(57)【要約】【課題】トナー層表面での平滑性を維持できるようにするとともにトナー層表面に接触する部材表面の平滑性を定着機能が損なわれないようにして維持できる定着装置を提供する。【解決手段】互いに当接してニップ部を形成する定着部材１１６Ｂおよび加圧部材１１６Ｃにより挟持搬送されながら記録媒体Ｐに担持されたトナー像を定着する定着装置１１６であって、トナー像形成に用いられるトナーとして、少なくとも、結着樹脂、着色剤および離型剤を含有し、１２０℃から２００℃の温度範囲で貯蔵弾性率（Ｇ’）が１００以下かつ損失正接（ｔａｎδ）のピーク値が１０以上のトナーが用いられ、トナー像と接触する側の定着部材１１６Ｂには、定着部材１１６Ｂの表面状態を改善する当接部材１１７が設けられ、当接部材１１７は、トナー像および／または定着部材の光沢度の経時変化が所定条件に達した時点で定着部材１１６Ｂへの接離状態を制御される。【選択図】図２
2016004171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに当接してニップ部を形成する定着部材および加圧部材により挟持搬送されながら記録媒体に担持されたトナー像を定着する定着装置であって、
前記トナー像形成に用いられるトナーとして、少なくとも、結着樹脂、着色剤および離型剤を含有し、１２０℃から２００℃の温度範囲で貯蔵弾性率（Ｇ’）が１００以下かつ損失正接（ｔａｎδ）のピーク値が１０以上のトナーが用いられ、
前記トナー像と接触する側の定着部材には、該定着部材の表面状態を改善する当接部材が設けられ、
前記当接部材は、前記トナー像および／または前記定着部材の光沢度の経時変化が所定条件に達した時点で前記定着部材への接離状態を制御される定着装置。
【請求項２】
前記当接部材は制御部に接続され、該制御部は、６０度光沢Ｇｓ（６０）が８０を下回る画像光沢を検知したときを所定条件に達した時点として、前記当接部材による前記定着部材の表面状態を改善することを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記定着部材における６０度光沢Ｇｓ（６０）が２０を下回る光沢を検知したときを所定条件に達した時点として、前記当接部材による前記定着部材の表面状態を改善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】
前記当接部材は、前記定着部材の表面を研磨可能な部材が用いられることを特徴とする請求項１乃至３のうちのいずれか一つに記載の定着装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記光沢度の経時変化以外に、ユーザからの指令に基づき、前記当接部材による前記定着部材の表面状態を改善するモードを選択可能であることを特徴とする請求項１乃至４のうちのいずれか一つに記載の定着装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記定着部材の表面状態を改善する時期として、少なくとも通紙枚数を前記所定条件に用いることを特徴とする請求項１乃至５のうちのいずれか一つに記載の定着装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記定着部材の表面状態を改善するために前記当接部材を前記定着部材に当接させる期間を、少なくとも通紙枚数および光沢検知結果を前記所定条件として用いて設定することを特徴とする請求項１乃至５のうちのいずれか一つに記載の定着装置。
【請求項８】
Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋのプロセストナーの他に、クリアトナー、ノーピグメントトナー、トランスペアレントトナー等の透明トナーを用いてトナー像の形成が可能な画像形成装置であって、トナー像の定着装置として、請求項１乃至７のうちのいずれか一つに記載の定着装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、トナー画像の光沢度調整に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式による画像形成装置においては、潜像担持体である感光体上に形成された静電潜像がトナーにより可視像処理され、トナー像が記録紙などの記録媒体に転写されたうえで定着されることにより複写出力が得られる。
【０００３】
近年、上述した画像形成装置では、モノクロ画像だけでなく、Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ（（Ｙ：イエロー），（Ｃ：シアン）、（Ｍ：マゼンタ）、（Ｋ：ブラック））のプロセストナー以外の特色トナーを用いる場合がある。
特色トナーは、例えば、トナー画像に高い光沢度を与えるために用いられる場合があり、プロセストナーの作像ステーションに加えられた特色トナー画像形成用の作像ステーションあるいは既存の作像ステーションの一つを置き換えることで画像形成に用いられる。
【０００４】
一方、特色トナーを用いる場合にトナー画像の光沢度に影響する要因には、トナー層表面の平滑性があり、トナー層表面の平滑性は、下地となる記録紙の表面性およびトナー層の厚みとこれの定着に用いられる熱量により決定される。
トナー層表面の平滑性は、上述した各要因とは別にトナー層表面に直接接触する部材の表面性にも影響を受ける。特に、トナー像の定着に用いられる定着部材表面の平滑性は、加熱により軟化するトナー層表面の平滑性に直接影響する。
このため、定着部材表面での平滑性を維持するために、定着部材に用いられるベルトの表面硬度および表面の光沢度を所定条件に設定してベルト表面での平滑化およびトナー層表面での高光沢を得るようにした技術が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
トナー層自体での高光沢度を得るための技術として、トナーの粘弾性に関する特性を規定する技術が提案されている（例えば、特許文献２）。
この技術では、弾性、粘性を有する高分子材料の力学的特性を評価する際に用いられる粘弾性が用いられている。つまり、粘弾性測定において損失弾性率（Ｇ”）／貯蔵弾性率（Ｇ’）＝正接損失（ｔａｎδ）で表される正接損失が８０〜１６０℃で最大ピークを有し、その際の正接損失の最大ピーク値を規定している。なお、貯蔵弾性率（Ｇ’）は、穂トナーの保存環境下でのトナーの凝集度合いに影響する項目であり、材料が弾性的にエネルギーを貯蔵する能力を意味する。また、損失弾性率（Ｇ”）は、歪みとは異なる位相の比率であり、材料が応力を熱として放出する能力、つまり粘性的な性質を意味している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、貯蔵弾性率（Ｇ’）、正接損失を規定した場合には、弾性よりも延展性が勝るためトナー層表面を滑らかにすることが可能となる反面、加熱加圧定着時でのトナーの離型性が悪化することが実験等で確認されている。
従来、トナーの離型性悪化を防止するために、定着装置においてシリコーンオイルなどを定着部材表面に塗布する必要があった。
このような技術では、定着部材へのシリコーンオイル塗布という新たな作業が必要となり、このための構成の増加や塗布制御が新たに必要となっていた。
一方、トナー層表面に接触する定着部材の表面硬度や表面の光沢度を設定するだけでは、経時的な表面状態の変化により、初期条件での光沢度が得られる平滑度を維持することができなくなる虞がある。
平滑度が変化する原因としては、定着部材に付着するトナーおよびこれに含まれているワックスなどの添加剤の量が多くなることにある。これによっても定着部材の表面での平滑性が失われ、光沢度が変化する。
そこで、定着部材表面を研磨することで一様な平滑性を復活されることも考えられるが、研磨が繰り返されると、定着部材の基材の厚さが変化してしまい、本来備えていた熱容量などが変化し、定着機能が損なわれてしまう虞がある。
【０００７】
本発明の目的は、トナー層表面での平滑性を維持できるようにするとともにトナー層表面に接触する部材表面の平滑性を定着機能が損なわれないようにして維持できる構成を備えた定着装置および画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するため、本発明は、記録媒体に担持されたトナー像を同記録媒体に定着させるために、互いに当接して形成したニップ部に同記録媒体を通過させる第１の定着部材及び第２の定着部材と、前記第１の定着部材と前記第２の定着部材とのうち前記トナー像と接触する接触側定着部材の表面状態を改善するために同接触側定着部材に当接する当接部材と、を有し、前記トナー像を構成するトナーは、少なくとも、結着樹脂、着色剤および離型剤を含有し、１２０℃から２００℃の温度範囲で貯蔵弾性率（Ｇ’）が１００以下かつ損失正接（ｔａｎδ）のピーク値が１０以上であり、前記当接部材は、前記トナー像の光沢度および／または前記接触側定着部材の光沢度の経時変化に基づいて当該当接部材の前記接触側定着部材への接離を制御する制御部によって、前記接離を制御される定着装置にある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、貯蔵弾性率（Ｇ’）および損失正接（ｔａｎδ）を規定され展延性による平滑性の改善が加えられたトナーによって画像が形成される条件下でのトナー像あるいは接触側定着部材の光沢度に応じて当接部材の表面状態改善によりトナー像の高光沢度を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明を実施するための形態に係る定着装置の一例を用いる画像形成装置の一例を示す模式図である。
【図２】図１に示した定着装置の構成を説明するための模式図である。
【図３】図１に示した定着装置に用いられる制御系の構成を説明するためのブロック図である。
【図４】図３に示した制御系に用いられる光沢検知手段（鏡面光沢度測定装置）の構成を説明するための模式図である。
【図５】記録媒体に用いられる非塗工紙、塗工紙の表面状態および用紙上のトナー像の断面を示す図である。
【図６】紙の光沢検出原理に用いられる構成を説明するための図である。
【図７】片面アート紙を対象とした印刷画像表面の平滑度と画像光沢との関係を説明するための線図である。
【図８】トナーの光沢発現メカニズムを説明するための図である。
【図９】定着ベルトの光沢度に関する初期状態と経時状態との対比を説明するための図である。
【図１０】定着ベルトの光沢とこれに基づき得られる画像光沢との関係を説明するための図である。
【図１１】表面状態での平滑性を改善された定着ベルトでの光沢度の経時的変化を示す図である。
【図１２】当接部材の当接開始時期および当接期間の関係をマップ化した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面に基づき本発明を実施するための形態の一例について説明する。
本発明を実施するための形態に係る定着装置の一例を用いる画像形成装置１００は、プリンタを対象としているが、本発明では、これに限ることなく、複写機やファクシミリ機およびこれら機能の複合機が対象となり得る。
画像形成装置１００の内部には、中間転写装置１０２に備えられている転写ベルト１０２Ａの展張面に沿って複数の感光体ドラム１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｋ，１０１Ｔが並置された作像部１０１が設けられている。なお、符号Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ及びＴは、プロセストナーであるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）、及び特色トナーの一つである透明を意味している。
作像部１０１では、上記感光体ドラム１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｋ，１０１Ｔが図示しないユニット内に設けられている。
【００１２】
各ユニット内の構成は同じであるので、いま、透明トナー画像を形成可能な感光体ドラム１０１Ｔを備えたユニットを対象としてその構成を説明すると次の通りである。
感光体ドラム１０１Ｔは、図示矢印方向に回転することができ、その周囲には、回転方向に沿って画像形成処理を行う帯電装置１０５Ｔ、書き込み装置１０６Ｔ、現像装置１０７Ｔ、除電装置１０８Ｔ、クリーニング装置１０９Ｔが配置されている。
感光体ドラム１０１Ｔが現像後に移動する位置には、転写ベルト１０２Ａを備えた中間転写装置１０２が配置されている。
転写ベルト１０２Ａは、複数のローラ１０２Ａ１〜１０２Ａ３に掛け回され、各感光体ドラム１０１（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ，Ｔ）とこれに対向する転写ローラ１０３（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ，Ｔ）間を通過可能に設けられている。
中間転写装置１０２の近傍には、転写ベルト１０２Ａを挟んでバックアップローラ１０４Ａと対向する２次転写ローラ１０４Ｂを備えた２次転写装置１０４が設けられている。
【００１３】
作像部１０１の下方には、給紙装置１１０が設けられている。
給紙装置１１０には、記録媒体となる記録紙Ｐを収容した給紙カセット１１１と、給紙カセット１１１から記録紙Ｐを繰り出す繰り出しローラ１１２と、レジストローラ１１３に至る記録紙Ｐの搬送路１１４が設けられている。なお、符号をつけないが、搬送路１１４には、複数の記録紙搬送ローラが設けられている。
【００１４】
作像部１０１の上方には、画像形成装置本体上面に設けられた原稿載置台１１５Ａと読み取り素子１１５Ｂとを備えた原稿走査部１１５が設けられている。原稿走査部１１５では、読み取り素子１１５Ｂにより読み取られた画像情報としての赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色を示す電気的な色分解信号が後述する制御部４００（図３参照）に送信される。
定着装置１１６を通過した記録紙Ｐは、排出ローラ１１８を介して排出トレイ１１９に排出される。
【００１５】
２次転写装置１０４において転写ベルト１０２に担持されたトナー像を転写された記録紙Ｐが移動する位置には、図２において詳細を説明する定着装置１１６が配置されている。
定着装置１１６は、互いに当接してニップ部Ｎを形成する第１の定着部材および第２の定着部材により記録媒体として用いられる記録紙Ｐを挟持搬送しながらトナー像を定着するために用いられる。
図１に示した画像形成装置１００では、定着装置１１６の定着方式としてベルト定着方式が用いられている。
具体的には、記録媒体である記録紙Ｐの搬送路に対向する第１の回転体である定着ローラ１１６Ａ、および第１の定着部材としての定着ベルト１１６Ｂと、搬送路を挟んで第１の回転体と対向して第２の回転体である加圧ローラ１１６Ｃが設けられている。第２の回転体である加圧ローラ１１６Ｃは、第１の定着部材である定着ベルト１１６Ｂと互いに当接してニップ部Ｎを形成する第２の定着部材として用いられる。
定着ベルト１１６Ｂは、ＰＩ（ポリイミド）樹脂からなる層厚９０μｍのベース層上にシリコーンゴムなどの弾性層およびその上層に離型層が順次積層された多層構造の無端ベルトであり、トナー像と接触する側の接触側定着部材として用いられる。
定着ベルト１１６Ｂの弾性層は，層厚が２００μｍ程度であって，シリコーンゴム、フッ素ゴム、発泡性シリコーンゴム等の弾性材料で形成されている。定着ベルト１１６Ｂの離型層は，層厚が２０μｍ程度であって，ＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）等で形成されている。
定着ベルト１１６Ｂの表層に離型層を設けることにより，トナー（トナー像）に対する離型性（剥離性）が確保されることになる。
【００１６】
定着ローラ１１６Ａと加圧ローラ１１６Ｃとは互いに当接しながら回転することにより定着ベルト１１６Ｂを加圧してニップ部Ｎを形成することができる。
ニップ部Ｎは、加熱源Ｈを内蔵している加熱部材である加熱ローラ１１６Ｄに定着ベルト１１６Ｂが掛け回されて回転移動することにより昇温され、記録紙Ｐに対して定着に必要な熱を供給することができる。
記録紙Ｐは、ニップ部Ｎを通過するときに熱と圧力とを受けることにより、トナーの融解・浸透を介してトナー像が定着される。なお、図２において符号１１６Ｅ，１１６Ｆは、ニップ部Ｎを通過した記録紙を書くローラ表面から剥離する分離部材を示している。また符号ＴＲは、定着ベルト１１６Ｂに張力を付加するテンションローラを示している。
【００１７】
定着装置１１６には、定着部材に用いられる定着ベルト１１６Ｂに当接して定着ベルト１１６Ｂの表面状態を改善（リフレッシュ）する当接部材１１７が設けられている。
当接部材１１７は、図２に示すように、定着ベルト１１６Ｂを挟んで回転体の一つである定着ローラ１１６Ａの外周面に当接して移動可能な部材であり、接離部１２３Ａによって定着ローラ１１６Ａに対して接離されるようになっている。当接部材１１７は、記録紙の最大幅に対応する軸線方向の長さを有し、定着ベルト１１６Ｂとは独立して接離および回転状態を制御される部材である。
【００１８】
当接部材１１７は、定着ローラ１１６Ａの外周面に当接しながら回転できるローラが用いられ、図２（Ｂ）に示すように、その表面に微細な砥粒が多数分散させられていることで定着ベルト１１６Ｂの表面を研磨可能な部材として用いられる。
具体的には、次の構成を備えている。
芯金１１７Ａの外周に、シリコーンゴムやフッ素系樹脂などを用いたバインダー層１１７Ｂが設けられ、バインダー層１１７Ｂに砥粒１１７Ｃが多数分散されている。砥粒１１７Ｃには、白色アルミナ、褐色アルミナ解砕型アルミナ、淡紅色アルミナ、黒色炭化ケイ素、ダイヤモンド、ＣＢＮなどが用いられる。砥粒１１７Ｃの粒度（粒子の大きさ）は、例えば、♯１５００番が用いられているが、定着部材の材質や摺擦条件などに基づき最適な番手が選択される。番手の選択に際しては、表面を荒らしすぎると筋状の以上画像が発生することや、画像の光沢度が低下するなどの弊害が生じないことを目的に選択することが望ましい。これとは逆に嵐が少ないと定着部材の固形物除去及び局所的な塑性変形において均一性が得にくい。このような理由により番手♯６００〜３０００の範囲から選択することが望ましい。
【００１９】
当接部材１１７は、定着ベルト１１６Ｂに接離可能な研磨部材として用いられる。このため、当接部材１１７は、研磨時あるいはトナーや添加剤の除去時にバックアップローラとしても機能する定着ローラ１１６Ａと対向する位置に配置されている。なお、当接部材１１７は、砥粒を表面に分散させる代わりに、例えば、サンドブラスト処理などにより所定の表面粗さとすることも可能である。
当接部材１１７には、ブラシローラなどを用いる清掃部材１３０が接触可能に設けられている。清掃部材１３０は、ブラシにより当接部材１１７に付着している付着物を掻き取る機能を有している。
【００２０】
当接部材１１７を定着ベルト１１６Ｂに接離させる接離部１２３Ａは、後述する制御部４００において設定される当接開始タイミング、当接時間が設定され、さらに当接部材１１７は、当接時での回転方向および回転速度などが設定されるようになっている。
【００２１】
当接部材１１７を接離させるための制御は、図１及び図３に示す制御部４００によって行われる。
制御部４００は、接離部の接離制御専用に設けられる場合もあるが、図３に示す制御部４００は、画像形成装置１００の画像形成シーケンス制御に用いられる制御部が援用されている。
図３に示すように、本実施の形態に関連する構成として、インターフェースＩ／Ｆを介して制御部４００の入力側には操作パネル１２０と、枚数カウンタ１２１と、通紙タイマー１２２および光沢検知手段２００がそれぞれ接続されている。光沢検知手段２００は、トナー層表面あるいは定着ベルト１１６Ｂ表面での光沢度を検知するために用いられる。また、制御部４００の出力側には接離駆動部１２３と回転駆動部１２４および、光沢検知結果を表示する表示部（図示されず）が接続されている。
なお、光沢検知結果は、図９，１０を用いて後で説明するが、定着ベルト１１６Ｂの光沢度に影響する平滑性と、この平滑性から得られる画像の光沢度とに相関関係があることが判明している。このため、例えば、画像の光沢度と定着ベルト１１６Ｂの光沢度とをマップ化した表示形式が用いられる。これにより、ユーザは、画像の光沢度の検知結果を参考にして希望するものでない場合に、強制的に定着ベルト１１６Ｂの表面状態を改善すべきとする判断を行うことができる。
【００２２】
操作パネル１２０（図１参照）は、図３に示すように、印字モード、印字枚数、紙種及び紙厚の入力が可能な部材である。このため、操作パネル１２０には、液晶パネル１２０Ａやキースイッチ１２０Ｂおよび、後述する光沢度の回復のために定着部材である定着ベルト１１６Ｂの表面状態を改善する指令モード選択部２０１が備えられている。
指令モード選択部２０１は、後述する定着ベルト１１６Ｂの表面状態を改善するモードを、定着ベルト１１６Ｂでの光沢度の経時的変化に基づき実行する自動改善モードと、ユーザによって表面状態を改善するモードが選択される手動改善モードとを指令する部分である。つまり、経時変化以外にユーザによる定着ベルト１１６Ｂの表面状態を改善するモードが選択可能となっている。
この場合の手動指令モードでは、光沢検知手段２００からの検知結果をユーザが参考にして、検知結果において未だ自動改善モードでの改善時期でない状態であってもユーザが希望する光沢度が得られていないと判断した場合に改善作業を行うことができる。
印字モードには、記録紙サイズ及び記録紙の向きに関する情報も含まれ、モノクロ画像モードと、４色トナーを用いるフルカラー画像モードと、４色トナーに今ひとつの白色あるいは透明トナー等の特色トナーを用いる５色画像モードのいずれかが選択される。
【００２３】
制御部４００の出力側に接続されている接離駆動部１２３は、当接部材１１７を定着ベルト１１６Ｂに接離させる駆動部であり、また、回転駆動部１２４は、当接部材１１７の回転速度や回転方向を設定する駆動部である。
【００２４】
制御部４００には、メインコントローラとしてのＣＰＵ３００に対し、定着ベルト１１６Ｂの平滑性が経時変化するのを回復させる当接部材１１７の当接時期に関する閾値としての通紙枚数および予め設定されている光沢度を登録されたＲＯＭ３０１が装備されている。
この閾値は、操作パネル１２０における指令モード選択部において自動改善モードが選択された場合に用いられ、後述する当接部材１１７によるリフレッシュ作業を行うための所定条件の一つとして用いられる。
【００２５】
図１に示した画像形成装置１００では、トナー像に高光沢度を持たせるための手法として、トナー像形成に用いられるトナーとして高光沢トナーを使用すること、およびトナー層表面の平滑性に影響する定着ベルト１１６Ｂを対象とする表面状態の改善が用いられる。
高光沢トナーは、後述する特性を設定されたものが用いられ、定着ベルト１１６Ｂの表面状態の改善には当接部材１１７の接離状態を制御することが行われる。
【００２６】
以下、高光沢トナーについて説明する。
光沢トナーに対して一般的な電子写真方式で用いられるプロセストナーの光沢度は、「ＪＩＳ  Ｚ８７４１」による６０度光沢（Ｇｓ（６０）と表す）で最大６０から７０程度である。
一方、銀塩写真の光沢は、「ＪＩＳ  Ｚ８７４１」における前記Ｇｓ（６０）で９０以上、一般的なニス画像の光沢は前記Ｇｓ（６０）で８０以上である。
このように、一般的な電子写真によるトナー像は、銀塩写真やニス画像と比べて光沢度が低い。
【００２７】
そこで、画像形成装置１００では、電子写真方式で得られるトナー像においても銀塩写真やニス画像と同様な光沢度が得られ工夫がなされている。
具体的には、画像形成装置１００に用いられる特色トナーは、１２０℃〜２００℃という設定された定着温度にて貯蔵弾性率Ｇ’（ジープライム）を１００以下とし、かつ損失正接ｔａｎδ（タンジェントデルタ）のピーク値が１０以上に設定されている。つまり、熱溶融した際のトナーの粘弾性をこの条件に設定することにより、トナーが展延しやすくなり、下地表面がトナーで覆われやすくなり、展延したトナーが下地表面を多くことで表面が平滑化されやすくなる。結果として、平滑性が高められて光沢度が高められることになる。
【００２８】
上述した光沢度を上げるための特性、つまり粘弾性を規定するためにはトナー樹脂材料を選択することが必要となる。しかし、トナー樹脂材料によっては、加熱加圧時でのトナーの離型性が悪化するという現象を発生することが知られている。
そこで、上記トナーには離型剤の増量や微粒子材料の内添等により離型性の悪化を防止するようになっている。
このようなトナーの材料構成とすることにより、定着部材への離型剤塗布を不要にして、塗布機構の増設や塗布制御を敢えて行わなくても高光沢度とこれを得る際の離型性の悪化を防止および／または抑制することができる。
【００２９】
画像形成装置１００に用いられる高光沢トナーからなる特色トナーは、熱可塑性樹脂を主成分とする結着樹脂であるバインダー樹脂中に電荷制御剤、離型剤および離型剤分散剤を含有させたものである。高光沢トナーの材料は従来公知のトナーと何ら変わりがない。
このトナーは、粉砕法、重合法、造粒法などの各種のトナー製法によって作成された不定形または球形のトナーであり、磁性トナー及び非磁性トナーのいずれも使用可能である。
トナーに用いられる樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、スチレンアクリル樹脂、スチレンメタクリレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、スチレンブタジエン樹脂、フェノール樹脂、ブチラール樹脂、テルペン樹脂、ポリオール樹脂等がある。
ビニル樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−ｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体：スチレン−ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロロメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体：ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル等がある。
ポリエステル樹脂としては以下のＡ群に示したような２価のアルコールと、Ｂ群に示したような二塩基酸塩からなるものであり、さらにＣ群に示したような３価以上のアルコールあるいはカルボン酸を第三成分として加えてもよい。
（Ａ群）：エチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４ブテンジオール、１，４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、ポリオキシエチレン化ビスフェノールＡ、ポリオキシプロピレン（２，２）−２，２’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン（３，３）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシエチレン（２，０）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン（２，０）−２，２’−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン等である。
（Ｂ群）：マレイン酸、フマール酸、メサコニン酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタール酸、イソフタール酸、テレフタール酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マロン酸、リノレイン酸、またはこれらの酸無水物または低級アルコールのエステル等である。
（Ｃ群）：グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等の３価以上のアルコール、トリメリト酸、ピロメリト酸等の３価以上のカルボン酸等である。
ポリオール樹脂としては、エポキシ樹脂と、２価フェノールのアルキレンオキサイド付加物もしくはそのグリシジルエーテルとエポキシ基と反応する活性水素を分子中に１個有する化合物と、エポキシ樹脂と反応する活性水素を分子中に２個以上有する化合物を反応してなるものなどがある。
【００３０】
高光沢トナーとして高光沢クリアトナーを用いる場合に、望ましくは分子量が６３００以上６８００以下のＢｉｓフェノール系ポリエステルを１００部以下添加し、更に望ましくは前記バインダー樹脂を９０部以下添加する。
トナーには電荷制御剤をトナー粒子内部に配合（内添）してもよいし、トナー粒子と混合（外添）して用いても良い。
電荷制御剤によって、現像システムに応じた最適の電荷量コントロールが可能となり、特に粒度分布と電荷量とのバランスを更に安定したものとすることが可能である。
トナーを正電荷性に制御するものとして、ニグロシンおよび四級アンモニウム塩、イミダゾール金属錯体や塩類を、単独あるいは２種類以上組み合わせて用いることができる。
また、トナーを負電荷性に制御するものとしてサリチル酸金属錯体や塩類、有機ホウ素塩類、カリックスアレン系化合物等が用いられる。
【００３１】
高光沢トナーとして高光沢クリアトナーを用いる場合には、クリアトナーとして望ましくは３．５ビス（１．１−ジメチルエチル）−２−ヒドロキシベンゾエート塩基性酸化ジルコニウム錯塩・水和物（原材料）ジルコニウム化合物を２部以下添加し、更に望ましくは前記電荷制御剤を０．９部以下添加する。
また、トナーには定着時のオフセット防止のために離型剤を内添することも可能である。
離型剤としては、キャンデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックスなどの天然ワックス、モンタンワックス、パラフィンワックス、サゾールワックス、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、アルキルリン酸エステル等がある。
これら離型剤の融点は６５〜９０℃であることが好ましい。この範囲より低い場合には、トナーの保存時のブロッキングが発生しやすくなり、この範囲より高い場合には定着温度が低い領域でオフセットが発生しやすくなる場合がある。
高光沢クリアトナーとして望ましくはモノエステルワックスを１０部以下添加し、更に望ましくは前記離型剤を６部以下添加する。
離型剤等の分散性を向上させるなどの目的の為に、添加剤を加えても良い。添加剤としては、スチレンアクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、スチレンメタクリレート樹脂、ポリウレタン樹脂、ビニル樹脂、ポリオレフィン樹脂、スチレンブタジエン樹脂、フェノール樹脂、ブチラール樹脂、テルペン樹脂、ポリオール樹脂等があり、それぞれの樹脂を２種以上混合した物でも良い。
【００３２】
トナーの流動性等を改善するために、トナー表面に無機微粉体により表面処理を行なっても良い。
この無機微粉体としてはＳｉ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｎｉ、Ｍｎ、Ｗ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ａｇ、Ｖ、Ｚｒ等の酸化物や複合酸化物が挙げられる。これらのうち二酸化珪素（シリカ）、二酸化チタン（チタニア）、アルミナの微粒子が好適に用いられる。さらに、疎水化処理剤等により表面改質処理することが有効である。
疎水化処理剤の代表例としては以下のものが挙げられる。
ジメチルジクロルシラン、トリメチルクロルシラン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチルジクロルシラン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロルエチルトリクロルシラン、ｐ−クロルエチルトリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、クロルメチルトリクロルシラン、ヘキサフェニルジシラザン、ヘキサトリルジシラザン等である。
無機微粉体はトナーに対して０．１〜２重量％使用されるのが好ましい。０．１重量％未満では、トナー凝集を改善する効果が乏しくなり、２重量％を超える場合は、細線間のトナー飛び散り、機内の汚染、感光体の傷や摩耗等の問題が生じやすい傾向がある。
高光沢クリアトナーとして望ましくはスチレン樹脂とアクリルニトリル樹脂とブチルアクリレート樹脂とを１０部以下添加し、更に望ましくは前記離型剤分散向上などを目的とする添加剤を５部以下添加する。
【００３３】
高光沢トナーの作製には、粉砕法、重合法（懸濁重合、乳化重合、分散重合、乳化凝集、乳化会合等）等がある。これらの作製法に限るものではない。高光沢トナーの製法は従来公知のトナーと何ら変わりがない。
粉砕法にてトナーを作製する方法の一例としては、次の手順が用いられる。
まず、前述した樹脂、着色剤としての顔料または染料、電荷制御剤、離型剤、その他の添加剤等をヘンシェルミキサーの如き混合機により充分に混合する。
その後、バッチ式の２本ロール、バンバリーミキサーや連続式の２軸押出し機や、連続式の１軸混練機、熱混練機を用いて構成材料をよく混練し、冷却後、ハンマーミル等を用いて粗粉砕する。更にジェット気流を用いた微粉砕機や機械式粉砕機により微粉砕し、旋回気流を用いた分級機やコアンダ効果を用いた分級機により所定の粒度に分級する。
上記２軸押出機には、例えば神戸製鋼所社製ＫＴＫ型２軸押出し機、東芝機械社製ＴＥＭ型２軸押出し機、ＫＣＫ社製２軸押出し機、池貝鉄工社製ＰＣＭ型２軸押出し機、栗本鉄工所社製ＫＥＸ型２軸押出し機等が用いられる。
また混連機としては、例えばブッス社製コ・ニーダ等の熱混練機が用いられる。
以上の手順を経た後、混合機により無機粒子などからなる添加剤を粒子表面に付着もしくは固着させ、２５０メッシュ以上の篩を通過させ、粗大粒子、凝集粒子を除去しトナーを得る。
画像形成装置１００に用いられる高光沢トナーの重量平均粒径は４〜１０μｍであり、さらに好ましくは５〜８μｍである。重量平均粒径４μｍ未満では長期間の使用でのトナー飛散による機内の汚れ、低湿環境下での画像濃度低下、感光体クリーニング不良等という問題が生じやすい。また、重量平均粒径が１０μｍを超える場合では１００μｍ以下の微小スポットの解像度が充分でなく非画像部への飛び散りも多く画像品位が劣る傾向となる。
【００３４】
一方、重合法による高光沢トナー製造の一例としては、モノマーに着色剤及び電荷制御剤等を添加したモノマー組成物を水系の媒体中で懸濁し重合させることでトナー粒子を得るが、造粒法は特に限定されない。例えば高光沢トナーは、有機溶媒中に少なくとも、イソシアネート基を含有するポリエステル系プレポリマーが溶解し、顔料系着色剤が分散し、離型剤が溶解ないし分散している油性分散液を水系媒体中に無機微粒子及び／又はポリマー微粒子の存在下で分散させる。分散と共に、この分散液中で該プレポリマーをポリアミンおよび／または活性水素含有基を有するモノアミンと反応させてウレア基を有するウレア変性ポリエステル系樹脂を形成させる。そして、このウレア変性ポリエステル系樹脂を含む分散液からそれに含まれる液状媒体を除去することにより得られる。
なお、高光沢トナーとしては、上述したクリアトナー以外に、トランスペアレントトナー等の透明トナーも対象とできる。
【００３５】
高光沢トナーの特性である、貯蔵弾性率（Ｇ’）および損失正接（ｔａｎδ）の測定は次の条件および手順が用いられる。
弾性、粘性を合わせもつ高分子材料の力学的特性を評価する指標のひとつに粘弾性がある。
粘弾性は、正弦波形の歪みを材料に与えながら材料からの応力を検出し、歪みの波形と応力の波形から動的粘弾性の指標である貯蔵弾性率、損失弾性率、損失正接を測定する。
材料の貯蔵弾性率Ｇ’（ジープライム）は歪と同位相の弾性応力の比率として定義され、材料が弾性的にエネルギーを貯蔵する能力、つまり弾性的な性質を表す。同様に、損失弾性率Ｇ”（ジーダブルプライム）は歪とは異なる位相の比率であり，材料が応力を熱  として放出する能力、つまり粘性的な性質を表す。これら２つの弾性率の比Ｇ”／Ｇ’は損失正接ｔａｎδ（タンジェントデルタ）として定義され、材料の弾性成分に対する粘性成分の比を示す。この値は、せん断測定にて得られた値であり、せん断弾性率Ｇで表したが、伸張や曲げ測定で得られた値であれば伸張弾性率Ｅで表される。
測定は、動的粘弾性測定装置ＤＭＡ（Ｄｙｎａｍｉｃ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ａｎａｌｙｓｉｓ）を用いる場合が多い。ＤＭＡは試料に時間によって変化（振動）する歪みまたは応力を与えて、それによって発生する応力または歪みを測定することにより、試料の力学的な性質を測定する方法である。
試料は測定プローブに設置され、ヒーターなどにより加熱されるとともに、荷重発生部からプローブを介して試料に応力が与えられる。この応力は、測定条件の一つとして設定された周波数による正弦波力として、試料の歪振幅が一定となるように与えられる。この正弦波力により生じた試料の変形量（歪）は変位検出部により検出され、試料に与えた応力と検出した歪から弾性率や粘性率などの各種の粘弾性量が算出され、温度または時間の関数として出力される。この測定結果よりＧ’、Ｇ”およびｔａｎδを算出できる。
上記作成方法により得られた高光沢トナーは、以下の条件で貯蔵弾性率（Ｇ’）および損失正接（ｔａｎδ）が算出される。
ＨＡＡＫＥ社製レオメーター・粘度計ＲｈｅｏＳｔｒｅｓｓＲＳ１５０を用い、トナー約０．２ｇを円板状に圧力成形（１０ｔプレス）する。圧力成形されたものを円板状の測定冶具の間に挟み、１２０〜２００℃の温度範囲で周期的な歪をサンプルに加え、発生する応力を精密に測定してＧ’およびｔａｎδを算出した。
【００３６】
高光沢トナーとしての特色トナーの一つとして、前述したクリアトナーが用いられる。クリアトナーは、透明トナー、無色トナー、ノーピグメントトナーとも呼ばれ、基本的には有色トナーから着色顔料を抜いて作成したものを指す。
クリアトナーは、着色顔料を有さないので、得られるクリアトナー画像は透明となる。クリアトナー画像はニス塗布画像のように画像作成部の光沢が変化するため、光沢を変えたい箇所にのみクリアトナー画像を作成するなどの使用方法が良く知られている。
クリアトナーの製法は、粉砕、重合など工法を問わず作成可能である。例えば、一般的な重合トナーの製法は官能基を有する樹脂プレポリマー、スチレンアクリルやポリエステルなどの樹脂、着色剤、その他添加剤を有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系溶媒中で架橋及び／又は伸長反応させる。
着色顔料を抜くことで生じるトナー母体樹脂の物性変化を他の材料で補填する場合もある。
例えば一般的な粉砕トナーの製法は樹脂、着色剤、その他添加剤を熱混練し、冷却後に粗砕、微粉砕、分級する。
クリアトナーは通常樹脂の色である白色であるが、加熱定着した後のクリアトナー画像は透明色となる。定着状態により若干白濁している場合もあるが、ほとんどは完全な透明となる。
【００３７】
トナー層の光沢度検知には、図３に示した制御部４００に接続されている光沢検知手段２００が用いられ、光沢検知手段２００は、一例として、図４に示す原理によりトナー層表面あるいは記録紙表面の光沢度を検知する。
図４に示す光沢検知手段２００は、鏡面光沢度測定に関する「ＪＩＳ  Ｚ８７４１」（鏡面光沢度−測定方法）を利用する構成を備えており、入射角θ、受光角θ’が対象となる測定角度は、８５°、７５°、６０°、４５°、２０°が用いられる。
図４において、試料面に規定された入射角で規定の開き角の光束を入射し、反射する規定の開き角の光束を受光器で測定する。光源の開口Ｓ１はレンズＬ２の焦点位置にあるものとする。資料Ｔに対して、Ｓ１の像が受光器の開口Ｓ２の中央に鮮明な像をつくるものとする。入射角θは、開口Ｓ１の中心とレンズＬ２の中心を結ぶ線と、資料Ｔの法線とが成す角とする。開き角α１、α２は、開口Ｓ１、Ｓ２をレンズＬ２、Ｌ３の位置で張る角、開き角α１’は開口Ｓ１の像Ｓ１’がレンズＬ３の位置で張る角とする。入射側および受光側の光軸は、試料面で交わるものとする。但し、開口Ｓ１は、その位置における光源フィラメントで代用してもよい。
この場合の鏡面光沢は、主として、鏡面反射光の強さによって定められる視知覚の属性であり、値が高いほど光沢が高いことを示す。
【００３８】
ここで、光沢度に影響する要因である平滑性に関し、用紙を対象として説明すると次の通りである。
紙の定義は、「ＪＩＳ  Ｐ  ０００１  ４００４」において次の定義がなされている。
植物繊維とその他の繊維を絡み合わせ、膠着させて製造したもの。広義には、素材として合成高分子物質を用いて製造した合成紙、合成繊維紙、合成パルプ紙の他、繊維状無機材料を配合した紙も含む。
表面処理によって用紙表面の平滑性は大きく変わる。
図５に示すように、塗工紙は、用紙表面にカオリンや炭酸カルシウムなどの填料とデンプンや合成ゴムなどの糊料から成るコート剤を塗布してもので、コート剤の塗布量によってアート紙、コート紙、軽量コート紙などに分類される。またキャストコーターと呼ばれる金属ロールの加熱加圧装置を通した塗工紙はキャストコート紙と呼ばれ、アート紙よりも光沢がある鏡面仕上げとなる。
【００３９】
用紙の平滑性評価方法はいくつかある。
「ＪＩＳ  Ｐ８１１９」に記載の平滑度は、紙表面と紙表面に密着させたガラス面との間を通過する１０ｍｌの空気が３８０ｍｍＨｇの容器内に侵入するまでの時間（秒）で表す。
「ＪＩＳ  Ｚ８７４１」に記載の光沢度は、試料面に規定された入射角で規定の開き角の光束を入射し、反射方向に反射する規定の開き角の光束を受光器で測る。
「ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１」に記載の表面粗さには、算術平均粗さＲａや最大高さＲｚなどが規定されている。接触式の表面粗さ計や非接触式のレーザー顕微鏡などで測定可能である。これらは紙だけでなく紙上画像などにも適用される。
【００４０】
算術平均粗さＲａや最大高さＲｚの管理は、トナー層表面での光沢度に影響するため、ここに、トナー層表面に接触する定着ベルト１１６Ｂの表面状態の改善が必要となる。
【００４１】
上述した平滑性と光沢度との関係は、例えば、「２０００年６月２９日第６７回紙パルプ研究発表会講演要旨集「印刷光沢と発現メカニズム」」に開示されているように、次の点が明らかにされている。
図６に示すように、紙面の法線方向に対しθ＝７５°の入射角で光Ｉ０を当て、同じく７５°の反射角で反射光Ｉを検出し、その光の強度の比率Ｉ／Ｉ０を測定して求める。光沢度は相対分光分布と分光視感効率の積を全ての波長にわたって積分したものに相当する。フレネルの法則によれば光学的に平滑な表面の（分光）鏡面反射率は、入射光の波長λと入射光の角度θの関数になっている）。この関数ｆ（θ，λ）はフレネル係数と呼ばれ、式（１）で表される。
【００４２】
【数１】
2016004171.tif 000003
【００４３】
ここで、ｎ（λ）：波長λにおける屈折率、θ：（紙の場合、通常）７５°である。紙のような粗い表面については、反射率はさらに表面粗さの関数にもなっており、式（２）で表される。
【００４４】
【数２】
2016004171.tif 000004
【００４５】
ここで、Ｉ：鏡面反射光強度、Ｉ０：入射光強度、σ：表面粗さの標準偏差である。
ＩＳＯ  及びＪＩＳ  で定義されている光沢度の単位は、屈折率１．５６７（Ｔａｐｐｉ  では１．５４０）のガラスの鏡面研磨面に対する反射率が光沢度１００（％）となるように目盛られている。これは反射率２６．４６％に相当する。
従って屈折率の高い材料では１００以上の光沢度になる。なお、印刷面の光沢を測定する場合インキの色や拡散反射が光沢に与える影響はごくわずかで、白色面は黒色面よりわずかに光沢度が高いが、その差は１以下である。
式（２）によれば、紙の光沢は光の入反射角、入射光の波長、屈折率及び材料表面の平滑度で決定される。塗工層は、異種の塗工紙でも材料の組成は似通っており、また塗工層に使用される鉱物性顔料の屈折率は近い値をとる。そのため、同一の光学条件下で測定した光沢度は、表面の平滑度によってほぼ決定されることになる。印刷表面でも顔料や樹脂分の組成やそれぞれの屈折率は同程度である考えられるので、同様に印刷光沢もインキ層表面の平滑度によってほぼ決まるとみなすことができる。
【００４６】
次にトナー画像を対象とした光沢度について説明する。
印刷画像表面の平滑度によって画像光沢が決定されることが示唆されている。しかしながら、乾式電子写真のトナー層厚は単色で数ミクロン程度であり、サブミクロンオーダーである印刷のインキ層厚と比べて一桁大きい。
つまりトナー層厚は可視光の波長よりも一桁大きいために、トナー表面の凹凸形状や用紙表面の露出程度によって反射光強度の変動、つまり光沢の変動が引き起こされる。加えて熱融解時に発生するトナー粒子間の界面形状によっては、入射光の屈折や分散が引き起こされ、光沢変動を引き起こす。更にはトナー表層近傍の顔料分散状態によっては、部分的な特定波長の吸収が引き起こされるために、光沢変動が更に大きくなる。
以上の理由から、電子写真方式のトナー画像の光沢は画像表面の平滑度のみで表すことは困難であり、用紙表面の露出の程度、トナー層内のトナー粒子界面状態、トナー表層近傍の顔料分散状態も考慮する必要がある。
しかしながらトナー画像光沢は例えば画像表面Ｒａとは、図7に示すように、おおよそ正の相関があり、表面粗さが小さいほどトナー画像光沢は高いと概ね言える。
【００４７】
特色トナーの一つであるクリアトナーの光沢に関して説明すると次の通りである。
クリアトナー画像のように透明トナー層を形成する場合、有色トナー層と同様にトナー層表面の平滑度で画像光沢が決まるかどうかといった問題がある。
これは、表層に透明トナー層が形成されることで、透明トナー層表面の反射光だけでなく、透明トナー層の透過光や、透明トナー層内部の散乱光の影響により、画像光沢が変化するのではないかという懸念である。これについて検証実験を行った。
透明トナー層の代替としてカバーガラス（スライドガラスに乗せた試料の上に載せるための薄いガラス板）を準備し、種々の印刷用紙（王子製紙製ミラーコートプラチナ、リコー製ＰＯＤグロスコート、リコー製普通紙７０Ｗ）上に重ねて光沢測定した。測定結果は、６０度光沢が１６０から２００となった。
これは、印刷用紙とカバーガラスの間にある空気層により、カバーガラスと空気層の屈折率の差から、カバーガラスと空気層の界面の反射光が増えたため、光沢が高くなったためである。更に空気層の下側の用紙表面での反射光の程度差により光沢が変動したためである。
次に、カバーガラスと同程度の屈折率を有する樹脂系の接着剤で上記カバーガラスと上記さまざまな印刷用紙を接着し、カバーガラスと印刷用紙の間に空気層がない状態にしたところ、６０度光沢はいずれも約９６となった。これは、カバーガラスと印刷用紙の間に空気層がないため、カバーガラスと印刷用紙の界面で屈折率の差による反射光の増加がなく、カバーガラス表面の反射光のみで光沢が決まっていることを示す。つまり、透明トナー層は印刷用紙と接着されているように間の空気層がないため、透明トナー層の透過光の反射の影響はほとんどなく、透明トナー層表面の反射光、つまり透明トナー層表面の平滑性のみで光沢が決まる。
【００４８】
一方、クリアトナーなどのトナー層での光沢発現メカニズムは、図８に示す通りである。
つまり、トナー層の光沢度は表面での平滑性が影響する。この平滑性は、トナー材料の粘弾性による形状復元作用であるスプリングバック現象の作用が影響する。
例えば、図８には、２本のローラで挟持された用紙上のトナー画像が、加熱および加圧される場合を対象とした例が示されている。しかしながら本モデルはこの構成に限定されない。
図８において、定着ニップ中のトナーは加熱により溶融して延展する。そして定着ニップ後のトナーは溶融したトナーの粘弾性に応じてばねのようにその形状を復元する。これがスプリングバック現象である。スプリングバックの程度はトナーの粘弾性と供給する熱量とトナー接触部材の離型性によって変動する。スプリングバックの程度は定着後のトナー画像の光沢に影響する。
トナー画像光沢は、透明トナー総表面の平滑性のみで決まるが、寄与因子は多い。トナー粘弾性、定着条件（圧力、線速、温度）、伝熱条件（定着部材材料の伝熱パラメータ）、用紙、トナー付着量、定着部材粗さ、高温側の光沢度低下（例えば高温時の糸引きなど）、トナーワックスなどが挙げられる。
よって、上述した粘弾性の規定が、スプリングバック現象での平滑性を得るのに大きく寄与することになる。
【００４９】
以上、説明したように、トナーの光沢度に影響するトナー自体の粘弾性およびトナー層表面での平滑性を得ることが高光沢度を得る条件となる。このため、制御部４００では、これらトナー側のみでなく、トナー層表面に接触する定着ベルト１１６Ｂの平滑性を維持することによりトナーの高光沢度を得るようになっている。つまり、定着ベルト１１６Ｂを研磨などによりリフレッシュすることで表面状態を改善するようになっている。
制御部４００では、光沢検知手段２００による検知結果を随時操作パネル１２０にて表示できるようにしてあり、この検知結果をユーザが確認して希望する光沢度が得られていない場合に定着ベルト１１６Ｂの表面状態を改善する指令を行えるようになっている。このような指令は、操作パネル１２０の指令モード選択部を利用する。
この場合の表示内容は、前述したように、定着ベルト１１６Ｂの光沢度に影響する平滑性と、この平滑性から得られる画像の光沢度とに相関関係に基づき、画像の光沢度と定着ベルト１１６Ｂの光沢度とをマップ化した表示形式が用いられる。
【００５０】
一方、制御部４００では、ユーザからの指令とは別に、前述したように、自動的に定着ベルト１１６Ｂの表面状態を改善させる自動改善モードを実行するようになっている。
このモードを実行するための所定条件として、制御部４００では、枚数カウンタ１２１からの情報および光沢検知手段２００からの検知情報が用いられる。
つまり、定着ベルト１１６Ｂの所期使用開始時あるいは表面状態を改善されてリフレッシュされた時点からの通紙枚数に応じて、図９に示すように、定着ベルト１１６Ｂの光沢度と画像光沢とが変化する。なお、光沢検知情報に関しては、後で説明する。
図９に示す結果は、定着ベルト１１６Ｂの平滑性を光沢度検知により表したものであり、光沢測定角度は特に規定しないが、一般的には６０度光沢Ｇｓ（６０）を適用する。
鏡面光沢度測手方法を示した「ＪＩＳ  Ｚ  ８７４１」には、２０度光沢の適用範囲は６０度光沢が７０を超える表面、８５度光沢の適用範囲は６０度光沢が１０以下の表面とされている。
定着ベルト１１６Ｂは、記録紙Ｐや記録紙Ｐ上のトナーと接触するため摺擦や固着や汚染などで表面の平滑性が変動する。例えば新旧の定着ベルト表面の平滑性を光沢で表す。ここでの定着ベルトはリコー製ＩｍａｇｉｏＮｅｏＣ６００の定着装置である。
図９において、「新ｂｅｌｔ」と表示した新定着ベルトは未使用ベルトである。また、「旧ｂｅｌｔ」と表示した旧定着ベルトはリコー製ＩｍａｇｉｏＮｅｏＣ６００にて黒トナー全面ベタ（ソリッド）を作像したリコー製ＰＯＤグロスコート紙１２８ｇｓｍＡ４の１万枚通紙後のベルトである。
なお、定着ベルト１１６Ｂの光沢度は、例えば日本電色工業製ＰＧ−１Ｍやコニカミノルタ製ＧＭ−２６８などを用い、定着ベルトに光沢度計を接触させて測定することができる。
【００５１】
一方、定着ベルト１１６Ｂの平滑性（光沢度）から得られる画像光沢度は図１０に示す結果が得られる。
多種画像や用紙を通して定着ベルト１１６Ｂの光沢を変動させ、定着ベルト光沢を測定した位置にて通紙した画像光沢を測定すると、定着ベルト光沢に応じて画像光沢が変動することが分かった。つまり定着ベルト光沢が高いと画像光沢は高くなり、逆に定着ベルト光沢が低いと画像光沢は低くなる。なお、図１０に示した結果のうちで、定着ベルト光沢に関しては、リコー製ＩｍａｇｉｏＮｅｏＣ６００の定着装置の定着ベルトの６０度光沢である。また、画像光沢に関しては、リコー製ＩｍａｇｉｏＮｅｏＣ６００にて粉砕工法で作成した試作の高光沢トナー全面ベタ（ソリッド）（用紙上付着量０．４０ｍｇ／ｃｍ２）を作像したリコー製ＰＯＤグロスコート紙１２８ｇｓｍＡ４の６０度光沢を指す。定着条件は２８２ｍｍ／ｓｅｃ、１８０℃である。
【００５２】
以上のような、定着ベルト１１６Ｂの経時による平滑性の変化と画像の光沢度の変化との関係に基づき、制御部４００では、当接部材１１７の当接時期および当接時間、換言すれば、研磨によるリフレッシュ時間を設定するようになっている。この場合の情報として、上述した通紙枚数の他に、以下に説明する、光沢検知手段２００からの検知結果が用いられる。
制御部４００では、当接部材１１７の接離制御のために、予め図１１に示すように、表面状態をリフレッシュすることで平滑性を改善された定着ベルト１１６Ｂでの光沢度の経時的変化を参考にしている。このような光沢度の経時的変化に基づき、制御部４００では、図１２に示すような、当接部材１１７の当接開始時期および当接期間がマップ化された情報がＲＯＭ３０１に保存されている。
当接部材１１７の当接期間は、定着ベルト１１６Ｂを研磨するリフレッシュ時間に相当し、この間では、当接部材１１７が、所定速度および所定方向への回転制御により定着ベルト１１６Ｂに当接して研磨が行われて平滑性を改善させる。
このように、定着ベルト光沢とこれにより得られる画像光沢の相関を用いることにより、次に挙げる光沢検知結果がリフレッシュのための所定条件の他の要素として用いられる。
光沢検知手段２００で得られる定着ベルト１１６Ｂにおける６０度光沢Ｇｓ（６０）が概ね２０程度まで低下した場合、あるいは画像光沢が、６０度光沢Ｇｓ（６０）において概ね８０を下回る８０以下まで低下した場合を所定条件に達した時点として、定着ベルト表面を研磨する。これにより、画像光沢（６０度光沢Ｇｓ（６０））が８０以上を達成することができる。
【００５３】
なお、図１１に示す結果は、次の条件で得られたものである。
リコー製ＰｒｏＣ７５１ＥＸの定着装置に、金属軸の芯金上にアルミナ砥粒を分散させたシリコーンゴムを塗布した直径３０ｍｍのリフレッシュローラ（当接部材１１７に相当）を取り付けている。ここでのリフレッシュローラは必要に応じて定着ベルトに当接して定着ベルト表面を一定時間研磨し、それ以外では離間する構成にした。評価はリコー製ＰｒｏＣ７５１ＥＸにて行い、リコー製マイペーパーＡ４上に全ベタ（ソリッド）ブラックを通紙した。
定着ベルトの光沢測定方法は加熱された定着ベルトを常温まで冷却したあと、定着ベルトを平らになるように張架して、定着ベルトの回転方向の５点測定の算術平均値とした。定着ベルト１１６Ｂの光沢検知手段２００は、経時所定枚数に達する都度、定着ベルト光沢を手動により測定した。
【００５４】
制御部４００では、以上の条件を踏まえ、通紙枚数が所定枚数として設定されている１万５千枚、３万枚毎経過した時点で当接部材１１７を定着ベルト１１６Ｂに当接させる。当接した際には、図１２に示したように、通紙枚数に応じたリフレッシュ時間により定着ベルト１１６Ｂの表面を研磨する。また、通紙枚数だけでなく、通紙枚数を参考にして光沢検知結果が上述した光度に達して時点でのリフレッシュ時間の長短を割り出して設定することも可能である。
定着ベルト１１６Ｂの表面を研磨する当接部材１１７は、制御部４００からの駆動信号が接離駆動部１２３に出力されると、接離部１２３Ａを介して接離動作が行われ、当接時の回転方向や回転速度を回転駆動部１２４からの信号により制御されて研磨作業を行う。
【００５５】
なお、制御部４００では、通紙枚数が閾値に達した時点あるいは光沢検知結果が所定条件に達した時点のいずれかを選択して当接部材１１７による定着ベルト１１６Ｂの研磨作業を行うようにし、光沢度の低下を防止および／または抑制している。
光沢検知結果を用いることにより、通紙枚数が少ない場合でも、トナーの付着量が多い画像が形成された場合のように、定着ベルト１１６Ｂ表面に付着する機会が多くなり、平滑性が損なわれやすくなる場合でも迅速に平滑性を復活させることが可能となる。
【００５６】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、定着部材として、定着ベルト１１６Ｂに代えてトナーに接触する定着ローラを用いることも可能である。
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５７】
１００  画像形成装置
１１６  定着装置
１１６Ｂ  定着部材
１１７  当接部材
１２３  接離駆動部
４００  制御部
Ｎ  ニップ部
Ｐ  記録媒体
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５８】
【特許文献１】特許第３８７０６８１号
【特許文献２】特開２０１２−１８９９２９号公報
【図１】
2016004171.tif 000005
【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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【図１１】
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【図１２】
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