(57)【要約】【課題】  紙種に依らず省エネ、高速定着を達成する。【解決手段】  トナーを熱と圧により記録媒体に定着させる画像形成装置において、大気圧プラズマ発生する装置を備え、トナー像を記録媒体に転写する工程より前に、トナーおよび／または記録媒体の表面改質を行う。【選択図】図１
2015028553.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中間転写体上に形成したトナー像を記録媒体へ転写し定着を行う画像形成装置であって、
前記画像形成装置は、
前記中間転写体上のトナー像を記録媒体へ転写する転写手段と
前記記録媒体上のトナー像を加熱溶融し定着を行う定着手段と、
前記記録媒体の表面に対し、表面改質を行う手段とを備え、
前記表面改質手段は、対向する電極間に存在する空気を含む放電ガスに高電圧を印加して大気圧下でプラズマを発生する大気圧プラズマ発生手段であり、
前記大気圧プラズマは、前記転写手段よりも前に位置し、電極間を記録媒体が通過することにより、前記記録媒体においてトナー像との界面の表面改質を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
中間転写体上に形成したトナー像を記録媒体へ転写し定着を行う画像形成装置であって、
前記画像形成装置は、
前記中間転写体上のトナー像を記録媒体へ転写する転写手段と
前記記録媒体上のトナー像を加熱溶融し定着を行う定着手段と、
前記トナー像および／または記録媒体の表面に対し、表面改質を行う手段とを備え、
前記表面改質手段は、大気圧下でプラズマを発生する大気圧プラズマ発生手段であり、
前記大気圧プラズマ発生手段は、プラズマを発生させる電極間に空気を含む放電ガスを流し、電極の外で対象物にプラズマを照射し表面改質を行うリモート式の大気圧プラズマ発生手段であり、
前記大気圧プラズマは、前記転写手段よりも前でトナー像および／または記録媒体表面に対しトナー像と記録媒体の界面に照射されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
中間転写体上に形成したトナー像を記録媒体へ転写し定着を行う画像形成装置であって、
前記画像形成装置は、
前記中間転写体上のトナー像を記録媒体へ転写する転写手段と
前記記録媒体上のトナー像を加熱溶融し定着を行う定着手段と、
前記トナー像および／または記録媒体の表面に対し、表面改質を行う手段とを備え、
前記表面改質手段は、対向する電極間に高電圧を印加して大気圧下でプラズマを発生し、電極間に空気を含む放電ガスを流し対象物にプラズマを照射するリモート式の大気圧プラズマ発生手段であり、
前記大気圧プラズマは、前記転写手段よりも前でトナー像および／または記録媒体に対し照射することにより、トナー像および／または記録媒体を加熱することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
トナー像を記録媒体へ転写し熱と圧により定着を行う画像形成装置において、
前記転写工程の実施よりも前に、対向する電極間に存在する空気を含む放電ガスに高電圧を印加して大気圧下でプラズマを発生する大気圧プラズマ発生手段によりあらかじめ前記記録媒体の表面改質を行うことを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に係る。より具体的には、像担持体に形成されたトナー像を転写体に転写し、定着させる構成の装置において、トナー像または／かつ転写体に表面処理を施し、高速かつ省エネで紙種に依らず同じ定着性を達成することができる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子写真プロセスによる画像形成装置においては、像担持体から記録媒体に転写された未定着画像を加熱定着することにより複写物や記録物を得ることができる。定着不良なく高画質な画像を得るために、各工程において様々な技術が開示されている。
【０００３】
定着工程に際しては、未定着画像を担持している記録媒体を狭持加圧しながら未定着画像を加熱することにより未定着画像中に含まれる現像剤、特にトナーの溶融軟化および記録媒体への浸透を行わせることにより、記録媒体にトナーを定着することが行われる。
【０００４】
記録媒体には、上質紙や粗い紙など様々な表面性のものや、薄紙から厚紙まで色々な厚みのものがあり、あらゆる紙種に応じて定着性を確保しなければならない。加えて、近年求められている高速化や省エネ性に対応するために、紙種によらず、プロセススピードや定着時の加熱温度などの条件をなるべく変えずに定着性を確保し、所望の画質を得ることが必要となる。
【０００５】
従来は、凹凸の大きな用紙や厚紙などを定着する際、定着性を確保するために、加熱温度を上げるまたは、プロセススピードを落とし加熱時間を長くするなとの方法がとられている。
【０００６】
特許文献１では紙種に応じて加熱幅を制御し、同一速度で紙種によらず定着性を確保している。
【０００７】
また、特許文献２では、定着部より前に記録媒体上に転写されたトナー像を加熱溶融し、十分軟化した状態で定着している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−１６０３２１号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０４２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
高速化による加熱時間の短縮により、凹凸紙では紙の凹んだ部分に落ち込んだトナーが溶融不足となり、定着不良が発生し表面を擦った時にトナーが剥がれてしまう「白抜け」という現象が問題となった。その課題を解決するためには、トナーをさらに溶かすことが必要で、加熱温度の高温化や、長時間加熱しなければならず、特許文献１や２に記載された方法では、より多くの熱量を使用することになり、省エネ性との両立が難しくなる。
【００１０】
そこで本発明の目的は、あらゆる紙種において、熱量の増加なく定着性を確保し、「白抜け」も低減し、高速かつ省エネ定着を達成することが可能な画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の一手段は、中間転写体上に形成したトナー像を記録媒体へ転写し定着を行う画像形成装置であって、中間転写体上のトナー像を記録媒体へ転写する転写手段と、記録媒体上のトナー像を加熱溶融し定着を行う定着手段と、記録媒体の表面に対し表面改質を行う手段とを備え、該表面改質手段は、対向する電極間に存在する空気を含む放電ガスに高電圧を印加して大気圧下でプラズマを発生する大気圧プラズマ発生手段であり、この大気圧プラズマは、転写手段よりも前に位置し、電極間を記録媒体が通過することにより、トナー像との界面の表面改質をすることを特徴とする画像形成装置である。
【００１２】
また、本発明の別の手段としては、中間転写体上に形成したトナー像を記録媒体へ転写し定着を行う画像形成装置であって、中間転写体上のトナー像を記録媒体へ転写する転写手段と、記録媒体上のトナー像を加熱溶融し定着を行う定着手段と、トナー像および／または記録媒体の表面に対し、表面改質を行う手段とを備え、該表面改質手段は、プラズマを発生させる電極間に空気を含む放電ガスを流し、電極の外で対象物にプラズマを照射し表面改質を行うリモート式の大気圧プラズマ発生手段であり、この大気圧プラズマは、前記転写手段よりも前でトナー像および／または記録媒体表面に対しトナー像と記録媒体の界面に照射されることを特徴とする画像形成装置である。
【００１３】
さらに別の手段は、中間転写体上に形成したトナー像を記録媒体へ転写し定着を行う画像形成装置であって、中間転写体上のトナー像を記録媒体へ転写する転写手段と
記録媒体上のトナー像を加熱溶融し定着を行う定着手段と、トナー像および／または記録媒体の表面に対し、表面改質を行う手段とを備え、該表面改質手段は、対向する電極間に高電圧を印加して大気圧下でプラズマを発生し、電極間に空気を含む放電ガスを流し対象物にプラズマを照射するリモート式の大気圧プラズマ発生手段であり、この大気圧プラズマは、転写手段よりも前でトナー像および／または記録媒体に対し照射することにより、トナー像および／または記録媒体を加熱することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、大気圧プラズマを直接あるいは間接的にトナー像と記録媒体の界面に照射することにより、トナー像と記録媒体の接着性が向上し、高速化時に加熱温度を高温化しなくても定着性の確保が可能となり、「白抜け」も低減することが可能となる。
【００１５】
さらにはプラズマ照射時にプラズマの熱によりトナー像および／または記録媒体を加熱し、プレ加熱を行うことにより、高速化時に加熱温度を上げることなく、十分な定着性を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る画像形成装置の第１実施例の概略断面構成図である。
【図２】本発明の第１実施例のプラズマ発生装置の概略断面図である。
【図３】大気圧下におけるプラズマのパッシェン曲線のグラフである。
【図４】本発明を適用可能な画像装置における定着手段の例である。
【図５】本発明の第１実施例のプラズマ処理による効果を示す図面である。
【図６】本発明の第２実施例のプラズマ発生装置の概略断面図である。
【図７】本発明の第２実施例のプラズマ処理による効果を示す図面である。
【図８】本発明に係る画像形成装置の第３実施例の概略断面構成図である。
【図９】本発明の第３実施例のプラズマ発生装置の概略断面図である。
【図１０】本発明に係る画像形成装置の第４実施例の概略断面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。尚、画像形成装置の構成部品の寸法、材質、形状、及びその相対位置等は、特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１８】
（実施例１）
まず、画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略断面を示す。本実施例の画像形成装置２００は、電子写真方式を利用して、転写材Ｓ、例えば、記録用紙、ＯＨＰシート等に、画像情報信号に応じたフルカラー画像を形成可能なフルカラー画像形成装置である。又、本実施例の画像形成装置２００は、当業者には周知のタンデム方式、反転現像方式、中間転写方式、加熱・加圧定着方式等を採用している。
【００１９】
画像形成装置２００は、プリンタ部Ａとリーダ部Ｂとを有する。リーダ部Ｂは、原稿載置台上の原稿画像を光学的に読み取り、色分解された電気信号に変換して、プリンタ部Ａに送る。プリンタ部Ａは、その画像情報信号に従って、例えば、フルカラー画像を形成する。
【００２０】
（プリンタ部）
プリンタ部Ａには、複数の画像形成部として第１、第２、第３、第４の画像形成部（ステーション）Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが設けられている。即ち、各ステーションＰａ〜Ｐｄは、それぞれ像担持体１ａ〜１ｄを有する。この５つの像担持体１ａ〜１ｄの１個ずつに対して、それぞれ異なる分光特性のトナーを有する現像剤が装填された現像器４ａ〜４ｄが１個ずつ対応されて設けられている。そして、これらの像担持体１ａ〜１ｄと現像器４ａ〜４ｄとの１個ずつの組み合わせを備えるステーションＰａ〜Ｐｄは、中間転写体としての中間転写ベルト７の表面移動方向に沿って直列に配置されている。
【００２１】
本実施例では、第１、第２、第３、第４のステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のトナーを用いて画像を形成する。
【００２２】
尚、以下の説明において、各色用に共通して設けられる要素については、特に区別して説明する必要のない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために符号に与えた添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄは省略して総括的に説明する。
【００２３】
像担持体としてのドラム状の感光体（感光ドラム）１は、図中矢印方向に回転可能に支持されている。感光ドラム１の周りには、帯電手段としての帯電器（帯電ローラ）２e、露光手段としてのレーザー露光光学系（露光装置）３、現像手段としての現像器４、一次転写手段としての一次転写ローラ５、クリーニング手段としてのクリーナ６等が配置されている。
【００２４】
中間転写体としての中間転写ベルト７は、第１〜第４のステーションＰａ〜Ｐｄの感光ドラム１ａ〜１ｄの全てに対向するように配置されている。中間転写ベルト７は、駆動ローラ７１、二次転写対向ローラ７２、従動ローラ７３に張架されており、駆動ローラ７１に回転駆動力が伝達されることで図中矢印方向に無端移動（周回移動）する。中間転写ベルト７の内周面側には、各ステーションＰａ〜Ｐｄの感光ドラム１ａ〜１ｄに対向して一次転写ローラ５ａ〜５ｄが配置されている。各一次転写ローラ５ａ〜５ｄは、中間転写ベルト７に接触すると共に、感光ドラム１ａ〜１ｄに向けて押圧されている。これによって、中間転写ベルト７が感光ドラム１ａ〜１ｄに接触する一次転写部（一次転写ニップ）Ｎ１ａ〜Ｎ１ｄが形成されている。又、中間転写ベルト７を介して二次転写対向ローラ７２に当接する二次転写手段としての二次転写ローラ８が設けられている。これにより、二次転写ローラ８が中間転写ベルト７に接触する二次転写部（二次転写ニップ）Ｎ２が形成されている。
【００２５】
画像形成時には、感光ドラム１を図中矢印方向に回転させ、回転する感光ドラム１の表面を帯電器２により一様に帯電させる。そして、露光装置３から、それぞれのステーションＰに対応した分解色の画像情報に従う光像を照射し、感光ドラム１上に静電像（潜像）を形成する。次に、現像器４により、感光ドラム１上の静電像を反転現像し、感光ドラム１上に樹脂と顔料とを基体としたトナー像を形成する。このとき、現像器４には現像バイアスが印加される。感光ドラム１上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ５によって、転写媒体としての中間転写ベルト７上に転写（一次転写）される。このとき、一次転写ローラ５には、一次転写バイアスが印加される。
【００２６】
例えば、フルカラー画像の形成時には、第１〜第４のステーションＰａ〜Ｐｄにおいて上述の動作が行われる。これにより、各一次転写部Ｎ１ａ〜Ｎ１ｄにおいてトナー像が中間転写ベルト７上に順次に重ね合わせて一次転写された、フルカラートナー像が形成される。
【００２７】
その後、中間転写ベルト７上のフルカラートナー像は、転写材Ｓとしての用紙に一括して転写（二次転写）される。このとき、二次転写ローラ８には、二次転写バイアスが印加される。
【００２８】
一方、転写材Ｓは、収納部から１枚ずつ搬送され、所望のタイミングにて二次転写部Ｎ２に搬送されるが、その直前でプラズマ発生装置１０により表面処理が行われ、二次転写部Ｎ２でトナー像が転写される。その後、搬送部を通り定着手段としての熱ローラ定着器９へと搬送される。
【００２９】
上記画像形成装置によって形成されたフルカラー画像の転写材Ｓ上のトナーの載り順は、上側からイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順番になるよう構成されている。なおトナーの載り順については上記順番に限定されるものではなく任意である。
【００３０】
定着器９にて、転写材Ｓ上の未定着トナー像が定着された転写材Ｓは、排出トレイ又は後処理装置（図示せず）に排出される。又、一次転写工程後に感光ドラム１上に残留したトナーは、クリーナ６によって回収される。又、二次転写工程後に中間転写ベルト７上に残留したトナーは、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーナ７５によって回収される。尚、感光ドラム１ａ〜１ｄから中間転写ベルト７へのトナー像の転写面を形成するローラのうち中間転写ベルト７の移動方向下流側にある従動ローラ７３の対向位置には、センサ７４が配置されている。センサ７４は、感光ドラム１ａ〜１ｄから中間転写ベルト７に転写された画像の位置ズレ及び濃度の検知を行う。画像形成装置を統括制御する制御部のコントローラ（図示せず）は、センサ７４による検知結果に応じて、随時各ステーションＰａ〜Ｐｄに対し、画像濃度、トナー補給量、画像書き込みタイミング、及び画像書き込み開始位置等を補正する制御を行う。
【００３１】
（現像剤）
次に、本実施例で用いられる二成分現像剤について説明する。先ず、トナーとしては、バインダー樹脂に着色材や帯電制御材等を添加した公知のものが使用できる。又、トナーとしては、体積平均粒径が５μｍ以上１５μｍ以下のものを好適に使用することができる。本実施例では、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｂｋの全色について体積平均粒径６μｍのトナーを用いた。有色トナーは、転写材Ｓ上でのトナー量が０．５ｍｇ／ｃｍ２の時に、定着後の光学濃度が１．６になるように調製することができる。なおトナーの帯電極性は、負極性、正極性のどちらでもよいが、本実施例では、全ての色のトナーで負帯電極性のトナーを用いた。
【００３２】
また、トナーの溶融特性としてはＣ、Ｍ、Ｙ、Ｂｋの全色ともに略同等であることが望ましい。定着時には、全色ともに同定着条件（温度、圧等）で一括定着されるため、全色ともに低温定着不良や高温過溶融が発生しない最適なトナー溶融特性にしておく必要があるためである。またキャリアとしては、従来公知のものを用いることができる。例えば、樹脂中に磁性材料としてマグネタイトを分散し、導電化及び抵抗調整のためにカーボンブラック等の導電性物質を分散して形成した樹脂キャリア等が挙げられる。
【００３３】
（定着器）
定着工程では、トナーに対して定着器９の定着部材を圧接させ、加熱と加圧により記録媒体に定着させる。定着手段としては、たとえば図４に示すような加熱ローラ９ａと加圧ローラ９ｂによるローラ定着、またはベルトを用いた定着ベルト機構などが用いられる。
【００３４】
加熱ローラは、ＳＵＳやアルミなどの金属の芯金の表面に、シリコーンゴムなどの弾性体およびＰＦＡなどフッ素樹脂からなる被覆層が形成され、ハロゲンヒータ等の熱源を芯金内部に備えている。加熱ローラの外径は、例えば30mm〜60mmで、そのうち被覆層を構成する弾性体の厚みは0.5mm〜3mm、フッ素樹脂は10μm〜50μmの構成とすることが好ましい。
【００３５】
加圧ローラは、表面に弾性体およびフッ素樹脂からなる被覆層が形成されている。加圧ローラの外径は、例えば20mm〜４0mmで、そのうち被覆層を構成する弾性体の厚みは0.3mm〜3mm、フッ素樹脂は15μm〜50μmとすることが好ましい。
【００３６】
加熱ローラと加圧ローラの圧接によって形成される定着ニップ部はニップ幅５mm〜１０mmであることが好ましく、面圧は２kgf/cm2〜４kgf/cm2とすることが好ましい。
【００３７】
トナーを定着する条件としては、例えば加熱ローラの表面温度を１６０℃〜１８０℃の範囲で、プロセススピードは１５０mm/s〜４００mm/sのプロセスが本発明の優位性の確認に好適である。
【００３８】
（プラズマ発生装置）
次に、本発明の特徴とするプラズマ発生装置について説明する。プラズマとはエネルギーの高い気体の状態で、電極間に高電圧を印加すると放電が生じ生成される。安定したプラズマ状態を得るために、従来は低気圧下で放電が行われていたが、近年では大気圧下での生成が可能となっており、そのようなプラズマは大気圧プラズマと呼ばれている。
【００３９】
このようなプラズマ処理による効果の一つとして、表面エネルギーの活性化により物質表面の濡れ性を変えることがある。濡れ性が向上すれば、部材同士の接触面積が広がり接着性を上げることができる。
【００４０】
電子写真方式において、定着性向上のためにはトナー像と記録媒体との接触面積を広げて接着性を高めることが必要である。そこで、本発明者は接触面積を広げるための従来とは異なる技術として、プラズマ処理による表面改質の技術に着眼した。
【００４１】
図２は、図１におけるプラズマ発生装置１０の拡大図で、本発明の一実施形態におけるプラズマ発生装置の概略断面図である。約１ｍｍの距離で互いに対向する位置に電極２０が配置されている。電極２０に電圧を印加していくと、図３に示すような大気圧下におけるパッシェン曲線に基づく放電開始電圧を超えると電極間にプラズマが発生する。
【００４２】
この時、対向する電極の一方あるいは両方の電極に誘電体層を設けて交流電圧を印加するとバリヤ放電が起こり、比較的均一なプラズマが生成可能である。本実施例では、電圧を印加する側の電極２０に誘電体層２１を設けている。このプラズマの内部を記録媒体Sが通過すると、記録媒体Sの表面の活性化が行われる。
【００４３】
上記電極間に５ｋＶp-p、４５ｋＨｚの交流電圧を印加して発生させた大気圧プラズマ内を、キヤノン製カラーレーザーコピア用紙（厚口）PIXEL、（以降、ＣＬＣ用紙（登録商標））を通過させて約5秒間表面処理を行った。その後記録媒体上にトナー像を転写して得られた未定着トナー像Ｔを確認したところ、転写後の状態は従来法と変わりなく、プラズマ照射による用紙の表面状態の劣化等も特に見られなかった。
【００４４】
そして、その未定着トナー像Ｔが載った記録媒体を図４に示す定着器により、加熱ローラの表面温度１７０℃、プロセススピード１５０ｍｍ／ｓｅｃの条件で定着し、定着性の評価を行ったところ、図５に示すように同一の定着条件において、プラズマ未処理の場合よりも良好な定着性が得られる事を確認した。これは、加熱温度を１５℃程度高くした時の定着性に匹敵し、定着性に対する温度マージンを大幅に広げることが出来た。従来、ＣＬＣ用紙（登録商標）よりも熱容量の大きなコート紙や厚紙などを定着する場合は、１０℃〜１５℃程度加熱温度を高くする必要があるが、本方法によれば、ＣＬＣ用紙（登録商標）と同じ条件で定着が可能である。
【００４５】
また、定着後の画像は、グロスの低下や色味の変化などもなく、プラズマ処理による画質劣化は見られなかった。
【００４６】
なお、本実施例では、画像形成装置内部にプラズマ処理装置を設けているが、転写工程より前に記録媒体の表面処理を行うことが出来れば同様の効果を得ることが可能であるため、プラズマ処理装置を別途画像形成装置外部に設け、これを用いて記録媒体をあらかじめプラズマ処理した後に画像形成装置に供給しても良い。
【００４７】
（比較例）
ここで、比較例として実施例１の装置において、本発明のプラズマ発生装置１０の代わりにコロナ帯電器（不図示）を用いて同様の実験を行った。コロナ帯電器による放電も、本発明と同じ大気プラズマを発生できるため、転写直前で記録媒体Sをコロナ帯電器の下を通過させ、トナー像Ｔを転写し定着したところ、定着性は従来の装置と変わらなかった。
【００４８】
コロナ帯電器では、プラズマが発生している領域がワイヤ電極の極近辺であるため、記録媒体の表面改質硬化得られないものと考えられる。
【００４９】
（実施例２）
図６は、本発明の実施形態における別のプラズマ発生装置の概略断面図である。プラズマ発生装置以外の部分については、実施例１と同じである。
【００５０】
本実施形態におけるプラズマ発生装置は、電極３１を有するケース３０に空気を含む放電ガスを流しそのガスをプラズマ化するリモート方式である。ケース３０は誘電層とプラズマのガス流を転写ニップ部直前で対象物に照射するために誘導する装置を兼ねている。
【００５１】
本実施例は、プラズマの発生部と処理部が分離しているため、対象物の表面状態に依存せず処理ができる。したがって、表面が粗い記録媒体Sに対しては、図２の構成の装置によりプラズマ処理を行うよりも均一な処理が可能となる。
【００５２】
本実施例においては、電極に１．８ｋＶp-p、１３５ｋＨｚの交流電圧を印加し、放電ガスにＨｅガスを８リットル／分の流量で流し、実施例１で用いたＣＬＣ用紙（登録商標）およびより凹凸の大きいゼロックス製Business４２００（以降、ＸＸ４２００紙）に対し、約５秒間プラズマ処理を行った後、トナー像を転写し、実施例１同様に定着器９により、定着を行った。本実施例における定着条件は、ＣＬＣ用紙（登録商標）の場合、加熱ローラ温度１８０℃、プロセススピード３６０ｍｍ／ｓｅｃとし、ＸＸ４２００紙の場合、加熱ローラ温度１８０℃、プロセススピー２１０ｍｍ／ｓｅｃとした。定着性の評価を行ったところ、ＣＬＣ用紙（登録商標）においては、図７に示すように、記録媒体のみを処理した場合、処理を行わなかった場合よりも、実施例１同様に定着性が向上した。また、記録媒体とトナーの両方を処理した場合においては、記録媒体のみの処理よりも、さらに定着性が向上した。また、ＸＸ４２００紙においては、プラズマ処理を行わなかった場合、「白抜け」が発生していたが、プラズマ処理を行った場合にはその現象は見られなかった。
【００５３】
（実施例３）
図８は、本発明に係る画像形成装置の他の実施形態の概略断面を示す。本実施形態における画像形成装置は、トナー像Ｔを記録媒体Ｓに対して定着手段４１により転写と定着を同時に行う転写同時方式で、トナー像Ｔを現像する部分については実施例１と同じである。
【００５４】
転写同時定着方式では、トナー像Ｔを記録媒体Ｓに転写定着する前にヒーター４０等の加熱手段によってプレ加熱しているのが一般的である。本発明によれば、プラズマ処理を記録媒体Ｓのみならずトナー像Ｔに対しても行うことにより、記録媒体とトナー像との接着性が向上するため、転写前のトナー像のプレ加熱温度や定着温度を従来よりも下げても十分な定着性を確保することが可能となる。それにより、転写同時定着方式で課題となる中間転写体の温度上昇も抑えることが可能となる。
【００５５】
本実施形態では、記録媒体とトナー像の両方をプラズマ処理するため、実施例２で示したようなリモート方式のプラズマ発生装置であることが望ましい。さらに、図９に示すように、ケース３０の構成はプラズマがトナー像Ｔと記録媒体Ｓの両方に照射できるようにする構成が望ましい。
【００５６】
（実施例４）
本実施形態における画像形成装置は、図１０に示す転写同時定着の方式で、プラズマ発生装置１０において発生させるプラズマのガス温度を調整し、トナー像Ｔと記録媒体Ｓのプレ加熱と表面改質を同時に行うものである。
【００５７】
プラズマのガス温度は、プラズマを発生させるガスの種類、印加エネルギー、照射時間などにより室温から数千Ｋの範囲で制御することができる。そこで本発明は、図９に示すようなリモート方式のプラズマ発生装置を用いて、プラズマガスの温度をトナー像Ｔの表面が溶融し、記録媒体Ｓの表面が約８０℃に加熱される程度になるように、印加エネルギーを実施例２および３よりも約２．５倍大きい約５０Ｗに調整する。
【００５８】
本方式によれば、記録媒体Ｓのプレ加熱も行うことで、定着時により多くの熱量が必要なコート紙や厚紙などの記録媒体においても転写定着部での定着手段４１の加熱温度を高くしたり、プロセススピードを落とすなどせずに定着が可能となる。
【００５９】
さらに、図８でトナー像Ｔを溶融するヒーター４０は、大きさがあるため転写定着ニップよりも離れた場所に置く必要があるため、転写定着ニップに到達するまでに時間を要し、トナー像Ｔの温度が下がる可能性がある。それに対し本発明はガス流であるため、転写定着ニップ直前での処理が可能となり、効率的に加熱できる。
【符号の説明】
【００６０】
１          感光ドラム（像担持体）
２          帯電ローラ（帯電手段）
３          露光装置（露光手段）
４          現像器（現像手段）
５          一次転写ローラ（一次転写手段）
６          クリーナ（クリーニング手段）
７          中間転写ベルト（中間転写体）
８          二次転写ローラ（二次転写手段）
９          定着器（定着手段）
９ａ        加熱ローラ
９ｂ        加圧ローラ
１０          大気圧プラズマ発生装置
Ｓ          転写材（記録媒体）
２０          電極
２１          誘電体層
３０          ケース
３１          電極
４０          ヒーター
４１          定着手段
Ｔ          トナー像
【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１０】
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