(57)【要約】【課題】定着すべきトナー量に応じて適度な定着液を塗布し、安定した定着を行って良好な画像品質が得られる定着装置、およびそのような定着装置を用いた画像形成装置、ならびに定着方法を提供する。【解決手段】トナーを軟化させる軟化材と、それを分散または溶解する、水等の溶媒とからなる定着液を用い、その定着液を付着することにより軟化材で未定着トナーを溶解または半溶解して記録媒体２３上に定着する定着装置２５において、画像面を複数に分割してその分割区分した領域ごとの画像濃度を判定する画像濃度判定手段４６と、その画像濃度判定手段に基づき分割区分した領域に対応して定着液の吐出を複数段に分けて制御する定着液吐出制御手段４７と、その定着液吐出制御手段に基づき、分割区分した領域ごとに吐出量や軟化材濃度、またはそれらの双方を加減して定着液を記録媒体に向けて吐出する定着液吐出手段４８とを備える。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟化材と、その軟化材を分散または溶解する溶媒とからなる定着液を用い、その定着液を付着することにより前記軟化材で未定着トナーを溶解または半溶解して記録媒体上に定着する定着装置において、
画像面を複数に分割してその分割区分した領域ごとのトナー濃度に応じてその各分割区分した領域に個別に前記定着液を付着することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記分割区分した領域ごとの画像濃度を判定する画像濃度判定手段と、その画像濃度判定手段に基づき前記分割区分した領域に対応して前記定着液の吐出を複数段に分けて制御する定着液吐出制御手段と、その定着液吐出制御手段に基づき前記分割区分した領域ごとに前記定着液を前記記録媒体に向けて吐出する定着液吐出手段とを備えることを特徴とする、請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記定着液吐出手段にインクジェットヘッドを有することを特徴とする、請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記定着液吐出手段にライン型吐出ヘッドを備え、その吐出ヘッドから前記定着液を前記記録媒体に向けて吐出することを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記定着液吐出手段にシリアル型吐出ヘッドを備え、その吐出ヘッドから前記定着液を前記記録媒体に向けて吐出することを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
前記定着液吐出制御手段により、前記分割区分した領域に対応して前記定着液の吐出量を複数段に分けて制御し、前記定着液吐出手段から前記定着液の吐出量を複数段に分けて吐出することを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
前記定着液吐出制御手段により、前記分割区分した領域に対応して前記定着液の軟化材濃度を複数段に分けて制御し、前記定着液吐出手段から前記定着液の軟化材濃度を複数段に分けて吐出することを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項８】
軟化材濃度の異なる定着液を吐出する前記定着液吐出手段を複数備え、それらの定着液吐出手段の１つを前記定着液吐出制御手段により前記分割区分した領域に対応して適宜選択し、前記定着液吐出手段から前記定着液の軟化材濃度を複数段に分けて吐出することを特徴とする、請求項７に記載の定着装置。
【請求項９】
前記定着液吐出制御手段により、前記分割区分した領域に対応して前記定着液の吐出量とともに軟化材濃度を各々複数段に分けて制御し、前記定着液吐出手段から前記定着液を吐出量とともに軟化材濃度を複数段に分けて吐出することを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１０】
前記定着液として無臭で、かつ人体に無害なものを使用することを特徴とする、請求項１ないし９のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１１】
前記溶媒として水を用いることを特徴とする、請求項１ないし１０のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１２】
ベルト面に多数の透孔を有するエンドレスの搬送ベルトと、前記透孔を通して吸気して前記記録媒体を前記搬送ベルトに吸着する吸引手段とを有する記録媒体搬送手段を備えることを特徴とする、請求項１ないし１１のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１３】
請求項１ないし１２に記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
前記記録媒体上のトナー画像、または前記記録媒体に転写される前の前記像担持体上のトナー画像を読み取る画像読取センサを備え、その画像読取センサの出力信号を前記画像濃度判定手段に入力することを特徴とする、請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
原稿の画像面を読み取る画像読取装置を備え、その画像読取装置の出力信号を前記画像濃度判定手段に入力することを特徴とする、請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
ホストまたは別のファクシミリからの印字データを前記画像濃度判定手段に入力することを特徴とする、請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記定着装置の前記定着液吐出手段で吐出して定着液を付着した前記記録媒体を自然乾燥することを特徴とする、請求項１３ないし１６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記定着装置の前記定着液吐出手段で吐出して定着液を付着した前記記録媒体を強制乾燥することを特徴とする、請求項１３ないし１６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１９】
軟化材と、その軟化材を分散または溶解する溶媒とからなる定着液を用い、
画像濃度判定手段により、画像面を複数に分割してその分割区分した領域ごとの画像濃度を判定し、
その画像濃度判定結果に基づき、前記分割区分した領域に対応して前記定着液の吐出を複数段に分けて制御し、
その吐出制御に基づき、前記分割区分した領域ごとに前記定着液を記録媒体に向けて吐出し、
その定着液を付着することにより前記軟化材で未定着トナーを溶解または半溶解して前記記録媒体上に定着する、
ことを特徴とする定着方法。
【請求項２０】
前記定着液吐出制御手段により、前記分割区分した領域に対応して前記定着液の吐出量を複数段に分けて制御し、前記定着液吐出手段から前記定着液の量を複数段に分けて吐出することを特徴とする、請求項１９に記載の定着方法。
【請求項２１】
前記定着液吐出制御手段により、前記分割区分した領域に対応して前記定着液の軟化材濃度を複数段に分けて制御し、前記定着液吐出手段から前記定着液の軟化材濃度を複数段に分けて吐出することを特徴とする、請求項１９に記載の定着方法。
【請求項２２】
前記定着液吐出制御手段により、前記分割区分した領域に対応して前記定着液の吐出量とともに軟化材濃度を各々複数段に分けて制御し、前記定着液吐出手段から前記定着液を吐出量とともに軟化材濃度を複数段に分けて吐出することを特徴とする、請求項１９に記載の定着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはそれらの複合機などの画像形成装置に関する。特にそのうち、帯電、書込み、現像を行って像担持体上にトナー画像を形成し、そのトナー画像を直接または中間転写体を介して間接的に転写して記録媒体に画像を記録する電子写真式の画像形成装置に関する。ならびに、そのような画像形成装置において、トナー画像転写後の未定着トナーを記録媒体上に定着する定着装置および定着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置は、画像情報に基づいて、紙、布、ＯＨＰフィルム等の記録媒体に、文字や記号等を含む画像を記録するものである。このような画像形成装置には、種々の方式のものがあるが、そのうち、電子写真方式の画像形成装置は、普通紙に高精細な画像を高速で記録することができる点から、オフィスで現在広く使用されている。
【０００３】
電子写真方式の画像形成装置は、ドラム状やベルト状の像担持体のまわりに帯電装置、書込み装置、現像装置、転写装置、クリーニング装置、除電装置などを配置し、像担持体の回転とともに帯電して後、書込みを行って像担持体表面に静電潜像を形成し、トナーを付着することによりその静電潜像を現像して像担持体上にトナー画像を形成し、そのトナー画像を直接、またはベルト状等の中間転写体を介して間接的に転写して記録媒体に画像を記録する。そして、トナー画像転写後の記録媒体を定着装置に導き、未定着トナーを記録媒体上に定着する一方、画像転写後の像担持体表面をクリーニング装置で清掃するとともに除電し、再度の画像形成に備えていた。
【０００４】
この種の電子写真方式の画像形成装置では、定着装置として、定着速度が速く、定着画像品質が良好なことなどから、記録媒体上のトナーを加熱して溶解し、これを加圧することでトナーを記録媒体上に定着させる熱定着方式が広く普及している。しかしながら、このような熱定着方式の定着装置を用いる画像形成装置では、トナーを加熱することから多量の電力が消費されており、省エネルギが叫ばれている今日、熱定着方式のものに代えて低消費電力の定着装置の採用が強く望まれている。
【０００５】
そこで、従来の定着装置の中には、例えば特許文献１に記載されるように、トナーを溶解または半溶解させる軟化材と、その軟化材を分散または溶解する溶媒とからなる定着液を用い、その定着液を噴霧または滴下して画像転写後の記録媒体に付着し、トナーを溶解しまたは半溶解してその後定着液を乾燥させることで未定着トナーを記録媒体上に定着する方法が提案されている。この方式の定着装置は、熱定着方式の場合のようにトナー加熱処理を必要としないことから、低消費電力で省エネルギ対策として優れた定着方式ということができる。
【０００６】
しかしながら、この定着方式では、記録媒体に多量の定着液が付与されるという解決課題があった。すなわち、１）定着液の溶媒として水が用いられた場合には、この多量の水が記録媒体としての紙の繊維を膨潤させてしまうこととなる。この結果、溶解したトナーが記録媒体の裏面にまで達して画像の裏抜けを生じ、画像品質を劣化させることとなる。また、２）多量の水分の吸収により記録媒体に皺やカールが発生し、画像形成装置としての安定かつ高速な記録媒体搬送を著しく損なうこととなる。さらに、３）この多量の水を乾燥装置を用いて蒸発させて除去しようとすると、上記熱定着方式に匹敵する電力消費を必要とすることとなる。またさらに、４）多量の定着液を使用するために、頻繁に定着液を交換する必要があり、また大容量の定着液タンクを使用すると、定着装置が大型化し、ひいては画像形成装置の小型化を阻害するなどの課題があった。
【０００７】
このため、このような１）ないし４）などの問題を解決すべく、特許文献２では、定着液の付与量低減を目的とし、記録媒体上のトナー画像の位置情報、または記録媒体に転写される前の像担持体上のトナー画像の位置情報に基づき、トナー画像にのみ定着液を付与することが提案されている。
【０００８】
【特許文献１】特許第３２９０５１３号公報
【特許文献２】特開２００４−１０９７４７号公報
【特許文献３】特開平７−２４６７１１号公報
【特許文献４】特開平９−５２３６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、特許文献２に記載されるような画像形成装置にあっては、トナー量の大小に関係なく、常に一定量の定着液を塗布していた。しかし、例えばカラー画像形成装置にあっては、一般に、画像のハイライト部とシャドウ部とでトナー量が異なっており、ハイライト部は単層の少量トナーで形成され、シャドウ部は複数層の大量トナーで形成されている。このため、カラー画像に対して、ハイライト部の定着に適する定着液の量や濃度を選択した場合には、シャドウ部の定着が不十分となり、トナー層が剥離してしまう現象が発生する。逆に、シャドウ部の定着に適する定着液の量や濃度を選択した場合には、ハイライト部の定着液が過剰となり、上述した１）ないし４）などの問題を生ずることとなる。
【００１０】
この発明の目的は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、定着すべきトナー量に応じて適度な定着液を塗布し、安定した定着を行って良好な画像品質が得られる定着装置、およびそのような定着装置を用いた画像形成装置、ならびに定着方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成すべく、この発明の第１の態様では、
トナーを軟化させる脂肪酸エステルなどの軟化材と、その軟化材を分散または溶解する、水等の溶媒とからなる、好ましくは無臭で、かつ人体に無害な定着液を用い、その定着液を付着することにより軟化材で未定着トナーを溶解または半溶解して、紙、布、ＯＨＰフィルム等の記録媒体上に定着する定着装置において、
画像面を複数に分割してその分割区分した領域ごとのトナー濃度に応じてその各分割区分した領域に個別に定着液を付着するものである。
例えば、分割区分した領域ごとの画像濃度を判定する画像濃度判定手段と、その画像濃度判定手段に基づき前記分割区分した領域に対応して定着液の吐出を複数段に分けて制御する定着液吐出制御手段と、その定着液吐出制御手段に基づき、分割区分した領域ごとに吐出量や軟化材濃度、またはそれらの双方を加減して定着液を噴霧したり滴下したりすることにより記録媒体に向けて吐出する定着液吐出手段とを備えるようにする。
【００１２】
定着液吐出手段は、例えばインクジェットヘッドなどの吐出ヘッドを有する。吐出ヘッドとしては、複数の吐出口列を記録媒体の搬送方向と直交する幅方向に並べて、記録媒体を搬送しながら吐出口から定着液を吐出するライン型のものを備え、またはキャリッジ等に搭載して幅方向に往復動しながら記録媒体を搬送し、吐出口から定着液を吐出するシリアル型のものを備える。また、定着装置には、ベルト面に多数の透孔を有するエンドレスの搬送ベルトと、透孔を通して吸気して記録媒体を搬送ベルトに吸着する吸引手段とを有する記録媒体搬送手段を備え、吸引手段により多数の透孔を通して吸気して記録媒体を搬送ベルトに吸着しながら、その搬送ベルトの走行にともない搬送するとよい。
【００１３】
上記目的を達成すべく、この発明の第２の態様では、
請求項１ないし１１に記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置であり、
記録媒体上のトナー画像、または記録媒体に転写される前の像担持体上のトナー画像を読み取る画像読取センサを備え、その画像読取センサの出力信号を画像濃度判定手段に入力したり、原稿の画像面を読み取る画像読取装置を備え、その画像読取装置の出力信号を画像濃度判定手段に入力したり、ホストまたは別のファクシミリからの印字データを画像濃度判定手段に入力したりする。
【００１４】
また、定着装置の定着液吐出手段で吐出して定着液を付着した記録媒体を、常温で自然乾燥したり、風や熱を当てて強制乾燥したりする。
【００１５】
上記目的を達成すべく、この発明の第３の態様では、
トナーを軟化させる脂肪酸エステルなどの軟化材と、その軟化材を分散または溶解する、水等の溶媒とからなる、好ましくは無臭で、かつ人体に無害な定着液を用いる定着方法において、
画像読取センサや画像読取装置からの画像読取りデータや、ホストまたは別のファクシミリからの印字データなどを画像濃度判定手段に入力し、
その画像濃度判定手段により、画像面を複数に分割してその分割区分した領域ごとの画像濃度を判定し、
その濃度判定結果に基づき、分割区分した領域に対応して定着液の吐出を複数段に分けて制御し、
その吐出制御に基づき、分割区分した領域ごとに定着液を噴霧したり滴下したりすることにより定着液を記録媒体に向けて吐出し、
その定着液を付着することにより軟化材で未定着トナーを溶解または半溶解して記録媒体上に定着する。
【００１６】
例えば、定着液吐出制御手段により、分割区分した領域に対応して定着液を複数段に分けて制御し、吐出量や軟化材濃度、またはそれらの双方を加減して定着液吐出手段から定着液を噴霧したり滴下したりすることにより記録媒体に向けて吐出する。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１に記載の発明によれば、画像面を複数に分割してその分割区分した領域ごとのトナー濃度に応じてその各分割区分した領域に個別に前記定着液を付着するので、定着すべきトナー量に応じて適度な定着液を塗布し、安定した定着を行って良好な画像品質が得られる定着装置を提供することができる。
【００１８】
請求項２に記載の発明によれば、分割区分した領域ごとの画像濃度を判定し、その濃度判定結果に基づき分割区分した領域に対応して定着液の吐出を複数段に分けて制御し、その吐出制御に基づき分割区分した領域ごとに定着液を記録媒体に向けて吐出し、その定着液を付着することにより軟化材で未定着トナーを溶解または半溶解して記録媒体上に定着するので、簡潔な構成で、定着すべきトナー量に応じて適度な定着液を塗布し、安定した定着を行って良好な画像品質が得られる定着装置を提供することができる。
【００１９】
請求項３に記載の発明によれば、定着液吐出手段にインクジェットヘッドを有するので、定着液の吐出量制御を容易とすることができる。
請求項４に記載の発明によれば、定着液吐出手段にライン型吐出ヘッドを備え、その吐出ヘッドから定着液を記録媒体に向けて吐出するので、複数の吐出口列を記録媒体の搬送方向と直交する幅方向に並べて、記録媒体を搬送しながら吐出口から定着液を吐出し、定着すべきトナー量に応じて適度な定着液を塗布し、安定した定着を行って良好な画像品質が得られる定着装置を提供することができる。
【００２０】
請求項５に記載の発明によれば、定着液吐出手段にシリアル型吐出ヘッドを備え、その吐出ヘッドから定着液を記録媒体に向けて吐出するので、定着液吐出手段をキャリッジに搭載して幅方向に往復動しながら記録媒体を搬送し、吐出ヘッドの吐出口から定着液を吐出し、定着すべきトナー量に応じて適度な定着液を塗布し、安定した定着を行って良好な画像品質が得られる定着装置を提供することができる。
【００２１】
請求項６に記載の発明によれば、定着液吐出制御手段により、分割区分した領域に対応して定着液の吐出量をそれぞれ複数段に分けて制御し、定着液吐出手段から定着液の吐出量を複数段に分けて吐出するので、定着すべきトナー量に応じて吐出量を変えて適度な定着液を塗布し、安定した定着を行って良好な画像品質が得られる定着装置を提供することができる。
【００２２】
請求項７に記載の発明によれば、定着液吐出制御手段により、分割区分した領域に対応して定着液の軟化材濃度をそれぞれ複数段に分けて制御し、定着液吐出手段から定着液の軟化材濃度を複数段に分けて吐出するので、定着すべきトナー量に応じて軟化材濃度を変えて適度な定着液を塗布し、安定した定着を行って良好な画像品質が得られる定着装置を提供することができる。
【００２３】
請求項８に記載の発明によれば、軟化材濃度の異なる定着液を吐出する定着液吐出手段を複数備え、それらの定着液吐出手段の１つを定着液吐出制御手段により適宜選択して分割区分した領域に対応して定着液吐出手段から定着液の軟化材濃度を複数段に分けて吐出するので、簡単な構成で、定着すべきトナー量に応じて軟化材濃度を変えて適度な定着液を塗布し、安定した定着を行って良好な画像品質が得られる定着装置を提供することができる。
【００２４】
請求項９に記載の発明によれば、定着液吐出制御手段により、分割区分した領域に対応して定着液の吐出量とともに軟化材濃度を各々複数段に分けて制御し、定着液吐出手段から定着液を吐出量とともに軟化材濃度を複数段に分けて吐出するので、定着すべきトナー量に応じて量とともに軟化材濃度を変えて適度な定着液を塗布し、安定した定着を行って良好な画像品質が得られる定着装置を提供することができる。
【００２５】
請求項１０に記載の発明によれば、定着液として無臭で、かつ人体に無害なものを使用するので、使い勝手よく安全に使用することができる。
【００２６】
請求項１１に記載の発明によれば、溶媒として水を用いるので、環境にやさしく、安価であり、無臭無害で、使い勝手がよく安全に使用することができる。
【００２７】
請求項１２に記載の発明によれば、吸引手段により多数の透孔を通して吸気して記録媒体を搬送ベルトに吸着し、その搬送ベルトの走行にともない搬送するので、記録媒体搬送手段で記録媒体を搬送しながら定着装置で安定した定着を行うことができる。
【００２８】
請求項１３に記載の発明によれば、請求項１ないし１１に記載の定着装置を備えるので、定着装置で、定着すべきトナー量に応じて適度な定着液を塗布し、安定した定着を行って良好な画像品質が得られる画像形成装置を提供することができる。
【００２９】
請求項１４に記載の発明によれば、記録媒体上のトナー画像、または記録媒体に転写される前の像担持体上のトナー画像を読み取る画像読取センサを備え、その画像読取センサの出力信号を画像濃度判定手段に入力するので、画像読取センサからの画像読取データに基づき、定着装置で、定着すべきトナー量に応じて適度な定着液を塗布し、安定した定着を行って良好な画像品質が得られる画像形成装置を提供することができる。
【００３０】
請求項１５に記載の発明によれば、原稿の画像面を読み取る画像読取装置を備え、その画像読取装置の出力信号を画像濃度判定手段に入力するので、画像読取装置からの画像読取データに基づき、定着装置で、定着すべきトナー量に応じて適度な定着液を塗布し、安定した定着を行って良好な画像品質が得られる画像形成装置を提供することができる。
【００３１】
請求項１６に記載の発明によれば、ホストまたは別のファクシミリからの印字データを画像濃度判定手段に入力するので、ホストまたは別のファクシミリからの印字データに基づき、定着装置で、定着すべきトナー量に応じて適度な定着液を塗布し、安定した定着を行って良好な画像品質が得られる画像形成装置を提供することができる。
【００３２】
請求項１７に記載の発明によれば、定着装置の定着液吐出手段で吐出して定着液を付着した記録媒体を自然乾燥するので、優れた省エネルギ対策の画像形成装置を提供することができる。
【００３３】
請求項１８に記載の発明によれば、定着装置の定着液吐出手段で吐出して定着液を付着した記録媒体を強制乾燥するので、定着時間が短く一層安定した良好な定着を行う画像形成装置を提供することができる。
【００３４】
請求項１９に記載の発明によれば、分割区分した領域ごとの画像濃度を判定し、その濃度判定結果に基づき分割区分した領域に対応して定着液の吐出を複数段に分けて制御し、その吐出制御に基づき分割区分した領域ごとに定着液を記録媒体に向けて吐出し、その定着液を付着することにより軟化材で未定着トナーを溶解または半溶解して記録媒体上に定着するので、定着すべきトナー量に応じて適度な定着液を塗布し、安定した定着を行って良好な画像品質が得られる定着方法を提供することができる。
【００３５】
請求項２０に記載の発明によれば、定着液吐出制御手段により、分割区分した領域に対応して定着液の吐出量をそれぞれ複数段に分けて制御し、定着液吐出手段から定着液の量を複数段に分けて吐出するので、定着すべきトナー量に応じて量を変えて適度な定着液を塗布し、安定した定着を行って良好な画像品質が得られる定着方法を提供することができる。
【００３６】
請求項２１に記載の発明によれば、定着液吐出制御手段により、分割区分した領域に対応して定着液の軟化材濃度をそれぞれ複数段に分けて制御し、定着液吐出手段から定着液の軟化材濃度を複数段に分けて吐出するので、定着すべきトナー量に応じて軟化材濃度を変えて適度な定着液を塗布し、安定した定着を行って良好な画像品質が得られる定着方法を提供することができる。
【００３７】
請求項２２に記載の発明によれば、定着液吐出制御手段により、分割区分した領域に対応して定着液の吐出量とともに軟化材濃度を各々複数段に分けて制御し、定着液吐出手段から定着液を吐出量とともに軟化材濃度を複数段に分けて吐出するので、定着すべきトナー量に応じて量とともに軟化材濃度を変えて適度な定着液を塗布し、安定した定着を行って良好な画像品質が得られる定着方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の最良形態につき説明する。
図１には、複写機、プリンタ、ファクシミリ、またはそれらの複合機などの画像形成装置の要部構成を示す。図示のものは、電子写真方式のタンデム型カラー画像形成装置である。
【００３９】
図中符号１０は、無端ベルト状の像担持体である中間転写体である。中間転写体１０は、図示例では１つの駆動ローラ１２と２つの従動ローラ１３・１４に掛けまわして図中時計まわりに回転走行可能に設ける。もちろん、中間転写体１０を掛けまわすローラは、３つに限らず、別途中間転写体１０の片寄りを調整するローラなど、４つ以上のローラに掛けまわすようにしてもよい。
【００４０】
中間転写体１０のまわりには、駆動ローラ１２と従動ローラ１３間に張り渡した水平部分上に、中間転写体１０の搬送方向に沿って順に、ブラック・イエロ・マゼンタ・シアンの４つの単色作像手段１５Ｋ・１５Ｙ・１５Ｍ・１５Ｃを横に並べて配置し、タンデム作像装置１６を構成する。タンデム作像装置１６の上には、図示省略するが、さらに露光装置などが設けられている。
【００４１】
さらに、一方の従動ローラ１３の左には、二次クリーニング装置１７を設ける。また、他方の従動ローラ１４の下には、二次転写装置１８を備える。二次転写装置１８は、図示例では、２つのローラ１９間に、無端ベルトである二次転写ベルト２０を掛けまわして構成する。この二次転写装置は、図示例のものに代えて、ローラ状のものでもよく、非接触のチャージャを配置してもよい。
【００４２】
中間転写体１０の下には、中間転写体１０と二次転写ベルト２０間の二次転写位置２２を通過して記録媒体２３を搬送する記録媒体搬送路Ｐを設け、記録媒体搬送路Ｐに沿って二次転写位置２２の上流にはレジストローラ２４を配置し、下流には定着装置２５を設置する。
【００４３】
４つの単色作像手段１５Ｋ・１５Ｙ・１５Ｍ・１５Ｃは、それぞれ図２に示すような同一の構成をなす。
【００４４】
図中符号３０は、ドラム状の像担持体である感光体である。感光体３０のまわりには、上方に配置する帯電装置３１から図中矢示する回転方向に順に、現像装置３２、一次転写装置３３、一次クリーニング装置３４、除電装置３５などを配置する。
【００４５】
ところで、帯電装置３１は、帯電ローラを用いる接触帯電方式を採用したが、スコロトロンチャージなどを用いる非接触帯電方式を採用してもよい。現像装置３２は、不図示の攪拌部と現像部とで構成され、それぞれには各色現像剤を収納してなる。現像部で現像に寄与しなかった現像剤は、攪拌部に戻されて再利用される。攪拌部のトナー濃度は、トナー濃度センサで検出されて一定になるように制御されている。現像剤を構成するトナーは、それぞれの色に着色された樹脂材料からなる。トナーを構成する樹脂としては、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリエステル樹脂などを上げることができる。
【００４６】
また、一次転写装置３３は、図示例では転写ローラ方式を採用し、中間転写体１０を挟んで感光体３０に押し当てるように配置するが、転写ローラ方式の他に導電性ブラシ形状のものや、非接触のコロナチャージャなどを採用することもできる。一次クリーニング装置３４には、クリーニング部材として、ここでは先端を感光体３０に押し当てるクリーニングブレード３６を用いている。クリーニングブレード３６で掻き落とされたトナーは、不図示の回収スクリュやトナーリサイクル装置で現像装置３２に回収して再利用することができる。除電装置３５としては、例えばランプを用いる。
【００４７】
そして、感光体３０の反時計まわりの回転とともに、感光体３０の表面を帯電装置３１で一様に帯電し、不図示の露光装置で書込み光Ｌｋ・Ｌｙ・Ｌｍ・Ｌｃを照射してそれぞれ感光体３０上に静電潜像を形成して後、現像装置３２で各色トナーを付着してその静電潜像を可視像化し、各感光体３０上に各色の単色トナー画像を形成する。
【００４８】
各感光体３０の回転とともに中間転写体１０も同期して回転し、各感光体３０上の単色トナー画像をそれぞれ一次転写装置３３で順次転写し、中間転写体１０上に合成カラー画像を形成する。トナー画像転写後の感光体３０は、表面を一次クリーニング装置３４で清掃して後、除電装置３５で除電して初期化し、再び帯電装置３１からはじまる再度の画像形成に備える。
【００４９】
記録媒体２３は、記録媒体搬送路Ｐを通して搬送し、中間転写体１０上に形成した合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ２４で二次転写位置２２へと送り込む。そして、二次転写装置１８で中間転写体１０上の合成カラー画像を記録媒体２３に転写し、二次転写装置１８で搬送して定着装置２５へと導き、その定着装置２５で未定着トナーを記録媒体２３に定着して後、不図示の排紙スタック部へと排出する。
【００５０】
一方、画像転写後の中間転写体１０は、表面を二次クリーニング装置１７で清掃して再度の画像転写に備える。
【００５１】
図３には、上述した定着装置２５の概要構成を示す。
図中符号４０は、定着装置２５に備え、記録媒体２３を搬送する記録媒体搬送手段である。記録媒体搬送手段４０は、２つの搬送ローラ４１に、ベルト面に多数の透孔を有するエンドレスの搬送ベルト４２を掛けまわし、その搬送ベルト４２の上側張り渡し部分の内側にベルト面に対向して吸引板４３を配置してなる。吸引板４３には、吸引ポンプなどを接続して吸引手段４４を構成し、ベルト面に対向する板面に複数の吸引口を設けてなる。
【００５２】
そして、吸引ポンプなどを作動するとともに搬送ローラ４１の一方を回転して他方を従動回転し、搬送ベルト４２を反時計まわりに回転走行する。これにより、二次転写後の記録媒体２３を上側張り渡し部分上に載せ、吸引ポンプなどで吸引板４３の吸引口から搬送ベルト４２の透孔を通して吸気し、吸引手段４４で記録媒体２３をベルト面に吸着しながら搬送ベルト４２の走行とともに矢示方向に搬送可能とする。
【００５３】
このような記録媒体搬送手段４０の搬送ベルト４２上には、上側張り渡し部分のベルト面に上側から対向して画像読取センサ４５を設ける。画像読取センサ４５は、例えば発光素子と受光素子とからなる反射型の光センサで、搬送ベルト４２の走行方向と直交する幅方向に複数の画像読取素子を並べて備え、定位置で、搬送する記録媒体２３上のトナー画像を読み取るライン型のものでも、キャリッジ上に搭載して搬送ベルト４２の走行方向と直交する幅方向に往復動しながら、それに備える画像読取素子で、搬送する記録媒体２３上のトナー画像を読み取るシリアル型のものでもよい。そして、例えば３００ｄｐｉの解像度で読み取る。
【００５４】
画像読取センサ４５には、電気回路で構成した画像濃度判定手段４６を接続する。そして、画像読取センサ４５の出力信号を画像濃度判定手段４６に入力し、画像面を複数に分割してその分割区分した領域ごとの画像濃度を判定する。例えば、画像面の１ラインを３００ｄｐｉに分割して各画像濃度に応じて分割区分した領域を非画像部、ハイライト画像部、ベタ画像部に分け、さらにベタ画像部を１次色と２次色以上に分け、合計４種類の画像濃度状態に分類する。
【００５５】
画像濃度判定手段４６には、電気回路で構成した定着液吐出制御手段４７を接続する。そして、画像濃度判定手段４６の出力信号を定着液吐出制御手段４７に入力し、画像濃度判定手段４６の濃度判定結果に基づき、分割区分した領域に対応して定着液の吐出を複数段に分けて制御する。例えば、定着液の吐出量を、「大」「中」「小」と「なし」の複数段に分けて制御する。
【００５６】
定着液吐出制御手段４７には、定着液吐出手段４８を接続する。定着液吐出手段４８は、不図示の定着液タンクに吐出ヘッドを接続して設ける。吐出ヘッドとしては、吐出制御が容易な点から、例えばＰＺＴインクジェットヘッドを用いる。吐出ヘッドは、図４に示すようなライン型のもの５０でも、図５に示すようなシリアル型のもの５１でもよい。
【００５７】
ライン型の吐出ヘッド５０では、搬送ベルト４２の走行方向、すなわち記録媒体２３の搬送方向と直交する幅方向に、例えば３００ｄｐｉ密度で吐出口列５０ａを備え、定位置で、搬送する記録媒体２３に向けて定着液を吐出する。また、シリアル型の吐出ヘッド５１では、搬送ベルト４２の走行方向、すなわち記録媒体２３の搬送方向に、例えば３００ｄｐｉ密度で吐出口列５１ａを備え、不図示のキャリッジ上に搭載して搬送ベルト４２の走行方向と直交する幅方向に往復動しながら、吐出口列５１ａから、搬送する記録媒体２３に向けて定着液を吐出する。
【００５８】
つまり、画像読取センサ４５で読み取った記録媒体２３上の読取ラインが、定着液吐出手段４８の吐出ヘッド５０・５１の真下に移動してきたタイミングに合わせて、順次定着液吐出制御手段４７の吐出制御に基づき、分割区分した領域ごとに分けて吐出量を加減して吐出ヘッド５０・５１から噴霧したり滴下したりすることにより定着液を記録媒体２３に向けて吐出する。例えば、分割区分した領域に対応して４種類の画像濃度状態に合わせ、定着液を、吐出なし、小径滴、中径滴、大径滴の４段階に打ち分ける。
【００５９】
定着液は、定着液タンクに収納する。そして、定着液吐出制御手段４７の吐出制御に基づき、その定着液タンク内の定着液を吐出ヘッド５０・５１に供給する。そして、記録媒体２３に定着液を付着することにより、定着液の軟化材で未定着トナーを溶解または半溶解して記録媒体２３上に定着する。なお、この定着液吐出手段４８には、液詰まりを防止する適宜の回復手段などを設けることができる。
【００６０】
この定着装置２５で使用する定着液は、トナーを溶解または半溶解して軟化させる軟化材と、その軟化材を分散または溶解する溶媒とからなる。無臭で、かつ人体に無害なものであることが好ましく、この点から、軟化材としては、脂肪酸エステル、詳しくは直鎖飽和脂肪酸エステル、脂肪族ニ塩基酸エステル、および脂肪族ニ塩基酸ジアルコキシジアルキルエステルなどを用いることが好ましい。また、溶媒は、環境保護の観点から、水を用いることが好ましく、所定濃度の軟化材を含む定着液の未定着トナーに対する濡れ性や、紙への浸透速度を制御する目的から、界面活性材を添加することも可能である。
【００６１】
定着装置２５では、以上のように、画像面を複数に分割してその分割区分した領域ごとの画像濃度を判定し、その濃度判定結果に基づき分割区分した領域に対応して定着液の吐出を複数段に分けて制御し、その吐出制御に基づき分割区分した領域ごとに定着液を記録媒体に向けて吐出し、その定着液を付着することにより軟化材で未定着トナーを溶解または半溶解して記録媒体上に定着する。その後、常温で放置して乾燥してもよいし、送風したり加熱したりして強制的に乾燥するようにしてもよい。
【００６２】
これにより、例えば３００ｄｐｉに区分された未定着トナー画像領域のトナー量に対応して定着液の付与量を制御することが可能となるが、小径滴の吐出量はハイライト画像部の未定着トナーを十分軟化するように、また中径滴、および大径滴の吐出口量は１次色と２次色以上の未定着トナーを十分軟化するように選定される。その結果、未定着画像のトナー量に応じた定着液の付与が可能となり、未定着トナーに対するトナー溶解または半溶解度合いの過不足がなくなり、定着すべきトナー量に応じて適度な定着液を塗布し、安定した定着を行って良好な画像品質が得られる。
【００６３】
ところで、上述した例では、濃度判定結果に基づき、分割区分した領域に対応して定着液の吐出量を例えば吐出なし、小径滴、中径滴、大径滴の４段階に分け、その吐出制御に基づき分割区分した領域ごとに定着液を記録媒体２３に向けて吐出した。しかし、定着液吐出制御手段４７で、分割区分した領域に対応して定着液の吐出量でなく、軟化材濃度を複数段に分けて制御し、定着液の軟化材濃度を複数段に分けて加減して定着液吐出手段４８から定着液を噴霧したり滴下したりすることにより吐出するようにしてもよい。
【００６４】
例えば図６に示すように、ライン型やシリアル型の吐出ヘッドを有する定着液吐出手段４８Ａ・４８Ｂ・４８Ｃを搬送ベルト４２の走行方向に３つの並べて備え、図示省略するが、各吐出ヘッドにそれぞれ定着液タンクを接続する。定着液タンクには、軟化材と溶媒の混合比率が異なる、各々軟化材濃度が５％、３０％、６０％である定着液を収納する。軟化材の濃度が異なると、液物性が異なり、同一の液吐出の駆動条件では吐出する定着液量が異なる。このため、ＰＺＴ駆動条件を調整して、同じ量の定着液が吐出するように設定されている。
【００６５】
そして、画像濃度判定手段４６は、同様に画像読取センサ４５で読み取った１ライン分の未定着トナー画像を例えば４段階の画像濃度状態に分類し、定着液吐出制御手段４７は、例えば３００ｄｐｉに区分された未定着画像領域のトナー量に対応して定着液吐出手段４８Ａ・４８Ｂ・４８Ｃと吐出口位置を適宜選択し、所定の時間後に軟化材濃度の異なる定着液を吐出する。なお、図６では、図３の対応部分に付した符号をそのまま使用する。
【００６６】
このようにして、例えば３００ｄｐｉに区分された未定着画像領域のトナー量に対応して濃度の異なる定着液を付与することが可能となるが、低濃度定着液はハイライト画像部の未定着トナーを十分軟化するように、また中濃度、および高濃度の定着液は１次色と２次色以上の未定着トナーを十分軟化するように選定されている。その結果、未定着トナーに対するトナー溶解または半溶解度合いの過不足がなくなり、定着すべきトナー量に応じて適度な定着液を塗布し、安定した定着を行って良好な画像品質が得られる。
【００６７】
また、図６に示すような定着装置２５において、各定着液吐出手段４８Ａ・４８Ｂ・４８Ｃで、例えば３水準の液滴量の定着液を吐出するようにしてもよい。そして、画像読取センサ４５で１ライン分の未定着トナー画像を読み取り、画像濃度判定手段４６で画像なしを含めて、合計１０種類の画像濃度状態に分類する。定着液吐出制御手段４７は、例えば３００ｄｐｉに区分された未定着画像領域のトナー量に対応して定着液吐出手段４８Ａ・４８Ｂ・４８Ｃと吐出口位置を適宜選択し、所定の時間後に軟化材濃度３水準、および吐出量３水準の定着液を吐出する。
【００６８】
このようにすると、例えば３００ｄｐｉに区分された未定着画像領域のトナー量に対応して軟化材濃度、および吐出量の異なる定着液を付与することが可能となり、より細かい画像濃度変化に対応した定着液付与を可能とし、その結果より均一な定着品質の画像を得ることができる。
【００６９】
以上の説明では、未定着トナー画像は３００ｄｐｉ×３００ｄｐｉの領域で読み取られ、吐出ヘッドは３００ｄｐｉ×３００ｄｐｉの領域に定着液を付与している。しかし、例えば、定着液吐出手段４８の吐出ヘッドの吐出口解像度を例えば１５０ｄｐｉのように読み取り解像度より低くすることも可能である。この場合、３００ｄｐｉ×３００ｄｐｉの領域で読み取られた画像濃度を１５０ｄｐｉ×１５０ｄｐｉ領域の画像濃度に変換し、定着液吐出手段４８の吐出ヘッドから１５０ｄｐｉ×１５０ｄｐｉの領域を覆うように定着液を付与することとなる。
【００７０】
また、上述した例では、画像読取センサ４５で記録媒体２３上のトナー画像を読み取り、その読取位置が定着液吐出手段４８・４８Ａ・４８Ｂ・４８Ｃの吐出ヘッドの真下に来るタイミングに合わせて各吐出ヘッドから定着液を吐出するようにした。しかし、記録媒体２３に転写される前の像担持体である中間転写体１０上のトナー画像を読み取り、その読取位置が定着液吐出手段４８・４８Ａ・４８Ｂ・４８Ｃの真下に来るタイミングに合わせて各定着液吐出手段で定着液を吐出するようにしてもよい。
【００７１】
さて、図７には、複写機、プリンタ、ファクシミリ機能を備える複合機の内部構成を示す。図中符号１００は、図１に示すような要部構成を有する複合機本体である。符号２００は、その複合機本体１００を載置する給紙テーブルである。符号３００は、複合機本体１００上に備える画像読取装置である。符号４００は、画像読取装置３００上に備える自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）である。
【００７２】
このような複合機では、記録媒体２３上のトナー画像、または記録媒体２３に転写される前の像担持体上のトナー画像を読み取る画像読取センサ４５を不要とし、図８や図９に示すように画像読取装置３００の出力信号を画像濃度判定手段４６に入力するようにするとよい。このようにすると、画像濃度判定手段４６で、画像面を複数に分割してその分割区分した領域ごとの画像濃度を判定し、画像濃度判定手段４６の出力信号を定着液吐出制御手段４７に入力して、画像濃度判定手段４６の濃度判定結果に基づき、分割区分した領域に対応して定着液の吐出を複数段に分けて制御し、定着液吐出制御手段４７の吐出制御に基づき定着液吐出手段４８・４８Ａ・４８Ｂ・４８Ｃで、分割区分した領域ごとに定着液を記録媒体２３に向けて吐出し、その定着液を付着することにより軟化材で未定着トナーを溶解または半溶解して記録媒体２３上に定着することができる。
【００７３】
また、図１０や図１１に示すように、ホストまたは別のファクシミリからの印字データを画像濃度判定手段４６に入力し、画像面を複数に分割してその分割区分した領域ごとの画像濃度を判定し、その濃度判定結果に基づき、分割区分した領域に対応して定着液の吐出を複数段に分けて制御し、その吐出制御に基づき定着液吐出手段４８・４８Ａ・４８Ｂ・４８Ｃで、分割区分した領域ごとに定着液を記録媒体２３に向けて吐出し、その定着液を付着することにより軟化材で未定着トナーを溶解または半溶解して記録媒体２３上に定着することもできる。
【００７４】
なお、図８ないし１１では、図３の対応部分に付した符号をそのまま使用する。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】画像形成装置の要部構成図である。
【図２】その１の単色作像手段の拡大構成図である。
【図３】その定着装置の概要構成図である。
【図４】その定着液吐出手段のライン型吐出ヘッドを示す図である。
【図５】その定着液吐出手段のシリアル型吐出ヘッドを示す図である。
【図６】別の定着装置の概要構成図である。
【図７】複写機、プリンタ、ファクシミリ機能を備える複合機の内部構成図である。
【図８】その定着装置の概要構成図である。
【図９】別の定着装置の概要構成図である。
【図１０】さらに別の定着装置の概要構成図である。
【図１１】またさらに別の定着装置の概要構成図である。
【符号の説明】
【００７６】
１０    中間転写体（像担持体）
２３    記録媒体
２５    定着装置
４０    記録媒体搬送手段
４２    搬送ベルト
４４    吸引手段
４５    画像読取センサ
４６    画像濃度判定手段
４７    定着液吐出制御手段
４８    定着液吐出手段
４８Ａ  定着液吐出手段
４８Ｂ  定着液吐出手段
４８Ｃ  定着液吐出手段
５０    ライン型吐出ヘッド
５１    シリアル型吐出ヘッド
３００  画像読取装置
【図１】
2006350099.tif 000003
【図２】
2006350099.tif 000004
【図３】
2006350099.tif 000005
【図４】
2006350099.tif 000006
【図５】
2006350099.tif 000007
【図６】
2006350099.tif 000008
【図７】
2006350099.tif 000009
【図８】
2006350099.tif 000010
【図９】
2006350099.tif 000011
【図１０】
2006350099.tif 000012
【図１１】
2006350099.tif 000013