JPH11174891A

JPH11174891A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH11174891A
Application number: JP34346097A
Authority: JP
Inventors: Jiro Ishizuka; 二郎石塚; Mitsuhiro Ota; 光弘太田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-12-12
Filing date: 1997-12-12
Publication date: 1999-07-02
Anticipated expiration: 2017-12-12
Also published as: JP3548406B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ブラックを含む複数色のトナー像を形成する
ことができる画像形成装置において、ブラックトナーの
単色のみによって画像形成した場合の光沢ムラをなく
す。【解決手段】ブラックトナーの単色のみによって画像
形成する場合、定着ローラ５１に対する加圧ローラ５２
の加圧力を、加圧力可変手段７１によって低減し、定着
ニップ部Ｎのニップ幅ｎを狭くする。これにより、未定
着トナー像を担持した転写材を定着ニップ部Ｎにて挟持
搬送しつつ加熱加圧する際、トナー像に付与される熱量
が少なくなる。したがって、定着後のトナーの表面は完
全には溶けきらないで全体が凹凸な面となるので、光沢
ムラは発生しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、レーザー
ビームプリンタ等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式のカラーの画像形成装置、
例えば、４色フルカラーの複写機やレーザービームプリ
ンタにおいては、画像形成部において紙等の転写材表面
にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナ
ー像を転写する。つづいて、これら４色の未定着トナー
像を担持した転写材を、定着装置の定着ローラと加圧ロ
ーラとの間の定着ニップ部（圧接部）にて挟持搬送しな
がら、加熱し加圧する。これにより、４色のトナー像を
溶融固着させて転写材表面に定着させて最終的にカラー
画像を得ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
画像形成装置においては、ブラックの単色で画像形成を
行った場合に、光沢ムラが発生して画質が低下しがちで
あるいった問題があった。

【０００４】定着時にはトナーを溶融させるが、この
際、トナーを溶融させ過ぎると流動性がよくなり過ぎる
ため、トナーの樹脂成分が転写材の繊維に沿って流れ、
繊維の目が均一な箇所では流れたトナー樹脂成分相互が
結合して平面を成形する一方、繊維の目が不均一な箇所
ではトナー樹脂成分相互が結合しないので凹凸な面とな
ってしまう。上述の平面部分では光が正反射されるて光
沢が出るのに反し、凹凸部分では乱反射されるて光沢が
出ず、白っぽく見えてしまう。このため、画像上で微少
な光沢ムラが発生する。

【０００５】上述の光沢ムラは、ブラックのトナー程、
また、紙（転写材）の繊維が粗い程、さらに、離型剤が
少ない程、そしてトナー総量が少ない程顕著となる。ブ
ラックトナーは、コントラストが大きいため、わずかな
光沢の差が光沢ムラとなって目立つ。一方、他のカラー
トナー（イエロー、マゼンタ、シアンのトナーを総称し
ていう。以下同じ。）においては、コントラストがブラ
ックトナー程大きくないため、光沢ムラは、視覚的には
目立たない。また、光沢ムラは、紙の繊維の目が荒い転
写材程悪化し、特に定着時の離型剤の塗布量が０．０２
ｇ／Ａ４以下になると急激に悪化する。これは、離型剤
の塗布量が多い場合は、離型剤によって定着後の画像表
面上に全体的に微少の凹凸ができるため転写材の繊維の
目が均一な箇所と不均一な箇所とで大きな差がなくな
り、全体として光沢が低めに均一となるため、光沢ムラ
になることはないからである。さらに、トナーの総量が
多い場合は繊維の不均一な箇所においてもトナーが繊維
の目をすべて覆うため、平面となり、光沢ムラは発生し
ない。

【０００６】上述より、光沢ムラの問題は、同じ転写材
に同じ画像を形成する場合には、ブラックトナーの単色
で、かつ離型剤の塗布量が少ない状態で画像形成を行っ
た場合に発生しやすいといえる。

【０００７】本発明は、一般的なカラーの画像形成装置
において発生しがちな光沢ムラの問題を解決すべき課題
とし、その目的とするところは、カラーの画像形成装置
におけるブラックトナー単色での画像形成時に発生しが
ちな光沢ムラをなくすことのできる画像形成装置を提供
することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの、請求項１に係る画像形成装置は、ブラックトナー
を含む複数色のトナーによって転写材上に画像を形成す
る画像形成装置において、定着ローラに加圧ローラを圧
接させて定着ニップ部を構成し、未定着トナー像を担持
した転写材を前記定着ニップ部にて挟持搬送しつつ、前
記未定着トナー像を加熱加圧して前記転写材上に溶融固
着させる定着装置を備え、該定着装置は、前記定着ニッ
プ部を介して前記転写材上のトナー像に付与する熱量を
前記トナー像がブラックトナーの単色か否かによって変
化させる付与熱量可変手段を有する、ことを特徴とす
る。

【０００９】請求項２に係る画像形成装置において、前
記付与熱量可変手段は、前記トナー像がブラックトナー
の単色の場合、ブラックトナーの単色以外の場合より
も、付与熱量を少なくする、ことを特徴とする。

【００１０】請求項３に係る画像形成装置は、前記付与
熱量可変手段が、前記定着ローラと前記加圧ローラとの
加圧力を変更する手段である、ことを特徴とする。

【００１１】請求項４に係る画像形成装置は、前記付与
熱量可変手段が、前記定着ローラと前記加圧ローラの回
転速度を変更する手段である、ことを特徴とする。

【００１２】請求項５に係る画像形成装置は、前記付与
熱量可変手段が、定着温度を変化させる手段である、こ
とを特徴とする。

【００１３】次に、請求項６に係る画像形成装置は、ブ
ラックトナーを含む複数色のトナーによって転写材上に
画像を形成する画像形成装置において、定着ローラに加
圧ローラを圧接させて定着ニップ部を構成し、未定着ト
ナー像を担持した転写材を前記定着ニップ部にて挟持搬
送しつつ、前記未定着トナー像を加熱加圧して前記転写
材上に溶融固着させる定着装置を備え、該定着装置は、
トナー像定着時の画像面に塗布する離型剤の塗布量を、
前記トナー像がブラックトナーの単色か否かによって変
化させる離型剤塗布量可変手段を有する、ことを特徴と
する。

【００１４】請求項７に係る画像形成装置は、前記離型
剤塗布量付可変手段は、前記トナー像がブラックトナー
の単色の場合、ブラックトナーの単色以外の場合より
も、離型剤塗布量を多くする付与熱量を少なくする、こ
とを特徴とする。

【００１５】次に、請求項８に係る画像形成装置は、ブ
ラックトナーを含む複数色のトナーによって転写材上に
画像を形成する画像形成装置において、像担持体上にト
ナー像を現像する現像装置と、前記像担持体上のトナー
像を転写材に転写手段と、定着ローラに加圧ローラを圧
接させて定着ニップ部を構成し、未定着トナー像を担持
した転写材を前記定着ニップ部にて挟持搬送しつつ、前
記未定着トナー像を加熱加圧して前記転写材上に溶融固
着させる定着装置とを備え、前記定着装置は、前記トナ
ー像がブラックトナーの単色の場合、ブラックトナーの
単色以外の場合よりも、転写材上のトナーの最大乗り量
を多くする、ことを特徴とする。

【００１６】請求項９に係る画像形成装置は、ブラック
トナーを含む複数色のトナーによって転写材上に画像を
形成する画像形成装置において、定着ローラに加圧ロー
ラを圧接させて定着ニップ部を構成し、未定着トナー像
を担持した転写材を前記定着ニップ部にて挟持搬送しつ
つ、前記未定着トナー像を加熱加圧して前記転写材上に
溶融固着させる定着装置を備え、ブラックトナーの軟化
点を、ブラックトナー以外の他の色のトナーの軟化点よ
りも高くする、ことを特徴とする。

【００１７】請求項１０に係る画像形成装置は、トナー
像定着時の画像面に離型剤を塗布する離型剤塗布装置を
有し、前記トナー像がブラックトナーの単色の場合の前
記離型剤塗布量を０．０２ｇ／Ａ４以下に設定する、こ
とを特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。

【００１９】〈実施の形態１〉図６に、本発明に係る画
像形成装置の一例を示す。なお、同図は、４色フルカラ
ーの複写機の概略構成を示す縦断面図である。

【００２０】同図に示す画像形成装置は、上部に備えら
れた原稿読み取り系Ｉと、この原稿読み取り系Ｉの下方
に設けられた潜像形成部IIと、この潜像形成部IIに近接
して配設されている現像手段、すなわち回転式の現像装
置III と、装置本体１の右側から装置本体１のほぼ中央
部にわたって設けられている転写材搬送系IVとに大別さ
れる。以下、原稿読み取り系Ｉから順に説明する。

【００２１】図７に示すように、原稿読み取り系Ｉは、
原稿１０１が載置されるプラテン１０２を備えている。
プラテン１０２は、装置本体１の上面に固定的に設けら
れている。このプラテン１０２の下方に設けられた光学
系ユニット１０７は、同図中の矢印方向へ移動すること
により、プラテン１０２上の原稿１０１を順次に走査す
る。すなわち、操作部（不図示）のコピーキー（不図
示）が押し下げられると、矢印方向への移動に伴い照射
光源１０３からの照射が行われ、原稿１０１からの反射
光が結像素子アレイ１０４及び赤外カットフィルタ１０
５を通過してＣＣＤ（密着型ＣＣＤカラーセンサ）１０
６上に原稿像として結像される。

【００２２】このＣＣＤ１０６には、図８に示すよう
に、各画素ごとにレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブル
ー（Ｂ）の各フィルタが規則正しく取り付けられてお
り、原稿１０１の走査に伴って、ＣＣＤ１０６に原稿像
が結像されると、この該ＣＣＤ１０６から電気信号が出
力され、この電気信号は、図９に示す信号処理回路によ
り処理される。

【００２３】図９において、１０６Ｂ、１０６Ｇ、１０
６Ｒは、図８に示したＣＣＤ１０６上のＢ、Ｇ、Ｒ各素
子からの電気信号を表している。この１０６Ｂ、１０６
Ｇ、１０６Ｒの各信号はＡ／Ｄ変換回路１１１によりデ
ジタル信号Ｂ、Ｇ、Ｒに変換され、濃度変換回路１１２
によりデジタル信号形態の濃度信号であるＹ₁ 、Ｍ₁、
Ｃ₁ に変換される。

【００２４】このＹ₁ 、Ｍ₁ 、Ｃ₁ 信号は、黒抽出及び
ＵＣＲ（下色除去）処理を行う回路１１３に入力され、
次式に示すような演算処理により、Ｙ₂ 、Ｍ₂ 、Ｃ₂ 、
Ｂｋ₂ 信号として生成される。

【００２５】Ｙ₂ ＝Ｙ₁ −ｋ₃ ｍｉｎ（Ｙ₁ 、Ｍ₁ 、Ｃ₁ ）Ｍ₂ ＝Ｍ₁ −ｋ₃ ｍｉｎ（Ｙ₁ 、Ｍ₁ 、Ｃ₁ ）Ｃ₂ ＝Ｃ₁ −ｋ₃ ｍｉｎ（Ｙ₁ 、Ｍ₁ 、Ｃ₁ ）Ｂｋ₂ ＝Ｋ₁ ｍｉｎ（Ｙ₁ 、Ｍ₁ 、Ｃ₁ ）＋ｋ₂ ここで、ｍｉｎ（Ｙ₁ 、Ｍ₁ 、Ｃ₁ ）は、Ｙ₁ 、Ｍ₁ 、
Ｃ₁ の信号のうち最小の信号であり、ｋ₁ 、ｋ₂ 、ｋ₃
は所定の係数である。

【００２６】次に、このＹ₂ 、Ｍ₂ 、Ｃ₂ 、Ｂｋ₂ 信号
は、ＣＣＤ１０６の色分解フィルタや画像形成手段の使
用する色材の分光分布を補正するために色補正回路１１
４に入力され、図１２に示す式によって演算処理を施さ
れる。

【００２７】ここで、ａ₁₁〜ａ₄₄はそれぞれ色補正のマ
スキング係数である。

【００２８】そして、演算結果であるＹ₃ 、Ｍ₃ 、Ｃ
₃ 、Ｂｋ₃ 信号に基づいて、次に説明する潜像形成部II
のレーザービームの照射が行われる。以下、図６に基づ
いて潜像形成部IIについて説明する。

【００２９】潜像形成部IIには、図６に示すように、像
担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下「感光
ドラム」という）１９が矢印Ｂ方向回転自在に配設され
ている。感光ドラム１９の上方でその外周面近傍には、
この感光ドラム１９の回転方向についての上流側から下
流側に向かって、除電用帯電器２０、クリーニング手段
２１、及び一次帯電器２３が順次に配設され、さらに感
光ドラム１９の外周面の上方には静電潜像を形成するた
めのレーザービームスキャナ等の像露光手段２４、及び
ミラー等の像露光反射手段２５が配設されている。

【００３０】したがって、像露光手段２４が上述のＹ
₃ 、Ｍ₃ 、Ｃ₃ 、Ｂｋ₃ 信号に基づいてレーザービーム
Ｅの照射を行うと、このレーザービームＥは像露光反射
手段２５を介して感光ドラム１９上に照射され、あらか
じめ一次帯電器２３によって一様に帯電されている感光
ドラム１９上に静電潜像が形成され、次の回転式の現像
装置III によってトナー像として可視化される。以下、
回転式の現像装置III について説明する。

【００３１】回転式の現像装置III は、上述の感光ドラ
ム１９の外周面と対向する位置に配設されており、回転
自在な筐体（以下「回転体」という）２６中に、４種類
の現像器が回転体２６を周方向に４等分する位置に搭載
されている。この４種類の現像装置は、それぞれイエロ
ー現像器２７Ｙ、マゼンタ現像器２７Ｍ、シアン現像器
２７Ｃ、及びブラック現像器２７ＢＫであり、上述のＹ
₃ 、Ｍ₃ 、Ｃ₃ 、Ｂｋ₃ の各信号に基づく静電潜像に対
応して、各色のトナーにより現像を行うようになってい
る。そして、現像された感光ドラム１９上のトナー像は
次の転写材搬送系IVにより搬送される転写材上に転写さ
れる。以下、転写材搬送系IVにより搬送される転写材上
に転写される。以下、転写材搬送系IVについて説明す
る。

【００３２】転写材搬送系IVは、以下のような構成とな
っている。まず、上述の装置本体１の右壁には開口部が
形成されており、この開口部に着脱自在な転写材供給用
のトレイ２、３がその一部を装置本体１外に突出させる
ようにして配設されている。これらトレイ２、３の上方
には給紙用ローラ４、５が配設され、これら給紙用ロー
ラ４、５と左方に配された矢印Ａ方向に回転自在な転写
手段としての転写ドラム１５とを連絡するように、給紙
ローラ６、６…及び給紙ガイド７、８が設けられてい
る。転写ドラム１５の外周面近傍には回転方向（矢印Ａ
方向）上流側から下流側に向かって当接用ローラ９、グ
リッパ１０、転写材分離用帯電器１１、分離爪１２が順
次配設されている。また、転写ドラム１５の内周側には
転写帯電器１３、転写材分離用帯電器１４が配設されて
いる。転写ドラム１５は転写材が巻き付く部分にポリフ
ッ化ビニリデン等で形成された転写シート（不図示）が
貼り付けられており、転写材はこの転写シート上に静電
的に密着貼り付けさせるようになっている。また、転写
ドラム１５の右側上部には上述の分離爪１２と近接して
搬送ベルト手段１６が、そしてこの搬送ベルト手段１６
の転写材搬送方向終端（右端）には定着装置１８が配設
されている。そして、この定着装置１８よりもさらに搬
送方向下流側には、排出ローラ５０、及び装置本体１外
へと延在し、装置本体１に対して着脱自在な排出用トレ
イ１７が配設されている。

【００３３】上述構成の画像形成装置全体のシーケンス
について、フルカラーモードの場合を例に簡単に説明す
る。

【００３４】上述した感光ドラム１９が図６の矢印Ｂ方
向に回転すると、感光ドラム１９表面は一次帯電器２３
によって所定の極性、所定の電位に一様に帯電される。
なお、図６に示す画像形成装置においては、各部動作速
度（以下「プロセススピード」という）は、１６０mm／
sec である。一次帯電器２３により感光ドラム１に対す
る一様な帯電が行われると、原稿１０１のイエロー画像
信号Ｙ₃ にて変調されたレーザービームＥにより画像露
光が行われ、感光ドラム１９上に静電潜像が形成され、
回転体２６の回転によってあらかじめ現像位置に定置さ
れたイエロー現像器２７Ｙによって感光ドラム１上の静
電潜像にイエローのトナーが付着されて現像が行われ
る。

【００３５】一方、給紙ローラ６、６…、給紙ガイド
７、給紙ガイド８を経由して搬送されてきた転写材は、
所定のタイミングにてグリッパ１０により保持され、当
接用ローラ９とこの当接用ローラ９と対向している電極
とによって静電的に転写ドラム１５表面に巻き付けられ
る。転写ドラム１５は、感光ドラム１９と同期して図６
の矢印Ａ方向に回転しており、イエロー現像器２７Ｙで
現像されたトナー像は、感光ドラム１９の外周面と転写
ドラム１５の外周面とが当接している部位（転写ニップ
部）にて転写帯電器１３により転写される。転写ドラム
１５はそのまま、回転を継続し、次の色（図６において
はマゼンタ）の転写に備える。

【００３６】また、感光ドラム１９は除電用帯電器２０
により除電され、従来公知のブレード法によるクリーニ
ング手段２１によってクリーニングされた後、再び一次
帯電器２３によって帯電され、次のマゼンタ画像信号に
より上述のイエローの場合と同様に像露光を受ける。回
転式の現像装置III は、感光ドラム１９上に像露光によ
ってマゼンタ画像信号による静電潜像が形成される間に
回転して、マゼンタ現像器２７Ｍを所定の現像位置に定
置せしめ所定のマゼンタ現像を行う。引き続いて、上述
と同様のプロセスをそれぞれシアン、ブラックについて
も実施し、転写材上に４色分の転写が終了すると、転写
材上に形成された４色のトナー像は、各帯電器２０、１
４により除電され、グリッパ１０による転写材の把持が
解除されるとともに、転写材は、分離爪１２によって転
写ドラム１５から分離され、搬送ベルト１６によって定
着装置１８に送られ、熱と圧力により定着され一連のフ
ルカラープリントシーケンスが終了し、所要のフルカラ
ー画像が形成されることとなる。

【００３７】以上のように、カラー画像は多色のトナー
が２層〜４層の層を形成しているために、カラー画像形
成の可能な電子写真装置においてはトナーについて白黒
用の装置と異なった特徴を有している。

【００３８】すなわち、このトナーには、熱を付与した
際の溶融性、混色性が良いことが要求されるため、軟化
点が低く、かつ溶融粘度の低いシャープメルト性のトナ
ーが使用される。シャープメルトトナーを使用すること
により、コピー（複写物）の色再現範囲の広いカラーコ
ピーを得ることができるからである。このようなシャー
プメルトトナーは、例えば、ポリエステル樹脂又はスチ
レン−アクリルエステル樹脂のごとき結着樹脂、着色剤
（染料、昇華性染料）、荷電制御剤等のトナー形成用材
料を溶融混練、粉砕、分級することにより製造される。
必要に応じて、トナーに各種外添剤（例えば、疎水性コ
ロイダルシリカ）を添加する外添工程を付加してもよ
い。このようなカラートナーとしては定着性、シャープ
メルト性を考慮すると結着樹脂としてポリエステル樹脂
を使用したものが特に好ましい。シャープメルト性ポリ
エステル樹脂としては、ジオール化合物とジカルボン酸
とから合成される分子の主鎖にエステル結合を有する高
分子化合物が例示される。

【００３９】特に、図１３に示す構造式（式中Ｒはエチ
レン又はプロピレン基であり、ｘ、ｙはそれぞれ１以上
の正の整数であり、かつｘ＋ｙの平均値は２〜１０であ
る。）で代表されるビスフェノール誘導体若しくはその
置換体をジオール成分とし、２価以上のカルボン酸又は
その酸無水物又はその低級アルキルエステルとからなる
カルボン酸成分（例えば、フマル酸、マレイン酸、無水
マイレン酸、フタル酸、テレフタル酸、トリメリット
酸、ピロメリット酸等）とを少なくとも共縮重合したポ
リエステル樹脂がシャープな溶融特性を有するのでより
好ましい。

【００４０】ポリエステル樹脂の軟化点は、７５〜１５
０℃、好ましくは８０〜１２０℃がよい。

【００４１】このポリエステル樹脂を結着樹脂として含
有するシャープメルトトナーの軟化特性の例を図１０に
示す。測定条件は以下の通りである。

【００４２】フローテスターＣＦＴ−５００Ａ型（島津
製作所製）を使用し、ダイ（ノズル）の直径０．２mm、
厚み１．０mmとして２０kgの押出荷重を加え、初期設定
温度７０℃で、予熱時間３００秒の後、６℃／分の速度
で等速昇温したとき描かれるトナーのプランジャー降下
量−温度曲線（以下「軟化Ｓ字曲線」という）を求め
た。試料となるトナーは１〜３ｇ精秤した微粉末を用
い、プランジャー断面積は１．０cm² とする。軟化Ｓ字
曲線は図１０に示すようなカーブとなる。すなわち等速
昇温するに従い、トナーは徐々に加熱され流出が開始さ
れる（プランジャー降下Ａ→Ｂ）。さらに昇温すると溶
融状態となったトナーは大きく流出し（Ｂ→Ｃ→Ｄ）、
プランジャー降下が停止し終了する（Ｄ→Ｅ）。

【００４３】軟化Ｓ字曲線の高さＨは、全流出量を示
し、Ｈ／２のＣ点に対応する温度Ｔ₀がトナーの軟化点
を示す。

【００４４】トナー及び結着樹脂がシャープメルト性を
有するか否かは、トナー又は結着樹脂の見掛けの溶融粘
度を測定することにより判定できる。

【００４５】このようなシャープメルト性を有するトナ
ー又は結着樹脂とは、見掛けの溶融粘度が１０³ ポイズ
を示すときの温度をＴ₁ 、５×１０² ポイズを示すとき
の温度をＴ₂ としたとき、Ｔ₁ ＝９０〜１５０℃ ｜ΔＴ｜＝｜Ｔ₁ −Ｔ₂ ｜＝５〜２０℃ の条件を満たすものをいう。

【００４６】これらの温度−溶融粘度特性を有するシャ
ープメルト性樹脂は加熱されることにより極めてシャー
プに粘度低下を起こすことが特徴である。このような粘
度低下が最上部トナー層と最下部トナー層との適度な混
合を生じさせ、さらにトナー層自体の透明性を急激に増
加させ、良好な減色混合を起こすものである。

【００４７】定着装置１８は、図１１に詳細に示すよう
に、回転自在に配設された定着ローラ５１と、この定着
ローラ５１に圧接しながら回転する加圧ローラ５２と、
離型剤供給塗布手段としての離型剤塗布装置５３と、ロ
ーラクリーニング装置５４、５５を有した構成となって
いる。定着ローラ５１及び加圧ローラ５２の内部には、
ハロゲンランプ等のヒータ５６、５７がそれぞれ配設さ
れている。また、定着ローラ５１及び加圧ローラ５２に
はそれぞれサーミスタ５８、５９が接触するように配設
されており、温度調節回路を介してヒータ５６、５７へ
の電圧を制御することにより定着ローラ５１及び加圧ロ
ーラ５２の表面の温度調節を行っている。

【００４８】定着ローラ５１は、例えば、アルミニウム
製の芯金上に、弾性層としてＨＴＶ（高温加硫型）シリ
コーンゴム層、その外側に耐油層としてフッ素ゴム層、
さらにその外側に離型層としてＬＴＶ（低温加硫型）シ
リコーンゴム層又はＲＴＶ（室温加硫型）シリコーンゴ
ム層を有し、厚さ２mm、直径６０mmに形成されている。
加圧ローラ５２も同様の構成で厚さ１mm、直径６０mmに
形成されている。

【００４９】また、定着ローラ５１にはクリーニング装
置５４及び離型剤塗布装置５３が取り付けられ、このク
リーニング装置５４により、定着ローラ５１上にオフセ
ットしたトナー等のクリーニングがなされているととも
に、離型剤塗布装置５３により、離型剤であるシリコー
ンオイル等が定着ローラ５１に塗布され、定着ローラ５
１からの転写紙の分離の容易化及びトナーのオフセット
の防止が図られている。

【００５０】離型剤塗布装置５３は、シリコーンオイル
等の離型剤が貯留されるオイルタンク５３ａ、このオイ
ルタンク５３ａから離型剤であるオイルをポンプ等で汲
み上げ、定着ローラ５１へ供給する金属等からなる離型
剤供給パイプ５３ｂ、定着ローラ５１上の離型剤を均一
化する押し当てパッド５３ｃ、離型剤の量を制御する離
型剤規制ブレード５３ｄから構成されている。離型剤供
給パイプ５３ｂは、定着ローラ５１の上方に定着ローラ
５１に沿って配置されており、複数個の穴を有し、この
穴から離型剤を定着ローラ５１の表面に滴下する。押し
当てパッド５３ｃは、耐熱フェルト等で構成されてお
り、定着ローラ５１上に滴下された離型剤を均一にす
る。

【００５１】このように離型剤を塗布することで、０．
０２ｇ／Ａ４以下の量を塗布している。

【００５２】上述のオイル塗布装置５３によるシリコー
ンオイルの塗布量は、次のようにして求める。

【００５３】まず、Ａ４サイズの白紙５０枚の重畳をＡ
₁ ｇとし、この白紙上への画像の転写もせず、定着ロー
ラ５１のゴム層へのシリコーンオイルの塗布もせずに、
定着ローラ５１と加圧ローラ５２との間を通紙した後の
白紙５０枚の重畳をＢｇとする。次に、同様に別のＡ４
サイズの白紙５０枚の重畳をＡ₂ ｇとし、この白紙上へ
の画像の転写をしないが、定着ローラ５１のゴム層への
シリコーンオイルの塗布は行って、定着ローラ５１と加
圧ローラ５２との間を通紙した後の白紙５０枚の重畳を
Ｃｇとする。以上のＡ₁ 、Ｂ、Ａ₂ 、Ｃを用いるとＡ４
サイズの白紙１枚当たりのシリコーンオイルの塗布量Ｘ
ｇは、次式のように求められる。

【００５４】Ｘ＝｛（Ａ₁ −Ｂ）−（Ａ₂ −Ｃ）｝／５０クリーニング装置５４は、帯状の耐熱不織布からなるク
リーニングウェブ５４ａと、このクリーニングウェブ５
４ａを定着ローラ５１に押圧する押圧ローラ５４ｂと、
新しいクリーニングウェブ５４ａを巻き出す巻出しロー
ラ５４ｃと、トナー等が付着しクリーニング能力の低下
したクリーニングウェブ５４ａを徐々に巻き取っていく
巻取りローラ５４ｄ等から構成されるもので、特にサー
ミスタ５８にオフセットトナーが付着してこのサーミス
タ５８が検知不良を生じないように、このクリーニング
装置５４はサーミスタ５８に対して定着ローラ５１の回
転方向上流側に設けられている。

【００５５】また、加圧ローラ５２にも定着ローラ５１
のクリーニング装置５４と同様なクリーニングウェブ５
５ａ、押圧ローラ５５ｂ、巻出しローラ５５ｃ、巻取り
ローラ５５ｄ等からなるクリーニング装置５５が取り付
けられ、定着ローラ５１を介して加圧ローラ５２に付着
したトナーのクリーニングがなされている。また、加圧
ローラ５２には、加圧ローラ５２上に残った余剰離型剤
を除去するために、フッ素ゴムやシリコーンゴムからな
るオイル除去ブレード６０が当接されている。

【００５６】この状態において、転写材（紙）が搬送さ
れてくると、定着ローラ５１と加圧ローラ５２とは一定
速度で回転し、定着ローラ５１の表面に離型剤としてシ
リコーンオイルが塗布され、転写材が定着ローラ５１と
加圧ローラ５２との間の定着ニップ部Ｎを通過する際に
表裏両面からほぼ一定の圧力、温度で加圧、加熱され転
写材表面上の未定着トナー像は溶融し定着される。これ
により、転写材上にフルカラー画像が形成される。画像
が定着された転写材は、下分離爪６８によって加圧ロー
ラ５２から分離され、前述の排紙ローラ５０（図６参
照）を介して、排出用トレイ１７に排出される。

【００５７】図１に、本発明の実施の形態１のフローチ
ャートを示す。本実施の形態１は、図１１に示す定着装
置１８に、付与熱量可変手段としての加圧力可変手段７
１を設け、ブラックトナーの単色で画像形成する場合に
は、加圧力を弱めて加熱量を少なくすることにより、光
沢ムラをなくすようにしたものである。加圧力可変手段
７１としては、一般的なものを使用することができる。
一例を示すと、加圧ローラ５２の軸芯の長手方向両端部
を回転自在に支持する軸受と、先端部に固定された軸受
を定着ローラ５１に向けて付勢する圧縮ばね等の付勢部
材と、付勢部材の基端側を定着ローラ５１側に押圧する
押圧部材とによって構成することができる。そして、こ
の押圧部材を適宜に移動させて、定着ローラ５１に対す
る加圧ローラ５２の加圧力を変化させることができる。

【００５８】すなわち、コピーボタンＯＮ（Ｓ１）の
後、ブラックトナー単色で画像形成を行う場合は（Ｓ
２）、加圧力を弱めることにより、定着ローラ５１と加
圧ローラ５２との間の定着ニップ部Ｎの幅（定着ローラ
５１又は加圧ローラ５２の回転方向に沿っての幅）ｎを
小さくし（Ｓ５）、これによって、転写材上のトナーへ
与える熱量を少なくする。すると、定着後のトナーの表
面は完全には溶けきらず、凹凸な面となるため、全体と
して光沢は落ちるものの、光沢ムラの発生はなくなる。
コピー終了後に加圧力を通常に戻し（Ｓ６）、コピーを
終了する（Ｓ４）。なお、Ｓ２において、ブラックトナ
ー単色のコピーでない場合には、加圧力は通常の設定
（Ｓ３）とする。

【００５９】さらに具体的には、本実施の形態において
は、フルカラー定着時には、加圧力を５０kgｆに設定し
て定着ニップ部Ｎの幅ｎを７mmとするのに対し、ブラッ
クトナー定着時には、加圧力を４０kgｆに減らすこと
で、定着ニップ部Ｎの幅ｎを６．５mmに減らしている。
これにより、離型剤塗布量０．０１ｇ／Ａ４のブラック
トナーの単色モードにおいても光沢ムラは発生せず、良
好な画像が得られた。

【００６０】なお、本実施の形態においては、一例とし
て、加圧力を上述のように設定して、定着ニップ部Ｎの
幅ｎを減らすようにしたが、本発明は、これらの値に限
定されるものではなく、定着ローラ５１や加圧ローラ５
２の外径、材質、硬度等に応じて、適宜に設定すること
ができる。

【００６１】〈実施の形態２〉図２に、本発明の実施の
形態２のフローチャートを示す。本実施の形態は、図１
１に示す定着装置１８において、ブラックトナーの単色
で画像形成する場合には、定着速度を速くすることで光
沢ムラを無くすようにしたものである。定着速度は、例
えば、定着ローラ５１に連結された回転速度可変手段と
してのモータ７２によって定着ローラ５１の回転速度を
変更することにより行う。すなわち、コピーボタンＯＮ
（Ｓ１１）後、ブラックトナー単色で画像形成を行う場
合は（Ｓ１２）、定着速度を速めることにより（Ｓ１
５）、トナーへ与える熱量が少なくなる。すると、定着
後のトナーの表面は完全には溶けきらず凹凸な面となる
ため、光沢ムラは発生しない。なお、Ｓ１２において、
ブラックトナー単色のコピーでない場合には、定着速度
は通常の設定（Ｓ１３）とし、コピー終了後、定着ロー
ラ５１を停止させる（Ｓ１４）。

【００６２】さらに具体的には、本実施の形態において
は、フルカラー定着時の速度を１２０mm／sec 、ブラッ
クトナー単色定着時の速度を１５０mm／sec とすること
で離型剤塗布量０．０１ｇ／Ａ４のブラックトナー単色
モードにおいても光沢ムラは発生せず良好な画像が得ら
れた。

【００６３】なお、本実施の形態の定着速度は一例であ
り、定着速度は本体構成によって異なるので、必ずしも
この値に限るものではない。

【００６４】〈実施の形態３〉図３に、本発明の第２実
施の形態のフローチャートを示す。本実施の形態は、図
１１に示す定着装置１８において、ブラックトナーの単
色で画像形成する場合には、定着温度を低くすることで
光沢ムラを無くすようにしたものである。定着温度の変
更は、制御装置７３によって、ヒータ５６、５７に印加
する電圧を変更することで行う。すなわち、コピーボタ
ンＯＮ（Ｓ３１）後、ブラックトナー単色で画像形成を
行う場合は（Ｓ３２）、定着温度を下げることにより
（Ｓ３５）、トナーへ与える熱量を少なくなる。すると
定着後のトナーの表面は完全には溶けきらず凹凸な面と
なるため、光沢ムラは発生しない。コピー終了後、定着
温度を通常に戻す（Ｓ３４）。なお、Ｓ３２において、
ブラックトナー単色のコピーでない場合には、定着温度
は通常の設定（Ｓ３３）とする。

【００６５】さらに具体的には、本実施の形態において
はフルカラー定着時の温度を１７０℃、ブラックトナー
単色定着時の温度を１５０℃とすることで、離型剤塗布
量０．０１ｇ／Ａ４のブラックトナー単色モードにおい
ても光沢ムラは発生せず良好な画像が得られた。

【００６６】なお、本実施の形態の定着温度は一例であ
り、定着温度は本体構成によって異なるので、必ずしも
この値に限るものではない。

【００６７】〈実施の形態４〉図４に、本発明の実施の
形態４のフローチャートを示す。本実施の形態は、図１
１に示す定着装置１８において、ブラックトナーの単色
で画像形成する場合には、離型剤塗布量を多くすること
で光沢ムラを無くすようにしたものである。すなわち、
コピーボタンＯＮ（Ｓ４１）後、ブラックトナー単色で
画像形成を行う場合は（Ｓ４２）、離型剤塗布量を多く
することにより（Ｓ４５）、定着後の画像面全体が凹凸
となる。また同時に離型剤塗布量が多くなると離型剤の
断熱層が厚くなるため定着ローラ５１から転写材へ移行
する熱量も少なくなる。これによって定着後の画像表面
は凹凸な面となるため、光沢ムラは発生しない。離型剤
塗布量を多くした場合には、コピー終了後、離型剤塗布
量を少なくして（元に戻して）、コピーを終了する（Ｓ
４４）。なお、Ｓ４２において、ブラックトナー単色の
コピーでない場合には、離型剤塗布量は少ない設定（Ｓ
４３）とする。

【００６８】本実施の形態４においては離型剤塗布量を
変更する手段として、図５（ａ）、（ｂ）に示す離型剤
規制ブレード５３ｄの定着ローラ５１への当接角度を可
変とする手段、つまりカム７４設けた。すなわち、フル
カラーコピー画像形成時は、図５（ａ）に示すように、
カム７４を同図中の時計回りに回転させて、離型剤規制
ブレード５３ｄの当接角度を定着ローラ５１に対して大
きくすることにより、離型剤規制ブレード５３ｄのエッ
ジで規制を行い、離型剤塗布量を少なくする。これに対
し、ブラックトナーのみで画像形成を行う場合には、図
５（ｂ）に示すように、カム７４を同図中の反時計回り
に回転させて離型剤規制ブレード５３ｄの当接角度を小
さくすることにより、離型剤規制ブレード５３ｄの腹の
部分で規制を行い、離型剤塗布量が多くなるようにし
た。こうすることで、フルカラー定着時の離型剤塗布量
が０．０１ｇ／Ａ４、また、ブラックトナー単色定着時
の離型剤塗布量が０．０４ｇ／Ａ４となり、フルカラー
画像形成時には離型剤の消費量の節約、またブラック画
像形成時には光沢ムラのない良好な画像形成が可能とな
った。

【００６９】なお、本実施の形態４の離型剤塗布量は、
本体構成や材質によって異なるので、必ずしもこの値に
限るものではない。

【００７０】また離型剤塗布量可変手段としても、離型
剤規制ブレード５３ｄの当接圧を可変にする、複数の離
型剤規制ブレードを当接させる等が考えられるので、必
ずしも本実施の形態４の離型剤塗布量可変手段に限るも
のではない。

【００７１】〈実施の形態５〉本実施の形態５は、ブラ
ックトナー単色で画像形成する場合は画像濃度を濃くす
ることで光沢ムラを無くすようにしたものである。本実
施の形態においては、ブラックトナー単色で画像形成を
行う場合は、画像濃度を濃く、すなわち定着装置４によ
る現像時の、転写材上へのトナーの最大乗り量を多くし
た。転写材上のトナーの量が多くなるとトナーの定着性
は低下するため、定着後の画像表面は完全には溶けきら
ず凹凸な面となる。またトナー乗り量が多くなると転写
材の繊維の目をトナーが覆いやすい。これらにより、離
型剤塗布量０．０１ｇ／Ａ４のブラックトナー単色モー
ドにおいても光沢ムラは発生せず良好な画像が得られ
た。

【００７２】〈実施の形態６〉本実施の形態６は、ブラ
ックトナーの軟化点を、他の色トナーの軟化点よりも高
くすることで、ブラックトナーの単色で画像形成する場
合の光沢ムラをなくすようにしたものである。本実施の
形態においては、ブラックトナー単色で画像形成を行う
場合、ブラックトナーの軟化点が他の色トナーの軟化点
より高いため、定着後の画像表面は完全には溶けきらず
凹凸な面となる。このことによって離型剤塗布量０．０
１ｇ／Ａ４のブラックトナー単色モードにおいても光沢
ムラは発生せず良好な画像が得られた。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
トナー像がブラックトナーの単色の場合、ブラックトナ
ーの単色以外の場合よりも、転写材上のトナー像に付与
する付与熱量を少なくすることにより、定着後のトナー
の表面は完全には溶けきらないで全体が凹凸な面となる
ので、光沢ムラは発生しない。なお、付与熱量を変化さ
せる付与熱量可変手段としては、定着ローラと加圧ロー
ラとの加圧力を変更する手段、定着ローラと加圧ローラ
との回転速度を変更する手段、定着温度を変更する手段
等がある。

【００７４】また、トナー像がブラックトナーの単色の
場合、ブラックトナーの単色以外の場合よりも、離型剤
塗布量を多くすることにより、定着後の画像面全体が凹
凸となるので、光沢ムラの発生を低減することができ
る。

【００７５】さらに、トナー像がブラックトナーの単色
の場合、ブラックトナーの単色以外の場合よりも、トナ
ーの最大乗り量を多くしたり、ブラックトナーの軟化点
を他の色のトナーの軟化点よりも高くしたりすることに
よっても、同様の効果をあげることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１のフローチャート。

【図２】実施の形態２のフローチャート。

【図３】実施の形態３のフローチャート。

【図４】実施の形態４のフローチャート。

【図５】（ａ）、（ｂ）は実施の形態４の離型剤塗布量
可変手段の動作を示す図。

【図６】本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す縦
断面図。

【図７】原稿読み取り系の構成を示す図。

【図８】原稿読み取り系におけるＣＣＤの構成を示す
図。

【図９】原稿読み取り系における画像処理回路のブロッ
ク図。

【図１０】シャープメルトトナーの軟化特性を示す図。

【図１１】本発明に係る画像形成装置に装着された定着
装置の概略構成を示す縦断面図。

【図１２】色補正回路による演算処理を示す図。

【図１３】シャープメルト性ポリエステル樹脂の一例の
構造式を示す図。

【符号の説明】

４現像装置１３転写手段（転写帯電器）１５転写手段（転写ドラム）１８定着装置５１定着ローラ５２加圧ローラ５３、５５離型剤塗布装置７１付与熱量可変手段（加圧力可変手段）７２付与熱量可変手段（回転速度可変手段）７３付与熱量可変手段（定着温度可変手段）７４離型剤塗布量可変手段（カム）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ブラックトナーを含む複数色のトナーに
よって転写材上に画像を形成する画像形成装置におい
て、定着ローラに加圧ローラを圧接させて定着ニップ部を構
成し、未定着トナー像を担持した転写材を前記定着ニッ
プ部にて挟持搬送しつつ、前記未定着トナー像を加熱加
圧して前記転写材上に溶融固着させる定着装置を備え、該定着装置は、前記定着ニップ部を介して前記転写材上
のトナー像に付与する熱量を前記トナー像がブラックト
ナーの単色か否かによって変化させる付与熱量可変手段
を有する、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記付与熱量可変手段は、前記トナー像
がブラックトナーの単色の場合、ブラックトナーの単色
以外の場合よりも、付与熱量を少なくする、ことを特徴
とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記付与熱量可変手段が、前記定着ロー
ラと前記加圧ローラとの加圧力を変更する手段である、ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の画像形成
装置。
【請求項４】前記付与熱量可変手段が、前記定着ロー
ラと前記加圧ローラの回転速度を変更する手段である、ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の画像形成
装置。
【請求項５】前記付与熱量可変手段が、定着温度を変
化させる手段である、ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の画像形成
装置。
【請求項６】ブラックトナーを含む複数色のトナーに
よって転写材上に画像を形成する画像形成装置におい
て、定着ローラに加圧ローラを圧接させて定着ニップ部を構
成し、未定着トナー像を担持した転写材を前記定着ニッ
プ部にて挟持搬送しつつ、前記未定着トナー像を加熱加
圧して前記転写材上に溶融固着させる定着装置を備え、該定着装置は、トナー像定着時の画像面に塗布する離型
剤の塗布量を、前記トナー像がブラックトナーの単色か
否かによって変化させる離型剤塗布量可変手段を有す
る、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】前記離型剤塗布量付可変手段は、前記ト
ナー像がブラックトナーの単色の場合、ブラックトナー
の単色以外の場合よりも、離型剤塗布量を多くする付与
熱量を少なくする、ことを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】ブラックトナーを含む複数色のトナーに
よって転写材上に画像を形成する画像形成装置におい
て、像担持体上にトナー像を現像する現像装置と、前記像担持体上のトナー像を転写材に転写手段と、定着ローラに加圧ローラを圧接させて定着ニップ部を構
成し、未定着トナー像を担持した転写材を前記定着ニッ
プ部にて挟持搬送しつつ、前記未定着トナー像を加熱加
圧して前記転写材上に溶融固着させる定着装置とを備
え、前記定着装置は、前記トナー像がブラックトナーの単色
の場合、ブラックトナーの単色以外の場合よりも、転写
材上のトナーの最大乗り量を多くする、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】ブラックトナーを含む複数色のトナーに
よって転写材上に画像を形成する画像形成装置におい
て、定着ローラに加圧ローラを圧接させて定着ニップ部を構
成し、未定着トナー像を担持した転写材を前記定着ニッ
プ部にて挟持搬送しつつ、前記未定着トナー像を加熱加
圧して前記転写材上に溶融固着させる定着装置を備え、ブラックトナーの軟化点を、ブラックトナー以外の他の
色のトナーの軟化点よりも高くする、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】トナー像定着時の画像面に離型剤を塗
布する離型剤塗布装置を有し、前記トナー像がブラック
トナーの単色の場合の前記離型剤塗布量を０．０２ｇ／
Ａ４以下に設定する、ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、
８、又は９記載の画像形成装置。