(57)【要約】【課題】さらなる省エネ化や高画質化などの近年のユーザニーズを満足すると共に、画質を向上し、任意に圧力印加条件と加熱条件とを調整可能にする定着装置を提供すること、およびこの定着装置を有する画像形成装置を提供すること。【解決手段】デジタル原稿情報を元に、定着画像の画質調整のための微小発熱体を内蔵させた複数の定着用部材を搭載し、前記定着用部材のそれぞれが圧力と温度を独立に制御可能であり、前記定着用部材の前記制御により画質制御される画像形成装置を特徴とする。【選択図】図１
2010139948.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル原稿情報を元に、定着画像の画質調整のための微小発熱体を内蔵させた複数の定着用部材を搭載し、前記定着用部材のそれぞれが圧力と温度を独立に制御可能であり、前記定着用部材の前記制御により画質制御されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記定着用部材は定着部材毎に伸縮させる伸縮手段を介して第１の固定部材に前記定着用部材が複数でありかつ所定数のブロックとして固定され、前記第１の固定部材は第２の伸縮手段を介して伸張または収縮可能に第２の固定部材に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記所定数のブロックは、被画像定着される記録媒体の先端部と後端部とを把持する把持部と、前記定着部材の各々の定着を個々に行えるように把持する定着部材用把持部とを有して構成され、前記記録媒体の搬送、加熱、加圧を独立に制御できることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記画像形成装置は、該装置の操作部から入力される画質指定を行うか否かを提示し、前記提示により画質指定が行われると入力されると条件テーブルを参照して条件に合うかまたは近い条件を条件テーブルを参照してその条件テーブルに従って定着することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
トナー画像が載置された紙などの記録媒体に加熱加圧して前記トナー画像を前記記録媒体に定着させるための定着装置であって、
微小発熱体または前記微小発熱体と蓄熱体を内蔵させた定着用部材を複数搭載し、前記定着用部材のそれぞれが圧力と温度を独立に制御でき、前記定着用部材の前記制御により画質制御することを特徴とする定着装置。
【請求項６】
前記定着用部材は定着部材毎に伸縮させる伸縮手段を介して第１の固定部材に前記定着用部材が複数でありかつ所定数のブロックとして固定され、前記第１の固定部材は第２の伸縮手段を介して伸張または収縮可能に第２の固定部材に固定されていることを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
【請求項７】
前記所定数のブロックは、被画像定着される記録媒体の先端部と後端部とを把持する把持部と、前記定着部材の各々の定着を個々に行えるように把持する定着部材用把持部とを有して構成され、前記記録媒体の搬送、加熱、加圧を独立に制御可能であることを特徴とする請求項６に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度、圧力可変な定着装置およびこの定着装置により画質調整を可能にした複写機、プリンタ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、図８に示すようなデジタル複写機が使用されている。
従来のデジタル複写機では、紙などの媒体に転写されたトナー画像を、定着装置によって加熱、加圧されてトナー画像が紙などの記録媒体に定着される。
この定着装置では、定着ローラなどの加熱部材により形成されるニップ部に、トナー画像が載置された媒体を通過させ、加熱加圧して、媒体にトナーが定着される。この加熱加圧の際には、トナー画像が記録媒体である紙面上に融着され、元の原稿と同様の画像が再現される。
このような画像形成装置では、定着装置に定着されるトナーに必要な熱量と圧力との付与に、画像形成装置全体で消費されるエネルギーの大半が費やされている。したがって、定着装置の熱効率は消費エネルギーを決定する重要な因子であり、消費されるエネルギーはこの因子に大きく依存している。
【０００３】
従来の定着装置について分析すると、従来の方式は、（１）圧力定着方式、（２）熱定着方式、の２つに大別される。
これら２つの方式における共通課題は以下のとおりである。
１）  加圧力分布の均一化および皺防止を、対向する１対のロ−ラの構成で解決することが困難である。これは紙そのものの脆弱性とその紙の不均一な構造的な面に由来する。
２）  熱効率をより高く確保するためには、十分なニップ幅が必要である。
そのためにロ−ラ被覆ゴムの厚膜化、ロ−ラ径の増大を招き、余分な加熱や放熱現象のために、熱効率を最適化できない。
３）  吸湿による紙周辺部の伸び現象による皺の発生。
１対のロ−ラの中央部と両端部では、通過した紙の皺の発生を完全に防止することが難しい。
４）  モノクロ画像に比べ、フルカラー画像におけるトナ−層の厚さは3〜4倍程度であり、トナーの付着量が多い。
このためニップ幅を広く確保し、記録媒体上に形成された未定着トナー像を極力低温で、かつ長時間をかけて加熱定着することが好ましい。その結果、フルカラーの画像形成装置では、処理速度が低下する。また定着基材としてOHP（オーバーヘッドプロジェクタ）シートを用いる場合に、透光色再現性を確保するために、ニップ部での大きな加圧力が不可欠である。このため、フルカラー用の定着装置は、トナー面を均一に溶融して高光沢に仕上げるために、加熱ローラおよび加圧ローラ表面を平滑ないし鏡面にし、かつ耐熱弾性体を用いる必要性がある。
【０００４】
このような定着装置として、たとえば特許文献１には未定着トナー画像を有した記録材の搬送方向と直交する方向に分割された複数の定着手段を有し、複数の定着手段はそれぞれ異なった定着温度又は定着時間で未定着トナー画像を定着することが可能であって、かつそれぞれの定着手段は定着温度又は定着時間を一つの画像内で可変とした発明が記載されている（特許請求の範囲など）。
【０００５】
また特許文献２には、以下の発明が開示されている。
熱転写体４６が熱源４８により発熱された後、第１像担持ベルト２１からトナー像が転写され、その熱転写体４６上に転写されたトナーは熱転写体４６が熱源４８によりさらに加熱された後、記録材への熱転写と定着が同時になされる熱転写ユニットであって、前記熱転写ユニットは、記録材の表面と裏面の入力画像情報に応じて、前記熱源４８の発熱駆動を選択的にＯＮ／ＯＦＦし、また前記熱源４８の加熱温度を選択的に決定し、さらに転写部のニップ圧を選択的に決定する熱転写体を有する画像形成装置（特許文献の要約書参照）。
具体的には、特許文献２には、
複数の像担持体と、複数の像担持体のそれぞれに記録材の第１面の入力画像情報に応じて第１トナー画像を形成する第１画像形成ユニットと、無端移動する像担持ベルト上に第１トナー画像を担持する第１像担持ベルトからなる第１像担持ユニットと、複数の像担持体のそれぞれに記録材の第２面の入力画像情報に応じて第２トナー画像を形成する第２画像形成ユニットと、無端移動する像担持ベルト上に第２トナー画像を担持する第２像担持ベルトからなる第２像担持ユニットと、少なくとも１つ以上の、熱転写体と熱源からなる熱転写ユニットと、熱転写体から記録材上にトナー画像を転写する転写部で熱転写体に対向して位置する対向ローラとを備える画像形成装置であって、
前記熱転写ユニットは、前記熱転写体が前記熱源により発熱された後、前記像担持ベルトからトナー像を転写され、その熱転写体上に転写されたトナーは前記熱転写体が前記熱源によりさらに加熱された後、記録材への熱転写と定着が同時になされ、
記録材の表面と裏面の入力画像情報に応じて、前記熱源の発熱駆動を選択的にＯＮ／ＯＦＦすることを特徴とする画像形成装置の発明が記載されている（特許文献２の特許請求の範囲）。
【０００６】
しかしながら前記したいずれの特許文献にも、トナー画像が載置された紙などの媒体をローラ対で形成するか、ベルト対同士の接触により生じるニップに通過させて加熱、加圧する発明が開示されているにすぎない。即ち、加圧制御のみに関する開示は全く無いと言ってよい。
本発明は、画質調整装置の具体性・実施可能性の観点から、従来の装置と全く異なる発想の基に生み出されたものである。
【特許文献１】特開平１０−２８２８３５号公報
【特許文献２】特開２００７−７２０２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、従来のデジタル画像形成装置にあって、定着装置としてアナログ方式と言ってよいニップにおける一括定着方式が用いられているその問題点を、総合的に、かつ抜本的に解決すべく、なされたものである。すなわち従来のアナログ方式の定着装置では、以下の問題点が存在する。
熱ローラ方式における高速化された画像形成装置では、べた部の条件が基本となって開発が進められ、熱付与時間とニップ長さが過剰となり、必然的に装置の大型化を招いている。操作時間の短縮のために冷却ユニットを搭載したものも市販されている。商業用の200PPM（２００枚／分）を超える高速機では課題が多い。
またフラッシュランプ定着方式においては、電力の無駄、トナーの無い白紙部が多いときのエネルギー効率の悪さ、トナー積層状態・ドットの構成の違いに無関係な光照射による、余剰照射部分等の冷却のための冷却ユニットの必要性、光沢性と色相を制御に加圧を効果的に利用出来ず、画質向上は予想に反して望めない。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の有する問題点に鑑み成されたものであって、さらなる省エネ化や高画質化などの近年のユーザニーズを満足すると共に、画質を向上し、任意に圧力印加条件と加熱条件とを調整可能にする定着装置を提供すること、およびこの定着装置を有する画像形成装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するために、本件発明は、以下の解決手段を有する。
（１）  デジタル原稿情報を元に、定着画像の画質調整のための微小発熱体を内蔵させた複数の定着用部材を搭載し、前記定着用部材のそれぞれが圧力と温度を独立に制御可能であり、前記定着用部材の前記制御により画質制御されることを特徴とする画像形成装置。
（２）  前記定着用部材は定着部材毎に伸縮させる伸縮手段を介して第１の固定部材に前記定着用部材が複数でありかつ所定数のブロックとして固定され、前記第１の固定部材は第２の伸縮手段を介して伸張または収縮可能に第２の固定部材に固定されていることを特徴とする前記（１）に記載の画像形成装置。
（３）  前記所定数のブロックは、被画像定着される記録媒体の先端部と後端部とを把持する把持部と、前記定着部材の各々の定着を個々に行えるように把持する定着部材用把持部とを有して構成され、前記記録媒体の搬送、加熱、加圧を独立に制御できることを特徴とする前記（２）に記載の画像形成装置。
（４）  前記画像形成装置は、該装置の操作部から入力される画質指定を行うか否かを提示し、前記提示により画質指定が行われると入力されると条件テーブルを参照して条件に合うかまたは近い条件を条件テーブルを参照してその条件テーブルに従って定着することを特徴とする前記（１）乃至（３）のいずれかに記載の画像形成装置。
（５）  トナー画像が載置された紙などの記録媒体に加熱加圧して前記トナー画像を前記記録媒体に定着させるための定着装置であって、
微小発熱体または前記微小発熱体と蓄熱体を内蔵させた定着用部材を複数搭載し、前記定着用部材のそれぞれが圧力と温度を独立に制御でき、前記定着用部材の前記制御により画質制御することを特徴とする定着装置。
（６）  前記定着用部材は定着部材毎に伸縮させる伸縮手段を介して第１の固定部材に前記定着用部材が複数でありかつ所定数のブロックとして固定され、前記第１の固定部材は第２の伸縮手段を介して伸張または収縮可能に第２の固定部材に固定されていることを特徴とする前記（５）に記載の定着装置。
（７）  前記所定数のブロックは、被画像定着される記録媒体の先端部と後端部とを把持する把持部と、前記定着部材の各々の定着を個々に行えるように把持する定着部材用把持部とを有して構成され、前記記録媒体の搬送、加熱、加圧を独立に制御可能であることを特徴とする前記（６）に記載の定着装置。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によって、微小発熱体を内蔵させた定着用部材を複数搭載し、それぞれが（必要最小限の）圧力と温度を独立に設定可能であり、従来には無かった画質制御という付加価値の高い商品をユーザに提供することが出来るようになった。
また省エネ面でも以下に示すような画期的な効果が期待できる。
１）画質制御面：電子写真プロセスの画質としては、いわゆる銀塩写真の画質を目標レベルとしており、主に光沢性のある画質を実現するような制御である。画素粒子のトナーが銀塩粒子に比べ圧倒的に大きいため、従来方式では不均一な光沢性の画像が余儀なくされていた。本発明ではトナー積層状態ごとに制御条件の最適化を図ることでユーザに任意の領域で自由に画質制御が可能な画像形成装置を提供できる。
２）省エネ面：定着される紙などの媒体においてトナーが存在する領域（画像被定着部）を選択的に定着でき、また、付与する熱量はトナー変形に最低必須な量に少し余裕を持たせれば良いため、省力型の画像形成装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
(発明の着眼点)
図１は、本発明の概念図である。定着ユニットが加圧・加熱と搬送機能を独立に制御する構成に特徴がある。
図１において、加熱手段および加圧手段をトナー像が載置される記録媒体上の載置面側のみに接触させることとして配設させている。
【００１２】
図２は図１に示した本発明の概念図に示すシステムの加熱および加圧に関する制御のフローを説明するための図である。原稿読み取り（スキャナー）或いは書き込み（プリンターあるいは複写機）のための情報（定着パターン指示信号）を画質制御としての定着情報に変換するシステムを有する。
該定着情報には(a)加圧と搬送に関するタイミングチャートとしての情報と、(b)加圧条件・加熱条件・搬送速度等のプロセス（定着と搬送のプロセス）の条件が含まれている。
まず、図２に則り、画像元データをデジタル情報化する。ただし、画像元データとしてパーソナルコンピュータなどの文書作成・編集機能を用いた文書を用いる場合には、この文書が画像元データとなる。たとえば画像元データをスキャナー等の画像読み取り装置を用いてデータ化するには、公知の方法により読み取って画像元データを作成する（Ｆ１参照）。Ｆ１により得られた情報を、たとえばＦ２に示すように、カラーマネージメントにより、必要な濃度補正を使用する色毎の濃度補正データを用いて行う（Ｆ３参照）。またＦ４に示すようにユーザからの画像条件設定の指定がされると（Ｆ４において２の指定が選択された場合）Ｆｌａｇ２が立ち（Ｆ５−１）、ユーザから入力される所定のデータ（たとえば画質、使用する記録媒体の紙の種類（写真画像の光沢紙なのか一般紙なのか再生紙なのかなどの入力情報））が入力され（Ｆ５−２）これにより参照（参照テーブルからいくつかの条件を抽出した参照データから選択）されて（Ｆ６）、トナー画像を形成するための制御データを各光走査の制御等に反映させて（Ｆ７）、各色のトナー形成の制御を行ない各色のトナーにより現像されたトナー画像が、Ｆ７の条件に基づいて記録媒体上で定着され搬送される。
【００１３】
定着されるトナー画像は、ユーザからの指定データも反映されたものである。したがって、定着されたトナー画像には、各色のトナー画像が定着される記録媒体の、ある位置における各色毎のトナー量の情報と、位置情報を含み（これらを現像情報と呼ぶ）、その他ユーザからの画質（たとえば高画質（光沢紙に写真様画質として再現するための画質）、中画質（普通紙に画像）用各色の）トナー量（トナー厚み）の情報も有していることになる。
また、ユーザからの指定データには、定着されるための被定着体である記録媒体が、どのような種類のものであるか（紙であるのか、OHPなどのシート体なのか、人造紙（プラスチック製の紙）なのかなど）の情報が含まれるのが一般的である。
このように説明した被定着媒体である記録媒体上のトナー量（トナー厚み）は、画像位置データ（X1，Y1）〜（Xm，Yn）、濃度データDと基本的に一意対応している。すなわち、画像位置データと濃度データDとが記録媒体上にマッピングされたものと同一となる。
この同一のものを用いて加圧、加熱条件をデジタル的に設定可能とするように、加圧手段と加熱手段に、個々別に制御信号を送って制御を行ない、記録媒体上に載置されたトナー画像の記録媒体との定着が行える。
【００１４】
たとえばトナー画像の情報のうち色情報に関しては８ビット情報などとして指定されるが、本発明ではトナー画像の濃度情報が主に関係することができるため、加熱および加圧におけるトナー量の算出は極めて簡単なアルゴリズムを用いれば得られることになる。
例えば、記録媒体上に３つの領域に、それぞれ異なるパターンの画質調整例について、説明する。
領域１をハーフトーンとし、領域２を文字とし、領域３をカラー写真画像のパターンの画質であるとする。
一方、定着品質としては、３つのトナー画像の定着ケースがある。
１）  視覚的に柔らかな感じを求める「トナー変形の小さな定着」、即ち、散乱光が多い定着のケースである。これを定着ケース１とする。
２）  また平滑性を重視したトナー変形・融着による定着を実施するように、光沢度が高く、かつ彩度の高い像を得るケースである。これを定着ケース３とする。
３）  前記１）と２）の中間の定着状態のケースである。これを定着ケース２とする。
【００１５】
実機においては、カラー画像がＭ、Ｃ、Ｙの３色のトナーを用いるとしたときに３つのトナーの粒子があることによってカラー化するとした場合に、図３のＡ〜Ｄに示すように、定着されると上記した定着ケース１〜３のいずれか１つか、３つの定着ケースが混合したものの計４つの定着ケースパターン１〜４となる。図３において、Ａは定着ケース１のみによる定着ケースパターン１であり、Ｂは定着ケース３のみによる定着ケースパターン２であり、Ｃは定着ケース１〜３の３つの定着ケースが混合した定着ケースパターン３であり、Ｄは定着ケース２のみによる定着ケースパターン４である。
本発明者はトナー定着メカニズムに関し鋭意研究を重ねた結果、トナーの変形量を制御する条件を定量化し、温度に依存してトナー粘性係数と非定常温度場におけるトナー単位の荷重と変形率の関係などを求め、実機として、未定着トナーの積層状態は０〜４個の組み合わせから成る（すなわち４色のトナー粒子の有無により、０（４色全てなし）〜４色ありまでの組み合わせからなる）。
プリンターではカラーの色相(彩度、明度など)に基づき現像画像信号が生成される。
本発明では図７のタイミングチャートに示す未定着状態Ａを出発点として、状態Ｂ、Ｃ、Ｄを適宜、創生できる定着器を考案した。従来のニップによる一括加圧・加熱方式と異なる前記した図４に示すような分割・個別方式を考案した。
【００１６】
以下、図５〜７を参照しながら、本発明を、実施形態例により説明する。
（実施形態例）
先ず、図５により、加圧、加熱部材４を有する定着装置の構成を示す。
複数の加圧・加熱部材４は、それぞれ個別に微動伸縮２次部材５を介して、固定２次部材３に連結されている。固定２次部材３は微動伸縮一次部材２を介して、固定一次部材１に連結されている。固定一次部材１は十分な剛性を有し所定範囲の位置を保っている。２は複数の部材を数十μｍのストロークで１００ｍｓ以下の応答速度を有する保持部材であり、出力５００Ｎ（ニュートン）で１ＫＨｚのピエゾ素子を使用した。固定２次部材３は出力１００Ｎで１ＫＨｚのピエゾ素子を使用した。４は内部に発熱素子を有する加圧・加熱部材である。この加圧・加熱部材４の構成例を、図６の（Ａ）〜（Ｂ）に示す。本実施例では、図６に示すような構造を使用した。図６（Ａ）では、個別に加圧・加熱部材４に外部から高周波電流を流してジュール熱を発生させ、熱をトナー６に加えるケースを示している。網点部に定着に必須な所定の熱量を予め蓄熱させておくタイプのものを使用したケースを示す。図６（Ｂ）では、網点内部に発熱マイクロヒータが組み込まれているタイプのものを使用するケースを示す。必須な熱量は各加熱・加圧部材４により定着されるトナー量と、前記した定着ケースパターン１〜４の組み合わせとから算出され、この算出された熱量を発生させるように、加圧・加熱部材４を制御する。
【００１７】
加熱・加圧部材４の加圧面(トナーと接触する面)には、耐熱性のフィルム材を使用することによって、昇温に伴う熱膨張力を変形で解消させる設計とした。
耐熱性のフィルム材としては、トナーのガラス転移温度Ｔｇよりも５０℃以上Ｔｇの高い樹脂、たとえばポリイミド樹脂、ＰＴＦＥ樹脂、液晶性高分子樹脂などを挙げることができる。
これにより、隣接する加熱・加圧部材４の間に基本的には圧力は発生させず、円滑な動きを確保することができる。また網点部に液体や気体を充填させることでパスカルの定理を用いて等圧分布状態が作れる構造とした。
図４に示すように、ステップ１（Step1）は、紙、ＯＨＰフィルムなどの画像担持体７の表面の定着前のトナー６が載置された画像担持体７が、定着装置内に進入してきた瞬間を表している。
次いでステップ２では、加熱・加圧部材４が未定着トナー６にほぼ接触するまで下降させるように保持部材２が伸長した状態を示す。この時、加熱・加圧部材４は既に昇温されており、トナー６の表層部は加熱されて軽い融着状態が起きていることを示す。しかる後にステップ３において、微動伸縮２次部材５の伸長作用で個別に所定圧力（応力）を負荷することができる。
微動伸縮２次部材５には歪みモニター素子が組み込まれており、ストローク制御へ移行する制御回路とした。この歪みモニター素子はピエゾ素子を用い、伸縮により抵抗変化する素子でブリッジを組んだタイプのものであり、この歪みモニター素子を応力印加方向に配置することによって歪みを求めることができる。なお前記したストローク制御は、図４に示すステップ１〜３に示す制御において、負荷電圧で伸び量を制御し、更に梃式の部材を利用することによりレバー比でストロークを自在に稼いで制御を行なうことができる。
所定時間経過後、保持部材２と微動伸縮２次部材５は収縮し、ホームポジションの位置に戻る。
加熱・加圧部材４の加圧面積に応じて、以上のタイミングが設定される。
【００１８】
以上をまとめると下記のような動作フローとなる。
（１）準備（初期状態Step0）：原稿パターンからの情報を基にして、定着条件を設定し、処理ルーチンを決定するステップである。
（２）Step1：未定着原稿を定着部に搬入するステップである。
（３）Step2:：保持部材２の伸長により、固定２次部材３と、加熱・加圧部材４と、微動伸縮２次部材５が下降し、同時に加熱・加圧部材４の昇温(必要熱量を制御信号により制御)し、トナー６に接触するまで（位置的なバイアスにより）制御するステップである。
（４）Step3：必要な加熱・加圧部材４に対応する微調ピエゾ伸長（変位制御10μm位）
これらのフローにおいて以下のように工夫した。
■工夫：スレッシュの面積より広いベタ部はタイムラグを利用（Max．Load超えないように制御）した。
【００１９】
(実施形態の動作例)
加熱・加圧部材４の最小単位をたとえば10mm角（１０×１０ｍｍ2）とし、この最小単位を２g以下で形成する（ただしφ5mmピエゾ使用）。この加熱・加圧部材４の最小単位50ブロックを１セットとし、これを固定一次部材１の1ブロックとして配置する。固定一次部材１をたとえば、43mm幅＊116mm長さ＊20mm厚み（この１セットの重量が200g位）とし、これが加熱・加圧部材４の１ブロックとする。
これを幅方向に７ブロック配置し、超高速状態1.5m/s(300PPM相当)で1回の定着時間は80msであり、十分な応答性を保証できた。
次に、図５を参照して、加圧と搬送を同時に行わない設計について説明する。
Ｃ２は図３の保持部２と固定２次部材３と加圧・加熱部材４と微動伸縮２次部材５とをひとつの素子として形成したものである。Ｃ１は記録媒体を載せる載置台である。前述した加圧処理に合わせて図７のタイミングチャートを使用した。
【００２０】
図７に示すタイミングチャートについて、以下に説明する。
トナー画像が載置された記録媒体が搬送されて定着装置内に挿入されるとする。まず挿入の際に記録媒体の後端を固定するように図５のＡ１とＡ２により記録媒体の後端部が固定される（図７のタイミングチャートのＡの棒で示すこの棒の左端部「ａ０」参照）。次いで定着装置の加圧・加熱部４により定着される記録媒体の周辺部位が加圧子周辺の固定により固定される（タイミングチャートのＢの棒の左端部「ｂ０」参照）。次いで加熱・加圧部４が降下して加圧・加熱が開始される（タイミングチャートのＣの棒の左端部「ｃ０」参照）。次いで記録媒体の先端部を固定・解除する先端部把持部材８により、記録媒体の先端部が固定される（タイミングチャートのＤの棒の左端部「ｄ０」参照）。そして加圧・加熱部４による所定の加圧・加熱条件による処理が終了すると（Ｃの棒の右端「ｃ１」参照）、次いで後端部把持部材７により記録媒体の後端部が解除され（Ａの棒の右端「ａ１」参照）、次いで加圧子周辺把持部９、９’が解除され（Ｂの棒の右端「ｂ１」参照）る。次いで、記録媒体の先端部が固定された状態で記録媒体の搬送が行われ（Ｅの棒の左端「ｅ０」参照）、先端の固定が解除され（Ｄの棒の右端「ｄ１」参照）、先端固定による搬送が終了する（Ｅの棒の右端「ｅ１」参照）。なお上記ａ０、ｂ０、ｄ０は同時のタイミングで行われてもよく、ａ０が最初のタイミングで行われてもよい。以下、同様のタイミングに従って、定着工程が終了するまで行われる。
【００２１】
図５のＡ１とＡ２は被定着媒体（たとえば紙）９の後端部を定着の際に固定しておく後端把持部材７である。またＥ１とＥ２は被定着媒体９の先端部を定着の際に固定しておくための先端把持部材８である。Ｂ１とＢ２はＣ２が上昇する時に被定着媒体９を抑えておくための抑止部材である。Ｅ１はＸ方向に伸縮する部材Ｄ１と上下方向に伸縮するＤ２とでその動きが制御されている。
定着時にはＡ１、Ａ２、Ｅ１、Ｅ２、Ｂ１、Ｂ２のすべての部材が被定着媒体９を把持している。
定着完了後はＥ１とＥ２の把持力で被定着媒体９は進行方向へ引っ張られ所定の距離だけ移動する。
この一連の動きを繰り返すことによって、加圧と搬送が交互に実施されて定着が行える構造である。本発明の画像形成装置では、定着部における搬送速度２ｍ/ｓは容易に達成されている。
【００２２】
未定着トナーの空隙率を測定し、軟化トナーが流動可能体積を見積もった。その結果、トナー厚み方向の変形率を４０〜６０％範囲で制御することにより、図６に示した全ての定着パターンを作ることが出来るようになった。
【００２３】
次に図３に示す本発明の画像形成のフローを説明する。
画像形成装置において紙、ＯＨＰ等の画像担持体に画像を形成するための元データである画像元データは、複写原稿に代表される画像担持体（紙、OHP等）表面の像が光学的に読み取られてデジタル化されたデータが使用されたり、コンピュータ内部記録体（ハードディスク）や外部記録媒体（DVD、CD、フラッシュメモリーなど）に記録されている画像データも画像元データとして使用できる。これらのデータから印刷出力用データが生成される。
本発明の画像形成装置において使用される制御のアルゴリズムは、これ以降の定着におけるプロセスに対して適用されるものである。
図３に示す画像位置データ（Ｘ１，Ｙ１）〜（Ｘｍ，Ｙｎ）、濃度データＤ（
Ｘｍ，Ｙｎ，トナー厚み，トナー体積充填率等）は新規な方式として定着加圧ブロック群に対応して新たに形成した画像位置データの定義を示している。個々の加圧ブロックを制御するための指令を与える画像データに専用の位置情報（画像位置データ）と濃度データＤを生成する。この濃度データＤはトナー厚みとトナー体積充填率に変換される。この変換作業により変換されたデータは個々の加圧ブロックが発生・制御する荷重値を負荷するために規定するための制御データである。単位面積に凡そ何個のトナーが存在するかは今回の研究で判明している。
【００２４】
操作者は操作パネル上で所望の画質を得るために、画質、画像担持体の種類（普通紙なのか、ＯＨＰシートなのか、写真用紙なのか、再生紙なのか）などを複数のボタンから適宜選択して入力することが出来る。図３の例では操作者による入力を２種類の選択肢による例で示した。
１のボタンは標準であり、２は指定のボタンである。前者は装置側で予め設定された定着条件が使用されるケースである。記録媒体上での写真部は光沢度を強調した画質であり、記録媒体上での文字部は肉眼に優しい光沢度が得られる標準条件の画質が設定されている。しかし人間の感性は個人で異なる面もある。そこで一般にプロユーザーと呼ばれている画像クリエータや編集者などが意識的に画質を調整するための指令モードとして２のボタンによる機能を設けた。この場合、定着条件への対応は参照テーブルにより装置本体が補助する。
ボタン１か２かを選択すると、定着条件データに更に自動的にFlag1か2を付加している。
このFlag１〜２と定着条件と印刷枚数を併用することで、複数処理を実施することができる。
Flagの種類をさらに増設すると、更に機能性向上が図れることは明らかである。
以上の処理とは別に加圧・搬送のスムースな繰り返し指令は、前述の画像位置データに基づき図７のタイミングチャートを基本として処理を実行する。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明は、色彩的なものに関しては個人差があり、カラー印刷分野では個人差を包含した画像提供は非常に困難であり、ダイレクトメールの画像や商業用グラビアなどでは、編集者の意図を極力反映でき、特に、銀塩写真並みの光沢度の高い定着像を得ることができ、原稿パターン毎に制御可能な画期的な付加価値を付した画像形成装置を提供できるものと期待される。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】実施形態１の画像形成装置の動作例を示すフローチャートである。
【図３】定着されたトナーの定着ケースについて説明するための図である。
【図４】実施形態１の画像形成装置を用いて各ステップによるフローを説明するための図である。
【図５】固定２次部材３と加圧・加熱部材４と微動伸縮２次部材５とを一体化した素子状として構成した定着装置の各構成を説明するための図である。
【図６】微小発熱体を含む定着部材のブロックに構成された例を示す図であり、（Ａ）はブロックにおける各定着部材が個々に温度を制御されるように敗戦された構成となっている例図であり、（Ｂ）は定着部材として蓄熱体を含む微小発熱体の定着部材の各定着部材が個々に温度を制御されるように敗戦された構成となっている例図である。
【図７】実施形態におけるタイミングチャートを示す図である。
【図８】従来の画像形成装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    固定一次部材
２    保持部
３    固定２次部材
４    加圧・加熱部材
５    微動伸縮２次部材
６    トナー
７    後端把持部材
８    先端把持部材
９    記録媒体（被トナー像定着体（紙など））
４０    マイクロヒータ
４１    蓄熱体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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