(57)【要約】【課題】記録材の表面状態に応じた光沢度を有する画像が確実に得られ、しかも省エネルギー化を実現することができる画像形成装置を提供すること。【解決手段】熱ローラ定着方式による定着装置を備えてなるものであって、互いに定着プロセス条件が異なる複数の画像形成モードが設定されており、各々の画像形成モードに係る定着プロセス条件においては、定着温度が画像形成に用いられる記録材の表面平滑度に応じて設定されている。また、各々の画像形成モードに係る定着プロセス条件においては、定着プロセス線速が画像形成に用いられる記録材の表面平滑度に応じて設定された構成とすることができる。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に加熱源を有する加熱ローラと、この加熱ローラに圧接されて定着ニップ部を形成するよう配設された加圧ローラとにより構成されてなる定着装置を備えてなり、
互いに定着プロセス条件が異なる複数の画像形成モードが設定されており、
各々の画像形成モードに係る定着プロセス条件においては、画像形成に用いられる記録材の、ＪＩＳ−Ｐ８１１９の規定による表面平滑度に応じて、定着温度が設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
表面平滑度が３０ｓ以上１５０ｓ未満である記録材が処理されるべき画像形成モードを標準画像形成モードとするとき、表面平滑度が３０ｓ未満である記録材に係る画像形成モードにおいては、定着温度が標準画像形成モードに係る標準定着温度より５〜２０℃高い状態に設定されると共に、表面平滑度が１５０ｓ以上２５０ｓ未満である記録材に係る画像形成モードにおいては、定着温度が標準定着温度より５〜２０℃低い状態に設定され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】
表面平滑度が３０ｓ以上１５０ｓ未満である記録材が処理されるべき画像形成モードを標準画像形成モードとするとき、表面平滑度が２５０ｓ以上である記録材に係る画像形成モードにおいては、定着温度が標準定着温度より５〜２０℃高い状態に設定され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】
内部に加熱源を有する加熱ローラと、この加熱ローラに圧接されて定着ニップ部を形成するよう配設された加圧ローラとにより構成されてなる定着装置を備えてなり、
互いに定着プロセス条件が異なる複数の画像形成モードが設定されており、
記録材上にトナー像が転写される転写領域と定着ニップ部との離間距離が画像形成に用いられる記録材の最小サイズより小さい状態とされていると共に、各々の画像形成モードに係る定着プロセス条件においては、当該記録材の、ＪＩＳ−Ｐ８１１９の規定による表面平滑度に応じて、定着プロセス線速が設定されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
表面平滑度が３０ｓ以上１５０ｓ未満である記録材が処理されるべき画像形成モードを標準画像形成モードとするとき、表面平滑度が３０ｓ未満である記録材に係る画像形成モードにおいては、定着プロセス線速が標準画像形成モードに係る標準定着プロセス線速の１／ｍ（ｍは自然数）の大きさに設定されることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
表面平滑度が３０ｓ以上１５０ｓ未満である記録材が処理されるべき画像形成モードを標準画像形成モードとするとき、表面平滑度が２５０ｓ以上である記録材に係る画像形成モードにおいては、定着プロセス線速が標準定着プロセス線速の１／ｎ（ｎは自然数）の大きさに設定されることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
得られる定着画像の光沢度が２０以上５０以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
軟化点が１００℃以上であるトナーが用いられることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
定着装置を構成する加熱ローラは、中心線平均粗さで示される表面粗さが２μｍ以下のものであることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
定着装置を構成する加熱ローラの表面には、フッ素樹脂よりなる離型層が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】
定着装置を構成する加熱ローラに対して離型剤を供給するための離型剤塗布機構を有さないことを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの電子写真方式を利用した画像形成装置に関し、詳しくは、記録材上の未定着トナー像に対して熱定着方式による定着処理が行われることによって画像が形成される画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、例えば、電子写真方式による画像形成装置においては、記録材上の未定着トナー像を定着させるために、例えば内部にヒータランプよりなる加熱源が設けられた加熱ローラと、この加熱ローラに圧着されて定着ニップ部（定着領域）が形成されるよう配置された加圧ローラとを備えてなる定着装置による熱ローラ定着方式が広く利用されている。
【０００３】
また、画像形成動作に用いられる記録材としては、用途や目的に応じた種々の材質（紙質）のもの、例えば普通紙、光沢紙、カラー紙などが提供されており、例えば汎用されている各種の普通紙の中でも、それぞれ、白色度（黄色がかったものや、蛍光がかったもの等）や質感に違いがある。
従って、同一の画像形成条件により記録材に形成された画像であっても、形成された画像から受ける印象は用いられる記録材によって異なり、原稿画像とは全く別の画像に感じられる場合もあるため、例えば定着温度や定着プロセス線速などの定着プロセス条件を設定するに際しては、画像形成に用いられる記録材の材質などを考慮する必要がある。
【０００４】
近年、このような画像形成装置においては、例えば高画質化および省エネルギー化などの要請があり、このような要請に応えるべく、例えば定着プロセス条件を最適化することが行われている。
【０００５】
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば次のものがある。
【特許文献１】
特開平７−２０６７２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
而して、従来における画像形成装置においては、定着プロセス条件が所期の定着特性がすべての記録材について得られるよう設定されるため、定着ニップ部（定着領域）において、過剰な量の熱エネルギーが記録材上の未定着トナー像に対して供給された状態で、定着処理が行われる場合も少なくない。
【０００７】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、記録材の表面状態に応じた光沢度を有する画像を確実に形成することができ、しかも省エネルギー化を実現することができる画像形成装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、画像形成の生産性を低下させることなしに、記録材の表面状態に応じた光沢度を有する画像を確実に形成することができ、しかも省エネルギー化を実現することができる画像形成装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像形成装置は、内部に加熱源を有する加熱ローラと、この加熱ローラに圧接されて定着ニップ部を形成するよう配設された加圧ローラとにより構成されてなる定着装置を備えてなり、
互いに定着プロセス条件が異なる複数の画像形成モードが設定されており、
各々の画像形成モードに係る定着プロセス条件においては、画像形成に用いられる記録材の、ＪＩＳ−Ｐ８１１９の規定による表面平滑度に応じて、定着温度が設定されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の画像形成装置においては、表面平滑度が３０ｓ以上１５０ｓ未満である記録材が処理されるべき画像形成モードを標準画像形成モードとするとき、この標準画像形成モード以外の他の画像形成モードに係る定着温度が以下のように設定される。
（イ）表面平滑度が３０ｓ未満である記録材に係る画像形成モードにおいては、定着温度が標準画像形成モードに係る標準定着温度より５〜２０℃高い状態に設定される。
（ロ）表面平滑度が１５０ｓ以上２５０ｓ未満である記録材に係る画像形成モードにおいては、定着温度が標準定着温度より５〜２０℃低い状態に設定される。
（ハ）表面平滑度が２５０ｓ以上である記録材に係る画像形成モードにおいては、定着温度が標準定着温度より５〜２０℃高い状態に設定される。
【００１０】
本発明の画像形成装置は、内部に加熱源を有する加熱ローラと、この加熱ローラに圧接されて定着ニップ部を形成するよう配設された加圧ローラとにより構成されてなる定着装置を備えてなり、
互いに定着プロセス条件が異なる複数の画像形成モードが設定されており、
記録材上にトナー像が転写される転写領域と定着ニップ部との離間距離が画像形成に用いられる記録材の最小サイズより小さい状態とされていると共に、各々の画像形成モードに係る定着プロセス条件においては、当該記録材の、ＪＩＳ−Ｐ８１１９の規定による表面平滑度に応じて、定着プロセス線速が設定されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の画像形成装置においては、表面平滑度が３０ｓ以上１５０ｓ未満である記録材が処理されるべき画像形成モードを標準画像形成モードとするとき、この標準画像形成モード以外の他の画像形成モードに係る定着プロセス線速が以下のように設定される。
（ニ）表面平滑度が３０ｓ未満である記録材に係る画像形成モードにおいては、定着プロセス線速が標準画像形成モードに係る標準定着プロセス線速の１／ｍ（ｍは自然数）の大きさに設定される。
（ホ）表面平滑度が２５０ｓ以上である記録材に係る画像形成モードにおいては、定着プロセス線速が標準定着プロセス線速の１／ｎ（ｎは自然数）の大きさに設定される。
【００１２】
また、本発明の画像形成装置においては、下記（１）〜（５）のいずれかに示される構成、もしくは下記（１）〜（５）が組み合わせられた構成とされていることが好ましい。
（１）得られる定着画像の光沢度が２０以上５０以下であること。
（２）軟化点が１００℃以上であるトナーが用いられること。
（３）定着装置を構成する加熱ローラは、中心線平均粗さで示される表面粗さが２μｍ以下のものであること。
（４）定着装置を構成する加熱ローラの表面には、フッ素樹脂よりなる離型層が形成されていること。
（５）定着装置を構成する加熱ローラに対して離型剤を供給するための離型剤塗布機構を有さないこと。
【００１３】
【作用】
本発明の画像形成装置によれば、定着温度または定着プロセス線速が画像形成に用いられる記録材の表面平滑度に応じて調整されることにより、記録材上の未定着トナー像を構成するトナー粒子と記録材との間に形成される空隙による熱伝導性の差異が補償された適正な大きさの熱エネルギーが供給されて、定着ニップ部における温度状態が最適な状態に制御された状態で定着処理が行われるので、所期の定着特性が確実に得られ、従って、得られる定着画像は確実に所定の光沢度を有するものとなる。
また、画像形成モードが複数設定されることにより、各々の画像形成モードにより処理されるべき、記録材の表面平滑度による処理対象範囲が小さく制限されると共に互いに要求される定着プロセス条件が異なる記録材同士が別個の画像形成モードにより処理されるので、各々の画像形成モードにおいては、例えば一のプロセス条件で処理が行われる場合に比して定着温度を低く設定することができ、定着プロセスにおける消費エネルギー量を低減させることができる。しかも、各々の画像形成モードにおける定着プロセス条件を比較的容易に設定することができる。
【００１４】
特に、各々の画像形成モードに係る定着温度が記録材の表面平滑度に応じて調整されることにより、定着処理に要する定着ニップ時間を変更することなしに、所期の定着特性を得るために必要とされる熱エネルギーを得ることができるので、画像形成動作の生産性（画像形成能）を低下させることがない。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明について詳細に説明する。
図１は、本発明の画像形成装置の一例における構成の概略を示す説明図である。
この画像形成装置は、回転される像担持体であるドラム状の感光体１０を備え、この感光体１０の周面に沿って、感光体１０の表面を一様に帯電させる帯電手段１１、感光体１０の表面を露光して静電潜像を形成する露光手段１２、感光体１０上の静電潜像をトナーを含む現像剤を用いて顕像化する現像手段１３、感光体１０上のトナー像を転写領域Ｔにおいて記録材Ｐに転写する転写手段１４、感光体１０に密着した状態にある記録材Ｐを感光体１０から分離させる分離手段１５および転写領域Ｔを通過した感光体１０上の残留トナーを除去するクリーニング手段１６が、感光体１０の回転方向に対して動作順に並ぶよう配設されており、記録材Ｐの搬送方向における転写領域Ｔより下流の位置には、記録材Ｐ上に転写された未定着トナー像を定着させる定着装置２０が配設されている。図１において、１３Ａは、現像領域を介して感光体１０と対向して配置された現像スリーブである。
【００１６】
感光体１０上に形成された静電潜像を顕像化するに際して用いられるトナーは、軟化点が１００℃以上である樹脂を含有してなるものであることが好ましい。このような特性のトナーを用いることにより、所期の定着特性が確実に得られ、所定の光沢度を有する定着画像が確実に得られる。
【００１７】
定着装置２０は、記録材Ｐの未定着トナー像が担持された面（図においては、記録材Ｐの上面）に接するよう配設された加熱ローラ２１と、この加熱ローラ２１に圧接されて定着領域である定着ニップ部Ｎが形成されるよう設けられた加圧ローラ２６とを有してなる。
加熱ローラ２１の内部および加圧ローラ２６の内部には、それぞれ、例えば棒状のハロゲンヒータランプよりなる加熱源２２、２７が設けられている。ここに、加熱ローラ２１は、２本のハロゲンヒータランプが内部に配設された構成とされているが、このような構成のものに限定されない。
【００１８】
加熱ローラ２１は、搬送される記録材Ｐの幅方向（図１においては、紙面に対して垂直な方向）に伸びる、金属よりなる円筒状の芯金２３と、この芯金２３の表面に形成された弾性層２４とにより構成されており、弾性層２４の表面には、フッ素樹脂よりなる離型層２５が形成されている。
また、離型層２５は、例えばフッ素樹脂よりなるチューブが弾性層２４の表面に被覆されて構成されたものとすることができる。
【００１９】
芯金２３を構成する金属としては、特に限定されず種々のものを用いることができ、その具体例としては、アルミニウム、鉄、銅などの金属またはそれらの合金を挙げることができる。
芯金２３の外径および肉厚は、十分な機械的強度を有するものでありながら、熱容量を小さくすることによって消費電力量を低減させるという観点から、以下のような構成とされていることが好ましい。
芯金２３の外径は、例えば２０〜６０ｍｍであることが好ましく、より好ましくは５０〜６０ｍｍである。
芯金２３の肉厚は、例えば５〜１０ｍｍであることが好ましく、より好ましくは６〜７．５ｍｍである。
【００２０】
弾性層２４を構成する弾性体としては、特に限定されるものではなく、ウレタンゴム、シリコーンゴムなどの各種軟質ゴムおよびスポンジゴムなどを挙げることができる。
弾性層２４の厚みおよび硬度は、記録材に対する密着性を高くすることによって未定着トナー像に対して熱エネルギーを均一に供給するという観点から、以下のような構成とされていることが好ましい。
弾性層２４の肉厚は、例えば０．５〜３ｍｍであることが好ましく、より好ましくは１．５〜１．７５ｍｍである。
弾性層２４の硬度は、例えばアスカーＣ硬度が７０〜９０であることが好ましく、より好ましくは７５〜７８である。ここに、アスカーＣ硬度は、荷重条件を５００ｇとして測定された値である。
【００２１】
離型層２５を構成するフッ素樹脂としては、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、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（ＰＦＡ）などを例示することができる。
離型層２５の厚みは、例えば１０〜１００μｍであることが好ましく、より好ましくは３０〜４０μｍである。
【００２２】
加圧ローラ２６は、芯金２８と、この芯金２８の表面に形成された弾性層２９と、この弾性層２９の表面に形成された離型層３０とにより構成されている。
ここに、芯金２８、弾性層２９および離型層３０を構成する材料としては、それぞれ、加熱ローラ２１を構成するものとして例示したものを用いることができる。
加圧ローラ２６を構成する芯金２８は、外径が例えば４５〜６５ｍｍ、好ましくは５０〜５５ｍｍのものであることが好ましく、肉厚が例えば５〜１０ｍｍ、好ましくは６〜７．５ｍｍのものであることが好ましい。
加圧ローラ２６を構成する弾性層２９は、肉厚が例えば０．５〜３ｍｍ、好ましくは０．５〜０．９ｍｍのものであることが好ましく、例えばアスカーＣ硬度が７０〜９５、好ましくは８５〜８８のものであることが好ましい。
加圧ローラ２６を構成する離型層３０は、その厚みが、例えば１０〜１００μｍであることが好ましく、より好ましくは３０〜４０μｍである。
【００２３】
上記の定着装置２０においては、記録材Ｐの未定着トナー像が担持された面　に接する加熱ローラ２１が、その離型層２５の表面における、中心線平均粗さＲａによる表面粗さ（以下、単に「表面粗さ」という。）が０．１μｍ以下のものであることが好ましい。これにより、定着ニップ部Ｎにおいて、記録材Ｐ（未定着トナー像）に対する加熱ローラ２１の接触状態を最適な状態とすることができ、加熱ローラ２１による熱エネルギーを確実に、未定着トナー像を構成するトナー粒子に対して均一に供給することができ、所期の定着特性を確実に得ることができる。
【００２４】
本発明の画像形成装置においては、感光体１０上に形成されたトナー像が記録材Ｐに転写される転写領域Ｔと、定着装置２０における定着ニップ部（定着領域）Ｎとの離間距離Ｌが、例えば転写紙よりなる記録材Ｐの最小紙サイズより小さい状態とされており、具体的には、例えば１００〜１５０ｍｍとされている。
【００２５】
以上の画像形成装置においては、互いに定着プロセス条件が異なる複数の画像形成モード、具体的には、以下に示す４つの画像形成モードが設定されており、各々の画像形成モードに係る定着プロセス条件は、それぞれ、画像形成に用いられる記録材Ｐの、ＪＩＳ−Ｐ８１１９の規定による表面平滑度（以下、単に、「表面平滑度」という。）に応じて設定されている。
〔１〕表面平滑度が３０ｓ以上１５０ｓ未満である記録材に係る標準画像形成モード
〔２〕表面平滑度が３０ｓ未満である記録材に係る画像形成モード
〔３〕表面平滑度が１５０ｓ以上２５０ｓ未満である記録材に係る画像形成モード
〔４〕表面平滑度が２５０ｓ以上である記録材に係る画像形成モード
【００２６】
各々の画像形成モードにおける定着プロセス条件は、得られる定着画像の光沢度が記録材Ｐの光沢度と実質的に一致する状態となるよう設定されている。
ここに、標準画像形成モード〔１〕に係る定着プロセス条件の一例を示すと、定着ニップ幅が７．０〜８．０ｍｍ、定着プロセス線速が２００〜２２０ｍｍ／ｓｅｃ、定着ニップ時間が３０〜５０ｍｓｅｃ、加熱ローラ２１と加圧ローラ２６との当接荷重である定着ニップ荷重が７００〜９８０Ｎ、定着ニップ面積が２０〜３０ｃｍ２　、定着ニップ面圧が２０〜４０Ｐａ、加熱ローラ２１の表面温度が１８０〜２００℃、加圧ローラ２６の表面温度が１８０〜２００℃、定着温度が１７０〜２００℃とされる。
【００２７】
そして、画像形成モード〔２〕、画像形成モード〔３〕および画像形成モード〔４〕における定着プロセス条件の各々は、標準画像形成モード〔１〕の定着プロセス条件を基準として、例えば定着温度が、得られる定着画像が記録材Ｐに応じた光沢度を有するものとするために必要とされる熱エネルギー量が供給される温度状態となるよう調整されている。
【００２８】
具体的には、表面平滑度が３０ｓ未満の記録材に係る画像形成モード〔２〕においては、定着温度が標準画像形成モード〔１〕に係る標準定着温度より高い状態、具体的には、定着温度が標準定着温度より５〜２０℃高い状態となるよう、加熱ローラ２１および加圧ローラ２６の一方または両方の温度が標準画像形成モード〔１〕より高い状態とされる。
【００２９】
表面平滑度が１５０ｓ以上２５０ｓ未満の記録材Ｐに係る画像形成モード〔３〕においては、定着温度が標準画像形成モード〔１〕に係る標準定着温度より低い状態、具体的には、定着温度が標準定着温度より５〜２０℃低い状態となるよう、加熱ローラ２１および加圧ローラ２６の温度が標準画像形成モード〔１〕より低い状態とされる。
【００３０】
表面平滑度が２５０ｓ以上である記録材に係る画像形成モード〔４〕においては、定着温度が標準画像形成モード〔１〕に係る標準定着温度より高い状態、具体的には、定着温度が標準定着温度より５〜２０℃高い状態となるよう、加熱ローラ２１および加圧ローラ２６の一方または両方の温度が標準画像形成モード〔１〕より高い状態とされる。
【００３１】
上記の画像形成装置においては、例えば画像形成枚数、画像濃度、拡大・縮小などの一連の動作設定操作が行われるに際して、使用される記録材Ｐの表面平滑度に係る情報が入力されることにより、画像形成に用いられる記録材Ｐの表面平滑度に応じた画像形成モードが選定され、この画像形成モードにおける画像形成条件に従って、帯電手段１１による帯電処理、露光手段１２による露光処理、現像手段１３による現像処理、転写手段１４による転写処理、分離手段１５による分離処理が順次に行われた後、記録材Ｐ上に転写された未定着トナー像に対して定着装置２０による定着処理が行われることにより、原稿画像に対応した画像が形成される。
【００３２】
而して、上記構成の画像形成装置によれば、記録材Ｐの表面平滑度に応じた画像形成モードが選定されて定着温度が調整されることにより、記録材Ｐ上の未定着トナー像を構成するトナー粒子と記録材Ｐとの間に形成される空隙による熱伝導性の差異が補償された適正な大きさの熱エネルギーが供給されて、定着ニップ部Ｎにおける温度状態が最適な状態に制御された状態で定着処理が行われるので、所期の定着特性を確実に得ることができ、その結果、得られる定着画像を記録材と同等の光沢度を有するもの、具体的には、例えばＪＩＳ−Ｚ８７４１−１９８３に記載の方法２による光沢度が２０以上５０以下であるものとすることができる。
【００３３】
また、画像形成モードが複数設定されていることにより、各々の画像形成モードにより処理されるべき、記録材Ｐの表面平滑度による処理対象範囲が小さく制限されると共に互いに要求される定着プロセス条件が異なる記録材Ｐ同士が別個の画像形成モードにより処理されるので、基本的には、各々の画像形成モードに係る定着温度は、所期の定着特性がすべての記録材について得られるよう設定される場合の定着温度より低く設定することができる。
すなわち、すべての記録材Ｐについて一の定着プロセス条件により処理される場合には、定着温度は、通常、例えば２２０℃程度に設定されるが、例えば標準画像形成モード〔１〕により処理されるべき記録材Ｐが表面平滑度が３０〜１５０ｓである特定の範囲内のものに制限されることにより、図２に示されているように、得られる定着画像を記録材Ｐと同等の光沢度（２０以上５０以下）を有するものとするために必要とされる定着温度を低く、例えば２００℃程度に設定することができ、従って、従来のものであれば、記録材Ｐのすべてについて所期の定着特性が得られるよう一の定着プロセス条件が設定されるために、例えば上記のような表面平滑度を有する記録材Ｐを定着処理する場合に過剰に供給される熱エネルギーを、低減させることができ、これにより、画像形成装置全体の省エネルギー化を図ることができる。また、標準画像形成モード以外の他の画像形成モードにより処理されるべき記録材を処理する場合においても、上記と同様の結果が得られる。
しかも、各々の画像形成モードにおいては、定着プロセス条件が他の画像形成モードとは独立して設定されるので、最適な定着プロセス条件を容易に実現することができる。
【００３４】
また、各々の画像形成モードに係る定着温度が記録材Ｐの表面平滑度に基づいて調整されることにより、定着処理に要する定着ニップ時間を変更することなしに、所期の定着特性を得るために必要とされる熱エネルギーを得ることができるので、画像形成動作の生産性（画像形成能）を低下させることがない。
【００３５】
また、加熱ローラ２１の表面粗さＲａが２μｍ以下であることにより、定着ニップ部Ｎにおいて、未定着トナー像に対する加熱ローラ２１の接触状態を最適な状態とすることができるので、加熱ローラ２１による熱エネルギーを、確実に未定着トナー像に対して均一に供給することができ、所期の定着特性を確実に得ることができると共に、加熱ローラ２１に対する記録材Ｐの巻き付き現象やオフセット現象が発生することを確実に防止することができる。
【００３６】
さらに、下記▲１▼〜▲３▼の条件を満足することにより、優れた耐オフセット性が確実に発現されるので、離型剤を加熱ローラ２１に対して供給するための離型剤塗布機構などを特別に設置しない構成とされていても、加熱ローラ２１に対する記録材Ｐの巻き付き現象やオフセット現象が発生することを確実に防止することができ、所期の定着特性を確実に得ることができる。しかも、離型剤塗布機構を備えてなる画像形成装置であれば定着処理によって不可避的に記録材Ｐに付着してしまう離型剤に起因して生ずる場合があるボールペン等の油性ペンの記入しずらさや加筆性の低下などの問題が、生ずることがない。
▲１▼使用される記録材Ｐの表面平滑度に応じた最適な定着プロセス条件に設定されること、▲２▼記録材Ｐ上の未定着トナー像に接触する加熱ローラ２１の表面にフッ素樹脂からなる離型層２５が形成されてなること、▲３▼特定の軟化点を有するトナーによりトナー像が形成されること。
【００３７】
本発明の画像形成装置においては、得られる定着画像が記録材Ｐの表面平滑度に応じた光沢度を有するものとなるよう、各々の画像形成モードに係る定着プロセス線速が互いに異なる状態に設定された構成とすることができる。
【００３８】
具体的には、表面平滑度が３０ｓ未満である記録材に係る画像形成モード〔２〕においては、定着プロセス線速が標準画像形成モード〔１〕に係る標準定着プロセス線速の１／ｍ（ｍは自然数）の大きさであることが好ましく、例えば標準定着プロセス線速の１／２〜１／４の大きさであることが好ましい。
【００３９】
また、表面平滑度が２５０ｓ以上である記録材に係る画像形成モード〔４〕においては、定着プロセス線速が標準画像形成モード〔１〕に係る標準定着プロセス線速の１／ｎ（ｎは自然数）の大きさであることが好ましく、例えば標準定着プロセス線速の１／２〜１／４の大きさであることが好ましい。
【００４０】
定着プロセス線速が記録材Ｐの表面平滑度に応じて調整される場合には、表面平滑度が１５０ｓ以上２５０ｓ未満である記録材については、標準画像形成モード〔１〕により処理される。
【００４１】
このような構成の画像形成装置によれば、基本的には、定着温度が記録材Ｐの表面平滑度に応じて調整される場合と同様に、定着プロセス線速が記録材Ｐの表面平滑度に応じて調整されることにより、定着ニップ部Ｎにおける温度状態が最適な状態に制御された状態で定着処理が行われるので、所期の定着特性を確実に得ることができ、所定の光沢度を有する定着画像を確実に形成することができる。
具体的には、例えば表面平滑度が２５０ｓ以上である記録材Ｐに係る画像形成モード〔４〕においては、図３に示されているように、定着プロセス線速が標準定着プロセス線速（２２０ｍｍ／ｓｅｃ）の１／２〜１／４の大きさに調整されることにより、得られる定着画像を確実に記録材Ｐに応じた光沢度（２０以上５０以下）を有するものとすることができる。また、図３においては、定着プロセス線速が標準値の１／７の大きさ（３１ｍｍ／ｓｅｃ）とされた場合であっても、得られる定着画像は光沢度が５０程度のものとなるが、過剰な熱エネルギーが供給されるため、ホットオフセットが発生する。
【００４２】
しかも、各々の画像形成モードにおいては、記録材Ｐ上の未定着トナー像を構成するトナー粒子と記録材Ｐとの間に形成される空隙による熱伝導性の差異が補償された適正な大きさの熱エネルギーが供給されて、定着ニップ部Ｎにおける温度状態が最適な状態に制御された状態で定着処理が行われるので、すべての記録材に対して、一の定着プロセス条件により定着処理が行われる場合に過剰に供給されることがある熱エネルギーを低減することができ、画像形成装置全体の省エネルギー化を図ることができる。
【００４３】
また、転写領域Ｔと定着ニップ部Ｎとの離間距離Ｌが記録材Ｐの最小紙サイズより小さい状態とされていることにより、定着ニップ部Ｎにおいて所定の大きさの熱エネルギーを得るために、単に、定着プロセス線速を調整した場合に生ずることがある現像プロセスと定着プロセスとの両者のプロセス速度の調整のタイミングが微妙にずれることに伴う画像欠陥が発生することを確実に防止することができる。
【００４４】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の態様に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、設定される画像形成モードの数は特に制限されるものではなく、目的に応じて適宜設定することができる。
また、表面平滑度が３０ｓ未満である記録材、および表面平滑度が２５０ｓ以上である記録材は、互いに同一の画像形成モードにより処理されてもよいが、記録材Ｐの表面平滑度による処理対象範囲の各々において、所期の光沢度が確実に得られるという理由から、互いに別個の画像形成モードが設定（定着温度が設定）されることが好ましい。
また、記録材の表面平滑度を測定するための表面状態検出機構が、給紙部から転写領域に至る記録材の搬送経路におけるいずれかの位置、例えば記録材が収納される給紙カセットなどに配設され、この表面状態検出機構により検出された情報に基づいて画像形成モードが選定される構成とすることができる。
【００４５】
＜実験例＞
以下、本発明の作用効果を実証するために行った実験例について説明する。
【００４６】
〔定着装置の製造〕
図１に示す構成に従って定着装置（２０）を製造した。
中央部に棒状のハロゲンヒータランプ（ランプ電力７５０Ｗ、定格電圧２３０Ｖ）２本を備えたアルミニウム合金からなる円筒状（外径＝５６ｍｍ、肉厚＝７．５ｍｍ、全幅＝３６７ｍｍ）の芯金（２３）の表面を、１．５ｍｍの厚みでシリコーンゴムによって被覆することにより弾性層（２４）を形成し、この弾性層（２４）の表面を、３０μｍの厚みでテトラフロオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）によって被覆することにより離型層（２５）を形成し、これにより、外径が６５ｍｍの加熱ローラ（２１）を構成すると共に、中央部に棒状のハロゲンヒータランプ（ランプ電力５５０Ｗ、定格電圧２３０Ｖ）を備えた鉄からなる円筒状（外径＝４６ｍｍ、肉厚＝７．５ｍｍ、全幅＝３６７ｍｍ）の芯金（２８）の表面を、１．０ｍｍの厚みでスポンジ状シリコーンゴムによって被覆することにより弾性層（２９）を形成し、この弾性層（２９）の表面を、３０μｍの厚みでテトラフロオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）によって被覆することにより離型層（３０）を形成し、これにより、外径が５０ｍｍの加圧ローラ（２６）を構成し、当該加熱ローラ（２１）と当該加圧ローラ（２６）とを当接させて定着ニップ部（Ｎ）を形成した。ここに、加熱ローラ（２１）の表面粗さは２μｍである。
【００４７】
そして、標準画像形成モード〔１〕における定着プロセス条件を次のように設定した。
定着ニップ面圧を３８Ｐａ、定着ニップ荷重を９８０Ｎ、定着ニップ面積を２５．６ｃｍ２　、定着ニップ時間を３２ｍｓｅｃ、定着ニップ幅を７．０ｍｍ、定着プロセス線速を２２０ｍｍ／ｓｅｃとすると共に、加熱ローラ（２１）および加圧ローラ（２６）におけるハロゲンヒータランプの各々に対して、２２０Ｖの電圧で使用することにより定着温度を２００℃に設定した。
【００４８】
図１の構成に従って、転写領域と定着領域との離間距離が１００ｍｍとなる状態で上記の定着装置が配設されてなる画像形成装置を製造した。
感光体上に形成される静電潜像を顕像化するために用いられるトナーは、軟化点が１１４℃のものである。
【００４９】
＜実験例１＞
記録材として、表面平滑度が３０〜１５０ｓの範囲にある転写紙「ＪａｍｅｓＴｏｗｎ　Ｂｏｎｄ」（Ｊａｍｅｓ　Ｔｏｗｎ　Ｂｏｎｄ社製）を用いて標準画像形成モード〔１〕にて実写テストを行うことにより、定着特性（定着率）および光沢度について評価を行った。結果を下記表１に示す。
ここに、転写紙の表面平滑度は、ＪＩＳ−Ｐ８１１９に記載の方法に従って測定されたものである。
【００５０】
（１）定着特性の評価；
Ａ４サイズのハーフトーン画像（画像濃度が転写紙の濃度を「０」としたときの相対反射濃度で１．０のもの）を印字して定着率を測定した。定着率は、メンディングテープ（３Ｍ社製）を定着画像に貼付して、５０ｇ／ｃｍ２　の荷重で押圧した後、メンディングテープを１ｃｍ／ｓｅｃの速度で剥離した前後の画像濃度比を定着率とした。
（２）光沢度Ｇｓ（７５°）；
光沢度は、グロスメータ「ＶＧＳ−１Ｄ」（日本電色工業株式会社製）を用いて、ＪＩＳ−Ｚ８７４１−１９８３に記載の方法２により、入射角７５゜および受光角７５゜にて測定を行った。
【００５１】
＜実験例２＞
記録材として、表面平滑度が３０ｓ未満の範囲にある転写紙「ＨａｍｍｅｒＭｉｌｌ　Ｓａｖｉｎｇ」（ＨａｍｍｅｒＭｉｌｌ社製）を用い、定着温度が標準画像形成モード〔１〕に係る標準定着温度より１０℃高く設定された画像形成モード〔２〕により画像形成動作を行ったことの他は実験例１と同様にして実写テストを行い、定着特性および光沢度について評価を行った。結果を下記表１に示す。
【００５２】
＜実験例３＞
記録材として、表面平滑度が１５０〜２５０ｓの範囲にある転写紙「ＨａｍｍｅｒＭｉｌｌ　ＬａｓｅｒＰｒｉｎｔ」（ＨａｍｍｅｒＭｉｌｌ社製）を用い、定着温度が標準画像形成モード〔１〕に係る標準定着温度より１０℃低く設定された画像形成モード〔３〕により画像形成動作を行ったことの他は実験例１と同様にして実写テストを行い、定着特性および光沢度について評価を行った。結果を下記表１に示す。
【００５３】
＜実験例４＞
記録材として、表面平滑度が２５０ｓ以上の範囲にある転写紙「ＨＰ　Ｃｏｌｏｒ　Ｌａｓｅｒｊｅｔ　４５００／８５００」（ヒューレット・パッカード社製）を用い、定着温度が標準画像形成モード〔１〕に係る標準定着温度より５℃高く設定された画像形成モード〔４〕により画像形成動作を行ったことの他は実験例１と同様にして実写テストを行い、定着特性および光沢度について評価を行った。結果を下記表１に示す。
【００５４】
＜実験例５＞
定着温度を標準画像形成モードにおける定着温度より低く設定することに代えて、定着プロセス線速が標準画像形成モード〔１〕に係る標準定着プロセス線速の１／２倍の大きさ（１１０ｍｍ／ｓｅｃ）に設定された画像形成モード〔２〕により画像形成動作を行うと共に、記録材として転写紙「ＨａｍｍｅｒＭｉｌｌＦＯＲＥ　ＲＥＤＧＲ」（ＨａｍｍｅｒＭｉｌｌ社製）を用いたことの他は実験例２と同様にして実写テストを行い、定着特性および光沢度について評価を行った。結果を下記表１に示す。
【００５５】
＜実験例６＞
定着温度を標準画像形成モード〔１〕に係る標準定着温度より低く設定することに代えて、定着プロセス線速が標準画像形成モード〔１〕に係る標準定着プロセス線速の１／３倍の大きさ（７３．３ｍｍ／ｓｅｃ）に設定された画像形成モード〔４〕により画像形成動作を行うと共に、表面平滑度が２５０ｓ以上の範囲にある転写紙「王子ＰＯＤコート」（王子製紙社製）を用いたことの他は実験例４と同様にして実写テストを行い、定着特性および光沢度について評価を行った。結果を下記表１に示す。
【００５６】
＜比較実験例１＞
記録材として、表面平滑度が３０ｓ未満の範囲にある転写紙「ＨａｍｍｅｒＭｉｌｌ　Ｓａｖｉｎｇ」（ＨａｍｍｅｒＭｉｌｌ社製）を用い、標準画像形成モード〔１〕により画像形成動作を行ったことの他は実験例２と同様にして実写テストを行い、定着特性および光沢度について評価を行った。結果を下記表１に示す。
【００５７】
＜比較実験例２＞
記録材として、表面平滑度が１５０〜２５０ｓの範囲にある転写紙「ＨａｍｍｅｒＭｉｌｌ　ＬａｓｅｒＰｒｉｎｔ」（ＨａｍｍｅｒＭｉｌｌ社製）を用い、標準画像形成モード〔１〕により画像形成動作を行ったことの他は実験例３と同様にして実写テストを行い、定着特性および光沢度について評価を行った。結果を下記表１に示す。
【００５８】
【表１】
2004126297.tif 000002
【００５９】
以上の結果より、本発明に係る実験例１〜実験例６の画像形成装置によれば、記録材の表面状態に関わらず、所定の定着特性を確実に得ることができ、しかも得られる定着画像を確実に記録材の表面平滑度に応じた光沢度を有するものとすることができることが確認された。
また、一の定着プロセス条件によって、すべての記録材について所定の定着特性を得るためには、定着温度を２２０℃程度に設定することが必要とされ、従って、本発明に係る画像形成装置によれば、画像形成動作に要する消費エネルギー量が、実際上、１０〜２０％程度低減されることが確認された。
【００６０】
【発明の効果】
本発明の画像形成装置によれば、定着温度または定着プロセス線速が画像形成に用いられる記録材の表面状態に応じて調整されることにより、記録材上の未定着トナー像を構成するトナー粒子と記録材との間に形成される空隙による熱伝導性の差異が補償された適正な大きさの熱エネルギーが供給されて、定着ニップ部における温度状態が最適な状態に制御された状態で定着処理が行われるので、所期の定着特性が確実に得られ、従って、得られる定着画像は確実に所定の光沢度を有するものとなる。
【００６１】
また、画像形成モードが複数設定されることにより、各々の画像形成モードにより処理されるべき、記録材の表面平滑度による処理対象範囲が小さく制限されると共に互いに要求される定着プロセス条件が異なる記録材同士が別個の画像形成モードにより処理されるので、各々の画像形成モードにおいては、例えば一のプロセス条件で処理が行われる場合に比して定着温度を低く設定することができ、定着プロセスにおける消費エネルギー量を低減させることができる。しかも、各々の画像形成モードにおける定着プロセス条件を比較的容易に設定することができる。
【００６２】
特に、各々の画像形成モードに係る定着温度が記録材の表面状態に基づいて調整されることにより、定着処理に要する定着ニップ時間を変更することなしに、所期の定着特性を得るために必要とされる熱エネルギーを得ることができるので、画像形成動作の生産性（画像形成能）を低下させることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成装置の一例における構成の概略を示す説明図である。
【図２】本発明に係る標準画像形成モードにより処理されるべき記録材についての、設定定着温度と得られる定着画像の光沢度との関係を示すグラフである。
【図３】本発明に係る画像形成モード〔４〕により処理されるべき記録材についての、設定定着プロセス線速と得られる定着画像の光沢度との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１０　感光体
１１　帯電手段
１２　露光手段
１３　現像手段
１３Ａ　現像スリーブ
１４　転写手段
１５　分離手段
１６　クリーニング手段
２０　定着手段
２１　加熱ローラ
２６　加圧ローラ
２２、２７　加熱源
２３、２８　芯金
２４、２９　弾性層
２５、３０　離型層
Ｎ　定着ニップ部（定着領域）
Ｐ　記録材
Ｔ　転写領域
Ｌ　転写領域と定着ニップ部との離間距離
【図１】
2004126297.tif 000003
【図２】
2004126297.tif 000004
【図３】
2004126297.tif 000005