JP2004094074A

JP2004094074A - Image forming method and apparatus

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Publication number: JP2004094074A
Application number: JP2002257458A
Authority: JP
Inventors: Motofumi Baba; 馬場　基文
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2002-09-03
Filing date: 2002-09-03
Publication date: 2004-03-25
Anticipated expiration: 2022-09-03
Also published as: JP4345277B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus excellent in quick starting ability and energy saving, effectively utilizing heat energy, keeping the glossiness of a transferred image and the transferability of a low density part image excellent and maintaining high image quality. <P>SOLUTION: The image forming method includes a colorless transparent image forming stage A for forming a thermoplastic colorless transparent layer at a spot corresponding to all or one part of the image forming area of an image carrying and feeding body, a colored image forming stage B for forming a colored image layer by thermoplastic colored particulates based on image information on the colorless transparent layer formed on the image carrying and feeding body, a heating and melting stage C for thermally melting the colorless transparent layer and the colored image layer formed on the image carrying and feeding body by heating the image carrying and feeding body after the stages A and B, and a pressure transferring and fixing stage D for transferring and fixing the image in a state where the colorless transparent layer and the colored image layer thermally melted on the image carrying and feeding body are made to press-contact with recording material and the temperature of the respective layers at the exit of a press-contact nip area is equal to or under a softening point temperature after the stage C. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写機、プリンタ、ファクシミリなどで用いられる画像形成方法に係り、特に、像担持搬送体上に有色画像層を転写し、この像担持搬送体上に転写された有色画像層を加熱溶融して記録材に転写定着する態様において有効な画像形成方法及びその装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来における画像形成方法の代表的なものとしては、例えば電子写真方式による画像形成方法がある。
この種の画像形成方法としては、例えば感光体ドラム等の像担持体上に画像情報に基づく静電潜像を形成し、その静電潜像を微小な熱可塑性の着色粒子であるトナーで静電的に現像して像担持体上にトナー像を形成した後、そのトナー像を所望の記録材（例えば記録紙）に静電的に転写し、次に、記録紙上のトナー像を加熱して記録紙に定着して最終的に記録紙上に画像を形成するものが一般的である。
【０００３】
近年では、コンピュータの発達、カラーディスプレイの普及、通信ネットワークの整備、大容量記憶媒体の出現、スキャナやディジタルカメラの普及などにより、高画質のカラー画像出力装置への期待が高まり、電子写真方式の画像形成装置の分野でも高画質のカラー画像形成装置の開発が盛んに行われている。
この種のカラー画像形成装置では、従来の文字情報や線画像を中心とした単色画像形成装置と比較して、濃淡表現を中心とした面画像が中心となるため、画像の濃度均一性に対する要求が非常に厳しいものとなる。
【０００４】
しかしながら、カラー画像形成装置では、各色のトナー像を重ね合わせるためにトナー層厚が厚くなり、それに起因して、トナー像が転写される転写部におけるトナーの飛散や転写ムラが発生し、画質の劣化を招きやすいという技術的課題がある。
ここで、静電転写方式では、トナー像の転写効率はトナー層に印加される電界の強さに比例して増加するので、トナー層厚の不均一性や記録紙の表面凹凸および電気物性ムラなどにより電界の強さが変動すると、転写効率も変動してしまい転写ムラが発生しやすくなる。
また、単純に転写電界を強くすると、いわゆるパッシェン放電が生じてトナー層に印加される電界の強さが低下したり、トナーの一部が逆極性に帯電されたりして転写効率は逆に減少してしまう。従って、転写効率はある電界値でピークを示し、一般的に静電転写方式における転写効率のピーク値は１００％に達することはなく、最大でも９５％程度にとどまる。
【０００５】
このように、感光体などのトナー像担持体上に形成されたトナー像を記録紙に直接転写する方式では、主に記録紙の凹凸などの表面性状や電気物性ムラによって電界の強さが変動して転写ムラが発生する。
また、記録紙はそれ自体の電気物性にムラがあるばかりでなく吸湿性が高いことから、吸湿によっても電気抵抗値が大きく変動してしまうので、更に転写ムラが発生し易い。
【０００６】
更に、画像形成装置に使用される記録紙の種類は多様であり、特にオフィスやパーソナルユースでは表面凹凸が大きい普通紙やラフ紙が使用されることが多く、この表面凹凸による転写効率の変動も転写ムラに大きい影響を及ぼす。
更にまた、トナー像担持体上にそれぞれ独立に形成された各色のトナー像を記録紙上に重ね転写する際に、各色のトナー像を転写する毎に上記のように転写ムラが発生し、それが累積されると、濃度ムラが一層顕著になるため、高画質な画像を安定して形成することが困難である。
【０００７】
これに対して、トナー像担持体上のトナー像を記録紙に直接転写せず、例えば中間転写ベルトなどの中間転写体を介して記録紙に対し間接的に転写する中間転写方式が既に提案されている。
この中間転写方式は、表面性および電気物性が十分に管理されている中間転写体、例えば中間転写ベルトを利用するもので、トナー像担持体上に形成した各色のトナー像を中間転写ベルト上に重ね合わせるように一次転写して多色トナー像を形成し、この中間転写ベルト上に形成された多色トナー像を記録紙に二次転写する方式である。
【０００８】
この中間転写方式の画像形成装置では、一次転写時の転写効率の変動が少なく、中間転写ベルト上には、記録紙に直接転写する方式における画像と比較して転写ムラの極めて少ない画像を得ることができる。
しかしながら、中間転写ベルトを使用した場合、中間転写ベルト上に形成された多色トナー像を記録紙に転写する二次転写時の転写効率が大きな問題となる。すなわち、二次転写では、上記のように記録紙の表面凹凸や電気物性ムラの影響を受け易い。
また、中間転写ベルト上に形成された多色トナー像は、多いところでは三層以上、少ないところでは一層以下というようにトナー層厚の変動が大きいため、トナー像に一定の電界を印加することは極めて難しい。
【０００９】
従って、中間転写ベルトを使用した画像形成装置では、中間転写ベルト上に形成された、濃度ムラの少ない多色トナー像を、記録紙にそのまま二次転写することができず、結果として、転写ムラの少ない高画質のカラー画像を得ることはできない。
特に、二次転写時における転写ムラは、中間転写ベルト上のトナー層厚の影響を強く受けるために、記録紙上に転写されるカラー画像の色バランスが大きくずれてしまい、高画質のカラー画像を得ることが難しいという問題もある。
【００１０】
また、この種の中間転写型の画像形成装置にあっては、中間転写ベルトから記録紙に対して二次転写されたトナー像を二次転写部位以外の部位で定着装置により加熱定着させる方式が一般的である。
ところが、この種の方式の場合、転写工程と定着工程とが別れているため、例えば転写工程において紙粉等がトナー像担持体に悪影響を与えやすく、また、定着工程において熱効率が悪くなり易く、更に、転写部位から定着部位に至るまでの間、記録紙上に担持戯れされたトナー像が乱れ易いという不具合がある。
【００１１】
そこで、これらの問題に対して、例えば中間転写型の画像形成装置において、二次転写部位で静電転写方式を用いない方式（非静電転写方式）を採用し、かつ、転写同時定着方式を採用したものも多く知られている。
例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３等に示すように、トナー像担持体上に形成されたトナー像を、中間転写ベルトに静電的に一次転写し、上記中間転写ベルトの回転に伴い中間転写ベルト上のトナー像を二次転写位置まで移行させ、当該二次転写位置で加熱、加圧の作用によって記録紙にトナー像を転写同時定着するようにしたものが既に提案されている。
この転写同時定着方式においては、記録紙へのトナー像転写は非静電的に行われるので、上記のような静電転写方式における画像品質の劣化が生じることは少ない。
尚、二次転写部において圧力転写方式のみを採用する先行技術も提案されている（例えば、特許文献４参照）が、単に圧力転写だけであると、転写効率が低いという点で好ましくなく、二次転写部においては通常加熱、加圧方式が採用される。
【００１２】
ここで、転写同時定着方式において、加熱加圧方式を採用する他の変形態様を挙げると、以下のようなものがある。
例えば特許文献５、特許文献６所載の技術は、記録材の加熱を行わずに、中間転写ベルト上のトナーを放射加熱手段によってその融解温度まで選択的に加熱し、この中間転写ベルト及びこれに転写されたトナー像を記録材に当接させて転写、定着させるものである。
また、特許文献７所載の技術は、中間転写体ベルト及びこれに転写されたトナー像を予め加熱するとともに、記録材を加熱した状態で両者を圧接し、トナー像を記録材上に転写、定着させるものである。
更に、特許文献８所載の技術は、中間転写ベルト上のトナー像を記録材に圧接するニップ部（転写定着領域）の手前で、トナーを予備的に加熱するものである。すなわち、加熱ロールに中間転写ベルトを９０°以上巻き付け、記録材とのニップ部手前側に位置する加熱ロールの熱を利用してトナーを予備的に加熱し、トナーの溶融温度の付近までトナー温度を上昇させる。その後、ニップ部において、トナーを更に加熱して溶融させ、トナー像を記録材に転写するとともに定着するようにしたものである。
【００１３】
更に、この転写同時定着方式を改良したものとして、特許文献９、特許文献１０および特許文献１１などを挙げることができる。
これらの公報には、中間転写ベルトから記録紙へのトナー像の移行を完全に行わせるために、中間転写ベルトと記録紙を加熱および加圧してトナー像を記録紙に転写させるとともに、トナー間の凝集力がトナーと中間転写ベルトとの接着力より大きくなるまで密着状態のまま搬送し、冷却後、記録紙を中間転写ベルトから剥離するという画像形成方法が開示されている。
更にまた、例えば特許文献１２には、電磁誘導発熱層を有した小熱容量の中間転写ベルトを加熱する領域と、ニップ域にて転写同時定着する領域とを分け、中間転写ベルトを加熱した熱エネルギとニップ域の圧力とで転写同時定着を行うようにした技術も提案されている。
【００１４】
【特許文献１】
特開昭５０−２３２３４号公報（第２−第４頁，第１図）
【特許文献２】
特開昭５７−８５６９号公報（第２−第４頁，第１図）
【特許文献３】
特開平９−１５９３３号公報（特許請求の範囲請求項１，図１）
【特許文献４】
特開昭４９−２０９号公報（第１−第２頁，第１図）
【特許文献５】
特開平４９−７８５５９号公報（特許請求の範囲，第１図）
【特許文献６】
特開昭５０−１０７９３６号公報（特許請求の範囲，第１図）
【特許文献７】
特開昭５７−１６３２６４号公報（特許請求の範囲第１項，第１図）
【特許文献８】
特公昭６４−１０２７号公報（特許請求の範囲，第１図）
【特許文献９】
米国特許第２９９０２７８号明細書（第６欄〜８欄，Ｆｉｇ．１）
【特許文献１０】
特開平５−１９６４２号公報（特許請求の範囲請求項２，図１）
【特許文献１１】
特開平５−２４９７９８号公報（特許請求の範囲請求項２，図１）
【特許文献１２】
特開平１１−３５２８０４号公報（特許請求の範囲請求項１，図１）
【特許文献１３】
特開昭６３−５８３７４号公報（特許請求の範囲，第１１図）
【特許文献１４】
特開平４−２７８９６７号公報（特許請求の範囲，図３）
【特許文献１５】
特開平４−２０４６６９号公報（第２−第４頁，第１図）
【特許文献１６】
特開平４−２０４６７０号公報（特許請求の範囲第１項，第１図）
【特許文献１７】
特開平７−７２６９６号公報（特許請求の範囲，図１）
【特許文献１８】
特開平５−２３２８４０号公報（特許請求の範囲，第１図）
【特許文献１９】
特開昭６３−９２９６４号公報（特許請求の範囲，第１図）
【特許文献２０】
特開昭６３−９２９６５号公報（特許請求の範囲，第１図）
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような非静電転写方式を採用した画像形成方法には、次のような技術的課題がある。
例えば二次転写部位のニップ域内で加熱加圧方式にて転写同時定着を行う態様にあっては、熱容量の大きい加圧部材（加圧ロール）を加熱しなければならず、省エネルギ、ウォームアップタイムの短縮が困難であるほか、加圧部材に熱を奪われることから、熱エネルギの利用効率が悪いという技術的課題がある。
【００１６】
また、加熱加圧された中間転写ベルト上のトナー像を冷却した後に、中間転写ベルトから記録紙を剥離する方式（例えば特許文献１０参照）において、画像形成テストを行ったところ、低濃度部の画像や細線および細かい文字の細部が転写されずに抜け落ちてしまうという技術的課題が見られた。
これは、トナー像と記録紙表面との接触状態によるものであり、中間転写ベルト上に形成されたトナー像の構造と記録紙の表面性状に起因している。
【００１７】
一般的に、熱融着したトナーの凝集力Ｆｔは大きく、所望の温度まで冷却されていればＦｒ＜Ｆｔ，Ｆｐ＜Ｆｔが成立する。但し、Ｆｒはトナーの中間転写ベルトとの付着力、Ｆｐはトナーの記録紙との付着力である。
また、Ｆｒは、中間転写ベルト表面のトナーに対する離型性を高くするように処理することによって小さくすることができるので、Ｆｒ＜Ｆｐなる関係を比較的容易に実現することができる。
【００１８】
しかしながら、トナー像を挟む形で中間転写ベルトと記録紙を密着させた際に、トナー像と記録紙とが十分に接触されていないと、Ｆｒ＞Ｆｐとなってしまい、トナー像は記録紙へ転写されず中間転写ベルト上に残留してしまう。
また、Ｆｔ＜ＦｒおよびＦｔ＜Ｆｐである場合は、トナー像の一部のみが記録紙に転写され、トナー像の一部は中間転写ベルトに残留してしまう。
更に、記録紙として表面凹凸の小さい平滑紙を使用した場合には、中間転写ベルト上のトナー像をすべて記録紙に転写することができるが、記録紙として表面凹凸の大きいラフ紙を使用した場合には、単色画像の低濃度部や細線および細かい文字の細部などに相当する個所では、トナー像と記録紙とが一部しか接触しない画素や、全く接触しない画素が発生する。
従って、Ｆｒ＜Ｆｐなる力関係を満足することができず、トナー像が記録紙に転写されずに転写抜けとなってしまう。
【００１９】
この問題を解決する方法として、中間転写ベルトに弾性層を具備させ、弾性層を加圧することにより記録紙の表面凹凸に沿って変形させ、トナー像と記録紙との密着性を上げることが考えられるが、そのためには中間転写ベルトに数十μｍ以上の弾性層を形成しなければならない。
しかしながら、このような厚い中間転写ベルトを用いると、中間転写ベルトを加熱するのに大きなエネルギーを要し、消費エネルギの非常に大きな画像形成装置となってしまう。また、一般に、弾性部材の熱伝導率は低く、熱源からの熱を中間転写ベルトを介してトナー像に伝達するに際し、トナー像を加熱するのに時間がかかるため、連続して高速に画像を形成することができない。
【００２０】
これに対し、二次転写部位のニップ域手前で加熱、ニップ域内で加圧を行う態様（例えば特許文献１２参照）にあっては、確かに、オンデマンド性（クイックスタート性）に優れ、省エネルギで、熱エネルギの有効活用が可能な構成を有しているかも知れない。
ところが、この方式にあっては、上述したように、例えば有色トナー濃度の低い画像部では、トナーが孤立しており、溶融トナーの凝集力が少ないために、中間転写ベルトから記録紙に転写し難いという技術的課題が残存する。
これを防止するには、孤立トナーと中間転写ベルト表面とを密着させるために、中間転写ベルトに少なくとも５０μｍ以上の弾性層を具備させることが必要になるが、上述したように、中間転写ベルトの熱容量を増加させることから、熱エネルギの有効活用ができないという技術的課題が残存してしまう。
【００２１】
一方で、従来のカラー画像には、定着されたトナーの粒子形状が残っているとともに、バインダ樹脂や色剤の記録紙へのしみ込みにより記録紙自身の凹凸形状も残っており、印刷や銀塩写真方式で得られた画像と比較して、不規則に荒れた表面形状となっている。
このため、画像表面での乱反射が起こり、仮に、トナーの粒子形状をできるだけ画像に反映させないように高分散顔料や、小粒径トナーを用いたとしても、粒状性、光沢、さらには色調等が悪い画像となってしまうことがわかっている。
ここで、トナー粒子形状および記録紙の凹凸影響の程度は、画像の濃度によって大きく異なっており、背景部や低濃度部、高濃度部といった画像の種類で、画像の光沢や粒状性、色調等が変わってしまい、印刷や銀塩写真で得られた画像と比較して滑らかさのない不自然な画像となっている。
また、記録紙における凹凸の影響の程度は、記録紙の種類によって大きく異なっており、低価格な表面の荒れた記録紙では高い画像光沢や粒状性を得ることが困難となっている。
特に、転写同時定着方式のうち、ニップ域手前で加熱、ニップ域内で加圧という方式にあっては、低濃度部における画像オフセットに加えて、低濃度部における光沢度が低いという技術的課題が顕著に見られた。
【００２２】
このような光沢不良、粒状性不良の技術的課題を解決するために、単に、現像剤量を増加させた場合、高濃度部分では、定着後表面に記録材の凹凸が反映され難く高光沢が得られるものの、非画像部（背景部）では効果が得られない。
更に現像剤量を多くすると、一般にトナーの帯電量が低下するため、背景部がかぶってしまうといった技術的課題をもつ。
そこで、前記のような問題点を解決するためには、例えば特許文献１３、特許文献１４，特許文献１５、特許文献１６、特許文献１７、特許文献１８等のように、カラートナーに加えて透明トナーを記録材に転写、定着する方法や、例えば特許文献１９、特許文献２０等のように、記録材上に予め透明樹脂をコートする方法が提案されている。
【００２３】
しかしながら、これらの方法を採用した画像形成装置は、いずれも、オンデマンドで装置がスタートしない（クイックスタート性）、省エネルギ性に劣る、等の技術的課題が見られた。
【００２４】
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、クイックスタート性に優れ、省エネルギで熱エネルギを有効活用でき、しかも、転写画像の光沢性、低濃度部画像の転写性を良好に保ち、高画質を維持することができる画像形成方法及びその装置を提供するものである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明は、図１（ａ）に示すように、像担持搬送体の作像領域の全部若しくは一部に対応した箇所に熱可塑性無色透明層を形成する無色透明作像工程Ａと、像担持搬送体上に形成された無色透明層上に、画像情報に基づいて熱可塑性有色微粒子による有色画像層を形成する有色作像工程Ｂと、無色透明作像工程Ａ、有色作像工程Ｂが行われた後に像担持搬送体を加熱し、像担持搬送体上に形成された無色透明層及び有色画像層を熱溶融させる加熱溶融工程Ｃと、この加熱溶融工程Ｃ後に、像担持搬送体上にて熱溶融された無色透明層、有色画像層を記録材に圧接させ且つ圧接ニップ域出口における各層温度が軟化点温度以下になる状態にて転写定着する加圧転写定着工程Ｄとを備えたことを特徴とするものである。
【００２６】
このような技術的手段において、像担持搬送体は、画像（無色透明層、有色画像層）を担持して搬送するものであれば、ベルト状、ドラム状を問わず広く含むが、熱容量を小さくするという観点からすれば、ベルト状が好ましい。
また、作像領域の全部若しくは一部とは、有色画像が全体として形成される作像領域（例えばＪＩＳ規格Ａ４判）の全領域に限らず、有色画像の存在する領域、あるいは、有色画像の例えば低濃度部の存在する領域などの一部をも対象とする趣旨である。
【００２７】
更に、無色透明層作像工程Ａの熱可塑性無色透明層とは、熱溶融した後に固化すると無色透明になる特性を有するものであればよく、無色トナー粒子等の無色透明微粒子、無色透明樹脂フィルムなどにより形成するようにすればよい。
また、有色作像工程Ｂの熱可塑性有色画像層とは、熱溶融した後に固化すると有色になる特性を有するもの（例えば有色トナー）を広く含み、各色成分画像を重合配置してもよいし、あるいは、各色成分画像を非重合配置するようにしてもよい。
【００２８】
更に、加熱溶融工程Ｃは、特に加熱手段が非接触であることを必須要件にはしていないが、加熱効率を考慮すると、非接触の加熱手段を用いることが好ましい。
また、加圧転写定着工程Ｄとは、転写同時定着することを明記したものであり、転写工程と定着工程とを別個に行う態様は除外される。
そして、加圧転写定着工程Ｄにおいて、「圧接ニップ域出口における各層温度が軟化点温度以下になる状態」を必須要件としたのは、トナー等の層形成材の凝集力が増大し、像担持搬送体から剥離する時のオフセットを防止するためである。
【００２９】
また、本件では、「無色透明作像工程＋有色作像工程」を採用したため、無色透明層上に有色画像層を形成することが可能になる。
このとき、層形成材の凝集力が増し、全ての有色画像層表面に押圧力を印加することができる。
更に、「加熱溶融工程＋加圧転写定着工程」を採用したため、無色透明層及び有色画像層は、加熱溶融された後、圧接ニップ域にて冷却剥離されることになり、有色画像層及び無色透明層は記録材側に確実に転写且つ定着される。
このため、本発明によれば、オフセットを防止でき、かつ、光沢度も均一化することができる。
また、微小なオフセットがあっても、ノンビジュアルな無色透明層であるため、次の作像サイクルに影響しない。よって、像担持搬送体に対するクリーニング装置を省略する態様も可能である。
【００３０】
更に、無色透明層の形成手法としては、例えば像担持搬送体の全面に均一に形成する態様、有色画像層に対応した箇所は薄く且つ有色画像層以外の箇所に厚く形成する態様、有色画像層に対応した箇所のみに形成する態様のうち、いずれか一つを設定したもの、又は、任意の複数の態様を選択可能としたものが挙げられる。
この場合において、複数のパターンを選択する手法を採用すれば、各パターンの特徴を生かして画像を形成することができる点で好ましい。
例えば全面均一形成手法によれば、無色透明層の形成手法が簡単であり、無色透明層の厚さを制御する手法にあっては、全体の画像層が平滑になる点で光沢性が均一になり易く、更に、有色画像層に対応して無色透明層を形成する手法にあっては、無色透明層の消費量を節約できる点で好ましい。
【００３１】
また、本発明は、画像形成方法に限られるものではなく、これを具現化した画像形成装置をも対象とする
この場合、本発明は、図１（ｂ）に示すように、ベルト状の像担持搬送体１と、この像担持搬送体１の作像領域の全部若しくは一部に対応した箇所に熱可塑性無色透明層３を形成する無色透明作像手段２と、像担持搬送体１の移動方向に対して無色透明作像手段２の下流側に設けられ、像担持搬送体１に形成された無色透明層３上に、画像情報に基づいて熱可塑性有色微粒子による有色画像層５を形成する有色作像手段４と、像担持搬送体１の移動方向に対して有色作像手段４の下流側に設けられ、像担持搬送体１を加熱することにより、像担持搬送体１上に形成された無色透明層３及び有色画像層５を熱溶融させる加熱手段６と、像担持搬送体１の移動方向に対して加熱手段６の下流側に設けられ、像担持搬送体１上にて熱溶融された無色透明層３、有色画像層５を記録材８に圧接させ且つ圧接ニップ域ｎ出口における各層３，５温度が軟化点温度以下になる状態にて転写定着する加圧手段７とを備えたことを特徴とするものである。
【００３２】
本件装置発明においては、像担持搬送体１は無色透明層３及び有色画像層５を担持搬送するものであれば適宜選定して差し支えないが、クイックスタート性を考慮すれば、像担持搬送体１は一般的に熱容量の小さいベルト状のものが好ましい。
ここで、像担持搬送体１の好ましい態様について検討する。
ベルト状の像担持搬送体１として例えば中間転写ベルトを例に挙げると、例えば溶融トナーの画像オフセット（残トナー）が発生せず、また、低濃度部の光沢度が低いという技術的課題を解決するには、中間転写ベルトは例えば厚さ５０μｍ以上の弾性層を必要としていた。この弾性層はポアソン比が０．４〜０．５、ヤング率が１〜１０Ｍｐａからなるゴム材料であり、一般的にはシリコーンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性弾性体が使用されていた。このようなゴム材料は熱伝導率が悪く、厚さが大きくなれば中間転写ベルトの熱容量が増加するために、クイックスタート性を実現する装置が提供できない。
そこで、クイックスタート性を得るためには、像担持搬送体１としては、弾性層は厚さを５０μｍ以下にすることが好ましく、更には弾性層のない態様を実現することが望ましい。
【００３３】
そして、像担持搬送体１のうち、弾性層を使用しない態様としては、構成する各機能層がポアソン比０．４以下、ヤング率１０Ｍｐａ以上の材料で構成されている態様が好ましい。
ここで、機能層としては、例えば裏面側から表面側に向かって基層、電磁誘導発熱層及び離型層の３つの機能層を備えた態様が挙げられ、この態様にあっては、電磁誘導による発熱を利用し、像担持搬送体１を加熱することができる。
また、像担持搬送体１として、裏面側から表面側に向かって少なくとも金属層及び離型層を備えた態様にあっては、金属層は強磁性を有する金属材料であることが好ましく、この態様によれば、電磁誘導による発熱を利用し、像担持搬送体１を有効に加熱することができる。
【００３４】
更に、像担持搬送体１としては、担持された画像の離型性を確保するために表面に予め離型層を備えているものが一般的であるが、像担持搬送体１としては、表面にオイルからなる離型層を備えたものであってもよい。
この態様によれば、像担持搬送体１の表面に予め離型層を形成しなくて済むため、離型層に伴う熱容量を削減することができる点で好ましい。
【００３５】
また、本発明において、無色透明作像手段２による無色透明層３としては、像担持搬送体１が弾性層を有していない態様であっても、実質的に弾性層機能を発揮し、同時に、光沢度を高める機能を発揮するものであることが好ましい。
すなわち、記録材８に有色画像層５を密着させるために、熱溶融した無色透明層３の軟弾性特性を利用するものであり、この無色透明層３により記録材８と有色画像層５との密着性を高め、かつ、有色画像層５の低濃度部の光沢度を高めるように作用する。
【００３６】
ここで、無色透明層３を構成する無色透明微粒子又は無色透明樹脂フィルムとしては、ポリエステル系、ポリスチレン系、ポリアクリル系、ポリオレフィン系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、エポキシ系、ポリウレア系などの一般トナー用に当業界で用いられる樹脂すべてから、透明性等を考慮して、適宜選択すればよい。透明性だけでなく、機械的な強度等を合わせ考慮すると、ポリエステル系樹脂が好ましい。
【００３７】
また、像担持搬送体１を加熱する加熱手段６としては、面状発熱体（セラミックヒータ、抵抗発熱体等）、電磁誘導によって加熱する加熱体やハロゲンランプを有する薄肉小径のヒートロールなど、像担持搬送体１に接触させて加熱を行っうものでもよいが、像担持搬送体１に熱源を接触させて熱を伝導するため、伝熱ロスが生じるばかりか、熱源自体が大きな熱容量を持つ点でクイックスタート性が困難になるという問題がある。
これらを防止するという観点からすれば、非接触で小熱容量のベルト状像担持搬送体１を加熱することが好ましく、非接触加熱を可能とする加熱手段６の代表的態様としては、例えば電磁誘導加熱装置が挙げられる。
但し、加熱手段６としては、像担持搬送体１上の画像を溶融加熱するものであればよいため、例えば加熱加圧方式を採用する場合のように、熱容量の大きな加圧部材を接触配置する必要がない分、像担持搬送体１を極めて短時間で加熱する事が可能になり、像担持搬送体１上の像形成材料は瞬時伝熱により加熱溶融される。これにより、余分な熱容量分に熱エネルギを与えることなく、熱エネルギの有効活用が可能になり、クイックスタート性、省エネルギ性に優れる。
【００３８】
ここで、加熱手段６として電磁誘導加熱装置を用いる場合について説明する。本態様の代表例としては、ベルト状の像担持搬送体１に電磁誘導によって渦電流が流れてジュール発熱する電磁誘導発熱層を設け、加熱領域近傍に高周波の交流電圧を印加可能な励磁コイルを配設するものが挙げられる。
このとき、励磁コイルから発生した交番磁界が薄い発熱層を貫くような方向に配設すると十分な発熱が可能となる。
発熱層は厚さに応じて材料を、励磁コイルには電源から印加する交流電圧の周波数を適切に選択しないと効率の良い加熱状態は得られない。
これは電源の容量やコストを考えると大変重要な選択となる。
【００３９】
本発明において、電磁誘導加熱装置を用いる場合は１〜２０μｍの銅、アルミニウム、銀またはこれらと同等以下の固有抵抗値（２．７×１０^−８Ω・ｍ）を有する導体を用い、周波数を２０ｋ〜１００ｋＨｚを印加することで効率よく像担持搬送体１を加熱するようにすればよい。
発熱層の厚さは像担持搬送体１の熱容量を可能な限り小さくしたいため、厚さは薄ければ薄いほど良いが、薄くすればするほど抵抗値が増し、渦電流が流れ難くなるため、少なくとも１μｍ以上が望ましい。１μｍ未満であると周波数を高く設定しなければならず、放射ノイズなどの影響が大きくなるばかりか、電源損失も大きくなるといった問題や、コストが高くなるといった問題がある。
【００４０】
また、均一な１μｍ未満の発熱層を有する像担持搬送体１は発熱層が極めて薄いため、発熱層に亀裂が生じたり破断する場合もあり、信頼性の高い加熱状態を保つための耐久性が乏しい。
一方、２０μｍを超える厚さでは熱容量が大きくなり、所定の温度に像担持搬送体１を加熱するのに時間を要し、瞬敏な加熱が難しくなるため、クイックスタート性が劣る。更に、抵抗値が低くなるため、上述した材料では渦電流は流れるもののジュール発熱し難くなるといった問題が顕在化し、固有抵抗の高い鉄やニッケルなどの材料を選択する必要がある。
【００４１】
更に、像担持搬送体１は、１〜２０μｍ厚さの薄い上記弱磁性金属を電磁誘導発熱層に採用した場合には、この層を支持する基層が必要となる。
基層は金属よりも耐熱性樹脂のほうが熱容量の観点から望ましいが、金属を使用する場合には基層は電磁誘導発熱層の機能も兼用することが望ましい。
このとき、像担持搬送体１としての強度と電磁誘導発熱が可能な金属材料は鉄や磁性ステンレス、ニッケルなどの強磁性金属が望ましい。
【００４２】
更にまた、加圧手段７としては、圧接ニップ域ｎにて像担持搬送体１上の熱溶融された無色透明層３、有色画像層５を所定の温度条件の下で記録材８に圧接させるものであれば適宜選定して差し支えないが、非加熱状態で像担持搬送体１上にて熱溶融された無色透明層３、有色画像層５を記録材８に圧接させるものが好ましい。
本態様によれば、「非加熱状態」であると、加圧時において、圧接ニップ域ｎにて像担持搬送体１と記録材８との間を確実に冷却剥離することが可能である点で好ましい。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
◎実施の形態１
図２は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す。
同図において、この画像形成装置は、周面が周回移動する中間転写ベルト３０を備えており、この中間転写ベルト３０と対向する位置に、夫々無色透明作像ユニット１２０及びイエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの各有色トナー像を形成する四つの有色作像ユニット２０（具体的には２０ａ〜２０ｄ）が配設されている。
本実施の形態では、無色透明作像ユニット１２０は無色透明トナー像を形成するものであり、有色作像ユニット２０（２０ａ〜２０ｄ）に対し中間転写ベルト３０の移動方向上流側に配置されている。尚、有色作像ユニット２０ａ〜２０ｄの配列は適宜設計変更可能である。
【００４４】
そして、本実施の形態においては、無色透明作像ユニット１２０及び有色作像ユニット２０（２０ａ〜２０ｄ）は、ＯＰＣ又はａ−Ｓｉ等の感光体からなる記録ドラム２１と、この記録ドラム２１表面を帯電するコロナ帯電器などの帯電装置２２と、記録ドラム２１に対して各色信号に応じたレーザ光を照射して潜像を形成するレーザスキャナ、ミラー等で構成される露光装置２３と、無色透明、イエロ、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを夫々収容し、記録ドラム２１上の潜像を対応するトナーにて可視像化する現像装置２４と、記録ドラム２１上の残留トナーを清掃するクリーナ２５とを備えている。
そして、中間転写ベルト３０を挟んで各記録ドラム２１と対向する部位には図示外の一次転写装置（例えば一次転写ロール）が配設されており、各記録ドラム２１上の各色トナー像を中間転写ベルト３０側に一次転写させるようになっている。
尚、一次転写方式として、中間転写ベルト３０の上側に一次転写ロールを配設し、これに転写バイアスを印加する方式に代えて、後述するように、中間転写ベルト３０の電磁誘導発熱層３０ｂに直接転写バイアスを印加するようにしても差し支えない。
【００４５】
また、本実施の形態において、中間転写ベルト３０は三つの張架ロール３１〜３３によって周回可能に張架されている。
ここで、張架ロール３１は中間転写ベルト３０に張力を与えるテンションロール、張架ロール３２は従動ロール、張架ロール３３は中間転写ベルト３０を駆動し且つ中間転写ベルト３０上の各色トナー像を転写、定着するための加圧定着装置５０の一要素であるバックアップロールである。
そして、本実施の形態では、加圧定着装置５０は、バックアップロール３３と、中間転写ベルト３０をバックアップロール３３側に加圧する加圧ロール３４とを備えており、中間転写ベルト３０と加圧ロール３４とが圧接されるニップ域（二次転写部）に、図示しない搬送デバイスにより送り込まれた記録材としての記録紙６０に中間転写ベルト３０上のトナー像を転写、定着するようになっている。
【００４６】
更に、本実施の形態では、中間転写ベルト３０の加圧定着装置５０よりも上流側には電磁誘導加熱装置４０が設けられている。
この電磁誘導加熱装置４０は、図２に示すように、中間転写ベルト３０を被加熱体とし、この中間転写ベルト３０に対して変動磁界生成用の励磁コイル４１を非接触配置したものである。
【００４７】
本実施の形態において、中間転写ベルト３０は、例えば図３（ａ）に示すように、耐熱性の高いシート状部材からなる基層３０ａと、その上に積層された電磁誘導発熱層（導電層）３０ｂと、最も上層となる表面離型層３０ｃとの三層を基本的に備えていることが好ましい。
ここで、基層３０ａは厚さ１０〜１００μｍの耐熱性の高いシートであることが好ましく、例えばポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルケトン、ポリサルファン、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリアミド等の耐熱性の高い樹脂に、導電性を有する例えばカーボンブラック等の導電材を分散した構成を好適とするが、この限りではない。
【００４８】
この基層３０ａの外周上に電磁誘導発熱層３０ｂとして、鉄やコバルトの層、メッキ処理によって例えばニッケル・銅・クロム等の金属層を１〜５０μｍの厚みで形成している。特に、２０μｍ以下の厚さであれば、２〜１５μｍの厚さを有する銅は電磁誘導加熱しやすく、かつ、転写定着後の中間転写ベルト３０の冷却もし易くなるため、余剰な熱を蓄積させず、熱エネルギの利用効率に優れた加熱形態が実現できる。
【００４９】
更に、表面離型層３０ｃは画像当接面であり、例えば厚さ０．１〜１００μｍの離型性の高いシート又はコート層であることが好ましく、例えば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、ポリテトラフルオロエチレン、シリコーン共重合体、シリコーンゴムまたはそれらの複合層等がある。
ここで、表面離型層３０ｃの材料は画質に大きな影響を与えるものであり、離型材料が弾性部材の場合はトナーを包み込むような状態で密着するために画像の劣化が少なく画像光沢も均一である。しかし、離型材料が樹脂のように弾性がない場合には、圧接部でトナーが記録材に完全密着しにくいため、転写定着不良や画像光沢むらが生じ易い。特に表面粗さの大きい記録材の場合は顕著である。
尚、図３（ｂ）に示すように、基層３０ａ、電磁誘導発熱層３０ｂ及び表面離型層３０ｃからなる中間転写ベルト３０に更に弾性層３０ｄを付加する態様はあり得るが、この弾性層３０ｄを厚く設定すると、その分、中間転写ベルト３０の熱容量が嵩んでしまう点で好ましくない。
【００５０】
また、本実施の形態で用いられる電磁誘導加熱装置４０の動作原理を図４に示す。
同図において、電磁誘導加熱装置４０は、励磁コイル４１に対し励磁回路４２から交流電圧を印加し、これによって励磁コイル４１の周囲には中間転写ベルト３０の厚さ方向に向かう変動磁界Ｈを生成するものである。
この変動磁界Ｈが電磁誘導発熱層３０ｂに作用すると、この磁界の変化を妨げる磁界を生じるように電磁誘導発熱層３０ｂに渦電流Ｉｃが発生する。
【００５１】
この渦電流Ｉｃは表皮効果のためにほとんど電磁誘導発熱層３０ｂの励磁コイル４１側の面に集中して流れ、中間転写ベルト３０の電磁誘導発熱層３０ｂの表皮抵抗Ｒｓに比例した電力で発熱を生ずる。
ここで、角周波数をω、透磁率をμ、固有抵抗をρとすると、表皮深さδは次式（１）で示される。
δ＝√（２ρ／ωμ）　　　　　　　　　……（１）
更に、表皮抵抗Ｒｓは次式（２）で示される。
Ｒｓ＝ρ／δ＝√（ωμρ／２）　　　……（２）
更にまた、中間転写ベルト３０の電磁誘導発熱層３０ｂに発生する電力Ｐは、中間転写ベルト３０中を流れる電流をＩｆとすると次式（３）で表せる。
Ｐ＝Ｒｓ∫｜Ｉｆ｜２ｄＳ　　　　　　　　　　　……（３）
【００５２】
従って、表皮抵抗Ｒｓを大きくするか、あるいは、中間転写ベルト３０中を流れる電流Ｉｆを大きくすれば、電力Ｐを増すことができ、発熱量を増やすことが可能となる。表皮抵抗Ｒｓを大きくするには、周波数ωを高くするか、透磁率μの高い材料又は固定抵抗ρの高いものを用いればよい。
上記のような加熱原理からすれば、非磁性金属を電磁誘導発熱層３０ｂに用いると、加熱しづらいことが憶測されるが、電磁誘導発熱層３０ｂの厚さｔが表皮深さδにより薄い場合には、次式（４）のようになるので、加熱が可能となる。
Ｒｓ≒ｐ／ｔ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　……（４）
【００５３】
励磁コイル４１に印加する交流電流の周波数は１０〜５００ｋＨｚが好ましい。１０ｋＨｚ以上になると、電磁誘導発熱層３０ｂへの吸収効率が良くなり、５００ｋＨｚまでは安価な素子を用いて励磁回路４２を組むことができる。
更には２０ｋＨｚ以上であれば可聴域を超えるために通電時に音がすることがなく、２００ｋＨｚ以下では励磁回路４２で生じるロスも少なく、周辺への放射ノイズも小さい。
また、１０〜５００ｋＨｚも交流電流を電磁誘導発熱層３０ｂに印加した場合、表皮深さδは数μｍから数百μｍ程度である。実際に電磁誘導発熱層３０ｂの厚みを１μｍより小さくすると、ほとんどの電磁エネルギが電磁誘導発熱層３０ｂで吸収しきれないためエネルギ効率が悪くなる。また、漏れた磁束が他の金属部を加熱するという問題も生じる。
一方、５０μｍを超えた電磁誘導発熱層３０ｂでは、中間転写ベルト３０の熱容量が大きくなりすぎることと、電磁誘導発熱層３０ｂの熱伝導によって熱が伝わり、表面離型層３０ｃが暖まりにくくなるという問題が生じる。
従って、電磁誘導発熱層３０ｂの厚みは１〜５０μｍが好ましい。
【００５４】
また、電磁誘導発熱層３０ｂの発熱を増すためにはＩｆを大きくすればよく、そのためには励磁コイル４１によって生成される変動磁界を強くする、あるいは変動磁界の変化を大きくすればよい。この方法としては、励磁コイル４１の巻き線数を増すか、励磁コイル４１の鉄心（磁性コア）４３をフェライト、パーマロイといった高透磁率で残留磁束密度の低いものを用いるのがよい。
更に、中間転写ベルト３０の電磁誘導発熱層３０ｂの抵抗値が小さすぎると、渦電流が発生した際の熱エネルギ効率が悪化するため、電磁誘導発熱層３０ｂの厚さに応じて適切な固有抵抗を選定することが好ましい。
【００５５】
また、本実施の形態においては、中間転写ベルト３０の電磁誘導発熱層３０ｂをメッキ等で形成したが、真空蒸着、スタッパリング等で形成してもよい。これにより、メッキ処理できないアルミニウムや金属酸化物合金を電磁誘導発熱層３０ｂに用いることができる。但し、メッキ処理は所定の膜厚を得やすいため、１〜５０μｍの層厚を得るためにはメッキ処理が好ましい。
【００５６】
更に、例えば高透磁率の鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性体を付けると、励磁コイル４１によって生成される電磁エネルギを吸収し易く、効率よく加熱できかつ、機外へ漏れる磁気も少なくなり、周辺装置への影響も減らせる。
また、銅やアルミニウムや銀などの弱磁性体でも加熱することが可能であり、電磁誘導発熱層３０ｂに求められるの条件に応じて、これらの材料の中で高低効率のものを選ぶと良い。
また、これら以外にも例えば、マンガン、チタン、クロム、鉄、銅、コバルト、ニッケル等の粒子やこれらの合金であるフェライトや酸化物の粒子やウィスカといったものをカーボン等の導電性粒子を混合し、接着剤中に分散させて電磁誘導発熱層とすることができる。
【００５７】
更に、中間転写ベルト３０の電磁誘導発熱層３０ｂは金属のみならず、低熱伝導電性基材に表面離型層を接着するための接着剤中に導電性、高透磁率な粒子、ウィスカを分散させて電磁誘導発熱層としても良い。
このように電磁誘導発熱層３０ｂはさまざまな金属等を加熱することができるが、好ましくは十分に熱容量が小さい材料を用いた層であることが望まれる。特に厚さ１〜２０μｍの薄膜を電磁誘導加熱する場合は銀、銅、アルミニウムまたは、これらと同等以下の固有抵抗を有する金属または金属合金、多層の金属層などが効率よく加熱できる。より好ましくは、固有抵抗や熱伝達率、比熱、コストなどを考慮すると銅が好適である。
【００５８】
また、中間転写ベルト３０の加圧定着装置５０の下流側には記録紙６０の巻き付きを防止するための剥離部材６１が配設されており、更にその下流側には冷却ファンなどからなる冷却装置６２が配設されている。尚、加圧定着装置５０の出口側には記録紙６０を案内するための案内シュート６３が配設されている。
更に、本実施の形態では、中間転写ベルト３０が回転中にどちらかの軸方向に寄っていく現象（ベルトウォーク）があるが、これを有効に防止するという観点からすれば、図示外のベルトエッジセンサにて中間転写ベルト３０の寄りを検知すると、加圧ロール３４の反対側の荷重を増加することによって、ベルトウォークをある範囲内に制御することが可能である。
【００５９】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の作像過程について説明する。
先ず、無色透明作像ユニット１２０において所定の作像サイクルが行われる。これは、画像信号処理装置（図示せず）から出力される第１色目（無色透明）のトナー像形成信号に応じて、帯電装置２２にて帯電された記録ドラム２１表面を露光装置２３により光走査して静電潜像を形成する。次いで、この静電潜像を現像装置２４により無色透明トナーで現像して中間転写ベルト３０上に無色透明トナー像Ｔ０（図２，図６参照）を形成する。
【００６０】
本実施の形態で用いられる無色透明トナー像Ｔ０の形成については、中間転写ベルト３０上において少なくとも有色トナー像の下部に無色透明トナー像Ｔ０を敷き詰める方式が採用されている。
例えば記録紙６０に対し、無色透明トナー像Ｔ０を、（１）全面に均一形成する手法（図５（ａ）参照）、（２）有色トナー像Ｔ１の非画像部は厚く且つ有色トナー像Ｔ１の下層には薄く形成し、画像表面の平坦化を図る手法（図５（ｂ）参照）、（３）有色トナー像Ｔ１の下層部にのみ形成する手法（図５（ｃ）参照）、のいずれかが選定されている。
【００６１】
この後、無色透明トナー像Ｔ０が形成された中間転写ベルト３０が矢印方向に循環移動する。
この工程の後、各有色作像ユニット２０（２０ａ〜２０ｄ）において夫々の作像サイクルが無色透明トナー像Ｔ０の画像位置に同期したタイミングで行われる。
先ず、イエロ作像ユニット２０ａでは、無色透明トナー像Ｔ０形成と同様に、帯電装置２２による一様帯電、露光装置２３による静電潜像形成、現像装置２４（イエロ）によるトナー像形成を行う。
更に引き続いて、第３色目（マゼンタ）および第４色目（シアン）のトナー像形成を行う。
最後に、第５色目（ブラック）のトナー像形成を行う。
尚、図２及び図６おいては、イエロ、マゼンタ、シアン、ブラックによる各有色トナー像を代表してＴ１にて示す。
【００６２】
このようにして、中間転写ベルト３０上に無色透明トナー像Ｔ０およびイエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの各有色トナー像Ｔ１が重ね合わされて多色トナー像Ｇが形成された後、図６に示すように、中間転写ベルト３０は更に循環移動し、多色トナー像Ｇの先頭部分が加熱溶融部（電磁誘導加熱装置４０による加熱領域ｈに相当）Ｍに達すると、図７に示すように、中間転写ベルト３０の電磁誘導発熱層３０ｂが誘導加熱されると同時に瞬時に中間転写ベルト３０上の各トナー像Ｔ０，Ｔ１が溶融される。
ここで、加熱溶融部Ｍでは中間転写ベルト３０は熱容量が小さいために急激に温度上昇し、中間転写ベルト３０が加熱溶融部Ｍを通過するだけで各トナー像Ｔ０，Ｔ１を十分に溶融可能な温度まで昇温可能である。
【００６３】
この工程を経た溶融トナー像は、図６に示すように、加圧定着装置５０（加圧ロール３４，バックアップロール３３）に挟まれる非加熱の加圧定着部Ｎ（圧接ニップ域ｎに相当）に達すると、これとタイミングを合わせて記録紙６０が図示外の記録紙トレイから加圧定着部Ｎに供給されてくる。
このとき、多色トナー像Ｇを形成した中間転写ベルト３０は加熱溶融部Ｍで十分に加熱されて加圧定着部Ｎに到達するので、加圧定着部Ｎに到達した時点では各トナー像Ｔ０，Ｔ１は十分に加熱され溶融している。
この状態で、中間転写ベルト３０と記録紙６０とを重ね合せて加圧定着装置５０によって加圧することにより、多色トナー像Ｇは記録紙６０上に転写定着され、中間転写ベルト３０と記録紙６０とを架橋したような状態となる。
【００６４】
すなわち、加圧定着部Ｎでは、室温の記録紙６０が圧接ニップ域ｎを通過する時に、溶融トナーが持っている熱エネルギ（＋中間転写ベルト３０の有する熱エネルギ）と圧接力とで多色トナー像Ｇが瞬時に記録紙６０に転写定着される。
そして、その後記録紙６０自身がトナーと表面近傍だけ加熱された中間転写ベルト３０の熱を奪いながら圧接ニップ域ｎ出口に向かって進む。
このとき、加圧定着部Ｎに到達するまでに、中間転写ベルト３０と記録紙６０とに挟まれた多色トナー像Ｇが十分に冷却されていないと、多色トナー像Ｇの凝集力Ｆｔと中間転写ベルト３０へのトナーの付着力Ｆｒとの間に、Ｆｔ＞Ｆｒなる力関係が得られないが、本実施の形態では、図７に示すように、加圧定着部Ｎでは圧接ニップ域ｎ入口で加圧と同時に接触部の温度が下がり、圧接ニップ域ｎ出口では各トナーの軟化点温度以下、又は、トナーの最低定着温度以下となっているので、記録紙６０は中間転写ベルト３０に対し自然に冷却剥離が行われる。尚、記録紙６０が圧接ニップ域ｎに存在している時間が例えば１０〜５０ｍｓ以上となるようなニップ幅であれば、中間転写ベルト３０の表面近傍の熱が記録紙６０に奪われ、これによって、図７に示すように、圧接ニップ域ｎ出口のトナー温度をトナーの軟化点温度以下にする事ができる。
【００６５】
これに対し、図７において、比較の形態１（図中一点鎖線で示す）は予備加熱した後に、圧接ニップ域ｎ内で加熱加圧が同時に行われる定着装置を備えた画像形成装置の温度変化を、比較の形態２（図中二点鎖線で示す）は、圧接ニップ域ｎ内で加熱加圧が同時に行われる定着装置を備えた画像形成装置の温度変化を夫々示す。
これらの比較の形態１，２は、いずれも圧接ニップ域ｎ出口のトナー温度がトナー軟化点温度以下に変化しておらず、このような状態の溶融トナーには粘性が存在し、付着力が増大することから、記録紙６０が中間転写ベルト３０から確実に剥離され難いことが理解される。
【００６６】
このため、本実施の形態によれば、トナーの凝集力が増大し、記録紙６０を中間転写ベルト３０から剥離する時にトナーがオフセットする事を基本的には防止することができる。
記録紙６０の表面粗さが大きい場合には低濃度部は孤立トナーが多く存在し、その部分の有色トナー像はオフセットしやすい。また、加圧ロール３４と接触し難いので、トナー表面に圧力が印加できず平坦化が困難になり、その分、光沢度が低くなり易い。
ところが、本実施の形態では、有色トナー像Ｔ１の下層部に無色透明トナー像Ｔ０が存在しているので、トナーの凝集力が増し、全ての有色トナー像Ｔ１表面に圧力を印加することができるので、トナーオフセットが生じない。
しかも、無色透明トナー像Ｔ０の存在により、記録紙６０上では有色トナー像Ｔ１の表面が無色透明トナー像Ｔ０によって覆われるため、低濃度部の光沢度不良は有効に解消される。
【００６７】
更に、仮に微小なオフセットが中間転写ベルト３０上に残っていても、無色透明トナー溶融後のノンビジュアルな無色透明トナーのオフセットが生ずるだけであるから、次の画像形成に影響を与えない。この効果により、中間転写ベルト３０のクリーニング装置を不要とする装置構成も可能であり、現に、本実施の形態では、中間転写ベルト３０のクリーニング装置を省略した装置構成を構築している。
【００６８】
また、本実施の形態では、中間転写ベルト３０および記録紙６０は、加圧定着装置５０（加圧ロール３４，バックアップロール３３）によって加圧された後、加圧定着部Ｎを通過した時点で、記録紙６０は記録紙６０自体の腰の強さにより中間転写ベルト３０から剥離される。
従って、中間転写ベルト３０から記録紙６０を剥離するに際し、大型の冷却装置は必要ない。
但し、本実施の形態では、連続印刷時に冷却剥離の効果を高めるために小型の冷却装置６２、例えば簡単に空冷ファンなどを用いるようにしているが、必ずしも冷却装置６２を用いなくてもよい。
【００６９】
このように、本実施の形態に係る画像形成装置によって出力された画像は、濃度ムラがほとんどなく、また、高解像度のディジタル画像を形成しても、単色画像の低濃度部や細線および細かい文字の細部など、従来の方法では転写抜けが顕著に発生していた部位も良好に転写されており、濃度ムラおよび転写抜けのない高画質の画像を形成することができた。
また、記録紙６０の表面性状に応じて無色透明トナー像Ｔ０の付与をコントロールすることによって、表面性状の異なる様々な記録紙６０を使用しても、安定して高光沢、高画質の画像を形成することができた。
更に、中間転写ベルト３０に弾性層を形成する必要がないため、中間転写ベルト３０の熱容量を少なくすることが可能であり、ウオームアップタイムレスな加熱状態を実現することが可能である。これにより、画像形成に必要最小限の消費エネルギに近い状態で、記録紙６０に画像を転写同時定着可能で、従来技術より省エネルギ性が高い画像形成方法を提供することができた。
【００７０】
◎実施の形態２
図８（ａ）は実施の形態２に係る画像形成装置の概要を示す。
同図において、画像形成装置の基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、中間転写ベルト３０の構成が実施の形態１と異なる。尚、実施の形態１と同様な構成要素については実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
すなわち、本実施の形態において、画像形成装置の中間転写ベルト３０は、図８（ｂ）に示すように、厚さ２５〜５０μｍのポリイミド樹脂などからなる基層３０ａに例えば厚さ１０μｍ程度の銅からなる電磁誘導発熱層３０ｂを形成したものであるが、実施の形態１と異なり、中間転写ベルト３０の表面には例えば変性シリコーンオイルを塗布し、例えば電磁誘導加熱装置４０による加熱により電磁誘導発熱層３０ｂ上にオイルによる薄層な反応膜３５を形成し、この反応膜３５を離型層として機能させるようしたものである。
このような反応膜３５は、例えば中間転写ベルト３０の移動方向に対し、無色透明作像ユニット１２０及び有色作像ユニット２０（２０ａ〜２０ｄ）の上流側に例えば変性シリコーンオイルが所定厚に塗布可能なオイル塗布装置７０を配設することにより、形成される。
【００７１】
本実施の形態において、変性シリコーンオイルは、シラノール変性シリコーンオイル、カルボキシ変性シリコーンオイルおよびアミノ変性シリコーンオイルから選択するか、又は、珪素化合物が、シラン化合物、シリコーン樹脂および分子中に反応基を有する変性シリコーンオイル、特にシラン化合物は、フッ素含有シラン化合物、イソシアネートシラン化合物およびシランカップリング剤であるものが望ましい。
このオイル反応膜３５による離型層は、上記オイル塗布装置７０により、加圧定着部Ｎの下流側に配設され、微小に供給して反応膜３５の破断を防止して離型性を保持する。
本実施の形態では、オイル反応膜３５による離型層は、実施の形態１で使用された中間転写ベルト３０の表面離型層３０ｃ（図３（ａ）参照）分の熱容量を削減できるので、熱エネルギの有効活用に寄与し、安価に少ない層構成の中間転写ベルト３０が提供できる点で優れる。
【００７２】
◎実施の形態３
図９は実施の形態３に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
同図において、画像形成装置の基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、装置レイアウト及び無色透明トナー像の作像ユニットが実施の形態１と異なる。
本実施の形態において、画像形成装置は、実施の形態１と左右逆のレイアウト構成になっており、循環移動する中間転写ベルト３０を有し、この中間転写ベルト３０にはイエロ、マゼンタ、シアン、ブラックの各有色作像ユニット２０（２０ａ〜２０ｄ）を配設する一方、中間転写ベルト３０の移動方向に対して各作像ユニット２０（２０ａ〜２０ｄ）の上流側に無色透明トナーが収容された無色透明現像装置８０を配設したものである。
ここで、無色透明現像装置８０は、無色透明トナーが担持される現像ロール８１を有し、例えば中間転写ベルト３０の張架ロール３１をバックアップロールとして現像ロール８１に所定の現像バイアスを印加することで、例えば記録紙６０のサイズに合わせた作像領域全面に無色透明トナー像Ｔ０を形成するようにしたものである。
尚、実施の形態１と同様な構成要素については実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
【００７３】
本実施の形態にあっても、無色透明現像装置８０により中間転写ベルト３０上の所定の作像領域に無色透明トナー像Ｔ０が形成され、しかる後、この無色透明トナー像Ｔ０の上に各有色作像ユニット２０（２０ａ〜２０ｄ）により各有色トナー像Ｔ１が重ねて形成され、これらの多色トナー像Ｇが加熱溶融部Ｍにて加熱され、しかる後、加圧定着部Ｎにて記録紙６０に転写、定着される。
本実施の形態においても、実施の形態１と略同様に、多色トナー像Ｇが形成され、加熱された後に、加圧により転写同時定着されるため、実施の形態１と同様な作用を奏するものである。
【００７４】
◎実施の形態４
図１０は実施の形態４に係る画像形成装置の概要を示す。
同図において、画像形成装置の基本的構成は、実施の形態３と略同様であるが、無色透明作像ユニット１００が実施の形態３と異なる。尚、実施の形態３と同様な構成要素については実施の形態３と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
本実施の形態において、無色透明作像ユニット１００は、中間転写ベルト３０の移動方向に対し各有色作像ユニット２０（２０ａ〜２０ｄ）上流側に配設されており、無色透明樹脂フィルム１０１が収容されるフィルムカートリッジ（例えば樹脂フィルム１０１を巻回するフィルムロールなどにて構成）１０２を有し、このフィルムカートリッジ１０２から繰り出される前記樹脂フィルム１０１をテンションロール１０３を介して引張引出しすると共に、適宜数の案内駆動ロール１０４及びフィルムガイド１０５を経て中間転写ベルト３０に導き、カッタ１０６にて所定長さに切断するようになっている。
【００７５】
そして、この無色透明作像ユニット１００の前記樹脂フィルム１０１は、例えば中間転写ベルト３０の電磁誘導発熱層３０ｂ若しくは対向する張架ロール３１に静電バイアスを印加する等して帯電し、中間転写ベルト３０上に密着した状態で搬送されるようになっている。
ここで、本実施の形態で用いられる樹脂フィルム１０１としては、ポリエステル系、ポリスチレン系、ポリアクリル系、ポリオレフィン系、ポリカーボネート系、ポリアミド系、ポリイミド系、エポキシ系、ポリウレア系などの樹脂すべてから、熱溶融後の固化時の透明性等を考慮して、適宜選択すればよい。
透明性だけでなく、機械的な強度等を合わせ考慮すると、ポリエステル系樹脂が好ましい。
【００７６】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の作動について説明する。
先ず、無色透明作像ユニット１００により、中間転写ベルト３０上の例えば記録紙６０の作像領域に対応した範囲に、切断された無色透明樹脂フィルム１０１が帯電して密着担持される。
この後、各有色作像ユニット２０（２０ａ〜２０ｄ）は、樹脂フィルム１０１からなる無色透明層Ｔ０’上に有色トナー像Ｔ１を形成し、電磁誘導加熱装置４０による加熱溶融部Ｍに搬送される。
この加熱溶融部Ｍでは、樹脂フィルム１０１からなる無色透明層Ｔ０’とその上面に形成された有色トナー像Ｔ１とは中間転写ベルト３０の加熱により伝熱して溶融する。
【００７７】
溶融した樹脂フィルム１０１からなる無色透明層Ｔ０’及び有色トナー像Ｔ１は、加圧定着装置５０による加圧定着部Ｎで室温の記録紙６０が圧接ニップ域ｎを通過する時に溶融した樹脂フィルム１０１からなる無色透明層Ｔ０’と有色トナー像Ｔ１とが持っている熱エネルギ（＋中間転写ベルト３０の有する熱エネルギ）と圧接力とで瞬時に記録紙６０に転写定着される。
その後、記録紙６０自身がトナーと表面近傍だけ加熱された中間転写ベルト３０の熱を奪いながら加圧定着部Ｎの圧接ニップ域ｎ出口に向かって進む。
このとき、記録紙６０が圧接ニップ域ｎに存在している時間が１０〜５０ｍｓ以上となるようなニップ幅であれば、中間転写ベルト３０の表面近傍の熱が記録紙に奪われ、これによって、圧接ニップ域ｎ出口のトナー温度をトナーの軟化点温度以下又は最低定着温度にする事ができる。
このため、トナーの凝集力とトナーを包み込む溶融した樹脂フィルム１０１の凝集力とが増大し、記録紙６０を中間転写ベルト３０から剥離する時に樹脂フィルム１０１及びトナーのオフセットを有効に防止することができるほか、実施の形態１と略同様な作用を奏することができる。
【００７８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る画像形成方法によれば、像担持搬送体上に無色透明層を形成した後に有色画像層を形成し、しかる後、これらの無色透明層及び有色画像層を加熱溶融した後に、記録材に圧接させて転写、定着するようにしたので、仮に、像担持搬送体として弾性層を用いない態様を使用したとしても、無色透明層の存在により記録材と有色画像層との密着性を高め、かつ、有色画像層の低濃度部の光沢度を高めることができる。
このため、クイックスタート性に優れ、省エネルギで熱エネルギを有効活用でき、しかも、転写画像の光沢性、低濃度部画像の転写性を良好に保ち、高画質を維持することができる。
本発明に係る画像形成装置によれば、上述した画像形成方法を確実に具現化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明に係る画像形成方法の概要を示す説明図、（ｂ）は本発明に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図２】実施の形態１に係る画像形成装置の全体構成を示す説明図である。
【図３】（ａ）は実施の形態１で用いられる中間転写ベルトの断面構成を示す説明図、（ｂ）は比較の形態で用いられる中間転写ベルトの断面構成を示す説明図である。
【図４】本実施の形態で用いられる電磁誘導加熱装置の構成及びその動作原理を示す説明図である。
【図５】（ａ）は本実施の形態に係る作像方法の一例を示す説明図、（ｂ）（ｃ）は本実施の形態に係る作像方法の夫々他の例を示す説明図である。
【図６】本実施の形態に係る作像過程を示す説明図である。
【図７】本実施の形態に係る作像過程の温度変化を示す説明図である。
【図８】（ａ）は実施の形態２に係る画像形成装置の概要を示す説明図、（ｂ）は本実施の形態で用いられる中間転写ベルトの断面構成（（ａ）中のＢ部に相当）を示す説明図である。
【図９】実施の形態３に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図１０】実施の形態４に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
【符号の説明】
Ａ…無色透明作像工程，Ｂ…有色作像工程，Ｃ…加熱溶融工程，Ｄ…加圧転写定着工程，１…像担持搬送体，２…無色透明作像手段，３…無色透明層，４…有色作像手段，５…有色画像層，６…加熱手段，７…加圧手段，８…記録材，ｎ…圧接ニップ域[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming method used in an electrophotographic copying machine, a printer, a facsimile, and the like, and in particular, transfers a color image layer on an image carrier, and transfers the color image layer on the image carrier. The present invention relates to an image forming method effective in an embodiment in which the toner is heated and melted to transfer and fix the recording material on a recording material, and an improvement of the apparatus.
[0002]
[Prior art]
A typical image forming method in the related art is, for example, an image forming method using an electrophotographic method.
As this type of image forming method, for example, an electrostatic latent image based on image information is formed on an image carrier such as a photoreceptor drum, and the electrostatic latent image is transcribed with toner, which is fine thermoplastic colored particles. After the toner image is formed on the image carrier by electro-development, the toner image is electrostatically transferred to a desired recording material (for example, recording paper), and then the toner image on the recording paper is heated. In general, the image is fixed on the recording paper to finally form an image on the recording paper.
[0003]
In recent years, with the development of computers, the spread of color displays, the development of communication networks, the emergence of large-capacity storage media, and the spread of scanners and digital cameras, expectations for high-quality color image output devices have increased. In the field of image forming apparatuses, development of high-quality color image forming apparatuses has been actively performed.
In this type of color image forming apparatus, compared to a conventional monochromatic image forming apparatus centering on character information and line images, a plane image centered on a grayscale expression is the center, and thus a demand for image density uniformity is required. Becomes very severe.
[0004]
However, in the color image forming apparatus, the toner layer thickness is increased in order to superimpose the toner images of the respective colors, and as a result, toner scattering or transfer unevenness occurs in the transfer portion where the toner image is transferred, and the image quality is deteriorated. There is a technical problem that deterioration easily occurs.
Here, in the electrostatic transfer method, the transfer efficiency of the toner image increases in proportion to the strength of the electric field applied to the toner layer. If the electric field strength fluctuates due to, for example, the transfer efficiency also fluctuates, and transfer unevenness is likely to occur.
Also, if the transfer electric field is simply increased, a so-called Paschen discharge occurs and the intensity of the electric field applied to the toner layer is reduced, or a portion of the toner is charged to the opposite polarity, thereby decreasing the transfer efficiency. Resulting in. Therefore, the transfer efficiency shows a peak at a certain electric field value, and generally, the peak value of the transfer efficiency in the electrostatic transfer method does not reach 100%, but is at most about 95%.
[0005]
As described above, in the method in which a toner image formed on a toner image carrier such as a photoconductor is directly transferred to recording paper, the intensity of the electric field varies mainly due to surface properties such as unevenness of the recording paper and unevenness in electrical properties. As a result, transfer unevenness occurs.
Further, since the recording paper not only has unevenness in its own electrical properties but also has high hygroscopicity, the electrical resistance value greatly fluctuates due to moisture absorption, so that transfer unevenness is more likely to occur.
[0006]
Further, there are various types of recording paper used in the image forming apparatus, and in particular, plain paper or rough paper having a large surface unevenness is often used in offices and personal use, and the transfer efficiency due to the surface unevenness also varies. This has a large effect on transfer unevenness.
Furthermore, when the toner images of each color independently formed on the toner image carrier are transferred onto the recording paper in an overlapping manner, the transfer unevenness occurs as described above every time the toner image of each color is transferred. If accumulated, the density unevenness becomes more remarkable, and it is difficult to stably form a high-quality image.
[0007]
On the other hand, an intermediate transfer method in which a toner image on a toner image carrier is not directly transferred to a recording sheet but is indirectly transferred to a recording sheet via an intermediate transfer member such as an intermediate transfer belt has already been proposed. ing.
This intermediate transfer method uses an intermediate transfer body whose surface properties and electrical properties are sufficiently controlled, for example, an intermediate transfer belt. The toner images of each color formed on the toner image carrier are transferred onto the intermediate transfer belt. This is a method in which a multicolor toner image is formed by primary transfer so as to be superimposed, and the multicolor toner image formed on the intermediate transfer belt is secondarily transferred to recording paper.
[0008]
In the intermediate transfer type image forming apparatus, the transfer efficiency at the time of the primary transfer is small, and an image with extremely small transfer unevenness is obtained on the intermediate transfer belt as compared with the image in the method of directly transferring to recording paper. Can be.
However, when an intermediate transfer belt is used, transfer efficiency at the time of secondary transfer for transferring a multicolor toner image formed on the intermediate transfer belt to recording paper becomes a major problem. That is, the secondary transfer is easily affected by the unevenness of the surface of the recording paper and the unevenness of the electrical properties as described above.
Also, since a multicolor toner image formed on the intermediate transfer belt has a large variation in toner layer thickness such as three or more layers at a large area and one layer or less at a small area, it is necessary to apply a constant electric field to the toner image. Is extremely difficult.
[0009]
Therefore, in the image forming apparatus using the intermediate transfer belt, the multicolor toner image formed on the intermediate transfer belt and having little density unevenness cannot be secondarily transferred as it is onto the recording paper. It is not possible to obtain a high-quality color image with few images.
In particular, the transfer unevenness at the time of the secondary transfer is strongly affected by the thickness of the toner layer on the intermediate transfer belt, so that the color balance of the color image transferred on the recording paper is greatly shifted, and a high-quality color image is obtained. There is also a problem that it is difficult to obtain.
[0010]
Also, in this type of intermediate transfer type image forming apparatus, there is a method in which a toner image secondary-transferred from an intermediate transfer belt to a recording sheet is heat-fixed by a fixing device at a portion other than the secondary transfer portion. General.
However, in the case of this type of system, since the transfer step and the fixing step are separated, for example, paper dust or the like easily affects the toner image carrier in the transfer step, and the thermal efficiency tends to be deteriorated in the fixing step, Further, there is a problem that the toner image carried on the recording paper is easily disturbed from the transfer portion to the fixing portion.
[0011]
In order to solve these problems, for example, in an intermediate transfer type image forming apparatus, a method that does not use an electrostatic transfer method at a secondary transfer portion (non-electrostatic transfer method) and a simultaneous transfer fixing method is used. Many are also known.
For example, as described in Patent Document 1, Patent Document 2, Patent Document 3, etc., a toner image formed on a toner image carrier is electrostatically primary-transferred to an intermediate transfer belt, and rotation of the intermediate transfer belt is performed. With the transfer of the toner image on the intermediate transfer belt to the secondary transfer position in accordance with the transfer, the toner image is simultaneously transferred and fixed on the recording paper by the action of heating and pressing at the secondary transfer position. I have.
In this simultaneous transfer fixing method, since the transfer of the toner image to the recording paper is performed non-electrostatically, the deterioration of the image quality in the above-described electrostatic transfer method rarely occurs.
A prior art in which only the pressure transfer method is used in the secondary transfer unit has been proposed (for example, see Patent Document 4). However, if only the pressure transfer is performed, it is not preferable because transfer efficiency is low. In the next transfer section, a heating and pressing method is usually employed.
[0012]
Here, in the simultaneous transfer fixing method, there are the following modifications as examples of adopting a heating and pressing method.
For example, the technology disclosed in Patent Documents 5 and 6 selectively heats the toner on the intermediate transfer belt to its melting temperature by radiant heating means without heating the recording material. The toner image transferred to the recording medium is brought into contact with a recording material to transfer and fix the toner image.
Further, the technology described in Patent Document 7 is to heat the intermediate transfer belt and the toner image transferred to the intermediate transfer belt in advance, press the recording material in a heated state, and transfer the toner image onto the recording material. It is to fix.
Further, the technique disclosed in Patent Document 8 is to preliminarily heat the toner just before a nip portion (transfer fixing area) where a toner image on an intermediate transfer belt is pressed against a recording material. That is, the intermediate transfer belt is wrapped around the heating roll by 90 ° or more, and the toner is preliminarily heated by using the heat of the heating roll located in front of the nip portion with the recording material. To rise. Thereafter, in the nip portion, the toner is further heated and melted to transfer and fix the toner image on the recording material.
[0013]
Furthermore, Patent Literature 9, Patent Literature 10, and Patent Literature 11 can be cited as improvements of the simultaneous transfer fixing method.
In these publications, in order to completely transfer the toner image from the intermediate transfer belt to the recording paper, the intermediate transfer belt and the recording paper are heated and pressed to transfer the toner image to the recording paper, and the toner An image forming method is disclosed in which the sheet is conveyed in a contact state until the cohesive force becomes larger than the adhesive force between the toner and the intermediate transfer belt, and the recording paper is separated from the intermediate transfer belt after cooling.
Further, for example, Patent Document 12 discloses that an area for heating an intermediate transfer belt having a small heat capacity having an electromagnetic induction heating layer and an area for simultaneous transfer and fixing in a nip area are separated from each other by heat energy for heating the intermediate transfer belt. There has also been proposed a technique in which transfer and fixing are performed simultaneously with the pressure in the nip area.
[0014]
[Patent Document 1]
JP-A-50-23234 (pages 2 to 4, FIG. 1)
[Patent Document 2]
JP-A-57-8569 (pages 2 to 4, FIG. 1)
[Patent Document 3]
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-15933 (Claims 1, FIG. 1)
[Patent Document 4]
JP-A-49-209 (pages 1-2, FIG. 1)
[Patent Document 5]
JP-A-49-78559 (claims, FIG. 1)
[Patent Document 6]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-107936 (Claims, FIG. 1)
[Patent Document 7]
JP-A-57-163264 (Claims 1, Claim 1)
[Patent Document 8]
Japanese Patent Publication No. Sho 64-1027 (Claims, FIG. 1)
[Patent Document 9]
U.S. Pat. No. 2,990,278 (columns 6 to 8, FIG. 1)
[Patent Document 10]
JP-A-5-19642 (Claims 2, FIG. 1)
[Patent Document 11]
JP-A-5-249798 (Claims 2, FIG. 1)
[Patent Document 12]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-352804 (Claims 1, FIG. 1)
[Patent Document 13]
JP-A-63-58374 (Claims, FIG. 11)
[Patent Document 14]
Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-27867 (claims, FIG. 3)
[Patent Document 15]
JP-A-4-204669 (pages 2 to 4, FIG. 1)
[Patent Document 16]
JP-A-4-204670 (Claims 1, Claim 1)
[Patent Document 17]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-72696 (Claims, FIG. 1)
[Patent Document 18]
JP-A-5-232840 (Claims, FIG. 1)
[Patent Document 19]
JP-A-63-92964 (Claims, FIG. 1)
[Patent Document 20]
JP-A-63-92965 (Claims, FIG. 1)
[0015]
[Problems to be solved by the invention]
However, the image forming method employing the non-electrostatic transfer method as described above has the following technical problems.
For example, in a mode in which simultaneous transfer and fixing is performed by a heating and pressing method in a nip area of a secondary transfer portion, a pressing member (pressing roll) having a large heat capacity needs to be heated, thereby saving energy and warming up. In addition to the difficulty in shortening the time, there is also a technical problem that heat efficiency is poor because heat is taken by the pressing member.
[0016]
Further, after a toner image on the heated and pressurized intermediate transfer belt is cooled, an image forming test is performed in a method of peeling a recording sheet from the intermediate transfer belt (for example, see Patent Document 10). There has been a technical problem that details of an image, a fine line, and a fine character are dropped without being transferred.
This is due to the state of contact between the toner image and the surface of the recording paper, and is due to the structure of the toner image formed on the intermediate transfer belt and the surface properties of the recording paper.
[0017]
Generally, the cohesive force Ft of the heat-fused toner is large, and when cooled to a desired temperature, Fr <Ft and Fp <Ft are satisfied. Here, Fr is the adhesion of the toner to the intermediate transfer belt, and Fp is the adhesion of the toner to the recording paper.
Further, Fr can be reduced by performing processing so as to increase the releasability of the toner on the surface of the intermediate transfer belt, so that the relationship of Fr <Fp can be realized relatively easily.
[0018]
However, when the intermediate transfer belt and the recording paper are brought into close contact with each other with the toner image interposed therebetween, if the toner image and the recording paper are not sufficiently contacted, Fr> Fp, and the toner image is transferred to the recording paper. It is not transferred and remains on the intermediate transfer belt.
When Ft <Fr and Ft <Fp, only a part of the toner image is transferred to the recording paper, and a part of the toner image remains on the intermediate transfer belt.
Furthermore, when smooth paper having a small surface irregularity is used as the recording paper, all the toner images on the intermediate transfer belt can be transferred to the recording paper, but when rough paper having a large surface irregularity is used as the recording paper. In some cases, in a portion corresponding to a low-density portion of a monochromatic image, a fine line, and a fine character, there are pixels in which the toner image and the recording paper only partially contact or pixels that do not contact at all.
Therefore, the force relationship of Fr <Fp cannot be satisfied, and the toner image is not transferred to the recording paper and the transfer is missed.
[0019]
As a method for solving this problem, it is considered that an elastic layer is provided on the intermediate transfer belt, and the elastic layer is pressed to be deformed along the surface irregularities of the recording paper, thereby improving the adhesion between the toner image and the recording paper. However, for this purpose, an elastic layer having a thickness of several tens μm or more must be formed on the intermediate transfer belt.
However, when such a thick intermediate transfer belt is used, a large amount of energy is required to heat the intermediate transfer belt, and the image forming apparatus consumes a great amount of energy. Generally, the thermal conductivity of the elastic member is low, and it takes time to heat the toner image when transferring heat from a heat source to the toner image via the intermediate transfer belt. Cannot be formed.
[0020]
On the other hand, in a mode in which heating is performed just before the nip area of the secondary transfer portion and pressure is applied in the nip area (for example, see Patent Document 12), the on-demand property (quick start property) is excellent, and saving is possible. It may have a configuration that allows effective use of heat energy with energy.
However, in this method, as described above, for example, in an image portion having a low color toner density, the toner is isolated and the cohesive force of the molten toner is small, so that the toner is transferred from the intermediate transfer belt to the recording paper. Difficult technical issues remain.
To prevent this, it is necessary to provide the intermediate transfer belt with an elastic layer of at least 50 μm in order to make the isolated toner adhere to the surface of the intermediate transfer belt. Since the heat capacity is increased, there remains a technical problem that thermal energy cannot be used effectively.
[0021]
On the other hand, in the conventional color image, the particle shape of the fixed toner remains, and the irregular shape of the recording paper itself remains due to the penetration of the binder resin and the coloring agent into the recording paper, so that printing and silver Compared with the image obtained by the salt photography method, the surface has an irregularly rough surface.
For this reason, irregular reflection occurs on the image surface, and even if a high-dispersion pigment or a small particle size toner is used so that the particle shape of the toner is not reflected on the image as much as possible, the granularity, gloss, color tone, etc. It turns out to be a bad image.
Here, the toner particle shape and the degree of the unevenness of the recording paper greatly vary depending on the density of the image, and the gloss, graininess, color tone, etc. Has changed, resulting in an unnatural image without smoothness compared to images obtained by printing or silver halide photography.
In addition, the degree of the influence of the irregularities on the recording paper greatly varies depending on the type of the recording paper, and it is difficult to obtain high image gloss and graininess with a low-priced recording paper having a rough surface.
In particular, in the simultaneous transfer fixing method, in the method of heating before the nip area and pressurizing in the nip area, in addition to the image offset in the low density area, there is a technical problem that the glossiness in the low density area is low. It was noticeable.
[0022]
In order to solve the technical problems of poor gloss and poor granularity, simply increasing the amount of the developer may result in a high gloss portion where the unevenness of the recording material is hardly reflected on the surface after fixing, resulting in a high gloss. Although it can be obtained, no effect is obtained in the non-image part (background part).
Further, when the amount of the developer is further increased, the charge amount of the toner generally decreases, and thus there is a technical problem that a background portion is covered.
Therefore, in order to solve the above problems, for example, as disclosed in Patent Document 13, Patent Document 14, Patent Document 15, Patent Document 16, Patent Document 17, Patent Document 18, etc. A method of transferring and fixing a toner to a recording material, and a method of coating a transparent resin on a recording material in advance as disclosed in, for example, Patent Documents 19 and 20 have been proposed.
[0023]
However, all of the image forming apparatuses employing these methods have technical problems such as the apparatuses not starting on demand (quick start property) and poor energy saving.
[0024]
The present invention has been made in order to solve the above technical problems, and has an excellent quick start property, energy saving and effective use of heat energy. An object of the present invention is to provide an image forming method and apparatus capable of maintaining good transferability and maintaining high image quality.
[0025]
[Means for Solving the Problems]
That is, according to the present invention, as shown in FIG. 1A, a colorless and transparent image forming step A of forming a thermoplastic colorless and transparent layer at a position corresponding to all or a part of the image forming area of the image carrier is provided. A color image forming step B of forming a color image layer of thermoplastic colored fine particles on the colorless transparent layer formed on the image bearing transporter based on image information, a colorless transparent image forming step A, and a color image forming step B Is carried out, and the image carrier is heated to melt the colorless transparent layer and the color image layer formed on the image carrier. A pressure transfer fixing step D in which the colorless transparent layer and the color image layer, which have been thermally melted above, are pressed against the recording material, and the layers are transferred and fixed in a state in which the temperature of each layer at the outlet of the pressing nip area is equal to or lower than the softening point temperature. It is characterized by having.
[0026]
In such a technical means, the image carrier is widely included in a belt or a drum as long as it carries and transports an image (a colorless transparent layer and a colored image layer), but has a small heat capacity. From the viewpoint of doing so, a belt shape is preferable.
The whole or a part of the image forming area is not limited to the entire area of the image forming area (for example, JIS standard A4 size) in which the color image is formed as a whole, but also the area where the color image exists or the color image. For example, it is intended to cover a part of a region where a low density portion exists.
[0027]
Further, the thermoplastic colorless transparent layer in the colorless transparent layer image forming step A may be a layer having a property of being colorless and transparent when solidified after being melted by heat, and colorless and transparent fine particles such as colorless toner particles and a colorless and transparent resin film. What is necessary is just to form by such as.
Further, the thermoplastic colored image layer in the colored image forming step B broadly includes those having a characteristic of being colored when solidified after being melted by heat (for example, colored toner), and each color component image may be polymerized and arranged. Alternatively, the respective color component images may be arranged in a non-overlapping manner.
[0028]
Further, the heating and melting step C does not particularly require that the heating means be non-contact, but it is preferable to use a non-contact heating means in consideration of heating efficiency.
Further, the pressure transfer fixing step D clearly specifies that the transfer is fixed simultaneously, and a mode in which the transfer step and the fixing step are separately performed is excluded.
In the pressure transfer fixing step D, the condition that “the temperature of each layer at the exit of the pressure contact nip area is equal to or lower than the softening point temperature” is an essential requirement because the cohesive force of a layer forming material such as toner increases, This is to prevent offset when peeling off from the carrier.
[0029]
Further, in the present case, since the “colorless and transparent image forming step + colored image forming step” is employed, a colored image layer can be formed on the colorless and transparent layer.
At this time, the cohesive force of the layer forming material increases, and a pressing force can be applied to all the colored image layer surfaces.
Furthermore, since the “heating / melting step + pressure transfer / fixing step” is adopted, the colorless transparent layer and the color image layer are heated and melted, and then cooled and peeled off in the press-contact nip area. The transparent layer is reliably transferred and fixed to the recording material side.
Therefore, according to the present invention, the offset can be prevented and the glossiness can be made uniform.
Further, even if there is a slight offset, the non-visual colorless and transparent layer does not affect the next imaging cycle. Therefore, a mode in which the cleaning device for the image carrying transporter is omitted is also possible.
[0030]
Further, as a method of forming the colorless transparent layer, for example, a mode in which the color image layer is uniformly formed on the entire surface, a mode in which the portion corresponding to the color image layer is thin and a mode in which the color image layer is thickly formed in a portion other than the color image layer, Among them, there is a mode in which any one of the modes is set, or a mode in which an arbitrary plurality of modes can be selected.
In this case, it is preferable to adopt a method of selecting a plurality of patterns, since an image can be formed by utilizing the characteristics of each pattern.
For example, according to the uniform formation method on the entire surface, the method for forming the colorless transparent layer is simple, and in the method for controlling the thickness of the colorless transparent layer, the glossiness is uniform in that the entire image layer becomes smooth. The method of forming a colorless and transparent layer corresponding to the color image layer is preferable in that the consumption of the colorless and transparent layer can be reduced.
[0031]
Further, the present invention is not limited to the image forming method, but also covers an image forming apparatus embodying the same.
In this case, according to the present invention, as shown in FIG. 1 (b), a belt-shaped image-carrying / transporting body 1 and a thermoplastic colorless A colorless and transparent image forming means 2 for forming a transparent layer 3, and a colorless and transparent layer provided on the image bearing and transporting body 1 provided on the downstream side of the colorless and transparent image forming means 2 with respect to the moving direction of the image bearing and transporting body 1. A color image forming means 4 for forming a color image layer 5 of thermoplastic color fine particles on the basis of image information, and a color image forming means 4 provided on the downstream side of the color image forming means 4 with respect to the moving direction of the image carrier 1. A heating unit 6 for heating the image carrier 1 to thermally melt the colorless transparent layer 3 and the colored image layer 5 formed on the image carrier 1, and Is provided on the downstream side of the heating means 6, and is a colorless heat-fused Pressurizing means 7 for pressing the bright layer 3 and the colored image layer 5 against the recording material 8 and transferring and fixing the layers 3 and 5 at the exit of the press-contact nip area n at or below the softening point temperature. It is a feature.
[0032]
In the present invention, the image carrier 1 may be appropriately selected as long as it carries the colorless transparent layer 3 and the color image layer 5, but in consideration of the quick start property, the image carrier 1 may be used. In general, a belt-like material having a small heat capacity is preferable.
Here, a preferable embodiment of the image carrying member 1 will be discussed.
Taking an intermediate transfer belt as an example of the belt-shaped image carrier 1, for example, the technical problem that image offset (remaining toner) of a molten toner does not occur and glossiness of a low density portion is low is solved. For this purpose, the intermediate transfer belt requires an elastic layer having a thickness of, for example, 50 μm or more. This elastic layer is a rubber material having a Poisson's ratio of 0.4 to 0.5 and a Young's modulus of 1 to 10 Mpa. Generally, a heat-resistant elastic material such as silicone rubber or fluorine rubber has been used. Such a rubber material has a poor thermal conductivity, and if the thickness is large, the heat capacity of the intermediate transfer belt is increased, so that it is not possible to provide a device for realizing the quick start property.
Therefore, in order to obtain the quick start property, the elastic layer of the image carrier 1 preferably has a thickness of 50 μm or less, and further, it is desirable to realize a mode without the elastic layer.
[0033]
As an aspect of the image carrier 1 that does not use the elastic layer, an aspect in which each constituent functional layer is made of a material having a Poisson's ratio of 0.4 or less and a Young's modulus of 10 Mpa or more is preferable.
Here, examples of the functional layer include an embodiment including three functional layers of a base layer, an electromagnetic induction heating layer, and a release layer from the back side to the front side. The image carrier 1 can be heated using the heat generated.
Further, in an embodiment in which the image carrying member 1 includes at least a metal layer and a release layer from the back side to the front side, the metal layer is preferably a ferromagnetic metal material. Accordingly, the image carrier 1 can be effectively heated by utilizing the heat generated by electromagnetic induction.
[0034]
Further, the image carrier 1 is generally provided with a release layer on the surface in advance to ensure the releasability of the carried image. May be provided with a release layer made of oil.
According to this aspect, since it is not necessary to previously form a release layer on the surface of the image carrier 1, it is preferable in that the heat capacity associated with the release layer can be reduced.
[0035]
Further, in the present invention, as the colorless transparent layer 3 by the colorless transparent image forming means 2, even if the image carrier 1 does not have an elastic layer, it substantially exhibits an elastic layer function and at the same time, It is preferable to exhibit a function of increasing glossiness.
That is, in order to bring the colored image layer 5 into close contact with the recording material 8, the soft elasticity of the heat-melted colorless transparent layer 3 is used. It acts to increase the adhesion and the glossiness of the low density portion of the colored image layer 5.
[0036]
Here, the colorless transparent fine particles or the colorless transparent resin film constituting the colorless transparent layer 3 include polyester, polystyrene, polyacryl, polyolefin, polycarbonate, polyamide, polyimide, epoxy, and polyurea. Any of the resins used in the art for general toner may be appropriately selected in consideration of transparency and the like. In consideration of not only transparency but also mechanical strength and the like, polyester resins are preferable.
[0037]
Examples of the heating means 6 for heating the image carrier 1 include a sheet heating element (ceramic heater, resistance heating element, etc.), a heating element for heating by electromagnetic induction, a thin small-diameter heat roll having a halogen lamp, and the like. Heating may be performed by bringing the heat source into contact with the image carrier 1 so that heat is conducted by contacting the image carrier 1 with heat. Therefore, not only heat transfer loss occurs but also the heat source itself has a large heat capacity. However, there is a problem that quick start performance is difficult.
From the viewpoint of preventing these, it is preferable to heat the non-contact small-heat-capacity belt-shaped image-carrying / transporting body 1, and a typical mode of the heating means 6 that enables non-contact heating is, for example, electromagnetic induction. A heating device;
However, since the heating unit 6 may be any unit that melts and heats the image on the image carrier 1, for example, a pressing member having a large heat capacity is contacted and arranged as in the case of employing a heating and pressing method. Since there is no need, the image carrier 1 can be heated in a very short time, and the image forming material on the image carrier 1 is heated and melted by instantaneous heat transfer. Thereby, the heat energy can be effectively utilized without giving the heat energy to the excess heat capacity, and the quick start property and the energy saving property are excellent.
[0038]
Here, a case where an electromagnetic induction heating device is used as the heating means 6 will be described. As a typical example of the present embodiment, an electromagnetic induction heating layer that generates eddy currents and generates Joule heat by electromagnetic induction is provided on the belt-shaped image carrier 1 and an excitation coil capable of applying a high-frequency AC voltage in the vicinity of the heating region is provided. To be provided.
At this time, if the alternating magnetic field generated from the exciting coil is arranged in such a direction as to penetrate the thin heat generating layer, sufficient heat can be generated.
An efficient heating state cannot be obtained unless the material of the heat generating layer is appropriately selected according to the thickness and the frequency of the AC voltage applied from the power supply to the exciting coil is not properly selected.
This is a very important choice when considering the capacity and cost of the power supply.
[0039]
In the present invention, when an electromagnetic induction heating device is used, copper, aluminum, silver or a specific resistance equal to or less than these (2.7 × 10 ^-8 Ω · m), and the image carrier 1 may be efficiently heated by applying a frequency of 20 kHz to 100 kHz.
The thickness of the heat generating layer is preferably as small as possible in order to make the heat capacity of the image carrier 1 as small as possible. However, as the thickness is reduced, the resistance increases and the eddy current hardly flows. It is preferably at least 1 μm or more. If it is less than 1 μm, the frequency must be set high, causing not only the effects of radiation noise and the like to increase, but also problems such as a large power loss and a high cost.
[0040]
In addition, since the image carrier 1 having a uniform heating layer of less than 1 μm has a very thin heating layer, the heating layer may be cracked or broken, and the durability for maintaining a highly reliable heating state is low. poor.
On the other hand, if the thickness exceeds 20 μm, the heat capacity becomes large, it takes time to heat the image carrier 1 to a predetermined temperature, and instantaneous heating becomes difficult. Further, since the resistance value becomes low, the problem that eddy current flows but Joule heat hardly occurs in the above-described materials becomes apparent, and it is necessary to select a material such as iron or nickel having high specific resistance.
[0041]
Further, in the case where the above-described weak magnetic metal having a thickness of 1 to 20 μm is used for the electromagnetic induction heating layer, the image carrier 1 requires a base layer for supporting this layer.
As the base layer, a heat-resistant resin is more preferable than a metal from the viewpoint of heat capacity. However, when a metal is used, it is preferable that the base layer also functions as an electromagnetic induction heating layer.
At this time, the metal material capable of generating the strength and the electromagnetic induction heat as the image carrier 1 is preferably a ferromagnetic metal such as iron, magnetic stainless steel or nickel.
[0042]
Further, as the pressing means 7, the colorless transparent layer 3 and the colored image layer 5 which are thermally fused on the image carrier 1 are pressed against the recording material 8 under a predetermined temperature condition in the pressing nip area n. Any material can be selected as appropriate, but it is preferable that the colorless transparent layer 3 and the colored image layer 5 that are thermally melted on the image carrier 1 in a non-heated state are pressed against the recording material 8.
According to this aspect, in the “non-heated state”, it is possible to surely cool and separate the image carrying member 1 and the recording material 8 in the press-contact nip region n during pressurization. Is preferred.
[0043]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the accompanying drawings.
◎ Embodiment 1
FIG. 2 shows Embodiment 1 of the image forming apparatus to which the present invention is applied.
Referring to FIG. 1, the image forming apparatus includes an intermediate transfer belt 30 whose peripheral surface moves orbitally, and a colorless and transparent image forming unit 120 and yellow, magenta, cyan, Four color image forming units 20 (specifically, 20a to 20d) for forming black color toner images are provided.
In the present embodiment, the colorless and transparent image forming unit 120 forms a colorless and transparent toner image, and is arranged on the upstream side in the moving direction of the intermediate transfer belt 30 with respect to the color image forming units 20 (20a to 20d). . The arrangement of the color image forming units 20a to 20d can be appropriately changed in design.
[0044]
In the present embodiment, the colorless and transparent image forming unit 120 and the color image forming units 20 (20a to 20d) include a recording drum 21 made of a photoconductor such as OPC or a-Si, and a surface of the recording drum 21. A charging device 22 such as a corona charger for charging; an exposure device 23 including a laser scanner and a mirror for irradiating the recording drum 21 with a laser beam corresponding to each color signal to form a latent image; , A developing device 24 containing yellow, magenta, cyan, and black toners and visualizing the latent image on the recording drum 21 with the corresponding toner, and a cleaner 25 for cleaning residual toner on the recording drum 21 And
A non-illustrated primary transfer device (for example, a primary transfer roll) is disposed at a portion facing each recording drum 21 with the intermediate transfer belt 30 interposed therebetween, and the respective color toner images on each recording drum 21 are subjected to intermediate transfer. The primary transfer is performed on the belt 30 side.
In addition, as a primary transfer method, instead of a method in which a primary transfer roll is disposed above the intermediate transfer belt 30 and a transfer bias is applied to the primary transfer roll, the primary transfer roll is applied to the electromagnetic induction heating layer 30b of the intermediate transfer belt 30 as described later. A direct transfer bias may be applied.
[0045]
Further, in the present embodiment, the intermediate transfer belt 30 is stretchably stretched by three stretching rolls 31 to 33.
Here, the tension roll 31 is a tension roll that applies tension to the intermediate transfer belt 30, the tension roll 32 is a driven roll, the tension roll 33 drives the intermediate transfer belt 30, and forms the respective color toner images on the intermediate transfer belt 30. It is a backup roll which is one element of the pressure fixing device 50 for transferring and fixing.
In the present embodiment, the pressure fixing device 50 includes a backup roller 33 and a pressure roller 34 that presses the intermediate transfer belt 30 toward the backup roller 33. The toner image on the intermediate transfer belt 30 is transferred and fixed to a recording paper 60 as a recording material fed by a transport device (not shown) in a nip area (secondary transfer section) where the toner image 34 is pressed. .
[0046]
Further, in the present embodiment, an electromagnetic induction heating device 40 is provided on the intermediate transfer belt 30 upstream of the pressure fixing device 50.
As shown in FIG. 2, the electromagnetic induction heating device 40 has an intermediate transfer belt 30 as a heated object, and an excitation coil 41 for generating a variable magnetic field is arranged in non-contact with the intermediate transfer belt 30.
[0047]
In this embodiment, for example, as shown in FIG. 3A, the intermediate transfer belt 30 includes a base layer 30a made of a sheet member having high heat resistance and an electromagnetic induction heating layer (conductive layer) laminated thereon. It is preferable to basically have three layers, that is, the uppermost layer 30c and the uppermost surface release layer 30c.
Here, the base layer 30a is preferably a sheet having a high heat resistance with a thickness of 10 to 100 μm, for example, polyester, polyethylene terephthalate, polyether sulfone, polyether ketone, polysulfane, polyimide, polyimide amide, polyamide, or the like. A configuration in which a conductive material having conductivity, such as carbon black, is dispersed in a resin having high heat resistance is preferable, but is not limited thereto.
[0048]
On the outer periphery of the base layer 30a, as an electromagnetic induction heating layer 30b, a layer of iron or cobalt, or a metal layer of, for example, nickel, copper, chromium, or the like is formed by plating to have a thickness of 1 to 50 μm. In particular, if the thickness is 20 μm or less, copper having a thickness of 2 to 15 μm is easily subjected to electromagnetic induction heating, and also easy to cool the intermediate transfer belt 30 after transfer and fixing, so that excess heat is accumulated. Therefore, a heating mode excellent in heat energy utilization efficiency can be realized.
[0049]
Further, the surface release layer 30c is an image contact surface, and is preferably a sheet or a coat layer having a thickness of 0.1 to 100 μm and having high releasability, for example, a tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether copolymer. , Polytetrafluoroethylene, silicone copolymer, silicone rubber or a composite layer thereof.
Here, the material of the surface release layer 30c has a great effect on the image quality. When the release material is an elastic member, it adheres in a state of wrapping the toner, so that the image is less deteriorated and the image gloss is uniform. It is. However, when the release material is not elastic as in the case of resin, the toner is difficult to completely adhere to the recording material at the pressure contact portion, so that poor transfer fixing and uneven image gloss are likely to occur. This is particularly noticeable in the case of a recording material having a large surface roughness.
As shown in FIG. 3B, there may be a mode in which an elastic layer 30d is further added to the intermediate transfer belt 30 including the base layer 30a, the electromagnetic induction heating layer 30b, and the surface release layer 30c. Is not preferable because the heat capacity of the intermediate transfer belt 30 increases accordingly.
[0050]
FIG. 4 shows the operation principle of the electromagnetic induction heating device 40 used in the present embodiment.
In the drawing, an electromagnetic induction heating device 40 applies an AC voltage to an exciting coil 41 from an exciting circuit 42, thereby generating a fluctuating magnetic field H around the exciting coil 41 in the thickness direction of the intermediate transfer belt 30. Is what you do.
When the fluctuating magnetic field H acts on the electromagnetic induction heating layer 30b, an eddy current Ic is generated in the electromagnetic induction heating layer 30b so as to generate a magnetic field that hinders a change in the magnetic field.
[0051]
This eddy current Ic flows almost intensively on the surface of the electromagnetic induction heating layer 30b on the side of the excitation coil 41 due to the skin effect, and generates heat with power proportional to the skin resistance Rs of the electromagnetic induction heating layer 30b of the intermediate transfer belt 30. Occurs.
Here, assuming that the angular frequency is ω, the magnetic permeability is μ, and the specific resistance is ρ, the skin depth δ is expressed by the following equation (1).
δ = √ (2ρ / ωμ) (1)
Further, the skin resistance Rs is represented by the following equation (2).
Rs = ρ / δ = √ (ωμρ / 2) (2)
Furthermore, the electric power P generated in the electromagnetic induction heating layer 30b of the intermediate transfer belt 30 can be expressed by the following equation (3), where If is the current flowing through the intermediate transfer belt 30.
P = Rs∫ | If | 2dS (3)
[0052]
Therefore, if the skin resistance Rs is increased or the current If flowing through the intermediate transfer belt 30 is increased, the power P can be increased, and the amount of heat generated can be increased. To increase the skin resistance Rs, the frequency ω may be increased, or a material having a high magnetic permeability μ or a material having a high fixed resistance ρ may be used.
According to the heating principle described above, it is supposed that it is difficult to heat the nonmagnetic metal when the electromagnetic induction heating layer 30b is used for the electromagnetic induction heating layer 30b. However, when the thickness t of the electromagnetic induction heating layer 30b is smaller than the skin depth δ, Since the following equation (4) is obtained, heating becomes possible.
Rs ≒ p / t (4)
[0053]
The frequency of the alternating current applied to the exciting coil 41 is preferably 10 to 500 kHz. When the frequency is 10 kHz or more, the absorption efficiency to the electromagnetic induction heating layer 30b is improved, and up to 500 kHz, the excitation circuit 42 can be assembled using inexpensive elements.
Further, if the frequency is 20 kHz or more, since the frequency exceeds the audible range, no sound is generated at the time of energization.
When an alternating current of 10 to 500 kHz is applied to the electromagnetic induction heating layer 30b, the skin depth δ is about several μm to several hundred μm. If the thickness of the electromagnetic induction heat generation layer 30b is actually smaller than 1 μm, most of the electromagnetic energy cannot be absorbed by the electromagnetic induction heat generation layer 30b, so that the energy efficiency deteriorates. Also, there is a problem that the leaked magnetic flux heats another metal part.
On the other hand, in the case of the electromagnetic induction heating layer 30b exceeding 50 μm, the heat capacity of the intermediate transfer belt 30 becomes too large, and heat is transmitted by the heat conduction of the electromagnetic induction heating layer 30b, so that the surface release layer 30c is hardly heated. Occurs.
Therefore, the thickness of the electromagnetic induction heating layer 30b is preferably 1 to 50 μm.
[0054]
In order to increase the heat generation of the electromagnetic induction heating layer 30b, If may be increased, and for that purpose, the fluctuating magnetic field generated by the exciting coil 41 may be increased, or the change of the fluctuating magnetic field may be increased. As this method, it is preferable to increase the number of windings of the exciting coil 41 or to use an iron core (magnetic core) 43 of the exciting coil 41 having a high magnetic permeability and a low residual magnetic flux density such as ferrite or permalloy.
Further, if the resistance value of the electromagnetic induction heating layer 30b of the intermediate transfer belt 30 is too small, the thermal energy efficiency when eddy current is generated is deteriorated, so that an appropriate specific resistance according to the thickness of the electromagnetic induction heating layer 30b is obtained. Is preferably selected.
[0055]
Further, in the present embodiment, the electromagnetic induction heating layer 30b of the intermediate transfer belt 30 is formed by plating or the like, but may be formed by vacuum deposition, stapling, or the like. Thereby, aluminum or metal oxide alloy which cannot be plated can be used for the electromagnetic induction heating layer 30b. However, since the plating treatment is easy to obtain a predetermined film thickness, the plating treatment is preferable to obtain a layer thickness of 1 to 50 μm.
[0056]
Further, when a ferromagnetic material such as iron, cobalt, nickel or the like having a high magnetic permeability is attached, the electromagnetic energy generated by the excitation coil 41 is easily absorbed, heating can be efficiently performed, and the magnetism leaking out of the machine is reduced. The effect on peripheral devices can be reduced.
In addition, it is possible to heat even a weak magnetic material such as copper, aluminum, or silver, and it is preferable to select a material with high and low efficiency among these materials according to the conditions required for the electromagnetic induction heating layer 30b.
In addition to these, for example, particles of manganese, titanium, chromium, iron, copper, cobalt, nickel, and the like, and particles of alloys such as ferrite and oxide and whiskers are mixed with conductive particles of carbon and the like. Alternatively, it can be dispersed in an adhesive to form an electromagnetic induction heating layer.
[0057]
Further, the electromagnetic induction heating layer 30b of the intermediate transfer belt 30 is formed by dispersing not only metal but also conductive, high magnetic permeability particles and whiskers in an adhesive for bonding the surface release layer to the low heat conductive base material. This may be used as an electromagnetic induction heating layer.
As described above, the electromagnetic induction heating layer 30b can heat various metals and the like, but is preferably a layer using a material having sufficiently small heat capacity. In particular, when a thin film having a thickness of 1 to 20 μm is subjected to electromagnetic induction heating, silver, copper, aluminum, a metal or metal alloy having a specific resistance equal to or less than these, a multilayer metal layer, and the like can be efficiently heated. More preferably, copper is suitable in consideration of the specific resistance, heat transfer coefficient, specific heat, cost, and the like.
[0058]
Further, a peeling member 61 for preventing the recording paper 60 from being wound is disposed on the downstream side of the pressure fixing device 50 of the intermediate transfer belt 30, and a cooling device including a cooling fan and the like is further downstream thereof. 62 are provided. A guide chute 63 for guiding the recording paper 60 is provided on the exit side of the pressure fixing device 50.
Further, in the present embodiment, there is a phenomenon (belt walk) that the intermediate transfer belt 30 shifts in either axial direction during rotation. From the viewpoint of effectively preventing this, a belt (not shown) is used. When the deviation of the intermediate transfer belt 30 is detected by the edge sensor, it is possible to control the belt walk within a certain range by increasing the load on the opposite side of the pressure roll 34.
[0059]
Next, an image forming process of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described.
First, a predetermined image forming cycle is performed in the colorless and transparent image forming unit 120. This is because the surface of the recording drum 21 charged by the charging device 22 is exposed to light by the exposure device 23 in accordance with a first color (colorless and transparent) toner image forming signal output from an image signal processing device (not shown). Scan to form an electrostatic latent image. Next, the electrostatic latent image is developed with colorless and transparent toner by the developing device 24 to form a colorless and transparent toner image T0 (see FIGS. 2 and 6) on the intermediate transfer belt 30.
[0060]
As for the formation of the colorless and transparent toner image T0 used in the present embodiment, a method of laying the colorless and transparent toner image T0 on the intermediate transfer belt 30 at least below the color toner image is adopted.
For example, the colorless and transparent toner image T0 is uniformly formed on the entire surface of the recording paper 60 (1) (see FIG. 5A). (2) The non-image portion of the color toner image T1 is thick and the color toner image T1. (See FIG. 5 (b)), and (3) a method of forming only on the lower layer of the color toner image T1 (see FIG. 5 (c)). Either one has been selected.
[0061]
Thereafter, the intermediate transfer belt 30 on which the colorless transparent toner image T0 is formed circulates in the direction of the arrow.
After this step, each of the color image forming units 20 (20a to 20d) performs an image forming cycle at a timing synchronized with the image position of the colorless and transparent toner image T0.
First, in the yellow image forming unit 20a, similarly to the formation of the colorless transparent toner image T0, uniform charging by the charging device 22, formation of an electrostatic latent image by the exposure device 23, and formation of the toner image by the developing device 24 (yellow) are performed.
Subsequently, toner images of the third color (magenta) and the fourth color (cyan) are formed.
Finally, a fifth color (black) toner image is formed.
In FIGS. 2 and 6, each color toner image of yellow, magenta, cyan, and black is represented by T1.
[0062]
In this way, after the colorless transparent toner image T0 and the yellow, magenta, cyan, and black color toner images T1 are superimposed on the intermediate transfer belt 30 to form the multicolor toner image G, as shown in FIG. Then, when the intermediate transfer belt 30 further circulates and the leading portion of the multicolor toner image G reaches the heated and fused portion (corresponding to the heating area h by the electromagnetic induction heating device 40) M, as shown in FIG. The toner images T0 and T1 on the intermediate transfer belt 30 are instantaneously melted at the same time as the induction heating layer 30b of the transfer belt 30 is induction-heated.
Here, the temperature of the intermediate transfer belt 30 in the heated / fused portion M rises rapidly due to the small heat capacity, and the toner images T0 and T1 can be sufficiently melted only by passing the intermediate transfer belt 30 through the heated / fused portion M. It can be heated up to the temperature.
[0063]
As shown in FIG. 6, the fused toner image having undergone this process is a non-heated pressure fixing portion N (corresponding to a pressure contact nip area n) sandwiched between pressure fixing devices 50 (pressure rolls 34, backup rolls 33). , The recording paper 60 is supplied to the pressure fixing unit N from a recording paper tray (not shown) at the same time.
At this time, the intermediate transfer belt 30 on which the multicolor toner image G has been formed is sufficiently heated by the heat fusing unit M and reaches the pressure fixing unit N. , T1 are sufficiently heated and molten.
In this state, the intermediate transfer belt 30 and the recording paper 60 are overlaid and pressed by the pressure fixing device 50, whereby the multicolor toner image G is transferred and fixed onto the recording paper 60, and the intermediate transfer belt 30 and the recording paper 60 are 60 is crosslinked.
[0064]
That is, in the pressure fixing unit N, when the recording paper 60 at room temperature passes through the pressure nip area n, the thermal energy (+ the thermal energy of the intermediate transfer belt 30) of the molten toner and the pressure force are multicolored. The toner image G is transferred and fixed to the recording paper 60 instantaneously.
Then, the recording paper 60 itself proceeds toward the pressure contact nip area n exit while taking away the toner and the heat of the intermediate transfer belt 30 heated only in the vicinity of the surface.
At this time, if the multicolor toner image G sandwiched between the intermediate transfer belt 30 and the recording paper 60 is not sufficiently cooled before reaching the pressure fixing unit N, the cohesive force Ft of the multicolor toner image G Although a force relationship of Ft> Fr cannot be obtained between the pressure and the toner adhesion force Fr to the intermediate transfer belt 30, in the present embodiment, as shown in FIG. Since the temperature of the contact portion decreases at the time of pressurization at the entrance of the area n and the temperature of the softening point of each toner is equal to or lower than the softening point of each toner or equal to or lower than the minimum fixing temperature of the toner at the exit of the pressure nip area n, the recording paper 60 30 is naturally subjected to cooling separation. If the nip width is such that the time during which the recording paper 60 is present in the press-contact nip area n is, for example, 10 to 50 ms or more, heat near the surface of the intermediate transfer belt 30 is deprived by the recording paper 60, As a result, as shown in FIG. 7, the toner temperature at the exit of the press-contact nip region n can be made lower than the softening point temperature of the toner.
[0065]
On the other hand, in FIG. 7, a comparative embodiment 1 (indicated by a dashed line in the figure) shows a temperature change of the image forming apparatus including the fixing device in which the preheating is performed and then the heating and pressurizing are simultaneously performed in the press-contact nip area n. Comparative Example 2 (indicated by a two-dot chain line in the figure) shows a temperature change of an image forming apparatus having a fixing device in which heating and pressurizing are simultaneously performed in the press-contact nip region n.
In each of these comparative examples 1 and 2, the toner temperature at the exit of the pressure contact nip area n does not change below the toner softening point temperature, and the molten toner in such a state has viscosity and the adhesive force is low. From the increase, it is understood that the recording paper 60 is hard to be reliably peeled off from the intermediate transfer belt 30.
[0066]
Therefore, according to the present embodiment, the cohesive force of the toner is increased, and the toner can be basically prevented from being offset when the recording paper 60 is separated from the intermediate transfer belt 30.
When the surface roughness of the recording paper 60 is large, the low-density portion contains a large amount of isolated toner, and the color toner image in that portion tends to be offset. Further, since it is difficult to make contact with the pressure roll 34, no pressure can be applied to the toner surface, making flattening difficult, and the glossiness is likely to be reduced accordingly.
However, in the present embodiment, since the colorless and transparent toner image T0 exists in the lower layer of the color toner image T1, the cohesive force of the toner increases, and pressure can be applied to the entire surface of the color toner image T1. Therefore, no toner offset occurs.
In addition, since the surface of the color toner image T1 on the recording paper 60 is covered by the colorless transparent toner image T0 due to the presence of the colorless transparent toner image T0, the poor glossiness in the low density portion is effectively eliminated.
[0067]
Further, even if a minute offset remains on the intermediate transfer belt 30, only a non-visual colorless transparent toner offset after the colorless transparent toner is melted does not affect the next image formation. With this effect, a device configuration that does not require a cleaning device for the intermediate transfer belt 30 is also possible. In the present embodiment, a device configuration in which the cleaning device for the intermediate transfer belt 30 is omitted is actually constructed.
[0068]
Further, in this embodiment, after the intermediate transfer belt 30 and the recording paper 60 are pressed by the pressure fixing device 50 (the pressure roll 34 and the backup roll 33), the intermediate transfer belt 30 and the recording paper 60 pass the pressure fixing unit N. The recording paper 60 is separated from the intermediate transfer belt 30 by the strength of the recording paper 60 itself.
Therefore, a large-sized cooling device is not required for separating the recording paper 60 from the intermediate transfer belt 30.
However, in the present embodiment, a small cooling device 62, for example, an air-cooling fan is simply used to enhance the effect of cooling and peeling during continuous printing, but the cooling device 62 is not necessarily used.
[0069]
As described above, the image output by the image forming apparatus according to the present embodiment has almost no density unevenness, and even when a high-resolution digital image is formed, a low-density portion, a thin line, and a fine character of a monochromatic image are obtained. In the conventional method, such as the details such as the details of the transfer loss, the transfer loss was remarkably generated, and a high-quality image without density unevenness and transfer loss was able to be formed.
Further, by controlling the application of the colorless and transparent toner image T0 according to the surface texture of the recording paper 60, even if various recording papers 60 having different surface textures are used, a stable high gloss and high quality image can be obtained. Could be formed.
Further, since it is not necessary to form an elastic layer on the intermediate transfer belt 30, the heat capacity of the intermediate transfer belt 30 can be reduced, and a warm-up timeless heating state can be realized. As a result, it is possible to provide an image forming method capable of simultaneously transferring and fixing an image on the recording paper 60 in a state close to the minimum energy consumption required for image formation, and having higher energy saving than the related art.
[0070]
◎ Embodiment 2
FIG. 8A shows an outline of an image forming apparatus according to the second embodiment.
In the figure, the basic configuration of the image forming apparatus is substantially the same as that of the first embodiment, but the configuration of the intermediate transfer belt 30 is different from that of the first embodiment. Note that components similar to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted.
That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 8B, the intermediate transfer belt 30 of the image forming apparatus is formed by forming a base layer 30a made of a polyimide resin or the like having a thickness of 25 to 50 μm from copper having a thickness of about 10 μm, for example. Unlike the first embodiment, the surface of the intermediate transfer belt 30 is coated with, for example, a modified silicone oil, and is heated by an electromagnetic induction heating device 40, for example. A thin reaction film 35 made of oil is formed on 30b, and this reaction film 35 functions as a release layer.
Such a reaction film 35 can be coated with, for example, a modified silicone oil to a predetermined thickness on the upstream side of the colorless and transparent image forming unit 120 and the color image forming units 20 (20a to 20d) with respect to the moving direction of the intermediate transfer belt 30, for example. It is formed by disposing a suitable oil application device 70.
[0071]
In the present embodiment, the modified silicone oil is selected from silanol-modified silicone oil, carboxy-modified silicone oil and amino-modified silicone oil, or the silicon compound is a silane compound, a silicone resin and a modified compound having a reactive group in the molecule. The silicone oil, especially the silane compound, is preferably a fluorine-containing silane compound, an isocyanate silane compound and a silane coupling agent.
The release layer formed by the oil reaction film 35 is disposed downstream of the pressure fixing unit N by the oil application device 70, and is supplied in a minute amount to prevent the reaction film 35 from breaking and maintain the release property. I do.
In the present embodiment, the release layer formed by the oil reaction film 35 can reduce the heat capacity of the surface release layer 30c (see FIG. 3A) of the intermediate transfer belt 30 used in the first embodiment. It is advantageous in that it can contribute to the effective use of heat energy and can provide the intermediate transfer belt 30 having a small number of layers at low cost.
[0072]
◎ Embodiment 3
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating an outline of the image forming apparatus according to the third embodiment.
In the figure, the basic configuration of the image forming apparatus is substantially the same as that of the first embodiment, but the apparatus layout and the unit for forming a colorless transparent toner image are different from those of the first embodiment.
In the present embodiment, the image forming apparatus has a layout configuration opposite to that of the first embodiment, has an intermediate transfer belt 30 that moves in a circulating manner, and the intermediate transfer belt 30 includes yellow, magenta, cyan, While each of the black color image forming units 20 (20a to 20d) is disposed, colorless and transparent toner is stored upstream of each image forming unit 20 (20a to 20d) with respect to the moving direction of the intermediate transfer belt 30. The colorless and transparent developing device 80 is provided.
Here, the colorless and transparent developing device 80 has a developing roller 81 on which the colorless and transparent toner is carried. For example, a predetermined developing bias is applied to the developing roller 81 using the tension roller 31 of the intermediate transfer belt 30 as a backup roller. For example, a colorless and transparent toner image T0 is formed over the entire image forming area corresponding to the size of the recording paper 60.
Note that components similar to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment, and detailed description thereof will be omitted.
[0073]
Also in the present embodiment, a colorless and transparent toner image T0 is formed in a predetermined image forming area on the intermediate transfer belt 30 by the colorless and transparent developing device 80, and thereafter, each color is formed on the colorless and transparent toner image T0. Each of the color toner images T1 is superposed by the image forming unit 20 (20a to 20d), and these multicolor toner images G are heated in the heat fusing unit M, and thereafter, the recording paper is pressed in the pressure fixing unit N. The image is transferred and fixed to 60.
Also in the present embodiment, the multicolor toner image G is formed and heated and then transferred and fixed by pressure in the same manner as in the first embodiment, so that the same operation as in the first embodiment is exerted. Things.
[0074]
◎ Embodiment 4
FIG. 10 shows an outline of an image forming apparatus according to the fourth embodiment.
In the figure, the basic configuration of the image forming apparatus is substantially the same as that of the third embodiment, but the colorless and transparent image forming unit 100 is different from that of the third embodiment. Note that components similar to those of the third embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the third embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.
In the present embodiment, the colorless and transparent image forming unit 100 is disposed upstream of each of the colored image forming units 20 (20a to 20d) with respect to the moving direction of the intermediate transfer belt 30, and accommodates the colorless and transparent resin film 101. A film cartridge (eg, a film roll around which the resin film 101 is wound) 102, and the resin film 101 unwound from the film cartridge 102 is pulled out through a tension roll 103, and a suitable number is The guide 106 is guided to the intermediate transfer belt 30 through the guide drive roll 104 and the film guide 105, and cut by the cutter 106 to a predetermined length.
[0075]
The resin film 101 of the colorless and transparent image forming unit 100 is charged by, for example, applying an electrostatic bias to the electromagnetic induction heating layer 30b of the intermediate transfer belt 30 or the opposing stretching roll 31 to thereby charge the intermediate transfer belt. The paper 30 is conveyed in a state of being in close contact with it.
Here, as the resin film 101 used in the present embodiment, heat is obtained from all resins such as polyester, polystyrene, polyacryl, polyolefin, polycarbonate, polyamide, polyimide, epoxy, and polyurea. It may be appropriately selected in consideration of transparency at the time of solidification after melting.
In consideration of not only transparency but also mechanical strength and the like, polyester resins are preferable.
[0076]
Next, the operation of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described.
First, the cut colorless and transparent resin film 101 is charged and closely carried by the colorless and transparent image forming unit 100 in a range corresponding to the image forming area of the recording paper 60 on the intermediate transfer belt 30, for example.
Thereafter, each of the colored image forming units 20 (20a to 20d) forms a colored toner image T1 on the colorless and transparent layer T0 'made of the resin film 101, and is conveyed to the heat-melting section M by the electromagnetic induction heating device 40. .
In the heating and melting portion M, the colorless transparent layer T0 ′ made of the resin film 101 and the color toner image T1 formed on the upper surface thereof are transferred and melted by heating the intermediate transfer belt 30.
[0077]
The colorless transparent layer T0 ′ and the colored toner image T1 made of the melted resin film 101 are melted when the recording paper 60 at room temperature passes through the pressure nip area n in the pressure fixing unit N by the pressure fixing device 50. Is transferred and fixed to the recording paper 60 instantaneously by the thermal energy (+ the thermal energy of the intermediate transfer belt 30) and the pressing force of the colorless transparent layer T0 ′ and the color toner image T1.
Thereafter, the recording paper 60 itself advances toward the press-contact nip region n exit of the press-fixing unit N while removing the toner and the heat of the intermediate transfer belt 30 heated only in the vicinity of the surface.
At this time, if the nip width is such that the time during which the recording paper 60 is present in the press-contact nip area n is 10 to 50 ms or more, heat near the surface of the intermediate transfer belt 30 is deprived of the recording paper. The toner temperature at the exit of the pressure nip n can be equal to or lower than the softening point of the toner or the minimum fixing temperature.
For this reason, the cohesive force of the toner and the cohesive force of the molten resin film 101 surrounding the toner are increased, and it is possible to effectively prevent the resin film 101 and the toner from being offset when the recording paper 60 is separated from the intermediate transfer belt 30. In addition to this, substantially the same operation as in the first embodiment can be achieved.
[0078]
【The invention's effect】
As described above, according to the image forming method of the present invention, the color image layer is formed after forming the colorless transparent layer on the image carrier, and then, the colorless transparent layer and the color image layer are formed. After being heated and melted, the recording material is pressed against the recording material to transfer and fix it. Therefore, even if an image carrier is used without an elastic layer, the recording material and the color image are formed by the presence of the colorless transparent layer. The adhesion to the layer can be enhanced, and the glossiness of the low density portion of the colored image layer can be increased.
For this reason, the quick start property is excellent, the energy can be effectively used while saving energy, and the glossiness of the transferred image and the transferability of the low density portion image can be kept good, and the high image quality can be maintained.
According to the image forming apparatus of the present invention, the above-described image forming method can be reliably realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is an explanatory diagram showing an outline of an image forming method according to the present invention, and FIG. 1B is an explanatory diagram showing an outline of an image forming apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an overall configuration of the image forming apparatus according to the first embodiment.
FIG. 3A is an explanatory diagram illustrating a cross-sectional configuration of an intermediate transfer belt used in Embodiment 1, and FIG. 3B is an explanatory diagram illustrating a cross-sectional configuration of an intermediate transfer belt used in a comparative embodiment.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration of an electromagnetic induction heating device used in the present embodiment and an operation principle thereof.
5A is an explanatory diagram illustrating an example of an image forming method according to the present embodiment, and FIGS. 5B and 5C are explanatory diagrams illustrating other examples of the image forming method according to the present embodiment. is there.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an image forming process according to the present embodiment.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a temperature change in an image forming process according to the present embodiment.
FIG. 8A is an explanatory diagram illustrating an outline of an image forming apparatus according to a second embodiment, and FIG. 8B is a cross-sectional configuration of an intermediate transfer belt used in the present embodiment (part B in FIG. 8A); FIG.
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating an outline of an image forming apparatus according to a third embodiment;
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating an outline of an image forming apparatus according to a fourth embodiment.
[Explanation of symbols]
A: a colorless and transparent image forming step, B: a colored image forming step, C: a heating and melting step, D: a pressure transfer fixing step, 1: an image carrier, 2 ... a colorless transparent image forming means, 3 ... a colorless transparent layer, 4 colored image forming means, 5 colored image layer, 6 heating means, 7 pressure means, 8 recording material, n pressure contact nip area

Claims

像担持搬送体の作像領域の全部若しくは一部に対応した箇所に熱可塑性無色透明層を形成する無色透明作像工程と、
像担持搬送体上に形成された無色透明層上に、画像情報に基づいて熱可塑性有色微粒子による有色画像層を形成する有色作像工程と、
無色透明作像工程、有色作像工程が行われた後に像担持搬送体を加熱し、像担持搬送体上に形成された無色透明層及び有色画像層を熱溶融させる加熱溶融工程と、
この加熱溶融工程後に、像担持搬送体上にて熱溶融された無色透明層、有色画像層を記録材に圧接させ且つ圧接ニップ域出口における各層温度が軟化点温度以下になる状態にて転写定着する加圧転写定着工程とを備えたことを特徴とする画像形成方法。A colorless and transparent image forming step of forming a thermoplastic colorless and transparent layer at a portion corresponding to all or a part of the image forming area of the image carrier,
On the colorless transparent layer formed on the image carrier, a colored image forming step of forming a colored image layer by thermoplastic colored fine particles based on image information,
A colorless transparent image forming step, a heating and melting step of heating the image carrier after the colored image forming step is performed, and thermally melting the colorless transparent layer and the color image layer formed on the image carrier,
After this heating and melting step, the colorless transparent layer and the color image layer, which have been heat-fused on the image carrier, are pressed against the recording material, and are transferred and fixed in a state where the temperatures of the respective layers at the exit of the pressing nip area are lower than the softening point temperature. And a pressure transfer fixing step.

請求項１記載の画像形成方法において、
無色透明層は、熱可塑性無色透明微粒子により形成されるものであることを特徴とする画像形成方法。The image forming method according to claim 1,
An image forming method, wherein the colorless transparent layer is formed of thermoplastic colorless transparent fine particles.

請求項１記載の画像形成方法において、
無色透明層は、熱可塑性を有する無色透明樹脂フィルムにより形成されるものであることを特徴とする画像形成方法。The image forming method according to claim 1,
The image forming method, wherein the colorless transparent layer is formed of a colorless transparent resin film having thermoplasticity.

請求項１記載の画像形成方法において、
無色透明層は、像担持搬送体の全面に均一に形成する態様、有色画像層に対応した箇所は薄く且つ有色画像層以外の箇所に厚く形成する態様、有色画像層に対応した箇所のみに形成する態様のうち、いずれか一つを設定したものであることを特徴とする画像形成方法。The image forming method according to claim 1,
The colorless and transparent layer is formed uniformly on the entire surface of the image carrier, the portion corresponding to the color image layer is thin and the portion corresponding to the color image layer is formed thicker, and only the portion corresponding to the color image layer is formed. An image forming method wherein any one of the modes is set.

請求項１記載の画像形成方法において、
無色透明層は、像担持搬送体の全面に均一に形成する態様、有色画像層に対応した箇所は薄く且つ有色画像層以外の箇所に厚く形成する態様、有色画像層に対応した箇所のみに形成する態様のうち、任意の複数の態様を選択可能としたものであることを特徴とする画像形成方法。The image forming method according to claim 1,
The colorless and transparent layer is formed uniformly on the entire surface of the image carrier, the portion corresponding to the color image layer is thin and the portion corresponding to the color image layer is thicker, and the portion corresponding to the color image layer is formed only at the portion corresponding to the color image layer. An image forming method characterized in that any of a plurality of modes can be selected.

ベルト状の像担持搬送体と、
この像担持搬送体の作像領域の全部若しくは一部に対応した箇所に熱可塑性無色透明層を形成する無色透明作像手段と、
像担持搬送体の移動方向に対して無色透明作像手段の下流側に設けられ、像担持搬送体に形成された無色透明層上に、画像情報に基づいて熱可塑性有色微粒子による有色画像層を形成する有色作像手段と、
像担持搬送体の移動方向に対して有色作像手段の下流側に設けられ、像担持搬送体を加熱することにより、像担持搬送体上に形成された無色透明層及び有色画像層を熱溶融させる加熱手段と、
像担持搬送体の移動方向に対して加熱手段の下流側に設けられ、像担持搬送体上にて熱溶融された無色透明層、有色画像層を記録材に圧接させ且つ圧接ニップ域出口における各層温度が軟化点温度以下になる状態にて転写定着する加圧手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。A belt-shaped image carrier,
A colorless and transparent image forming means for forming a thermoplastic colorless and transparent layer at a position corresponding to all or a part of the image forming area of the image carrier,
Provided on the downstream side of the colorless and transparent image forming means with respect to the moving direction of the image carrier, and on the colorless transparent layer formed on the image carrier, a colored image layer of thermoplastic colored fine particles based on image information. Colored image forming means for forming;
The colorless transparent layer and the color image layer formed on the image carrier are heated by heating the image carrier, provided on the downstream side of the color image forming means with respect to the moving direction of the image carrier. Heating means for causing
Each of the layers provided at the downstream side of the heating means with respect to the moving direction of the image carrier and pressed against the recording material by pressing the colorless transparent layer and the color image layer, which are heat-fused on the image carrier, at the exit of the pressure nip area. An image forming apparatus comprising: a pressurizing unit that performs transfer and fixing when the temperature is equal to or lower than the softening point.

請求項６記載の画像形成装置において、
加熱手段は、像担持搬送体に対し非接触で配置されるものであることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 6,
The image forming apparatus is characterized in that the heating means is arranged in non-contact with the image carrier.

請求項７記載の画像形成装置において、
加熱手段は、電磁誘導により像担持搬送体を加熱する電磁誘導加熱装置であることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 7,
The image forming apparatus, wherein the heating unit is an electromagnetic induction heating device that heats the image carrier by electromagnetic induction.

請求項６記載の画像形成装置において、
加圧手段は、非加熱状態で像担持搬送体上にて熱溶融された無色透明層、有色画像層を記録材に圧接させるものであることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 6,
The image forming apparatus is characterized in that the pressurizing means presses the colorless transparent layer and the color image layer, which have been heated and melted on the image carrier in a non-heated state, to the recording material.

請求項６記載の画像形成装置において、
像担持搬送体は、裏面側から表面側に向かって基層、電磁誘導発熱層及び離型層からなる３つの機能層を備え、これらの機能層がポアソン比０．４以下、ヤング率１０Ｍｐａ以上の材料で構成されていることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 6,
The image carrier has three functional layers including a base layer, an electromagnetic induction heating layer, and a release layer from the back side to the front side. These functional layers have a Poisson's ratio of 0.4 or less and a Young's modulus of 10 Mpa or more. An image forming apparatus comprising a material.

請求項６記載の画像形成装置において、
像担持搬送体は、裏面側から表面側に向かって少なくとも金属層及び離型層を備え、金属層は強磁性を有する金属材料であることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 6,
The image forming apparatus is characterized in that the image carrier has at least a metal layer and a release layer from the back side to the front side, and the metal layer is a ferromagnetic metal material.

請求項６記載の画像形成装置において、
像担持搬送体は、表面にオイルからなる離型層を備えたものであることを特徴とする画像形成装置。The image forming apparatus according to claim 6,
An image forming apparatus characterized in that the image carrier has a release layer made of oil on the surface.