JP2025006219A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】カラー印刷が可能な画像形成装置において黒色の画像を印刷する際に、ホットオフセットを起こすことなく光沢度の高い画像と低い画像の両方を印刷する。
【解決手段】複数色のトナーを用いて形成された複数のトナー像を重畳して記録材に印刷し、複数のトナーは互いに色が異なる第１～第３のトナーを含み、それぞれ第１のトナー像～第３のトナー像の形成に用いられる画像形成部と、記録材から近い順に第１のトナー像、第２のトナー像および第３のトナー像を重畳して記録材に転写する転写手段と、記録材をトナー像が転写された側から加熱する加熱手段を有し、加熱手段によりトナー像を加熱して溶融させ記録材に定着させる定着手段を備え、第１～第３のトナーのうち、第１のトナーの弾性率が最も高く、第２のトナーの弾性率が最も低い画像形成装置を用いる。
【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真方式や静電記録方式を用いた、レーザービームプリンタ、複写機、ファクシミリ装置などの画像形成装置では、感光体や中間転写体などの像担持体に、適宜の画像形成プロセスにてトナー像が形成される。このトナー像は、転写手段にて記録材に転写されたのち、定着手段としての加熱手段を有した定着器にて記録材上に定着される。そして、トナー像が定着された記録材が画像形成物として画像形成装置から出力される。

近年、電子写真方式の画像形成装置のフルカラー化が進んでいる。かかるカラー画像形成装置の中には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像を１色ずつ記録材上に重ね合わせて転写したのち、転写した複数色のトナー像を、定着器により記録材に定着する方式のものがある。このようなカラー画像形成装置においては、フルカラー画像の広範囲な色再現性および彩度を実現するために、定着器での溶融時の粘弾特性を低くしたトナーを用いて、各色のトナー同士の混色性を高めている。

ここで、カラーの写真画像を形成する際には、高光沢が要求される。一方、白黒印刷時のブラックの文字画像を形成する際には、低光沢も要求される。そこで、ブラックのトナーの粘弾特性を他のトナーよりも高くしてブラックの光沢度を低くする技術がある。これらの要求を両立するために、特許文献１では、白黒印刷時には、ブラックトナーのみを使って光沢度の低い画像とする（単色ブラック）。一方、カラー画像印刷時には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像を重畳して、所謂プロセスブラックとすることで、光沢度を高くする。そして、光沢度の低いトナーほど記録材側になり、光沢度の高いトナーほど加熱手段側になるようにトナーを重畳してブラック画像を形成し、一括して加熱溶融定着することで、画像の光沢ムラを防止する技術を提案している。

特開平５－１９７２５６号公報

定着器での溶融時の粘弾特性を低くしたトナーを用いた場合、光沢度の高いトナーが加熱手段で過剰な熱を受けると、定着部材にトナーが付着する場合がある。これをホットオフセットと呼ぶ。ホットオフセットが発生すると、定着後の画像表面が粗くなり、反射する光が散乱してしまう為、光沢度が低下してしまうという課題があった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、カラー印刷が可能な画像形成装置において黒色の画像を印刷する際に、ホットオフセットを起こすことなく光沢度の高い画像と低い画像の両方を印刷することを目的とする。

本発明は、以下の構成を採用する。すなわち、
複数色のトナーを用いて複数のトナー像を形成し、前記複数のトナー像を重畳して記録材に印刷する画像形成装置であって、
前記複数のトナーは、互いに色が異なる第１のトナー、第２のトナーおよび第３のトナ
ーを含み、
前記第１のトナーを用いた第１のトナー像、前記第２のトナーを用いた第２のトナー像、および、前記第３のトナーを用いた第３のトナー像を形成する画像形成部と、
前記記録材から近い順に、前記第１のトナー像、前記第２のトナー像および前記第３のトナー像を重畳して前記記録材に転写する転写手段と、
前記記録材を、前記トナー像が転写された側から加熱する加熱手段を有し、前記加熱手段により前記トナー像を加熱して溶融させ前記記録材に定着させる定着手段と、
を備え、
前記第１のトナー、前記第２のトナーおよび前記第３のトナーのうち、前記第１のトナーの弾性率が最も高く、前記第２のトナーの弾性率が最も低い
ことを特徴とする画像形成装置である。

以上説明したように、本発明によれば、カラー印刷が可能な画像形成装置において黒色の画像を印刷する際に、ホットオフセットを起こすことなく光沢度の高い画像と低い画像の両方を印刷することができる。

カラー画像形成装置の横断面模式図 記録材Pに転写した時のトナー積層の様子を示す図 定着器の断面模式図 画像形成装置の制御ブロック図 トナーの貯蔵弾性率の測定結果の一例を示す図 記録材搬送方向の圧プロファイル 実施例２の実行手順を示すフローチャート

以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせ全てが発明の解決手段に必須のものとは限らない。

また、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に記載がない限りは、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。また、以下の説明で一度説明した部材についての材質、形状などは、特に改めて記載しない限り、後の説明においても初めの説明と同様のものである。特に図示あるいは記述をしない構成や工程には、当該技術分野の周知技術または公知技術を適用することが可能である。また、重複する説明は省略する場合がある。

［実施例１］
＜画像形成装置＞
まず、本実施例の画像形成装置の全体構成の概略について説明する。

図１は、本実施例の画像形成装置である電子写真画像形成プロセスを利用した複数色のカラーレーザプリンタの横断面模式図である。画像形成装置１００は、装置本体１００ａに着脱可能なプロセスステーション（プロセスカートリッジ）５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋを備える。４個のカートリッジ５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋは同一構造であるが、異なる色、即ち、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）のトナー（現像剤）による画像を形成する点で相違する。尚、特定のカートリッジの説明を行う場合を除き、以下、ＹＭＣＫの符号を省略する。各カートリッジ５は、それぞれ、トナー容器２３、感光体である感光体ドラム１、帯電ローラ２、現像ローラ３、クリーニングブレード４、
廃トナー容器２４を有する。カートリッジ５の下方に配置された露光装置７は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各画像データに応じた画像信号に基づき感光体ドラム１を露光する。

感光体ドラム１は、回転過程で、帯電ローラ２により所定の極性及び所定の電位に一様に帯電処理される。その後、感光体ドラム１Ｙ～１Ｋはそれぞれ、露光装置７Ｙ～７Ｋにより露光されて、第１～第４の色成分像に対応した静電潜像が形成される。第１～第４の色成分像は、目的のカラー画像を形成するための色成分像であり、それぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックに対応する。帯電ローラ２は、感光体ドラム１の回転に伴って従動して回転する。

現像ローラ３は、感光体ドラム１上に形成された静電潜像にトナーＴを付着させて、トナー像として現像する。トナー容器２３内のトナーＴは、負帯電の非磁性一成分トナーであり、静電潜像の現像は、非磁性一成分接触現像方式によって行われる。現像ローラ３には不図示の電源により電圧が印加され、これにより現像を行う。

中間転写ベルトユニットは、中間転写ベルト８、駆動ローラ９、二次転写対向ローラ１０、ベルト用クリーニングブレード２１、ベルト用トナーボックス２２から構成される。また中間転写ベルトユニットにおいて、中間転写ベルト８の内側で感光体ドラム１Ｙ～１Ｋに対向する位置には、一次転写ローラ６Ｙ～６Ｋが配設されている。不図示のモータにより駆動ローラ９が回転することにより、中間転写ベルト８は矢印Ａ方向に回動され、それに従い、二次転写対向ローラ１０は従動回転する。また、各感光体ドラム１は矢印方向に回転する。ここで電源より一次転写ローラ６に正極性の一次転写電圧が印加されることにより、感光体ドラム１上のトナー像は、感光体ドラム１Ｙ上のトナー像から順次、中間転写ベルト８上に一次転写される。本実施例の画像形成装置においては、４色のトナーを一次転写した場合、トナー像は中間転写ベルト８に近い側からイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に積層されている。

その後、４色のトナー像は、中間転写ベルト８上に積層された状態で二次転写ローラ１１まで搬送される。感光体ドラム１のクリーニングブレード４は、感光体ドラム１に圧接し、中間転写ベルト８に一次転写されないで感光体ドラム１表面に残った残留トナー及びその他の感光ドラム上の残留物を除去する。また、ベルト用クリーニングブレード２１は、駆動ローラ９に張架された中間転写ベルト８に圧接し、後述する二次転写において記録材Ｐに二次転写されずに中間転写ベルト８表面上に残った残留トナー及びその他の中間転写ベルト８上の残留物を除去する。

給搬送装置１２は、記録材Ｐを収納する給紙カセット１３内から記録材Ｐを給紙する給紙ローラ１４と、給紙された記録材Ｐを搬送する搬送ローラ対１５とを有する。そして、給搬送装置１２から搬送された記録材Ｐはレジストローラ対１６によって二次転写ローラ１１に搬送される。中間転写ベルト８から記録材Ｐへの二次転写においては、二次転写ローラ１１に正極性の電圧を印加することにより、搬送された記録材Ｐに、中間転写ベルト８上の４色のトナーＴが重畳されたトナー像を転写する。図２は、４色のトナー像を記録材Ｐに転写した時のトナー積層の様子を示す。トナー像は、中間転写ベルト８上にあったときとは逆に、記録材Ｐに近い側からブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順に積層されている。中間転写ベルト８の搬送方向における各画像形成部の配置は、記録材にトナー像が重畳転写されたときに、本実施例で示すような順序で積層されるようにする。

トナー像転写後の記録材Ｐは、定着手段としての定着器３０に搬送される。定着器３０は、定着フィルム３１と、定着フィルム３１に圧接するための加圧ローラ３２を備えたフ
ィルム加熱方式の定着器である。定着フィルム３１は内部に、定着ヒータ３３と、定着ヒータ３３の温度を測定するサーミスタ３３１を内蔵している。そして、定着器３０が記録材Ｐを加熱及び加圧されることにより、記録材Ｐにトナー像が定着される。その後、記録材Ｐは、排紙ローラ２０を通過して画像形成装置１００の機外へ排出される。

＜定着手段＞
次に、画像形成装置１００に搭載された定着手段としての定着器３０の全体構成の概略について説明する。図３は、実施例１の定着器３０の横断面模式図である。図３における定着器３０は、説明の便宜上、図１中に記載された配設状態に対し、右方向に約９０度回転させた状態となっている（図１および図３にＸＺ座標軸を示す）。尚、記録材Ｐ上のトナーＴは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナーのいずれか、もしくは、各トナーから任意のトナーを選んで重ね合わせた状態を示している。

本実施例の定着器３０は、定着フィルム３１と、加圧ローラ３２と、入り口ガイド３６を有する。定着フィルム３１は、定着ヒータ３３と、ヒータホルダ３４と、加圧ステー３５と、サーミスタ３３１を内蔵している。

定着フィルム３１は、基層３１１の外周面上に弾性層３１２と表層３１３が設けられた無端のフィルム状に形成された部材である。弾性層３１２は、定着性の向上や光沢度の均一化を目的として、シリコーンゴムなどの耐熱性を有する弾性材料で構成される。表層３１３は、記録材Ｐとの分離性向上や、表層３１３にトナーＴが付着してしまうオフセット抑制を目的として、フッ素樹脂等の耐熱性を有する離型性の良い材料で構成される。

加圧ローラ３２は、芯軸部３２１と、少なくとも１層以上の弾性層３２２と、表層３２３とを有する。弾性層３２２は、後述する定着ニップ部Ｎの幅を確保するために、シリコーンゴム或いはフッ素ゴムなど耐熱性を有する弾性材料で構成される。表層３２３は、トナーや紙粉による汚れを防止するために、フッ素樹脂等の耐熱性を有する離型性の良い材料で構成される。本実施例では、加圧ローラ３２は、外径２５ｍｍを採用した。

定着ヒータ３３は、定着フィルム３１の内周面と接触しながら定着フィルム３１を急速加熱する板状発熱体である。定着ヒータ３３は、定着ニップ部Ｎに対向する領域にわたって配置される。板状発熱体は、セラミック製の基板に通電発熱抵抗層をスクリーン印刷した構成となっている。定着ヒータ３３の温度は、基板の定着フィルム３１当接面とは反対側の面に当接されている温度検知手段としてのサーミスタ３３１により検知される。そして、不図示の温度制御手段により、サーミスタ３３１の検知信号に基づいて定着ヒータ３３が所定の目標温度になるように通電発熱抵抗層への通電が制御される。

ヒータホルダ３４は、定着ヒータ３３を保持している。加圧ステー３５は、剛性を有する部材で構成され、不図示の加圧手段から受けた加圧力を、ヒータホルダ３４を介して加圧ローラ３２に付与する。この加圧力により、定着フィルム３１と加圧ローラ３２との間に前端から後端まで所定幅を持つ定着ニップ部Ｎが形成される。

次に、定着器３０における定着プロセスについて説明する。加圧ローラ３２は、不図示の駆動手段によって、矢印Ｒ１方向に回転駆動される。そして、定着フィルム３１は、加圧ローラ３２の回転に伴い、矢印Ｒ２方向へ従動回転する。定着ヒータ３３は、急速昇温して定着フィルム３１を加熱する。定着ヒータ３３が所定の目標温度に制御された状態において、記録材Ｐが入り口ガイド３６に沿って定着ニップ部Ｎに案内され、定着フィルム３１と加圧ローラ３２とにより搬送方向である矢印Ｄ方向に挟持搬送される。その搬送過程において、記録材Ｐには熱と圧力が付与され、未定着のトナー像Ｔが定着される。

＜制御ブロック図＞
次に、画像形成装置１００における本発明の実施例に関連する制御ブロックについて説明する。図４は、本実施例の画像形成装置１００の制御ブロック図である。制御手段としての制御部６０は、画像形成装置１００全体を制御するＣＰＵである。ＲＡＭ６３はワークメモリであり、ＲＯＭ６４は画像形成装置を制御するプログラムを格納する。制御部６０は、プログラムやユーザ指示に従って動作することで、画像形成制御部６１や定着温調制御部６２として機能する。画像形成制御部６１は、画像形成手段としての画像形成部５０を動作させて、端末から送信されてくる画像情報を基に、記録材Ｐへ画像の印刷を行うための制御を行う。定着温調制御部６２は、定着器３０の定着ヒータ３３の温度を、温度検知素子であるサーミスタ３３１の検知結果に基づき、所定の温度に制御する。

ネットワークインタフェース７０は、ＬＡＮ等を介してユーザが使用する外部端末２２０に接続され、外部端末２２０と画像形成装置１００との間で、画像情報やデバイス情報の入出力（通信処理）を行う。記憶手段としてのＨＤＤ７３はハードディスクドライブである。ＨＤＤ７３は、システムソフトウェア等が格納される。記憶手段としては、ハードディスク以外に、半導体メモリといった書き込み可能な不揮発性メモリを用いても良い。演算手段としての演算部７４は、端末から送信されてくるＲＧＢ表示系などの画像情報を、ＨＤＤ７３に格納された情報を利用して、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各画像データに変換して出力する。演算部７４が黒画像を画像データに変換する場合、画像を黒色の文字画像だと認識した場合、単色のブラック画像データとする。一方、画像を写真等の画と認識した場合は、画像中の黒色部を、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックを積層して形成されるプロセスブラック画像データとする。以上、本実施例の画像形成装置のハードウェア構成について説明した。なお、ハードウェア構成は一例を示したものであり、この構成には限定されない。

＜検証検討の説明＞
トナーの軟らかさの指標として、トナーの粘弾性特性としての貯蔵弾性率を用い、検証検討を行った。貯蔵弾性率の異なるトナーを試作し、実施例１と比較例１とを比較した。ただし、用いる指標は貯蔵弾性率に限定されず、トナーの軟らかさを表現できるものであればよい。

図５はトナーの貯蔵弾性率の測定結果の一例である。横軸は温度［℃］、縦軸は貯蔵弾性率Ｇ’［Ｐａ］を示す。その代表値として、１００℃における貯蔵弾性率Ｇ’(１００
℃）を得た。ここで、貯蔵弾性率Ｇ’(１００℃）＝２．２×１０^４Ｐａであった。ここ
で、定着時は記録材Ｐ上のトナーＴは定着器３０の定着ニップ部Ｎを通過する間に１００℃程度に昇温しているため、１００℃における貯蔵弾性率Ｇ’(１００℃）を指標とした
。

定着器３０での溶融時のトナーの貯蔵弾性率等の粘弾特性を変えることで、光沢度を変えることが可能である。貯蔵弾性率Ｇ’(１００℃）が高いトナーは、光沢度の低いトナ
ーとなる。また、貯蔵弾性率Ｇ’(１００℃）が高いトナーは、硬いのでトナーが溶け広
がりにくいので、トナー表面の凹凸が残りやすい。凹凸があると、反射する光が散乱してしまい、光沢度は低くなる。文字の低光沢を実現するためにブラックトナーの貯蔵弾性率Ｇ’(１００℃）を高く設計する。一方、貯蔵弾性率Ｇ’(１００℃）が低いトナーは、光沢度の高いトナーとなる。貯蔵弾性率Ｇ’(１００℃）が低いトナーは、軟らかいのでト
ナーが溶け広がりやすいので、トナー表面が平滑になりやすい。平滑になると、反射する光が散乱しにくくなるので、光沢度が高くなる。

＜トナー粘弾特性の説明＞
まず、貯蔵弾性率の測定方法について説明する。トナーＴの貯蔵弾性率は動的粘弾性測
定装置（レオメーター）ＡＲＥＳ（ＲｈｅｏｍｅｔｒｉｃｓＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃ社製）を用いて測定を行う。測定治具：直径７．９ｍｍ、セレイテッド型のパラレルプレートを使用する。ただし、測定方法はこれに限定されず、任意の装置や手法を用いることができる。

測定試料：加圧成型機を用いて、０．１ｇのサンプルを直径８ｍｍ、高さ２ｍｍの円柱状試料を成型する（常温で１分間１５ｋＮを維持する）。加圧成型機はＮＰａシステム社製１００ｋＮプレスＮＴ－１００Ｈを用いる。

セレイテッド型のパラレルプレートの温度を１２０℃に温調し、該円柱状試料を加熱溶融させ鋸歯を食い込ませ、ａｘｉａｌｆｏｒｃｅが３０（ｇｆ）（０．２９４Ｎ）を超えないように垂直方向に荷重をかけ、セレイテッド型のパラレルプレートに固着させる。このとき試料の直径がパラレルプレートの直径と同じになるよう、スチールベルトを用いてもよい。測定開始温度３０．００℃まで１時間かけてセレイテッド型のパラレルプレート及び該円柱状試料を徐冷する。

測定周波数：６．２８ラジアン／秒
測定歪みの設定：初期値を０．１％に設定し、自動測定モードにて測定を行う。
試料の伸長補正：自動測定モードにて調整。
測定温度：３０℃から１４０℃まで毎分２℃の割合で昇温する。
測定間隔：３０秒おき、すなわち１℃おきに粘弾性データを測定する。

表１に実施例１および、比較例１のイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各トナーの貯蔵弾性率Ｇ’(１００℃）の値を示す。

記録材Pに最も近い位置に配置されるトナー層を下層トナー、記録材Pに最も遠い位置に配置されるトナー層を上層トナー、下層トナーと上層トナーの間に配置されるトナー層を中間層トナーとする。図２の例であれば、ブラックが下層トナー、イエローが上層トナーであり、シアンとマゼンタが中間層トナーである。下層トナーに近いシアンを第１の中間層トナー、上層トナーに近いマゼンタを第２の中間層トナーとも呼ぶ。なお、イエロー、シアンおよびマゼンタを上層と中層のどこに配置するかは、弾性率に応じて決めればよく、本実施例には限定されない。

表より、実施例１の貯蔵弾性率Ｇ’(１００℃）は、下層トナーであるブラックが最も
高く、中間層トナーであるシアンが最も低い構成となっている。上層トナーであるイエローは、下層トナーよりも低く、中間層トナーよりも高い。すなわち貯蔵弾性率Ｇ’(１０
０℃）は、中間層トナー＜上層トナー＜下層トナー、の順になっている。より具体的には、Ｃ（第１の中間層トナー）＜Ｍ（第２の中間層トナー）＜Ｙ（上層トナー）＜Ｋ（下層トナー）、の順になっている。

一方、比較例１の貯蔵弾性率Ｇ’(１００℃）は、下層トナーであるブラックが最も高
く、上層トナーであるイエローが最も低い構成となっている。中間層トナーであるマゼンタやシアンは、下層トナーよりも低く、上層トナーよりも高い。すなわち貯蔵弾性率Ｇ’
(１００℃）は、上層トナー＜中間層トナー＜下層トナー、の順になっている。より具体
的には、Ｙ（上層トナー）＜Ｍ（第２の中間層トナー）＜Ｃ（第１の中間層トナー）＜Ｋ（下層トナー）の順になっている。

表２は、実施例１および、比較例1を用いた比較実験の結果である。イエロー、マゼン
タ、シアン、ブラックの各トナーを記録材Ｐ上に載せたプロセスブラック状態で定着した後の光沢度を示す。また、参考値として、単色ブラックの光沢度を示す。本測定に用いた記録材Ｐは「Ｆｕｔｕｒａ８０ｌｂ（ＶＥＲＳＯ社製）坪量２１６ｇ／ｍ^２」である。また、光沢度はＰＧ－１（日本電色工業製）を用いて入射角度７５°の光沢度を測定している。

実施例１は、比較例１と比較して、プロセスブラックで高光沢を実現している。これは、実施例１では、カラートナーの中でも上層のイエローの貯蔵弾性率Ｇ’(１００℃）が
相対的に高く、熱に強いため、ホットオフセットが発生しにくいことによる。その結果、定着後のトナー表面が平滑であるため、反射する光が散乱しにくくなるので、光沢度が高くなる。一方、比較例１では、カラートナーの中でも上層のイエローの貯蔵弾性率Ｇ’(
１００℃）が相対的に低く、熱に弱いため、ホットオフセットが発生しやすいことによる。その結果、定着後のトナー表面が粗くなり、反射する光が散乱してしまい、光沢度が低くなる。

なお、参考値として示した単色ブラックは、ブラックトナーの貯蔵弾性率が高いため、低光沢を実現できている。また、実施例１と比較例１ともブラックトナーの貯蔵弾性率が同じである為、光沢度も同じ値であった。

以上、説明したように、本実施例の画像形成装置によれば、プロセスブラックを用いることで写真画像に対応する高光沢な黒画像を、ホットオフセットを発生させることがなく実現可能にする。それに加えて本実施例によれば、単色ブラックを用いることで黒文字に対応する低光沢な画像を実現できる。

（変形例）
次に、変形例として、実施例１の派生系について説明する。実施例１の派生形では、定着器３０の定着ニップ部Ｎの圧プロファイルを変更した。

図６（ａ）は、実施例１の定着ヒータ３３の形状である。図内の下面が定着フィルム３１との当接面３３ａである。当接面３３ａは、フラットな形状となっている。図６（ｂ）は、実施例１の定着ニップ部Ｎの記録材搬送方向の圧プロファイルである。定着ヒータ３３がフラットな形状である為、記録材搬送方向の上下流で対称の圧プロファイルとなっている。

図６（ｃ）は、本変形例の定着ヒータ３３の形状である。図内の下面が定着フィルム３１との当接面３３ｂである。当接面３３ｂは、加圧ローラ３２の側に突出する凸形状３３
ｃを有する形状に変更されている。図６（ｄ）は、本変形例の定着ニップ部Ｎの記録材搬送方向の圧プロファイルである。定着ヒータ３３の下流側が凸形状３３ｃを有しているので、記録材搬送方向の下流の圧が高い圧プロファイルとなっている。すなわち、記録材が定着ニップ部Ｎを通過する際、前半よりも後半の方の圧が高くなる構成であり、以後「後端加圧」の構成とも呼ぶ。

尚、圧プロファイルは、ニッタ株式会社製ローラ圧力分布測定システム（ＰＩＮＣＨ）を用い、不図示の圧電素子を有する感圧センサシートを定着ニップ部Ｎに挟むことで圧プロファイルを計測した。

本変形例の定着ニップ部Ｎの圧プロファイルの定着器を用い、他の条件を実施例１と同じにした場合、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナーを記録材Ｐ上に載せたプロセスブラック状態で定着した後の光沢度は、６５であった。

本変形例は、トナー温度の高くなる記録材搬送方向の下流において高い圧を加えることで、トナー表面が平滑化される。また、本変形例では、実施例１と比較して、定着ニップ部Ｎの記録材搬送方向の下流で記録材Ｐが定着ニップ部Ｎから出る分離直前に、記録材にかかる圧が急激に減少する（図６（ｄ）の符号１２８以降）。そのことから、記録材Ｐは定着フィルム３１から急速に分離する。定着フィルム３１と記録材Ｐ上に定着されたトナーＴが分離する時の分離速度が速くなることで、トナーＴの見かけの粘弾特性が高くなる為、トナーＴが定着フィルム３１に付着しにくく、ホットオフセットが抑制される。ホットオフセットが抑制されることで、トナー表面がより平滑な状態となる為、実施例１よりも光沢度を高くすることが可能となった。

以上から、本変形例のように、定着ニップ部Ｎにおける圧プロファイルを後端加圧とすることで、さらに高光沢とすることが可能となる。なお、ここでは定着ヒータ３３の形状に基づいて定着ニップ部Ｎにおける圧力プロファイルを規定していたが、後端加圧とすることができるのであればこれに限られない。例えば加圧手段が加圧ステー３５に与える力を、定着ニップ部Ｎの前端より後端において強くすることでも、後端加圧にできる。また、後端加圧と言っても、必ずしもニップ最後端の加圧力が最大である必要はなく、概ね上流側よりも下流側の加圧力が強くなっていればよい。また、記録材Ｐの分離速度が通常より速くなるのであれば、図６の構成には限定されない。

［実施例２］
本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１の画像形成装置と同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。本実施例では、黒画像の光沢度を低光沢モードと高光沢モードから選択可能な画像形成装置を提供することを目的する。低光沢である低光沢モード時は、黒画像を単色ブラックで印字し、高光沢である高光沢モードでは、黒画像をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナーを使って印字することを特徴としている。

図７に、実施例２を説明するフローチャートを示す。印刷開始した後、ステップＳ１０１で低光沢モードか高光沢モードかをユーザが選択する。ユーザは、装置本体１００ａに設けられた操作パネル等のユーザ入力手段を用いてモードを選択してもよいし、外部端末からの印刷指示においてモードを選択してもよい。あるいは、制御部６０が画像データを解析してモードを決定してもよい。低光沢モード選択時には、ステップＳ１０２へ、高光沢モード選択時にはステップＳ１０５に進む。

低光沢モードであるステップＳ１０２で、制御部６０は、端末から送信されてくる画像情報のうち黒画像は単色ブラックを用いるようにして黒画像データを出力する。ステップＳ１０３で、制御部６０は、画像データをもとに画像形成装置１００の各構成要素を制御して画像形成動作を行う。そしてステップＳ１０４で、定着器３０が定着動作を行って、印刷終了する。

一方、高光沢モード選択時に対応するステップＳ１０５で、制御部６０は、端末から送信されてくる画像情報のうち黒画像は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナーを使うプロセスブラックを用いるようにして画像データを出力する。その後、ステップＳ１０３で、制御部６０は、画像データをもとに画像形成装置１００の各構成要素を制御して画像形成動作をう。そしてステップＳ１０４で、定着器３０が定着動作を行って、印刷終了する。

本実施例は、低光沢モード時の黒の光沢度は１８、高光沢モード時の黒の光沢度は５８であった。一方、比較例の低光沢モード時の黒の光沢度は１８、高光沢モード時の黒の光沢度は４０であった。したがって、本実施例では、高光沢モード時の黒の光沢を高くすることができた。

尚、低光沢モードと高光沢モードをコントロールする際は、定着温度調整やプロセス速度の変更を併用してもよい。定着温度を高くすることや、プロセス速度を遅くすることで光沢度が高くなる。

以上、説明したように、本実施例によれば、黒画像の光沢度を低光沢モードと高光沢モードの間で選択することが可能な画像形成装置を提供することが可能となる。

以上に述べた通り、従来、プロセスブラック画像（典型的にはＹＭＣＫの４色のトナーを使う黒画像）の定着時、粘弾特性が低いトナーが過剰な熱を受けてホットオフセットを起こし、光沢度が低下してしまう場合があった。そこで本発明の各実施例においては、写真画像などの光沢度を高くするためにプロセスブラックを用いて黒画像を形成する時は、記録材に最も近い位置に配置されるトナーを下層トナー、記録材から最も遠い位置に配置されるトナーを上層トナー、下層トナーと上層トナーの間に配置されるトナーを中間層トナーとしたとき、下層トナーの貯蔵弾性率が最も高く、上層トナーの貯蔵弾性率が次に高く、中間層トナーの貯蔵弾性率が最も低くなるようにしている。これにより、ホットオフセットによる影響を低減し、光沢度の低下を抑制することが可能となる。また本発明では、文字画像など低光沢の黒画像を必要とする場合は、記録材に近い位置に配置される下層トナーとして用いられる単色ブラックを使用することによって、光沢度を低くすることができる。したがって、写真画像に対応する高光沢な黒画像をホットオフセットの発生なく実現するとともに、黒文字に対応する低光沢な黒画像を実現できる。

［構成１］
複数色のトナーを用いて複数のトナー像を形成し、前記複数のトナー像を重畳して記録材に印刷する画像形成装置であって、
前記複数のトナーは、互いに色が異なる第１のトナー、第２のトナーおよび第３のトナーを含み、
前記第１のトナーを用いた第１のトナー像、前記第２のトナーを用いた第２のトナー像、および、前記第３のトナーを用いた第３のトナー像を形成する画像形成部と、
前記記録材から近い順に、前記第１のトナー像、前記第２のトナー像および前記第３のトナー像を重畳して前記記録材に転写する転写手段と、
前記記録材を、前記トナー像が転写された側から加熱する加熱手段を有し、前記加熱手段により前記トナー像を加熱して溶融させ前記記録材に定着させる定着手段と、
を備え、
前記第１のトナー、前記第２のトナーおよび前記第３のトナーのうち、前記第１のトナーの弾性率が最も高く、前記第２のトナーの弾性率が最も低い
ことを特徴とする画像形成装置。
［構成２］
前記第１のトナーの色はブラックであり、
黒色の画像を形成するときは、前記第１のトナーのみを用いる単色ブラックと、前記複数のトナーのすべてを用いるプロセスブラックとを選択することが可能である
ことを特徴とする構成１に記載の画像形成装置。
［構成３］
画像形成するときのモードを高光沢モードと低光沢モードの間で選択可能であり、前記高光沢モードにおいては前記黒色の画像が前記プロセスブラックで形成され、前記低光沢モードにおいては前記黒色の画像が前記単色ブラックで形成される
ことを特徴とする構成２に記載の画像形成装置。
［構成４］
前記黒色の画像が写真画像であるときは前記黒色の画像が前記プロセスブラックで形成され、前記黒色の画像が文字画像であるときは前記黒色の画像が前記単色ブラックで形成される
ことを特徴とする構成２に記載の画像形成装置。
［構成５］
前記画像形成部は、前記第２のトナーおよび前記第３のトナーのいずれとも色が異なる第４のトナーをさらに用いて第４のトナー像を形成するものであり、
前記第２のトナー、前記第３のトナーおよび前記第４のトナーは、イエロー、シアンおよびマゼンタのいずれかの色に対応する
ことを特徴とする構成２から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
［構成６］
前記定着手段は、前記加熱手段を内蔵する定着フィルムと、前記定着フィルムとの間で前記記録材を加圧する定着ニップ部を形成する加圧ローラと、を有し、
前記記録材は、前記トナー像が転写された面が前記定着フィルムの側を向くように、前記定着ニップ部に搬送される
ことを特徴とする構成１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
［構成７］
前記定着ニップ部において、前記記録材の搬送方向の上流側における加圧力よりも、前記搬送方向の下流側における加圧力の方が強い
ことを特徴とする構成６に記載の画像形成装置。
［構成８］
前記加熱手段は、前記記録材の搬送方向において前記定着ニップ部の前端から後端にわたる領域に配置され、前記加熱手段が前記後端の側において前記加圧ローラに向けて突出する凸形状を有することにより、前記搬送方向の下流側における加圧力が強くなる
ことを特徴とする構成７に記載の画像形成装置。
［構成９］
前記画像形成部は、前記第１のトナー像を形成する第１の画像形成部、前記第２のトナー像を形成する第２の画像形成部、および、前記第３のトナー像を形成する第３の画像形成部を有し、
前記複数のトナー像が、前記第３のトナー像、前記第２のトナー像および前記第１のトナー像の順に重畳して転写される中間転写体をさらに備え、
前記複数のトナー像は、前記中間転写体から前記記録材に転写される
ことを特徴とする構成１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。

５：プロセスステーション、６：転写ローラ、３０：定着器、５０：画像形成部、１００：画像形成装置、Ｐ：記録材

Claims (9)

1. 複数色のトナーを用いて複数のトナー像を形成し、前記複数のトナー像を重畳して記録材に印刷する画像形成装置であって、
   前記複数のトナーは、互いに色が異なる第１のトナー、第２のトナーおよび第３のトナーを含み、
   前記第１のトナーを用いた第１のトナー像、前記第２のトナーを用いた第２のトナー像、および、前記第３のトナーを用いた第３のトナー像を形成する画像形成部と、
   前記記録材から近い順に、前記第１のトナー像、前記第２のトナー像および前記第３のトナー像を重畳して前記記録材に転写する転写手段と、
   前記記録材を、前記トナー像が転写された側から加熱する加熱手段を有し、前記加熱手段により前記トナー像を加熱して溶融させ前記記録材に定着させる定着手段と、
   を備え、
   前記第１のトナー、前記第２のトナーおよび前記第３のトナーのうち、前記第１のトナーの弾性率が最も高く、前記第２のトナーの弾性率が最も低い
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１のトナーの色はブラックであり、
   黒色の画像を形成するときは、前記第１のトナーのみを用いる単色ブラックと、前記複数のトナーのすべてを用いるプロセスブラックとを選択することが可能である
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 画像形成するときのモードを高光沢モードと低光沢モードの間で選択可能であり、前記高光沢モードにおいては前記黒色の画像が前記プロセスブラックで形成され、前記低光沢モードにおいては前記黒色の画像が前記単色ブラックで形成される
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記黒色の画像が写真画像であるときは前記黒色の画像が前記プロセスブラックで形成され、前記黒色の画像が文字画像であるときは前記黒色の画像が前記単色ブラックで形成される
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記画像形成部は、前記第２のトナーおよび前記第３のトナーのいずれとも色が異なる第４のトナーをさらに用いて第４のトナー像を形成するものであり、
   前記第２のトナー、前記第３のトナーおよび前記第４のトナーは、イエロー、シアンおよびマゼンタのいずれかの色に対応する
   ことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 前記定着手段は、前記加熱手段を内蔵する定着フィルムと、前記定着フィルムとの間で前記記録材を加圧する定着ニップ部を形成する加圧ローラと、を有し、
   前記記録材は、前記トナー像が転写された面が前記定着フィルムの側を向くように、前記定着ニップ部に搬送される
   ことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記定着ニップ部において、前記記録材の搬送方向の上流側における加圧力よりも、前記搬送方向の下流側における加圧力の方が強い
   ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記加熱手段は、前記記録材の搬送方向において前記定着ニップ部の前端から後端にわたる領域に配置され、前記加熱手段が前記後端の側において前記加圧ローラに向けて突出
   する凸形状を有することにより、前記搬送方向の下流側における加圧力が強くなる
   ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記画像形成部は、前記第１のトナー像を形成する第１の画像形成部、前記第２のトナー像を形成する第２の画像形成部、および、前記第３のトナー像を形成する第３の画像形成部を有し、
   前記複数のトナー像が、前記第３のトナー像、前記第２のトナー像および前記第１のトナー像の順に重畳して転写される中間転写体をさらに備え、
   前記複数のトナー像は、前記中間転写体から前記記録材に転写される
   ことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
   

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