(57)【要約】【課題】記録媒体１枚の中で高光沢画像部と低光沢画像部とを部分的に且つ選択的に形成することができ、記録媒体（印刷物）の見栄えの向上、多様性に対応できる画像形成装置を提供する。【解決手段】定着装置２６の直前の位置には、二次転写ローラ１６により中間転写ベルト１４上の重ね合わせトナー像を転写された用紙Ｓの任意の部位にトナー溶解液を塗布するトナー溶解液塗布手段２８が配置されている。トナー溶解液を塗布された部分は画像表面が軟らかくなり、定着装置２６を通過することで平坦化され、高光沢となる。【選択図】図１
2014077848.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写し、定着手段によりトナー像を記録媒体に定着する画像形成装置において、
前記定着手段による定着工程の前段部位に、前記トナー像のトナーを溶解するトナー溶解液を塗布するトナー溶解液塗布手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記定着手段が、無端状の定着ベルトを備え、加熱加圧した後冷却して前記定着ベルトから記録媒体を剥離する構成を有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像形成装置において、
カラートナー像の上ないしその周辺に透明トナー像を形成する手段を有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の画像形成装置において、
前記透明トナー像の形成は、高光沢画像として指定された範囲に対してのみ行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載の画像形成装置において、
前記トナー溶解液塗布手段の記録媒体搬送方向上流に、記録媒体上のトナー像を加熱加圧する手段を有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載の画像形成装置において、
前記トナー溶解液塗布手段は、トナー溶解液を、前記定着手段を構成する部材に塗布することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の画像形成装置において、
前記トナー溶解液塗布手段によるトナー溶解液の塗布は、ノズルによる噴霧若しくは滴下により行われることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、これらのうち少なくとも１つを備えた複合機等の画像形成装置に関し、詳しくは、高い光沢性を有する画像部と低光沢性を有する画像部とを選択的に形成することが可能な画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、デジタルプリントによる印刷物の出来映えを評価する観点は、色合い、階調の再現性、粒状感そして解像度等の画質のみに限らず、画像表面の光沢感も重要な要素となっている。
画像の光沢度に対する好みは、画像の種類や使用目的等によって異なり、多種多様である。
人物や風景などの写真画像の場合には、一般に、鮮明な画像を得るという観点から、高光沢な画像が好まれる傾向にある。
【０００３】
一方、用途によっては低光沢画像の方が好ましい場合がある。
例えば、文字やグラフの画像や室外注視の際は光反射の少ない低光沢画像の方が好ましい。
特許文献１には、高光沢と低光沢とを切り替えて定着する画像形成装置が提案されている。
【０００４】
この装置では、低光沢画像は、いわゆる熱ローラ方式の定着装置のみで定着される。
高光沢画像は、カラートナー像と透明トナー像とが形成された記録媒体を、ベルトタイプの定着装置を用いて加熱溶融し、冷却剥離することで形成される。
このように定着することで銀塩写真のような高光沢の画像を形成することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の装置では、記録媒体全面が高光沢又は低光沢といったように、どちらかの光沢しか付与できなかった。
カタログ、メニューやＤＭ（ダイレクトメール）などの記録媒体は、１枚の中に写真画像と文字画像の両者が記載されているものが多い、
このような場合、写真部分だけを高光沢にして強調し、文字部分は読みやすいように低光沢にすることが望ましいが、現状ではできなかった。
【０００６】
本発明は、このような現状に鑑みて創案されたもので、記録媒体１枚の中で高光沢画像部と低光沢画像部とを部分的に且つ選択的に形成することができ、記録媒体（印刷物）の見栄えの向上、多様性に対応できる画像形成装置の提供を、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成すべく、本発明は、像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写し、定着手段によりトナー像を記録媒体に定着する画像形成装置において、前記定着手段による定着工程の前段部位に、前記トナー像のトナーを溶解するトナー溶解液を塗布するトナー溶解液塗布手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高光沢画像部を選択的に任意に形成することができ、記録媒体（印刷物）の見栄えの向上、多様性に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置の概要構成図である。
【図２】トナー溶解液の塗布の有無による光沢の違いを説明するための図である。
【図３】第２の実施形態に係る画像形成装置の概要構成図である。
【図４】第３の実施形態に係る画像形成装置の概要構成図である。
【図５】第４の実施形態に係る画像形成装置の概要構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。
図１及び図２に基づいて第１の実施形態を説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置としてのカラープリンタ１は、像担持体としての感光体ドラム２ＣＬ、２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２ＢＫが、複数のローラに支持されて移動する中間転写体としての中間転写ベルト１４の移動方向に沿って並設されたタンデム型である。
【００１１】
感光体ドラムの符号に付されたＣＬ、Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫは、現像色がそれぞれ、透明、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックであることを示している。
感光体ドラム廻りの構成は現像色が異なるだけで同一である。ＢＫの画像ステーションについて代表して説明する。
各感光体ドラム２は帯電手段としての帯電器４により、表面を一様に帯電された後、露光手段６により画像データに基づいて露光光を照射され、静電潜像が形成される。
【００１２】
露光手段６は、感光体ドラム２ＣＬに静電潜像を形成する露光部６Ａと、感光体ドラム２Ｙ、２Ｍに静電潜像を形成する露光部６Ｂと、感光体ドラム２Ｃ、２ＢＫに静電潜像を形成する露光部６Ｃとから構成されている。
符号６Ｄは、ポリゴンミラーを示している。
【００１３】
感光体ドラム２上の静電潜像は、現像手段８により現像剤中のトナーを供給され、トナー像として顕像化される。
現像手段８に収容される現像剤は、一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよい。
トナー像は中間ベルト１４上に一次転写手段としての一次転写ローラ１０により転写される。一次転写ローラ１０は、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。
各トナー像は、中間転写ベルト１４の移動に伴い、順次重ね合わせて転写される。
【００１４】
転写後の感光体ドラム２の表面は、クリーニング手段１２により転写残トナー等を除去される。
その後、感光体ドラム２の表面は図示しない除電手段により除電されて初期化され、次の作像工程に備えられる。
【００１５】
中間転写ベルト１４上で重ね合わされたトナー像は、二次転写手段としての二次転写ローラ１６と二次転写対向ローラ１７とが中間転写ベルト１４を介して当接する２次転写ニップに搬送され、その位置で記録媒体としての用紙Ｓに転写され、用紙上の画像となる。
二次転写ローラ１６は図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。
【００１６】
装置本体下部には給紙トレイ１８が配置されている。給紙トレイ１８には用紙Ｓが複数枚重ねて収納されており、用紙は給紙ローラ２０により１枚ずつ分離されて給紙される。
給紙された用紙Ｓはレジストローラ対２２で一旦停止され、斜めずれを修正された後レジストローラ対２２により所定のタイミングで２次転写ニップに向けて搬送される。
【００１７】
２次転写ニップの位置でカラー画像を転写された用紙Ｓは、ベルト搬送手段２４により搬送され、定着手段としての定着装置２６へ進入する。用紙Ｓは定着装置２６で熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像を定着される。
図１において、符号Ａは中間転写ベルト１４の移動方向を、符号Ｂは用紙Ｓの搬送方向を示している。
トナー像を転写後の中間転写ベルト１４の表面は、ベルトクリーニング手段１９により清掃される。
【００１８】
定着を終えた用紙Ｓは、図示しない排紙ローラ対により、装置本体外へ排出され、例えば図示しない排紙トレイへスタックされる。
定着装置２６は、熱源を有する加熱ローラ２６ａと、加熱ローラ２６ａに当接して定着ニップを形成する加圧ローラ２６ｂとを有している。
以下、定着装置２６を「高温剥離定着装置」ともいう。
【００１９】
高温剥離定着装置２６は、従来より知られている一般的な定着手段である。
加熱ローラ２６ａは、熱伝導率の高い金属製のコア表面にシリコンゴムからなる弾性体層を被覆し、さらに弾性体層の表面にＰＦＡ（四フッ化エチレン−パ−フルオロアルコキシエチレン共重合樹脂）からなる離型層を被覆してなるローラ状部材である。
【００２０】
加熱ローラ２６ａの内部には、例えばハロゲンランプ等の熱源が設けられており、この熱源が加熱ローラの表面温度が所定の温度となるように内部から加熱している。
加熱ローラが用紙を加熱する温度はトナーの溶解温度に依存するが、本実施形態においては１５０℃程度である。
加圧ローラ２６ｂは、加熱ローラ２６ａに対して所定の圧力で押圧する。
【００２１】
加圧ローラ２６ｂを加熱ローラ２６ａ側に付勢させることにより、加熱ローラ２６ａとの間にニップ領域が形成される。
高温でトナーは溶解した状態で用紙とともに加熱ローラ２６ａから剥離されるため、トナーは元に戻ろうとする力が働いた状態で冷却される。
【００２２】
従って、図２（ｃ）の右側に示すように、トナー表面に凹凸ができ、低光沢画像が形成される。
また、高温条件下での剥離性を高めるため、シリコーンオイルなどの離型オイルを塗布することが好ましい。
【００２３】
定着装置２６による定着工程の前段部位には、トナー像のトナーを溶解するトナー溶解液を塗布するトナー溶解液塗布手段２８が配置されている。
【００２４】
「定着工程の前段部位」とは、定着装置２６による定着動作が行われる前の位置を意味し、ここでは、定着装置２６の用紙搬送方向上流側の位置を意味する。
トナー溶解液塗布手段２８は、ベルト搬送手段２４により搬送される用紙Ｓの画像を保持した面に対し、所望の領域に選択的にトナー溶解液を塗布（噴霧、滴下の概念を含む）することが可能な構成を有している。
すなわち、トナー溶解液塗布手段２８は、光沢を上げたい部分にトナー溶解液を塗布する手段である。
【００２５】
トナー溶解液塗布手段２８としては、インクジェット方式、版作成によるオフセット方式などあるが、小型、低コストからインクジェット方式が好ましい。
本実施形態では、インクジェット方式を採用している。
【００２６】
すなわち、トナー溶解液塗布手段２８は、トナー溶解液を吐出する複数のノズルを備えたヘッドを有している。
用紙Ｓの搬送による移動と、用紙搬送方向と直交する用紙幅方向へのヘッドの移動とにより、用紙Ｓの所定の部位にトナー溶解液を塗布することができる。
ライン型ヘッドの場合には、ヘッドは位置固定の状態でノズルの選択的駆動により用紙Ｓの所定の部位にトナー溶解液を塗布することができる。
【００２７】
トナー溶解液塗布手段２８は、図示しない制御手段により、画像データあるいは画像処理データに基づいて塗布範囲を制御される。
トナー溶解液とは、トナーを構成する樹脂成分を溶解させる材料と水とからなる液である。
溶解液は水及びトナーの樹脂と親和性を持つ材料であるのが望ましい。
【００２８】
溶解液の具体例としては、高級グリコールエーテル、エチレングリコールモノエーテル、ジエチレングリコールモノエーテル、エチレングリコール、モノメチルエーテル−２−メトキシエタノール、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコール、プチルセロソルブエチルカルビトール、脂肪酸二塩基酸エステル、ＤＢＥ（二塩基酸エステル）、エステル系高沸点混合剤、直鎖二塩基酸エステル（マレイン酸エステル）、イタコン酸エステル、トリメリットエステル、二塩基酸エステル等が挙げられる。
【００２９】
また、上記溶解液を水に分散させるために界面活性剤を用いてもよい。
この界面活性剤の具体例としては、脂肪酸誘導体硫酸エステル、スルホン酸型、リン酸エステルなどの陰イオン（アニオン）界面活性剤、四級アンモニウム塩、複素環アミン、アミン誘導体などの陽イオン（カチオン）界面活性剤やアミノ酸エステル、アミノ酸、スルホベタインなどの両性イオン（ノニオン）界面活性剤、非イオン性界面活性剤、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン等が挙げられる。
【００３０】
トナー溶解液の粘度は溶解液の流れ出しを防止する面からは高い方が望ましいが、塗布適性上はあまり高くない方が好ましい。
好適な粘度範囲は、５〜５０００ｃｐｓである。更に好ましくは、１０〜１００ｃｐｓである。
トナー溶解液の塗布量は０．５〜２０ｇ／ｍ２が適当であり、特に２〜１０ｇ／ｍ２が適している。
【００３１】
図２は、用紙Ｓ上のトナー３０及びこれに付与されたトナー溶解液３２の経時的な状態変化を示す説明図である。
図２（ａ）は、用紙上のトナー３０の表面にトナー溶解液３２が付与された状態を示す。
トナー溶解液が付与されると、トナーの樹脂成分はトナー溶解液と反応する。
【００３２】
これにより、トナー表面は図２(ｂ)に示すように、膨潤、溶解することになり表面は軟らかく粘性を持った状態になる。
図２（ｃ）に示すように、軟らかく粘性を持った表面状態と、溶解液の付与がなくトナー粒子の凹凸がある状態の双方が表面性の良い定着工程を通過すると、図２（ｄ）に示すように、溶解液を付与されているトナー表面は定着工程の表面を写し取り、表面性が良い高光沢画像部としての仕上げとなる。
一方、トナー溶解液が付与されていないトナー表面は定着工程で熱溶解するが、トナー粒子の凹凸が残った状態の低光沢画像部としての仕上げとなる。
【００３３】
上記のように、トナー溶解液塗布手段２８により所望の部位にトナー溶解液を塗布することにより、その部分だけを高光沢画像部とすることができ、高光沢画像部と低光沢画像部とが混在する印刷物の多様性に容易に対応できる。
【００３４】
図３に基づいて第２の実施形態を説明する。
なお、上記実施形態と同一部分は同一符号で示し、特に必要がない限り既にした構成上及び機能上の説明は省略して要部のみ説明する（以下の他の実施形態において同じ）。
【００３５】
本実施形態における定着装置３４は、定着ローラ３６と、加圧ローラ３８と、定着ベルト４０と、冷却装置４２と、剥離ローラ４４とステアリングローラ４６とを備えている。
定着ローラ３６は、内部にハロゲンランプ等の熱源を備える。
定着ローラは図示せぬ駆動装置によって図中時計回り方向に回転されるとともに、その表面が所定の温度となるように内部から加熱される。
【００３６】
所定の温度とは、トナーを融解させ、かつ用紙の受像層を軟化させる程度の温度であり、一般的には１００℃〜１８０℃で使用されることが多い。
本実施形態においては、１４０℃程度で実施した。
加圧ローラ３８は、内部にハロゲンランプ等の熱源を備える。
加圧ローラ３８は図示せぬ駆動装置によって図中反時計回り方向に回転されるとともに、その表面が１２０℃程度になるように内部から加熱される。
【００３７】
定着ベルト４０は、熱硬化性ポリイミド製の無端状フィルムの表面にシリコンゴムによる平滑性の高い被覆層が形成されたベルト部材である。
定着ベルト４０は、定着ローラ３６、剥離ローラ４４およびステアリングローラ４６に張架され、定着ローラ３６に従動して回転移動する。
冷却装置４２は、定着ローラ３６と剥離ローラ４４との間で定着ベルト４０及び用紙を冷却する複数の冷却ファンからなる。
【００３８】
冷却装置４２としては定着ベルト４０に接して定着ベルト４０の熱を吸収することによって加熱された用紙を冷却する構成でもよい。例えばアルミニウム製の空冷式ヒートシンクである。
冷却装置４２は水冷方式でもよい。
剥離ローラ４４は定着ベルト４０の移動に従動して回転する。
【００３９】
定着ベルト４０を剥離ローラ４４に巻き付けながら張架することで、用紙は記用紙自体の剛性によって定着ベルトから自然に剥離されて排出される。
ステアリングローラ４６は、定着ベルト４０を支持するとともに、定着ベルト４０を連続的に循環移動させたときに生じる偏りを修正する機能を有している。
定着ベルト４０は、定着ローラ３６と加圧ローラ３８とのニップ部で、トナー像が形成された用紙の表面と接触し、トナー像が加熱溶解される（加熱加圧工程）。
【００４０】
用紙と定着ベルトとは溶解したトナー層を介して接着された状態で剥離ローラまで運ばれる。
この間に、定着ベルト４０、トナー像及び用紙の受像層は冷却装置４２で冷却される（冷却工程）。
このため、用紙が剥離ローラ４４に到達すると、剥離ローラ４４の曲率によって、トナー像及び用紙の受像層は一体となって定着ベルトから剥離される（剥離工程）。
【００４１】
以上により、記録媒体上に高光沢の画像が形成される。この高光沢画像は、冷却機能を有するベルト定着方式に起因するものである。
以下、定着装置３４を「冷却剥離定着装置」ともいう。
【００４２】
本実施形態では、トナー溶解液塗布手段２８は、定着ベルト４０における定着ニップの上流側に配置されている。
換言すれば、トナー溶解液塗布手段２８は、定着ベルト４０における定着ローラ３６に接触する前の位置に配置されている。すなわち、定着装置３４の定着工程の前段部位に配置されている。
したがって、本実施形態では、トナー溶解液は用紙上に塗布されず、定着ベルト４０上に塗布される。
【００４３】
すなわち、トナー画像を保持した用紙が、定着ローラ３６と加圧ローラ３８とが対向する定着ニップに進入したときに、定着ニップの上流で定着ベルト４０上に塗布されたトナー溶解液が、間接的に用紙上の所定部位に塗布されることになる。
用紙上の位置と定着ベルト４０上の位置関係は予め把握されており、制御手段はその把握データに基づいてトナー溶解液塗布手段２８を制御する。
【００４４】
トナー溶解液の塗布は、第１の実施形態と同様に用紙に対して行ってもよいが、本実施形態のように定着ベルト上に塗布すれば、トナー溶解液が用紙に浸透する影響を受けないので好ましい。
本実施形態によれば、ベルト定着方式による高光沢性に加えて、トナー溶解液の塗布により光沢性を向上させることができ、写真調高光沢画像を得ることができる。
【００４５】
図４に第３の実施形態を示す。
本実施形態では、画像形成装置１の用紙排出側側面に冷却剥離定着ユニット５０が一体にあるいは着脱自在に設けられている。
冷却剥離定着ユニット５０内には、冷却剥離定着装置３４が設けられており、高温剥離定着装置２６と冷却剥離定着装置３４との間にトナー溶解液塗布手段２８が配置されている。
したがって、トナー溶解液は用紙に塗布される。
【００４６】
上記のように、かなりの高光沢画像は冷却剥離定着装置３４による冷却剥離定着工程で実現できる。
冷却剥離定着工程前工程に、高温剥離定着装置２６による高温剥離定着工程を入れる場合、用紙には図２（ｄ）に示すように、凹凸が残った状態でトナーが定着されている。
【００４７】
この状態で通常の加圧、温度設定で冷却剥離定着装置３４に通すと、トナーが載っているところ全面が高光沢になる。
トナー溶解液を付与したトナー表面だけを高光沢にするには、付与した部分は軟らかく粘性を持った状態で冷却剥離定着装置３４に入ってくるので、加圧、温度設定は通常より低くする。
このようにすれば、所定の部分のみを高光沢にできるとともに、冷却剥離定着工程の負荷、消費電力を下げる効果も期待できる。
【００４８】
本実施形態では、高温剥離定着装置２６の後段（下流）にトナー溶解液塗布手段２８を配置しているので、トナー溶解液塗布による画像乱れに対して余裕度が向上する。
【００４９】
図５に第４の実施形態を示す。
本実施形態では、第３の実施形態の構成において、トナー溶解液塗布手段２８が冷却剥離定着装置３４の定着ニップ近傍（直前）に配置されている。
本実施形態では、塗布位置から定着ニップまでの距離が短いため、定着ベルト４０へのトナー溶解液の塗布は瞬時に行われる。
この場合、トナー溶解液は溶解性の高い材料を選ぶ方が好ましい。
【００５０】
中間転写ベルト１４の移動方向における最上流に位置する、感光体ドラム２ＣＬを有する画像ステーションにおける透明トナーは、後述するように着色剤を使用しないで作成される。
透明トナーを使用する場合、透明トナー像を形成する領域は、用紙表面におけるカラートナー像全体を覆う、画像領域全域でも構わない。
あるいは、用紙表面全域であっても構わないし、カラートナー像のうち、例えば写真画像等特に高光沢が望まれる領域のみを選択しても構わない。
【００５１】
また、カラートナー像のトナー粒子による凹凸を抑制するために、カラートナー像のトナー高さに応じて、その高さを均すように透明トナー像の高さを変えたり、カラートナー像の上にはほとんどあるいは全く透明トナー像を形成しない態様でも構わない。
本発明で規定する「カラートナー像の上ないしその周辺」との表現には、これらの態様全てを含むものとする。
【００５２】
地肌部にも透明トナーを載せた場合、用紙自体の光沢に左右されない光沢を得ることができる。
高光沢画像部だけ透明トナーを載せた場合には、透明トナーの消費を抑制することができるとともに、用紙に左右されない高光沢を実現できる。
【符号の説明】
【００５３】
２  像担持体としての感光体ドラム
２６、３４  定着手段としての定着装置
２８  トナー溶解液塗布手段
４０  定着ベルト
Ｓ  記録媒体としての用紙
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５４】
【特許文献１】特開平5−158364号公報
【図１】
2014077848.tif 000003
【図２】
2014077848.tif 000004
【図３】
2014077848.tif 000005
【図４】
2014077848.tif 000006
【図５】
2014077848.tif 000007