JP4878224B2 - 光沢画像形成システム、及び光沢画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成面に樹脂層を備えた記録材に光沢画像を形成する光沢画像形成システム、及び画像形成面に樹脂層を備えた記録材に光沢画像を形成する光沢画像形成装置に関する。

従来から、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等、主として電子写真方式を用いた画像形成装置が広く知られている。白黒のみならず、フルカラーの画像形成を行うものも多く商品化されている。また、画像形成装置が様々な分野で使用されるのに伴い、画質に対する要求も益々高度なものとなっている。ここで、特にフルカラー画像の画像品位を上げる要素として、光沢度の均一性の向上が求められている。光沢度を決定付ける要因の一つとしては、出力画像の平滑性が挙げられる。

このようなニーズに対して、特許文献１や２には、画像形成面に熱可塑性樹脂からなる透明樹脂層を設けた記録材を用い、これに、熱可塑性樹脂からなるカラートナーを転写し、加熱、溶融することによりカラー画像を形成する画像形成方法が開示されている。上記のように透明樹脂層を設けた記録材を以下、樹脂メディアと記す。

このような樹脂メディアを用いれば、トナー像の定着手段として、冷却装置を用いない一般的な熱ローラ定着装置を用いても、高光沢な画像が得られる。熱ローラ定着装置は、所定の温度に維持された定着ローラ（熱ローラ）と、前記定着ローラに圧接する弾性加圧ローラとによって未定着トナー像が形成された記録材を挟持搬送することにより未定着トナー像を記録材面に熱と圧力で定着するものである。

しかしながら、熱ローラ定着装置を用いた場合には、平滑性を損なうトナーの段差を減少させることが難しい。その理由はトナー段差を減少させるには充分な熱と圧力を加えなければならないが、それによりトナーが充分に溶けた状態になると定着ローラへの粘着力が増して、定着ローラへ樹脂メディアが巻きついたり、トナーがオフセットしたりしてしまう。また、定着ローラを通過する短時間の加熱によりトナーと溶かすためには、定着ローラ表面はトナー像を包み込んで全体から加熱できるようにローラ表面は低硬度であることが好ましい。その場合、トナーを樹脂メディアに埋め込むような圧力を加えることできない構成となってしまう。

以上のような理由から樹脂メディアを用いた画像形成に望ましい定着装置として、定着ベルトを備えた冷却分離系の定着装置が提案されている。特許文献３や４に記載のベルト定着装置は、未定着トナー像を担持した樹脂メディアを耐熱フィルムからなる定着ベルトで押圧加熱する。そして、その樹脂メディアを定着ベルトに密着させたままの状態で冷却してトナー像を固化させ、トナー像が定着した樹脂メディアを定着ベルトから剥離するという構成を取っている。

このような定着装置の冷却温度としては、トナーの融点以下であることが好ましく、より好ましくは、トナーのガラス転移点温度Ｔｇ以下である。

トナーは、融点よりも下の温度では、かなり高い弾性率を示し、やや固まった状態といえる。ガラス転移点温度Ｔｇよりも低くなると弾性率はほぼ変化せず固化した状態といえる。

理想的には、ガラス転移点温度Ｔｇ以下が好ましいが、冷却能力を高めたり、冷却のための距離を十分に確保するのが好ましい。しかしながら、この場合、装置が大型化したり、ファンの能力を高めるために、コストアップやエネルギー効率の低下に繋がってしまう。つまり、必ずしもガラス転移点温度Ｔｇ以下にならなくても、トナーの融点以下の温度まで冷却して定着ベルトから分離させるようにした定着装置もある。

これにより、トナー像は樹脂メディアの透明樹脂層に埋め込まれた状態で定着され、記録材表面上の透明樹脂層とトナー像とは、共に定着ベルト表面形状にならって凝固し、記録材全面が平滑な面となるので、光沢性に優れたカラー画像を得る事ができる。

また、樹脂メディアについては、特許文献５により詳しく記載されており、ガラス転移温度が８５℃以下である熱可塑性樹脂を主成分とする樹脂層を厚さが１０μｍ程度塗工した電子写真用記録材が提案されている。
特開昭６４−３５４５２号公報 特開平０５−２１６３２２号公報 特開平０４−２１６５８０号公報 特開平０４−３６２６７９号公報 特開２００３−０８４４７７号公報

しかしながら、上記のような樹脂メディアとベルト定着装置を用いた、高光沢な画像形成においては、下記のようないくつかの問題が発生することがある。

まず、樹脂メディアの表面樹脂層を所望の平滑面にするために、必要な熱と圧力を加えなければならない。しかし、加熱、および、加圧を増やすとトナー像も加熱され、過度の加熱を受けるとトナーが溶け過ぎて定着ベルトにオフセットしたり、樹脂メディアの樹脂層表面に流れて画像が滲んでしまったりする。さらには、樹脂メディアの樹脂層とともにトナーの位置がずれて画像が乱れる、といった問題が発生する。

課題となるトナー段差、画像にじみ、記録材の光沢について、図１０の模式図を用いて説明する。Ｐは樹脂メディアであり、コート紙Ｐ１を基材とし、その画像形成面に、光沢化層（トナー受容層）としての熱可塑性樹脂の透明樹脂層Ｐ２を形成したものである。（ａ）の定着前の状態のように、記録材Ｐ上に転写された未定着のトナー像ｔは数μｍ〜十数μｍの高さを持っている。そして、ベルト定着装置では、（ｂ）の理想的な定着状態のように、トナー像ｔが樹脂メディアの樹脂層Ｐ２に完全に溶けて平滑になり、高光沢画像が得られることを目指している。ところが、表層が低硬度のゴム表層などを用いた熱ローラ定着によって定着した場合、または、ベルト定着装置においても定着ベルトの表層材料の硬度を下げていくと、（ｃ）に示すようにトナー段差がほとんど減少しない。また、加熱が不十分であると、記録材の表面にトナーが十分溶け込まずに、（ｃ）のように段差が残るといった問題が発生する。また、加熱しすぎると、（ｄ）のように、トナー像ｔがつぶれすぎて、幅が広くなり画像がぼやけてしまう（以下「にじみ」という）。

本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたものである。その目的は、樹脂メディアと冷却分離系のベルト定着を用いて高光沢な画像形成物を得る光沢化処理において、トナー段差や、にじみといった上記課題を克服し、画像不良がなく、高光沢な好ましいトナー画像を得ることにある。

上記目的を達成するための本発明に係る光沢画像形成システムの代表的な構成は、画像形成面に樹脂層を備えた記録材に光沢画像を形成する光沢画像形成システムにおいて、記録材の樹脂層に形成された未定着トナー像を記録材に定着する熱定着器と、前記熱定着器により記録材の樹脂層上に定着されたトナー像をトナーのガラス転移点温度よりも低い温度のローラ対により加圧する圧力定着器と、トナーのガラス転移点温度よりも高い温度に維持され、前記圧力定着器により記録材の樹脂層に埋め込まれたトナー像を樹脂層とともにニップ部にて軟化させる光沢ベルトと、前記光沢ベルトに密着したまま移動する記録材を光沢ベルトから分離する前に冷却する冷却器と、を有することを特徴とする。

また、上記目的を達成するための本発明に係る光沢画像形成装置の代表的な構成は、画像形成面に樹脂層を備えた記録材に光沢画像を形成する光沢画像形成装置において、記録材の樹脂層に形成された未定着トナー像を記録材に定着する熱定着器と、前記熱定着器により記録材の樹脂層上に定着されたトナー像をトナーのガラス転移点温度よりも低い温度のローラ対により加圧する圧力定着器と、トナーのガラス転移点温度よりも高い温度に維持され、前記圧力定着器により記録材の樹脂層に埋め込まれたトナー像を樹脂層とともにニップ部にて軟化させる光沢ベルトと、前記光沢ベルトに密着したまま移動する記録材を光沢ベルトから分離する前に冷却する冷却器と、を有することを特徴とする。

本発明の光沢画像形成システムおよび光沢画像形成装置によれば、画像不良がなく、高光沢な好ましいトナー画像を得ることができる。

（１）画像形成部
図１は本実施例における光沢画像形成装置の概略構成を示す模式図である。この画像形成装置は、４連ドラム方式（インライン方式、タンデム方式）のフルカラー電子写真記録装置（複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機）である。まず、画像形成部について説明する。

１００は記録装置本体（以下、装置本体と記す）、２００は装置本体１００の図面上右側面側に連設した大容量給紙ユニット、３００と４００は装置本体１００の図面上左側面側に順次に連設した圧力定着ユニットとベルト定着ユニットである。圧力定着ユニット３００には圧力定着器Ｆ２を、ベルト定着ユニット４００にはベルト定着器Ｆ３を内蔵させてある。上記の大容量給紙ユニット２００、圧力定着ユニット３００、ベルト定着ユニット４００は、装置本体１００に対して組み合わせて使用されるオプションナルな機能装置として構成されている。

装置本体１００には、図面上右から左に水平方向に並べて、第１〜第４の電子写真画像形成部Ｐａ・Ｐｂ・Ｐｃ・Ｐｄを内蔵させてある。ＡとＢは装置本体１００の上面側に配設した原稿読取り部と操作ディスプレイ部である。原稿読取り部Ａは、原稿台ガラス２１に載置された原稿Ｏを光学的に走査して原稿画像を色分解光電読取りする。操作ディスプレイ部Ｂは、操作者からのコマンド入力や、操作者への装置の状態報知等を行う。Ｃは上記の第１から第４の画像形成部Ｐａ・Ｐｂ・Ｐｃ・Ｐｄの上側に配設した、複数の光走査手段を有するレーザ走査機構（レーザスキャナ）である。Ｄは第１から第４の画像形成部Ｐａ・Ｐｂ・Ｐｃ・Ｐｄの下側に配設した転写ベルト機構である。Ｅ１とＥ２は転写ベルト機構Ｄよりも下側に上下２段に配設した第１と第２の２つの給紙カセット（カセット給紙部）である。Ｅ３は装置本体１００の図面上右側面側に配設した手差し給紙トレイ（手差し給紙部）である。このトレイＥ３は装置本体１００に対して実線示のように畳み込んで格納自在である。使用時は２点鎖線示のように開き状態にする。Ｆ１は転写ベルト機構Ｄよりも記録材搬送方向下流側に配設した本体定着器としての熱定着器である。本実施例ではこの熱定着器は熱ローラ定着器である。

原稿読取り部Ａにおいて、２１は原稿台ガラス、２２はそのガラス２１に対して開閉可能な原稿押え板である。ガラス２１上にカラー原稿Ｏを画像面下向きで所定の載置基準に従って載置し、その上に押え板２２を被せることで原稿Ｏをセットする。押え板２２を原稿自動送り装置（ＡＤＦ，ＲＤＦ）にして、ガラス２１上にシート状原稿Ｏを自動的に給送する構成にすることもできる。２３はガラス２１の下面に沿って移動駆動される移動光学系である。この移動光学系２３によりガラス２１上の原稿Ｏの下向き画像面が光学的に走査される。その原稿走査光が光電変換素子（固体撮像素子）であるＣＣＤ２４に結像されて、ＲＧＢ（レッド・グリーン・ブルー）の三原色で色分解読取りされる。読み取られたＲＧＢの各信号が画像処理部（コントローラ部、制御基板）２５に入力する。

画像処理部２５はレーザ走査機構Ｃを制御して原稿読取り部Ａからの各色分解読取り画像情報（電気的画像情報）に対応して変調したレーザ光を第１から第４の画像形成部Ｐａ・Ｐｂ・Ｐｃ・Ｐｄに対してそれぞれ出力する。

なお、プリンタモードの場合は、画像処理部２５に対して、パーソナルコンピュータ等の外部ホスト装置（不図示）から電気的画像情報が入力する。ファクシミリ受信モードの場合は、画像処理部２５に対して、相手方ファクシミリ装置（不図示）から電気的画像情報が入力する。ファクシミリ送信モードの場合は、画像処理部２５は原稿読取り部Ａで光電読取りした原稿の電気的画像情報を相手方ファクシミリ装置に送信する。

図２は第１から第４の画像形成部Ｐａ・Ｐｂ・Ｐｃ・Ｐｄ部分と転写ベルト機構Ｄ部分の拡大図である。第１から第４の画像形成部Ｐａ・Ｐｂ・Ｐｃ・Ｐｄは互いに同様の電子写真プロセス構成である。即ち、各画像形成部は、それぞれ、像担持体としての電子写真感光体ドラム（以下、ドラムと記す）１を有する。そして、このドラム１に作用するプロセス手段である、全面露光ランプ（除電ランプ）２、一次帯電器３、現像器４、転写帯電器５、ドラムクリーナ６等を有する。各画像形成部の現像器４にはそれぞれ供給装置によりイエローＹ・マゼンタＭ・シアンＣ・ブラックＢｋのカラートナーが充填されている。

転写ベルト機構Ｄは、エンドレスの転写ベルト７と、この転写ベルト７を懸回張設した駆動ローラ７ａとターンローラ７ｂ・７ｃを有する。駆動ローラ７ａが駆動モータＭによりタイミングベルト装置等の動力伝達装置を介して回転駆動されることにより転写ベルト７が矢印の反時計方向に所定の速度で回転駆動される。転写ベルト７は、ポリエチレンテレフタレート樹脂シート（ＰＥＴ樹脂シート）や、ポリフッ化ビニリデン樹脂シート、ポリウレタン樹脂シートなどの誘電体樹脂のシートによって構成されている。そして、そのシートの両端部を互いに重ね合わせて接合し、エンドレス形状にしたものか、あるいは継ぎ目を有しないシームレスベルトが用いられている。

フルカラー画像を形成するための動作は次の通りである。第１から第４の画像形成部Ｐａ・Ｐｂ・Ｐｃ・Ｐｄが所定に制御タイミングに合わせて順次に駆動される。その駆動により各ドラム１が矢印の時計方向に回転する。また転写ベルト機構Ｄの転写ベルト７も回転駆動される。レーザ走査機構Ｃも駆動される。この駆動に同期して一次帯電器３がドラム１の表面を所定の極性・電位に一様に帯電する。レーザ走査機構Ｃは各ドラム１の表面に画像信号に応じたレーザビーム走査露光Ｌを行なう。これによって各ドラム１の表面に画像信号に応じた静電潜像が形成される。すなわちレーザ走査機構Ｃは光源装置から発せられたレーザ光を、ポリゴンミラー８を回転させて走査し、その走査光の光束を反射ミラーによって偏向し、ｆθレンズによりドラム１の母線上に集光して露光する。これにより、ドラム上に画像信号に応じた静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像器４によりトナー画像として現像される。

上記のような電子写真プロセス動作により、第１の画像形成部Ｐａのドラム１の周面にはフルカラー画像のイエロー色のトナー像が形成される。第２の画像形成部Ｐｂのドラム１の周面にはフルカラー画像のマゼンタ色のトナー像が形成される。第３の画像形成部Ｐｃのドラム１の周面にはフルカラー画像のシアン色のトナー像が形成される。第４の画像形成部Ｐｄのドラム１の周面にはフルカラー画像のブラック色のトナー像が形成される。

一方、大容量給紙装置２００、第１の給紙カセットＥ１、第２の給紙カセットＥ２、手差し給紙トレイＥ３、の内で選択指定された給紙部の給紙ローラが駆動される。これにより、その給紙部に積載収納されている記録材Ｐが１枚分離給紙される。そして、複数の搬送ローラ、及びレジストローラ９を経て転写ベルト機構Ｄの転写ベルト７上に供給される。転写ベルト７上に供給された記録材Ｐは転写ベルト７による搬送で第１〜第４の各画像形成部Ｐａ・Ｐｂ・Ｐｃ・Ｐｄの転写部に順次に送られる。

ここで、高光沢な画像を出力する光沢化処理モードの場合には、記録材Ｐとして、画像形成面に樹脂層を備えた樹脂メディアを使用し、それをセットした給紙部から転写ベルト７上に供給する。

転写ベルト７が回転駆動されて、所定の位置にあることが確認されると、記録材Ｐは、レジストローラ９から転写ベルト７に送り出され、第１の画像形成部Ｐａの転写部へ向けて搬送される。これと同時に画像書き出し信号がオンとなり、それを基準として所定の制御タイミングで第１の画像形成部Ｐａのドラム１に対し画像形成がなされる。そして、そのドラム１の下面側の転写部で転写帯電器５が電界又は電荷を付与することにより、ドラム１上に形成された第１色目のイエロートナー像が記録材Ｐ上に転写される。この転写により記録材Ｐは転写ベルト７上に静電吸着力でしっかりと保持され、引き続いて第２〜第４の画像形成部Ｐｂ・Ｐｃ・Ｐｄの転写部へ順次に搬送される。そして、記録材Ｐは更に各画像形成部の各ドラム上に形成された、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像の順次重畳転写を受ける。これにより記録材Ｐ上に未定着の４色フルカラーのトナー像が合成形成される。

転写帯電器５は接触帯電器を用いた。また、転写帯電手段は転写時に寄与する電流を適正電流で一定にすると画像が安定することが知られている。そこで、記録材の種類（厚さ、材質等）や吸湿条件等により、体積抵抗値が変化した場合にも一定電流が得られる様に定電流制御を行うことが一般的である。

４色フルカラーのトナー像が合成形成された記録材Ｐは、転写ベルト７の搬送方向下流部で分離帯電器１０により除電されて静電吸着力が減衰されることによって、転写ベルト７の末端から離脱する。特に、低湿環境では記録材Ｐが乾燥して電気抵抗が高くなるため、転写ベルト７との静電吸着力が大きくなり、分離帯電器１０の効果は大きくなる。通常、分離帯電器１０は、トナー像未定着の状態で記録材Ｐに帯電するため、非接触帯電器が用いられる。１１は転写ベルト７面のクリーニング装置である。

転写ベルト７から離脱した記録材Ｐは、搬送ベルト１２により本体定着器である熱ローラ定着器Ｆ１に導入される。図３はこの熱ローラ定着器Ｆ１部分の拡大図である。この熱ローラ定着器Ｆ１については（２）項において詳述する。熱ローラ定着器Ｆ１に導入された記録材Ｐは、定着ローラ５１と加圧ローラ５２との圧接部である定着ニップ部Ｎ１に進入して挟持搬送されることで、記録材Ｐが加熱・加圧されて、各色トナー像の混色及び記録材Ｐへの定着が行われる。定着ニップ部Ｎ１を通った記録材Ｐは定着排紙ローラ５６により排出搬送される。

熱ローラ定着器Ｆ１を出た記録材Ｐは、、実線示（図３）の第１姿勢に切換えられている本体セレクタ（フラッパ、フラグ）１３の上側を通り、本体排紙ローラ対１４に挟持されて本体排紙口１５から、圧力定着ユニット３００側の記録材入口１６に進入する。

そして、実行された画像形成モードが光沢化処理を行わないモードである場合には、圧力定着ユニット３００側のセレクタ１７が、図３において、実線示の第１姿勢に切換えられる。これにより、装置本体１００側から圧力定着ユニット３００側に進入した記録材Ｐはセレクタ１７の上側を通り、排紙ローラ対１８に挟持されて、圧力定着ユニット３００の上面に配設した第１の排紙トレイ１９上に排出される。

一方、実行された画像形成モードが光沢化処理を行うモードである場合（光沢画像形成システム）には、圧力定着ユニット３００側のセレクタ１７が、図３において、２点鎖線示の第２姿勢に切換えられる。これにより、装置本体１００側から圧力定着ユニット３００側に進入した記録材（樹脂メディア）Ｐはセレクタ１７により下方に進路変更されて、圧力定着ユニット３００内の圧力定着器Ｆ２に導入される。この圧力定着器Ｆ２については（３）項で詳述する。図４は圧力定着器Ｆ２部分の拡大図である。

図４を参照して、実線示の第２姿勢に切換えられているセレクタ１７により下方に進路変更された記録材Ｐは下向きのシートパス３１に入る。そしてこのシートパス３１を下り、次いで水平ガイド板３２に案内されて、圧力定着器Ｆ２の加圧ローラ対６１・６２の圧接部である定着ニップ部Ｎ２に進入して挟持搬送される。これにより、記録材Ｐ上のトナー像が圧力定着される。

定着ニップ部Ｎ２を通った記録材Ｐは、定着ニップ部出口側の水平ガイド板３３に案内されて、圧力定着ユニット３００の排紙口３４からベルト定着ユニット４００側の記録材入口３５に進入する。ベルト定着ユニット４００に入った記録材Ｐは、ベルト定着器Ｆ３に導入される。このベルト定着器Ｆ３については（４）項で詳述する。図５はベルト定着器Ｆ３部分の拡大図である。

図５を参照して、ベルト定着ユニット４００に導入された記録材Ｐは水平ガイド板３６に案内されてベルト定着器Ｆ３に進入し、後述するように、冷却分離系のベルト定着を受けることで、高光沢な画像形成物となる。

そして、記録材は定着ベルト７７から分離され、ガイド板３７に案内されて排紙ローラ対３８に導入され、この排紙ローラ対３８により挟持搬送されて、排紙口３９からベルト定着ユニット４００の左側面側に配設した第２の排紙トレイ４０上に排出される。

また、両面画像形成モードが選択されている場合は次のようになる。つまり、装置本体１００において、本体定着器である熱ローラ定着器Ｆ１を出た１面目画像形成済みの記録材Ｐは、図３の２点鎖線示の第２姿勢に切換えられたセレクタ１３によって反転再給紙機構Ｇ側に進路変更される。そしてこの反転再給紙機構Ｇの反転部（スイッチバック機構）２０で表裏反転され、両面搬送パス２６に送られ、中間トレイ２７に一旦収納される。中間トレイ２７に収納された記録材は、所定の制御タイミングで駆動された給紙ローラにより中間トレイ２７からレジストローラ９に向けて送り出される。このレジストローラ９から再度、転写ベルト機構Ｆの転写ベルト７上に２面目が上向きの状態で給紙される。そして、１面目に対する画像形成の場合と同様に、第１〜第４の画像形成ステーションＰａ・Ｐｂ・Ｐｃ・Ｐｄにより２面目に対する４色フルカラーのトナー画像の合成形成が実行される。２面目に対するトナー像形成を受けた記録材Ｐは転写ベルト７から分離されて熱ローラ定着器Ｆ１へ搬送され、２面目に対するトナー像の定着処理を受ける。

モノクロ画像形成物あるいは単色画像形成物の出力も可能である。この場合は、その画像形成モードを選択すると、第１〜第４の画像形成部Ｐａ・Ｐｂ・Ｐｃ・Ｐｄのうち選択された画像形成モードに対応した画像形成部だけが画像形成動作する。他の画像形成部はドラム１の回転駆動はなされるけれども画像形成動作はなされない。そして、画像形成動作した画像形成部の転写部において、転写ベルト機構Ｄで搬送される記録材Ｐにトナー像を転写するシーケンスが実行される。

（２）熱ローラ定着器（熱定着器）Ｆ１
記録装置本体１００に内蔵させた本体定着器としての熱ローラ定着器Ｆ１について、図３を参照して説明する。

５１と５２はそれぞれ回転自在に軸受支持させた定着ローラと加圧ローラであり、上下に並行に配列して、かつ圧接させて、定着ニップ部Ｎ１を形成させている。

定着ローラ５１は、同心円状に３層構造を採用しており、コア部分５１ａ、弾性層５１ｂ、離型層５１ｃを有する。コア部分５１ａは直径４４ｍｍ・厚さ５ｍｍのアルミニウム製中空パイプにより構成される。弾性層５１ｂはＪＩＳ−Ａ硬度５０度・厚さ２．５ｍｍのシリコンゴムにより構成される。離型層５１ｃは厚さ５０μｍのＰＦＡにより構成される。コア部分５１ａの中空パイプ内部には、熱源（ローラ加熱ヒータ）としてのハロゲンランプＨ１が配設されている。

加圧ローラ５２も、上記定着ローラ５１と同様に、コア部分５２ａ、弾性層５２ｂ、離型層５３ｃの３層構造である。ただし、弾性層５２ｂは厚さ３ｍｍのシリコンゴムを用いる。これは弾性層５２ｂにより定着ニップ部Ｎ１の幅を稼ぐためである。Ｈ２は加圧ローラ５２のコア部分５２ａの中空パイプ内部に配設した熱源（ローラ加熱ヒータ）としてのハロゲンランプである。

定着ローラ５１と加圧ローラ５２は所定の押圧力で圧接させて記録材搬送方向において所定幅の加熱・加圧部としての定着ニップ部Ｎ１を形成させている。加圧ローラ５２の加圧力は、総圧で２９４Ｎ（３０ｋｇｆ）とした。このときの定着ニップ部Ｎ１の幅は７ｍｍであった。

定着ローラ５１と加圧ローラ５２は駆動モータ（不図示）により矢印の方向に互いに圧接しながら回転駆動される。ヒータＨ１・Ｈ２はそれぞれ電源回路（不図示）から電力が供給されて発熱する。定着ローラ５１と加圧ローラ５２はこのヒータＨ１・Ｈ２の発熱によりそれぞれ内側から加熱される。そして、定着ローラ５１と加圧ローラ５２の表面温度がそれぞれに接触させたサーミスタ等の温度センサＴＨ１・ＴＨ２によりモニタされ、その検知温度に関する電気的情報が定着制御部（不図示）に入力する。定着制御部は、その入力情報に基づいて、定着ローラ５１と加圧ローラ５２のそれぞれの表面温度（定着温度）が所定の制御温度に維持されるように、電源回路からヒータＨ１・Ｈ２への供給電力を制御する。すなわち、定着ローラ５１と加圧ローラ５２を所定の温度に温調管理して定着ニップ部Ｎ１の温度を所定の定着温度に温度管理する。

５３は定着ローラ５１の表面に離型剤としてのジメチルシリコーンオイル等を塗布する離型剤塗布装置である。５４は定着ローラ５１の表面を拭掃して清掃するウエブ方式のクリーニング装置である。５５は加圧ローラ５２の表面を拭掃して清掃するウエブ方式のクリーニング装置である。ウエブは耐熱性クリーニング部材である。

定着ローラ５１と加圧ローラ５２とが回転駆動され、また、それらのローラ５１・５２がそれぞれヒータＨ１・Ｈ２により内部加熱されて表面温度がそれぞれの所定の制御温度に立ち上げられて温調される。この状態において、転写ベルト機構Ｄ側から搬送ベルト１２により未定着トナー画像が形成された記録材Ｐが定着装置Ｆ１内に導入される。そして、定着ニップ部Ｎ１に進入して挟持搬送されていく過程において、定着ローラ５１と加圧ローラ５２により加熱され、またニップ圧により加圧される。これにより、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の多重トナー像が溶融混色してフルーカラー画像として記録材Ｐの表面に定着される。定着ニップ部Ｎから出た記録材Ｐは不図示の分離爪によって定着ローラ５１または加圧ローラ５２から分離され、定着排紙ローラ５６に中継ぎされて、定着装置Ｆ１から送り出される。

離型剤塗布装置５３は定着ローラ５１の表面にシリコーンオイルを塗布して、記録材Ｐが定着ニップ部Ｎ１を通過する際に、トナーが定着ローラ５１の表面に付着しないようにしている。クリーニング装置５４・５５はそれぞれ定着ローラ５１と加圧ローラ５２の表面にオフセットしたトナーを除去する。

（３）圧力定着器Ｆ２
圧力定着ユニット３００に内蔵の圧力定着器Ｆ２はヒータ等の熱源を持たない。図４を参照して、６１と６２は上下に並行に配列して、かつ圧接させて、定着ニップ部Ｎ２を形成させた加圧（圧力）ローラ対であり、上下ローラのどちらも、直径６０ｍｍ、厚さ５ｍｍのアルミニウム製中空パイプにより構成される。加圧ローラ対６１・６２の加圧力は総圧で１４７０Ｎ（１５０ｋｇｆ）とした。記録材の画像面に接触する上側の加圧ローラ（定着ローラ）６１の表面は、金属でも良いが、トナーのオフセットを防止するために、ＰＦＡ、ＰＴＦＥなどのチューブをかぶせたり、コーティングしたりしても良い。

加圧ローラ対６１・６２は駆動モータ（不図示）により矢印の方向に互いに圧接しながら回転駆動される。そして、トナー画像を担持した記録材Ｐが定着ニップ部Ｎ２に進入して挟持搬送されていく過程において、トナー画像が圧力定着される。即ち、前記のように熱定着器Ｆ１により記録材の樹脂層上に定着されたトナー像が加圧されて樹脂層に埋め込まれる。加圧ローラ対６１・６２の温度はトナーのガラス転移点温度Ｔｇよりも低い温度である。

（４）ベルト定着器Ｆ３
ベルト定着ユニット４００に内蔵のベルト定着器Ｆ２について説明する。図５を参照して、ベルト定着器Ｆ３は、熱ローラとしての第一定着ローラ（以下、定着ローラと記す）７１と、この定着ローラ７１から所定間隔を保ち配設された分離ローラとしての回転ローラ（以下、分離ローラと記す）７３を有する。また、この分離ローラ７３の上側に配設されたテンションローラとしての回転ローラ（以下、テンションローラと記す）７４を有する。この３本のローラ７１・７３・７４間に、光沢ベルトとしてのエンドレス状（無端状）の定着ベルト７７を懸回張設してある。この定着ベルト７７を挟み定着ローラ７１に対峙して圧接される加圧ローラとしての第二定着ローラ（以下、加圧ローラと記す）７２を有する。そして、定着ローラ７１と分離ローラ７３との間の定着ベルト部分において、分離ローラ７３寄りの位置で定着ベルト外面に当接させて配設された補助ローラ７５を有する。また、定着ベルト７７の内側で、定着ローラ７１と分離ローラ７３との間に配設され、定着ローラ７１と分離ローラ７３との間の定着ベルト部分を空冷する冷却手段としての冷却ファン７６を有する。上記の定着ローラ７１、加圧ローラ７２、分離ローラ７３、テンションローラ７４、補助ローラ７５は互いに実質的に並行に配列されている。

定着ローラ７１は同心円状に３層構造を採用しており、コア部分７１ａ、弾性層７１ｂ、離型層７１ｃを有している。コア部分７１ａは直径４４ｍｍ・厚さ５ｍｍのアルミニウム製中空パイプにより構成される。弾性層７１ｂはＪＩＳ−Ａ硬度５０度・厚さ３００μｍのシリコンゴムにより構成される。離型層７１ｃは厚さ５０μｍのＰＦＡにより構成される。コア部分７１ａの中空パイプ内部には、熱源（ローラ加熱ヒータ）としてのハロゲンランプＨ３が配設されている。なお、熱源としてはハロゲンヒータに限らず、定着ローラを励磁コイルから生じた磁束により電磁誘導加熱する構成のものを採用しても何ら構わない。

加圧ローラ７２も、上記定着ローラ７１と同様に、コア部分７２ａ、弾性層７２ｂ、離型層７２ｃの３層構造である。ただし、弾性層７２ｂは厚さ３ｍｍのシリコンゴムを用いる。これは弾性層７２ｂにより定着ニップ部Ｎ３の幅を稼ぐためである。Ｈ４は加圧ローラ７２のコア部分の中空パイプ内部に配設した熱源（ローラ加熱ヒータ）としてのハロゲンランプである。

定着ローラ７１と加圧ローラ７２は定着ベルト７７を挟ませて所定の押圧力で圧接させて記録材搬送方向において所定幅の加熱・加圧部としての定着ニップ部Ｎ３を形成させている。加圧ローラ７２の加圧力は、総圧で４９０Ｎ（５０ｋｇｆ）とした。このときの定着ニップ部Ｎ３の幅は５ｍｍであった。

ここで、定着ローラ７１の表面硬度は、定着ベルト７７に合わせて選ぶ必要がある。定着ローラ７１の表面硬度が軟らかいと定着ベルト７７が撓んでしまい、トナーを記録材の表面樹脂層の中に十分に押し込めずトナー段差が残ったままになってしまう。定着ベルト５７の硬度が柔らかい場合は、定着ローラ７１の硬度は十分硬くするために、弾性層を薄くしたり、無くしてＰＦＡの表層のみとしたり、さらには、アルミニウムのコアのみで用いたりしてもよい。

光沢ベルトとしての定着ベルト７７は、例えば耐熱性樹脂を用いた、単層あるいは複合層構造の可撓性を有するベルトである。このベルトの表面（記録材Ｐに形成された画像と密着する面）は高光沢画像を形成するため鏡面状とされている（トナー像との接触面が平滑面化されている）。具体的には、ベルト表面の鏡面度（平滑度）はハンディ型グロスメーターＰＧ−１Ｍ（日本電色工業株式会社製）により光沢度（６０°）として測定することができる。この光沢度の測定はＪＩＳ Ｚ ８７４１に準拠している。ベルトの光沢度が８０以上１１０以下であるのが好ましい。このような光沢度であれば、高光沢画像を良好に形成することが可能となる。

定着ローラ７１は不図示の駆動機構により矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される。この定着ローラ７１の回転駆動により定着ベルト７７が矢印の時計方向に回動状態になる。分離ローラ７３・テンションローラ７４・加圧ローラ７２・補助ローラ７５は定着ベルト７７の回転に伴い従動回転する。テンションローラ７４は定着ベルト７７に所定の張力を与えている。

定着ローラ７１と加圧ローラ７２の内部に配設されるハロゲンランプＨ３・Ｈ４にそれぞれ電源回路（不図示）から電力が供給され、ハロゲンランプＨ３・Ｈ４の発熱により定着ローラ７１と加圧ローラ７２が内部加熱されて表面温度が上昇する。そして、定着ローラ７１と加圧ローラ７２の表面温度がそれぞれに接触させたサーミスタ等の温度センサＴＨ３・ＴＨ４によりモニタされ、その検知温度に関する電気的情報が定着制御部（不図示）に入力する。定着制御部は、その入力情報に基づいて、定着ローラ７１と加圧ローラ７２のそれぞれの表面温度（定着温度）が所定の制御温度に維持されるように、電源回路からヒータＨ３・Ｈ４への供給電力を制御する。すなわち、定着ローラ７１と加圧ローラ７２を所定の温度に温調管理して定着ニップ部Ｎ３の温度を所定の定着温度に温度管理する。

ベルト定着器Ｆ３に送られた、表面にトナー画像を有する記録材Ｐは、定着ニップ部Ｎ３の定着ベルト７７と加圧ローラ７２との間に導入されて定着ニップ部Ｎ３で挟持搬送される。このとき記録材Ｐのトナー画像面側が定着ベルト７７の表面に対面する。そして、記録材Ｐが定着ニップ部Ｎ３を挟持搬送されていく過程で、トナー像と共に記録材表面の熱可塑性樹脂層が軟化溶融するように加熱・加圧される。このとき、トナー像と記録材表面の熱可塑性樹脂層を適正に軟化させるため、定着ベルト７７はトナーのガラス転移点温度Ｔｇよりも十分に高い温度に維持されている。その結果、記録材Ｐ上に形成されていた各色のトナー像は溶融混色されると共に記録材Ｐへの固定（定着）が行われる。同時に、記録材Ｐは定着ベルト７７の表面に密着する。

その後、記録材Ｐは定着ベルト７７に密着した状態で定着ベルト７７の回転と共に、定着ニップ部Ｎ３と分離ローラ７３との間である冷却領域（冷却部）Ｒを搬送される。この冷却領域Ｒにおいて、記録材Ｐは冷却ファン（冷却器）７６及びそれを囲むエアダクト７６ａ内を流れるエアフローの作用により強制的に効率よく冷却される。冷却ファン７６によって紙面に直交するエアフローが生じている。このような構成により、定着ベルト７７に密着した状態の記録材Ｐ即ちトナー像はトナーのガラス転移点温度Ｔｇよりも低い温度となるように冷却領域Ｒにおいて冷却処理される。

このように定着ベルト７７の表面に密着状態の記録材Ｐは、冷却領域Ｒで十分に冷却され、分離ローラ７３の位置へ至り、分離ローラ７３により定着ベルト７７の曲率が変化する領域で定着ベルト７７の表面から自らの剛性（こし）により剥離（曲率分離）される。

補助ローラ７５は、定着ローラ７１から分離ローラ７３にいたる定着ベルト冷却領域Ｒの途中において記録材Ｐが定着ベルト７７の表面から剥がれて、画像が乱れたり、搬送できなくなったりすることを防止する。

冷却器７６は、ファンに限らず、接触型の冷却方式でも可能なのは言うまでもない。ペルチェ素子、ヒートパイプ、水の循環型冷却装置を用いても良い。

高光沢の画像を形成するため、記録材Ｐとしては、紙製の基層上に熱可塑性樹脂からなる画像形成層（トナー受容層、受像層、光沢化層）が積層された構成の記録材（樹脂メディア）を用いている。この画像形成層はトナー像が形成される画像形成面となる。

光沢画像形成物を出力するために記録材Ｐとして樹脂メディアを用いている場合には、該記録材が、ベルト定着器Ｆ３の定着ニップ部Ｎ３を挟持搬送される過程において、定着ニップ部Ｎ３の熱により、表面樹脂層の温度が上昇して軟らかくなる。さらに定着ニップ部Ｎ３の圧力が加わることによりトナーがその高温の表面樹脂層中に埋没される。同時に、記録材は定着ベルト７７の表面に密着される。その後、記録材Ｐは定着ベルト７７に密着した状態で定着ベルト７７の回転と共に冷却領域Ｒを搬送されて強制的に効率よく十分に冷却される。そして、分離ローラ７３により定着ベルト７７の曲率が変化する領域で定着ベルト７７の表面から曲率分離する。このとき、表面樹脂層、および、トナー像は鏡面状のベルト表面形状にならって凝固し、記録材表面全面が平滑な面となるので、光沢性に優れた画像を得る事ができる。

（５）樹脂メディア
光沢画像形成物を出力するために用いる記録材、すなわち、画像形成面に樹脂層（トナー受容層、光沢化層）を備えた記録材についてさらに詳しく説明する。

この記録材は最表層の樹脂層が定着温度付近で溶けることが最大の特徴である。これによりトナー像を記録材に定着する際にトナー像が樹脂層内に埋め込まれるためにトナーによる段差が減少する。

このような記録材（樹脂メディア）の具体例を紹介する。例えば、図６の層構成模式図のように、表面に高白色で平滑な面を有する顔料塗工層ａをもつコート紙Ｐ１を基材（ベース紙）とし、そのコート紙Ｐ１の表面に透明樹脂層Ｐ２を設けることによって製造される。これにより、樹脂層Ｐ２の下層に顔料層ａがあり、高白色で平滑な面が形成されているため、最表層の樹脂層Ｐ２に顔料を混ぜる必要がなく白色度を上げるといった機能も不要となる。そのため、表面の熱可塑性の透明樹脂層Ｐ２は、光沢度を上げることと、トナー像を埋め込むといった機能を優先した設計が可能となる。さらに新規にコート紙を製造しなくても済むといったメリットもある。

このような記録材としては、王子製紙（株）製 ＰＯＤスーパーグロスコート紙などが上市されている。

具体的に製造方法の一例を紹介する。基材上に上記した顔料塗工層ａを形成したコート紙Ｐ１をベース紙として、ベース紙の片面、または、両面に、熱可塑性樹脂を、グラビアコーター等を用いて塗工することで所望の記録材（樹脂メディア）を作ることができる。

透明樹脂層Ｐ２を構成する樹脂としては、ポリエステル樹脂、スチレン−アクリル酸エステル樹脂、スチレン−メタクリル酸エステル樹脂等を用いることができる。

特に，リエステル樹脂を用いることが好ましい。ポリエステル樹脂を構成する多価アルコール成分と多価カルボン酸成分としては、下記のものが例示される。

１）多価アルコール成分
エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ビスフェノールＡにオレフィンオキサイドを付加したモノマー等
２）多価カルボン酸成分
マレイン酸、無水マレイン酸、フマル酸、フタル酸、テレフタル酸、イソフタル酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、ドデシルコハク酸、ｎ−オクチルコハク酸、ｎ−ドデシルコハク酸、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシ−２−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、テトラ（メチレンカルボキシ）メタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸およびこれらの酸の低級アルキルエステル等
透明樹脂層Ｐ２を構成するポリエステル樹脂は、上記多価アルコール成分の１種以上と多価カルボン酸成分の１種以上との重合により合成される。

また、トナーの樹脂成分としては、カラートナーではポリエステル樹脂が用いられ、モノクロトナーでは、スチレン−アクリル樹脂が主に用いられていることから、透明樹脂層を形成する熱可塑性樹脂としては、トナーとの相溶性の高いものを選ぶことが好ましい。

したがって、ポリエステル樹脂、スチレン−アクリル酸エステル樹脂、スチレン−メタクリル酸エステル樹脂等の中から目的に応じて１種或いは２種以上の混合物が使用される。

さらに透明樹脂層Ｐ２には、その透明性を阻害しない範囲内で、顔料、離型剤、導電剤等を含有させることができる。その場合、樹脂層全重量に対し、主成分の樹脂量は８０重量％以上であることが好ましい。さらに透明樹脂層Ｐ２は、温度２０℃、相対湿度８５％において、その表面電気抵抗が８．０×１０^８Ω以上になるようにその組成を調整されたものが好ましい。

なお、このような製法に限定されることはなく、表面が定着温度付近で溶ける溶融特性をもつ熱可塑性樹脂層が設けられたコート紙であれば、必ずしも多層構成にする必要はなく、顔料などの様々な添加物を加えてもよいことは言うまでもない。

（６）光沢化処理モード
高光沢なフルカラー画像形成物あるいはモノクロ画像形成物あるいは単色画像形成物を出力する光沢化処理モードの場合には、前述したように、記録材Ｐとして、画像形成面に樹脂層を備えた樹脂メディアを使用する。その記録材の樹脂層表面に未定着トナー像を形成する。

そして、本実施例においては、その記録材を、装置本体１００に内蔵させた本体定着装置としての熱ローラ定着器Ｆ１に導入して１回目の定着処理を施す。次いで、圧力定着ユニット３００に内蔵させた圧力定着器Ｆ２に導入して２回目の定着処理を施す。最後に、ベルト定着ユニット４００に内蔵させたベルト定着器Ｆ３に導入して３回目の定着処理を施す。これにより、画像不良がなく、高光沢な好ましいトナー画像形成物を出力させている。ここで、圧力定着器Ｆ２による加圧力はベルト定着器Ｆ３のニップ部での加圧力よりも大きく、圧力定着器Ｆ２の温度はベルト定着器Ｆ３のニップ部の温度よりも低い設定である。

すなわち、前述したように、樹脂メディアと冷却分離系のベルト定着を用いた、高光沢な画像形成においては、樹脂メディアの樹脂層に埋め込まなければならないトナー量が増えると、トナー像をつぶさずに樹脂層に埋め込むことが困難であった。この課題を、記録材上のトナー像をベルト定着する前に、トナーのガラス転移点温度Ｔｇよりも低い温度で圧力定着することで解決している。つまり、ベルト定着前に、トナーのガラス転移点温度Ｔｇよりも低い温度の加圧ローラ対によってトナー像に圧力をかけてトナー像を記録材の樹脂層に埋め込んでから、ベルト定着する。圧力定着によりトナー像に圧力を加えることによって、トナー段差を減少させるのである。このとき、定着温度が低いので、トナーが溶けてにじむことがない。これにより、トナー像がつぶれて画像が太ることがなく、かつベルト定着時に埋め込まなければならないトナー高さが減少するので、ベルト定着の加熱が楽になるといったメリットが得られる。このように、圧力定着後、ベルト定着により、高光沢な画像を得るとともに、圧力定着で無くならなかった段差や、光沢ムラ等を均すことができる。ベルト定着器においては、圧力定着器により記録材の樹脂層に埋め込まれたトナー像を光沢ベルトである定着ベルトで樹脂層とともにニップ部にて軟化させる。そして、この定着ベルトに密着したまま移動する記録材を定着ベルトから分離する前に冷却器で冷却する。

このように、圧力定着後、ベルト定着により、高光沢な画像を得るとともに、圧力定着で無くならなかった段差や、光沢ムラ等を均すことができる。

記録材は、圧力定着器Ｆ２に導入される前に、熱ローラ定着器Ｆ１に導入されて熱定着処理が施されることで、圧力定着器Ｆ２でのトナーオフセットも最小限に抑えることができる。熱ローラ定着器Ｆ１は、圧力定着器Ｆ２でトナーが定着手段に付着することを防止する。すなわち、熱ローラ定着器Ｆ１によって、トナー像を予め定着するので、圧力定着器Ｆ２でトナーが定着手段に付着することがない。

光沢化処理モードにおいて、圧力定着器Ｆ２による圧力定着前の熱ローラ定着器Ｆ１によるトナー像定着は、圧力定着器Ｆ２におけるトナーオフセットの防止が目的であるので、熱ローラ定着器Ｆ１は仮定着モードに切換えて温調制御することもできる。

本実施例においては、高光沢なフルカラー画像形成物を出力させる光沢化処理モードにおいて、記録材として、坪量１７０ｇ／ｍ^２のコート紙（基材）Ｐ１の片面に、ポリエステルを主成分とした透明樹脂層Ｐ２を１５μｍの厚さで設けたものを用いた。

この記録材上に形成されたフルカラートナー像の最大のトナー高さは熱ローラ定着器Ｆ１での定着後に測定すると１２μｍであった。

なお、一般に、未定着トナーを通常の定着器で十分に定着すると、高さは約５０％減少する。面積はほとんど変化しないので、体積変化と考えて良く、空気が抜ける分が５０％といえる。一般に、未定着トナー像の高さが２０〜３０μｍだったものが、１０〜１５μｍに変わる。本実施例においては、光沢画像モードでは、熱ローラ定着器Ｆ１は仮定着で用いているので、完全に空気が抜けているわけではないし、表面にトナーの凹凸が残っている。熱ローラ定着器Ｆ１による定着前のトナー高さは約２０μｍある。

熱ローラ定着器Ｆ１の定着温度は１７０℃、プロセススピード２００ｍｍ／ｓとした。

次に、圧力定着器Ｆ２を用いずにベルト定着器Ｆ３を用いた場合のトナー高さとにじみの関係を図７に示した。図７の横軸のトナー段差（μｍ）は、熱ローラ定着器Ｆ１による定着後のトナー像の段差である。トナー高さが減少するにつれて、にじみのレベルが悪化する。しかし、トナー高さの減少分が６μｍであればにじみの悪化は僅かである。したがって、ベルト定着器Ｆ３に入る前のトナー高さを６μｍ以下にすることができれば、トナーのにじみを僅かに抑えることができることがわかった。

そこで、ベルト定着器Ｆ３の前に圧力定着器Ｆ２でトナー高さを減少させる検討を行った。圧力定着器Ｆ２の温度は、熱ローラ定着器Ｆ１を通った記録材から熱が供給されることによって、室温よりも若干上昇するが、トナーのガラス転移点温度Ｔｇよりも上がることは無かった。本実施例のトナーのガラス転移点温度Ｔｇは６０℃で、加圧ローラ（定着ローラ）６１の温度は４２℃であった。

図８に圧力定着器Ｆ２の圧力とトナー高さの関係を示す。トナー高さは圧力を上げるにつれて減少し、総圧１４７０Ｎ（１５０ｋｇｆ）でトナー高さが６μｍになることがわかった。圧力定着器Ｆ２で圧力をかける前のトナー像の段差は、熱ローラ定着器Ｆ１による定着後のトナー像の段差である。さらに圧力を上げていくとトナー高さは減少するが、樹脂メディア自体が全体的に潰れて伸びてしまったり、波打ってしまったりいった新たな課題が発生する。

にじみがなく、トナー高さが減少する理由は、樹脂メディアの断面を観察したところ、基材となる紙の部分が潰れてトナー高さが減少していて、トナー、および表層樹脂の厚みはほとんど変化が無かった。

以上述べたように、熱ローラ定着器Ｆ１でトナーを定着し、圧力定着器Ｆ２でトナー高さを減少させ、ベルト定着器Ｆ３で表面をさらに平滑にし、高光沢で均一な光沢とすることができた。

したがって、画像不良がなく、高光沢な好ましいトナー画像を得ることができた。

圧力定着器Ｆ２でのトナーオフセットが問題にならない場合には、未定着トナーを形成した記録材を、熱ローラ定着器Ｆ１に導入しないで、圧力定着器Ｆ２に導入し、次いでベルト定着器Ｆ３に導入する系にすることもできる。

図９は本実施例における光沢画像形成装置の概略構成を示す模式図である。この画像形成装置も、実施例１の記録装置と同様に、４連ドラム方式のフルカラー電子写真記録装置であるが、本実施例における記録装置は中間転写方式としてある。すなわち、矢印の時計方向に回転駆動される中間転写ベルト４１上に第１〜第４の画像形成部Ｐａ・Ｐｂ・Ｐｃ・Ｐｄにより、未定着のフルカラートナー像を合成形成する。その中間転写ベルト４１上のトナー像を二次転写ローラ４２により記録材Ｐに対して一括二次転写する。その他の装置構成、作像プロセス、制御シーケンス等は実施例１の記録装置と略同様である。

本実施例における記録装置では、本体定着装置である熱ローラ定着器Ｆ１による定着後のトナー高さは１０μｍであった。

実施例１との違いは、実施例１で使用のトナーは粉砕トナーであったのに対して、本実施例では小粒径の重合トナーを用いていること、また、熱ローラ定着器Ｆ１の構成も、定着ローラとして、表層の硬度が硬いものを用いていることなどが挙げられる。熱ローラ定着器Ｆ１による定着後のトナー高さが１０μｍであるため、圧力定着器Ｆ２の圧力を１１７６Ｎ（１２０ｋｇｆ）とした。圧力定着器Ｆ２の圧力が低い方が、装置の剛性を下げて設計できるため、コスト面でも有利になる。また、加圧ローラ対６１・６２の寿命も延ばすことができる。

本実施例においても、熱ローラ定着器Ｆ１でトナーを定着し、圧力定着器Ｆ２でトナー高さを減少させ、ベルト定着器Ｆ３で表面をさらに平滑にし、高光沢で均一な光沢とすることができた。

したがって、画像不良がなく、高光沢な好ましいトナー画像を得ることができた。

本実施例においても圧力定着器Ｆ２でのトナーオフセットが問題にならない場合には、未定着トナーを形成した記録材を、熱ローラ定着器Ｆ１に導入しないで、圧力定着器Ｆ２に導入し、次いでベルト定着器Ｆ３に導入する系にすることもできる。

実施例１における画像形成装置の概略構成を示す模式図である。 第１から第４の画像形成部部分と転写ベルト機構部分の拡大図である。 熱ローラ定着器部分の拡大図である。 圧力定着器部分の拡大図である。 ベルト定着器部分の拡大図である。 樹脂メディアの層構成を示す模式図である。 ベルト定着後のトナー高さとにじみレベルの関係を示した図である。 圧力定着の圧力とトナー段差の関係を示した図である。 実施例２における光沢画像形成装置の概略構成を示す模式図である。 トナー像が定着された状態を説明する模式図である。

符号の説明

１００・・記録装置本体、２００・・大容量給紙ユニット、３００・・圧力定着ユニット、４００・・ベルト定着ユニット、Ｐａ〜Ｐｄ・・第１〜第４の画像形成部、Ｆ１・・熱ローラ定着器、Ｆ２・・圧力定着器、Ｆ３・・ベルト定着器、Ｐ・・記録材

Claims (6)

1. 画像形成面に樹脂層を備えた記録材に光沢画像を形成する光沢画像形成システムにおいて、
   記録材の樹脂層に形成された未定着トナー像を記録材に定着する熱定着器と、
   前記熱定着器により記録材の樹脂層上に定着されたトナー像をトナーのガラス転移点温度よりも低い温度のローラ対により加圧する圧力定着器と、
   トナーのガラス転移点温度よりも高い温度に維持され、前記圧力定着器により記録材の樹脂層に埋め込まれたトナー像を樹脂層とともにニップ部にて軟化させる光沢ベルトと、
   前記光沢ベルトに密着したまま移動する記録材を光沢ベルトから分離する前に冷却する冷却器と、
   を有することを特徴とする光沢画像形成システム。
2. 前記圧力定着器による加圧力は前記ニップ部での加圧力よりも大きく、前記圧力定着器の温度は前記ニップ部の温度よりも低いことを特徴とする請求項１に記載の光沢画像形成システム。
3. 前記光沢ベルトの光沢度は８０以上１１０以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光沢画像形成システム。
4. 画像形成面に樹脂層を備えた記録材に光沢画像を形成する光沢画像形成装置において、
   記録材の樹脂層に形成された未定着トナー像を記録材に定着する熱定着器と、
   前記熱定着器により記録材の樹脂層上に定着されたトナー像をトナーのガラス転移点温度よりも低い温度のローラ対により加圧する圧力定着器と、
   トナーのガラス転移点温度よりも高い温度に維持され、前記圧力定着器により記録材の樹脂層に埋め込まれたトナー像を樹脂層とともにニップ部にて軟化させる光沢ベルトと、
   前記光沢ベルトに密着したまま移動する記録材を光沢ベルトから分離する前に冷却する冷却器と、
   を有することを特徴とする光沢画像形成装置。
5. 前記圧力定着器による加圧力は前記ニップ部での加圧力よりも大きく、前記圧力定着器の温度は前記ニップ部の温度よりも低いことを特徴とする請求項４に記載の光沢画像形成装置。
6. 前記光沢ベルトの光沢度は８０以上１１０以下であることを特徴とする請求項４又は５に記載の光沢画像形成装置。

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