WO2007023974A1

WO2007023974A1 - 画像形成装置

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Publication number: WO2007023974A1
Application number: PCT/JP2006/316786
Authority: WO
Inventors: Yasunori Chigono; Makoto Fukatsu
Original assignee: Canon Kabushiki Kaisha
Priority date: 2005-08-22
Filing date: 2006-08-21
Publication date: 2007-03-01
Also published as: US7783242B2; JP2007086747A; US20070147917A1

Abstract

記録材を選ばない幅広い記録画像が得られるとともに、光沢専用紙においては高光沢で高品位な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。定着器ａと、この定着器からの記録材をニップにて加熱するベルトと、このベルトと共に移動する加熱後の記録材を冷却する手段と、を有する光沢付与器ｂと、記録材を定着器に導入した後、光沢付与器には導入せずに出力する記録モードＡと、記録材として光沢専用紙Ｐ２を用い、定着器と光沢付与器に導入して出力する記録モードＢと、を有し、記録モードＢにおいては、定着器から光沢付与器に挿入される前の記録材上のトナー層厚さをt1、光沢付与器を通過後の記録材上のトナー層厚さをt2としたときの、定着器ａで加熱処理し且つ光沢付与器ｂで光沢付与処理する前のトナー像中のトナー空隙率Ｇを，前記定着器を通過し前記光沢付与器に進入する前の記録材上のトナー層厚さｔ１と，前記光沢付与器を通過後の記録材上のトナー層厚さｔ２とにより次のように定義した場合に、トナー空隙率Ｇ（％）＝１００＊（ｔ１−ｔ２）／ｔ１、前記第２の記録モードの時、１５％≦Ｇ≦６０％を満たすように、定着器ａ及び光沢付与器ｂの定着条件を設定する。

Description

明細書画像形成装置技術分野

本発明は、光沢性に優れたトナー画像を得ることができる画像形成装置に関する。背景技術

従来から、複写機、プリン夕、' 'ファクシミリ、これらの複合機能を有する複写機などの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 —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、熱可塑性樹脂からなる透明樹脂層を設けた記録材（光沢専用紙）に、熱可塑性樹脂からなるカラートナーを転写し、加熱、溶融することによりカラ一画像を形成する画像形成方法がある。それらの画像形成方法を実施する望ましい定着器として、ベルト定着器がある。ベルト定着器は、トナー像を担持した記録材を耐熱ベルト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つている。このベルト定着器を用いると、トナー像は記録材の透明樹脂層に埋め込まれる。よって、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。，

このような画像形成方法においては、トナーと記録材表面を如何に平滑に境目なく作成するかということが課題となる。特開 2 0 0 2— 0 9 1 2 1 2号公報においては、ベルトの硬度を最適化することにより画像の境目の平滑化不良を改善し、より平滑な記録面が得られると記載されている。また、特開 2 0 0 4 - 2 0 5 5 6 3号公報においては、ベルト定着器の定着温度を記録紙の樹脂層の軟化温度から一定の範囲に規定することにより、記録紙の樹脂層におけるブリスタの防止とトナー画像の段差感（図 4 Cに示す段差ひ）を解消すると記載している。発明の開示

前述したように、樹脂層を設けた光沢専用紙と、ベルト定着鎏をもってしても、トナーの段差ひによる光沢不良を完全に消すことは難しい。特に、ベルト定着器で定着する前のトナー像の段差の影響で生じるディンプル S 1 (図 4 D に示す）が原因の光沢不良を解消することは難しい。

具体的に、図 5の（c ) はトナー像を担持する記録材がベルト定着器の定二ップ部 N 2に進入する直前のタイミングを表した概略模型断面図である。符号 Sで示す空間は四方を記録材ゃベルトで塞がれた状態になる。つまり、空間 sの下方は記録材 Pの樹脂層 P 2 aによって、空間 Sの上方は定着ベルト 6 4 によって、空間 Sの記録材移動方向上流はトナ一層 Tによって、空間 Sの記録 · 材移動方向下流は定着エップ部 N 2によって、それぞれ塞がれている。このため、樹脂層 P 2 aがベルト 6 4の表面に密着できない状態であ。この空間 S の存在により、ベルト定着器で定着した後の記録材表面には図 5の（d ) に示すようなディンプル S 1が生じる。このディンプル S 1の発生を抑えるためには、空間 Sを小さくすればよい。前述のように、この空間 Sを小さくするために最適な硬度のベルトを選択したり、記録紙の樹脂層の熱変形量を最適化する等の改善が測られている。しかしながらこの空間 Sの影響を抑えることは困難であつた。

そこで本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、高光沢で高品位な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にある。 ' 上述の課題を解決するための本発明は、記録材上にトナー像を形成する画像形成部と、前記画像形成部で記録材上に形成されたトナ" J像を加熱処理する定着器と、前記定着器よりも記録材移動方向下流側に設けられている光沢付与器

' であって、記録材上のトナー像と接触する無端状ベルトと、前記ベルトの外周面と接触し記録材を挟持する二ップ部を形成する加圧 ΰ—ラとを有し、前記べル卜に記録材を接触させた状態で記録材上のトナー像を加熱処理した後冷却する光沢付与器とを有し、前記定着器でトナー像を加熱処理した後、前記光沢付与器で光沢付与処理せずに記録材を出力する第 1の記録モードと、前記定着器でトナー像を加熱処理した後、前記光沢付与器で光沢付与処理し、その後出力する第 2の記録モードと、を有する画像形成装置において、前記定着器で加熱処理し且つ前記光沢付与器で光沢付与処理する前の記録材上のトナー像中のトナー空隙率 Gを，前記定着器を通過し前記光沢付与器に進入する前の記録材上のトナー層厚さ t l ( u rn) と，前記光沢付与器を通過後の記録材上のトナ一層厚さ t 2 i m) とにより下記のように定義した場合に、

トナー空隙率 G (%) = 1 0 0 * ( t 1— t 2 ) Z t 1

前記第 2の記録モードの時、 1 5 %≤G≤6 0 %を満たすように前記定着器と前記光沢付与器がそれぞれ設定されることを特徴とする。

高光沢で高品位なトナー画像を得ることができる。図面の簡単な説明

第 1図は第 1の実施形態の画像形成装置の概略構成模型図でる。

第 2図は画像形成部の部分と中間転写ベルト機構部の部分の拡大模型図で . ある。

第 3図は第 1の定着器の部分と第 2の定着器の部分の拡大模型図である。第 4 A, 4 B , 4 C , 4 D及び 4 E図は記録材上のトナーの状態を示す概略図である。

第 5図は実施例 3及び比較例 1について、記録材上のトナーの定着状態に係る概略図である。

第 6図は第 2の実施形態の画像形成装置の概略構成模型図である。

第 7図は記録材 P' 2上のトナー層の厚み t 1、 t 2を求めるために、記録材 P 2上に形成したテストパターンを示した図である。

第 8図はオフセットによる画像欠落評価、搬送ローラ汚れ詳価、光沢不良評価を行うために、記録材 P 2上に形成じたテストパターンを示した図である。発明を実施するための最良の形態

〈第 1の実施形態〉

( 1 ) 画像形成装置例の全体的な概略説明

図 1は本発日月に係る画像形成装置の第 1の実施形態の概略構成模型図である。 1は画像形成装置本体（以下、装置本体と記す）である。 2はこの装置本体 1の排紙ロ側に連設したベルト定着器ユニット（光沢付与器）である。本例ではこのベルト定着器ュニット 2は装置本体 1とは別筐体のオプショナルな装置として、写真等の光沢専用紙及び様々な紙種への画像出力を可能とする。装置本体 1は 4色フルカラ一電子写真画像形成装置（タンデム型のカラー記録装置）である。この装置本体 1に対してカラー画像読取り装置やパーソナルコンピュータ等の外部ホスト装置 2 0 0が接続される。そのホスト装置 2 0 0 から装置本体 1の制御手段部（C P U) 1 0 0に画像データ等の各種情報信号が入力する。制御手段部 1 0 0はホスト装置 2 0 0から入力する各種情報信号に基づいて画像形成シーケンス制御を実行する。 . 装置本体 Ίは装置内に図面上左から右に順にタンデム配列した第 1〜第 4 の 4つの画像形成部（色ステーション：.画像形成手段） K · Y · M · Cを備えている。また、その 4つの画像形成部の下側に中間転写ベルト機構部 1 6を備えている。'

図 2は上記の画像形成部 K · Y · M · Cの部分と中間転写ベルト機構部 1 6 の部分の拡大模型図である。図 3は装置本体 1側の第 1 ( )定着器（定着器） a の部分とベルト定着器ユニット 2側の第 2の定着器（光沢付与器） bの部分の拡大模型図である。

画像形成部 K · Y · M · Cは、基本的には、何れも同じ電子写真プロセス機構であり、それぞれ、

1 ) 駆動手段（不図示）によって矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される、像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、ドラムと記す）

1 1

2 ) そのドラムの表面を所定の極性 ·電位に一様に帯電する一次帯電器 1 2.

3 ) そのドラムの一様帯電面に光像露光 Lして静電潜像を形成する露光装置としてのレーザースキャナュニット 1 3

4 ) ドラムに形成された静電潜像をトナー画像として現像する現像装置 1 4

5 ) 中間転写べルドを介してドラム 1と協同して一次転写部 T 1を形成する一次転写装置（一次転写ローラ） 1 5

等の電子写真プロセス機器を有している。

第 1の画像形成部 Kは、現像装置 1 4に現像剤としてブラックトナーを納めてあり、ドラム 1 1上にブラックトナー画像を形成する。第 2の画像形成部 Yは、現像装置 1 4に現像剤としてイェロートナーを納めてあり、ドラム 1 1上にイェロートナー画像を形成する。

第 3の画像形成部 Μは、現像装置 1 4に現像剤としてマゼン夕卜ナ一を納めてあり、ドラム 1 1上にマゼン夕！ ^ナ一画像を形成する。

第 4の画像形成部 Cば現像装置 1 4に現像剤としてシアントナーを納めて . あり、ドラム 1 1上にシアントナー画像を形成する。

なお、電子写真機構によるトナー画像の形成原理 ·プロセス自体は公知であるからその説明は省略する。

中間転写ベルト機構部 1 6は、可撓性を有するエンドレスの中間転写ベルト (以下、ベルトと記す） 1 7と、このベルト 1 7を懸回張設させた駆動ローラ 1 8 ·二次転写対向口一ラ 1 9 ·テンションローラ 2 0と、二次転写ローラ 2 1と、を有する。ベルト 1 7の、テンションローラ 2 0と駆動ローラ 1 8.間の上行側ベルト部分を各画像形成部のドラム下面に渡らせてある。ベルト 1 7は駆動ローラ 1 8が回転駆動されることにより矢印の時計方向にドラム 1 1の回転速度とほぼ同じ速度にて回転駆動される。

各画像形成部における一次転写ローラ 1 5はそれぞれベルト 1 7の裏側（内面側）に配置され、ベルト 1 7を介して対応するドラム 1 1の下面に当接させている。.これにより、ドラム 1 1とベルト 1 7の表側（外面側）との間に一次転写二ップ部 T 1が形成される。

二次転写ローラ 2 1はベルト 1 7を介して二次転写対向ローラ 1 9に当接させている。これによりベルト 1 7の表面との間に二次転写二ップ部 T 2が形成される。

フルカラー画像形成動作は次のとおりである。第 1〜第 4の画像形成部 K - Y · M · Cがそれぞれの画像形成タイミングに合わせて順次駆動される。またベル卜 1 7も回転駆動される。そして、各画像形成部のドラム面にそれぞれ所定の制御タイミングにて、フルカラー画像の、ブラック成分像、イェロー成分像、マゼンタ成分像、シアン成分像に対応した色トナー画像が形成され、.それぞれ一次転写二ップ部 T 1においてベルト 1 7の面に対して順次に位置合わせ状態で重畳転写される。これにより、ベル卜 1 7上に未定着のフルカラートナー画像が合成形成される。

各画像形成部において一次転写後にドラム 1 1上に残留したトナ一はクリ —ナ（不図示）により除去される。あるいは現像同時クリ一ニングされる。ベルト 1 7上に合成形成された未定着のフルカラートナ画像は、引き続くベルト 1 7の回動で搬送されて二次転写エップ部 T 2に至る。そして、この二次転写二ップ部 T 2に対して、第 1の給紙装置 2 2または第 2の給紙装置 2 3 から 1枚分離給紙されて所定の制御タイミングで導入された記録材（記録シー卜） P 1または P 2'に対して一括転写される。二次転写後にベルト 1 7上に残留したトナーはクリ一ナ（不図示）により除去される。'

第 1の給紙装置 2 2の給紙カセット 2 4には記録材 P 1として普通紙を積載収納してある。第 2の給紙装置 2 3の給紙カセット 2 5には記録材？ 2として光沢専用紙を積載収納してある。

ここで、本例においては、記録材 P 1としては坪量 8 1 gの普通紙を用いた。また記録材 P 2としては坪量 2 2 0 gの樹脂層を備えた光沢専用紙を用いた。光沢専用紙としての記録材 P 2は、接奢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こ有する基材と、前記顔料塗工層上に設けられた熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂層とを有する。熱可塑性樹脂としては、ポリエステル樹脂、スチレン一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。本実施例では、 2 0 0 gの基材紙の表裏に顔料塗工を施し、片面にポリエステル樹脂を 1 5 / m塗工した、坪量 2 2 0 gの光沢専用紙を記録材 P 2として用いた。制御手段部 1 0 0は、普通紙を用いて画像形成を実行する普通紙記録モード (以下、記録モード Aまたは第 1の記録モードと称する）が指定されている場合には、第 1の給紙装置 2 2の給紙ローラ 2 6を駆動させて給紙カセット 2 4 内から普通紙である記録材 P 1を 1枚分離給紙する。そして、その記録材 P 1 を搬送路 2 7、 3 0で搬送して二次転写ニップ部 T 2に対して所定の制御タイミングで導入する。

また制御手段部 1 0 0は、表面に樹脂層を備えた光沢専用紙を用いて画像形成を実行する写真モード（以下、記録モード Bまたは第 2の記録モードと称する）が指定されている場合には；第 2の給紙装置 2 5の給紙ローラ 2 8を,駆動させて給紙カセッ .ト 2 5内から光沢専用紙である記録材 P 2を 1枚分離給紙する。そして、その記録材 P 2を搬送路 2 9、 3 0で搬送して二次転写ニップ部 T 2に対して所定の制御タイミングで導入する。

二次転写二ップ部 T 2を出た記録材 P 1または記録材 P 2はベルト 1 7の面から曲率分離して、搬送路 3 1で装置本体 1内の第 1の定着器 aに導入される。この第 1の定着器 aは熱口一ラ定着器である。これについては後述する。制御手段部 1 0 0は、記録モード Aが指定されている場合には、第 1の定着器 aを所定の記録モド A用の定着条件にて制御する。その記録モード A用の定着条件は、記録材 P 1上の未定着のフルカラートナ一画像を十分に加熱溶融混色させて定着状態にすることができる定着条件である。これについては後する。また、制御手段部 1 0 0は、フラッパ切り替え機構 7 1 (図 3 ) を制御して、第 1の定着器 aよりも記録材搬送方向下流側に配設してあるフラッパ . (搬送路切り替え手段） 3 2を図 3の 2点鎖線示の第 1姿勢に保持する。これにより、第 1の定着器 aを出た記録材 P 1は上向き搬送路 3 3側に誘導され、フル力ラー画像形成物として第 1排紙口一ラ対 3 4により装置本体 1側の第 1排紙トレイ 3 5に排出される。

また、制御手段部 1 0 0は、記録モド Bが指定されている場合には、第 1 の定着器 aを所定の記録モ一ド B用の定着条件にて制御する。これについては後述する。また、制御手段部 1 0 0は、フラ'ッパ 3 2を図 3の実線示の第 2姿勢に保持する。これにより、第 1の定着器 aを出た記録材 P 2は直進搬送路 3 6側に誘導され、第 2排紙ローラ対 3 7により装置本体 1側からベルト定着器ュニッ卜 2内に導入される。該ュニット 2内に導入された記録材 P 2は搬送路 3 8 ·搬送ローラ 3 9を通って、第 2の定着器 bであるベルト定着器に導入されて二次定着（光沢付与処理）を受け、光沢性に優れたフルカラー画像形成物として第 3排紙ローラ対 4 0によりユニット 2側の第 2排紙トレィ 4 1に排出される。 ' ■ すなわち、記録モード Aが指定されている場合には，未定着のフルカラートナー画像を担持した記録材（普通紙） P 1は第 1の定着寧 aだけで十分な定着処理を受けてフルカラ一画像形成物として第 1排紙トレイ 3 5に排出される。記録モード Bが指定されている場合には、未定着のフルカラートナー画像を担持した記録材（光沢専用紙). P 2は、第 1の定着器 aによる一次定着（仮定着

(加熱処理））と第 2の定着器 bによる二次定着（本定着（光沢付与処理））の 2回の定着処理を受けて、光沢性に優れたフルカラー画像形成物として第 2 排紙トレイ 4 1に排出される。

上記の記録モード A時の第 1の定着器 aの制御と、記録モード B時の第 1の定着器 aおよび第 2の定着器 aの制御については後述する。 . , 本実施例の画像形成装置は、モノクロ画像形成物の出力も可能である。モノクロ画像形成モードを選択すると、ブラックトナ一画像を形成する第 1の画像形成'部 Kだけが画像形成動作し、他の画像形成部は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ない。そして、第 1の画像形成部 Kのドラム 1 1に形成されたブラックトナー画像がベルト 1 7に一次転写される。そのトナ一画像が二次転写ニップ部 T 2において、記録材 P 1 (記録モ一ド Aが指定されている場合）または記録材 P 2 (記録モード Bが指定されている場合）に二次転写される。記録材 P 1の場合は第 1の定着器 aだけで十分な定着処理を受けてモノクロ画像形成物として第 1排紙トレイ 3 5に排出される。記録材 P 2の場合は第 1の定着器 aによる一次定着と第 2の定着器 bによる二次定着の 2回の定着処理を受けて、光沢性に優れたモノク口画像形成物として第 2排紙卜レイ 4 1に排出される。

( 2 ) 第 1定着器（定着器） a

本例において、第 1定着器 aは、熱ローラ定着器（オイルレス定着器）である。図 3を参照して、 5 1は定着部材としての定着口一ラ、 5 2は加圧部材としての加圧ローラである。定着.ローラ 5 1は金属の中空パイプローラの外周面に弾性層を具備させている。また、中空パイプローラ内に熱源としてハロゲンランプ H Iを配設してある。加圧ローラ 5 2も金属の中パイプローラの外周面に弹性層を具備させている。また、中空パイプローラ内に熱源としてハロゲンランプ H 2を配設してある。上記の定着口一ラ 5 1と加圧口一 γ 5 2は上下に並行に配列され、回転自由に軸受支持されると共に加圧機構により互いに加圧されて定着エップ部 N 1を形成する。定着ローラ 5 1は駆動源 M 1により時計方向に回転駆動される。加圧ローラ 5 2は定着ローラ 5 1の回転に従動して回転する。 - 制御手段部 1 0 0は、ドライノ 7 7を制御して駆動源 M lにより定着口一ラ 5 1を回転駆動する。また、給電部 7 3 · 7 4を制御してハロゲンランプ H 1 ： H 2に電力を給電して発熱させ、定着口一ラ 5 1と加圧ローラ 5 2を加熱する。定着口一ラ 5 1と加庄ローラ 5 2の表面温度がそれぞれサーミス夕 TH 1 · T H 2で検知され、その検知温度情報が制御手段部 1 0 0に入力する。制御手段部 1 0 0は入力する検知温度情報に基づいて、第 1定着器 aが所定温度に温調されるように、給電部 7 3 · 7 4からハロゲンランプ H 1 · Η 2への供給電力を制御する。

制御手段部 1 0 0は、駆動源 M lや給電部 7 3 · 7 4を制御して、第 1定着器 aの定着速度や温調温度を調整することができる。また、加圧機構 7 2を制御して、定着ローラ 5 1と加圧ローラ 5 2間にかけられている加圧力を解除して、定着口一ラ 5 1と加圧ローラ 5 2を離間した状態に切り替え保持することもできる。ローラ 5 1 · 5 2の離間はカムローラ（不図示）により、定着口一ラ 5 1、加圧ローラ 5 2のそれぞれの支持板金（不図示）の間にかけられている加圧力を解除するよう制御した。

( 3 ) 第 2定着器（光沢付与器） b

第 2定着器 bは、加熱一冷却一分離による高光沢画像出力を可能とするベルト定着器である。図 3を参照して、 6 1は第 1定着ローラ（以下、.定着ローラと記す）、 6 2はこの定着ローラ 6 1から所定間隔を保ち配設された回転口一ラ（以下、分離口一ラと記す）である。 6 3はこの分離ローラ 6 2の上側に配設された回転ローラ（以下、テンションローラと記す）である。 6 4は上記 3 本のローラ 6 1 - 6 2 - 6 3間に懸回張設したエンドレスの定着ベルトである。 6 5は定着ベル卜 6 4を挟み定着ローラ 6 1に対峙して圧接される第二定着ローラ（以下、加圧ローラと記す）である。 6 7は冷却ファンであり、定着べルト 6 4の内側で、定着ローラ 6 1と分離口一ラ 6 2との間に配設され、定着ローラ 6 1と分離口一.ラ 6 2との間の定着ベルト部分を記録材冷却領域として該領域 Rの定着ベル卜部分を空冷する。，冷却領域 Rでの定着ベルトの曲率が定着ベルドの剛性によってほぼ一定の曲率で保持されるように、定着ベルト 6 4にはテンション口一ラ 6 3により所定の張力が与えられる。

定着ローラ 6 1は、直径 6 0 mm、肉厚 5 mmのアルミニウム製中空パイプにより構成される。その中空パイブ内部には、熱源としてのハロゲンランプ H 3が配設されている。

加圧ローラ 6 4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。コア部分は直径 4 4 mm、厚さ 5 mmのアルミニウム製中空パイプにより構成され、弾性層は J I S _ A硬度 5 0度、厚さ 3 mmのシリコーンゴムにより構成され、離型層は厚さ 5 0 の P F A (tetraf luoroe thy l ene— er f luoroalkyl vinyl ether copolymer)により構成される。コア部分の中空パイプ内部には、熱源としてのハロゲンランプ H 4が配設されている。

定着ローラ 6 1と加圧ローラ 6 5は定着ベルト 6 4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二ップ部 N 2を形成させている。

定着ベル卜 6 4は、本例では；ベース榭脂層（基材）の上に、弹性層、ブライマ層、鏡面状の離型層（平滑表面層）を積層して構成される。基材は 1 0 0 / mのポリイミド樹脂からなり、弾性層としてはシリコーンゴムを用いる。更にその上にプライマ層を介して離型層としての P F Aチューブ（3 0 m) を接着して、定着ベルト 6 4を作成している。

制御手段部 1 0 0は、ドライバ 7 8を制御して駆動源 M 2により定着ローラ 6 1を所定の速度で回駆動する。この定着ローラ 6 1の回転躯動により定着ベルト 6 4が矢印の時計方向に回動状態になる。分離ローラ 6 2 ·テンションローラ 6 3 ·加圧ローラ 6 5は定着ベルト 6 4の回転に伴い従動回転する。また、制御手段部 1 0 0は、給電部 7 5 · 7 6を制御してハロゲンランプ Η 3 · Η 4に電力を給 «して発熱させ、定着ローラ 6 1.と加圧ローラ 6 4を加する。定着ローラ 5 1と加圧 fci—ラ 5 2の表面温度がそれぞれサーミス夕. TH 3 - TH 4で検知され、その検知温度情報が制御手段部 1 0 0に入力する。制御手段部 1 0 0は入力する検知温度情報に基づいて、第 2の定着器 bが所定温度に温調されるように、給電部 7 5 · 7 6からハロゲンランプ H 3 · Η 4への供給電力を制御する。すなわち、定着口一ラ 6 1と加圧口一ラ 6 5を所定の温度に温調管理して定着二ップ部 Ν 2の温度を所定の定着温度に瘟調する。前述したように、記録材として表面に樹脂層を備えた光沢専用紙 Ρ 2を用いる写真モードの場合に、第 1の定着器 aでトナー画像の一次定着（仮定着）を受けた記録材 P 2が第 2の定着器であるこのベルト定着器 bに導入されて二次定着（本定着）を受ける。

すなわち、ベルト定着器 bに導入されだ記録材 P 2は、定着二ップ部 N 2 定着べルド 6 4と加圧ローラ 6 5との間に導入されて挟持搬送される。記録材 P 2の一次定着済みの卜ナ一画像面が定着ベル卜 6 4の表面に対面する。記録材 P 2は定着二ップ部 N 2を挟持搬送されていく過程で一次定着済みのトナ一画像の更なる十分な加熱溶融混色がなされる。また記録材表面の樹脂層の温度が高温に上昇して柔らかくなり、さらに定着ローラ 6 1と加圧ローラ 6 5との圧力が加わることにより、トナー画像がその高温軟化 φ樹脂層中に埋没される。同時に記録材表面は定着ベルト表面に密着する。そして、記録材 Ρ 2は定着ベルト表面に密着した状態で定着ベルト 6 4の回転と共に、定着エップ部 Ν 2と分離ローラ 6 2との間である冷却領域 Rを搬送される。.この冷却領域において、記録材 Ρ 2は冷却ファン 6 7及びそれを囲むエアダク 'ト 6 7 a内を流れるエアフローの作用により定着ベルトを介して強制的に効率よく冷却される。冷却ファン 6 7によって記録材の面に直交するェアフロ一が生じている。このように定着ベルト 6 4の表面に密着状態の記録材 P 2は、冷却領域で十分に冷却され、分離ローラ 6 2の位置へ至り、分離ローラ 6 2により定着べルト 6 4の曲率が変化する領域で定着ベルト 6 4の表面から自らの剛性（こし）により剥離（曲率分離）する。分離ローラ 6 2の位置では、記録材 P 2は凡そ 3 0 °Cまで冷却され、分離ローラ 6 2の曲率にて定着ベルト 6 4の表面から自然に分離し、高光沢なトナー画像を得ることができた。そして光沢性に優れたフルカラー画像形成物（またはモノクロ画像形成物）として第 3排紙ローラ対 4 0によりユニット 2側の第 2排紙トレイ 4 1に排出される。

ところで、写真調の高光沢画像を得るには、上述したように、記録材 P 2 (光沢専用紙）にトナー像を形成し、このトナー像をベルト定着器を用いて記録材 P 2表面の樹脂層に埋め込む処理が有効である。この光沢付与処理により、処理後の記録材 P 2表面が平滑になり、光沢度が向上する。

しかしながら、ベルト定着器で光沢付与処理する際に、図 5 (c) に示したような空間 Sの存在により、ベル！^定着器で光沢付与処理した後の記録材 P 2 表面には図 5 (d) に示すようなディンプル S 1が生じる。この記録材 P 2表面にディンプル S 1が発生すると記録材 P 2表面の平滑性低下し、結果的に出力画像の光沢度が低下してしまう。 '

そこで、本発明者らは、ディンプル S 1の発生原因である空間 Sをどうすれば小さくできるか検討した。その結果、第 1の定着器 a 加熱処理し且つベルト定着器で光沢付与処理する前の記録材 P 2上のトナー像中の空隙を増やせ . ば好ましいことが判明した。つまり、第 1の定着器 aによる加熱処理を抑えるのが有効なのである。 '

図 5は、第 1の定着器 aによって記録材 P 2上のトナー像を充分に溶融させた後第 2の定着器 bで光沢付与処理する場合（処理 B 1) と、第 1の定着器 a による加熱処理を抑え卜ナ一層中に空隙が残った状態で第 2の定着器 bによる光沢付与処理を行う場合（処理 B2) と、の違いを表すフローである。（a) → (b) → (c) → (d) の順に示すフローが処理 B 1 (比較例 1) であり， (a) → (e) → (f ) → (g) の順に示すフローが処理 B 2 (実施例 3) である。（a) は未定着状態、つまり第 1の定着器 aに導入される前の記録材 P 2とトナーの状態を表している。トナ一は粒子として記録材 P 2上に存在し、その厚さは、二次色部分（2色のトナーが重なった部分）で 17 111〜20 m程度である。

まず、（b) 〜（d) に示す処理 B 1では、第 1の定着器 a よるトナー像への加熱及び加圧が充分であるため、トナーがよく溶融してトナー層内部の空隙が減少する。結果として、（b) のよう、一次定着後のトナー層厚 t 1は 9. 5 mまで減少する。一次定着後のトナー層にはトナー粒界がほとんど見られず、トナーは良く融け固まった状態にある。そして、（C ) に示すように、第 2の定着器 bの定着二ップ部 N 2前において、トナーの境界部には記録材 P 2と定着ベルト 6 4及びトナー層 Tによって囲まれる空間 Sが存在する。この空間 Sは四方を樹脂で囲まれた状態にあり、空間 Sから空気は容易に抜け出ることが出来ない。その結果、（d ) に示すように、二次定着後の記録材 P 2の樹脂層 P 2 aの表面に空間 Sが原因のディンプル S 1が発生する。このディンプル S 1は一枚の記録材 P 2表面に多数存在する。上述したように出力画像の光沢度は、記録材 P 2の樹脂層 P 2 aの表面、及びトナー像 Tの表面の平滑性に左右される。従って、ディンプル S 1が出力画像の光沢度を低下させる原因になる。

一方、（e；) 〜（g) に示す処理 B 2の場合、（e ) に示すように、第 1の定着器 aを通過した段階では依然としてトナー層が厚く、トナー層内部には多くの空隙が残されている。そして、（f ) に示すように、処理 B 1の場合と同様、第 2の定着器 bの定着エップ部 N 2前において、記録材 P 2と定着ベルト 6 4 ¾びトナー層 Tによって囲まれる空間 Sが生じる。しかしながら、 'トナ一層部分に空隙が残っているため、第 2の定着器 bによるトナー層の溶融とともに空間 Sから空気が徐々に抜け出ることが可能となる。もちろん、（g ) にすように、トナーの状態によっては全ての空気を取り除くことは出来ないが、ディンプル S 1の大さを処理 B 1の（d ) の場合より確実に小さく出来る。よって出力画像の光沢度を処理 B 1の場合より高くできる。

このように、第 2の定着器 bに導入される前の記録材 P 2上のトナー層にトナ一空隙がどの程度残っているかが、光沢不良と大きく関係していることが判明した。そこで、第 1の定着器 aによる加熱処理後のトナ一層中に空隙がどの程度残っていればディンプル S 1を小さく出来るのかということを更に検討した。本発明者らは、第 1の定着器 aによる加熱処理後のトナ一層中に占める空隙の割合（空隙率）を求めるために、第 1の定着器 aで加熱処理した後のトナー層の厚み t l ( m) と、第 2の定着器 bで光沢付与した後のトナー層の厚み t 2 (fim) と、の差を計測するこ'とにした。第 2の定着器 bで光沢付与した後のトナー層に残る空隙は非常に少ないので、第 1の定着器 aで加熱処理した後のトナー層の厚み t l (/ m) から第 2の定着器 bで光沢付与した後のトナ一層の厚み t 2 ( m) を差し引いた値（t l—t 2) が、第 1の定着器 aで加熱処理した後の.トナー層に占める空隙量と見なせるのである。.

そこで、厚み t l (urn) と厚み t 2 (urn) を用いて第 1の定着器 aによる加熱処理後のトナー層中の空隙率を求めることにした。具体的には、以下の式で表すことができる'。

トナー空隙率 G (%) 100 * ( t 1— t 2) Z t 1.

後述するが、第 1の定着器 aの定着条件を種々変えて空隙率 Gと出力画像の光沢度との相関関係を調べてみた。その結果、 1 5%≤G≤60%、より好ましくは 40%≤G≤6.0%を満たす時に記録材 P 2表面に発生するディンプル 1が小さく、光沢度が高いことが判明した。したがって、記録モード B (第 2の記録モード）.の場合は、 1 5%≤G≤60%、より好ましくは 40 %≤G; ≤60%を満たすように第 1の定着器 a及び第 2定着器 bの定着条件を設定すればよいことが判明した。

( 3 ) 記録モ一ド A時の第 1の定着器 aの制

前述のように、普通紙記録モ一ドである記録モード Aが指定されている場合には、制御手段部 100は、第 1の定着器 aについて、本例においては、プロセススピード 1 30mm/ s、定着ローラ温度 190 °C、加圧ローラ温度 19 0°Cに制御する。これにより、記録材 P 1上の未定着のフルカラートナー画像を十分に加熱溶融混色させて定着状態にすることができる。あるいは、記録材 P 1上の未定着のモノク口トナー画像を十分に加熱溶融定着状態にすることができる。本画像形成時のプロセススピードは 1 3 Omm/sである。

(4) 記録モード B時の第 1の定奢器 aおよび第 2の定着器 bの制御写真モードである記録モード指定されている場合には、制御手段部 1 0 0は、第 2の定着器 bについて、本例においては、定着ベルト 6 1及び加圧口 —ラ 6 5の表面温度が 1 7 0 、定着スピードは 3 5 mm/ sに制御する。このとき、第 1の定着器 aと第 2の定着器 bの間で速度差を生じるが、第 1の定着器 aと第 2の定着器 b間で記録シートの速度を減速して第 2の定着器 bの速度に合わせて記録材を第 2の定着器 bに突入させる。

また、第 1の定着器 aにて一次定着を受けて第 2の定着器 bへ導入される前の記録材 P 2上のトナー層厚さを t 1 ( xm) 、この記録材が第 2の定着器 b へ導入されて二次定着を受けた後のトナー像厚さを t 2 ( tm) とじたとき、第 2の定着器 bへ導入される前の一次定着済みトナー層中のトチ一空隙率 G (%) は次の式で表すことができる。 '

卜ナ一空隙率 G ( ) = 1 00 * ( t 1 - t 2 ) / t 1

そこで、本実施例の記録モード Bでは、 1 5%≤G≤6 0 %、より好ましくは 40 %≤G≤60%となるように、第 1の定着器 aの定着条件が予め設定さている。具体的には、第 1の定着器 aの定着条件を、次の（5·) 項で述べる各実施例のうちの一つの条件に予め設定すればよい。

なお、後述する実施例は、第 2の定着器 bの設定を上述のように固定し、第 1の定着器 aの設定を種々変化させて出力される画像の光沢性を評価している。し力 ^しながら、第 2の定着器 bの設定は上述の設定に限られるものではなく、 1 5 %≤G≤6 0 %を満たす範囲で上述とは別の設定でも構わない。上述したトナー空隙率 Gは、トナー層内部のトナー粒界により作られる隙間を、トナーの（真の）体積で除した時の割合を百分率として表したものである。上記のトナー層 t 1および t 2は、記録材 P 2の全体の厚さ測定から求めた。白地部分の平均値から、後述するべ夕画像部分の平均値を差し引いて、トナー層の厚さとして求めた。しかしながら、特に二次定着後のトナー層 t 2の測定については、全体の膜厚からは正確なトナ一厚さが求められないケースもあ · た。したがって、厚み t 2の測定法としては、二次定着後の記録材 P 2を切断し、切断面を顕微鏡で測定することにより直接 t 2を測定する方法が好ましレ^ 本例においては、室温 2 3 °C、湿度 5 0 %の環境下において、記録材 P 2 上に図 7のようなトナ一像を形成し、第 1の定着器 aで加熱処理した後の画像サンプル S A 1と.、第 1の定着器 aで加熱処理し更に第 2定着器 bで光沢付与処理'した後の画像サンプル S A 2を得る。 A 4サイズの記録材 P 2上に形成する画像は、縦横それぞれ 2 5 mmの大きさで、二次色のベ夕のパッチ画像（たとえば青）を 9個均等に配置したものである。こうして得られた S A 1、 S A 2の画像のパッチ画像部分を切り出す。次に、断面を切り出す。市販力ミソリを画像記録面側から垂直に当て、サンプルを押し切る。このようにして得られた断面を光学顕微鏡（対物 2 0倍から 5 0倍）にて観察し、トナー層の表面と、トナ一層と樹脂層界面と、の間の距離を測定し、トナー層厚さとした。' 9個のパッチ夫々 3点測定し、全 2 7測定から平均値を算出する。このように画像サンプル S A 1より t 1を算出し、同様にして、 S A 2より t 2.を算出する。次に、第 2の定着器 bの定着条件について説明する。

第 1の定着器 aは定着口一ラとしてゴムローラを用いているが、トナー像を充分に潰すことができず、約 1 0 mのトナー'段差 α (図 4 C) ができてしまレ、第 1の定着器 aだけでは出力画像の光沢度を向上させるといった観点からは好ましくない。そこで、第 1の定着器 aで一次定着し、第 2の定着器 bで二次定着することでトナ一層の段差が小さくなる定着条件を選択した。具体的には、まず、装置本体 1で記録材（光沢専用紙） P 2に未定着トナ一画像を形成した。この画像は、トナー層の厚み t l、 t 2を求める時に用いる画像と同じように（図 7のように）、トナー量が最大になるベ夕画像部を記録材 P 2に部分的に形成したものである。この未定着トナー像を形成した記録材 P 2を第 1 の定着器 aで処理せず第 2の定着罨 bで直接処理する。この処理を第 2の定着器 bの設定（温度や処理速度等）を種々変更して複数回実施する。そして、差 ο;がなくなつた時の設定を第 2め定着器 bの設定とした。このようにして決定した第 2の定着器 bの設定の一つが、上述したように、定着ベルト 61表面及び加圧ローラ 65表面の制御温度 170 °C、定着スピード 35 mm/ sである。

このようにして実験した結果、第 2の定着器 bの設定として、まず、加圧時間て 3 (s) は 0. 05 s e c以上 0. 25 s e c以下、，より好ましくは 0. 1 36じ以上0. 2 s e c以下が好ましい。さらに、定着ベルト 61表面および加圧ローラ 65表面の章殳定温度は 100°C以上 200°C以下、より好ましくは 130°C以上 170°C以下がよい。

ここで、加圧時間て 3 (s) は、定着二ップ幅 N 2 (mm) Zプロセススピ —ド（mmZs) により算出した。定着エップ幅 N 2 (mm) は記録画像を表裏逆にして、トナー画像面が加圧口一ラ 65側になるように第 2の定着器 bに挿入し、通紙中に 10 s e cほどモータ一駆動を停止し、 '再度駆動して取り出 'した記録画像上の光沢変化幅を測定して N 2の幅とした。この幅 N 2を用いてて 3を算出した。

さらに、図 4 Aから図 4 Eをもちいて説明すると、図 4 Aに示す定着前の状態のように、光沢専用紙である記録材 P 2上に写されたトナ一 Tは未定着状態で数 / m〜数十 ^ mの高さを持っている。本実施例では、第 1の定着器 a 及び第 2の定着器 bを用いることにより、図 4 Bに示すように、トナー像が樹脂層（透明樹脂層） P 2 aに完全に溶けて平滑になり、高光沢画像が得られることを目指している。 P 2 bは記録材 P 2の基材である。ところが、加熱が不十分であると、図 4 Cのように記録材 P 2の表面にトナーが十分溶け込まずに段差ひが残ったり、また、記録材表面も十分に溶け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。更に加熱した場合は、図

4 Dのように、トナーの段差感はなくなるが、トナーど樹脂層 P 2 aの境に、ディンプル S 1のような光沢不良を生じることがある。また、加熱しすぎた場合、図 4 Eのように、トナー像がつぶれすぎて、幅が広くなり画像がぼやけてしまう（以下、にじみ、という）。

このような問題が発生しないように、定着条件を検討し、良好な画像が得られるように調整した。

( 5 ) 実施例 1 5、比較例 1〜 3

以下の実施例 1 ,〜5及び比較例：!〜 3は、すべて、光専用紙である記録材 P 2を用いた写真モードである記録モード Bでの画像形成である。実施例 1〜 5及び比較例 1〜3 'では、第 2の定着器 bの設定を上述の設定に固定し、第 1 の定着器 aの設定を種々変化させている。ベルト定着器である第 2の定着器 b は、定着ベルト 6 1及び加圧ローラ 6 5の表面温度が 1 7 0 °C 定着スピードは 3 5 mmZ sに制御される。したがって第 1の定着器 aの設定のみが実施例や比較例毎に異なっている。しかしながら、 1 5 %≤G≤6 0 %を達成する範囲で第 2の定着器 bの設定も上述の設定とは別の設定にして構わない。

[実施例 1 ]

本実施例では、第 1の定着器 aの定着ローラ 5 1及び加圧ローラ 5 2間にかけられている加圧力 ¾解除し、ローラ 5 1 · 5 2を離間させて、その離間した口一ラ 5 1 · 5 2藺に小ナー像を保持した記録材 P 2を通紙した。両口一ラ 5 1 · 5 2は、 5 5 mm/ sの表面速度（定着速度）にて回転駆動した。定着口ーラ及び加圧ローラ表面温度は、それぞれ 1 7 5 °Cに保持するよう制御した。この設定により、記録材 P上のトナー像には圧力が掛からず、ローラの輻射熱のみが加わることになる。このように、未定着トナー像にローラの輻射熱のみを与えることによって装置内でのトナー飛散を抑えることができる。

[実施例 2 ] 本実施例では、第 1の定着器 aの定着ローラ 51及び加圧口一ラ 52間の圧力を 30 ONに設定し、且つ両ローラ表面温度はそれぞれ 50°Cに保持するよう制御した。両ローラ 51 · 52は、 55mmZsの表面速度（定着速度）にて回転駆動した。第 1の定着器 aほ、図示しない冷却ファンおよび、ローラに内包するヒー夕による加熱を制御し、表面温度が 50°Cを維持するように温度調整される。

[実施例 3 ]

本実施例では、第 1の定着器 aの定着ローラ 51及び加圧ローラ 52間の圧力を 30 ONに設定し、且つ両口一ラ表面温度は、 12 Q :に保持するように制御して定着を行った。両口一ラ 51 · 52は、 55 mm/ sの表面速度（定着速度）にて回転駆動した。

[実施例 4]

本実施例では、第 1の定着器 aの定着ローラ 51及び加圧ローラ 52間の圧力を 30 ONに設定し、且つ両口一ラ表面温度は、 135°Cに保持するように制御して定着を行った。両口一ラ 51 · 52は、 55mm/sの表面速度（定着速度）にて回転駆動した。

[比較例 1 ]

本比較例では、第 1の定着器 aの定着ローラ 51及び加圧口一ラ 52間の圧力を 30 ONに設定し、且つ両口一ラ表面温度は、 155 °Cに保持するように制御して定着を行った。両口一ラ 51 · 52は： 55mmZ sの表面速度（定着速度）にて回転駆動した。

[比較例 2]

本比較例では、第 1の定着器 aの定着ローラ 51及び加圧ローラ 52間の圧力を 300Nに設定し、且つ両口一ラ表面温度は、 135°Cに保持するように制御して定着を行った。両口一ラ 51 · 52は、 110mm/ sの表面速度（定着速度）にて回転駆動した。. .[実施例 5] ·

本実施例では、第 1の定着器 aの定着ローラ 51及び加圧ローラ 52間の圧力を 30 O Nに設定し、且つ両口一ラ表面温度は、 155 °Cに保持するように制御して定着を行った。両口一ラ 51 · 52は、 11 OmmZ sの表面速度（定着速度）にて回転駆動した。

[比較例 3]

本比較例では、第 1の定着器 aの定着口一ラ 51及び加圧口一ラ 52間の圧力を 30 ONに設定し、且つ両口一ラ表面温度は、 175 °Cに保持するように制御して定着を行った。両口一ラ 51 · 52は、 110 mmZ sの表面速度（定. 着速度）にて回転駆動した。

上記の実施例 1〜5、比較例 1〜 3について、前述した要領にて、を求めた。空隙率 G (=100 * ( t 1 - t 2) / t 1)

また、上記の実施例 1〜5、比較例 1〜3について、下記 a)'、 b) 、 c) の 3つの評価をした。

a) トナ一オフセットによる画像欠陥

評価画像は、図 8に示すように、 25 mm角の二次色（青）のベタ画像及び、同じく 25mm角の中にラインパターンで埋め尽くしたパッチ、同ラインパターンを 90° 回転した同様のパッチ、の 3種類を一画面に配置した画像を使用した。ライン画像は、画像部が 0. 25 mm、非画像部が 0. 5 mmの繰り返しパターンとした。上記評価画像の出力画像を以下の基準に基づき評価した。

〇：ベ夕部、ライン部ともにオフセット（欠損部分）が見られない。

△ :ライン部や、ベ夕部のエッジ部に、オフセットが見られる。

X：ライン、ベ夕問わず全体にオフセットがある。

b) 搬送ローラ汚れ

第 2排紙搬送ローラ 37に付着するトナー汚れを以下の基準に基づき評価した。〇：目視による付着がほとんどない。

△：付着は見られるが、付着量の増加はほとんどない。

X：付着があり、印字を繰り返すと付着量が増加する。

C ) 光沢不良（面積率（％) )'

図 4の Dに示す S 1のような、光沢不良を面積率で評価した。詳しくは、上記パターンを第 1及び第 2の定着器で定着後、記録表面を顕微鏡にて観察し、 S 1のよ'うな光沢不良部の面積と全体の面積から算出した。算出された面積から以下の基準で評価した。

◎：光沢不良面積率が 1 0 %未満

〇：同面積率が 1 0以上 2 0 %未満

X：同面積率が 2 0 %以上

上記の実施例 1〜 5、比較例 1〜3について、主な構成要件と、各例における評価結果を表 1にまとめる。

【表 1】

-表 1 評価結果

実施例 2 , 3 , 4および比較例 1は，第 1の定着器 aの定着ローラ及び加圧ローラ表面の温度を、それぞれ、 5 0， 1 2 0， 1 3 5 , 1 5 5 1：と変えた例である。比較例 1においては、光沢不良面積率が 2 0 %を超える結果であった。ラインパターン部分のトナ一段差感が悪く光沢度も低い結果であった。しかし、第 1の定着器 aの定着温度を下げることにより（実施例 4→ 3— 2) 、同面積率は低くなり、第 1の定着器 aの定着温度が 135 °Cの実施例 4においては、 20%以下となった。更に実施例 3、 2においては 10 %以下になり、トナーの段差感はほとんど見られず、均一な光沢表面が得られた。また、第 1の定着器 aによってトナー像を加圧せずに加熱するだけの実施例 1においても均一な光沢表面が得られた。 .

図 5は比較例 1と実施例 3の違いを表す定着モデル図である。（a)→ (e) → (f )→ (g) の順に示すフローが実施例 3、（a)→ ,(b)→ (c)→ (d) の順に示すフローが比較例 1である。（a) は未定着状態つまり、トナー像を転写後、第 1の定着器 aに導入される前の記録材 P 2とトナーの状態を表している。トナーは粒子として記録材 P 2上に存在し、その厚さは、二次色部分で. 17 mから 20 m程度である。

まず、（b) 〜（d) の比較例 1では、定着二ップ部 N1でトナー像に圧力を掛け、且つ定着ローラ 51の温度が充分高いため、トナーがよく溶融してトナ一層内部の空隙が減少する。結果として、（b)_のように、一次定着後のトナ一層厚 t iは 9. 5 imまで減少する。そのトナ一層にはトナー粒界がほんど見られず、トナーは良く融け固まった状態にある。そして、（c) に示すように、第 2の定着器 bでの定着エップ部 N 2前において、トナーの境界部には記録材 P 2と定着ベルト 64及びトナ一層 Tによって囲まれる空間 Sが存在する。この空間 Sは四方を榭脂で囲まれた状態にあり、空間 Sの内部の空気は容易に抜け出ることが出来ない。その結果、 (d) に示すように、二次定着後の記録材 P 2の樹脂層 P 2 aの表面にディンプル s 1が発生し光沢不良を生じる。画像の光沢度は、記録材 P 2の榭脂層 P 2 aの表面、及びトナー像 T の表面の平滑性に左右される。従って、ディンプル S 1を生じるとその部位の光沢にムラを生じる。一方、（e ) 〜（g ) の実施例 3の場合は、（e ) に示すように、第 1の定着器 aを通過した段階では、依然としてトナー層が厚く、トナー層内部には多くの空隙が残されている。そして、（f ) に示すように、第 2の定着器 bの定着二ップ部 N 2前において、記録材 P 2と定着ベルト 6 4及びトナ一層 Tによつて囲まれる空間 Sを生じるが、トナー.層部分については空隙が残っているため、 'トナー層の溶融とともに空間 Sの内部の空気が徐々に抜け出ることが可能となる。もちろん、トナーの状態によっては全ての空気を取り除くことは出来ないが、光沢ムラは確実に一定量減少することが可能となる。（g ) は第 2の定着器 bを通過後の記録材 P 2の表面状態を模した図でるが、ディンプル S 1の大きさはわずかであり、全体に均一な光沢面を形成可能である。

以上説明したように、第 1の定着器 aで一次定着され、第 2の定着器 bに導入される前の記録材 P 2上のトナー層にトナー空隙がどの程度残っているかが、光沢不良と大きく関係していることが予想される。そこで、前述のように、トナー層内部の空隙率 Gを算出し、この空隙率 Gが光沢不良部の面積率と相関 · があることが判明した。

更に、定着器 aの定着スピ一ドが異なる場合について、比較例 2、実施例 5、及び比較例 3の例を説明する。，比較例 2、実施例 5、及び比較例 3では、定着スピードを 1 1 0 mmZ sに変更し、空隙率 Gと光沢不良部の面積率との関係を見た。比較例 2については、定着スピードが早いにも拘わらず第 1の定着器 aの温度が充分ではないため、第 1の定着器 aでトナーに与える熱量が不足し過ぎ大量のトナーが定着ローラ 5 1にオフセットした。このため、第 2の定着器 bを通過した後の画像評価が出来なかった。実施例 5、比較例 3については、前述の実施例 2、 3、 4、比較例 1等の結果と同じ、空隙率 Gと光沢評価結果の傾向が見られた。以上の実験結果から、空隙率 Gは、 15〜60%が良いことが判明した。更に、 40〜60 %がより好ましい。 40〜60 %であることで、記録モード B において、より均一な記録画像を得ることができる。 . 実施例 2、 3について、トナ一同士あるいは、トナーと記録材 P 2との付着力が低く第 2排紙搬送口一ラ 37に一部のトナーが付着し搬送ローラにトナ —汚れが見られた。トナーは徐々に付着するため、個々の画像については問題ないが、耐久性能を重視し、光沢特性との両立を考慮すると、空隙率 Gは、 1 5%〜40%が良い結果であった。

また、第 1の定着器 aでの定着条件について、空隙率 Gが同程度であっても、 Ί、ナーオフセットの観点から、トナー層中におけるトナー溶融状態に差をつけない構成、充分な加熱時間をかけられる、より低速なプロセススピードが好ましい（本例では 55mmZs.程度）。

上述した実験結果から、記録モ一ド Bの場合の第 1の定着器 aの設定として、定着ローラ 51とトナー像が接触する場合は、加圧時間て 1は 0. 03 s e c 以上 0. 3 s e c以下、より好ましくは、 0. 05 s e c以上 0. 25 s e c が好ましい。また、定着ローラ 51および加圧ローラ 52の温度は、 110°C 以上 160 以下の高温領域と、 20°C以上 6 Ot:以下の低温領域が好ましい。ここで、加圧時間て 1 (s)'は、定着二ップ幅 Nl (ram) Zプロセススピード（mmZs) により算出した。定着二ップ幅 Nl (mm) は、画像を形成レた記録材を第 1の定着器 aに通紙中に 10 sほどモー夕一駆動を停止し、再度駆動して取り出した記録画像上の光沢変化幅を測定して N.1の幅とした。この N 1を用いてて 1を算出した。

また、定着ローラ 51とトナー像が直接接触しない場合（輻熱による加熱のみ）において、加熱時間て 2は 0. 2 s e c以上 10 s e c以下が好ましい。また、定着器 aの定着ローラ 51および加圧ローラ 52の温度としては、 10 0 以上 200°C以下、より好ましくは 150°C以上 200°C以下が好ましい。 .〈第 2の実施形態〉

本実施形態では、第 1の実施形態に対し、第 2の定着器 bの配置が大きく異. なる構成をとる。図 6はその概略図である。第 1の実施形態においては、第 1 〜第 4の画像形成部、第 1の定着器 a、第 2の定着器 bを凡そ同一直線状に配置し、記録モード Bにおいて、記録材 P. 2が水平に移動し出力される。

一方、本実施形態においては、記録モード Bにおいて、記録材 P 2は第 1の定着器 aから上方に湾曲搬送路 3 8を介して曲率をもって第 2の定着器 bベ案内して導入し、曲率方向を凡そ一方向に定め、記録材 P 1の記録面がその曲率の中心を向く面に配置している。つまり、記録モードにおいて、第 1の定着器 aから出力後の記録材 P 2の姿勢が、記録面を内側に曲率をもって排出、 ' 搬送されることを特徴とする。

[実施例 6 ]

. 本実施例は、第 2の実施形態に従うとともに、第 1の定着器 aの条件については、実施例 3に従う。評価結果は、先の実施例 3と同等の結果であり、良好な画像記録が可能であった。更に、実施例 3においては、記録材搬送路 3 8の通紙内面のトナー汚れが見られた。また、記録材 P 2上のトナー画像を観察すると頻度ほ低いが進行方向にスジ状の画像欠陥が見られた。しかしながら、本実施例においては、これらの汚れや、画像欠陥が比較的少ない結果であった。これは、実施形態のいを示している。第 1の実施形態においては、第 1の定着器 aと第 2の定着器 bは別々の箧体に固定されているため、通紙パスの位置精度の観点から不利な構成であると予想される。また、その間の搬送路 3 8についても、略直線に配置されている第 1の実施形態より、記録材 P 2の記録面を内側として搬送路と記録面の距離を安定して保つことができる第 2の実施 . 形態の方が有利であることも予想される。すなわち、上記の構成により、記録モード Bにおいて弊害となる、定着強度が低い記録面を乱す、あるいは搬送路を汚すことなく、第 1の定着器 a力 ^ら第 2の定着器 bに記録材 P 2を搬送することができる。

以上説明したように、幅広い紙メディアの定着性能を確保するとともに、専用紙を組合せ光沢性能に優れたカラ一画像記録をすることが可能となる。特に、樹脂層を設けた専用紙における、一次定着としての第 1の定着器 aの定着条件を、前記の所定の空隙率範囲内にすることにより、写真調の高光沢な好ましいトナー画像を得ることができる a

この出願は 2 0 0 5年 8月 2 2日に出願された日本国特許出願第 2 0 0 5 - 2 3 9 7 7 1及び 2 0 0 6年 8月 9日に出願された日本国特許出願第 2 0 0 6 - 2 1 6 7 9 3からの優先権を主張するのもであり、その内容を引用してこの出願の一部とするものである。

Claims

請求の範囲

1 . 記録材上にトナー像を形成する画像形成部と、

前記画像形成部で記録材上に形成されたトナー像を加熱処理する定着器と、前記定着器よりも記録材移動方向下側に設けられている光沢付与器であつて、記録材上のトナー像と接触する無端状べソレトと、前記ベルトの外周面と接触し記録材を挟持する二ップ部を形成する加圧ローラと、を有し、前記ベル卜に記録材を接触させた状態で記録材上のトナー像を加熱処理した後冷却する光沢付与器と、

を有し、前記定着器でトナー像を加熱処理した後、前記光沢付与器で光沢付与処理せずに記録材を出力する第 1の記録モードと、前記定着器でトナー像を加熱処理した後、前記光沢付与器で光沢付与処理し、その後出力する第 2の記録モードと、を有する画像形成装置であって、

前記定着器で加熱処理し且つ前記光沢付与器で光沢付与処理する前の記録材上のトナ一像中のトナー空隙率 Gを，前記定着器を通過し前記光沢付与器に進入する前の記録材上のトナー層厚さ t 1 ( Mm) と，前記光沢付与器を通過後の記録材上のトナー層厚さ t 2' ( u rn) とにより下記のように定義した場合, に、

トナー空隙傘 G (%) = 1 0 0 * ( t 1 - t 2 ) / t 1

前記第 2の記録モードの時、 1 5 %≤G≤6 0 %を満たすように前記定着器と前記光沢付与器がそれぞれ設定されることを特徴とする画像形成装置。

2 , 前記第 2の記録モードの時、前記トナー空隙率 G (%) が 4 0 %≤G≤6 0 %を満たすように前記定着器と前記光沢付与器がそれぞれ定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 2の記録モードの時、前記定着器で記録材上のトナー像に圧力が掛けられており、前記第 2の記録モードの時の前記定着器によるトナー像加熱時間は 0. 03 s e c以上 0. 3 s e c以下、前記定着器の設定温度は 1 10 以上 160°C以下または 20°C以上 60°C以下であり、前記光沢付与器によるトナー像加熱時間は 0. 05 s e c以上 0. 25 s e c以下、前記光沢付与器の設定温度は 100°C以上 200°C以下であることを特徴とする請求項 1に記載の画像形成装置。

4. 前記第 2の記録モードの時、前記定着器で記録材上のトナー像には圧力が掛けられておらず、前記第 2の記録モードの時の前記定着器によるトナー像加熱時間は 0. 23 6 0以上103 6じ以下、前記定着器の設定温度は 10

0°C以上 200°C以下であり、前記光沢付与器によるトナー像加熱時間は 0. 05 s e c以上 0. 25 s e c以下、前記光沢付与器め設定温度は 100°C以上 200°C以下であ'ることを特徴とする請求項 1に記載の画像形成装置。 '