(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの像担持体上から、絶縁性のトナーからなる複数の色の異なるカラートナー像が多重に転写される半導電性の中間転写体と、前記像担持体上に形成されるカラートナー像を、前記中間転写体に転写する第１の転写手段と、前記中間転写体上に形成された絶縁性のカラートナー像を帯電する帯電手段と、前記中間転写体に対向して透明トナーを現像する透明トナー現像手段と、前記中間転写体上に形成されたカラートナー像及び透明トナー像を転写材上に転写する第２の転写手段と、前記転写材上に形成されたカラートナー像及び透明トナー像を、当該転写材に定着する定着手段を有することを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
前記半導電性の中間転写体が、表面を表面電位−５００Ｖに一様に帯電したときの電位半減時間が０．０５秒以上、１．０秒以下であることを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】
前記定着手段は、前記転写材上のカラートナー像及び透明トナー像と接触する定着ベルトと、前記転写材上のカラートナー像及び透明トナー像と前記定着ベルトが接触した状態でカラートナー像及び透明トナー像を加熱溶融するための加熱加圧手段と、前記加熱溶融したトナー像が冷却された後に前記定着ベルトと転写材上のカラートナー像及び透明トナー像を剥離するための冷却剥離手段を備えてなることを特徴とする請求項１又は２に記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】
前記透明トナーの粒子径が８μｍ以上、２０μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のカラー画像形成装置。
【請求項５】
前記透明トナー現像手段が、中間転写体に非接触であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のカラー画像形成装置。
【請求項６】
前記中間転写体上のカラートナー像を帯電する帯電手段が、中間転写体に非接触であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子写真方式や静電記録方式等によって、カラー画像を形成するカラー画像形成装置に関し、特に、高い光沢性を有するカラー画像を形成することが可能なカラー画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【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によって、カラー画像を形成するカラー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、カラーコピーをとる場合には、次のような画像形成工程が行われる。即ち、カラー原稿に照明を当て、その反射光像をカラースキャナーにより色分解して読み取り、画像処理装置で所定の画像処理や色補正を施し、得られる複数色の画像信号に基づいて、例えば半導体レーザーなどを変調し、当該半導体レーザーから画像信号に応じて変調されたレーザー光線を出射する。このレーザー光線を、Ｓｅ、アモルファスシリコンなどの無機感光体、またはフタロシアニン顔料、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上に、一色ずつ複数回照射することで、複数の静電潜像を形成する。これら無機または有機感光体上に形成される複数の静電潜像を、例えばイエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の４色のカラートナーで順次現像する。そして、現像されたトナー像を無機または有機感光体から用紙等の転写材上に転写し、熱定着ロール等からなる定着装置で加熱定着することにより、転写材上にカラー画像の形成が行われる。
【０００３】
このようなカラー画像形成装置で用いられるカラートナーは、例えば、ポリエステル樹脂、スチレン／アクリル共重合体、スチレン／ブタジエン共重合体等からなる結着樹脂中に、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、酸化けい素、酸化チタン、酸化アルミニウム等の無機微粒子、またはＰＭＭＡ、ＰＶＤＦ等の樹脂微粒子を付着させたものである。また、上記着色剤は、例えば、イエロー（Ｙ）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、マジェンタ（Ｍ）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、シアン（Ｃ）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、ブラック（Ｋ）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である。
【０００４】
上記のごときカラートナーからなるカラー画像は、加熱定着の際にその表面が平滑化されるため、ある程度光沢を有しているのに対し、用紙の表面は、通常、光沢を有しておらず、カラー画像は、用紙表面と異なった光沢度を有することになる。また、カラートナーに用いられる結着樹脂の種類や加熱定着の方式等により、加熱定着する際の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。
【０００５】
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、多種多様であるが、人物や風景などの写真原稿の場合には、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。
【０００６】
そこで、カラー画像形成装置において、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号公報等に係るものが、既に提案されており、これらの公報には、カラー複写機を用い、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旨が記載されている。
【０００７】
しかし、これらの公報に記載された技術の場合には、トナーによる画像部の光沢度は高くすることができるものの、非画像部の光沢度は高くすることができず、転写材上の光沢度を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、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も有している。
【０００８】
そこで、上記問題点に対処するために、例えば、特開昭６３−５８３７４号公報、特開平４−２７８９６７号公報、特開平４−２０４６７０号公報、特開平５−２３２８４０号公報、特開平７−７２６９６号公報等には、カラートナーの他に透明トナーを転写材に転写・定着する装置が提案されている。
【０００９】
しかしながら、これらの提案に係る装置の場合には、透明トナーの現像位置が十分に制御されていないため、例えば、透明トナーを画像の全面に現像する装置の場合には、カラートナーが現像された分だけ、画像の凹凸が残ってしまい、滑らかな質感の高い画像が得られなかったり、本来光沢を有するカラートナー上にも透明トナーを現像してしまうため、透明トナーの消費量が多く無断な資源を浪費してしまうといった問題点を有していた。
【００１０】
また、本出願人は、特開平１１−２０２５８３号公報に開示されているように、万線間に透明トナーを現像するため、透明トナーを現像するための画像信号を、カラートナーの画素の隙間に挿入するように設定する技術を、既に提案している。
【００１１】
しかし、実際には、感光体の速度変動、中間転写体や転写材の速度変動、伸び縮みや蛇行などの原因で、カラートナーの画素の隙間に透明トナーを現像することは困難である。このため、画像表面構造が平滑でなく、銀塩写真や印刷のような質感の高いが画像が得られないという問題点を有している。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
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、画像表面が画像の全面にわたって平滑で、かつ画像濃度に依存しない高い光沢度の画像を転写材上に一様に再現でき、無断な透明トナ−を消費することのないカラー画像形成装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、請求項１に記載された発明は、少なくとも１つの像担持体上から、絶縁性のトナーからなる複数の色の異なるカラートナー像が多重に転写される半導電性の中間転写体と、前記像担持体上に形成されるカラートナー像を、前記中間転写体に転写する第１の転写手段と、前記中間転写体上に形成された絶縁性のカラートナー像を帯電する帯電手段と、前記中間転写体に対向して透明トナーを現像する透明トナー現像手段と、前記中間転写体上に形成されたカラートナー像及び透明トナー像を転写材上に転写する第２の転写手段と、前記転写材上に形成されたカラートナー像及び透明トナー像を、当該転写材に定着する定着手段を有することを特徴とするカラー画像形成装置である。
【００１４】
なお、上記像担持体は、例えば、１つ設けられるが、複数色のカラートナー像の数に応じた像担持体を設けても良い。
【００１５】
また、請求項２に記載された発明は、前記半導電性の中間転写体が、表面を表面電位−５００Ｖに一様に帯電したときの電位半減時間が０．０５秒以上、１．０秒以下であることを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置である。
【００１６】
さらに、請求項３に記載された発明は、前記定着手段は、前記転写材上のカラートナー像及び透明トナー像と接触する定着ベルトと、前記転写材上のカラートナー像及び透明トナー像と前記定着ベルトが接触した状態でカラートナー像及び透明トナー像を加熱溶融するための加熱加圧手段と、前記加熱溶融したトナー像が冷却された後に前記定着ベルトと転写材上のカラートナー像及び透明トナー像を剥離するための冷却剥離手段を備えてなることを特徴とする請求項１又は２に記載のカラー画像形成装置である。
【００１７】
また更に、請求項４に記載された発明は、前記透明トナーの粒子径が８μｍ以上、２０μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のカラー画像形成装置である。
【００１８】
さらに、請求項５に記載された発明は、前記透明トナー現像手段が、中間転写体に非接触であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のカラー画像形成装置である。
【００１９】
また、請求項６に記載された発明は、前記中間転写体上のカラートナー像を帯電する帯電手段が、中間転写体に非接触であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のカラー画像形成装置である。
【００２０】
【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。
【００２１】
図１は、この発明の一実施の形態に係るカラー画像形成装置を示す概略構成図である。
【００２２】
このカラー画像形成装置１は、大別して、カラー原稿の画像を読み取る原稿読取装置２と、この原稿読取装置２で読み取られたカラー画像や、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくる画像データに基づいて画像を出力する画像出力装置３とから構成されている。なお、上記原稿読取装置２は、必ずしも備えていなくとも良いことは勿論である。
【００２３】
上記画像出力装置３は、静電潜像が形成される像担持体としての感光体ドラム４と、前記感光体ドラム４の表面を一様に帯電する帯電手段としての一次帯電器５と、画像露光手段としてのＲＯＳ６（Ｒａｓｔｅｒ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｓｃａｎｎｅｒ）と、前記感光体ドラム４上に形成された静電潜像を現像して色の異なる複数のトナー像（絶縁性のトナーからなるトナー像）を形成可能なロータリー方式の現像手段としての現像装置７と、前記感光体ドラム４上に形成された複数のカラートナー像が順次多重に転写される半導電性の中間転写体としての中間転写ベルト８と、前記感光体ドラム４上に形成される複数のカラートナー像を、前記中間転写ベルト８に転写する第１の転写手段としての第１の転写帯電器９と、前記中間転写ベルト８上に形成された絶縁性のカラートナー像を帯電する帯電手段としての帯電器１０と、前記中間転写ベルト８に対向して透明トナーを現像する透明トナー現像手段としての透明トナー現像装置１１と、前記中間転写ベルト８上のカラートナー像及び透明トナー像を転写材１２上に転写する第２の転写手段としての第２の転写帯電器１３と、前記転写材１２上に形成されたカラートナー像及び透明トナー像を、当該転写材１２に定着する定着手段としての定着装置１４を有するように構成されている。
【００２４】
上記原稿読取装置２は、図示しないプラテンガラス上に載置された原稿１５を、照明ランプ１６によって照明し、原稿１５からの反射光像をカラースキャナー１７によって、所定のドット密度（例えば、１６ドット／ｍｍ）で読み取るように構成されている。
【００２５】
上記原稿読取装置２によって読み取られた原稿１５の反射光像は、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）（各８ｂｉｔ）の３色の原稿反射率データとして画像処理装置１８に送られ、この画像処理装置１８では、原稿１５の反射率データに対して、シェーディング補正、色補正、階調補正、シャープネス補正等の所定の画像処理が施されるとともに、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）（各８ｂｉｔ）の４色の画像データに変換される。
【００２６】
上記の如く画像処理装置１８で所定の画像処理が施された画像データは、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）（各８ｂｉｔ）の４色の画像データとしてＲＯＳ６に送られる。
【００２７】
上記ＲＯＳ６は、図１に示すように、レーザーダイオード１９を画像データに応じて変調し、このレーザーダイオード１９からは、画像データに応じて変調されたレーザー光ＬＢが出射される。このレーザーダイオード１９から出射されたレーザー光ＬＢは、図示しない回転多面鏡によって偏向走査され、ｆ・θレンズや反射ミラー等からなる光学系を介して像担持体としての感光体ドラム４上に走査露光される。
【００２８】
ここで、感光体ドラム４としては、特に制限はなく公知のもので良く、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、材質としては、セレン、アモルファスシリコン等の無機のものであっても良いし、有機のものであっても良い。
【００２９】
上記ＲＯＳ６によってレーザー光ＬＢが走査露光される感光体ドラム４は、図示しない駆動手段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なっている。この感光体ドラム４の表面は、予め一次帯電用の帯電器５によって、所定の極性（例えば、マイナス極性）及び電位に帯電された後、画像データに応じてイエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応したレーザー光ＬＢが、順次、走査露光されることによって静電潜像が形成される。上記感光体ドラム４上に形成された静電潜像は、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の現像器７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋを備えたロータリー方式の現像装置７によって、例えば、感光体ドラム４の帯電極性と同極性のマイナス極性に帯電したトナーによって反転現像され、所定の色のトナー像Ｔとなる。尚、上記感光体ドラム４上に形成されたトナー像Ｔは、必要に応じて図示しない転写前帯電器によって所定極性の帯電を受け、電荷量が調整されるようになっている。
【００３０】
上記ロータリー方式の現像装置７は、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の絶縁性のカラートナーによって、感光体ドラム４上に形成された対応する色の静電潜像を顕像化する手段である。
【００３１】
この目的を満たす限り、ロータリー方式の現像装置７としては、あらゆる公知の現像装置を用いることができる。例えば、トナーをブラシやロール等を用いて電子写真感光体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、現像装置７としては、公知のキャリアとトナーを混合・帯電したカラートナーを用いて、カラー画像を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。また、上記現像装置としては、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、カラー画像を形成しても良い。
【００３２】
上記現像装置７で使用されるカラートナーとしては、例えば、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。このカラートナーの組成や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。なお、上記カラートナーとしては、絶縁性のトナーが用いられるが、当該カラートナーの抵抗値は、例えば、１０14Ω以上に設定されている。
【００３３】
上記結着樹脂としては、後述する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、結着樹脂は、重量平均分子量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み合わせが有効である。
【００３４】
また、上記カラートナーの粒径は、特に限定する必要はないが、前記露光手段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以下が望ましい。
【００３５】
本発明において、前記カラートナーは適宜作製したものであってもよいし、市販品であってもよい。
【００３６】
なお、上記カラートナーは、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。
【００３７】
上記感光体ドラム４上に順次形成された各色のトナー像Ｔは、当該感光体ドラム４の下部に配置された中間転写体としての中間転写ベルト８上に、第１の転写手段としての第１の転写コロトロン９によって多重に転写される。この中間転写ベルト８は、図示しないロール状の部材に端部を固定することで張架されており、感光体ドラム４の周速とほぼ同一の移動速度で矢印方向に沿って回転駆動されるようになっている。
【００３８】
上記中間転写ベルト８には、前述の感光体ドラム４上のカラートナー像Ｔが転写されるが、半導電性の特性を持つことが必要となる。この中間転写ベルト８は、その表面を表面電位−５００Ｖ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好ましい。ここで、半減時間が０．０５秒未満の場合には、後述する第１の転写手段９でカラートナー像を中間転写ベルト８に均一に転写すること、及び第２の転写手段１３でカラートナー像を転写材１２に均一に転写することが困難となる。また、半減時間が１．０秒を越える場合には、中間転写ベルト８が帯電器１０から透明トナー現像装置１１まで移動する間に、当該中間転写ベルト８の表面電位を十分減衰させることができず、透明トナーの現像が困難となる。上記半減時間を満たせば公知の中間転写体を使用することができる。
【００３９】
また、上記の半減時間に調節された中間転写ベルト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や、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、まず中間転写ベルト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。
【００４０】
さらに、上記第１の転写手段９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４と中間転写ベルト８の間に電界を形成し、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やスコロトロン帯電器などで中間転写ベルト８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。
【００４１】
上記中間転写ベルト８上には、形成する画像の色に応じて感光体ドラム４上に形成されるイエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のすべて又はその一部のトナー像が、第１の転写コロトロン９によって順次重ね合わせた状態で転写される。
【００４２】
また、上記イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のすべて又はその一部のトナー像が多重に転写された中間転写ベルト８の表面は、帯電手段としての帯電器１０によって、例えば、マイナス極性の所定の電位に一様に帯電される。なお、上記帯電器１０と対向する中間転写ベルト８の裏面には、バックアップロール２０が配設されている。
【００４３】
この中間転写ベルト８上に形成されたカラートナー像を帯電する帯電器１０としては、例えば、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た接触帯電器、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のそれ自体公知の帯電器が挙げられる。ただし、中間転写ベルト８上のカラートナー像Ｔを乱さないという観点から、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を用いた中間転写体と非接触方式の帯電手段が好ましい。
【００４４】
さらに、上記帯電器１０によって所定の極性、例えばマイナス極性に帯電されたカラートナー像Ｔ及び中間転写ベルト８の表面は、透明トナー現像装置１１によって透明トナーで現像される。なお、上記透明トナー現像装置１１と対向する中間転写ベルト８の裏面には、バックアップロール２１が配設されている。
【００４５】
この中間転写ベルト８に対向して透明トナーを現像する透明トナー現像装置１１としては、それ自体公知の２成分現像装置、１成分現像装置を使用することができるが、中間転写ベルト８上のカラートナー像Ｔを乱さ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。
【００４６】
ところで、この実施の形態で使用される透明トナーは、少なくとも熱可塑性の結着樹脂を含有するように構成されている。
【００４７】
この発明において、『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、黒色磁性紛など）を含まないトナー粒子であることを意味する。この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。
【００４８】
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、ポリスチレン系樹脂、ポリアクリル系樹脂、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共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、結着樹脂は、定着速度を速くするとともに、定着温度を下げるため、重量平均分子量が５０００以上４００００以下、かつガラス転移点が５５℃以上７５℃未満であることが好ましい。
【００４９】
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を制御するのが望ましい。この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／又は有機微粒子を外添ないし付着させることが好ましい。
【００５０】
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したものも使用できる。
【００５１】
また、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、その材質としては、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。
【００５２】
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。この平均粒径が０．００５μｍ未満であると、透明トナーの表面に無機微粒子及び／又は有機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を越えたときにはより高光沢な画像を得ることが困難になる。
【００５３】
さらに、加熱定着手段が加熱ロール定着の場合、定着ロールへのオフセットを防ぐためには、透明トナーにワックス等の離型剤が添加されていることが望ましい。離型剤としては、本発明の効果を害しない限り特に制限はなく、離型剤として用いられている公知の材料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、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂などが挙げられる。
【００５４】
また、上記透明トナーの粒径は、特に限定されるものではないが、カラー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。粒径が８μｍ未満の場合、現像装置１１と中間転写体８の間に高い電界を印加する必要が起こり、カラートナー像を乱し易い。一方、２０μｍを越えると、カラートナー像の隙間に透明トナーを忠実に現像することが難しく、一様な像を形成することが困難となる。
【００５５】
なお、上記透明トナーは、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、１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することができる。
【００５６】
上記中間転写ベルト８上に転写されたカラートナー像Ｔ及び透明トナー像４０は、所定のタイミングで二次転写位置へと搬送される転写材としての記録用紙１２上に、中間転写ベルト８を支持するバックアップロール２２と、当該バックアップロール２２に圧接する第二の転写手段の一部を構成する第２の転写ロール１３の圧接力及び静電吸引力によって転写される。上記記録用紙１２は、カラー画像形成装置１の内部に配置された図示しない給紙カセットから、所定のサイズのものが給紙される。そして、上記記録用紙１２には、上述したように、第２の転写手段としてのバックアップロール２２と二次転写ロール１３とによって、中間転写ベルト８上からカラートナー像Ｔ及び透明トナー像４０が一括して転写されるようになっている。
【００５７】
中間転写ベルト８上のカラートナー像Ｔ及び透明トナー像４０を転写材１２上に転写する第２の転写装置１３には、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ル等を用いて、中間転写体８と転写材１２の間に電界を形成し、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１２の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１２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挙げられる。
【００５８】
また、上記中間転写ベルト８上からカラートナー像Ｔ及び透明トナー像４０が転写された記録用紙１２は、中間転写ベルト８から分離された後、定着装置１４へと搬送される。
【００５９】
上記転写材１２上に形成されたカラートナー像Ｔ及び透明トナー像４０を、当該転写材１２上に定着する定着装置１４としては、例えば、加熱ロールと加圧ロール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挙げられる。
【００６０】
また、平滑な画像表面構造を得る観点から、上記定着装置１４としては、図１に示すように、転写材１２上のカラートナー像Ｔ及び透明トナー像４０と接触する定着ベルト３０と、前記転写材１２上のカラートナーＴ及び透明トナー像４０と前記定着ベルト３０が接触した状態で、カラートナーＴ及び透明トナー像４０を１１０℃以上２００℃以下に加熱溶融するための加熱加圧手段３１と、前記加熱溶融したトナー像が５０℃以上９５℃以下に冷却した後に前記定着ベルト３０と転写材１２上のカラートナー及び透明トナー像を剥離するための冷却剥離手段３２を備えてなることが好ましい。
【００６１】
上記定着ベルト３０としては、ポリイミド等のポリマーフィルムによって無端ベルト状に形成したものが用いられる。また、剥離性の観点から、上記定着ベルト３０は、その表面が、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。さらに、上記定着ベルト３０は、平滑性の観点から、７５度光沢度計で測ったときの表面の光沢度が６０以上であることが好ましい。
【００６２】
また、上記加熱加圧手段としての加熱加圧装置３１としては、公知のものを使用することができる。この加熱加圧装置３１は、例えば、図１に示すように、一定速度で駆動される一対の加熱・加圧ロール３３、３４の間に、定着ベルト３０と、前記カラートナー像Ｔ及び透明トナー像４０が形成された転写材１２とを挟持して搬送し、加熱加圧するものである。ここで、この加熱・加圧ロール３３、３４の一方または両方ともに、例えば、中心に熱源３５を備える等の方法で、その表面がカラートナー像Ｔ及び透明トナー像４０の溶融する温度に加熱されており、かつ二つのロール３３、３４は、圧接されている。好ましくは、一方または両方のロール３３、３４表面には、シリコンゴムまたはフッ素ゴム層が設けられており、加熱加圧されるニップ領域の長さが１〜８ｍｍ程度の範囲にあることが望ましい。
【００６３】
また、上記定着ベルト３０の内面側には、装置の小型化の観点から、加熱ロール３３と剥離ロール３６との間に、当該定着ベルト３０を強制的に冷却して剥離する冷却剥離手段としての冷却剥離用のヒートシンク３２（またはヒートパイプ）が配設されており、この冷却剥離用ヒートシンク３２によってトナー及び転写材１２の冷却及び剥離を行うように構成されている。また、剥離爪を定着ベルト３０と転写材１２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３６を設けて剥離させる手段を有することが好ましい。
【００６４】
そして、上記定着装置１４では、図１に示すように、表面にカラートナー像Ｔ及び透明トナー像４０が転写された転写材１２が、加熱ロール３３と当該加熱ロール３３に定着ベルト３０を介して圧接する加圧ロール３４との圧接部（ニップ部）に、カラートナー像Ｔ及び透明トナー像４０が加熱ロール３３側に位置するようにして導入され、上記加熱ロール３３と加圧ロール３４との圧接部を通過する間に、カラートナー像Ｔ及び透明トナー像４０が転写材１２上に加熱溶融されると同時に、融着される。
【００６５】
その際、上記加熱ロール３３と加圧ロール３４との圧接部において、例えば、カラートナー及び透明トナーが実質的に例えば１１０℃以上１２０℃以下の温度に加熱され、溶融されて、透明トナー像４０及びカラートナー像Ｔが融着された基材１２は、その表面の透明トナー像４０及びカラートナー像Ｔが定着ベルト３０の表面に密着したまま状態で、当該定着ベルト３０と共に搬送される。その間、上記定着ベルト３０は、冷却用のヒートシンク３２によって、５０℃以上９５℃以下に強制的に冷却され、透明トナー像４０及びカラートナー画像Ｔが冷却して固化した後、剥離ロール３６によって基材自身の腰（剛性）によって剥離される。
【００６６】
なお、剥離工程が終了した後の定着ベルト３０の表面は、必要に応じて、図示しないクリーナによって残留トナー等が除去され、次の定着工程に備えるようになっている。
【００６７】
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、画像表面が画像の全面にわたって平滑で、かつ画像濃度に依存しない高い光沢度の画像を転写材上に一様に再現でき、無断な透明トナーを消費するのを防止することができるようになっている。
【００６８】
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、電子写真プロセスによって、感光体ドラム４上に、イエロー、マジェンタ、シアン、ブラック等の所定のカラートナーからなる未定着のカラー画像Ｔが順次形成され、この感光体ドラム４上に形成されたイエロー、マジェンタ、シアン、ブラック等の所定の色のカラートナーからなる未定着のカラー像Ｔは、中間転写ベルト８上に互いに重ね合わされた状態で順次転写される。なお、第２の転写手段１３は、最終色のトナー像の転写が終了するまでの間、中間転写ベルト８の表面から離間しているのが望ましい。その後、上記中間転写ベルト１２の表面は、図２及び図３（ａ）に示すように、カラートナー像Ｔとともに、帯電器１０によって例えばマイナスの所定の電位に一様に帯電され、透明トナー現像装置１１へと移動する。
【００６９】
その際、上記中間転写ベルト８は、電位半減時間が０．０５秒以上、１．０秒以下に設定されているため、当該中間転写ベルト８が帯電器１０の位置から透明トナー現像装置１１の位置まで移動する間に、図３（ｂ）に示すように、略電位が半分以下に減衰する。そのため、上記中間転写ベルト８は、絶縁性のカラートナー像Ｔが存在しない非画像部であるベルト８表面は、電位が略電位が半分以下に減衰するが、絶縁性のトナーからなるカラートナー像Ｔが存在する画像部は、電位が減衰せず、当該中間転写ベルト８の表面には、図２に示すように、カラートナー像Ｔの部分がマイナス極性に帯電した静電潜像が形成される。この中間転写ベルト８上に形成された静電潜像は、図２及び図３（ｃ）に示すように、透明トナー像現像装置１１によって顕像化され、カラートナー像Ｔが存在しない非画像部にのみ、透明トナー４０が現像される。
【００７０】
上記中間転写ベルト８上に形成されたカラートナー像Ｔ及び透明トナー像４０は、第２の転写帯電器１３によって記録用紙１２上に一括して転写された後、当該カラートナー像Ｔ及び透明トナー像４０が転写された記録用紙１２は、定着装置１４によって熱及び圧力で定着処理を受け、カラートナー像Ｔ及び透明トナー像４０が記録用紙１２上に加熱溶融されると同時に、融着される。その後、上記透明トナー像４０及びカラートナー画像Ｔが融着された記録用紙１２は、その表面が定着ベルト３０の表面に密着したまま状態で搬送されて、冷却用のヒートシンク３２によって冷却され、透明トナー像４０及びカラートナー画像Ｔが冷却して固化した後、剥離ロール３６によって記録用紙自身の腰（剛性）によって剥離され、画像表面が画像の全面にわたって平滑で、かつ画像濃度に依存しない高い光沢度の画像を記録用紙１２上に一様に再現することができる。また、透明トナー像４０は、カラートナー像Ｔが存在しない非画像部のみに現像されるので、無断な透明トナーを消費するのを防止することができる。なお、カラートナー像Ｔが存在する画像部であっても、カラートナーの量が少ないところには、一部透明トナーが付着し、全体的にほぼ平滑な画像となる。
【００７１】
【実施例】
以下に、この発明の実施例について図面を参照して説明するが、この発明は、これらの実施例になんら限定されるものではない。
【００７２】
実施例１
カラートナー現像剤
この実施例１のカラー画像形成装置で使用したカラートナー現像剤は、富士ゼロックス（株）製：Ａ−Ｃｏｌｏｒ６３５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。これらのカラートナーの平均粒径は、７μｍであった。
【００７３】
透明トナー
結着樹脂にテレフタル酸／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、Ｔｇ＝６２℃、Ｍｎ＝４５００、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。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。
【００７４】
無機微粒子Ａは、ＳｉＯ2 （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ＴｉＯ2 （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１．０重量部）である。
【００７５】
このトナーをカラートナーのブラック現像剤と同じキャリアと混合して、２成分現像剤を作製した。
【００７６】
カラー画像形成装置
画像形成装置としては、上述した図１に示すカラー画像形成装置を用いた。以下に詳細な条件を記載する。
【００７７】
転写材
カラー画像形成に用いた転写材１２としては、ＯＫ特アート紙（新王子製紙（株）社製）を用いた。
【００７８】
カラートナー現像重量と画像信号
現像するカラートナー重量は、各色とも画像信号Ｃｉｎ＝１００％部分で０．５（ｍｇ／ｃｍ2 ）となるように、トナーとキャリアの重量比率、感光体帯電電位、露光量、現像バイアスを調整した。また、スキャナーで読み込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、各色のカラートナーの画像信号を生成した。
【００７９】
中間転写体とカラートナー像の帯電
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。半減時間は、０．１秒に調整されている。帯電電位は−５００Ｖとした。
【００８０】
透明トナーの現像
透明トナーの現像装置１１には、非接触式の１成分現像器を用いた。半導電性のロールとシリコンゴムのブレードのニップによって透明トナーを負帯電した。ロールにはＡＣとＤＣバイアスを印加している。カラートナーが存在しない非画像部における透明トナーの現像量を１．０（ｍｇ／ｃｍ2 ）とした。
【００８１】
以下に得られた画像の評価方法を記述する。
【００８２】
平滑性評価
画像表面の平滑性は、シアン、マジェンタ、イエローの画像信号がＣｉｎ＝５０％であるプロセスブラック画像の表面粗度測定結果によって評価した。測定には、表面粗度計、Ｐｅｒｔｈｏｍｅｔｅｒ  Ｃ５Ｄ（Ｐｅｒｔｈｅｎ製）を用いた。針先端径２μｍの針で、スキャン速度０．５ｍｍ／ｓｅｃ、測定長さ１．０ｍｍ、測定ピッチ１μｍ、カットオフ０．８ｍｍの測定条件で十点平均粗さＲｚｉ（μｍ）を求めた。これを、スキャンと垂直方向に測定ピッチ５μｍ間隔で、５０回繰り返し、Ｒｚ１〜Ｒｚ５０を求め、その平均値をＲｚ（μｍ）とした。平均値の算出には、画像解析装置ＳＡＳ−２０１０（明伸工機製）を用いた。評価は以下の基準で行った。
×・・・・Ｒｚが３μｍ以上の場合
△・・・・１．５μｍ以上３μｍ未満の場合
○・・・・１．５μｍ未満の場合
【００８３】
光沢度差の測定
画像の光沢度（グロス）の測定には、Ｇｌｏｓｓ  Ｍｅｔｅｒ  ＧＭ−２６Ｄ（村上色彩技術研究所）を用いた。画像に対しての光の入射角度は７５度とした。評価した画像には、シアン画像信号が１０％、５０％、１００％の均一シアン画像と、シアン画像信号、、マジェンタ画像信号、イエロー画像信号を各５０％としてカラートナーを現像したプロセスグレー画像と、シアン画像信号、マジェンタ画像信号、イエロー画像信号を各１００％としてカラートナーを現像したプロセスブラック画像と、カラートナーの画像信号がすべて０％の画像とからなる４種類の画像を用いた。そして、これらの画像の光沢度差の最大値を求め、以下の基準に従い、評価を行った。
×・・・・光沢度の差が３０以上の場合
△・・・・光沢度の差が１５以上３０未満の場合
○・・・・光沢度の差が１５未満の場合
【００８４】
画像の官能評価
画像全体の官能評価は人物写真の目視評価により行った。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. 非常に悪い
２. 悪い
３. 普通
４. 良い
５. 非常に良い
【００８５】
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
△・・・・２以上４未満の場合
○・・・・４以上の場合
【００８６】
また、用いたトナー材料の評価は以下のとおり実施した。
【００８７】
分子量の測定は、ゲルパーミッションクロマトグラフィを用いた。溶剤には、テトラヒドロフランを用いた。
【００８８】
トナーの平均粒径は、コールターカウンターを用いて測定して、重量平均のｄ５０を適用した。
【００８９】
実施例２
定着装置として、Ａｃｏｌｏｒ６３５用のロール定着器を使用したこと以外は、実施例１と同様に構成した。
【００９０】
実施例３
以下に記載した以外は、実施例１と同一条件でカラー画像を形成した。
半減時間が０．８秒となるように中間転写体８のカーボン添加量を減少させた。また、カラートナーを中間転写体８に転写し、帯電器１０で帯電した後、透明トナー現像位置１１における中間転写体８の非画像部電位が１００Ｖとなるように中間転写体８を減速した。この条件で透明トナー像を現像した。
【００９１】
比較例１
透明トナーを用いなかったこと以外は、実施例１と同様にカラー画像を作成した。
【００９２】
比較例２
以下に記載した以外は、実施例１と同一条件でカラー画像を作成した。
中間転写体８周りの透明トナー現像装置１１を廃した。透明トナー現像器を感光体ドラム上に設け、透明トナーの現像信号が、４色のカラートナーの現像信号の和の１／４になるように画像処理装置で算出し、カラートナーの現像量に応じて透明トナー量を変化させた。
【００９３】
図４は上記実施例１〜３及び比較例１、２のカラー画像の評価結果を示す表である。この図４から明らかなように、実施例１の場合には、平滑性、光沢度差及び官能評価の結果はすべて良好であった。
【００９４】
また、実施例２の場合には、平滑性、光沢度差及び官能評価の結果はやや良好であった。
【００９５】
さらに、実施例３の場合には、平滑性及び光沢度差は良好であったが、官能評価はやや良好であった。
【００９６】
これに対して、従来の装置である比較例１の場合には、平滑性、光沢度の差及び官能評価の結果ともに悪い結果であった。
【００９７】
また、比較例２の場合には、光沢度の差は良好であったが、平滑性及び官能評価の結果ともに悪い結果であった。
【００９８】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、画像表面が画像の全面にわたって平滑で、かつ画像濃度に依存しない高い光沢度の画像を転写材上に一様に再現でき、無断な透明トナ−を消費することのない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はこの発明の一実施の形態に係るカラー画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】  図２はこの発明の一実施の形態に係るカラー画像形成装置における中間転写ベルト上の電位を示すグラフである。
【図３】  図３はこの発明の一実施の形態に係るカラー画像形成装置の画像形成状態をそれぞれ示す説明図である。
【図４】  図４は実施例と比較例の結果を示す図表である。
【符号の説明】
１：カラー画像形成装置、４：感光体ドラム（像担持体）、７：現像装置、８：中間転写ベルト（中間転写体）、９：第１の転写帯電器、１０：帯電器、１１：透明トナー現像装置、１２：転写材、１３：第２の転写帯電器、１４：定着装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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