(57)【要約】【課題】  トナーの使用量を少なくしつつ、彩度および画像品位の低下を抑える。【解決手段】  定着部がニップ部で記録材上のトナー画像を所定方向に引き伸ばすように圧力を掛ける構造となっており、中間調を再現するためスクリーン角と定着部による所定方向の角度とを所定の範囲に設定する。【選択図】  図１５
2014134740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数色のトナーが積層されたトナー画像を記録材に形成できる画像形成部と、
トナー画像を担持する記録材をニップ部で挟持搬送しつつトナー画像を記録材に定着する定着部と、
を有する画像形成装置において、
前記定着部は、前記ニップ部で記録材上のトナー画像を所定方向に引き伸ばすように圧力を掛ける構造となっており、
トナーの重量平均粒径をＬ（μｍ）、一色のトナー画像のトナー粒子間の平均間隔をｔ（μｍ）、中間調を再現するためスクリーン角をθ（°）、前記所定方向の角度をω（°）、とすると、
【数１】
2014134740.tif 000021
を満たしていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
複数色のトナーが積層されたトナー画像を記録材に形成できる画像形成部と、
トナー画像を担持する記録材をニップ部で挟持搬送しつつトナー画像を記録材に定着する定着部と、
を有する画像形成装置において、
前記定着部は、前記ニップ部で記録材上のトナー画像を所定方向に引き伸ばすように圧力を掛ける構造となっており、
トナーの重量平均粒径をＬ（μｍ）、一色のトナー画像のトナー粒子間の平均間隔をｔ（μｍ）、中間調を再現するための網点の中の一つの網点単位において最も長い線分の角度をθＳ（°）、前記所定方向の角度をω（°）、とすると、
【数２】
2014134740.tif 000022
を満たしていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記画像形成部は、複数色のトナーを用いて画像を形成する場合、トナーの比重をρ（ｇ／ｃｍ３）、トナーの重量平均粒径をＬ（μｍ）とすると、各色において、記録材上の未定着トナー画像の最大載り量Ａ（ｍｇ／ｃｍ２）を、Ａ＜ρπＬ／（３０√３）に設定し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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真記録技術等を利用して記録材上に形成された未定着トナー画像を記録材に定着する定着装置を搭載する複写機やプリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真法など静電潜像を経て画像情報を可視化する方法は、その技術の発展と市場要求の拡大に伴い、複写機・プリンタなど現在様々な分野で利用されている。
【０００３】
特に近年においては、環境対応、低コスト化への要求が高まり、トナー消費量低減化技術が非常に重要となってきた。このトナー消費量を少なくする技術は、トナーを記録材に永久固着させる過程で発生するエネルギーを減少させるという観点からも重要で、特にオフィス系の電子写真方式を用いた画像形成装置においては、省エネルギー化という要求からも重要な役割を持つようになってきた。
【０００４】
特許文献１〜３には、定着後のトナー画像が必要とされる画像濃度となるように、高着色力のトナーを用いると共に記録材上に転写するトナー量を少なくすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２９５１４４号
【特許文献２】特開２００５−１９５６７０号
【特許文献３】特開２００５−１９５６７４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来技術においても、以下のような解決しきれない課題が残されている。すなわち、トナーの顔料量を増やし、その分トナーの総載り量を減らせばトナーの消費量を減らす事が可能となるが、トナーの載り量を減らしていくと、単色ベタにおけるトナーが少なくなることでトナー間が密着できなくなり、凹凸がある記録材の表面をトナーで隠蔽できなくなる現象がおこる。このとき、文字・線画のかすれ・欠損といった画像不良が生じる。
【０００７】
またそのような状態で２次色（異なる色のトナーを２層重ねて形成する）では、異なる色のトナー同士が重なり合う領域が減っていくので、２次色の彩度が顕著に低下してしまい、色再現範囲が狭くなってしまう課題が生じる。
【０００８】
そこで本発明はこのような課題を解決し、使用するトナー量が少なくても彩度の低下を抑えられると同時に、定着後の画像品位の低下を抑えられる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題を解決するための本発明は、複数色のトナーが積層されたトナー画像を記録材に形成できる画像形成部と、トナー画像を担持する記録材をニップ部で挟持搬送しつつトナー画像を記録材に定着する定着部と、を有する画像形成装置において、前記定着部は、前記ニップ部で記録材上のトナー画像を所定方向に引き伸ばすように圧力を掛ける構造となっており、トナーの重量平均粒径をＬ（μｍ）、一色のトナー画像のトナー粒子間の平均間隔をｔ（μｍ）、中間調を再現するためスクリーン角をθ（°）、前記所定方向の角度をω（°）、とすると、
【００１０】
【数１】
2014134740.tif 000003
【００１１】
を満たしていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、複数色のトナーが積層されたトナー画像を記録材に形成できる画像形成部と、トナー画像を担持する記録材をニップ部で挟持搬送しつつトナー画像を記録材に定着する定着部と、を有する画像形成装置において、前記定着部は、前記ニップ部で記録材上のトナー画像を所定方向に引き伸ばすように圧力を掛ける構造となっており、トナーの重量平均粒径をＬ（μｍ）、一色のトナー画像のトナー粒子間の平均間隔をｔ（μｍ）、中間調を再現するための網点の中の一つの網点単位において最も長い線分の角度をθＳ（°）、前記所定方向の角度をω（°）、とすると、
【００１３】
【数２】
2014134740.tif 000004
【００１４】
を満たしていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように、本発明によれば、使用するトナー量が少なくても彩度の低下を抑えられると同時に、定着後の画像品位の低下を抑えられる画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】画像形成装置の一例の構成模型図。
【図２】実施例１の定着部の概略断面図。
【図３】定着ローラを長手方向にスライドさせる方式の定着装置の正面断面図。
【図４】１枚定着終了後の定着装置の状態を示す概略断面図。
【図５】定着ローラスライドの一連の動作を示す概略断面図。
【図６】連続２枚目以降通紙時の定着ローラスライドの一連の動作を示す概略断面図。
【図７】万線スクリーン画像の例である。
【図８】定着器５００でのせん断力の方向を示す説明図である。
【図９】定着前後でのドット画像の状態を示した模式図。
【図１０】万線スクリーン定着後の顕微鏡観察画像である。
【図１１】万線スクリーン角θ０°での定着前後のトナー粒子の配置を説明するモデル図である。
【図１２】万線スクリーン角θ４５°での定着前後のトナー粒子の配置を説明するモデル図である。
【図１３】万線スクリーン角θ９０°での定着前後のトナー粒子の配置を説明するモデル図である。
【図１４】スクリーン角θの万線スクリーン画像での画像エッジ部分のトナー配置を示したモデル図である。
【図１５】スクリーン角θに対してせん断力ωが、ｓｉｎ（ω−θ）＜Ｌ／（Ｌ＋ｔ）の関係で付与されている時のトナー粒子のずれを示した図である。
【図１６】スクリーン角θに対してせん断力ωが、ｓｉｎ（ω−θ）＝Ｌ／（Ｌ＋ｔ）の関係で付与されている時のトナー粒子のずれを示した図である。
【図１７】スクリーン角θに対してせん断力ωが、ｓｉｎ（ω−θ）＞Ｌ／（Ｌ＋ｔ）の関係で付与されている時のトナー粒子のずれを示した図である。
【図１８】周速差方式の定着装置を示した図。
【図１９】網点スクリーン画像の一例である
【図２０】網点スクリーンにせん断力を作用させた場合のモデル図である。
【図２１】トナー量と「単色および２次色のトナー層形成状態」を示す図。
【図２２】（ａ）はトナーの最密充填配列を示したモデル図、（ｂ）は隙間ｔがあるトナーの配列を示したモデル図。
【図２３】トナーの配置がばらついたときのトナー粒子間の隙間についての説明図である。
【図２４】トナーが３つ毎に凝集した場合のトナー配置状態での隙間についての説明図である。
【図２５】周速差方式の定着装置によるせん断力の方向を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、実施例を挙げて、本発明をより具体的に説明する。なお、これら実施例は、本発明における最良な実施の形態の一例ではあるものの、本発明はこれら実施例により限定されるものではない。
【００１８】
まず、記録材上のトナー量が少ない時に生じる現象について説明する。図２１は、記録材上に形成された未定着トナー画像のトナー量と「単色および２次色のトナー層形成状態」についての観察結果を表した模式図である。単色時のトナー４０１（説明においてはシアン）に加え、２色目のトナー４０３（説明においてはイエロー）が示されている。図中、トナーの量が少ない時の単色のトナー層形成状態を（ａ）、２次色のトナー層形成状態を（ｂ）に、さらに、トナー量が多い時（隙間無く並んでいる時）の単色のトナー層形成状態を（ｃ）、２次色のトナー層形成状態を（ｄ）に示した。
【００１９】
トナー量が少ない時は、（ａ）に示すように下層のシアントナー４０１に隙間が多く存在していることがわかり、（ｂ）に示すように２色目となる上層のイエロートナー４０３が、シアントナー４０１が形成する隙間に載っていることがわかる。トナーのような粒子状のものが層を形成する際に、上に載る粒子が下になる粒子間に落ち込むことは言うまでも無い。このように、隙間が存在する下層のシアントナー４０１上には、その隙間の上に上層のイエロートナー４０３が載る。そのため、（ｂ）の（透過状態）に示すように上層のトナーを透過して見ると、上層のイエロートナー４０３のみが存在する部分４０４、下層のシアントナー４０１のみが存在する部分４０５と、上層のイエロートナー４０３および下層のシアントナー４０１が重なってグリーンを形成する重なり部分４０６が形成されることがわかる。
【００２０】
一方、トナー量が多い時（隙間無く並んでいる時）は、（ｃ）に示すように下層のシアントナー４０１は隣同士のトナーが接しているため、記録材がほとんど隠蔽されていることがわかる。また、（ｄ）に示すように、２色目となる上層のイエロートナー４０３が、（ｂ）同様、シアントナー４０１が形成する隙間に載っており、さらに、イエロートナー４０３の上に載っているイエロートナー４０３もイエロートナー自身が形成する隙間に載っていることがわかる。（ｃ）の単色状態で既に記録材がしっかりと隠蔽されている上に、上層に位置するイエロートナー４０３自身もイエロートナー同士で下層を隠蔽する状態となる。このため、（ｄ）の透過状態を見てわかるように、トナー量が少ない時の（ｂ）の透過状態とは異なり、イエロートナー４０３が存在する多くの部分が、グリーンを形成する重なり部分４０６となることがわかる。
【００２１】
このように、トナー量が多い時は、多くの部分が良好に２次色を形成する重なり部分４０６となるのに対して、トナー量が少ない時は、トナー量が少なくなればなるほど、上層および下層の互いの隙間に単色のみとなる部分（４０４，４０５）が増加する。したがって、記録材上のトナー載り量を減らすと、２次色の発色（彩度）が悪化し、同時に単色形成部分においても、記録材の隠蔽が悪くなることにより、色域の再現範囲が極端に低下する。
【００２２】
以上の観察結果から、各単色トナー間に生じる隙間の量が色域の再現範囲に影響していることが分かった。各単色トナー間に生じる隙間はトナー量が少なくなるにつれて増加する。観察から分かったように、単色で多層を形成するのに十分なトナー量があるときは、下層トナーの隙間を上層トナーが埋めている。トナー量が減少していくと、多層形成できなくなっていくので、徐々に隙間が増加する。そこで、トナー単層（トナー粒子一つ分の厚さの層）で記録材の表面を覆っているか否かの境界条件を考察する。
【００２３】
トナーの形状を真球体とした場合、真球体トナーが理想的な最密充填配列で単層を形成するのに必要なトナー量の計算を行った。最密充填配列とは図２２（ａ）に示すように、隣り合う同色のトナー粒子同士が接触している配列である。図２２は、トナーが最密充填配列で記録材上に載っている状態（図２２（ａ））と、トナーが隙間ｔの間隔で記録材上に載っている状態（図２２（ｂ））を示している。計算に用いたパラメータは、トナー粒径（重量平均粒径）Ｌ［μｍ］、トナー密度（比重）ρ［ｇ／ｃｍ３］である。
【００２４】
トナーの体積はＶ○［μｍ３］、平面的なトナーの投影面積はＳ○［μｍ２］、トナー１つ分が含まれる単位面積（図２２（ａ）の菱形部分）はＳ■［μｍ２］であり、それぞれ以下のようになる。
【００２５】
【数３】
2014134740.tif 000005
【００２６】
これらから、トナーが最密に並んだ時（図２２（ａ）の配列）の単層（１色）のトナー載り量Ｈ［μｍ］（単位面積あたりのトナーの体積＝トナーの平均高さ）が以下のように算出される。
【００２７】
【数４】
2014134740.tif 000006
【００２８】
またトナーの載り量Ａ［ｍｇ／ｃｍ２］（単位面積あたりの重さ）は
【００２９】
【数５】
2014134740.tif 000007
【００３０】
となる（式中１／１０は単位合わせのためのもの）。
【００３１】
図２２（ｂ）のように、トナー粒子間に隙間ｔがある時、トナー載り量Ａ［ｍｇ／ｃｍ２］（単位面積あたりの重さ）は
【００３２】
【数６】
2014134740.tif 000008
・・・（式１）
となる。
【００３３】
つまり、Ａ＝ρπＬ／（３０√３）［ｍｇ／ｃｍ２］が、最密充填配列時のトナー載り量である。このトナー量より記録材上のトナー量が少なくなると、トナー粒子間の隙間が大きくなり過ぎて、複数色のトナーを積層したトナー画像を記録材に定着させても、トナー画像の彩度が低下しやすいことを示している。したがって、各色において、記録材上の未定着トナー画像の最大載り量Ａ［ｍｇ／ｃｍ２］を、Ａ＜ρπＬ／（３０√３）に設定してトナー消費量を抑える画像形成装置では、記録材上のトナー粒子間の隙間が大きく、彩度が低下しやすい。
【００３４】
そこで、本実施例の画像形成装置は、各色において、記録材上の未定着トナー画像の最大載り量Ａ［ｍｇ／ｃｍ２］を、Ａ＜ρπＬ／（３０√３）に設定しているにも拘らず、彩度の低下を抑えられるようにしている。
【００３５】
（画像形成部）
図１に示す画像形成装置内には第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが併設され、各々異なった色のトナー画像が、潜像、現像、転写のプロセスを経て形成される。
【００３６】
画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、それぞれ専用の像担持体、本例では電子写真感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを具備し、各感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ上に各色のトナー画像が形成される。各感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに隣接して中間転写体３０が設置され、感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ上に形成された各色のトナー画像が、中間転写体３０上に１次転写され、２次転写部で記録材Ｐ上に転写される。さらに記録材上に形成されたトナー画像は、定着部９で加熱及び加圧されて記録材に定着された後、記録画像として装置外に排出される。
【００３７】
感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄの外周には、それぞれドラム帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、現像器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１次転写帯電器２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ及びクリーナ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが設けられている。これらの上方部には画像情報に応じて感光ドラムに静電潜像を形成するためのレーザスキャナが設置されている。
【００３８】
現像器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄには、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナーが収容されている。現像器１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは、それぞれ感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ上の潜像を現像して、シアントナー画像、マゼンタトナー画像、イエロートナー画像及びブラックトナー画像として可視化する。
【００３９】
中間転写体３０は矢示の方向に感光ドラム３と同じ周速度で回転駆動されている。感光ドラム３ａ上に形成された第１色であるイエロートナー画像は、感光ドラム３と中間転写体３０とのニップ部を通過する過程で、中間転写体３０に印加される１次転写バイアスの効果で中間転写体３０の外周面に転写される。同様に第２色のマゼンタトナー画像、第３色のシアントナー画像、第４色のブラックトナー画像が順次中間転写体３０上に重畳転写され、目的のカラー画像に対応した合成カラートナー画像が中間転写体上に形成される。
【００４０】
１１は２次転写ローラで、中間転写体３０に接触させて配設してある。２次転写ローラ１１には、２次転写バイアス源によって所望の２次転写バイアスが印加されている。中間転写体３０上に重畳転写された合成カラートナー画像は、給紙カセット１０からレジストローラ１２を経て中間転写体３０と２次転写ローラ１１との当接ニップに搬送される記録材Ｐに転写される。このようにして、複数色のトナーが重なった未定着トナー画像が記録材上に形成される。この後、記録材は定着部９に搬送される。記録材上に形成された未定着トナー画像は定着部９の定着ニップ部で加熱及び加圧されて記録材に定着される。
【００４１】
一次転写が終了した感光ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは、それぞれのクリーナ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄによりクリーニングされる。また、中間転写体３０もクリーナ１９でクリーニングされる。
【００４２】
（定着装置）
本例の定着装置（定着部）９は、定着ニップ部で一枚の記録材を定着処理する期間中、トナー積層方向に対して垂直方向であり且つ一定方向のせん断力をトナー画像に対して付与し続けるものである。
【００４３】
定着装置の実施例を以下に説明する。本実施例では定着ローラを回転させると同時に定着ローラ長手方向にも移動（スライド）させて、未定着トナーを溶かしながらトナーを引き伸ばしている。そして、未定着のトナー量が少ない場合（トナー層が少ない）においても、２次色の発色性（彩度）を向上させることができる。以下詳細に説明する。
【００４４】
図２に本実施例における定着装置の概略断面図を示す。定着ローラ（未定着トナー画像と接触する第１の回転体）１００は、外径φ４０ｍｍであり、φ３６ｍｍのアルミ製芯金１０４の外側にシリコーンゴムからなる弾性層１０５が形成されている。弾性層１０５の上には、トナー離型層としてＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）からなる離型層が３０μｍ形成されている。本実施例では離型層として耐久性の優れるＰＦＡチューブを使用した。離型層の材質としては、ＰＦＡの他に、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、テトラフオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン樹脂（ＦＥＰ）等のフッ素樹脂を用いても良い。
【００４５】
加圧ローラ（第１の回転体と共に定着ニップ部を形成する第２の回転体）１０１は、本実施例では、定着ローラ１００と同様の構成のものを用いた。つまり外径φ４０ｍｍであり、φ３６ｍｍアルミ製芯金１０４の外側にシリコーンゴムからなる弾性層１０５が形成され、最表層にはＰＦＡからなる離型層が設けられている。加圧ローラ１０１は加圧バネ１０３によって図中矢印Ａ１方向に４００〔Ｎ〕の力で加圧されて定着ローラに接触し、記録材搬送方向の幅が９ｍｍの定着ニップＮを形成している。さらに加圧ローラ１０１は、駆動モータ１１０９（図３参照）により図中矢印Ｒ１方向に、表面速度１１７ｍｍ／ｓｅｃで回転する。加圧ローラ１０１の回転に従動して、定着ローラ１００も表面速度１１７ｍｍ／ｓｅｃで回転する（図中矢印Ｒ２）。定着ローラ１００と加圧ローラ１０１が定着ニップ部を形成する一対の回転体となっている。
【００４６】
定着ローラ１００と加圧ローラ１０１の内部にはそれぞれハロゲンヒータ１０２が具備されている。ハロゲンヒータ１０２に電力供給することにより、ハロゲンヒータ１０２が発熱し、その熱が輻射伝熱や空気を介した伝熱により芯金１０４に伝わり、その後弾性層１０５と離型層が温まる。不図示の温度検知素子が定着ローラ１００の表面に接触して配置されており、この温度検知素子の信号に応じてハロゲンヒータに供給する電力を制御することで、定着ローラ１００の表面温度を調整している。
【００４７】
未定着トナー画像Ｔが転写された記録材Ｐが不図示の搬送手段により、定着ニップ部Ｎに搬送されると、記録材を定着ニップ部で挟持搬送しつつ定着ローラ１００の熱が未定着トナー画像Ｔと記録材Ｐに伝わり、記録材Ｐの表面にトナー画像Ｔが定着される。
【００４８】
次いで、未定着トナー画像Ｔを溶かしながらトナーを引き伸ばす機構（せん断力を付与する機構）について以下に説明する。図３は本実施例における定着ローラを長手方向にスライドさせる方式の定着装置の正面断面図である。加圧ローラ１０１が駆動モータ１１０９によって矢印Ｒ１方向に回転し、定着ローラ１００は矢印Ｒ２方向に従動回転する。定着ローラ１００も加圧ローラ１０１も両端部のベアリング１１１によって滑らかに回転する。加圧ローラ１０１は長手方向に固定されているが、定着ローラ１００は長手方向に移動（スライド）可能である。
【００４９】
定着ローラ１００を長手方向にスライドさせる機構について説明する。定着ローラ１００の両端部には側板金１０６が設けられており、側板金１０６はさらに移動支持板金１０７に固定されている。移動支持板金１０７にシャフト１０８が貫通しており、シャフト１０８の片端部はシャフト１０８を回転させるためのモータ１０９が配置されている。モータ１０９が矢印Ｒ３方向に回転すると、シャフト１０８も矢印Ｒ３方向に回転し、シャフト１０８の回転に伴い、移動支持板金１０７が矢印Ａ２方向にスライドレール１１０に沿って滑らかに移動する。したがって移動支持板金１０７に固定されている定着ローラ１００も矢印Ａ２方向にスライドする。またモータ１０９が逆回転（矢印Ｒ４方向）すると、上記と同様の仕組みで定着ローラ１００が矢印Ａ３方向にスライドする。
【００５０】
このように定着ローラ１００を回転させつつ長手方向にスライドさせながら記録材Ｐを定着ニップ部Ｎに通過させ、記録材Ｐ上の未定着トナーを定着させる。この時、記録材Ｐが定着ニップ部通過中に、定着ローラ１００をスライドさせたことによって、記録材Ｐ上に定着ローラ１００の表層が接触しなくなる領域がないようにしなければならない。そのためスライドさせる量に応じて、定着ローラ１００の長手方向の長さを加圧ローラ１０１よりも長くしておく必要がある。図３に示したように、本実施例では定着ローラ１００の長さを加圧ローラ１０１よりも２Ｄ（＝Ｄ＋Ｄ）だけ長くしている。ここで長さＤは、定着ローラ１００と加圧ローラ１０１の長手方向の中央を揃えた時に、加圧ローラ１０１端部から定着ローラ１００端部までの長さを表している。長さＤの設定については後述する。
【００５１】
上記のように定着ローラ１００が矢印Ａ２方向あるいは矢印Ａ３方向にスライドする時、加圧ローラ１０１は長手方向に固定されスライドしないため、定着ニップ部Ｎにおいて記録材Ｐ上のトナーに定着ローラ１００の移動方向と平行な剪断力が作用する。定着ローラ１００を長手方向にスライドさせない構成では、記録材上のトナーには記録材に垂直な加圧力のみがトナーに作用するため、前述のメカニズムにより、トナー量が少ない時は２次色の発色性が著しく低下する。一方、本実施例のように加圧ローラ１０１を長手方向に固定して、定着ローラ１００を長手方向にスライドさせた場合、記録材に垂直な加圧力以外に記録材に平行な剪断力（トナーを引き伸ばす力）がトナーに作用する。したがって、トナーを溶かしながら長手方向に引き伸ばすことができるため、前述のメカニズムにより、トナー量が少ない場合においても２次色の発色性を上げることが可能となる。
【００５２】
記録材Ｐがコート紙でも普通紙でも、定着ローラのスライド量が増加すると発色性も増加する。ただしスライド量を増加していくと、ある値以上で彩度は飽和傾向になるため、彩度が飽和傾向を示し始めるスライド量を作用させれば十分な効果が得られる。本例の装置では、定着ニップ部Ｎの幅が６．５ｍｍであるが、定着ニップ部幅の約３％のスライド量（約２００μｍ）で彩度が飽和することがわかった。つまり、記録材Ｐが定着ニップ部を通過中に、定着ローラ１００を長手方向に２００μｍ（定着ニップ幅の約３％の量）スライドさせれば、十分な彩度アップ効果が得られる。
【００５３】
ここで注意しなければならないことは、記録材Ｐが定着ニップＮを通過する間に、定着ローラ１００のスライド方向を変えてしまうと、スライド方向の向きを変える短い時間、定着ローラは長手方向に移動しないことである。その結果、定着された画像において、スライドの向きを変えた部分の発色性が低下してしまう。したがって、１枚の記録材Ｐが定着ニップＮを通過する間は、定着ローラ１００のスライド方向を一方向（Ａ２方向あるいはＡ３方向）に固定する必要がある。すなわち、定着ニップ部で一枚の記録材を定着処理する期間中、トナー積層方向に対して垂直方向であり且つ一定方向のせん断力をトナー画像に対して付与し続けるのが好ましい。
【００５４】
ここで具体例として、Ａ４サイズの記録材Ｐを横方向に定着ニップに通紙する場合について説明する。前述の理由から必要なスライド量を定着ニップ幅の３％とすると、Ａ４サイズ記録材１枚が横方向に定着ニップを通過するまでに、図３の状態から定着ローラ１００を矢印Ａ２方向（矢印Ａ３方向でもよい）に６．３ｍｍ（＝２１０ｍｍ×３％）スライドさせることになる。このとき、定着ローラ１００をスライドさせる速度はプロセススピードの３％となるため、本実施例では３．５ｍｍ／ｓｅｃ（＝１１７ｍｍ／ｓｅｃ×３％）となる。図４に１枚定着し終わった後の定着装置の状態を示した。連続して２枚目を定着する場合は、逆にＡ３方向（１枚目にＡ３方向に移動した場合はＡ２方向）に６．３ｍｍスライドさせれば図３の状態に戻る。さらに３枚目を連続して定着する場合は、１枚目と同様にＡ２方向にスライドさせてもよい。しかし、定着ローラ１００の長手方向の同じ部分のみが記録材と接触すると、その部分の劣化が早まってしまう問題がある。したがって、３枚目を通紙する時は定着ローラ１００を矢印Ａ３方向にスライドさせるのが好ましい。図５に上記の定着ローラ１００の一連の動作を示した。ただし記録材Ｐが定着ニップ部Ｎを通過する様子は図示していない。
【００５５】
図４に示したように、通紙前に定着ローラ１００の端部と加圧ローラ１０１の端部を揃えておけば、Ａ２方向に最大２Ｄのスライド量が確保できる。長さＤの設定は製品の仕様に応じて決めればよい。本実施例の場合、画像形成装置で使用可能な記録材で最大の幅の記録材が１９インチであるため、１４．５ｍｍ（１９×２５．４ｍｍ×３％）が２Ｄの値となり、Ｄは約７．２ｍｍとなる。２Ｄの値だけ加圧ローラ１０１よりも定着ローラ１００を長くすれば良い。定着ローラ１００と加圧ローラ１０１の長手中央部を揃えた状態、つまり図５の一連の動作で定着可能な記録材サイズは、Ａ４、Ｂ５、レター、リーガル等になる。そしてそれ以外の１９インチまでの大きな記録材サイズの場合は、１枚目を通紙する時に図４の状態から矢印Ａ３方向にスライドさせることになる。連続して２枚目以降を通紙するときの一連の動作を図６で示した。ただしここでも記録材Ｐが定着ニップ部Ｎを通過する様子は図示していない。上記のような手順で定着する場合は、定着する記録材サイズに応じて、１枚目を通紙する前に定着ローラ１００と加圧ローラ１０１の位置関係を図５の（１）か、あるいは図６の（２）に制御しておかなければならない。
【００５６】
上記の動作以外に、例えば長さＤを１４．５ｍｍにすると、１９インチまでのどの記録材サイズにおいても、図５で示した動作で連続して定着が可能となる。この時は、定着後に定着ローラ１００と加圧ローラ１０１を長手中央で合わせるようにしておけば良い。ただし定着ローラ１００の長手方向の長さは、定着装置を配置するスペースなどによって制約され、かつあまり長くすると定着ローラ端部からの放熱により省エネ性が損なわれてしまう。したがって定着装置を搭載する製品の仕様に合わせてスライド手段を決めていく必要がある。本実施例ではスライド量を定着ニップ幅の３％としたが、製品の仕様によって３％以下にしても良いし、効果の振れを考慮して３％以上にしても良い。
【００５７】
前述までは定着ローラ１００を長手方向にスライドさせる例を説明したが、定着ローラ１００を長手方向に固定し、加圧ローラ１０１を長手方向にスライドさせる構成を用いてもよい。その場合、定着ローラ１００を周方向に駆動（回転）させ、加圧ローラ１０１を定着ローラ１００に従動させる。また、加圧ローラ１０１をスライドさせるため、定着ローラ１００よりも加圧ローラ１０１の長さを長くしなければならない。構成は図３の上下を逆にしたものになり、効果に関しても同様であるため、詳細説明は省略する。
【００５８】
ここまでは、定着ローラ１００あるいは加圧ローラ１０１のどちらかを長手方向に固定し、固定されていない方を長手方向にスライドさせる構成について説明した。剪断力を作用させるために、定着ローラ１００と加圧ローラ１０１の両方をスライドさせても良い。即ち、一対の回転体を回転させながら一対の回転体の少なくとも一方を記録材搬送方向と直交する方向にスライドさせることによりトナー画像を引き伸ばす構成でもよい。ただし定着ローラ１００と加圧ローラ１０１が同じ方向かつ同期させてスライドした場合、当然剪断力は発生しないので効果は得られない。定着ローラ１００と加圧ローラ１０１を逆方向、あるいは同方向でも非同期にスライドさせれば剪断力は発生し同様の効果が得られる。定着ローラ１００あるいは加圧ローラ１０１のどちらかをスライドさせる場合には、定着ニップＮを通過する際に記録材が多少蛇行するが、定着ローラ１００と加圧ローラ１０１を逆方向に同じ量だけスライドさせる場合には記録材の蛇行が抑制される利点がある。
【００５９】
以上のような定着装置を用いた場合、トナーを大きく変形する（引き伸ばす）ので、記録材に載せるトナー量が少なくても発色性（彩度）が向上する。図９（ａ）、（ｂ）は本例の定着装置において、定着処理を行う前と行った後でのドット画像の状態の一例を示す模式図である。黒丸で示したのは定着処理前のトナーを用いて形成されたドット画像、灰色部は定着処理後であり、定着により溶け広がった状態を示している。図９（ａ）および（ｂ）に示すように、本例の定着装置を用いると、トナー積層方向に対して垂直な記録材の面と平行な方向のせん断力がトナーに付与され、記録材の面と平行に働くせん断力の向きにドット画像が伸びている。
【００６０】
しかしながら、トナーの重なり方向に対して水平面内方向に力を加える定着をすることによって、水平面方向にもトナーが広がることになるため、トナー画像のエッジ部分では、加える力の方向に依存して、その画像のエッジの形状が、滑らかになる場合もあれば、若干ギザギザした形状になる場合まである。特に、スクリーン（擬似中間調）処理を施してトナー画像を形成した場合、水平面内方向に加える力の角度によっては、画像品位が低下してしまう。
【００６１】
そこで、まず、図１に示す画像形成部により、万線によるスクリーン処理を施した中間調画像を形成し、トナーの積層方向に対して垂直面内にトナーを変形させる応力の方向を加えることができる定着装置９を用いて定着させて、画像品位の評価を行った。このとき、ベタ画像における単色の単位面積あたりのトナーの載り量は０．３［ｍｇ／ｃｍ２］である。
【００６２】
画像品位の評価は下記の方法によって計算された「粒状性指数」より判定し、粒状性指数が０．２０以下であれば○、０．２を越える場合を×と判定した。粒状性指数が０．２以下であれば、がさつきがほとんど感じられず、良好な粒状性のハーフトーン画像である。粒状性指数は以下の手順で算出される。
【００６３】
１２階調のパッチ画像を出力し、画像上の低濃度領域の中で明度Ｌ＊が７５付近となる画像を任意に抽出し、そのハーフトーンパッチの２５６×２５６ｐｉｘｅｌエリアを、スキャナを用いて解像度１０００ｄｐｉで読み取り、そのＲＧＢ値を明度値に変換する。その後、Ｌ＊値データをフーリエ変換し、周波数空間にした上で、視覚の空間周波数特性（ＶＴＦ）を掛け合わせ、目に見えるであろう周波数情報に変換し、その値を全周波数帯で積分し、粒状性指数とする。尚、Ｌ＊７５のパッチが無い場合には近傍の明度でのデータより補間して算出することができる。
【００６４】
図７は万線スクリーン画像の一例である。ここで用いた画像は、スクリーン角θ＝０°を持つ２００線のラインスクリーン画像である。
【００６５】
一方、定着装置９は定着動作時に紙搬送方向と直行する方向にせん断力が作用する。例えば、Ａ２方向への移動速度をＶ２として定着させた場合は、記録材はＶ１の速度を持って搬送されつつ、トナ−像に対してはＶ１の速度を持って移動しながら、同時にＶ２の速度をもって長手方向への応力が加わる。この結果、図８に示す方向Ｆｓにせん断力が加わることとなる。
【００６６】
表１はスクリーン角θの異なる画像に対して定着器９により定着を行った際の粒状性指数の結果である。
【００６７】
【表１】
2014134740.tif 000009
【００６８】
表１のように、せん断角度に依存して何故このように変化するのか、特徴的な下記の画像サンプルについて顕微鏡にて観察した画像である。
図１０（ａ）サンプルＮｏ．１：スクリーン角θ＝０°、せん断角度ω＝０°、
図１０（ｂ）サンプルＮｏ．５：スクリーン角θ＝４５°、せん断角度ω＝０°、
図１０（ｃ）サンプルＮｏ．１０：スクリーン角θ＝９０°、せん断角度ω＝０°
図１０（ａ）に示すように、スクリーン角とせん断角度が同じ場合（スクリーン角θ―ω＝０）、ラインのエッジ部分は荒れることはない。これはせん断力によってトナー粒子がずらされても、スクリーンラインに沿って、もともと隠蔽しているスクリーンラインの中でずらされるだけであるので、ラインのエッジにはほとんど影響していない為である。
【００６９】
一方、図１０（ｂ）に示したラインの観察画像は、せん断力の作用する方向ωが４５°であるのでスクリーン角θ０°に対して、｜ω―θ｜＝４５°分だけずれた方向にラインのエッジが引き伸ばされている様子が分かる。この場合、前述のサンプルＮｏ１よりもラインのエッジ部分が若干ギザギザになっている様子がわかる。サンプル１よりもサンプル５のほうが粒状性指数が若干悪くなっているのは中間調を構成する構成単位であるラインスクリーンのエッジがこのようにギザギザになったり、均一性が若干悪くなっている為である。
【００７０】
さらに、図１０（ｃ）に示したラインの観察画像は、せん断力の作用する方向ωが９０°であるのでスクリーン角θ０°に対して、｜ω―θ｜＝９０°分だけずれた方向にラインのエッジが引き伸ばされている様子が分かる。つまり、ラインの淵にあるトナー粒子はせん断力によってスクリーンラインと直交する方向にずらされる為、ラインの淵のギザギザ感が最も目立ちやすい。このため、粒状性指数は極端に悪化してしまう。
【００７１】
以上の結果より粒状性指数はすなわち、ラインスクリーンの角度θとせん断力の作用する角度ωの差（ω−θ）に大きく依存していることが分かる。
【００７２】
このような顕微鏡観察画像により、粒状性指数は、（ω−θ）に大きく依存していることが分かったが、さらにトナーの配置状態を考えると、トナー粒径、載り量に大きく依存していることが分かった。以下に説明する。
【００７３】
重量平均粒径Ｌ［μｍ］、密度（比重）ρ［ｇ／ｃｍ３］、トナー載り量Ａ［ｍｇ／ｃｍ２］、トナー粒子が隙間ｔ［μｍ］をもって均一に並んだ時のトナーの配置状態は、前述したように、式（１）のように表わされることが分かっている。従って、式（１）をｔについて解くことによりトナー粒子間に平均的隙間ｔは、下記のように求められる。
【００７４】
【数７】
2014134740.tif 000010
・・・式（２）
【００７５】
本実施形態において用いたトナーの重量平均粒径は６．５［μｍ］、比重は１．１［ｇ／ｃｍ２］単位面積あたりのトナー載り量Ｍ／Ｓ（ｍａｓｓ  ｐｅｒ  ｓｑｕａｒｅ）＝０．３［ｍｇ／ｃｍ２］であるので、ｔ＝０．９［μｍ］である。つまり、平均粒径６．５［μｍ］、比重１．１［ｇ／ｃｍ３］のトナーを載り量Ａ＝０．３［ｍｇ／ｃｍ２］で紙上にトナー粒子を敷き詰めた場合、平均的にトナー粒子間の距離は０．９［μｍ］の隙間を持って並んでいるということができる。
【００７６】
この結果を本実施形態で画像評価に用いたラインスクリーンのエッジ部分のトナーの配置状態に反映させてモデル化したものが図１１〜図１３である。
【００７７】
図１１（ａ）、図１２（ａ）、図１３（ａ）は、それぞれスクリーン角０°、４５°、９０°のラインスクリーン画像のエッジ部分にトナーが配列している様子（未定着状態）を示したモデル図である。また、図１１（ｂ）、図１２（ｂ）、図１３（ｂ）は、それぞれ、図１１（ａ）、図１２（ａ）、図１３（ａ）の画像を角度ω＝０°の方向にせん断力を作用させて定着を行った際のモデル図である。
【００７８】
図１１のスクリーン角θ＝０°、せん断力方向ω＝０°の場合、ラインのエッジ部分はラインに沿ってずらされているので、トナー粒子は隣に配置されたトナーの方向に引き伸ばされる。この結果、ラインのエッジ部分に対して悪影響を与えることなく、むしろ均すように作用するので、粒状性指数は悪化しない。
【００７９】
また、図１２のスクリーン角θ＝４５°、せん断力方向ω＝０°の場合は、図に示したようにエッジ部分から４５°の角度を持ってトナーが外側にずらされている。しかし、ずらされたトナー粒子は隣接するトナー粒子が存在していた部分と一部重なるように引き延ばされている為、エッジ部分は若干悪化するものの極度に悪いということない。
【００８０】
一方、図１３のスクリーン角θ＝９０°、せん断力方向ω＝０°の場合は、図に示したようにエッジ部分から９０°の角度を持ってトナーが外側にずらされている。この場合、ずらされるトナー粒子は隣接するトナー粒子が存在していた部分と重なることなくスクリーンラインの外側に向かって引き延ばされている。このため、ギザギザ感が非常に悪くなってくる。この様子は、図１０（ｃ）の実際の顕微鏡での観察画像でもトナー粒子がひげのように伸びている様子が見受けられることからも確認でき、粒状性指数を非常に悪くしている原因である。
【００８１】
本発明者は、以上に示した顕微鏡での観察画像と、モデル図から、スクリーン角とせん断の方向が定着後のトナー画像の品位に与える影響を総合的に考えた。そして、トナー像のエッジ部分を構成しているトナー粒子が、隣接するトナー粒子と重なるようにずれているか否かによって、粒状性指数で表わされる画像品位が大きく異なることを見出した。このことは、スクリーン角θと、定着部でトナー画像に付与するせん断力の角度ωが定着後の画像品位に関連していることを意味している。
【００８２】
そこで、定着後の画像品位が低下するか否かの境界（スクリーン角θとせん断力の角度ωの関係）を探すシミュレーションをおこなった。
【００８３】
まず、万線スクリーンにより擬似中間調を再現した。図１４は、スクリーン角θのラインでハーフトーンを生成した場合の中間調画像トナー像のエッジ部分のトナー配列を示した一例である。
【００８４】
図１４において、トナー画像のエッジ部分に配置された４個の未定着トナー粒子に着目する。そして、この未定着トナー画像に対して、せん断力を加える方向ωを変更したものが図１５〜図１７である。複数のトナー粒子が図２２（ｂ）に示したように隙間ｔで並んでいる場合、せん断力が作用する角度ωに依存して、図１５〜図１７の３つの状態のいずれかのように、せん断力の方向ωに沿ってトナー粒子がずらされる。点線で示した部分がずらされたときの軌跡を示しており、トナーが定着ニップ部で引き伸ばされて紙を隠蔽している範囲を示している。
【００８５】
図１５は、隣り合うトナー粒子同士が、せん断力を加えられることによって、トナー粒子が重なり合うようにずらされる場合である。図１７は、隣り合うトナー粒子同士が、せん断力を加えることによっても重なり合うことがなくずらされる場合である。図１６は、図１５と図１７で示した状態のちょうど境界となる場合を示しており、隣り合うトナー同士が角度ωの方向にせん断力によってずらされた場合に、トナー粒子間の隙間が形成されない状態である。この状態は、あるトナー粒子の中心間を結ぶ線分の中点からせん断力が作用している方向と並行なラインを引いた際に、このラインが隣接するそれぞれのトナー粒子の接線になっている状態である。
【００８６】
万線のスクリーン角をθ、せん断力を加える方向ωを考慮すると、このラインまでの距離ａは
【００８７】
【数８】
2014134740.tif 000011
・・・式（３）
として表わされ、ａはトナー粒子の半径Ｌ／２と等しい。
【００８８】
【数９】
2014134740.tif 000012
・・・式（４）
【００８９】
距離ａとトナー粒子の半径Ｌ／２の関係から、トナー粒子をせん断力によってずらした場合にトナー粒子が重なるようにずらされるか否かを表わすことができる。これよりトナー粒子をせん断力によってずらした場合にトナー粒子が重なるようにずらされる条件は
【００９０】
【数１０】
2014134740.tif 000013
・・・式（５）
【００９１】
であることが分かる。式（４）、（５）より、式（６）が導き出される。
【００９２】
【数１１】
2014134740.tif 000014
・・・式（６）
【００９３】
すなわち、上式（６）を満たす（即ち図１５のケースとなる）ように、スクリーン角度θとせん断方向ωの関係を設定すれば、粒状性指数の悪化つまり画像品位の低下を抑えることが可能となる。
【００９４】
実際に式（６）を用いて、計算を行うと、表２のような計算結果が得られた。式（６）の条件を満たすのはωが０°の場合、θは６０°以下にするのがよいことが分かり、実験的に得られた表１の結果と非常によく一致する。
【００９５】
【表２】
2014134740.tif 000015
【００９６】
以上のように、定着部がニップ部で記録材上のトナー画像を所定方向に引き伸ばすように圧力を掛ける構造となっており、トナーの重量平均粒径をＬ（μｍ）、一色のトナー画像のトナー粒子間の平均間隔をｔ（μｍ）、中間調を再現するためスクリーン角をθ（°）、前記所定方向の角度をω（°）、とすると、
【００９７】
【数１２】
2014134740.tif 000016
【００９８】
を満たすようにすれば、トナーの使用量を少なくしつつ、彩度および画像品位の低下を抑えることができる。
【００９９】
本例のように、複数色のトナー画像を重畳してフルカラー画像を形成する装置の場合、全色において式（６）を満たすように、各色のスクリーン角θと、定着部の角度ωと、を設定するのが好ましい。全色において式（６）を満たすように設定できない場合は、目立ちやすい色を優先して（例えば優先順位をブラック、シアン、マゼンタ、イエローの順とする）、式（６）を満たすように設定すればよい。即ち、少なくともブラック色のスクリーン角θと定着部の角度ωが式（６）を満たしていればよい。
【０１００】
ここまでは、まず、万線によるスクリーン処理を施した中間調画像を形成した場合について説明したが、中間調画像をある方向性を有する網点で中間調表現する場合であっても、網点の形状と、せん断力を作用させる角度と、に依存して、画像品位が大きく異なる。ここで、方向性を有する網点とは、網点を形成する１つの網点単位が真円ではない場合をさす。以下にそのメカニズムについて説明する。
【０１０１】
図１９（ａ）は中間調画像を網点で形成した中間調画像の一例である。また図１９（ｂ）に示した図は、表現する網点のうちの１つの構成単位のトナー像を拡大したモデル図である。小さい円はトナー粒子を表わしており、トナー粒子が多数集まって１つの網点の形成している。この網点画像に対してせん断力を作用させた場合の変化について図２０を用いて説明する。
【０１０２】
まず、図２０のような網点形状に対して、網点の中で描けるもっとも長い線分の成す角度をθｓとする。図２０においては例として楕円形状で説明しているので、「長軸」と記している。このような場合、例えば図２０（ａ）に図示するようにθｓと直交する角度ωｓのせん断力を作用させると、外周部分を形成するトナー粒子は、図示されているように隣り合うトナー粒子が重なり合わないようにずらされる領域と、重なりあうようにずらされる領域とが存在する。
【０１０３】
一方、図２０（ｂ）のように、せん断角度をωｕの場合には、せん断力を作用させたことによって形成される「重なり領域」と「重ならない領域」の割合が、図２０（ａ）（せん断角度ωｓの場合）とは異なり、「重なり領域」の割合が大きくなる。このように、θｓとせん断力を作用させる方向ωとの関係によって、トナー粒子が重なり合わないようにずらされる領域と、重なりあうようにずらされる領域の割合が変化する。
【０１０４】
その中で、せん断力を作用させた場合に「重なり領域」の割合を最も大きくする為には、曲率の小さい、図１９の破線で囲んだ部分のトナー粒子が重なるようせん断力を作用させるのが、粒状性指数の悪化を押さえるのに最も合理的であり、かつ効果的である。破線で囲んだ網点画像のトナー粒子が重なり合うような条件は、せん断力の角度ω、網点画像の中で描けるもっとも長い線分の成す角度θＳを用いて、
【０１０５】
【数１３】
2014134740.tif 000017
・・・式（７）
と表わすことができる。
【０１０６】
つまり上式を満たすように網点の形状と、せん断力を作用させる方向を選定することで、網点で擬似中間調を再現する場合においても、粒状性指数の悪化つまり画像品位の低下抑えることが可能となる。
【０１０７】
ここでは網点の形状の一例として楕円形状をモデルとして用いたが、一般的に網点で擬似中間調を再現する場合には、解像力とリニアな階調を両立する為に、ドット成長に方向性を有するものが少なくない。上式（７）はこれらドット成長方向にある方向性を有するものについても、全て適用することができ、粒状性指数の悪化を抑えることが可能になる。また、チェーンドットのように網点画像が連なるような形状になっても、ドットが連なる方向がθｓとなり、式（７）を適用することで粒状性指数の悪化を抑えることが可能である。
【０１０８】
以上のように、定着部がニップ部で記録材上のトナー画像を所定方向に引き伸ばすように圧力を掛ける構造となっており、トナーの重量平均粒径をＬ（μｍ）、一色のトナー画像のトナー粒子間の平均間隔をｔ（μｍ）、中間調を再現するための網点の中の一つの網点単位において最も長い線分の角度をθＳ（°）、前記所定方向の角度をω（°）、とすると、
【０１０９】
【数１４】
2014134740.tif 000018
【０１１０】
を満たすようにすれば、トナーの使用量を少なくしつつ、彩度および画像品位の低下を抑えることができる。
【０１１１】
以上、トナー粒子がほぼ均一に配置された状態について説明してきたが、実際の画像上では、微粒子であるトナー粒子は、凝集するなど、ある程度の不均一性をもって並んでいることも考えられる。
【０１１２】
図２３は隣接するトナー粒子の配置のばらつきを考慮した配置状態について示した図である。トナー粒子Ｔ１に対して隣りにくるトナー粒子Ｔ２が、最も近い位置に配置された場合は当接するように配置されるので隙間＝０となる（図２３（ａ）の状態）。
【０１１３】
一方、あるトナー粒子Ｔ１に対して隣りにくるトナー粒子Ｔ２が最も離れた状態を考えると、トナー粒子Ｔ３に当接するところまで移動できるので、その隙間は２ｔとなる（図２３（ｂ）の状態）。
【０１１４】
このように、あるトナー粒子を起点にして隣接するトナー粒子の位置が偏りを持つことを想定すると、図２４のように全体としてトナー粒子間で最大２ｔの隙間が生じる可能性があることがわかる。このような状態であっても、せん断力を作用させたときに粒子間の隙間が生じないように、トナー粒子をずらす条件は、式（６）においてｔを２ｔとすればよいので、下記の式が導かれる。
【０１１５】
【数１５】
2014134740.tif 000019
・・・式（８）
【０１１６】
つまり、スクリーン角度をθ、せん断力の方向をωとしたときに、式（８）を満たすように各々の角度を設定することで、実際のトナー粒子の配置状態を考慮して、より効果的に粒状性指数の悪化つまり画像品位の低下を抑えることが可能となる。
【０１１７】
（実施例２）
図１８は定着装置９の一例の概略断面図である。熱源を有し回転可能な加熱ローラ３００と、加熱ローラ３００に圧接して定着ニップを形成する回転可能な加圧ローラ３０７からなり、定着ニップ部Ｎでトナー画像を担持した記録材Ｐを挟持搬送しながら、トナー画像を加熱・加圧して記録材Ｐ上に定着させる。
【０１１８】
加熱ローラ３００は、熱伝導性の良い金属（アルミニウムや鉄など）の中空芯金３０１と、この外側にシリコーンゴムなどの弾性層３０２と、この弾性層３０２の表面を被覆するＰＦＡなどの離型層３０３を設けている。中空芯金３０１の内側には熱源としてハロゲンヒータ３０４が配置されている。ハロゲンヒータ３０４の動作は温度制御装置３０５で制御される。温度制御装置３０５は、サーミスタ３０６で検知された加熱ローラ３００の表面温度に基づきハロゲンヒータ３０４の発熱を制御する。
【０１１９】
加圧ローラ３０７は、金属（アルミあるいは鉄など）の芯金３０８と、この芯金３０８の外側にシリコーンゴムなどの弾性層３０９と、この弾性層３０９の表面を被覆するＰＦＡなどの離型性層３１０からなる。
【０１２０】
加熱ローラ３００と加圧ローラ３０７はそれぞれ駆動用モータＭ１、Ｍ２によって独立に回転駆動する。図１８中の定着ニップ部Ｎ付近の矢印は、定着ニップＮにおいて作用する力の向きであり、加熱ローラ３００と加圧ローラ３０７の回転力と、その相対差から生じる力を示している。本実施例は加熱ローラ３００と加圧ローラ３０７の回転速度に差を設けることで、定着ニップ部Ｎにおいてトナー画像にせん断力を付与している。回転速度差が大きいほどせん断力が大きくなり、トナーを面内方向に広げるので、発色性（彩度）向上効果が大きくなる。しかしながら、回転速度差を大きくし過ぎると、過度にトナーがずれ、特に文字やライン画像の乱れが顕著に表れる。以上のことを鑑みて適正な範囲に設定することで、彩度を向上させる効果が得られる。
【０１２１】
以上のことを鑑みて、本例の装置の動作条件の一例として、加圧ローラ３０７の回転速度３２１ｍｍ／ｓｅｃに対して加熱ローラ３００の回転速度を３１５ｍｍ／ｓｅｃとした（加圧ローラ回転速度の約２％減）。このとき、約１０ｍｍの定着ニップ部Ｎを記録材Ｐが通過する時間内において、加熱ローラ３００は加圧ローラ３０７に対して相対的におよそ２００μｍ程度滑っている。また、このとき、記録材Ｐも加熱ローラに対して滑りながら搬送される。その結果として、総ライン幅増加量が約１０μｍに相当するせん断力がトナー画像に付与され、２次色の彩度は１０程度増加した。
【０１２２】
トナーにかかるせん断力と記録材Ｐの搬送方向が同じ向きでも効果が得られるが、図１８に示すように、トナーにかかるせん断力と記録材Ｐの搬送方向が逆向きである方が、相対的にトナーを面内方向に広げる力が増すので、より効果的である。
【０１２３】
なお、発色性向上効果の大きさは、主に載り量、定着条件、記録材によって異なる。載り量が少なく、トナーが重なり合う領域が少ない状態において特に効果が大きい。また、トナーが十分溶融する定着条件、例えば高温、高圧、長時間（低速度）、低粘度トナーであるほど、トナーが面内方向に広がり、効果が大きくなる。さらに、表面の平滑な記録材であるほど、面内方向の分力が無駄なくトナーに伝わるので、効果が大きくなる。
【０１２４】
次に、スクリーン角を種々設定して記録材にトナー画像を形成し、図１８の定着装置を用いて定着処理した時の画像評価を以下に示す。画像品位の評価は、実施例１同様に、万線によるスクリーン処理を施した中間調画像を形成し、図１８の定着器で定着処理を行ない「粒状性指数」を算出して評価した。ここで用いた画像は、スクリーン角θ＝０°を持つ２００線の万線スクリーン画像である。図２５は記録材の搬送方向とせん断力のかかる方向の関係を示した図である。このように定着器のニップ部での加圧ローラの回転方向とＵ２と加熱ローラの回転方向Ｕ１とせん断力の方向はいずれも平行な方向である。加圧ローラと加熱ローラの周速度の差の一部がせん断力Ｆｔとして作用する。
【０１２５】
表３はスクリーン角θの異なる画像に対して、本例の定着器で定着を行った際の粒状性指数の結果である。
【０１２６】
【表３】
2014134740.tif 000020
【０１２７】
表３より、せん断力の角度とスクリーン角の関係に依存して粒状性指数が変化している様子がわかる。
【０１２８】
実施例１での同様の評価結果（表１）と比較すると、いずれも｜ω−θ｜が７０°以上の場合に粒状性指数が０．２を超え、がさつきが×となっている。つまり、粒状性指数は単にせん断力の角度やスクリーン角に依存しているのではなく、その相対的な関係である｜ω−θ｜に依存していることが分かる。また、トナーの配置状態から導き出した条件式からの計算結果（表２）とも一致している。従って実施例１で説明したメカニズムは、図１８の定着器を用いた場合でも変わりない。
【０１２９】
なお、定着装置の構成は上記の内容に限定するものではなく、記録材Ｐを挟持搬送する２つの部材間で回転速度差を設けてあれば良い。例えば定着装置の方式としては熱ローラ方式、フィルム（ベルト）方式や、これらの組み合わせでも良い。加熱方法としてはハロゲンヒータ、電磁誘導加熱、セラミックヒータなどがあり、複数の加熱源を用いるなどしても良い。
【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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【図９】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図１０】
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