎに案内する。実線にて示す位置に回転された第二振分け部材２２は第二定着器１５の定着ニップ部Ｎを出た記録材Ｐを搬送路１９ｄに案内し、搬送路１９ｄは記録材Ｐを排出トレイ１７に排出する。これにより図３においてＲ２にて示す中光沢モード用の搬送経路が形成される。第一高光沢モードでは、記録材Ｐを第一定着器１４の定着ニップ部Ｎに導入し、第一振分け部材２１を軸２１ａを支点として実線にて示す位置に回転させるとともに、第二振分け部材２２を軸２２ａを支点として一点鎖線にて示す位置に回転させる。そしてその第二振分け部材２２により記録材Ｐを第三定着器１６の定着ニップ部Ｎに導入する。実線にて示す位置に回転された第一振分け部材２１は第一定着器１４の定着ニップ部Ｎを出た記録材Ｐを搬送路１９ｃに案内し、この搬送路１９ｃは記録材Ｐを第二振分け部材２２に案内する。一点鎖線にて示す位置に回転された第二振分け部材２２は搬送路１９ｃから案内されてきた記録材Ｐを第三定着器１６の定着ニップ部Ｎに案内し、第三定着器１６は記録材Ｐを加熱定着後に排出トレイ１８に排出する。これにより図３においてＲ３にて示す第一高光沢モード用の搬送経路が形成される。第二高光沢モードでは、記録材Ｐを第一定着器１４の定着ニップ部Ｎに導入し、第一振分け部材２１を軸２１ａを支点として一点鎖線にて示す位置に回転させるとともに、第二振分け部材２２を軸２２ａを支点として一点鎖線にて示す位置に回転させる。そしてその第二振分け部材２２により記録材Ｐを第三定着器１６の定着ニップ部Ｎに導入する。一点鎖線にて示す位置に回転された第一振分け部材２１は第一定着器１４の定着ニップ部Ｎを出た記録材Ｐを第二定着器１５の定着ニップ部Ｎに案内する。一点鎖線にて示す位置に回転された第二振分け部材２２は第二定着器１５の定着ニップ部Ｎを出た記録材Ｐを第三定着器１６の定着ニップ部Ｎに案内し、第三定着器１６は記録材Ｐを加熱定着後に排出トレイ１８に排出する。これにより図３においてＲ４にて示す第二高光沢モード用の搬送経路が形成される。

以下に、本発明者が本実施例１の画像形成装置を用いてグロスコントロールを行うための定着条件について検討を行った内容について説明する。第一定着器１４及び第二定着器１５は同じ定着器を用い、定着ニップ幅が１０ｍｍ、定着温度はＴ１＝１８０℃、Ｔ２＝２００℃の２水準で試験を行った。第三定着器１６は定着ニップ幅１０ｍｍ、定着温度は１８０℃、定着ベルト７３と記録材Ｐの分離時の温度はトナーのガラス転移点Ｔｇ以下とした。定着時の周速度は２００ｍｍ／ｓｅｃ、記録材は王子製紙製ＳＡ金藤２０９．３ｇｓｍを用いた。トナー印字デューティはシアン１００％、マゼンタ１００％の計２００％で、ベタ画像とし、定着後のトナー画像表面の光沢度を６０°光沢度計にて測定した。また定着後のトナー画像について気泡状の画像欠陥の発生状況も調べた。上記条件にて試験を行った結果を表１に示す。

テスト１は、定着温度Ｔ１で第一定着器１４のみを使用した場合（第一の定着モードに対応）である。テスト１では、トナー画像の光沢度は１０であり、そのトナー画像に気泡状の画像欠陥は発生しなかった。以後、気泡状画像欠陥は第三定着器１６を使用しないテスト２〜テスト４の場合は発生しなかった。テスト２は、定着温度Ｔ１で第一定着器１４および第二定着器１５を使用した場合（第二の定着モードに対応）である。テスト１では、トナー画像の光沢度は３５であり、テスト１に比べて光沢度が上昇している。テスト３は、定着温度Ｔ２で第一定着器１４のみを使用した場合（第一の定着モードに対応）である。テスト３では、トナー画像の光沢度は１５であり、テスト１に比べて光沢度が上昇している。テスト４は、定着温度Ｔ２で第一定着器１４および第二定着器１５を使用した場合（第二の定着モードに対応）である。テスト４では、トナー画像の光沢度は４５であり、テスト１〜３に比べて光沢度が上昇している。テスト５は、定着温度Ｔ１で第一定着器１４、第二定着器１５および第三定着器１６を使用した場合（第四の定着モードに対応）である。テスト５では、トナー画像の光沢度は９０であり、テスト１〜４に比べて光沢度が大きく上昇している。しかし、軽微な気泡状の画像欠陥が発生した。テスト６は、定着温度Ｔ１で第一定着器１４および第三定着器１６を使用した場合（第３の定着モードに対応）である。テスト６では、トナー画像の光沢度は１００であり、テスト５より光沢度は少し上昇したが、気泡状の画像欠陥は発生しなかった。テスト７は、定着温度Ｔ２で第一定着器１４、第二定着器１５および第三定着器１６を使用した場合（第４の定着モードに対応）である。テスト７では、トナー画像の光沢度は９０であり、テスト５と同じ光沢度となった。気泡状の画像欠陥のレベルはテスト５より悪かった。テスト８は、定着温度Ｔ２で第一定着器１４および第三定着器１６を使用した場合（第３の定着モードに対応）である。テスト８では、トナー画像の光沢度は９８であり、光沢度はテスト６とほぼ同じ結果となった。気泡状の画像欠陥は発生しなかった。上記のテスト結果から、第一定着器１４のみ使用した場合より、第一定着器１４と第二定着器１５を併用した場合の方が光沢度を高くすることができることがわかる。また定着温度が高い方が光沢度が高い傾向があるが、第一定着器１４と第二定着器１５を併用した場合の方がより高い光沢度まで得ることができることがわかる。第三定着器１６を併用すると光沢度が１００程度まで出すことができることがわかる。第一定着器１４、第二定着器１５および第三定着器１６を使用した場合は気泡状の画像欠陥が発生し、第一定着器１４および第三定着器１６を使用した場合は気泡状の画像欠陥が発生しないことがわかる。また、その場合、第一定着器１４の定着温度が低い方が気泡状画像欠陥のレベルが良いことが分かる。つまり、本発明者の検討によると、第三定着器１６の前の定着状態が弱めの方が気泡状画像欠陥のレベルが良い傾向があることがわかった。この現象について、図４に基づいて説明する。

図４の（ａ）〜（ｄ）は記録材Ｐ上にトナー画像ｔが加熱定着された後の記録材Ｐ及びトナー画像ｔの断面図であり、トナー画像ｔ内に空隙ＶＯＩＤ（気泡）があることを表している。図４の（ａ）は第一定着器１４のみで記録材Ｐにトナー画像ｔの加熱定着を行った後の断面図であり、図４の（ｃ）は第一定着器１４および第二定着器１５で記録材Ｐにトナー画像ｔの加熱定着を行った後の断面図である。図４の（ａ）のトナー画像ｔの表面（以下、トナー層表面という）は凹凸が大きく、図４の（ｃ）のほうが凹凸が小さくなっており、両者ともにトナー層内に空隙が残っている。図４の（ｂ）は第一定着器１４および第三定着器１６で記録材Ｐにトナー画像ｔの加熱定着を行った後の断面図であり、トナー層表面は平滑になっており、空隙は無くなっている。これは本発明者の検討により、第三定着器１６でトナー画像ｔの加熱定着を行う前のトナー画像ｔの定着性が弱めの方がトナー層内の空隙にある空気が第三定着器１６による加熱定着時にトナー表層側から抜けやすいからであることがわかった。図４の（ｄ）は第一定着器１４、第二定着器１５および第三定着器１６で記録材Ｐにトナー画像ｔの加熱定着を行った後の断面図であり、トナー層表面は平滑になっており、空隙は残っている。これは第三定着器１６でトナー画像ｔの加熱定着を行う前のトナー画像ｔの定着性が強く、トナー層内の空隙にある空気が第三定着器１６による加熱定着時にトナー表層側から抜けにくいからである。このような原理により、第三定着器１６を用いてトナー画像ｔの加熱定着を行う前の定着状態を弱めにすることで気泡状画像欠陥のレベルが改善されることがわかった。また、図４の（ａ）、図４の（ｃ）の状態でも空隙はあるが、トナー層表面が低・中光沢であり、鏡面光沢となっていないため問題無いレベルである。あくまで、トナー層表面が光沢度１００程度の鏡面光沢となったときに気泡状画像欠陥が認識できる。さらに、本実施例１では通常印画紙写真で使用される程度の坪量の２００ｇｓｍ前後の記録材で評価した。坪量の大きな３００ｇｓｍ以上の記録材では、熱容量が大きいため、第一定着器１４および第二定着器１５を用いても定着性が弱めになり、第一定着器１４、第二定着器１５および第３定着器１６を用いた方がよい場合もある。上記の低光沢モード、中光沢モード、第一高光沢モード又は第二高光沢モードを選択する構成として、画像形成装置に設けられている操作案内表示部（不図示）にモード選択画面を表示し、そのモード選択画面からユーザーが所定のモードを選択できるようにする。或いは、画像形成装置に設けられている操作案内表示部（不図示）にモード選択画面を表示し、そのモード選択画面からユーザーが使用する記録材の光沢等に応じて選択できるようにしてもよい。或いは、画像形成装置に設けられている所定の光沢検知装置（不図示）により記録材の光沢を検知し、その光沢検知装置の出力信号に基づいて対応する所定のモードを自動的に選択できるようにしてもよい。本実施例１の画像形成装置は、低光沢モードと、中光沢モードと、第一高光沢モードと、第二高光沢モードと、を有している。つまり、第一定着器を使用する低光沢モードと、第一定着器と第二定着器とを使用する中光沢モードと、第三定着器の使用に応じて第一定着器の使用と第一定着器と第二定着器との使用を変更する高光沢モードと、を有している。これにより、トナー像の気泡状画像欠陥の発生を低減でき、トナー像に低光沢から高光沢までの幅広い光沢を付与することができる。

［他の実施例］
第一定着器１４、第二定着器１５は、それぞれローラを用いたローラ定着器に限らずベルトを用いたベルト定着器であっても良い。また第一定着器１４と第二定着器１５で定着温度、定着ニップ圧などの加熱定着条件が異なっても同様の効果が得られる。記録材Ｐの搬送路１４ａ〜１４ｄは、図１に示されるものに限らず第一定着器１４〜第三定着器１５の使用個数を切り替えることができればどのようなものであってもよい。

１４：第一定着器、１５：第二定着器、１６：第三定着器、７３：定着ベルト、７６：冷却器、Ｐ：記録材、ｔ：トナー画像

Claims (2)

1. 記録材に画像を形成する画像形成装置において、
   記録材が担持するトナー像を加熱して記録材に定着する第一定着器と、
   前記第一定着器で定着したトナー像を加熱し軟化させて記録材に定着する第二定着器と、
   前記第一定着器又は前記第二定着器で加熱定着したトナー像を光沢ベルトにより加熱し軟化させて記録材に定着するとともに前記光沢ベルトに密着したまま移動する記録材を前記光沢ベルトから分離する前に冷却器によって冷却する第三定着器と、
   前記第一定着器を使用するモードと、
   前記第一定着器と前記第二定着器とを使用するモードと、
   前記第一定着器と前記第三定着器とを使用するモードと、
   を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記記録材の坪量が３００ｇｓ以上の場合において前記第一定着器と前記第二定着器と前記第三定着器とを使用するモードを有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。