JPH10207259A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、転写定着同時方式を採用した、プリ
ンタおよび複写機などの画像形成装置に関し、全濃度領
域において光沢ムラや画素の乱れがなく、光沢度の高い
高画質の画像を得る。 【解決手段】凸側のロールの外径をＲ（ｍｍ）、凹側の
ロールの表面層の、タイプＡデュロメータ硬さ試験によ
る硬さ、および厚さを、それぞれＨＲ（度）、およびｄ
Ｒ（ｍｍ）、トナー像担持体の、記録媒体に接する表面
層の、タイプＡデュロメータ硬さ試験による硬さ、およ
び厚さを、それぞれＨｂ（度）、およびｄｂ（μｍ）、
ニップ幅をＮ（ｍｍ）としたとき、 （Ｈｂ／ＨＲ）≧０．８５６６Ｌｎ｛（Ｎ² ／Ｒ）・
（ｄｂ／ｄＲ）｝−０．５０７７ ここで、Ｌｎ｛Ｘ｝は、Ｘの自然対数をあらわすの関係
を満たすようにこれら２つのロールおよび中間転写ベル
トの各表面層の材料および厚さを選定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トナー像担持体上
のトナー像を記録媒体上に転写するとともに、その転写
の際にトナー像を記録媒体上に定着する転写定着同時方
式を採用した、プリンタおよび複写機などの画像形成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、感光体上に静電潜像を形成し、そ
れを乾式トナーで現像した後、そのトナー像を記録媒体
に静電的に転写し、定着する画像形成方法が広く用いら
れている。このような画像形成方法においては、記録媒
体である紙の表面の凹凸のために、紙と感光体が完全に
は密着せず、不均一なギャップが生じ、転写電界が乱れ
たりトナー同士のクーロン反発力を招いたりするため
に、画像が乱れるなどの問題がある。

【０００３】この問題に対して、中間転写体上に色の異
なる複数のトナー像を静電的に重ね転写し、さらに中間
転写体上でそれら多色の多重トナー像を溶融した後、記
録媒体に、その溶融した多重トナー像を転写すると同時
に定着し、カラー画像を得るようにした画像形成方法
や、無端ベルト状に形成された感光体上のトナー像を溶
融し、その溶融トナー像と記録媒体に転写定着して画像
を得るようにした画像形成方法が提案されている。この
方法では、記録媒体へのトナー像の転写を非静電的に行
うので、前述したような画像品質の劣化は生じにくい。

【０００４】また、このような画像形成方法において、
トナー像の、中間転写体や感光体から記録媒体への転移
を良好なものとするため、中間転写体または感光体と、
トナー像と、記録媒体とを重ね合わせたまま、トナーを
冷却固化し、その後中間転写体または感光体と、トナー
および記録媒体とを剥離することが提案されている。こ
のような方法では、トナーが中間転写体または感光体の
表面に沿って固化するため、中間転写体または感光体表
面を平滑なものにすることによって、高光沢な、高級感
のある画像を得ることができる。

【０００５】ところが、このような画像形成方法におい
ては、十分な加熱時間が得られる低速では、画素の乱れ
がなく、また、光沢も均一な非常に良好な画像が得られ
るが、十分な加熱時間が得られない高速では、画像の乱
れは無いが、ピッチがおよそ０．３ｍｍ〜２ｍｍの、微
小な光沢の不均一が生じることがわかった。また、この
ような光沢の不均一は、前述のように中間転写体又は感
光体とトナーと記録媒体とを重ね合わせて加熱加圧した
後ただちに、中間転写体または感光体と、トナーおよび
記録媒体とを剥離した場合には認められなかった。

【０００６】このような光沢の不均一は、定着では一般
的に「マイクログロスむら」として知られている。この
現象は、トナーに接触する定着ロール表面の硬度が高
く、トナーへの均一な加圧加熱が行なわれず、トナーの
溶融が不均一になることにより生じることが知られてお
り、定着ロール表面の硬度を低くすることで解決されて
いる。

【０００７】しかし、中間転写体または感光体上で多色
の多重トナー像を溶融した後、その溶融した多重トナー
像を記録媒体に転写して、カラー画像を得るようにした
転写定着方式において、トナーと接触する中間転写体表
面の弾性層の硬度を低下させると、前述した光沢の不均
一は、むしろに悪化することが認められた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点に鑑み、中間転写体または感光体等、トナー像を担持
するトナー像担持体に担持されたトナー像を、記録媒体
上に転写するとともに、その転写の際にトナー像を記録
媒体上に定着する転写定着同時方式を採用した画像形成
装置であって、ハイライト領域から中濃度部、高濃度部
までの全領域において光沢ムラや画素の乱れがなく、さ
らに、光沢度の高い、高画質の画像を得ることができ
る、プリンタおよび複写機等の画像形成装置を提供する
ことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する、
本発明の画像形成装置は、循環しながら表面にトナー像
を担持し該トナー像を所定の転写定着部に搬送する無端
ベルト状のトナー像担持体と、シート状の記録媒体を、
トナー像担持体上のトナー像が転写定着部に搬送される
タイミングに合わせて転写定着部に搬送する記録媒体搬
送手段と、転写定着部において、トナー像担持体の裏面
に接する第１のロールと、該第１のロールとの間に、ト
ナー像を間に挟んだトナー像担持体と記録媒体とを挟圧
する第２のロールとを有し、これら第１および第２のロ
ールによりトナー像を加熱および加圧する加熱加圧手段
とを備え、第１のロールと第２のロールとに挟圧された
位置を通過した記録媒体をトナー像担持体に接した状態
に保ったまま記録媒体をトナー像担持体により所定の剥
離位置まで搬送して記録媒体をトナー像担持体から剥離
することにより、記録媒体上に定着された画像を形成す
る画像形成装置において、上記第１のロールおよび上記
第２のロールがそれぞれ表面層を有するとともに、上記
トナー像担持体が記録媒体に接する側に表面像を有し、
第１のロールおよび第２のロールが互いに押圧してなる
ニップ部において、第１のロールおよび第２のロールの
うちの一方の凹側のロールのニップ部の部分に平面もし
くは凹面が形成されるように、第１のロールおよび第２
のロールの、各径、および各表面層の材料および厚さが
選定されてなり、かつ、第１のロールおよび第２のロー
ルのうちの、上記凹側のロールとは異なるもう一方の凸
側のロールの外径をＲ（ｍｍ）、凹側のロールの表面層
の、タイプＡデュロメータ硬さ試験による硬さ、および
厚さを、それぞれＨＲ（度）、およびｄＲ（ｍｍ）、ト
ナー像担持体の、記録媒体に接する表面層の、タイプＡ
デュロメータ硬さ試験による硬さ、および厚さを、それ
ぞれＨｂ（度）、およびｄｂ（μｍ）、ニップ部の、ト
ナー像担持体の移動方向の幅であるニップ幅をＮ（ｍ
ｍ）としたとき、 （Ｈｂ／ＨＲ）≧０．８５６６Ｌｎ｛（Ｎ² ／Ｒ）・
（ｄｂ／ｄＲ）｝−０．５０７７ ここで、Ｌｎ｛Ｘ｝は、Ｘの自然対数をあらわすの関係
を満たすように、第１のロール、第２のロール、および
トナー像担持体の各表面層の材料および厚さが選定され
てなることを特徴とする。

【００１０】ここで、上記本発明の画像形成装置におい
て、第１のロールの表面層および第２のロールの表面層
が、いずれもゴム弾性体からなることが好ましい。ま
た、上記本発明の画像形成装置において、トナー像担持
体の表面層は、例えば、ゴム弾性体からなるものであっ
てもよく、あるいは、樹脂からなるものであってもよ
い。

【００１１】

【発明の実施の形態】ここでは、感光体上のトナー像を
中間転写体上に一旦転写した後にその中間転写体上のト
ナー像を記録媒体上に転写および定着する方式の画像形
成装置、すなわち本発明にいうトナー像担持体が中間転
写体である画像形成装置を中心に説明する。

【００１２】転写定着部においては、中間転写体と、ト
ナー像と、記録媒体である用紙は、一体となって密着さ
れるとともに加熱され、粉体トナーが溶融状態となり個
々のトナーが融着して一つのフィルム状となる。この時
トナー像への効率的な熱伝達のために中間転写体と用紙
との密着が必要であり、これが実現できずところどころ
に空気が入ったりすると、空気のあるところとないとこ
ろとでは熱容量が変わりトナー像が均一に溶融せず、転
写定着ムラやいわゆるオフセット現象が起こり、画像品
質が劣化する。トナー像を挟み中間転写体と用紙の密着
をよくするために、中間転写体の表面には弾性体層が設
けられる。

【００１３】前述のように中間転写体とトナーおよび用
紙を挟持し、加熱加圧後、中間転写体と用紙とをただち
に剥離した場合には、光沢むらは認められず、中間転写
体とトナーと用紙とを重ね合わせたままトナーを冷却固
化し、その後中間転写体と用紙とを剥離した場合に、光
沢むらは顕著に発生した。加圧中および加圧後に中間転
写体や用紙がどのような挙動を示すかを観察するため
に、用紙の代わりに透明シートを用い、加圧ロールも透
明体のロールに変更して、圧力による、用紙と中間転写
体の密着状態を見たところ、加圧下では用紙と中間転写
体は均一に密着しているが、圧力が解放されると用紙と
中間転写体の密着が悪くなることが確認され、ところど
ころ浮く部分が現れた。

【００１４】図１に、転写定着速度と光沢むらとの関係
を示す。これは、中間転写体とトナーと記録媒体とを重
ね合わせたまま、トナーを冷却固化し、その後中間転写
体と記録媒体とを剥離した場合において、転写定着速度
を変化させて、光沢むらを官能的にグレード評価したも
のである。グレードは、１以下であれば、ほとんど光沢
むらは認識できないレベルである。この図１より、前述
したように転写定着速度が速くなると光沢むらが悪化す
ることがわかる。

【００１５】図１には、画像濃度と光沢むらとの関係も
示した。これは、転写定着速度の場合と同様に、中間転
写体とトナーと記録媒体とを重ね合わせたままトナーを
冷却固化し、その後中間転写体と記録媒体とを剥離した
場合において、画像濃度を変化させて、光沢むらを官能
的にグレード評価したものである。この図より、低画像
濃度領域になると悪化することがわかる。

【００１６】光沢むらの発生しているサンプルの画像表
面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）により観察した結果、
光沢の高い所は平滑な表面をしており、一方、光沢の低
い所は、起伏のある表面をしていた。以上の結果より、
本発明者は、この光沢むらの原因を以下のものであると
推察した。

【００１７】中間転写体とトナーと記録媒体とを狭持し
て加熱加圧する転写定着領域では、その圧力のため、中
間転写体弾性層、トナー、および用紙は、変形し密着す
る。特に圧力が解除された後に密着が悪くなり浮くよう
な部分では、中間転写体弾性層やトナーの変形量が大き
い。圧力解放後は、中間転写体弾性層およびトナーは、
その弾性特性により復元する。中間転写体弾性層は弾性
体であるので、復元量は変形量に等しい。しかし、トナ
ーは粘弾性体であるので、変形の一部は永久ひずみとし
て残り、そのひずみの大きさは変形量に比例する。その
ため、加圧下で大きく変形すると、圧力を解放したとき
の中間転写体弾性体とトナーの復元量の差は大きくな
り、中間転写体弾性体とトナーの間にギャップが生じ
る。特に、圧力が解放された後に密着が悪くなり浮くよ
うな部分では、変形量が大きくギャップが生じやすい。
また、トナー量が少なくトナー層厚が薄い低濃度領域で
は、中間転写体弾性体の変形量が大きいのでギャップが
生じやすい。

【００１８】圧力解放後に中間転写体と用紙とを接触し
たまま冷却する場合、ギャップができ中間転写体弾性体
と離れてしまったところは、中間転写体表面にならって
トナーが固化せず起伏をもった形状となる。一方、密着
している部分では、中間転写体表面にならって固化し平
滑な表面となる。このようにして、平滑な表面は高光沢
に、起伏をもった表面は低光沢となり、光沢むらを生じ
るのである。

【００１９】また、転写定着速度が速くなると光沢むら
が顕著になる理由は以下のように推察される。通常、高
速においては、加熱ロールの温度を高くすることによ
り、中間転写体、トナー、用紙内の温度勾配を大きく
し、加熱時間の短さを補っている。しかし、トナー層内
での温度勾配を大きくした場合、低温部は、転写定着す
るのに最低必要とされるトナー溶融温度であるが、高温
部はトナー溶融温度よりもはるかに高い温度となり、ト
ナー粘度は非常に小さくなる。つまり、粘弾性体である
トナーの弾性の性質が小さくなり、復元力が小さくな
る。そのため、トナー層内の温度勾配が小さい低速に比
べ、中間転写体弾性体とトナーとのギャップができやす
くなり、光沢むらが顕著になるのである。

【００２０】以上のように、光沢むらは転写定着部通過
後に中間転写体弾性体とトナーの間にギャップが生じる
ことが原因であると推察される。つまり、転写定着部で
中間転写体弾性体とトナーが変形し、転写定着部通過後
に圧力が解放されたときの中間転写体弾性層とトナーの
復元量に差が生じることが原因である。通常、転写定着
部は、内部にハロゲンランプ等の熱源を有する加熱ロー
ルと、その加熱ロールとの間に中間転写体、トナー像お
よび用紙を挟み圧接する加圧ロールとで構成され、その
加圧力は１×１０⁵ Ｐａ〜１×１０⁶ Ｐａの範囲が望ま
しい。この範囲より低い圧力では中間転写体、トナー像
および用紙の密着が不十分であってトナーが用紙内に浸
透せず、定着強度が不足し画像品質が劣化する。

【００２１】一般に転写定着部での圧力は、中間転写
体、トナー像および用紙を挟んで圧接する２つのロール
の表面弾性体のひずみ量と硬さとに依存する。転写定着
部では、図２に示すように、通常２つのロールのうちの
片方のロールがもう一方のロールに食い込んでニップを
形成している。このとき、簡単な幾何を解くことによ
り、図２に示す変形量△は、 △＝（Ｒ／２）ｓｉｎ（Ｎ／Ｒ）×ｔａｎ（Ｎ／２Ｒ） …（１） となる。

【００２２】ここで、Ｒは、食い込んでいる方のロール
（図２の下側のロール）の外径（ｍｍ）、Ｎはニップ長
（ｍｍ）である。一般的に、加圧力が１×１０⁵ Ｐａ〜
１×１０⁶ Ｐａの範囲ではＮ／Ｒ≦０．１５であるか
ら、微小角度における近似式ｓｉｎθ＝θ、ｔａｎθ＝
θをもちいて（１）式は、 △＝Ｎ² ／４Ｒ …（１′） を得る。

【００２３】したがって、転写定着部での圧力Ｐはフッ
クの法則より、 Ｐ∝△×ＨＲ／ｄＲ∝Ｎ² ／Ｒ×ＨＲ／ｄＲ …（２） と表される。ここで、ＨＲは、食い込まれている方のロ
ール（図２の上側ロール）の硬さ、ｄＲは、食い込まれ
ている方のロール表面の弾性体の厚さ（ｍｍ）である。

【００２４】尚、本発明では、ＪＩＳ Ｋ ６２５３
_-1993 「加硫ゴム硬さ試験方法」にいう、タイプＡデュ
ロメータを使用したデュロメータ硬さ試験により測定さ
れた硬さ（硬度）を採用している。一方、中間転写体弾
性体の変形量ｄＬは、転写定着部圧力Ｐと中間転写体弾
性体硬度Ｈｂ、中間転写体弾性体厚さｄｂ（μｍ）に依
存する。

【００２５】（２）式をもちいてｄＬは、 ｄＬ∝Ｎ² ／Ｒ×ＨＲ／ｄＲ×ｄｂ／Ｈｂ …（３） となる。以上の考察を踏まえ、本発明者は、 Ｎ＝３、６、９ｍｍ Ｒ＝３０、５０、８０ｍｍ ＨＲ＝３０、５０、６０度 Ｈｂ＝１０、３０、４０、５０、７０度 ｄＲ＝１、２、３ｍｍ ｄｂ＝１０、３０、５０、１００μｍ 転写定着速度＝８０ｍｍ／ｓ、１２０ｍｍ／ｓ、１６０
ｍｍ／ｓ を組合せ、実験を行い、光沢むらを評価し、少しでもむ
らが認められたものは、不可（×）とした。

【００２６】これを（３）式の関係より、Ｈｂ／ＨＲと
Ｎ² ／Ｒ×ｄｂ／ｄＲの関係でプロットしたものが図３
である。この結果より、評価結果が○から×に推移す許
容ラインは、対数回帰とよく相関することを本発明者は
発見した。この回帰式は、 （Ｈｂ／ＨＲ）≧０．８５６６Ｌｎ｛（Ｎ² ／Ｒ）・
（ｄｂ／ｄＲ）｝−０．５０７７ ここで、Ｌｎ｛Ｘ｝は、Ｘの自然対数をあらわすであ
る。

【００２７】以上より、光沢むらを起こさず良好な画像
が得られる、ロール硬度ＨＲ、厚さｄＲ、外径Ｒ、中間
転写体弾性体硬度Ｈｂ、厚さｄｂ、ニップ長Ｎの関係
は、 （Ｈｂ／ＨＲ）≧０．８５６６Ｌｎ｛（Ｎ² ／Ｒ）・（ｄｂ／ｄＲ）｝−０． ５０７７ …（４） であることがわかる。

【００２８】図４は、本発明の画像形成装置の第１実施
形態の構成図である。図４において、ベルト状の中間転
写体５０は、ローラ５＿１，５＿２、および加熱ロール
２により支持されて矢印方向に回転を行う。加熱ロール
２には、加圧ロール３が対向して配置されている。加熱
ロール２と加圧ロール３は逆の配置とすることもでき、
また、加圧ロール３を内部に熱源を持つ加熱ロールとし
てもよい。中間転写体５０の周辺には４つの感光体１＿
１，１＿２，１＿３，１＿４が配置され、各感光体は、
それぞれ帯電器１０＿１，１０＿２，１０＿３，１０＿
４により一様に帯電された後、濃度信号に応じてオンオ
フされた光ビームを走査する光ビーム走査装置２０によ
り露光され、各感光体上に静電潜像が形成される。各感
光体上の静電潜像は、それぞれ、黒、イエロー、マゼン
タ、シアン色のトナーが入った現像器１１，１２，１
３，１４により現像され、面積変調により濃度を表すい
わゆるディジタル画像の各色トナー像が各感光体上に形
成される。この各色トナー像は、順次、転写器５０＿
１，５０＿２，５０＿３，５０＿４により、中間転写体
５０へ転写され、中間転写体５０上に複数色のトナー像
が形成される。

【００２９】加圧ロール３は、トレイ６からの記録紙Ｐ
の送紙に伴い、加熱ロール２に圧接する。その後、上記
の複数色のトナー像を保持した中間転写体５０と記録紙
Ｐが、タイミングを合わせて加熱ロール２と、加圧ロー
ル３との間を移動し、加圧加熱される。溶融温度以上に
加熱されたトナーは軟化、溶融し、記録紙Ｐに浸透し、
その後固化することで転写定着が行われる。加熱領域出
口冷却装置７および冷却装置４は加熱領域から一体とな
って搬送される中間転写体５０および記録紙Ｐを冷却す
るもので、これによりトナーは凝集固化し、記録紙Ｐと
の強い接着力が生じる。冷却装置４により冷却された中
間転写体５０および記録紙Ｐはさらに搬送され、曲率半
径の小さなロール５＿２において記録紙Ｐが記録紙Ｐ自
体の腰の強さによって中間転写体５０からトナーととも
に分離され、記録紙Ｐ上にカラー画像が形成される。記
録紙Ｐに転写、定着されたトナー像の表面は中間転写体
５０の表面にならい平滑化され高光沢となる。

【００３０】感光体１＿１，１＿２，１＿３，１＿４と
しては、各種無機感光体（Ｓｅ、ａ−Ｓｉ、ａ−Ｓｉ
Ｃ、ＣｄＳ等）の他に、各種有機感光体を用いることが
できる。トナーはイエロー、マゼンタ、シアン等の色素
を含有した熱可塑性のバインダで構成され、公知の材料
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，溶融温度（Ｔｍ）１２０℃，溶
融温度での粘度（η）４０００Ｐａｓのトナーを用い
た。なお、トナーの平均粒径は７μｍのものを用いた。
また、各色のトナーの、記録紙Ｐ上でのトナー量は、そ
の色素の含有量によりおよそ０．４ｍｇ／ｃｍ² 〜０．
７ｍｇ／ｃｍ² になるように露光条件または現像条件が
設定される。本実施形態では、各色共０．６５ｍｇ／ｃ
ｍ² に設定した。

【００３１】中間転写体５０は、ベース層と表面層の２
層構造のものを用いた。ベース層は、カーボンブラック
を添加した厚さ７０μｍのポリイミドフィルムを用い
た。本実施形態では、トナー像を感光体から中間転写体
に静電的に、画像乱れなく転写するために、ベース層の
体積抵抗率はカーボンブラックの添加量を変化させ、１
０¹⁰Ωｃｍに調整した。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使用す
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等を用いることが
可能である。

【００３２】また、表面層は、トナー像を感光体から中
間転写体に静電的に画像乱れなく転写するために、その
体積抵抗率を１０¹⁴Ωｃｍに調整し、また、中間転写体
から用紙への同時転写定着を行うときに、トナー像を挟
み中間転写体と紙の密着をよくするために、ゴム硬度１
０，３０，４０，５０，７０度、厚さ１０，３０，５
０，１００μｍのシリコーン共重合体をそれぞれ用い
た。シリコーン共重合体は、弾性を持ちその表面が常温
でトナーに対して粘着性を示し、さらに、記録媒体へト
ナーを効率的に移行させるために、溶融して流動化した
トナーを離しやすくする特性を有しているため、表面層
には最適である。

【００３３】加熱ロールおよび加圧ロールとしては、金
属ロール、または、金属ロール上にシリコーンゴム等の
耐熱弾性層を形成したものを用いることができる。加熱
ロールの内部には熱源が配置され、その加熱温度は、加
熱領域でのトナー温度がトナー溶融温度（Ｔｍ）以上と
なるように設定、制御される。本実施形態においては、
アルミニウムの中空ロール上に硬度３０，５０，６０度
のシリコーンゴムを厚さ１，２，３ｍｍで積層した、外
径５０ｍｍの加熱ロール、およびアルミニウムの中空ロ
ール上に硬度５０度のシリコーンゴムを厚さ１ｍｍで積
層した、外径３０，５０，８０ｍｍの加圧ロールをそれ
ぞれ用い、加熱ロール内部の熱源としては、ハロゲンラ
ンプを使用した。また、ニップ長は，３，６，９ｍｍに
なるように、加熱加圧両ロールの押しつけ力を変化させ
調整した。

【００３４】記録紙Ｐは、普通紙として富士ゼロックス
（株）製Ｊ紙を用い、また、表面平滑紙としては富士ゼ
ロックス（株）製Ｊコート紙を用いた。Ｊ紙表面の接触
式３次元表面粗さ計による十点平均粗さＳＲｚの測定値
は、おおよそ２０μｍであり、Ｊコート紙表面の十点平
均粗さＳＲｚは５μｍである。スクリーンは垂直万線を
用い、線数は２００線とした。

【００３５】上記構成で、中間転写体、トナー像の搬送
速度（転写定着速度）が８０，１２０，１６０ｍｍ／ｓ
で、上記の範囲でロール硬度ＨＲ、厚さｄＲ、外径Ｒ、
中間転写体弾性体硬度Ｈｂ、厚さｄｂ、ニップ長Ｎを組
み合せて、表面平滑紙（Ｊコート紙）に画像出力し、光
沢ムラの評価し、（Ｈｂ／ＨＲ）と｛（Ｎ² ／Ｒ）×
（ｄｂ／ｄＲ）｝の関係でプロットした。結果は既に説
明した図３に示すとおりである。

【００３６】また、光沢ムラの評価は、目視により光沢
ムラを知覚できるか否かを判断することでおこなった。
この結果より、ある｛（Ｎ² ／Ｒ）・（ｄｂ／ｄＲ）｝
に対して許容レベルの光沢ムラを得るためには、｛（Ｎ
² ／Ｒ）・（ｄｂ／ｄＲ）｝に対して決まるある（Ｈｂ
／ＨＲ）以上にすることが必要であることがわかる。

【００３７】この結果は前述した通りであり、評価結果
が○から×に推移す許容ラインに対し、対数回帰する
と、 （Ｈｂ／ＨＲ）＝０．８５６６Ｌｎ｛（Ｎ² ／Ｒ）・
（ｄｂ／ｄＲ）｝−０．５０７７ となった。

【００３８】以上より、光沢むらを起こさず良好な画像
が得られる、ロール硬度ＨＲ、厚さｄＲ、外径Ｒ、中間
転写体弾性体硬度Ｈｂ、厚さｄｂ、ニップ長Ｎの関係
は、前述のとおり、 （Ｈｂ／ＨＲ）≧０．８５６６Ｌｎ｛（Ｎ² ／Ｒ）・（ｄｂ／ｄＲ）｝−０． ５０７７ …（４） であることがわかる。

【００３９】また、前記（４）式を満たすように、ロー
ル硬度ＨＲ、厚さｄＲ、外径Ｒ、中間転写体弾性体硬度
Ｈｂ、厚さｄｂ、ニップ長Ｎを調整し、普通紙（Ｊ紙）
に上述の転写定着速度で画像出力したところ、いづれの
転写定着速度においても光沢ムラのない良好な画像が得
られた。図５は、本発明の画像形成装置の第２実施形態
の構成図である。

【００４０】図２において、ベルト状の感光体１は、ロ
ーラ５＿１，５＿２、５＿３および加熱ロール２により
支持されて矢印方向に回転する。加熱ロール２には、加
圧ロール３が対向して離間して配置されている。加熱ロ
ール２と加圧ロール３は逆の配置とすることもでき、ま
た、加圧ロール３を内部に熱源を持つ加熱ロールとして
もよい。感光体１は帯電器１０により一様に帯電された
後、濃度信号に応じてオンオフされる光ビームを走査す
る光ビーム走査装置２０により露光され、感光体１上に
静電潜像が形成される。感光体１上の静電潜像は現像器
１１により現像され、面積変調により濃度を表すいわゆ
るディジタル画像のトナー像が感光体１上に形成され
る。現像器１１，１２，１３，１４にはそれぞれ黒、イ
エロー、マゼンタ、シアン色のトナーが入っており、上
記の帯電、露光、現像を繰り返すことにより、感光体１
上に複数色のトナー像が形成される。

【００４１】加圧ロール３は、トレイ６からの記録紙Ｐ
の送紙に伴い、加熱ロール２に圧接する。その後、上記
の複数色のトナー像を保持した感光体１と記録紙Ｐが、
タイミングを合わせて、加熱ロール２と、加圧ロール３
との間を移動し、加圧加熱される。溶融温度以上に加熱
されたトナーは軟化、溶融し、記録紙Ｐに浸透し、その
後固化することで転写定着が行われる。加熱領域出口冷
却装置７および冷却装置４により冷却された感光体１お
よび記録紙Ｐはさらに搬送され、曲率半径の小さなロー
ル５＿３において記録紙Ｐが記録紙Ｐ自体の腰の強さに
よって感光体１からトナーとともに分離され、記録紙Ｐ
上にカラー画像が形成される。記録紙Ｐに転写・定着さ
れたトナー像の表面は感光体１の表面にならい平滑化さ
れ高光沢となる。

【００４２】感光体１としては、耐熱性を有する各種感
光体（Ｓｅ、ａ−Ｓｉ、ａ−ＳｉＣ、ＣｄＳ等）を用い
ることができる。トナーは第１実施形態と同じものを用
い、各色のトナーの、記録紙上のトナー量も第１実施形
態と同じ０．６５ｍｇ／ｃｍ² に設定した。加熱ロー
ル、加圧ロールは第１実施形態のものと同様のものを用
いた。

【００４３】記録紙Ｐは、富士ゼロックス（株）製Ｊコ
ート紙を用いた。スクリーンは第１実施形態と同様に垂
直万線を用い、線数は２００線に設定した。上記構成
で、感光体、トナー像の搬送速度（転写定着速度）が８
０，１２０，１６０ｍｍ／ｓで、（４）式を満たすよう
に、ロール硬度ＨＲ、厚さｄＲ、外径Ｒ、感光体表面硬
度Ｈｂ、厚さｄｂ、ニップ長Ｎを調整し、表面平滑紙
（Ｊコート紙）に上述の転写定着速度で画像出力したと
ころ、いづれの転写定着速度においても光沢ムラのない
良好な画像が得られた。

【００４４】次に、再度図４を参照して、もう１つの実
施形態および実施例について説明する。ここでは、感光
体、帯電器、光ビーム走査装置、現像器、転写器は、図
４を参照して説明した第１実施形態と同じであり、その
説明を省略する。中間転写体５０は、第１実施形態と同
様にベース層と表面層の２層構造のものを用いた。ベー
ス層は、第１実施形態と同様であるので説明を省略す
る。

【００４５】中間転写体表面層は、トナー像を感光体か
ら中間転写体に静電的に画像乱れなく転写するために、
その体積抵抗率を１０¹⁴Ωｃｍに調整し、硬度７０度、
厚さ１０μｍのポリテトラフルオロエチレンを用いた。
加熱ロールおよび加圧ロールとしては、第１実施形態と
同様に、アルミニウムの中空ロール上に硬度６０度のシ
リコーンゴムを厚さ３ｍｍで積層した、外径５０ｍｍの
加熱ロール、およびアルミニウムの中空ロール上に硬度
５０度のシリコーンゴムを厚さ１ｍｍで積層した、外径
５０ｍｍの加圧ロールを用い、加熱ロール内部の熱源と
しては、ハロゲンランプを使用した。また、ニップ長
は、６ｍｍになるように、加熱加圧両ロールの押しつけ
力を変化させ調整した。

【００４６】これにより、Ｈｂ／ＨＲ＝６０／５０＝
１．１７ Ｎ² ／Ｒ×ｄｂ／ｄＲ＝６² ／５０×１０／３＝２．４ ０．８５６６Ｌｎ｛（Ｎ² ／Ｒ）・（ｄｂ／ｄＲ）｝−
０．５０７７＝０．２４ よって、 （Ｈｂ／ＨＲ）≧０．８５６６Ｌｎ｛（Ｎ² ／Ｒ）・
（ｄｂ／ｄＲ）｝−０．５０７７ であり、（４）式を満たす。

【００４７】上記構成で、中間転写体、トナー像の搬送
速度が１６０ｍｍ／ｓで、表面平滑紙（Ｊコート紙）に
上記線数で画像出力し、光沢ムラの評価を行った。その
結果、光沢ムラのない良好な画像が得られた。

【００４８】

【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、ハイライト領域から中濃度部、高濃度部
の全領域において光沢ムラや画素の乱れがなく、さら
に、高光沢度な、高画質の画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】光沢むらと転写定着速度、画像濃度との関係を
示すグラフである。

【図２】一方のロールが他方のロールに食い込んでニッ
プ部を形成している状態を示す模式図である。

【図３】光沢むらの評価結果を示す図である。

【図４】本発明の画像形成装置の第１実施形態の模式図
である。

【図５】本発明の画像形成装置の第２実施形態の模式図
である。

【符号の説明】

１，１＿１，１＿２，１＿３，１＿４ 感光体 ２，３ 加熱ロール ４ 冷却装置 ５＿１，５＿２，５＿３ ロール ６ 用紙トレイ ７， 加熱領域出口冷却装置 １０，１０＿１，１０＿２，１０＿３，１０＿４ 帯電
器 １１，１２，１３，１４ 現像器 ２０ 光ビーム走査装置 ５０ 中間転写体 Ｐ 記録紙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 哲夫 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

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 循環しながら表面にトナー像を担持し該
   トナー像を所定の転写定着部に搬送する無端ベルト状の
   トナー像担持体と、 シート状の記録媒体を、前記トナー像担持体上のトナー
   像が前記転写定着部に搬送されるタイミングに合わせて
   該転写定着部に搬送する記録媒体搬送手段と、 前記転写定着部において、前記トナー像担持体の裏面に
   接する第１のロールと、該第１のロールとの間に、前記
   トナー像を間に挟んだ前記トナー像担持体と前記記録媒
   体とを挟圧する第２のロールとを有し、これら第１およ
   び第２のロールにより前記トナー像を加熱および加圧す
   る加熱加圧手段とを備え、 前記第１のロールと前記第２のロールとに挟圧された位
   置を通過した記録媒体を前記トナー像担持体に接した状
   態に保ったまま該記録媒体を該トナー像担持体により所
   定の剥離位置まで搬送して該記録媒体を該トナー像担持
   体から剥離することにより該記録媒体上に定着された画
   像を形成する画像形成装置において、 前記第１のロールおよび前記第２のロールがそれぞれ表
   面層を有するとともに、前記トナー像担持体が前記記録
   媒体に接する側に表面層を有し、 前記第１のロールおよび前記第２のロールが互いに押圧
   してなるニップ部において、該第１のロールおよび該第
   ２のロールのうちの一方の凹側のロールの該ニップ部の
   部分に平面もしくは凹面が形成されるように、前記第１
   のロールおよび前記第２のロールの、各径、および各表
   面層の材料および厚さが選定されてなり、かつ、 前記第１のロールおよび前記第２のロールのうちの、前
   記凹側のロールとは異なるもう一方の凸側のロールの外
   径をＲ（ｍｍ）、前記凹側のロールの表面層の、タイプ
   Ａデュロメータ硬さ、試験による硬さおよび厚さを、そ
   れぞれＨＲ（度）、およびｄＲ（ｍｍ）、前記トナー像
   担持体の、前記記録媒体に接する表面層の、タイプＡデ
   ュロメータ硬さ試験による硬さ、および厚さを、それぞ
   れＨｂ（度）、およびｄｂ（μｍ）、前記ニップ部の、
   前記トナー像担持体の移動方向の幅であるニップ幅をＮ
   （ｍｍ）としたとき、 （Ｈｂ／ＨＲ）≧０．８５６６Ｌｎ｛（Ｎ² ／Ｒ）・
   （ｄｂ／ｄＲ）｝−０．５０７７ ここで、Ｌｎ｛Ｘ｝は、Ｘの自然対数をあらわすの関係
   を満たすように、前記第１のロール、前記第２のロー
   ル、および前記トナー像担持体の各表面層の材料および
   厚さが選定されてなることを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記第１のロールの表面層および前記第
   ２のロールの表面層が、いずれもゴム弾性体からなるこ
   とを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記トナー像担持体の表面層がゴム弾性
   体からなることを特徴とする請求項１記載の画像形成装
   置。
4. 【請求項４】 前記トナー像担持体の表面層が樹脂から
   なることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。