(57)【要約】【解決課題】装置の大型化や生産性の低下を招くことなく、画像の表面が全面にわたって平滑で、しかも、画像濃度に依存することがなく高い光沢度を転写材上に均一に付与することが可能なコート層形成装置及びこれを用いたカラー画像形成装置を提供することを課題とする。【解決手段】粒子層形成装置から粒子層が転写される定着ベルトの領域を、前記粒子層形成装置から粒子層を当該定着ベルト上に転写する転写ロールを含む複数のロールによって面状に張架し、当該面状に張架された定着ベルトと粒子層形成装置とを接離させるリトラクト機構を設けるように構成して課題を解決した。【選択図】  図１
2004151268.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱定着装置の定着ベルト上に透明トナーからなる粒子層を形成する粒子層形成装置を配置し、前記粒子層形成装置によって定着ベルト上に粒子層を形成するとともに、画像が転写された転写材を加熱定着装置の定着ベルト上に形成された粒子層と重ね合わせて加熱加圧し、転写材上に粒子層からなる透明なコート層を形成する透明コート層形成装置において、
前記粒子層形成装置から粒子層が転写される定着ベルトの領域を、前記粒子層形成装置から粒子層を当該定着ベルト上に転写する転写ロールを含む複数のロールによって面状に張架し、当該面状に張架された定着ベルトと粒子層形成装置とを接離させるリトラクト機構を設けたことを特徴とする透明コート層形成装置。
【請求項２】
前記リトラクト機構は、少なくとも転写材の端部が加熱定着装置の定着ニップ部を通過するときに、前記定着ベルトと粒子層形成装置とを離間させるように制御されることを特徴とする請求項１記載の透明コート層形成装置。
【請求項３】
加熱定着装置の定着ベルト上に透明トナーからなる粒子層を形成する粒子層形成装置を配置し、前記粒子層形成装置によって定着ベルト上に粒子層を形成するとともに、画像が転写された転写材を加熱定着装置の定着ベルト上に形成された粒子層と重ね合わせて加熱加圧し、転写材上に粒子層からなる透明なコート層を形成する透明コート層形成装置において、
前記加熱定着装置の定着ベルトと、前記粒子層形成装置とを異なる複数の駆動装置によって駆動するとともに、少なくとも前記粒子層形成装置によって定着ベルト上に粒子層を形成中は、前記粒子層形成装置か加熱定着装置の何れかの駆動装置を切り替え選択する切替選択機構を設けたことを特徴とする透明コート層形成装置。
【請求項４】
前記加熱定着装置の定着ベルトを駆動する加熱定着装置用の駆動装置と、前記粒子層形成装置を駆動する粒子層形成装置用の駆動装置とを別個に備え、少なくとも前記粒子層形成装置によって定着ベルト上に粒子層を形成中は、前記加熱定着装置用の駆動装置か前記粒子層形成装置用の駆動装置の何れかの駆動装置に切り替え、同一の駆動装置で前記粒子層形成装置と加熱定着装置の駆動を行なう機構を有することを特徴とする請求項３記載の透明コート層形成装置。
【請求項５】
前記粒子層形成装置と加熱定着装置が同一の駆動装置で駆動されるように、前記粒子層形成装置の駆動装置を、前記加熱定着装置用の駆動装置に切り替えることを特徴とする請求項４記載の透明コート層形成装置。
【請求項６】
前記粒子層形成装置と加熱定着装置を同一の駆動装置で駆動する手段は、前記加熱定着装置の定着ベルトから駆動力を、前記粒子層形成装置に伝達する手段であるを特徴とする請求項５記載の透明コート層形成装置。
【請求項７】
前記粒子層形成装置が定着ベルトに従動することを特徴とする請求項６記載の透明コート層形成装置。
【請求項８】
前記加熱定着装置の定着ベルトから駆動力を、前記粒子層形成装置に伝達する手段は、前記加熱定着装置の定着ベルトと粒子層形成装置の接触部、または両者の間に介在されるトラッキング部材からなることを特徴とする請求項７記載の透明コート層形成装置。
【請求項９】
前記加熱定着装置及び粒子層形成装置の少なくとも一方の速度ムラを吸収する速度ムラ吸収手段を設けたことを特徴とする請求項８記載の透明コート層形成装置。
【請求項１０】
前記速度ムラ吸収手段は、前記粒子層形成装置の駆動装置の駆動力伝達経路中に、１方向への回転は負荷なく回転するが、もう１方向への回転はロックされるような１ウエイギヤを配置し、前記加熱定着装置の定着ベルトの速度よりも若干低い速度で前記粒子層形成装置の駆動装置を駆動させ、通常時には１ウエイギヤは負荷なく自由に回転することにより、前記粒子層形成装置は定着ベルトに従動するが、前記粒子層形成装置の速度低下時（  異常時）  には、１ウエイギヤはロックして駆動装置からの駆動力を粒子層形成装置に伝える手段からなることを特徴とする請求項９記載の透明コート層形成装置。
【請求項１１】
前記速度ムラ吸収手段は、前記粒子層形成装置の速度を検知する検知装置と、前記検知装置の検知結果に基づいて異常か否かを判断する判別装置と、前記粒子層形成装置の駆動装置の駆動力伝達経路中に配設された電磁クラッチとを備え、前記粒子層形成装置の駆動装置からの駆動力を、前記判別装置からの判別信号に応じて電磁クラッチによりＯＮ／ＯＦＦ制御することにより前記粒子層形成装置へ伝達することを特徴とする請求項９記載の透明コート層形成装置。
【請求項１２】
前記速度ムラ吸収手段は、一定速度以上になると回転にブレーキがかかるクラッチを、前記粒子層形成装置あるいは前記加熱定着装置の駆動装置に配置して速度の変動を低減させることを特徴とする請求項９記載の透明コート層形成装置。
【請求項１３】
前記透明コート層形成装置は、請求項１に記載されたリトラクト機構を有することを特徴とする請求項３〜１２のいずれかに記載の透明コート層形成装置。
【請求項１４】
前記粒子層形成装置は、帯電・露光・転写の各工程により画像を形成する感光体ドラムと、帯電装置と、露光装置と、現像装置とを有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の透明コート層形成装置。
【請求項１５】
前記粒子層形成装置は、静電的に粒子層を形成する透明トナーを現像する現像装置を有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の透明コート層形成装置。
請求項１  〜１２記載の画像形成装置。
【請求項１６】
像担持体と、前記像担持体上に少なくとも絶縁性のシアン、マジェンタ、及びイエローの有色トナー現像像を形成する有色トナー現像装置と、前記像担持体上から有色トナー現像像が転写される中問転写体と、前記有色トナー現像像を前記中問転写体上に転写する第一転写装置と、前記中間転写体上の有色トナー現像像を転写材上に転写する第二転写装置と、前記転写材上に有色トナー現像像を加熱定着する定着ベルトを有する加熱定着装置と、前記加熱定着装置の定着ベルト上に透明トナーからなる粒子層を形成する粒子層形成装置とを備え、前記粒子層形成装置によって定着ベルト上に粒子層を形成するとともに、有色トナー現像像が転写された転写材を加熱定着装置の定着ベルト上に形成された粒子層と重ね合わせて加熱加圧し、転写材上に粒子層からなる透明なコート層を形成するカラー画像形成装置において、
前記粒子層形成装置から粒子層が転写される定着ベルトの領域を、前記粒子層形成装置から粒子層を当該定着ベルト上に転写する転写ロールを含む複数のロールによって面状に張架し、当該面状に張架された定着ベルトと粒子層形成装置とを接離させるリトラクト機構を設け、前記粒子層形成装置と加熱定着装置の定着ベルトとを、請求項３〜１０のいずれかに記載の駆動を行なうことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項１７】
定着ベルトと、前記定着ベルトに接触して回転する像担持体と、前記像担持体上に形成された透明トナー像を定着ベルト上に転写する転写装置と、画像が転写された転写材を定着ベルト上に形成された透明トナー像と重ね合わせて加熱加圧する加熱加圧手段とを備えた加熱定着装置を有するカラー画像形成装置において、
前記像担持体上に形成される透明トナー像の最大画像サイズが、当該像担持体の軸方向のサイズよりも小さく、前記像担持体と定着ベルトが常に接触するように構成したことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項１８】
前記像担持体と定着ベルトが接触する部位は、当該定着ベルトの片側又は両側であることを特徴とする請求項１７記載のカラー画像形成装置。
【請求項１９】
前記像担持体と定着ベルトが接触する幅は、像担持体の軸方向に沿った幅の少なくとも８％以上となるように設定したことを特徴とする請求項１７記載のカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、電子写真方式や静電記録方式等を採用した複写機やプリンター、あるいはファクシミリ等の画像形成装置によって形成されたカラー画像の表面に、透明なトナーからなるコート層を形成する透明コート層形成装置及びこれを用いたカラー画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【特許文献１】特開昭６３−２５９５７５号公報
【特許文献２】特開平３−２７６５号公報
【特許文献３】特開平３−１３０７９１号公報
【特許文献４】特開平５−１４２９６３号公報
【０００３】
【従来の技術】
従来、この種の電子写真方式や静電記録方式等を採用した複写機やプリンター、あるいはファクシミリ等の画像形成装置において、転写材上にカラー画像を形成する場合、例えばカラー原稿のコピーをとる場合には、以下のようにしていた。即ち、上記画像形成装置では、カラー原稿をカラースキャナにセットし、当該カラー原稿に照明を当て、カラー原稿からの反射光をカラースキャナによりＲＧＢ等の３色に色分解して読み取り、このカラースキャナで読み取られたカラー原稿の画像データを、画像処理装置によって所定の画像処理を施すと共に、色補正を施して得られるＹＭＣＫ等の複数色の画像信号を、色別に、画像露光装置に送る。そして、上記画像形成装置では、画像処理装置から送られてくる複数色の画像信号に基づき、画像露光装置において、例えば半導体レーザーなどのレーザー光源を変調し、当該半導体レーザーから画像信号に基づいて変調されたレーザー光線を出射する。このレーザー光線は、Ｓｅやアモルファスシリコンなどの無機感光体、又はフタロシアニン顔料やビスアゾ顔料などを電荷発生層として用いた有機感光体に、一色ずつ複数回照射することで、無機感光体や有機感光体からなる感光体ドラム上に複数個の静電潜像が順次形成される。この感光体ドラム上に順次形成される複数個の静電潜像は、例えば、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マジェンタ）、Ｃ（シアン）、及びＫ（黒）の４色のカラートナーで順次現像される。そして、上記感光体ドラム上に順次形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マジェンタ）、Ｃ（シアン）、及びＫ（黒）の各色のトナー像は、最終的に、用紙等の転写材上に多重に一括して転写された後、熱定着ロール等で加熱加圧して定着することにより、転写材上にカラー画像を形成するように構成されていた。
【０００４】
なお、上記画像形成装置において使用されるカラートナーは、例えば、ポリエステル樹脂、エチレン／アクリル共重合体、スチレン／ブタジエン共重合体などの結着樹脂中に、着色剤を分散させてなる平均粒径１〜１５μｍの粒子に、平均粒径が５〜１００ｎｍ程度の微粒子、例えば酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム等の無機微粒子、あるいはＰＭＭＡやＰＶＤＦ等の樹脂微粒子を付着させたものである。また、上記着色剤としては、例えば、Ｙ（イエロー）としてベンジジンイエロー、キノリンイエロー、ハンザイエロー等が、Ｍ（マジェンタ）としてローダミンＢ、ローズベンガル、ピグメントレッド等が、Ｃ（シアン）としてフタロシアニンブルー、アニリンブルー、ピグメントブルー等が、Ｋ（黒）としてカーボンブラック、アニリンブラック、カラー顔料のブレンド等が用いられる。
【０００５】
上記の如く形成されたカラートナーからなるカラー画像は、加熱ロールと加圧ロールとによってニップされ、その表面が加熱定着の際に平滑化されるため、用紙表面と異なった光沢度を有している。また、カラートナーにおける結着樹脂の種類や加熱定着の方式等により、加熱定着の際にトナーの粘度が変化し、カラー画像の光沢度が変化することが知られている。
【０００６】
ところで、カラー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様であるが、人物や風景などの写真原稿の場合には、鮮明な画像を得る観点から高光沢な画像が好まれている。
【０００７】
そこで、カラー複写機等の画像形成装置を用いて、トナーの材質や定着条件等を選択することにより、高光沢な画像を得る技術としては、例えば、特開平５−１４２９６３号公報、特開平３−２７６５号公報、特開昭６３−２５９５７５号公報等に開示されたものが既に提案されている。
【０００８】
しかし、これらの公報に開示された技術の場合には、トナーからなる画像部の光沢度を高くすることができるものの、転写材自体の表面からなる非画像部の光沢度を高くすることができず、転写材表面の光沢度を高光沢で且つ均一にすることはできないという問題点を有している。また、上記公報に開示された技術の場合には、カラートナーからなる画像部が、当該画像部を形成するカラートナーの色数によってトナー像の層厚が異なるため、カラートナーの凹凸が画像表面に残り、銀塩写真や印刷のように平滑にならないため、滑らかな質感が得られないという問題点をも有していた。
【０００９】
そこで、上記問題点を解決するため、特開平３−１３０７９１号公報には、定着ベルト上に透明樹脂層を形成し、この透明樹脂層をトナー像が付着済みの転写材上に重ね合わせて定着することにより、転写材上の光沢度を均一にする装置が既に提案されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特開平３−１３０７９１号公報に開示された先行技術の場合には、装置の立ち上がり時に、透明樹脂層を形成する装置と定着ベルトの接触部において、図９に示すように、装置の立ち上がり時の感光体ドラムの帯電電位と、現像装置のＤＣバイアスの電位差によって、感光体ドラムに透明樹脂が現像されてしまい、この感光体ドラム上に現像された透明樹脂が、更に定着ベルトに少なからず転写されてしまい、当該定着ベルト上に蓄積した透明樹脂が周辺に拡散して記録紙の裏面が汚れてしまったり、定着ベルトに蓄積した透明樹脂が記録紙表面に転写して段差や光沢差を発生してしまうという問題点を有していた。
【００１１】
そこで、本発明者らは、かかる問題点を解決するために、図１０に示すように、透明樹脂層を形成するために使用される感光体ドラム１００と定着ベルト１０１を、画像形成中以外はリトラクトする構成を検討した。
【００１２】
しかし、このように、画像形成中以外は、透明樹脂層を形成するために使用される感光体ドラム１００と定着ベルト１０１をリトラクトさせるように構成した場合には、定着ベルト１０１を張架するベルトテンションが約１０ｋｇ・ｆと高いことや、定着ベルト１０１の走行中に蛇行が発生することや、非常に高い圧力で定着することによるベルトの速度変動などの影響によって、透明樹脂層を形成する感光体ドラム１００と定着ベルト１０１の接触が不安定となり、透明樹脂層を均一に形成することができず、均一かつ高光沢の画像を形成することができないという新たな問題点を有していることがわかった。
【００１３】
また、記録紙１０２の先端や後端が定着ロール１０３，１０４のニップの出入り口を通過する際に、定着ベルト１０１に速度変動が発生するため、均一な透明樹脂層を形成することができないという問題点や、定着ベルト１０１と透明樹脂層を形成する感光体ドラム１００とを別々の駆動装置で駆動すると、図１１に示すように、ベルト駆動装置と透明樹脂層形成装置との間に必然的に生じる駆動速度の差によって、定着ベルト１０１と感光体ドラム１００とがステイックスリップしてしまい、安定して透明樹脂層を形成することができないという問題点を有していた。ここで、上記定着ベルト１０１と感光体ドラム１００との間に生じるステイックスリップとは、ベルト駆動装置と透明樹脂層形成装置との駆動速度差で、定着ベルト１０１と感光体ドラム１００との間に速度差が生じ、両者間の速度差によって弾性体からなる定着ベルト１０１が弾性変形し、当該定着ベルト１０１の弾性変形力が定着ベルト１０１と感光体ドラム１００との間の摩擦力を上回ると、定着ベルト１０１が滑ってスリップして弾性変形力が開放され、再度、両者間の速度差によって定着ベルト１０１が弾性変形するという、定着ベルトが微小な変形とスリップを繰り返す現象をいう。
【００１４】
さらに、記録紙１０２がニップ部の出入り口を通過する際に、定着ベルト１０１に速度変動が発生するため、記録紙１０２がニップ部を通過中は次頁の画像を形成することができず、透明樹脂層の形成を高速化することができないという問題点をも有していた。
【００１５】
また、ベルト駆動装置と透明樹脂層形成装置の駆動速度差を減少させるために、透明樹脂層形成装置の駆動を定着ベルトに連れ回りさせる（従動させる）ように構成することも考えられるが、こうした場合には、図１２に示すように、定着ベルト１０１上に形成される透明樹脂層の面積によって、定着ベルト１０１と感光体ドラム１００との間の摩擦力が変動してしまい、感光体ドラム１００を含む透明樹脂層形成装置の従動が不安定になり、透明樹脂層を均一に形成することができないという新たな問題点が発生する。
【００１６】
これらの問題点を回避する為には、定着圧力を低くしたり、低速化したり、高性能な駆動制御を行なう必要があり、装置の大型化や、生産性の低下を招くという別の問題点を生じる。
【００１７】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、装置の大型化や生産性の低下を招くことなく、画像の表面が全面にわたって平滑で、しかも、画像濃度に依存することがなく高い光沢度を転写材上に均一に付与することが可能な透明コート層形成装置及びこれを用いたカラー画像形成装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載された発明は、加熱定着装置の定着ベルト上に透明トナーからなる粒子層を形成する粒子層形成装置を配置し、前記粒子層形成装置によって定着ベルト上に粒子層を形成するとともに、画像が転写された転写材を加熱定着装置の定着ベルト上に形成された粒子層と重ね合わせて加熱加圧し、転写材上に粒子層からなる透明なコート層を形成する透明コート層形成装置において、
前記粒子層形成装置から粒子層が転写される定着ベルトの領域を、前記粒子層形成装置から粒子層を当該定着ベルト上に転写する転写ロールを含む複数のロールによって面状に張架し、当該面状に張架された定着ベルトと粒子層形成装置とを接離させるリトラクト機構を設けたことを特徴とする透明コート層形成装置である。
【００１９】
また、請求項２に記載された発明は、前記リトラクト機構が、少なくとも転写材の端部が加熱定着装置の定着ニップ部を通過するときに、前記定着ベルトと粒子層形成装置とを離間させるように制御されることを特徴とする請求項１記載の透明コート層形成装置である。
【００２０】
さらに、請求項３に記載された発明は、加熱定着装置の定着ベルト上に透明トナーからなる粒子層を形成する粒子層形成装置を配置し、前記粒子層形成装置によって定着ベルト上に粒子層を形成するとともに、画像が転写された転写材を加熱定着装置の定着ベルト上に形成された粒子層と重ね合わせて加熱加圧し、転写材上に粒子層からなる透明なコート層を形成する透明コート層形成装置において、
前記加熱定着装置の定着ベルトと、前記粒子層形成装置とを異なる複数の駆動装置によって駆動するとともに、少なくとも前記粒子層形成装置によって定着ベルト上に粒子層を形成中は、前記粒子層形成装置か加熱定着装置の何れかの駆動装置を切り替え選択する切替選択機構を設けたことを特徴とする透明コート層形成装置である。
【００２１】
また更に、請求項４に記載された発明は、前記加熱定着装置の定着ベルトを駆動する加熱定着装置用の駆動装置と、前記粒子層形成装置を駆動する粒子層形成装置用の駆動装置とを別個に備え、少なくとも前記粒子層形成装置によって定着ベルト上に粒子層を形成中は、前記加熱定着装置用の駆動装置か前記粒子層形成装置用の駆動装置の何れかの駆動装置に切り替え、同一の駆動装置で前記粒子層形成装置と加熱定着装置の駆動を行なう機構を有することを特徴とする請求項３記載の透明コート層形成装置である。
【００２２】
又、請求項５に記載された発明は、前記粒子層形成装置と加熱定着装置が同一の駆動装置で駆動されるように、前記粒子層形成装置の駆動装置を、前記加熱定着装置用の駆動装置に切り替えることを特徴とする請求項４記載の透明コート層形成装置である。
【００２３】
更に、請求項６に記載された発明は、前記粒子層形成装置と加熱定着装置を同一の駆動装置で駆動する手段は、前記加熱定着装置の定着ベルトから駆動力を、前記粒子層形成装置に伝達する手段であるを特徴とする請求項５記載の透明コート層形成装置である。
【００２４】
また、請求項７に記載された発明は、前記粒子層形成装置が定着ベルトに従動することを特徴とする請求項６記載の透明コート層形成装置である。
【００２５】
さらに、請求項８に記載された発明は、前記加熱定着装置の定着ベルトから駆動力を、前記粒子層形成装置に伝達する手段は、前記加熱定着装置の定着ベルトと粒子層形成装置の接触部、または両者の間に介在されるトラッキング部材からなることを特徴とする請求項７記載の透明コート層形成装置である。
【００２６】
又、請求項９に記載された発明は、前記加熱定着装置及び粒子層形成装置の少なくとも一方の速度ムラを吸収する速度ムラ吸収手段を設けたことを特徴とする請求項８記載の透明コート層形成装置である。
【００２７】
更に、請求項１０に記載された発明は、前記速度ムラ吸収手段は、前記粒子層形成装置の駆動装置の駆動力伝達経路中に、１方向への回転は負荷なく回転するが、もう１方向への回転はロックされるような１ウエイギヤを配置し、前記加熱定着装置の定着ベルトの速度よりも若干低い速度で前記粒子層形成装置の駆動装置を駆動させ、通常時には１ウエイギヤは負荷なく自由に回転することにより、前記粒子層形成装置は定着ベルトに従動するが、前記粒子層形成装置の速度低下時（  異常時）  には、１ウエイギヤはロックして駆動装置からの駆動力を粒子層形成装置に伝える手段からなることを特徴とする請求項９記載の透明コート層形成装置である。
【００２８】
また、請求項１１に記載された発明は、前記速度ムラ吸収手段は、前記粒子層形成装置の速度を検知する検知装置と、前記検知装置の検知結果に基づいて異常か否かを判断する判別装置と、前記粒子層形成装置の駆動装置の駆動力伝達経路中に配設された電磁クラッチとを備え、前記粒子層形成装置の駆動装置からの駆動力を、前記判別装置からの判別信号に応じて電磁クラッチによりＯＮ／ＯＦＦ制御することにより前記粒子層形成装置へ伝達することを特徴とする請求項９記載の透明コート層形成装置である。
【００２９】
さらに、請求項１２に記載された発明は、前記速度ムラ吸収手段は、一定速度以上になると回転にブレーキがかかるクラッチを、前記粒子層形成装置あるいは前記加熱定着装置の駆動装置に配置して速度の変動を低減させることを特徴とする請求項９記載の透明コート層形成装置である。
【００３０】
また、請求項１３に記載された発明は、前記透明コート層形成装置は、請求項１に記載されたリトラクト機構を有することを特徴とする請求項３〜１２のいずれかに記載の透明コート層形成装置である。
【００３１】
更にまた、請求項１４に記載された発明は、前記粒子層形成装置は、帯電・露光・転写の各工程により画像を形成する感光体ドラムと、帯電装置と、露光装置と、現像装置とを有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の透明コート層形成装置である。
【００３２】
又、請求項１５に記載された発明は、前記粒子層形成装置は、静電的に粒子層を形成する透明トナーを現像する現像装置を有することを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の透明コート層形成装置である。
【００３３】
さらに、請求項１６に記載された発明は、像担持体と、前記像担持体上に少なくとも絶縁性のシアン、マジェンタ、及びイエローの有色トナー現像像を形成する有色トナー現像装置と、前記像担持体上から有色トナー現像像が転写される中問転写体と、前記有色トナー現像像を前記中問転写体上に転写する第一転写装置と、前記中間転写体上の有色トナー現像像を転写材上に転写する第二転写装置と、前記転写材上に有色トナー現像像を加熱定着する定着ベルトを有する加熱定着装置と、前記加熱定着装置の定着ベルト上に透明トナーからなる粒子層を形成する粒子層形成装置とを備え、前記粒子層形成装置によって定着ベルト上に粒子層を形成するとともに、有色トナー現像像が転写された転写材を加熱定着装置の定着ベルト上に形成された粒子層と重ね合わせて加熱加圧し、転写材上に粒子層からなる透明なコート層を形成するカラー画像形成装置において、
前記粒子層形成装置から粒子層が転写される定着ベルトの領域を、前記粒子層形成装置から粒子層を当該定着ベルト上に転写する転写ロールを含む複数のロールによって面状に張架し、当該面状に張架された定着ベルトと粒子層形成装置とを接離させるリトラクト機構を設け、前記粒子層形成装置と加熱定着装置の定着ベルトとを、請求項３〜１０のいずれかに記載の駆動を行なうことを特徴とするカラー画像形成装置である。
【００３４】
また、請求項１７に記載された発明は、定着ベルトと、前記定着ベルトに接触して回転する像担持体と、前記像担持体上に形成された透明トナー像を定着ベルト上に転写する転写装置と、画像が転写された転写材を定着ベルト上に形成された透明トナー像と重ね合わせて加熱加圧する加熱加圧手段とを備えた加熱定着装置を有するカラー画像形成装置において、
前記像担持体上に形成される透明トナー像の最大画像サイズが、当該像担持体の軸方向のサイズよりも小さく、前記像担持体と定着ベルトが常に接触するように構成したことを特徴とするカラー画像形成装置である。
【００３５】
さらに、請求項１８に記載された発明は、前記像担持体と定着ベルトが接触する部位は、当該定着ベルトの片側又は両側であることを特徴とする請求項１７記載のカラー画像形成装置である。
【００３６】
又、請求項１９に記載された発明は、前記像担持体と定着ベルトが接触する幅は、像担持体の軸方向に沿った幅の少なくとも８％以上となるように設定したことを特徴とする請求項１７記載のカラー画像形成装置である。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３８】
実施の形態１
図１はこの発明の実施の形態１に係る透明コート層形成装置を適用したカラー画像形成装置を示す構成図である。
【００３９】
このカラー画像形成装置１は、図１に示すように、大別して、カラー原稿２の画像を読み取る画像読取装置としてのカラースキャナ３と、前記カラースキャナ３で読み取られた画像データに対して所定の画像処理を施す画像処理装置４と、前記画像処理装置４によって所定の画像処理が施された対応する色の画像データに応じて画像露光を施す画像露光装置５と、前記画像露光装置５によって画像露光が施されて静電潜像が形成される像担持体としての感光体ドラム６と、前記感光体ドラム６上に形成された静電潜像を対応する色のトナーで現像する複数の現像器を備えたロータリー現像装置７と、前記感光体ドラム６上に形成されたトナー像が順次多重に転写される中間転写体８と、前記中間転写体８上から所定の色数のトナー像が一括して転写された転写材９上にトナー像を定着する加熱定着装置１０と、加熱定着装置１０の定着ベルト１１上に透明トナーからなる粒子層を形成する粒子層形成装置１２とを有するように構成されている。
【００４０】
上記画像読取装置としてのカラースキャナ３は、図示しないプラテンガラス上に載置されたカラー原稿２の画像を、光源１３によって照明するとともに、当該原稿２からの反射光像を、図示しないフルレートミラーやハーフレートミラー等の複数枚のミラー及び結像レンズを介して、ＣＣＤ等からなるカラー画像読取素子上に走査露光し、カラー原稿２の画像をカラー画像読取素子によってＲＧＢの画像信号として読み取るように構成されている。
【００４１】
また、上記カラースキャナ３で読み取られた画像信号は、画像処理装置４に入力され、当該画像処理装置４によって所定の画像処理が施された後、画像露光装置としてのＲＯＳ５に送られる。このＲＯＳ５は、画像信号に応じて変調されるレーザーダイオード１４を備えており、当該レーザーダイオード１４から画像信号に応じて変調された状態で出射されるレーザー光線ＬＢは、ｆ−θレンズやポリゴンミラー等からなる走査光学系を介して、感光体ドラム６上に走査露光される。
【００４２】
上記感光体ドラム６の表面は、ＲＯＳ５による画像露光に先立って、帯電手段１５としての帯電ロールやスコロトロン等により、所定の電位に一様に帯電される。その後、上記感光体ドラム６の表面には、ＲＯＳ５によってイエロー、マジェンタ、シアン、黒に対応する各色の画像露光が順次施され、対応する色の静電潜像が形成される。
【００４３】
ここで、上記電子写真感光体としての感光体ドラム６は、特に制限はなく公知のものを使用することができ、単層構造のものであっても良いし、多層構造で機能分離型のものであっても良い。また、この電子写真感光体の材質としては、セレンや、アモルファスシリコン等の無機材質のものであっても良いし、有機材質のものであっても良い。
【００４４】
そして、上記感光体ドラム６上に形成された静電潜像は、イエロー、マジェンタ、シアン、黒の各色の現像器７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋを周方向に沿って配設した、回転可能な有色トナー現像装置７の対応する色の現像器７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋによって現像される。この有色トナー現像装置７は、絶縁性の有色トナーを感光体ドラム６上に現像してトナー像を形成する手段である。この目的を満たす限りあらゆる公知の現像装置を使用することができる。上記有色トナー現像装置７の各現像器７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋとしては、例えば、トナーをブラシやローラー等を用いて電子写真感光体ドラム６上に付着させる機能を有する公知の現像器が挙げられる。また、現像器としては、公知のキャリアと混合、帯電された有色トナーを用いてカラー画像を前記転写材上に形成するものが知られており、例えば、特開昭６３−５８３７４号公報に記載されているような公知の装置を使用することができる。なお、上記現像器としては、キャリアを用いない一成分現像剤による現像装置を採用してカラー画像を形成してもよい。
【００４５】
さらに、上記感光体ドラム６上に順次形成されるイエロー、マジェンタ、シアン、黒の各色の有色トナー像は、ドラム状やベルト状に形成された中間転写体８上に、第一転写装置１６によって互いに重ね合わせた状態で順次転写される。このように、中間転写体８上には、前記感光体ドラム６上に形成された有色トナー像が順次転写されるが、当該中間転写体８は、その表面を表面電位が５００Ｖとなるように一様に帯電したときに、電位半減時間が０．０５秒以上、１．０秒以下であることが必要である。電位半減時間が０．０５秒未満の場合には、第一転写装置１６で有色トナー像を中間転写体８に均一に転写することや、第二転写装置１７で有色トナー像を転写材９に均一に転写することができない。また、上記半減時間を満たせば公知の中間転写体８を使用することができる。
【００４６】
また、上記の半減時間に調節された中間転写体８は、ポリイミド等の誘電体に導電性カーボン等の導電性無機粉、ポリアニリン等の導電性高分子等を分散することで得ることができる。ここで、半減時間は、まず中間転写体８の裏面を接地して、これを初期電位が−５００Ｖになるように帯電スコロトロンで表面を帯電して、これを電位計の直下に０．０５秒以内の時間で移動して電位低下を測定し、電位が−２５０Ｖになる時間（移動時間０．０５秒を含む）で定義される。
【００４７】
さらに、前記第一転写手段１６としては、例えば、電圧を印加した導電性または半導電性のローラー、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を用いて、感光体ドラム６と中間転写体８の間に電界を作り、荷電トナー粒子を転写する手段、コロナ放電を利用したコロトロン帯電器やスコロトロン帯電器などで中間転写体の裏面をコロナ帯電して荷電トナー粒子を転写する手段などが用いられる。
【００４８】
また、中間転写体８上のカラートナーを転写材９上に転写する第二転写装置１７としては、それ自体公知の転写装置を用いることができる。例えば、電圧を印加した一対の導電性または半導電性のローラー１７ａ、１７ｂ等を用いて、中間転写体８と転写材９の間に電界を作り、荷電トナー粒子を転写する手段、中間転写体８の裏面または転写材９裏面に備えたコロトロン帯電器やスコロトロン帯電器などに対向電極を設けて、中間転写体８の裏面または転写材９裏面をコロナ帯電して荷電トナー粒子を転写する手段などが用いられる。
【００４９】
上記の如く有色トナー像が転写された転写材９は、加熱定着装置１０へ搬送され、当該加熱定着装置１０によって転写材９上に透明トナー像がコーティングされた状態で、有色トナー像及び透明トナー像が熱及び圧力によって転写材９上に定着される。
【００５０】
上記加熱定着装置１０の定着ベルト１１上に粒子層を形成する粒子層形成装置１２としては、例えば、定着ベルトに対向して静電的に粒子層を現像する粒子層現像装置を使用することができるが、定着ベルト１１上に選択的に粒子層を形成することができる観点から、図１に示すように、粒子層形成用の画像形成装置（粒子層形成装置）１２を新たに設け、この画像形成装置１２の感光体ドラム１８によって形成された透明トナーからなる粒子層を、定着ベルト１１に転写することによって、粒子層を形成する手段を用いるのが望ましい。
【００５１】
上記粒子層形成用の画像形成装置１２は、感光体ドラム１８の表面を、帯電ロール等の帯電手段１９によって所定の電位に一様帯電された後、画像露光装置２０によって透明トナー像の画像情報に応じて画像露光が施され、静電潜像が形成される。上記画像露光装置２０としては、公知の露光装置を用いることができるが、装置の大きさの観点から、ＬＥＤアレイ（発光ダイオード素子）を用いることが望ましい。また、上記感光体ドラム１８に対向して粒子層を現像する粒子層現像装置２１としては、それ自体公知の２成分現像装置、１成分現像装置を使うことができるが、定着ベルト１１へのキャリヤ移行による影響がないという観点から、非接触の１成分現像装置が好ましい。
【００５２】
さらに、上記感光体ドラム１８に形成された透明トナー像は、転写手段としての転写ロール２２によって定着ベルト１１上に転写される。
【００５３】
また、上記転写材９上に形成されたカラートナー像を定着ベルト１１上の粒子層と重ね合わせて定着する加熱定着装置１０としては、例えば、加熱ロール２３と加圧ロール２４を用いてトナーを溶融変形させて定着する加熱ロール定着器が用いられる。また、平滑な画像表面構造を得る観点から、前記転写材９上のカラートナーと前記定着ベルト１１上の透明トナーからなる粒子層とが接触した状態でカラートナー及び粒子層像を１１０℃以上２００℃以下に加熱溶融するための加熱／加圧手段と、５０℃以上９５℃以下に冷却した後に前記定着ベルト１１と転写材９上のカラートナー及び粒子層像を剥離するための冷却剥離装置２５を備えてなることが好ましい。なお、上記加熱ロール２３と加圧ロール２４は、上記の加熱温度に定着ニップを加熱するために、双方とも内部に熱源が配設されている。
【００５４】
このとき、剥離性の観点から、前記定着ベルト１１の表面が、シリコン樹脂及び／又はフッ素系樹脂によって被覆されていることが好ましい。また、平滑性の観点から、７５度光沢度計で測定したときの表面の光沢度が６０度以上であることが好ましい。
【００５５】
また、上記冷却剥離装置２５として、装置の大きさの観点から、ヒートシンクまたはヒートパイプを使って冷却速度を速める手段を用いることが好ましい。また、剥離爪を定着ベルト１１と転写材９の間に挿入する手段、または剥離位置に曲率の小さなロールを設けて、転写材９の剛性によって剥離させる手段を持つことが好ましい。
【００５６】
上記定着ベルト１１は、例えば、加熱ロール２３と剥離ロール２６との間に、１０ｋｇ・ｆ程度の高いテンションで張架されているが、他のロールを介して張架するように構成しても勿論よい。
【００５７】
上記粒子層現像装置２１では、透明トナー像を形成するために、透明トナーが使用される。この透明トナーは、少なくとも結着樹脂を含有してなる。
【００５８】
本発明において、『透明トナー』とは、光吸収や光散乱による着色を目的とした色材（着色顔料、着色染料、黒色カーボン粒子、黒色磁性粉など）を含まないトナー粒子であることを意味する。本発明における透明トナーは、通常、無色透明であるが、その中に含まれる流動化剤や離型剤の種類や量によっては、透明度が若干低くなっていることがあるが、実質的には無色透明である。
【００５９】
また、上記結着樹脂としては、実質的に透明であればよく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリル樹脂、その他のビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレア系樹脂などの一般トナー用に用いられる公知の樹脂とその重合体が挙げられる。これらの中でも、低温定着性、定着強度、保存性などのトナー特性を同時に満足し得る点でポリエステル系樹脂が好ましい。また、熱ロール定着器と併用することを考慮すると、結着樹脂は、重量平均分子量が５０００〜１２０００のポリエステルであることが好ましい。
【００６０】
なお、上記透明トナーにおいて、高い光沢度をムラなく均一に得るためには、トナーの流動性と帯電性の制御が必要になる。透明トナーの流動性と帯電性を制御する観点から、前記透明トナーのトナー表面に、無機微粒子及び／又は樹脂微粒子を外添ないし付着させることが好ましい。
【００６１】
上記無機微粒子としては、本発明の効果を害しない限り特に制限はなく、外添剤として用いられている公知の微粒子の中から目的に応じて適宜選択することができるが、その材質として例えば、シリカ、二酸化チタン、酸化すず、酸化モリブデンなどが挙げられる。また、帯電性などの安定性を考慮し、これらの無機微粒子に対して、シランカップリング剤、チタンカップリング剤等を用いて疎水化処理を施したものも使用できる。
【００６２】
さらに、上記有機微粒子としては、本発明の効果を害しない限り特に制限はなく、外添剤として用いられている公知の微粒子の中から目的に応じて適宜選択することができるが、その材質として例えば、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレア系樹脂、フッ素系樹脂などが挙げられる。
【００６３】
上記無機微粒子及び有機微粒子の平均粒径は、０．００５〜１μｍであるのが特に好ましい。これは、前記平均粒子径が０．００５μｍ未満であると、透明トナーの表面に当該無機微粒子及び／又は樹脂微粒子を付着させたときに凝集がおこり所望の効果が得られないことがある一方、１μｍを越えるとより高光沢な画像を得ることが困難になるためである。
【００６４】
また、上記透明トナーの粒径は、特に限定する必要はないが、有色トナー像を乱さないという観点からは、８μｍ以上、２０μｍ以下が望ましい。透明トナーの粒径が８μｍ未満の場合には、現像装置２１と感光体ドラム１８の間に高い電界を印加する必要がある一方、２０μｍを越えると一様な透明トナー像を形成することが困難となる。
【００６５】
一方、上記有色トナー現像装置７で使用される有色トナーは、少なくとも結着樹脂と着色剤を含有してなる絶縁性の粒子で、シアントナー、マジェンタトナー、イエロートナー、ブラックトナー等が挙げられる。この有色トナーの組成、平均粒径等については、本発明の目的を害しない範囲の中から適宜選択される。
【００６６】
また、上記結着樹脂としては、前記透明トナーにおける結着樹脂として例示したものが挙げられる。また、熱ロール定着器と併用することを考慮すると、結着樹脂は、重量平均分子量が５０００〜１２０００のポリエステルであることが好ましい。上記着色剤としては、トナー用として通常用いられている着色剤であれば特に制限はなく、それ自体公知のシアン顔料または染料、マジェンタ顔料または染料、イエロー顔料または染料、ブラック顔料または染料の中から選択できる。好ましくは、高光沢が得られる効果を高めるためには、着色剤の顔料とバインダーの界面での乱反射を抑えることが重要であり、特開平４−２４２７５２号公報に示された小粒径の顔料を高分散した着色剤との組合わせが有効である。
【００６７】
また、上記有色トナーの粒径は、特に限定する必要はないが、前記露光装置５による静電潜像を忠実に再現できる機能を有することを考えると４μｍ以上、８μｍ以下であることが望ましい。
【００６８】
本発明において、上記有色トナーは適宜作製したものであってもよいし、市販品であっても良い。
【００６９】
なお、上記透明トナー及び有色トナーは、適宜選択したそれ自体公知のキャリアと組み合わされて現像剤とされた後で使用される。また、一成分系現像剤として、現像スリーブまたは帯電部材と摩擦帯電して、帯電トナーを形成して、静電潜像に応じて現像する手段も適用できる。
【００７０】
ところで、この実施の形態では、加熱定着装置の定着ベルト上に透明トナーからなる粒子層を形成する粒子層形成装置を配置し、前記粒子層形成装置によって定着ベルト上に粒子層を形成するとともに、画像が転写された転写材を加熱定着装置の定着ベルト上に形成された粒子層と重ね合わせて加熱加圧し、転写材上に粒子層からなる透明なコート層を形成する透明コート層形成装置において、
前記粒子層形成装置から粒子層が転写される定着ベルトの領域を、前記粒子層形成装置から粒子層を当該定着ベルト上に転写する転写ロールを含む複数のロールによって面状に張架し、当該面状に張架された定着ベルトと粒子層形成装置とを接離させるリトラクト機構を設けるように構成されている。
【００７１】
また、この実施の形態では、前記リトラクト機構が、少なくとも転写材の端部が加熱定着装置の定着ニップ部を通過するときに、前記定着ベルトと粒子層形成装置とを離間させるように制御される。
【００７２】
図２は上記粒子層形成装置を備えた透明トナー層形成装置の更に具体的な構成を示すものである。
【００７３】
この粒子層形成装置１２は、図２に示すように、前記定着ベルト１１上に設けられた感光体ドラム１８と、当該感光体ドラム１８の表面を所定の電位に一様に帯電する帯電装置としての帯電ロール１９と、露光装置としてのＬＥＤアレイ（発光ダイオード素子）２０と、感光体ドラム１８上に形成された静電潜像を粒子層として透明トナー層を現像する粒子層現像装置２１と、感光体ドラム１８上に現像された透明トナー層を定着ベルト１１に転写する転写装置２２と、感光体ドラム１８上を清掃するクリーナー装置２７とを有するように構成されている。
【００７４】
上記感光体ドラム１８は、駆動モータや駆動ギヤ等からなる粒子層形成装置の駆動装置２８によって、矢印方向に沿って所定の速度で回転駆動されるように構成されている。
【００７５】
また、上記転写装置２２は、図２に示すように、前記加熱定着装置１０の定着ベルト１１の内側に配置された直径の大きな転写ロール２２と、小径のガイドロール２９とを備えており、これらの転写ロール２２とガイドロール２９は、図３に示すように、フレーム基盤３０上に回転自在に取り付けられている。また、上記転写ロール２２及びガイドロール２９は、フレーム基盤３０の下方に配置された楕円カム３１などからなるリトラクト機構３４により、同時に感光体ドラム１８と接離するように上下方向に移動可能となっており、粒子層形成装置１２の感光体ドラム１８と加熱定着装置１０の定着ベルト１１とをリトラクト可能なように構成されている。
【００７６】
加熱定着装置１０の駆動装置３２と粒子層形成装置１２の駆動装置２８は、図２に示すように、それぞれ別個に構成されており、加熱定着装置１０の駆動装置としては、加熱ロール２３を回転駆動する駆動モータや駆動ギヤからなるベルト駆動装置３２が、粒子層形成装置１２の駆動装置としては、感光体ドラム１８を回転駆動する駆動モータや駆動ギヤからなる粒子層形成装置用の駆動装置２８が２  、感光体ドラム１８と粒子層形成装置用の駆動装置２８の間には、速度ムラ吸収手段として１ウエイギヤ構成３３が配置されている。
【００７７】
また、上記粒子層形成装置用の駆動装置２８の駆動速度は、ベルト駆動装置３２よりも若干（３〜１０％）遅く設定することにより、定着ベルト１１が感光体ドラム１８にリトラクト装置３４によって接触すると同時に、感光体ドラム１８の駆動は１ウエイギヤ構成３３により空転し、感光体ドラム１８の駆動力が定着ベルト１１の接触部より感光体ドラム１８に供給されて、当該感光体ドラム１８が定着ベルト１１に従動して駆動源が同一となるように、感光体ドラム１８の駆動装置を駆動装置２８から駆動装置３２に切り替えるように構成されている。また、感光体ドラム１８が定着ベルト１１に対してスリップする際には、速度ムラ吸収手段でもある１ウエイギヤ構成３３によって、駆動装置２８の駆動力を感光体ドラム１８に供給することができるように構成されている。
【００７８】
更に説明すると、上記粒子層形成装置用の駆動装置２８は、図４に示すように、駆動モータ３５からの駆動力を、複数の駆動力伝達ギヤ３６〜３９を介して、感光体ドラム１８に伝達する際、駆動力伝達ギヤ３７と３８との間に、１ウエイギヤ構成３３が介在されている。この１ウエイギヤ構成３３は、感光体ドラム１８の回転速度が、駆動モータ３５の駆動速度よりも速い場合には空転するが、感光体ドラム１８の回転速度が、駆動モータ３５の駆動速度よりも遅くなると、当該感光体ドラム１８へ回転駆動力を伝達し、感光体ドラム１８を所定の回転速度で駆動するように構成されている。
【００７９】
以上の構成において、この実施の形態に係るカラー画像形成装置では、次のようにして、装置の大型化や生産性の低下を招くことなく、画像の表面が全面にわたって平滑で、しかも、画像濃度に依存することがなく高い光沢度を転写材上に均一に付与することが可能となっている。
【００８０】
すなわち、この実施の形態に係るカラー画像形成装置１では、図１に示すように、カラーコピーをとる場合、まず、コピーをとるカラー原稿２に光源１３によって照明を当て、その反射光をカラースキャナ３により色分解して読取り、読み取られた画像信号に画像処理装置４で所定の画像処理を施して、色補正等を施して得られる複数色の有色トナーの画像データを色別にレーザーダイオード１４を用いて、変調されたレーザー光線ＬＢとする。このレーザー光線ＬＢを感光体ドラム６に一色づつ複数回照射して、感光体ドラム６の表面に複数個の静電潜像を順次形成する。これら複数個の静電潜像を、イエロー、マジェンタ、シアン、ブラックの４色の有色トナーを用いたイエロー現像器７Ｙ、マジェンタ現像器７Ｍ、シアン現像器７Ｃ、ブラック現像器７Ｋにて順番に現像する。そして、現像されたカラートナー画像を有機感光体ドラム６上から中間転写ベルト８上に転写コロトロン１６にて転写し、４  色の有色トナー像が中間転写ベルト８上に多重に転写された後、前記中間転写ベルト８から転写材９上に第二転写装置１７によって転写する。
【００８１】
上記カラー画像形成装置１の作像タイミングに連動して、定着ベルト１１上に設けられた粒子層形成装置１２の感光体ドラム１８を、図２に示すように、当該粒子層形成装置用の駆動装置２８によって回転駆動し、帯電装置１９による帯電と、前記カラー画像形成装置１の画像に応じた露光装置２０による露光と、現像装置２１による現像によって、透明トナー層（コート層）を感光体ドラム１８上に形成する。
【００８２】
次に、リトラクト装置３４を駆動することによって、定着ベルト１１を転写ロール２２からガイドロール２９までの幅広い範囲で面状に感光体ドラム１８の表面に接触させ、透明トナー層は、転写装置２２によって定着ベルト１１への転写が開始される。上記定着ベルト１１が感光体ドラム１８にリトラクト装置３４によって接触すると同時に、感光体ドラム１８の駆動は、感光体ドラム１８と駆動装置２８との間に設けられた１ウエイギヤ構成３３により、感光体ドラム１８の駆動装置が切り替わり、定着ベルト１１に従動するとともに、感光体ドラム１８が定着ベルト１１に対してスリップするような状態が発生した場合には、速度ムラ吸収手段としても機能する１ウエイギヤ構成３３によって、駆動装置２８の駆動力が感光体ドラム１８に与えられことにより、当該感光体ドラム１８から定着ベルト１１への透明トナー像の転写が、常に安定して行なわれる。
【００８３】
上記定着ベルト１１上に形成された透明トナー像は、前記転写材９と加熱ロール２３及び加圧ロール２４のニップ部で重ね合わせられ、加熱ロール２３と加圧ロール２４とによって転写材９上に転写同時定着される。その後、上記転写材９は、定着ベルト１１に密着されたままの状態で、冷却装置２５を経て冷却され、剥離用の小径ロール２６よって定着ベルト１１から剥離される。
【００８４】
また、複数枚の画像を形成する時には、前記カラー画像形成装置１の二次転写装置１７から排紙されてきた記録紙等の転写材９の紙端が、加熱ロール２３と加圧ロール２４の定着ニップを出入りする時には、感光体ドラム１８と定着ベルト１１とをリトラクトするように、リトラクト機構３４を制御しながら上記工程を繰り返すことにより、転写材９上の有色トナー像に透明トナー層を被覆し、光沢度を均一な画像が形成される。
【００８５】
さらに説明すると、上記転写装置２２を上下に移動させて感光体ドラム１８と定着ベルト１１とをリトラクトさせるタイミングは、図１に示すカラー画像形成装置１の二次転写部１７を通過した記録紙９の紙端が、加熱ロール２３と加圧ロール２４との定着ニップを出入りするときには、常に、感光体ドラム１８と定着ベルト１１とをリトラクトするように制御されている。
【００８６】
具体的なタイミングについて図５を用いて説明する、図５は粒子層形成装置１２における粒子層形成と記録紙９の給紙タイミングの関係を示したものである。図中（ａ）は粒子層形成装置１２の感光体ドラム１８上に、現像装置２１で粒子層を形成する現像バイアスのＯＮ／ＯＦＦタイミングであり、（ｂ）は定着ベルト１１ヘ転写する転写装置２２に供給する転写バイアスのＯＮ／ＯＦＦタイミング、図５中（ｃ）は、図１の画像形成装置の二次転写部１７を通過した記録紙９が加熱ロール２３と加圧ロール２４のニップに突入する給紙タイミングであり、現像部２１から転写部２２まで感光体ドラム１８が回転する時間及び転写部２２から定着部２３、２４まで定着ベルト１１上を搬送される時間だけシフトしている様子を示している。リトラクトタイミングは、図５（ｄ）に示すように、記録紙９の紙端が加熱ロール２３と加圧ロール２４の定着ニップを出入りするときには、感光体ドラム１８と定着ベルト１１とをリトラクトするように制御されている。
【００８７】
なお、図５（ｅ）においては、複数枚の記録紙９が微小な間隔で、加熱ロール２３と加圧ロール２４の定着ニップに突入する場合を示しており、前の記録紙９の後端通過から後の記録紙９の先端突入までにわたって、感光体ドラム１８と定着ベルト１１とをリトラクトさせるタイミングを示している。このとき、実際には、記録紙９の先端突入よりも、記録紙９の後端通過による速度変動の方が大きく、記録紙９の後端通過時のみ、感光体ドラム１８と定着ベルト１１とをリトラクトさせるように制御し、生産性を一層向上させるように構成しても良い。
【００８８】
実施の形態２
図６はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態２では、定着ベルトと、前記定着ベルトに接触して回転する像担持体と、前記像担持体上に形成された透明トナー像を定着ベルト上に転写する転写装置と、画像が転写された転写材を定着ベルト上に形成された透明トナー像と重ね合わせて加熱加圧する加熱加圧手段とを備えた加熱定着装置を有するカラー画像形成装置において、
前記像担持体上に形成される透明トナー像の最大画像サイズが、当該像担持体の軸方向のサイズよりも小さく、前記像担持体と定着ベルトが常に接触するように構成されている。
【００８９】
また、この実施の形態２では、像担持体と定着ベルトが接触する部位が、当該定着ベルトの片側又は両側であるように構成されている。
【００９０】
さらに、この実施の形態２では、像担持体と定着ベルトが接触する幅は、像担持体の軸方向に沿った幅の少なくとも８％以上となるように設定されている。
【００９１】
図６はこの実施の形態２に係るカラー画像形成装置の透明コート層形成装置を示す構成図である。
【００９２】
この透明コート層形成装置は、図６に示すように、像担持体としての感光体ドラム１８と定着ベルト１１が常に接触しているとともに、当該感光体ドラム１８と定着ベルト１１は、同一の駆動モータ５０によって回転駆動される駆動プーリ５１に掛け回された駆動伝達ベルト５２、５３により、回転駆動されるように構成されている。また、上記駆動プーリ５１は、感光体ドラム１８又は定着ベルト１１の一方にのみ選択的に駆動力を伝達可能となっている。
【００９３】
また、上記透明コート層形成装置は、図７に示すように、感光体ドラム１８の軸方向に沿った全長Ｌ（例えば、３５０ｍｍ）のうち、Ｌ１（例えば、３２７ｍｍ）の長さに渡って感光層１８ａが形成されており、当該感光体ドラム１８は、その全長Ｌに渡って定着ベルト１１に接触するように構成されている。さらに、上記カラー画像形成装置は、用紙サイズとして、Ａ３サイズ（２９７ｍｍ）、１２．８ｉｎｃｈサイズ（３２０ｍｍ）の用紙に、カラー画像を形成可能となっており、最大画像サイズＬ２は、３２０ｍｍとなっている。そのため、最大画像サイズＬ２に対応した透明トナー像を形成した場合でも、感光体ドラム１８の両端は、常に、定着ベルト１１に接触しており、当該定着ベルト１１から確実に駆動力が伝達されるように構成されている。
【００９４】
したがって、上記感光体ドラム１８は、全長Ｌのうち、最大画像サイズＬ２を除いたＬ−Ｌ２＝３５０−３２０＝３０ｍｍの領域、つまり、比率的には８％以上である３０／３５０＝８．５％の領域が、常に、定着ベルト１１に接触するようになっている。
【００９５】
その結果、上記感光体ドラム１８上に最大画像サイズＬ２に対応した透明トナー像を形成した場合でも、感光体ドラム１８の両端は、常に、定着ベルト１１に接触しており、当該感光体ドラム１８を定着ベルト１１に従動させた場合でも、駆動力を確実に伝達することが可能となっている。
【００９６】
なお、図示の実施の形態では、感光体ドラム１８と定着ベルト１１が接触する部位が、当該定着ベルト１１両側であるように構成したが、片側のみであっても良いことは勿論である。
【００９７】
【実施例】
以下に、この発明の具体的な実施例について図面を参照して説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではないことは勿論である。
【００９８】
実施例１
図２はこの発明の実施例１に係る粒子層形成装置（  熱可塑性粒子層形成装置）  を備えた透明コート層形成装置をも示す構成図である。
【００９９】
この粒子層形成装置１２としては、図２に示すように、感光体ドラム１８と、当該感光体ドラム１８に対向した帯電装置１９と、露光装置２０と、粒子層を現像する粒子層現像装置２１と、感光体ドラム１８から定着ベルト１１に転写する転写装置２２とを有した熱可塑性粒子層形成装置を選択した。さらに、粒子層現像装置２１には、非接触式の１成分現像器を用い、半導電性の現像ロールとシリコンゴムのブレードのニップによって粒子層を負帯電した。現像ロールには、ＡＣとＤＣバイアスを重畳して印加している。有色トナーがない非画像部における粒子層の現像量を１．０（ｍｇ／  ｃｍ２）とした。
【０１００】
透明トナーの結着樹脂としては、テレフタル酸／ビスフェノールＡエチレンオキサイド付加物／シクロヘキサンジメタノールから得た線状ポリエステル（モル比＝５：４：１、ガラス転移温度Ｔｇ＝６２℃、数平均分子量Ｍｎ＝４５００、重量平均分子量Ｍｗ＝１００００）を用い、これをジェットミルで粉砕した後、風力式分級機で分級することで、ｄ５０＝１１μｍの透明微粒子を作製した。そして、この透明微粒子１００重量部に、下記の２種類の無機微粒子Ａ  及びＢ  を高速混合機で付着させた。無機微粒子Ａ  としては、Ｓｉ０２（  シランカップリング剤で表面を疎水化処理、平均粒径０．０５μｍ  、添加量１．０  重量部）  である。無機微粒子Ｂ  はＴｉ０２（  シランカップリング剤で表面を疎水化処理、平均粒径０．０２μｍ  、屈折率２．５  、添加量１．Ｏ  重量部）  である。
【０１０１】
カラー画像形成装置１としては、図１に示すように構成した画像形成装置を用いた。以下に詳細な条件を記載する。
【０１０２】
本実施例１及び以下の他の実施例において使用した有色トナー現像剤は、富士ゼロックス（  株）  製：Ａ−Ｃｏｌｏｒ用のシアン現像剤、マジェンタ現像剤、イエロー現像剤、ブラック現像剤を用いた。有色トナーの平均粒径は７  μｍ  であった。
【０１０３】
さらに、カラー画像の作製に用いた転写材としては、０Ｋ特アート紙（  新王子製紙（  株）  製）  を用いた。
【０１０４】
また、現像する有色トナー重量は、各色とも画像信号Ｃｉｎ：１００％の部分で、トナー重量をＯ．５（ｍｇ／ｃｍ２）  とした。スキャナで読んだデータを画像処理装置によって色、階調、シャープネス補正を施し、各色の有色トナーの両像信号を生成した。
【０１０５】
中間転写体８には、導電性カーボン粒子を分散したポリイミド樹脂からなるベルトを用いた。半減時問はＯ．１  秒である。帯電電位は−５００Ｖとした。
【０１０６】
ところで、この実施例１では、図２に示すように、定着ベルト１１を感光体ドラム１８からリトラクトさせるリトラクト機構３４のみを備えた構成とし、粒子層を形成しないときには、定着ベルト１１から粒子層形成装置１２を退避しておくことにより、装置立ち上げ時に、粒子層形成装置１２と定着ベルト１１の接触部に粒子層が付着することがなく、定着ベルト１１を清浄に保つことができるようになっただけではなく、転写ロール２２と同時に駆動するガイドロール２９で、定着ベルト１１を感光体ドラム１８に密着させることにより粒子層の安定な転写と、粒子層形成装置１２のベルト従動時の駆動力を得ることができた。
【０１０７】
実施例２
この実施例２においては、前記実施例１と同一部分は説明を省略して説明する。
【０１０８】
本実施例２では、実施例１と同様に、粒子層を形成しないときには、定着ベルト１１から粒子層形成装置１２を退避しておくとともに、記録紙９の紙端が加熱ロール２３と加圧ロール２４の定着ニップを通過する際に、粒子層形成装置１２と定着ベルト１１とをリトラクトさせるように構成した。
【０１０９】
図５（ｅ）は定着ベルト１１の走行スピードの変化を示しており、上方向が速度が加速していることを示し、下方向が速度が減速していることを示している。定着部２３、２４のニップ部に記録紙９が突入するとき、紙の厚さを加熱ロール２３と加圧ロール２４が乗り越えるために、定着ベルト１１の走行スピードが減速し、ニップ部から記録紙９の紙端が出るときに定着ベルト１１の走行スピードが加速する。定着ベルト１１上に粒子層を形成する装置においては、粒子層形成装置１２が定着ベルト１１に粒子層を形成しているときに定着ベルト１１の走行速度が変化すると、粒子層の伸び縮みを発生してしまう問題があったが、記録紙９の紙端が定着ニップを出入りする時には、感光体ドラム１８を定着ベルト１１からリトラクトするように制御することによって、定着ベルト１１の速度変動を感光体ドラム１８が受けないようになり、粒子層を均一に連続して形成することができるようになった。
【０１１０】
なお、感光体ドラム１８が定着ベルト１１からリトラクトしている間、当該感光体ドラム１８は、駆動装置２８によって回転駆動されている。
【０１１１】
実施例３
この実施例３においては、前記実施例１と同一部分は説明を省略して説明する。
【０１１２】
本実施例３では、少なくとも粒子層形成装置で定着ベルト上に粒子層を形成中は、粒子層形成装置か加熱定着装置かどちらかの駆動装置を切り替え選択する機構を有するように構成した。
【０１１３】
また、本実施例３では、粒子層形成装置か加熱定着装置かどちらかの駆動装置を切り替え選択した際に、同一の駆動装置によって粒子層形成装置と加熱定着装置を駆動するように構成した。その際、粒子層形成装置と加熱定着装置を駆動する同一の駆動装置として、加熱定着装置の駆動装置に切り替えるように構成した。
【０１１４】
更に、本実施例３では、粒子層形成装置と加熱定着装置を駆動する同一の駆動装置として、加熱定着装置の駆動装置に切り替える際に、加熱定着装置の定着ベルトから駆動力を、粒子層形成装置の感光体ドラムに伝達するように構成した。
【０１１５】
また、本実施例３では、粒子層形成装置の感光体ドラムが、加熱定着装置の定着ベルトに従動するように構成した。
【０１１６】
さらに、本実施例３では、加熱定着装置の定着ベルトから粒子層形成装置の感光体ドラムに駆動力を伝達する手段として、加熱定着装置の定着ベルトと粒子層形成装置の感光体ドラムとの接触部、または両者の間に介在されるトラッキング部材を用いるように構成した。なお、本実施例３では、駆動力伝達手段として、加熱定着装置の定着ベルトと粒子層形成装置の感光体ドラムとの接触部を用いている。
【０１１７】
先に従来技術の課題として記載したベルト駆動装置と透明樹脂層形成装置の駆動速度差で定着ベルトがスティックスリップしてしまい、安定した透明樹脂層を形成することができないという問題に対して、透明トナー像の形成中は、透明トナー像形成用感光体の駆動装置を切断し、定着ベルトの駆動源と同じになるように、定着ベルトとの接触部から駆動力をもらうように切り替えて、定着ベルトと感光体ドラムの速度差が発生しないように構成した。これにより速度差により発生していたスティックスリップを低減することができ、透明トナー像を均一に形成することが可能となった。
【０１１８】
実施例４
この実施例４においては、前記実施例１と同一部分は説明を省略して説明する。
【０１１９】
本実施例４では、加熱定着装置と粒子層形成装置、あるいは加熱定着装置または粒子層形成装置の速度ムラを吸収する手段を有するように構成した。
【０１２０】
この速度ムラ吸収手段として、粒子層形成装置の駆動装置の駆動力伝達経路中に、１方向への回転は負荷なく回転するが、もう１方向への回転はロックされるような１ウエイギヤを配置し、加熱定着装置の定着ベルトの速度よりも若干低い速度で粒子層形成装置の駆動装置を駆動させ、通常時には１ウエイギヤは負荷なく自由に回転することにより、粒子層形成装置は定着ベルトに従動するが、粒子層形成装置の速度低下時（  異常時）  には、１ウエイギヤはロックして駆動装置からの駆動力を粒子層形成装置に伝える手段を用いた。
【０１２１】
定着ベルトの速度ムラ、及び上記定着ベルトに従動することにより新たに発生した課題である感光体ドラムの速度ムラ（透明トナー像の画像サイズによる感光体ドラムと定着ベルトとの接触面積の変化に起因するスリップ）による課題に対して、実施例３の構成とさらに速度ムラを吸収する速度ムラ吸収手段を設けることにより、
▲１▼感光体ドラム１８が定着ベルト１１に対してスリップする際には、上記の速度ムラ吸収手段３３でもある１ウエイギヤによって、駆動源が駆動装置の駆動力から切り替えられて、駆動装置の駆動力が感光体ドラムに与えられることにより画像の伸びが減少した（実施例４−１）。
▲２▼感光体ドラム１８が定着ベルト１１に対してスリップする際には、１ウエイギヤに代わって使用される感光体ドラム１８の回転速度を検知するエンコーダ等の検知装置と、当該検知装置の検知結果に基づいて当該感光体ドラム１８の回転速度が適正か否かを判別する判別装置からなる信号によって上記の速度ムラ吸収手段でもある電磁クラッチによって駆動源が駆動装置２８の駆動力に切り替えられ、駆動装置２８の駆動力が感光体に与えられることにより画像の伸びが減少した（実施例４−２）。
▲３▼また、記録紙が定着ニップを出るときに発生する定着ベルトが増速する際には、１ウエイギヤに代わって駆動装置２８の駆動力伝達部に設けられたトルクリミッターにより、ブレーキが駆動装置に与えられることにより、画像の伸びが減少した（実施例４−３）。
【０１２２】
実施例５
この実施例５においては、前記実施例１と同一部分は説明を省略して説明する。
【０１２３】
本実施例５では、実施例４の速度ムラを吸収する手段として、１ウエイギヤを採用した構成において、更に実施例１及び２の制御を実施したものであり、リトラクト動作と定着ベルト接触時には連れ回りするようにしたため、駆動力の切り替えを両立するために発生する駆動装置の駆動力伝達経路の複雑さを１ウエイギヤの構成を用いることにより簡略化できただけではなく、記録紙９の紙端による変動や速度差によるスティックスリップや感光体ドラムのスリップを効果的に改善することができた。
【０１２４】
比較例１
リトラクト機構がなく、定着ベルトと感光体ドラムの駆動が別々の駆動装置によって駆動されている従来のコート層形成装置を用いた。
【０１２５】
＜  評価〉
定着ベルトの汚れによる画像への付着、記録紙の紙端による大きな伸び縮み、スティックスリップによる高周波的な画像の乱れ、感光体ドラムのスリップによる低周波的な画像の乱れの４項目のそれぞれについて、人物写真のサンプル画像を作成し、目視評価により官能評価を行った。２０人の評価者を対象として、以下の５段階評価を行った。
１．非常悪い
２．悪い
３．普通
４．良い
５．非常に良い
【０１２６】
次に、その平均値を求めて、下記の基準で評価した。
×・・・平均値が２未満の場合
△・・・平均値が２以上４未満の場合
○・・・平均値が４以上の場合
【０１２７】
図８は上記評価の結果を示すものである。
【０１２８】
図８から明らかなように、実施例１の場合には、定着ベルト１１を感光体ドラム１８からリトラクトさせるリトラクト機構３４のみを備えた構成としたので、感光体ドラム１８の立ち上がり時に、当該感光体ドラム１８の表面に透明トナーが付着した場合であっても、転写材９が定着ニップに進入する以前は、感光体ドラム１８が定着ベルト１１から離間しているため、ベルト汚れの発生を防止することができるが、リトラクト機構３４のタイミング制御、感光体ドラム１８と定着ベルト１１の同速度駆動、及び速度変動の吸収に対して、対策を講じていないため、記録紙の紙端による変動、スティックスリップ、及び感光体スリップが発生した。
【０１２９】
また、実施例２の場合には、定着ベルト１１を感光体ドラム１８からリトラクトさせるリトラクト機構３４を備え、記録紙９が定着ニップを通過する際に、リトラクト制御を行なうように構成したので、ベルト汚れに加えて、記録紙の紙端による変動をも防止できている。
【０１３０】
さらに、実施例３の場合には、感光体ドラム１８を定着ベルト１１に従動させるようにしたので、両者間の駆動速度差によるスティックスリップの発生のみ防止できた。
【０１３１】
又、実施例４−１の場合には、感光体ドラム１８を定着ベルト１１に従動させるとともに、速度むら吸収手段として１ウエイ構成を採用したので、スティックスリップに加えて、感光体スリップの発生をも防止できた。
【０１３２】
更に、実施例４−２の場合には、感光体ドラム１８を定着ベルト１１に従動させるとともに、速度むら吸収手段として電磁クラッチを採用したので、スティックスリップに加えて、感光体スリップの発生をもある程度防止できた。
【０１３３】
また、実施例４−３の場合には、感光体ドラム１８を定着ベルト１１に従動させるとともに、速度むら吸収手段としてトルクリミッタを採用したので、スティックスリップに加えて、記録紙の紙端による変動をも防止できた。
【０１３４】
さらに、実施例５の場合には、実施例２と実施例４−１の構成を共に採用したので、ベルト汚れ、記録紙の紙端による変動、スティックスリップ、及び感光体スリップのすべてを防止できた。
【０１３５】
なお、比較例の場合には、従来技術で説明したように、ベルト汚れ、記録紙の紙端による変動、スティックスリップ、及び感光体スリップのすべてが発生した。
【０１３６】
【発明の効果】
以上の構成において、この発明によれば、装置の大型化や生産性の低下を招くことなく、画像の表面が全面にわたって平滑で、しかも、画像濃度に依存することがなく高い光沢度を転写材上に均一に付与することが可能な透明コート層形成装置及びこれを用いたカラー画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の実施の形態１に係る透明コート層形成装置を適用したカラー画像形成装置を示す構成図である。
【図２】図２はこの発明の実施の形態１に係る透明コート層形成装置を示す構成図である。
【図３】図３はこの発明の実施の形態１に係る透明コート層形成装置のリトラクト機構を示す構成図である。
【図４】図４はこの発明の実施の形態１に係る透明コート層形成装置のリトラクト機構の駆動装置を示す構成図である。
【図５】図５はこの発明の実施の形態１に係る透明コート層形成装置のリトラクトタイミングを示すタイミングチャートである。
【図６】図６はこの発明の実施の形態２に係るカラー画像形成装置の透明コート層形成装置を示す構成図である。
【図７】図７はこの発明の実施の形態２に係るカラー画像形成装置の透明コート層の形成状態を示す説明図である。
【図８】図８は実施例１乃至実施例５及び比較例１の評価結果を示す図表である。
【図９】図９は従来の定着ベルトの汚れの発生原因を説明するグラフである。
【図１０】図１０は従来の透明コート層形成装置を示す構成図である。
【図１１】図１１は従来の透明コート層形成装置における定着ベルトと感光体ドラムとの速度差を示すグラフである。
【図１２】図１２は従来の透明コート層形成装置における感光体ドラムのスリップを示す説明図である。
【符号の説明】
１．カラー画像形成装置
２．カラー原稿
３．カラースキャナ
４．画像処理装置
５．画像露光装置
６．感光体ドラム
７．ロータリー現像装置
８．中間転写体
９．転写材
１０．加熱定着装置
１１．定着ベルト
１２．粒子層形成装置
１３．光源
１４．レーザーダイオード
１５．帯電装置
１６．第一転写装置
１７．第二転写装置
１８．感光体ドラム
１９．帯電手段
２０．画像露光装置
２１．粒子層現像装置
２２．転写ロール
２３．加熱ロール
２４．加圧ロール
２５．冷却剥離装置
２６．剥離ロール
２８．粒子層形成装置用の駆動装置
３２．定着ベルト用の駆動装置
３３．１ウエイギヤ構成
３４．リトラクト機構
【図１】
2004151268.tif 000003
【図２】
2004151268.tif 000004
【図３】
2004151268.tif 000005
【図４】
2004151268.tif 000006
【図５】
2004151268.tif 000007
【図６】
2004151268.tif 000008
【図７】
2004151268.tif 000009
【図８】
2004151268.tif 000010
【図９】
2004151268.tif 000011
【図１０】
2004151268.tif 000012
【図１１】
2004151268.tif 000013
【図１２】
2004151268.tif 000014