JPH10319755A - 画像形成方法および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光沢度の差による違和感の少ない高画質の画
像が得られる転写定着同時方式の画像形成方法および画
像形成装置を提供する。 【解決手段】 感光体ドラム２１ａ〜２１ｄ、これら各
感光体ドラムを一様に帯電する一次帯電器２２ａ〜２２
ｄ、各感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する光走査
装置２３、感光体ドラム２１ａ上に透明トナー像を形成
する透明トナー用現像器２４ａ、感光体ドラム２１ａ〜
２１ｄ上に形成された静電潜像を上記各色のカラートナ
ーで現像して各色に対応するトナー像を形成する現像器
２４ｂ〜２４ｅ、各感光体ドラム上に形成されたトナー
像が転写される中間転写ベルト２５、各感光体ドラム上
のトナー像を重ね合わせるように中間転写ベルト２５に
静電的に転写するコロトロン転写器２６ａ〜２６ｄ、中
間転写ベルト２５上に重ね転写された各色のトナー像を
間に挟むように用紙Ｐと重ね合わせて、加熱するととも
に加圧する加熱加圧ロール２７ａ，２７ｂを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式の画
像形成方法、およびその画像形成方法を採用したプリン
タや複写機などの画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式の画像形成装置とし
ては、アナログ方式とディジタル方式との２方式がある
が、最近は高速でかつ高品質の画像を得ることのできる
ディジタル方式の画像形成装置の方がより多く用いられ
るようになりつつある。ディジタル方式の画像形成装置
では、文字データあるいは画像データに基づきトナー像
担持体上の予め決められた場所に対する２次元情報とし
て、オン／オフの２値情報が与えられる。この２値情報
を用いて中間調画像を記録する方法の一つとして、網点
構造や万線構造を用いた面積変調法がある。この方法は
アルゴリズムも比較的簡易であり、また低コストでもあ
るため、多くのディジタル方式の画像形成装置に採用さ
れてきている。

【０００３】このディジタル方式の画像形成装置、例え
ば、感光体上に静電潜像を形成しそれを乾式トナーで現
像してトナー像とした後そのトナー像を用紙などの記録
媒体に静電的に転写し定着する画像形成装置において、
画像に濃度むらを生じたり、あるいは、転写部において
トナー飛散を生じたりすることがあり、高い解像力やド
ット再現性を得ることが難しいという問題がある。この
ような濃度むらやトナー飛散は、主として、トナー像担
持体上のトナー像が用紙に静電的に転写される際のトナ
ーの転写過程で発生する。すなわち、静電転写方式によ
る転写においては、トナー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が、ある程度以上に
強い電界になるといわゆるパッシェン放電が生じ電界の
強さが低下するため転写効率がかえって減少する。つま
り、転写効率はある電界の強さでピークを示す。一般
に、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％程度である。

【０００４】このように、トナー層の転写効率は電界の
強さに依存するので、トナー層厚の不均一性、紙などの
記録媒体の表面凹凸あるいは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することとなる。
用紙上に形成されるトナー像が単色でかつ層厚が薄い場
合は、主に用紙の凹凸などの表面性状または電気物性ム
ラによって電界の強さが変動し画像ムラが起こる。像担
持体上にそれぞれ独立に形成された単色のトナー像を用
紙上に重ね転写する場合も同様に用紙の表面性状または
電気物性ムラによって画像ムラが起こる。

【０００５】一次転写においては、複数のトナー像が重
ね合わされて静電転写されて形成された高層厚の一次転
写像と、単色のトナー像が静電転写されて形成された低
層厚の一次転写像との間の層厚の差による転写効率への
影響は小さいが、用紙の表面性状または電気物性ムラに
よる転写効率への影響は大きい。そこで、像担持体上に
それぞれ独立に形成された複数のトナー像を、表面性状
および電気物性ムラの少ない中間転写体上に重ね合わせ
るように一次転写し次いで中間転写体上に形成された多
色トナー像を用紙に二次転写する、いわゆる中間転写方
式を採用することにより、一次転写における転写効率の
変動を少なくして画像ムラの少ない画像を得ることがで
きる。

【０００６】次に、二次転写における転写効率において
も、中間転写体上のトナー像を用紙に静電的に均一に転
写するためには一定の電界を印加する必要がある。中間
転写体上に形成される多色トナー像は、多いところでは
３層以上のトナー像が形成されているが、少ないところ
では１層のトナー像も形成されておらず、このように層
厚の変動の多いトナー像に一定の強さの電界を印加する
ことは難しく電界の強さは不均一となり勝ちで転写効率
の変動も大きくなり勝ちである。従って、静電転写方式
では、中間転写体上に形成された多色トナー像が用紙に
すべて転写されずに、一部中間転写体上に残留すること
がある。トナーの残留量は中間転写体上のトナー層厚に
応じて異なっているので、用紙上に得られるカラー画像
の色バランスがずれてしまい、所望のカラー画像を得る
ことは難しい。その上、用紙の表面凹凸のために、用紙
と中間転写体とが完全に密着せずに不均一なギャップが
生じて転写電界が乱れたり、トナー同士のクーロン反発
力により転写効率が低下したりして画像の品質が劣化す
ることがある。

【０００７】このような問題に対して、特公昭４６−４
１６７９号公報には、感光体上に形成したトナー像を弾
性を有する中間転写体表面に粘着転写し、次いで、加熱
ローラを用いて、中間転写体と加熱ローラとの間に供給
された用紙と中間転写体を加熱し中間転写体上のトナー
像を溶融して用紙上に熱転写する画像形成方法が開示さ
れている。この方法では、用紙へのトナー像の転写は非
静電的に行われるので、上述の静電転写方式におけるよ
うな画像品質の劣化は生じにくい。

【０００８】また、特開昭５１−９４９３９号公報に
は、複数色のトナー像を中間転写体に静電的に重ね合わ
せるように一次転写し、中間転写体上に形成された多色
トナー像を加熱溶融することにより用紙に多重トナー像
を転写定着させてカラーコピーを得る画像形成方法が開
示されている。以下、この方法を転写定着同時方式とい
う。この転写定着同時方式でも、用紙へのトナー像転写
は非静電的に行われるので、前述の静電転写方式におけ
るような画像品質の劣化が生じることは少ない。

【０００９】この転写定着同時方式を改良したものとし
て、米国特許第２９９０２７８号明細書、特開平５−１
９６４２号公報、および特開平５−２４９７９８号公報
を挙げることができる。これらの公報には、中間転写体
から用紙へのトナー像の移行を完全に行わせるために中
間転写体と用紙を加熱および加圧してトナー像を用紙に
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
写体との接着力より大きくなるまで密着状態のまま搬送
して冷却後、用紙を中間転写体から剥離する画像形成方
法が開示されている。

【００１０】図７は、従来の転写定着同時方式の画像形
成装置の概略構成図である。この画像形成装置４には、
表面に静電潜像が形成される黒、イエロー、マゼンタ、
シアンの各色に対応する感光体ドラム４１ａ，４１ｂ，
４１ｃ，４１ｄ、これら各感光体ドラムを一様に帯電す
る一次帯電器４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ、各感光
体ドラム表面に上記各色の画像に対応する露光光を照射
して各感光体ドラムそれぞれに静電潜像を形成する光走
査装置４３、各感光体ドラム上に形成された静電潜像を
上記各色のトナーで現像して上記各色に対応するトナー
像を形成する現像器４４ａ，４４ｂ，４４ｃ，４４ｄ、
各感光体ドラム上に形成されたトナー像が転写される矢
印Ａ方向に循環移動する中間転写ベルト４５、各感光体
ドラム上のトナー像を重ね合わせるように中間転写ベル
ト４５に静電的に転写するコロトロン転写器４６ａ，４
６ｂ，４６ｃ，４６ｄ、中間転写ベルト４５上に重ね転
写された各色のトナー像を間に挟むように用紙Ｐと重ね
合わせて、加熱するとともに加圧する加熱加圧ロール４
７ａ，４７ｂ、用紙Ｐを収容するトレイ４９、および加
熱加圧された用紙Ｐ上のトナー像を冷却する冷却装置５
０が示されている。

【００１１】このような画像形成装置４を用い、加熱加
圧ロール４７ａ，４７ｂにより中間転写ベルト４５と用
紙Ｐを密着させて加熱および加圧して中間転写ベルト４
５上のトナー像を用紙Ｐ上に転写させるとともに定着さ
せた後、トナー像が用紙Ｐに十分接着するまで冷却装置
５０で冷却することにより、トナーの転写効率が高めら
れ、画像ムラが少なく色バランスが良好な画像が得られ
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、本発明者が、
網点構造や万線構造を用いた面積変調法により中間調画
像を形成するディジタル方式の画像形成装置に上記の転
写定着同時方式を取り入れて画像形成テストを行った結
果、次の問題があることがわかった。すなわち、この転
写定着同時方式では、得られる画像上のトナー像の存在
する部分の光沢が高いがトナー像の存在しない部分の光
沢度が低いために違和感のある画像となりやすい。これ
は、感光体上のトナー像の層厚が画像に応じて変化して
いるにもかかわらず転写定着同時方式の加熱加圧工程に
おいてはトナー像が溶融されてほぼ一定の厚みとして定
着されるためトナー像表面が平滑化されて凹凸がほとん
どない状態となる。このように平滑化されたトナー像表
面からの光の乱反射が少なくなるためトナー像の存在す
る部分、すなわち画像領域は一定の光沢を示すこととな
るが、用紙上にトナー像が存在しない部分、すなわち非
画像領域は用紙自体の光沢しかないから画像領域と非画
像領域の間に光沢の差が生じる。

【００１３】電子写真方式の利点の一つに、普通紙を用
紙として使用可能なことが挙げられるが、転写定着同時
方式の画像形成装置に普通紙を用いてプリントを行った
場合は、得られる画像のうち画像領域には平滑化された
トナー像表面による高光沢があるが非画像領域にはほと
んど光沢がないため、画像領域と非画像領域との光沢差
が大きく視覚的に違和感のある画像となってしまう。

【００１４】図８は、従来の転写定着同時方式の画像形
成装置において普通紙を用いた場合の画像面積率と光沢
度との関係を示すグラフである。なお、この測定には富
士ゼロックス社製Ｊ紙を用いている。図８に示すよう
に、従来の転写定着同時方式の画像形成装置により普通
紙を用いてプリントを行った場合は、画像面積率がゼロ
の部分、すなわち非画像領域の光沢度（ＧＵ：グロスユ
ニット）は普通紙自体の光沢度約１０ＧＵのままである
が、画像面積率の増加に伴い光沢度は上昇していき画像
面積率１００％では約６５ＧＵの光沢度となり光沢度の
差ΔＧＵ０は約５５ＧＵに達する。画像領域と非画像領
域との間にこのような大きな光沢度の差があると視覚上
の違和感も極めて大きいものとなる。

【００１５】なお、光沢度ＧＵは用紙面に対し一定の角
度（例えば７５度）で照射される入射光の強度と、入射
光が用紙面に対し入射閣と同じ角度で反射される正反射
光の強度との比率を百分率で表したものであり、普通紙
では約１０〜２０ＧＵ程度、コート紙では４０〜８０Ｇ
Ｕ程度である。図９は、従来の転写定着同時方式の画像
形成装置により形成された画像の光沢の説明図である。

【００１６】図９に示すように、用紙Ｐ上に形成された
トナー像Ｔの表面はトナーが加熱加圧されて溶融し平滑
化されているので高い光沢度を示すが、トナー像Ｔの存
在しない部分は用紙Ｐのままであり、用紙Ｐ表面の繊維
組織により光が乱反射するので光沢度は低い。一方、従
来の、例えば静電転写の後、ヒートロール方式の定着器
により定着を行う方式の画像形成装置でも、トナー像の
存在する部分とトナー像の存在しない部分との間に光沢
差は生じるが、転写定着同時方式の画像形成装置におけ
るよりも光沢差は少ない。

【００１７】図１０は、従来のヒートロール方式の画像
形成装置により形成された画像の光沢の説明図である。
図１０に示すように、用紙Ｐ上に形成されたトナー像Ｔ
の表面にはヒートロールにより微細な凹凸が形成されて
いるため、また、トナー像Ｔそのものが溶融して用紙Ｐ
内部にしみ込んで用紙Ｐの表面構造がトナー像Ｔの表面
に浮き出てくるためトナー像Ｔの表面の光沢度は低く非
画像領域の用紙Ｐのままの光沢度との差は少なく違和感
はほとんど感じられない。

【００１８】このようにトナー像表面が高光沢とはなら
ない従来のヒートロール方式の画像形成装置とは異な
り、転写定着同時方式の画像形成装置では前述のように
トナー像表面は平滑化されて高光沢度を示す。高光沢度
であること自体はフルカラー画像の画像品質向上の見地
からは好ましいことであるが、画像領域と非画像領域と
の間の光沢度差による違和感が問題であり、この違和感
を解消する必要がある。

【００１９】この光沢度の差による違和感を解消するた
めに、例えば、印刷などの分野で使用される高光沢度の
コート紙を用いる方法もあるが、実際にコート紙を用い
て画像形成テストを行った結果では、光沢差は若干縮ま
るものの違和感を完全に解消するまでには至っていな
い。なお、前述の特開平５−１９６４２号公報には、転
写定着同時方式における画質についての言及がなされて
はいるが、画像領域と非画像領域との間の光沢度の差に
ついては論じられていない。

【００２０】本発明は、上記の事情に鑑み、光沢度の差
による違和感の少ない高画質の画像を得ることのできる
転写定着同時方式の画像形成方法および画像形成装置を
提供することを目的とする。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明の画像形成方法は、所定のトナー像担持体上に、画
像情報に基づくトナー像を形成し、トナー像が形成され
たトナー像担持体上に、そのトナー像担持体上のトナー
像を間に挟むように所定の用紙を重ね合わせて、これら
トナー像担持体および用紙に挟まれたトナー像を加熱す
るとともに加圧することにより、用紙上に、定着された
トナー像からなる画像を形成する画像形成方法におい
て、上記トナー像担持体上の、少なくとも、上記用紙が
重ね合わされる重ね合わせ領域のうちの、トナー像担持
体上にトナーが乗せられた画素の集合からなる画像領域
を除く非画像領域に透明トナーを散布し、上記トナー像
担持体上に形成されたトナー像とトナー像担持体上に散
布された透明トナーとの双方を間に挟むようにトナー像
担持体上に用紙を重ね合わせて、これらトナー像担持体
および用紙に挟まれたトナー像および透明トナーを加熱
するとともに加圧することを特徴とする。

【００２２】また、上記の目的を達成する本発明の画像
形成装置は、所定のトナー像担持体上に、画像情報に基
づくトナー像を形成するトナー像形成手段と、そのトナ
ー像形成手段によりトナー像が形成されたトナー像担持
体上に、トナー像担持体上のトナー像を間に挟むように
所定の用紙を重ね合わせて、これらトナー像担持体およ
び用紙に挟まれたトナー像を加熱するとともに加圧する
加熱加圧手段とを備え、用紙上に、定着されたトナー像
からなる画像を形成する画像形成装置において、上記ト
ナー像担持体上の、少なくとも、上記用紙が重ね合わさ
れる重ね合わせ領域のうちの、上記トナー像形成手段に
よりトナー像担持体上にトナーが乗せられた画素の集合
からなる画像領域を除く非画像領域に透明トナーを散布
する透明トナー散布手段とを備え、上記加熱加圧手段
が、上記トナー像形成手段により上記トナー像担持体上
に形成されたトナー像と上記透明トナー散布手段により
トナー像担持体上に散布された透明トナーとの双方を間
に挟むようにトナー像担持体上に用紙を重ね合わせて、
これらトナー像担持体および用紙に挟まれたトナー像お
よび透明トナーを加熱するとともに加圧するものである
ことを特徴とする。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の画像形成方法において
は、画像情報に応じてパルス幅変調された画像信号が生
成され、その画像信号に基づいて光走査装置から出力さ
れる光ビームによりトナー像担持体表面の感光体層が光
走査されてトナー像担持体上に画像情報に応じて面積変
調された静電潜像が形成される。静電潜像はトナーによ
り顕像化されてトナー像担持体上にトナー像が形成され
る。なお、トナー像形成工程は、上記の電子写真方式の
みに限られるものではなく、例えば、ディジタル処理さ
れた画像データに基づいてトナー像担持体上にトナーを
飛翔させることによりトナー像担持体上に直接トナー像
を形成する方式であってもよく、または、ディジタル処
理された画像データに基づいてトナー像担持体上に磁気
潜像を形成しその磁気潜像に基づいてトナー像担持体上
にトナー像を形成する方式であってもよく、または、デ
ィジタル処理された画像データに基づく電荷像をトナー
像担持体上に直接書き込み静電潜像を形成した後その静
電潜像をトナーで現像してトナー像担持体上にトナー像
を形成する方式であってもよい。

【００２４】こうしてトナー像担持体上にトナー像を形
成した後、トナー像担持体上のトナー像を間に挟むよう
に所定の用紙を重ね合わせて、これらトナー像担持体、
トナー像、および用紙を加熱するとともに加圧すること
により、用紙上にトナー像を転写定着させ、さらに必要
に応じて定着することにより画像が完成する。ここで、
本発明におけるトナー像担持体とは、表面に静電潜像が
形成されその静電潜像がトナーで現像されて形成された
トナー像を担持する感光体、および、その感光体上のト
ナー像が転写されて形成されたトナー像を担持する中間
転写体の双方をいう。

【００２５】以下に説明する第１の実施形態は、中間転
写体を用いずに感光体から直接用紙に転写する方式の画
像形成方法および画像形成装置に関するものである。図
１は、本発明の画像形成装置をディジタルカラープリン
タに適用した第１の実施形態を示す概略構成図である。
図１に示した画像形成装置１には、表面に静電潜像が形
成される感光体ベルト１１、感光体ベルト１１を一様に
帯電する一次帯電器１２、感光体ベルト１１上に透明、
黒、イエロー、マゼンタ、シアンの各色の画像に対応す
る露光光を照射してそれぞれの静電潜像を形成する光走
査装置１３、感光体ベルト１１上に形成された静電潜像
を上記各色のトナーで現像して上記各色に対応するトナ
ー像を形成する現像器１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４
ｄ，１４ｅ、感光体ベルト１１上に形成されたトナー像
を間に挟むように用紙Ｐと重ね合わせて加熱するととも
に加圧する加熱加圧ロール１７ａ，１７ｂ、感光体ベル
ト１１を張架するロール１７ｃ，１７ｄ，１７ｅ、用紙
Ｐ上のトナー像を定着する熱定着器１８、用紙Ｐを収容
するトレイ１９、および画像情報に基づいて透明トナー
を散布すべき非画像領域を検出し、検出した非画像領域
の所在をあらわす情報を透明トナー散布手段（後述）に
提供する非画像領域検出手段１０が備えられている。

【００２６】この実施形態における感光体ベルト１１は
本発明にいうトナー像担持体に相当するものであり、現
像器１４ａは本発明にいう透明トナー散布手段に相当す
るものであり、現像器１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ
は本発明にいうトナー像形成手段に相当するものであ
り、加熱加圧ロール１７ａ，１７ｂは本発明にいう加熱
加圧手段に相当するものである。

【００２７】また、本実施形態において、非画像領域と
は、感光体ベルト１１（トナー像担持体）上の、少なく
とも、用紙Ｐが重ね合わされる重ね合わせ領域のうち
の、感光体ベルト１１（トナー像担持体）上にトナーが
乗せられた画素の集合からなる画像領域を除く領域をい
う。感光体ベルト１１は、加熱加圧ロール１７ａ、ロー
ル１７ｃ，１７ｄ，１７ｅにより張架されて矢印Ａ方向
に回転する。感光体ベルト１１は、ベルト状の感光体の
基材表面にシリコンゴムなどの耐熱性の弾性体層を被覆
したものが用いられる。基材としては、耐熱性を有する
Ｓｅ、ａ−Ｓｉ、ａ−ＳｉＣ、ＣｄＳなどの各種感光体
を用いることができる。弾性体層はトナー像を間に挟ん
だ感光体ベルト１１と用紙Ｐとの密着性を向上させるた
めに、感光体ベルト１１の表面に設けられるものであ
り、弾性体層の硬度はゴム硬度１０度〜７０度、弾性体
層の厚さは３０μｍ〜３００μｍ程度であることが望ま
しい。感光体ベルト１１は、紙などのように温湿度など
の環境条件の影響を受けることが少なく、表面性状や電
気抵抗値などが安定しているので、安定した静電転写を
行うことができる。また、適切な物性値を付与すること
により、前述のような転写電界の乱れなどによるトナー
像の乱れや画像ムラはほとんど生じない。静電転写時の
感光体ベルト１１に要求される重要な特性値は表面抵抗
率Ｒｓ（Ω／□）および体積抵抗率Ｒｖ（Ω・ｃｍ）で
あり、ＲｓおよびＲｖはそれぞれ次の範囲内にあること
が望ましい。

【００２８】１０⁸ Ω／□＜Ｒｓ＜１０¹⁶Ω／□ １０⁷ Ω・ｃｍ＜Ｒｖ＜１０¹⁵Ω・ｃｍ 透明トナーとしては、色素を含有しない熱可塑性のバイ
ンダで構成されたものを用いることができる。なお、透
明トナーは、必ずしも使用前に透明である必要はなく、
定着された後に透明なトナー像を形成するものであれば
よい。

【００２９】透明トナー以外のカラートナーとしては、
イエロー、マゼンタ、シアンなどの色素を含有した熱可
塑性のバインダで構成されたものを用いることができ
る。加熱加圧ロール１７ａ，１７ｂとしては、金属ロー
ル、または金属ロールの上にシリコーンゴムなどの耐熱
弾性層を被覆したものが用いられる。加熱加圧ロール１
７ａ，１７ｂの内部にはハロゲンランプなどの熱源が配
置されている。加熱加圧ロール１７ａ，１７ｂによる加
熱温度は、加熱加圧領域Ｃにおけるトナーの温度がトナ
ーの軟化温度以上かつ溶融温度以下となるように設定さ
れることが望ましく、本実施形態においては、感光体ベ
ルト１１側の加熱加圧ロール１７ａの温度は８０°Ｃ程
度に、用紙Ｐ側の加熱加圧ロール１７ｂの温度は１００
°Ｃ程度に設定されている。なお、加熱加圧ロール１７
ａ，１７ｂの熱源として、耐熱性支持体の上に通電発熱
体層を設けその表面を耐熱耐磨耗性材料で被覆して構成
した発熱部材を用いてもよい。

【００３０】加熱加圧ロール１７ｂには用紙Ｐおよび感
光体ベルト１１を加熱加圧ロール１７ａに押圧するため
の加圧機構が備えられている。加熱加圧ロール１７ａ，
１７ｂによる加熱加圧領域Ｃのニップ圧が１ｋｇ／ｃｍ
² 以下の場合は感光体ベルト１１、トナー像および用紙
Ｐの密着が不十分となり前述のような不具合が発生し、
また、加熱加圧領域Ｃのニップ圧が１０ｋｇ／ｃｍ² 以
上の場合は感光体ベルト１１、用紙Ｐへの応力が強くな
り過ぎて用紙Ｐにしわが発生したり、高ニップ圧力を支
えるための機構が複雑になり装置が大型化するという問
題が起こるので、加熱加圧領域Ｃのニップ圧は１ｋｇ／
ｃｍ² 以上１０ｋｇ／ｃｍ² 以下であることが望まし
い。

【００３１】加熱加圧ロール１７ａ，１７ｂによる加圧
機構はリトラクト可能に構成されており、感光体ベルト
１１上に各色のトナー像を形成している間は加熱加圧ロ
ール１７ｂを待避位置にリトラクトして加熱加圧ロール
１７ａ，１７ｂを互いに離間させておき、感光体ベルト
１１上への多色トナー像の形成が完了して用紙Ｐがトレ
イ１９から加熱加圧領域Ｃに供給されるタイミングに合
わせて加熱加圧ロール１７ｂを加熱加圧位置に移動させ
るよう構成されている。

【００３２】熱定着器１８としては、ソフトロールタイ
プの熱定着器が用いられ、定着速度は８０ｍｍ／ｓ、定
着ロールの表面温度は１５０°Ｃ程度に設定されてい
る。なお、本実施形態では、用紙として富士ゼロックス
社製Ｊ紙を用いている。次に、この画像形成装置１を用
いた画像形成方法について説明する。画像情報を担持す
る画像信号が、通常の電子写真プロセスの画像信号処理
が行われる画像信号処理部（図示省略）に入力され階調
補正処理や色補正処理などの電子写真プロセスに必要な
信号処理が施された後、非画像領域検出手段１０に入力
される。非画像領域検出手段１０では、透明トナー散布
手段（現像器１４ａ）による透明トナー散布に先立ち、
画像情報に基づいて透明トナーを散布すべき非画像領域
を検出し、検出した非画像領域の所在をあらわす情報を
光走査装置１３を介して透明トナー散布手段に提供す
る。

【００３３】なお、本実施形態の変形例として非画像領
域検出手段１０を具備せずに画像形成装置を構成しても
よい。その場合は、透明トナー散布手段は、トナー像担
持体上のトナー像が形成される全領域に透明トナーを散
布するようにすればよい。このようにした場合はトナー
像担持体上のトナー像が形成される全領域に透明トナー
が散布され、その上に各色のトナー像が重畳されるよう
に形成され、上記実施形態のように非画像領域検出手段
１０を具備した場合に比較して最終的に得られる画像の
厚さが若干厚くなるが、本発明の効果はほぼ同様であ
る。

【００３４】また、各色に対応する現像器１４ｂ，１４
ｃ，１４ｄ，１４ｅの前段に配置されている透明トナー
散布手段（現像器１４ａ）を、現像器１４ｂ，１４ｃ，
１４ｄ，１４ｅの後方に配置した構成としてもよい。矢
印Ａ方向に循環移動する感光体ベルト１１の表面が一次
帯電器１２により一様に帯電される。次に、光走査装置
１３からの露光光により感光体ベルト１１上の非画像領
域に対応する位置が光走査され、感光体ベルト１１上に
非画像領域に対応する静電潜像が形成される、次いで現
像器１４ａにより感光体ベルト１１表面に透明トナーが
散布され透明トナーにより上記静電潜像が顕像化されて
非画像領域に透明トナー像が形成される。感光体ベルト
１１は矢印Ａ方向に循環移動し再び一次帯電器１２によ
り一様に帯電された後、第１色目（黒）の画像形成サイ
クルが開始される。すなわち、光走査装置１３により、
感光体ベルト１１表面の透明トナー像に重畳されるよう
に黒の画像に対応する露光光が照射されて黒の画像に対
応する静電潜像が形成される。次いでその静電潜像は現
像器１４ｂにより黒のトナーで現像されて感光体ベルト
１１上に黒のトナー像が形成される。感光体ベルト１１
は循環移動して一次帯電器１２による一様帯電が行われ
た後、第２色目（イエロー）の画像形成サイクルが開始
される。第１色目と同様、光走査装置１３による露光光
走査、静電潜像形成、次いで現像器１４ｃによるトナー
像形成が行われる。同様に、第３色目（マゼンタ）、第
４色目（シアン）のトナー像形成が行われる。

【００３５】こうして、感光体ベルト１１上に透明、
黒、イエロー、マゼンタ、シアン色のトナー像が重ね合
わされて多重トナー像が形成された後、感光体ベルト１
１がさらに循環移動して多重トナー像の先頭部分が加熱
加圧領域Ｃに達すると、これとタイミングを合わせて用
紙Ｐが加熱加圧領域Ｃに供給され、加熱加圧ロール１７
ａ，１７ｂにより感光体ベルト１１、多重トナー像、お
よび用紙Ｐが加熱されるとともに加圧されて多重トナー
像は用紙Ｐに転写仮定着される。

【００３６】図２は、本実施形態における加熱加圧ロー
ルによりトナー像が用紙に転写仮定着される様子を示す
模式図であり、図３は、本実施形態における転写仮定着
が行われた後、用紙が感光体ベルトから剥離された状態
を示す模式図である。図２に示すように、感光体ベルト
１１と用紙Ｐは加熱加圧領域Ｃにおいて加熱加圧ロール
１７ａ，１７ｂにより加熱されるとともに加圧される。
感光体ベルト１１は基材１１ａ上に弾性体層１１ｂが被
覆された構成となっており、この弾性体層１１ｂ上に形
成された透明トナー像Ｔ１およびカラートナー像Ｔ２が
用紙Ｐ上に転写される。トナー像Ｔ１，Ｔ２は用紙Ｐ上
に転写されるものの、完全には溶融せず感光体ベルト１
１と用紙Ｐはトナー像Ｔ１，Ｔ２を挟んで密着したまま
でロール１７ｃに向かって移動し移動中の放熱により冷
却される。

【００３７】加熱加圧領域Ｃでトナー像が転写仮定着さ
れてからロール１７ｃにおいて用紙Ｐが感光体ベルト１
１から剥離されるまでの間に、粉体トナーが溶融し個々
のトナーが融着し合って一層のフィルム状のトナー像と
なり次いで冷却される。この間にトナー像に効率的な熱
伝達が行われるためにはトナー像表面の凹凸に沿って感
光体ベルト１１と用紙Ｐとが密着状態に維持されている
必要があり、密着せずにところどころに空気が入ったり
すると、空気のあるところとないところとで熱容量が異
なりトナー像が均一に溶融されず、また均一に冷却され
ず、転写定着ムラやいわゆるオフセット現象が起こり画
像品質を劣化させる。

【００３８】図３に示すように、加熱加圧領域Ｃでトナ
ー像Ｔ１，Ｔ２が用紙Ｐに転写仮定着され用紙Ｐが感光
体ベルト１１から剥離された後の用紙Ｐ表面はトナー像
Ｔ１，Ｔ２により隙間なく覆われており、用紙Ｐが露出
する部分はないので、画像領域と非画像領域との間の光
沢度の差は極めて小さなものとなる。感光体ベルト１１
と用紙Ｐとがトナー像を挟んで密着状態で搬送される距
離は、本実施形態では用紙の最大長である４２０ｍｍに
設定されているが、この長さに限定されるものではな
い。

【００３９】このように感光体ベルト１１と用紙Ｐとが
密着状態で搬送されている間にトナー像は徐々に冷却さ
れトナー像が用紙Ｐに付着しようとする力の方が、トナ
ー像が感光体ベルト１１に付着しようとする力より強く
なる。そのため、用紙Ｐが曲率の小さいロール１７ｃま
で搬送されると、用紙Ｐは用紙自体の腰の強さにより感
光体ベルト１１から剥離される。感光体ベルト１１から
剥離された用紙Ｐはロール型の熱定着器１８を通されて
用紙Ｐ上に仮定着されたトナー像Ｔ１，Ｔ２は完全に定
着され用紙Ｐ全面が高光沢度のカラー画像が得られる。

【００４０】図４は、第１の実施形態において、普通紙
を用いた場合の画像面積率と光沢度との関係を示すグラ
フである。なお、本実施形態では、用紙として富士ゼロ
ックス社製Ｊ紙を用いている。図４に実線で示すよう
に、本実施形態によれば画像面積率０％での光沢度は約
４０ＧＵ、画像面積率１００％での光沢度は約６５ＧＵ
を示しておりその光沢度の差ΔＧＵ１は２５ＧＵ程度で
ある。破線で示した比較例（図８参照）の光沢度の差Δ
ＧＵ０約５５ＧＵと比較すると本実施形態により画像面
積率１００％における光沢度と画像面積率０％における
光沢度との差は約３０ＧＵ程度圧縮され、視覚上の違和
感は大幅に改善されていることがわかる。

【００４１】次に、本発明の第２ぼ実施形態について説
明する。図５は、本発明の画像形成装置を中間転写方式
のディジタルカラープリンタに適用した第２の実施形態
を示す概略構成図である。図５に示した画像形成装置２
には、表面に静電潜像が形成される黒、イエロー、マゼ
ンタ、シアンの各色に対応する感光体ドラム２１ａ，２
１ｂ，２１ｃ，２１ｄ、これら各感光体ドラムを一様に
帯電する一次帯電器２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ、
各感光体ドラムそれぞれの表面に上記各色の画像に対応
する露光光を照射して各感光体ドラム上に静電潜像を形
成する光走査装置２３、感光体ドラム２１ａ上に透明ト
ナー像を形成する透明トナー用現像器２４ａ、感光体ド
ラム２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ上に形成された静
電潜像を上記各色のカラートナーで現像して上記各色に
対応するトナー像を形成する現像器２４ｂ，２４ｃ，２
４ｄ，２４ｅ、各感光体ドラム上に形成されたトナー像
が転写される矢印Ａ方向に循環移動する中間転写ベルト
２５、各感光体ドラム上のトナー像を重ね合わせるよう
に中間転写ベルト２５に静電的に転写するコロトロン転
写器２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ、中間転写ベルト
２５上に重ね転写された各色のトナー像を間に挟むよう
に用紙Ｐと重ね合わせて、加熱するとともに加圧する加
熱加圧ロール２７ａ，２７ｂ、用紙Ｐ上のトナー像を定
着する熱定着器２８、用紙Ｐを収容するトレイ２９、お
よび加熱加圧された用紙Ｐ上のトナー像を冷却する冷却
装置３０が備えられている。

【００４２】この実施形態における中間転写ベルト２５
は本発明にいうトナー像担持体に相当するものであり、
現像器２４ａは本発明にいう透明トナー散布手段に相当
するものであり、現像器２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４
ｅは本発明にいうトナー像形成手段に相当するものであ
り、加熱加圧ロール２７ａ，２７ｂは本発明にいう加熱
加圧手段に相当するものである。

【００４３】なお、この実施形態には第１の実施形態に
備えられていた非画像領域検出手段１０（図１参照）は
備えられておらず、透明トナー散布手段（現像器２４
ａ）は、感光体ドラム２１ａ上の静電潜像が形成される
全領域に透明トナーを散布する。従って、この画像形成
装置２では、感光体ドラム２１ａ上の静電潜像が形成さ
れる全領域に透明トナーが散布された上から現像器２４
ｂによる黒の画像に対応する静電潜像形成が行われる。

【００４４】本実施形態では、透明トナー散布手段（現
像器１４ａ）は現像器１４ｂとともに感光体ドラム２１
ａに配備されているが、本実施形態はこの態様のみに限
定されるものではなく、例えば、感光体ドラム２１ｂ，
２１ｃ，２１ｄのいずれかに配備するように構成しても
よい。あるいは第１の実施形態における画像形成装置１
と同様、光走査装置により感光体ドラム上に非画像領域
に対する露光を行って静電潜像を形成しそれを透明トナ
ーで現像する構成としてもよい。そのような構成と下場
合は、さらに、第１の実施形態における画像形成装置１
と同様、非画像領域検出手段を設けて透明トナーを散布
すべき非画像領域を検出し、検出した非画像領域の所在
を表す情報を透明トナー散布手段に提供するように構成
してもよい。

【００４５】本実施形態における中間転写ベルト２５
は、ベース層と表面層とからなる２層構造のものが用い
られる。ベース層には、カーボンブラックを添加して体
積抵抗率を適切な値に調整した厚さ７０μｍのポリイミ
ドフィルムが用いられる。なお、ベース層としては、例
えば厚さ１０〜３００μｍの耐熱性の高いシートを用い
ることが可能であり、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、ポリサルフォン、ポリイミド、ポリイミドアミ
ド、ポリアミドなどのポリマーシートなどを用いること
ができる。

【００４６】また、表面層には、ゴム硬度４０度、厚さ
５０μｍのシリコン共重合体を用いることができる。シ
リコン共重合体は、常温ではトナーに対して粘着性を示
し、溶融して流動化したトナーとは離れやすい特性を示
すので、中間転写ベルト２５から用紙Ｐへトナー像を効
率的に移行させるためには最適である。なお、表面層に
は、上記のシリコン共重合体のほかに、例えば、厚さ１
〜１００μｍの離型性の高い樹脂層、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などを用いるこ
とができる。

【００４７】なお、第２の実施形態に用いられるトナー
材料及び熱定着器２８は第１の実施形態と同様のものが
用いられる。次に、この画像形成装置２を用いた画像形
成方法について説明する。画像情報を担持する画像信号
が、通常の電子写真プロセスの画像信号処理が行われる
画像信号処理部（図示省略）に入力され階調補正処理や
色補正処理などの電子写真プロセスに必要な信号処理が
施された後、信号処理された画像信号が光走査装置２３
に入力される。

【００４８】透明トナー用現像器２４ａはバイアス現像
により感光体ドラム２１ａ上の静電潜像が形成される全
領域に透明トナーを散布し、次に一次帯電器２２ａによ
り感光体ドラム２１ａ表面を一様に帯電し、光走査装置
２３により感光体ドラム２１ａ上に黒の画像に対応する
露光光を照射して感光体ドラム２１ａ上に黒の画像に対
応する静電潜像を形成し、黒用の現像器２４ｂにより黒
のトナーで静電潜像が現像され感光体ドラム２１ａ上に
黒のトナー像が形成される。この時に黒用の現像器２４
ｂにより感光体ドラム２１ａ上の透明トナー層を掃き取
らないような考慮がなされている。こうして感光体ドラ
ム２１ａ上の透明トナーと黒色トナー像はコロトロン転
写器２６ａによって中間転写ベルト２５上へ転写され
る。

【００４９】その後、感光体ドラム２１ｂ，２１ｃ，２
１ｄ上において、一次帯電器２２ｂ，２２ｃ，２２ｄに
よる一様帯電、光走査装置２３による光走査、および現
像器２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅによるイエロー、
マゼンタ、シアン色のトナー像形成が順次行われ、それ
らの各色のトナー像がコロトロン転写器２６ｂ，２６
ｃ，２６ｄにより、中間転写ベルト２５上に転写され、
中間転写転写ベルト２５上に透明トナー層を含む多色ト
ナー像が形成される。次に、トレイ２９から送紙されて
きた用紙Ｐと、多色トナー像を担持した中間転写ベルト
２５がタイミングを合わせて加熱加圧領域Ｃに供給さ
れ、加熱加圧ロール２７ａ，２７ｂにより加熱されると
ともに加圧される。この時の加熱加圧条件は第１の実施
形態と同様である。こうして透明トナー像を含む多色ト
ナー像が用紙Ｐ上に転写される。用紙Ｐは中間転写ベル
ト２５とトナーを挟んで密着した状態のままロール２７
ｃに向かって搬送され、搬送中に冷却装置３０により徐
々に冷却され、トナー像が用紙Ｐに付着する力の方がト
ナー像が中間転写ベルト２５に付着する力より次第に強
くなり、トナー像は用紙Ｐ上に転写仮定着される。その
後、曲率の小さいロール２７ｃに至り用紙Ｐは用紙自体
の腰の強さにより中間転写ベルト２５からトナー像とと
もに剥離される。用紙Ｐは、次にロール型の熱定着器２
８により最終的に定着されてカラー画像が完成する。

【００５０】図６は、第２の実施形態において、コート
紙を用いた場合の画像面積率と光沢度との関係を示すグ
ラフである。ここで用いた用紙は富士ゼロックス社製Ｊ
コート紙である。本実施形態ではコート紙が用いられて
いるため、図６に実線で示すように、画像面積率０％で
の光沢度は約５５ＧＵ、画像面積率１００％での光沢度
は約７２ＧＵを示しておりその光沢度の差ΔＧＵ２は１
７ＧＵ程度である。本実施形態と同様のコート紙を用
い、本実施形態の画像形成装置の透明トナー散布手段を
作動させずに画像形成を行って得られた比較例（破線）
の光沢度の差ΔＧＵ０’約２７ＧＵと比較すると本実施
形態により画像面積率１００％における光沢度と画像面
積率０％における光沢度との差は約１０ＧＵ程度圧縮さ
れ、視覚上の違和感は大幅に改善されている。さらに、
この画像形成装置２では画像領域全面に透明トナー層を
形成した上にカラー画像が形成されるため光沢度の差が
識別されにくく視覚上の違和感は著しく改善され、より
高級感をもつカラー画像を得ることができる。

【００５１】なお、上記の各実施形態では加圧加熱ロー
ルによりトナー像を転写仮定着しロール型の熱定着器で
最終的に定着を行う構成としているが、転写定着方法は
この構成のみに限定されるものではなく、例えば加圧加
熱ロールで転写定着を完了するように構成してもよい。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置および画像形成方法によれば、転写定着同時方式に
おいてトナー像の形成されない非画像領域にも画像領域
に形成されるトナー像と同様な構造を持つ透明トナーが
散布されるため、非画像領域と画像領域との光沢差が少
なくなり視覚上違和感の少ない高画質の画像を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置をディジタルカラープリ
ンタに適用した第１の実施形態を示す概略構成図であ
る。

【図２】本実施形態における加熱加圧ロールによりトナ
ー像が用紙に転写仮定着される様子を示す模式図であ
る。

【図３】本実施形態における転写仮定着が行われた後、
用紙が感光体ベルトから剥離された状態を示す模式図で
ある。

【図４】第１の実施形態において、普通紙を用いた場合
の画像面積率と光沢度との関係を示すグラフである。

【図５】本発明の画像形成装置を中間転写方式のディジ
タルカラープリンタに適用した第２の実施形態を示す概
略構成図である。

【図６】第２の実施形態において、コート紙を用いた場
合の画像面積率と光沢度との関係を示すグラフである。

【図７】従来の転写定着同時方式の画像形成装置の概略
構成図である。

【図８】従来の転写定着同時方式の画像形成装置におい
て普通紙を用いた場合の画像面積率と光沢度との関係を
示すグラフである。

【図９】従来の転写定着同時方式の画像形成装置により
形成された画像の光沢の説明図である。

【図１０】従来のヒートロール方式の画像形成装置によ
り形成された画像の光沢の説明図である。

【符号の説明】

１，２ 画像形成装置 １０ 非画像領域検出手段 １１ 感光体ベルト １１ａ 基材 １１ｂ 弾性体層 １２ 一次帯電器 １３ 光走査装置 １４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ 現像器 １７ａ，１７ｂ 加熱加圧ロール １７ｃ，１７ｄ，１７ｅ ロール １８ 熱定着器 １９ トレイ ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ 感光体ドラム ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ 一次帯電器 ２３ 光走査装置 ２４ａ 透明トナー用現像器 ２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅ 現像器 ２５ 中間転写ベルト ２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ コロトロン転写器 ２７ａ，２７ｂ 加熱加圧ロール ２７ｃ ロール ２８ 熱定着器 ２９ トレイ ３０ 冷却装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定のトナー像担持体上に、画像情報に
   基づくトナー像を形成し、トナー像が形成されたトナー
   像担持体上に、該トナー像担持体上のトナー像を間に挟
   むように所定の用紙を重ね合わせて、これらトナー像担
   持体および用紙に挟まれたトナー像を加熱するとともに
   加圧することにより、該用紙上に、定着されたトナー像
   からなる画像を形成する画像形成方法において、 前記トナー像担持体上の、少なくとも、前記用紙が重ね
   合わされる重ね合わせ領域のうちの、該トナー像担持体
   上にトナーが乗せられた画素の集合からなる画像領域を
   除く非画像領域に透明トナーを散布し、前記トナー像担
   持体上に形成されたトナー像と該トナー像担持体上に散
   布された透明トナーとの双方を間に挟むように該トナー
   像担持体上に用紙を重ね合わせて、これらトナー像担持
   体および用紙に挟まれたトナー像および透明トナーを加
   熱するとともに加圧することを特徴とする画像形成方
   法。
2. 【請求項２】 所定のトナー像担持体上に、画像情報に
   基づくトナー像を形成するトナー像形成手段と、該トナ
   ー像形成手段によりトナー像が形成されたトナー像担持
   体上に、該トナー像担持体上のトナー像を間に挟むよう
   に所定の用紙を重ね合わせて、これらトナー像担持体お
   よび用紙に挟まれたトナー像を加熱するとともに加圧す
   る加熱加圧手段とを備え、該用紙上に、定着されたトナ
   ー像からなる画像を形成する画像形成装置において、 前記トナー像担持体上の、少なくとも、前記用紙が重ね
   合わされる重ね合わせ領域のうちの、前記トナー像形成
   手段により該トナー像担持体上にトナーが乗せられた画
   素の集合からなる画像領域を除く非画像領域に透明トナ
   ーを散布する透明トナー散布手段とを備え、 前記加熱加圧手段が、前記トナー像形成手段により前記
   トナー像担持体上に形成されたトナー像と前記透明トナ
   ー散布手段により該トナー像担持体上に散布された透明
   トナーとの双方を間に挟むように該トナー像担持体上に
   用紙を重ね合わせて、これらトナー像担持体および用紙
   に挟まれたトナー像および透明トナーを加熱するととも
   に加圧するものであることを特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記画像形成装置が、前記透明トナー散
   布手段による透明トナー散布に先立ち、前記画像情報に
   基づいて前記非画像領域を検出し、検出した非画像領域
   の所在をあらわす情報を前記透明トナー散布手段に提供
   する非画像領域検出手段を備えたものであり、 前記透明トナー散布手段が、前記非画像領域検出手段か
   らの情報に基づき透明トナーを散布するものであること
   を特徴とする請求項２記載の画像形成装置。