JP6040571B2

JP6040571B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP6040571B2
Application number: JP2012117894A
Authority: JP
Inventors: 渡辺　幸市; 幸市渡辺; 敦荻原; 哲二岡本; 鈴木　渡; 渡鈴木; 西出　秀一; 秀一西出; 正道木村
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2012-05-23
Filing date: 2012-05-23
Publication date: 2016-12-07
Anticipated expiration: 2032-05-23
Also published as: US20130315641A1; JP2013246212A

Description

この発明は、画像形成装置に関するものである。

従来、上記画像形成装置としては、紫外線硬化樹脂を用いた技術として特許文献１や特許文献２、特許文献３、特許文献４等が既に開示されている。

特許文献１は、トナー画像が転写された用紙に、定着材付与手段により紫外線硬化樹脂を主成分とした定着材を噴霧することにより、トナー画像を用紙に定着するように構成したものである。

特許文献２は、印刷版上のインク又は飛翔インク滴が中間転写体に転写されるのに先だって、中間転写体の表面に液体を付着させ、その液体上にインクを付着させてから、中間転写体上のインクを液体とともに被印刷体に転写するように構成したものである。

特許文献３は、記録媒体上に画像を形成して定着した後、画像形成面の上から少なくとも画像形成領域に非透明の紫外線硬化性インクをロール又はブレード等を用いて塗布するように構成したものである。

特許文献４は、中間転写体上に少なくとも二層以上の紫外線硬化性溶液層からなるインク受容層を形成し、中間転写体上に形成されたインク受容層にインク滴を付与して、インク滴が付与されたインク受容層を記録媒体に転写した後、インク受容層が転写された記録媒体に紫外線を照射するように構成したものである。

特開２００１−１８８４２６号公報特開２００８−１５８３５７号公報特開２００１−２１２９５６号公報特開２０１０−２２８１９１号公報

ところで、この発明が解決しようとする課題は、紫外線硬化性樹脂材料を記録媒体上に塗布する際に画像乱れが発生するのを抑制することが可能な画像形成装置を提供することにある。

すなわち、請求項１に記載された発明は、記録媒体上に未定着トナー像を形成する画像形成手段と、
所定の表面状態を有する紫外線透過性の無端状のベルト部材からなり、表面に層状に形成された紫外線硬化性樹脂材料を保持しつつ、当該ベルト部材の表面に保持された前記紫外線硬化性樹脂材料を前記画像形成手段によって未定着トナー像が形成された前記記録媒体に所要の搬送長にわたり接触させることにより転写する転写手段と、
前記転写手段の内部に配置され、前記記録媒体に転写された紫外線硬化性樹脂材料に紫外線を照射する照射手段と
を備え、
前記転写手段は、前記照射手段によって前記紫外線硬化性樹脂材料が硬化して前記転写手段の表面状態が前記紫外線硬化性樹脂材料に転写された後に前記記録媒体から剥離されることを特徴とする画像形成装置である。

請求項２に記載された発明は、前記紫外線硬化性樹脂材料は、前記未定着トナー像を形成するトナーを溶融させる作用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である。

請求項３に記載された発明は、前記記録媒体上に形成された未定着トナー像を加熱することにより定着する定着手段を別途備えてい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である。

請求項１に記載された発明によれば、紫外線硬化性樹脂材料を記録媒体上に塗布する際に画像乱れが発生するのを抑制することができる。

請求項１に記載された発明によれば、記録媒体上に塗布される紫外線硬化性樹脂材料の表面を転写手段の表面形状に倣った形状とすることができる。

請求項２に記載された発明によれば、カラー画像の発色性を向上させることができる。

請求項３に記載された発明によれば、画像形成装置の用途を広げることができる。

この発明の実施の形態１に係る画像形成装置を示す概略構成図である。この発明の実施の形態１に係る画像形成装置を示す構成図である。定着部を示す構成図である。定着工程を示す模式図である。この発明の実施の形態２に係る画像形成装置を示す概略構成図である。この発明の実施の形態２に係る画像形成装置の変形例を示す概略構成図である。

以下に、この発明を実施するための形態（以下、「実施の形態」という）について図面を参照しながら説明する。

[実施の形態１]
図１及び図２は、実施の形態１に係る画像形成装置を示すものである。図１はその画像形成装置の全体の概要を示し、図２はその画像形成装置における要部（画像形成部など）を示している。

＜画像形成装置の全体の構成＞
実施の形態１に係る画像形成装置１は、例えば、ラベルなどの熱に弱い記録媒体や加熱定着に適さない記録媒体などに対しても画像を形成することが可能なカラープリンタとして構成されたものである。この画像形成装置１は、図１に示されるように、大別して、記録媒体上に未定着トナー像を形成する画像形成部２と、記録媒体上に形成された未定着トナー像を紫外線硬化性樹脂材料を用いて定着する定着部３とを備えている。画像形成部２は、現像剤を構成するトナーで現像されるトナー像を形成する複数の作像装置１０と、各作像装置１０で形成されたトナー像をそれぞれ保持して最終的に記録媒体に二次転写する二次転写位置まで搬送する中間転写装置２０と、中間転写装置２０の二次転写位置に供給すべき所要の記録媒体を収容して搬送する給紙装置５０等を備えている。

＜画像形成装置の要部の構成＞
作像装置１０は、特別色（Ｓ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の５色のトナー像をそれぞれ専用に形成する５つの作像装置１０Ｓ，１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋで構成されている。この５つの作像装置１０（Ｓ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、筐体１ａの内部空間において１列に並べた状態となるよう配置されている。また、各作像装置１０（Ｓ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、扱う現像剤の種類が異なる点を除けば、以下に示すようにほぼ共通した構成のものである。

各作像装置１０（Ｓ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、図１や図２に示されるように、回転する感光ドラム１１を備えており、この感光ドラム１１の周囲に、次のような各装置が主に配置されている。主な装置とは、感光ドラム１１の像形成が可能な周面（像保持面）を所要の電位に帯電させる帯電装置１２と、感光ドラム１１の帯電された周面に画像の情報（信号）に基づく光を照射して電位差のある（各色用の）静電潜像を形成する露光装置１３と、その静電潜像を対応する色（Ｓ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の現像剤４のトナーで現像してトナー像にする現像装置１４（Ｓ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、その各トナー像を中間転写装置２０に転写する一次転写装置１５と、一次転写後における感光ドラム１１の像保持面に残留して付着するトナー等の付着物を清掃する清掃装置１６である。

感光ドラム１１は、接地処理される円筒状又は円柱状の基材の周面に感光材料からなる光導電性層（感光層）を有する像保持面を形成したものである。この感光ドラム１１は、図示しない回転駆動装置から動力が伝達されて矢印Ａで示す方向に回転するように支持されている。

帯電装置１２は、感光ドラム１１に接触した状態で配置されるロール等の接触型の帯電装置で構成される。帯電装置１２は、そのロールに対して帯電用電圧が供給される。帯電用電圧としては、現像装置１４が反転現像を行うものである場合、その現像装置１４から供給されるトナーの帯電極性と同じ極性の電圧又は電流が供給される。

露光装置１３は、画像形成装置１に入力される画像の情報に応じて構成される光を、帯電された後の感光ドラム１１の周面に対して照射して静電潜像を形成するものである。露光装置１３には、潜像形成時になると画像形成装置１に任意の手段で入力される画像の情報（信号）が送信される。

現像装置１４（Ｓ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）はいずれも、図２に示されるように、開口部と現像剤の収容室が形成された筐体１４０の内部に、現像剤４を保持して感光ドラム１１と向き合う現像領域まで搬送する現像ロール１４１と、現像剤４を攪拌しながら現像ロール１４１を通過させるよう搬送する２つのスクリューオーガー等の攪拌搬送部材１４２，１４３と、現像ロール１４１に保持される現像剤の量（層厚）を規制する図示しない層厚規制部材などを配置して構成したものである。この現像装置１４には、その現像ロール１４１と感光ドラム１１の間に現像用電圧を図示しない電源装置から供給される。また、現像ロール１４１や攪拌搬送部材１４２，１４３は、図示しない回転駆動装置からの動力が伝達されて所要の方向に回転する。さらに、上記５色の現像剤４（Ｓ、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）としては、非磁性トナーと磁性キャリアを含む二成分現像剤が使用される。

一次転写装置１５は、感光ドラム１１の周囲に接触して回転するとともに一次転写用電圧が供給される一次転写ロールを備えた接触型の転写装置である。一次転写用電圧としては、トナーの帯電極性と逆の極性を示す直流の電圧が図示しない電源装置から供給される。

ドラム清掃装置１６は、図２に示すように、一次転写後の感光ドラム１１の周面に所要の圧力で接触するように配置されて残留トナー等の付着物を取り除いて清掃する清掃板と、清掃板で取り除いたトナー等の付着物を回収して図示しない回収システムに送り出すよう搬送するスクリューオーガー等の送出部材等で構成されている。清掃板としては、ゴム等の材料からなる板状の部材（例えばブレード）が使用される。

中間転写装置２０は、図２に示されるように、各作像装置１０（Ｓ，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の上方の位置に存在するように配置される。この中間転写装置２０は、感光ドラム１１と一次転写装置１５（一次転写ロール）の間となる一次転写位置を通過しながら矢印Ｂで示す方向に回転する中間転写ベルト２１と、中間転写ベルト２１をその内面から所望の状態に保持して回転自在に支持する複数のベルト支持ロール２２〜２５と、ベルト支持ロール２３に支持されている中間転写ベルト２１の外周面（像保持面）側に配置されて中間転写ベルト２１上のトナー像を記録用紙５に二次転写させる二次転写装置３０と、二次転写装置３０を通過した後に中間転写ベルト２１の外周面に残留して付着するトナー、紙粉等の付着物を取り除いて清掃するベルト清掃装置２６とで主に構成されている。

中間転写ベルト２１としては、例えばポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂等の合成樹脂にカーボンブラック等の抵抗調整剤などを分散させた材料で製作される無端状のベルトが使用される。また、ベルト支持ロール２２は駆動ロールとして構成され、ベルト支持ロール２３は二次転写のバックアップロールとして構成され、ベルト支持ロール２４は張力付与ロールとして構成され、ベルト支持ロール２５は中間転写ベルト２１の走行位置などを保持する従動ロールとして構成されている。

二次転写装置３０は、中間転写装置２０におけるベルト支持ロール２３に支持されている中間転写ベルト２１の外周面部分である二次転写位置において、中間転写ベルト２１の周面に接触して回転するとともに二次転写用電圧が供給される二次転写ロールを備えた接触型の転写装置である。二次転写用電圧としては、トナーの帯電極性と逆の極性を示す直流の電圧が図示しない電源装置から供給される。

給紙装置５０は、作像装置１０の下方側の位置に存在するように配置される。この給紙装置５０は、所望のサイズ、種類等の記録媒体５を積載した状態で収容する単数（又は複数）の用紙収容体５１と、用紙収容体５１から記録媒体５を給紙する給紙ロール５２と、給紙された記録媒体５を１枚ずつ分離した状態で送り出す分離ロール対５３とで主に構成されている。記録媒体５としては、普通紙やコート紙、あるいは熱に弱いラベル用紙、加熱定着に適さない大幅に厚い厚紙（例えば、坪量２００ｇ／ｍ²以上）など、任意のものを使用することができる。

給紙装置５０と二次転写装置３０との間には、給紙装置５０から送り出される記録媒体５を二次転写位置まで搬送する単一又は複数の用紙搬送ロール対５４や搬送ガイド５５で構成される給紙搬送路５６が設けられている。給紙搬送路５６において二次転写位置の直前の位置に配置される用紙搬送ロール対５４は、例えば記録媒体５の搬送時期を調整するロール（レジストロール）として構成されている。

定着部３は、図１に示されるように、中間転写装置２０の二次転写位置の上部一側（図中、左側）寄りに配置されている。定着部３は、層状に形成された紫外線硬化性樹脂材料を保持しつつ、紫外線硬化性樹脂材料を画像形成部２によって未定着トナー像が形成された記録媒体５に接触させることにより転写する転写装置６０と、記録媒体５に転写された紫外線硬化性樹脂材料に紫外線を照射する照射装置７０とを備えている。

転写装置６０は、紫外線硬化性樹脂材料６１を層状に保持し、記録用紙の定着位置を通過しながら矢印Ｃで示す方向に回転する転写ベルト６２と、転写ベルト６２に紫外線硬化性樹脂材料６１を供給する供給容器６３と、転写ベルト６２に供給された紫外線硬化性樹脂材料６１の層厚を規制する層厚規制部材６４と、転写ベルト６２をその内面から所望の状態に保持して回転自在に支持する複数のベルト支持ロール６５〜６８と、ベルト支持ロール６６とベルト支持ロール６７との間を移動する記録媒体５の背面を支持する背面支持ロール６９ａ、６９ｂとを備えている。

転写ベルト６２としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）等の合成樹脂材料で製作される無端状のベルトが使用される。照射装置７０は、転写ベルト６２に保持された紫外線硬化性樹脂材料６１が記録媒体５に接触している間に、紫外線硬化性樹脂材料６１に紫外線を照射することを考慮すれば、転写ベルト６２は、紫外線透過性を有することが望ましい。

供給容器６３は、紫外線硬化性樹脂材料６１を収容し、底部に設けられた開口部６３ａから適量ずつ紫外線硬化性樹脂材料６１を転写ベルト６２の表面に供給する。層厚規制部材６４は、バーコート、ダイコート、ロール等を用いて紫外線硬化樹脂の層厚を規制する。紫外線硬化樹脂の層厚は、例えば、０．１〜１００μｍ程度に設定される。

紫外線硬化性樹脂材料６１は、主剤である紫外線硬化性樹脂、表面張力調整剤、重合開始剤、添加剤などから構成されている。

紫外線硬化性樹脂としては、例えば、アクリルロイルモルホリン、トリメチルロールプロパンテトラアクリレート、ポリエチレングリコール＃２００ジアクリレート、ポリエチレングリコール＃４００ジアクリレートなどを用いることができる。また、紫外線硬化性樹脂としては、２−（２−エトキシエトキシ）エチルアクリレート、ステアリルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、ラウリルアクリレート、２−フェノキリエチルアクリレート、イソデシアルアクリレート、イソオクチルアクリレート、トリデシルアクリレート、カプロンラクトンアクリレート、エトキシ化ノニルフェニルアクリレート、イソボニルアクリレート、アルコキシ化ノニルフェニルアクリレート、アクコキシ化２−フェノキリエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、イソデシルメタクリレート、３ブチレングリコールジアクリレート、１，４ブタジオールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、６-ヘキサンジオールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアアクリレート、トリエチレングリコールジアアクリレート、トリプロピレングリコールジアアクリレート、エトキシ化（３）ビスフェノールＡジアクリレート、ジプロピレングリコールジアルクリレート、アルコキシ化ヘキサンジオールジアクリレートなどを用いても良い。

また、表面張力調整剤は、アクリル系、ビニル系、シリコーン系、フッ素系に分類され、シリコーン系の表面張力調整剤としては、シリコンポリエーテルアクリレートなどが挙げられる。

重合開始剤は、ラジカル重合開始剤、カチオン重合開始剤、アニオン重合開始剤に分類され、重合開始剤としては、例えば、オキシフェニル酢酸、２−[２−オキソ−２フェニルアセトキリエトキシ]エチルエステルとオキシフェニル酢酸、２−（２―ヒドロキシエトキシ）エチルエステルの混合物などが用いられる。

照射装置７０は、転写ベルト６２が循環移動する経路の内周において、支持ロール６６とベルト支持ロール６７との中間位置に配置されており、転写ベルト６２に層状に塗布された紫外線硬化性樹脂材料６１が記録媒体の画像面と接触して移動する間に、記録媒体５上の紫外線硬化性樹脂材料６１に紫外線を照射する。紫外線の光源としては、水銀ランプ、キセノンランプ、エキシマランプ、紫外線ＬＥＤなど種々のものが使用可能である。

＜画像形成装置の全体及び要部の動作＞
以下、画像形成装置１による基本的な画像形成動作について説明する。

ここでは、最初に、前記４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を使用して、４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像を形成するときの画像形成動作を代表して説明する。

画像形成装置１は、画像形成動作（プリント）の要求の指令情報を受けると、４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）、中間転写装置２０、転写装置６０等が始動する。

そして、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）においては、図２に示されるように、各感光ドラム１１が矢印Ａで示す方向に回転し、各帯電装置１２が各感光ドラム１１の表面を所要の極性（実施の形態１ではマイナス極性）及び電位にそれぞれ帯電させる。続いて、露光装置１３が、帯電後の感光ドラム１１の表面に対し、画像形成装置１に入力される画像の情報を各色成分（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）に変換して得られる画像の信号に基づいて発光される光を照射し、その表面に所要の電位差で構成される各色成分の静電潜像をそれぞれ形成する。

続いて、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）が、感光ドラム１１に形成された各色成分の静電潜像に対し、所要の極性（マイナス極性）に帯電された対応する色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナーを現像ロール１４１からそれぞれ供給して静電的に付着させて現像を行う。この現像により、各感光ドラム１１に形成された各色成分の静電潜像は、その対応する色のトナーでそれぞれ現像された４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像として顕像化される。

続いて、各作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光ドラム１１上に形成された各色のトナー像が一次転写位置まで搬送されると、一次転写装置１５が、その各色のトナー像を中間転写装置２０の矢印Ｂで示す方向に回転する中間転写ベルト２１に対して順番に重ね合わされるような状態で一次転写させる。

また、一次転写が終了した各作像装置１０では、清掃前帯電装置１６が一次転写後の感光ドラム１１の表面に残留するトナー等の付着物を再帯電した後、ドラム清掃装置１６が再帯電された付着物を掻き取るように除去して感光ドラム１１の表面を清掃する。これにより、各作像装置１０は、次の作像動作が可能な状態にされる。

続いて、中間転写装置２０では、中間転写ベルト２１の回転により一次転写されたトナー像を保持して二次転写位置まで搬送する。一方、給紙装置５０では、作像動作に合わせて所要の記録媒体５を給紙搬送路５６に送り出す。給紙搬送路５６では、レジストロールとしての用紙搬送ロール対５４が記録媒体５を転写時期に合わせて二次転写位置に送り出して供給する。

二次転写位置においては、二次転写装置３０が、中間転写ベルト２１上のトナー像を記録用紙５に一括して二次転写させる。また、二次転写が終了した中間転写装置２０では、ベルト清掃装置２６が、二次転写後の中間転写ベルト２１の表面に残留したトナー等の付着物を取り除いて清掃する。

続いて、トナー像が二次転写された記録媒体５は、中間転写ベルト２１と二次転写装置３０から剥離された後に搬送経路５７に沿って定着部３まで搬送される。定着部３では、図３に示されるように、転写装置６０によって転写ベルト６２の表面に紫外線硬化性樹脂材料６１が予め定められた層厚に塗布される。紫外線硬化性樹脂材料６１が塗布された転写ベルト６２は、図３及び図４に示されるように、トナー像が二次転写された記録媒体５と重ね合わせた状態で接触することにより、記録媒体５のトナー像が転写された表面に紫外線硬化性樹脂材料６１が転写される。

転写ベルト６２は、所定の層厚の紫外線硬化性樹脂材料６１を介してトナー像が二次転写された記録媒体５と重ね合わされた状態で移動する間に、照射装置７０によって紫外線が照射され、紫外線硬化性樹脂材料６１が硬化され定着される。その際、紫外線硬化性樹脂材料６１は、トナーの主成分であるポリスチレン（ＰＳ）等を溶解する特性を有している。トナー像がイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）等からなるフルカラーの画像である場合であっても、トナー像を形成するトナーは、未硬化状態の紫外線硬化性樹脂材料６１と接触し移動する間に溶解して互いに混合される。

その後、転写ベルト６２は、ベルト支持ロール６７の位置において記録媒体５から剥離され、記録媒体上に形成されたトナー像が硬化した紫外線硬化性樹脂材料６１によって被覆された定着画像を得ることができる。記録媒体５は、排出ロール対５９により、例えば、筐体１ａの外部に設置される図示しない排出収容部にむけて排出される。なお、記録媒体５が転写ベルト６２から剥離される際に、紫外線硬化性樹脂材料６１の表面は、転写ベルト６２の表面に倣った形状となる。転写ベルト６２の表面が鏡面状態又は鏡面に近い状態である場合、紫外線硬化性樹脂材料６１の表面は、光沢を有する状態となる。また、転写ベルト６２の表面が粗面化された状態である場合、紫外線硬化性樹脂材料６１の表面は、光沢性の低い、低光沢の状態となる。なお、本実施の形態では、紫外線硬化性樹脂材料６１の硬化時に記録媒体５と転写ベルト６２が紫外線硬化性樹脂材料６１を介して密着しているため、硬化させる領域に空気（酸素）が存在せず、紫外線硬化性樹脂材料６１の選択の幅が広がる。

以上の動作により、４色のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像が形成された記録用紙９が出力される。

次に、画像形成装置１において、例えば上記した通常の画像形成を行う際に、前記特別色Ｓの現像剤で構成される特別色トナー像と併せて形成するときの動作について説明する。

この場合は、まず、作像装置１０Ｓにおいて前述した作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の場合と同様の作像動作が行われ、これにより作像装置１０Ｓにおける各感光ドラム１１に特別色トナー像（Ｓ）がそれぞれ形成される。続いて、作像装置１０Ｓで形成された特別色トナー像は、前述した４色のトナー像に関する画像形成動作の場合と同様に、中間転写装置２０の中間転写ベルト２１に一次転写された後に、二次転写装置３０により中間転写ベルト２１から記録媒体５に（他の色のトナー像と併せて）二次転写される。最後に、特別色トナー像と他の色のトナー像が二次転写された記録用紙５は、定着部３において定着処理がなされた後、筐体１ａの外部に排出される。

以上の動作により、前述した４色のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像の全面又は一部に対して特別色トナー像が重なり合って存在するように形成された記録媒体５が出力される。特別色（Ｓ）のトナーとしては、例えば、白色のトナーが用いられ、記録媒体５の全面に形成することにより、記録媒体５の白色度を向上させる場合などに用いられる。

このように、上記実施の形態では、転写ベルト６２上に所定の層厚の紫外線硬化性樹脂材料６１を塗布し、紫外線硬化性樹脂材料６１が塗布された転写ベルト６２を記録媒体に重ね合わせるように接触させた状態で、紫外線硬化性樹脂材料６１を記録媒体５に転写するため、記録媒体５上に形成されたトナー像に画像乱れが発生するのを抑制しつつ、紫外線硬化性樹脂材料６１を転写することができる。

また、紫外線硬化性樹脂材料６１を保持した転写ベルト６２を記録媒体５に接触したままの状態で紫外線を照射して、紫外線硬化性樹脂材料６１を硬化させることにより、記録媒体５上に形成されたトナー像に画像乱れが発生するのをより一層抑制することができる。

実施例
本発明者らは、図３に示されるような転写装置及び照射装置を備えた定着部３を試作し、記録媒体５上に形成されたトナー像を紫外線硬化性樹脂材料６１によって定着する処理を行った。

紫外線硬化性樹脂材料６１は、紫外線硬化性樹脂として、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート（新中村化学社製：商品名「ＡＤ―ＴＭＰ」）を、表面張力調整剤としてシリコンポリエーテルアクリレート（ｔｅｇｏ社製：商品名「ＴＥＧＯＲａｄ２２００Ｎ）を、重合開始剤として、オキシフェニル酢酸、２−[２−オキソ−２フェニルアセトキリエトキシ]エチルエステルとオキシフェニル酢酸、２−（２―ヒドロキシエトキシ）エチルエステルの混合物（ＢＡＳＦ社製：商品名「Ｉｒｇａｃｕｒｅ７５４」）をそれぞれ用いた。紫外線硬化性樹脂として用いたジトリメチロールプロパンテトラアクリレートの溶解パラメータ：ＳＰ値は９．７（ｃａｌ／ｃｍ³）１／２であり、トナーの主成分であるポリスチレンのＳＰ値は９．０（ｃａｌ／ｃｍ³）１／２に近く、トナーを溶解する特性を有している。

配合量は、紫外線硬化性樹脂が２０（ｇ）、表面張力調整剤が０．６（ｇ）、重合開始剤が同じく０．６（ｇ）に設定した。

記録媒体として、普通紙及びコート紙を用い、紫外線硬化性樹脂材料６１の層厚は、５０μｍ程度に設定した。

その結果、紫外線硬化性樹脂材料６１の記録媒体５に対する定着強度は、「クリーステスト」を呼ばれる剥離試験を行ったが、硬化した紫外線硬化性樹脂材料６１の剥離がまったくなく、十分な定着強度を得ることができることが判った。

トナーの発色性（２次色）については、通常の加熱・加圧定着方式と略同レベルの発色が得られ、写真画像についても何ら画質に問題がなかった。

記録媒体５の表面状態は、光沢面であり、紫外線硬化性樹脂材料６１が硬化する際に、転写フィルムの平滑な表面に倣ったものと思われる。

また、トナー像によって紫外線が遮られて紫外線が直接照射されていない領域の紫外線硬化性樹脂材料６１も硬化しており、トナー像による紫外線の遮蔽は何ら問題とならなかった。

定着部３で消費される電力としては、転写ベルトを駆動する電力を除けば、照射装置７０の電力のみで、今回使用した照射装置７０の光源は、２００Ｗ程度であり、省電力化が可能となる。

[実施の形態２]
図５は、実施の形態２に係る画像形成装置を示すものである。

＜画像形成装置の全体の構成＞
この実施の形態２では、図５に示されるように、紫外線硬化性樹脂材料６１を用いた定着部３以外に、通常の加熱・加圧方式による定着装置４０を備えており、記録媒体５の搬送経路を切り替えゲートＧによって切り替えることによって、通常の加熱・加圧方式による定着も可能となるように構成されている。

画像形成装置１は、中間転写装置２０の二次転写位置の上方に定着装置４０を備えている。定着装置４０は、記録媒体５の導入口及び排出口が形成された筐体４１の内部に、矢印で示す方向に回転するとともに表面温度が所定の温度に保持されるよう加熱手段によって加熱されるドラム形態の加熱回転体４２と、この加熱回転体４２の軸方向にほぼ沿う状態で所定の圧力で接触して従動回転するドラム形態の加圧用回転体４３などを配置して構成されたものである。この定着装置４０では、加熱回転体４２と加圧用回転体４３が接触する接触部が所要の定着処理（加熱及び加圧）を行う定着処理部になる。

また、画像形成装置１は、中間転写装置２０の二次転写位置の上部に、記録媒体５を定着部３へと搬送する搬送経路５７と、記録媒体５を定着装置４０へと搬送する搬送経路５８とを切り替える切替ゲートＧを備えている。なお、切替ゲートＧは、便宜上、記録媒体５の画像側に図示されているが、記録媒体５上の画像を乱すことなく搬送経路を切り替え可能であることは勿論である。

＜画像形成装置の全体の動作＞
以下、画像形成装置１による基本的な画像形成動作について説明する。

ユーザが紫外線硬化性樹脂材料６１を用いた定着ではなく、通常の加熱・加圧方式による定着を希望する場合には、図示しないユーザインターフェイスを操作して、通常の加熱・加圧方式による定着を選択する。すると、切替ゲートＧは、記録媒体５を定着装置４０へと搬送する搬送経路５８に切り替えられる。

画像形成装置１では、上述した実施の形態１と同様に、前記４つの作像装置１０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を使用して、４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像を組み合わせて構成されるフルカラー画像が中間転写装置２０によって記録媒体５上に二次転写される。

その後、記録媒体５は、切替ゲートＧによって搬送経路が搬送経路５８側へと切り替えられ定着装置４０へ搬送される。定着装置４０では、未定着トナー像が転写された記録媒体５が加熱回転体４２と加圧用回転体４３が接触する接触部を通過する間に加熱及び加圧処理を受けて、記録媒体５上に未定着トナー像が定着され、用紙排出ロール対５９によって画像形成装置１の筐体１ａの上端部に設けられた排出部８０へと排出される。

この実施の形態２では、紫外線硬化性樹脂材料６１を用いた定着部３以外に、通常の加熱・加圧方式による定着装置４０を備えているため、通常の画像形成装置と同様の加熱・加圧方式によって定着された画像を得ることができ、画像形成装置１の用途を一般のオフィス等に広げることができる。

なお、図６に示すように、紫外線硬化性樹脂材料６１を用いた定着部３にて定着した記録媒体５と、通常の加熱・加圧方式による定着装置４０にて定着した記録媒体５とを、切替ゲートＧ１、Ｇ２によって搬送経路を切り替えることによって同じ排出トレイ８１上に排出し、両者の混合した記録媒体５の排出が可能となるように構成しても良い。

３：定着部、５：記録媒体、６０：転写装置、６１：紫外線硬化性樹脂材料、６２：転写ベルト。

Claims

記録媒体上に未定着トナー像を形成する画像形成手段と、
所定の表面状態を有する紫外線透過性の無端状のベルト部材からなり、表面に層状に形成された紫外線硬化性樹脂材料を保持しつつ、当該ベルト部材の表面に保持された前記紫外線硬化性樹脂材料を前記画像形成手段によって未定着トナー像が形成された前記記録媒体に所要の搬送長にわたり接触させることにより転写する転写手段と、
前記転写手段の内部に配置され、前記記録媒体に転写された紫外線硬化性樹脂材料に紫外線を照射する照射手段と
を備え、
前記転写手段は、前記照射手段によって前記紫外線硬化性樹脂材料が硬化して前記転写手段の表面状態が前記紫外線硬化性樹脂材料に転写された後に前記記録媒体から剥離されることを特徴とする画像形成装置。
前記紫外線硬化性樹脂材料は、前記未定着トナー像を形成するトナーを溶融させる作用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。
前記記録媒体上に形成された未定着トナー像を加熱することにより定着する定着手段を別途備えてい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。