| 【発明の名称】 |
画像形成装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】富田 邦彦
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| 【要約】 |
【課題】低温度で定着部材の表面粗さを抑えてオフセットを起こさず、１枚の画像形成で有彩色トナーのカラー画像と、ブラックトナー部分の艶消し画像を得る。
【解決手段】発熱体２で加熱された定着ローラ１と加圧ローラ３で被定着物５を挟持して被定着物５上のトナー５ａを加熱溶融する。さらに冷却部４により定着ローラ１の冷却により被定着物５上のトナー５ａが冷却されて軟化点あるいは融点以下になった後、定着ローラ１より被定着物５が引き剥がされる。この定着ローラ１のトナー５ａに接触する側の面はその表面粗さと、使用する有彩色トナーとブラックトナーの溶融粘度の違いと、ブラックトナーの溶融粘度に応じた定着温度の切り換えによってトナー表面に光沢のあるカラー画像と艶消しの画像を得ることができる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 静電気を利用した静電荷現像を行うため、発熱体を有しローラ状あるいはベルト状である定着部材と一対の加圧部材とから成る定着部を有し、有彩色及びブラックのトナーによる粉像が形成された被定着物を搬送させ、前記トナーの軟化点あるいは融点以上の状態まで加熱を行い、前記トナーの溶解後に加熱を停止して冷却し、前記トナーの温度が軟化点あるいは融点以下となったときに、前記定着部において前記被定着物を前記定着部材から引き剥がす画像形成装置であって、前記定着部材の表面粗さＲｚを０＜Ｒｚ≦２０μｍとし、かつ前記定着部材と前記加圧部材間の加圧力を、トナーの軟化点あるいは融点以上の温度における溶融粘度をηとすると、線圧でＰ＝（（９／５）×Ｌｏｇη−４／５）／１５からＰ＝（（１／１００）×Ｌｏｇη）／１５[９．８×１００ Ｎ／ｍ]とすることにより前記被定着物を挟持させて画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】 前記有彩色のトナーの使用域における溶融粘度ηcを、軟化点あるいは融点以上の温度において１０〜１０13 [c poise]とした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】 前記ブラックのトナーの使用域における溶融粘度ηbを、ゴム域状態となる温度において１０7〜１０18 [c poise]であり、軟化点あるいは融点以上の温度において１０〜１０13 [c poise]としたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】 前記有彩色及びブラックのトナーの溶融粘度を、前記有彩色トナーの溶融粘度ηcと前記ブラックトナーのゴム域状態となる温度における溶融粘度ηbにおいてηc＜ηb×１００としたことを特徴とする請求項２または３記載の画像形成装置。
【請求項５】 前記ブラックのトナーのゴム域状態における温度幅を、５〜７０ｄｅｇとしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】 前記ブラックのトナーにおけるゴム域状態と軟化点あるいは融点以上となる両温度幅のそれぞれに、有彩色トナーの使用域における定着により過熱溶融する温度幅が１０ｄｅｇ以上またがることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】 前記定着部材の定着温度を、トナーの溶融粘度に合わせて可変する手段を備え、前記手段により光沢画像あるいは艶消し画像の形成を行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】 前記光沢画像あるいは艶消し画像の選択を、外部からの入力により切り換える手段を装置本体に設けたことを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】 前記光沢画像あるいは艶消し画像の選択を、制御機能としてプリンタドライバに有し、前記プリンタドライバを稼働させるパーソナルコンピュータと接続したことを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機やファクシミリ、プリンタ等に用いられている静電気を利用した静電荷現像する電子写真方式を用いる画像形成装置であり、特にフルカラーの高品位画像を形成する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、カラートナーを用いたフルカラーの画像形成装置として、マゼンタトナー、シアントナー及びイエロートナーの３色の有彩色トナーを用いるもの、または、この３色の有彩色トナーにブラックトナーを加えた４色のトナーを用いるものが提案、実施されている。
【０００３】これら形成された画像に光沢を出すための原理としては、一般にトナー層の表面が平滑であれば光が当たったときに鏡面反射しやすく光沢がでる。これに対して、表面の平滑度が低ければ光が当たったとき、表面で乱反射するために艶消しとなる。このことから、従来の方式ではトナー層の表面を潰しやすくする必要があり、定着時において溶融粘度を下げるために加熱温度を上げてきた。さらに、溶融粘度が低い状態で定着を行うと溶融粘度が低いがために引き剥がしの際に、トナーの一部が定着部材に接着しトナー層が層間剥離状態となるオフセットを起こすことから、この問題を補助的に解決するため定着部材へのオイル塗布が行われる。
【０００４】また、このような溶融粘度が下がった状態のトナーであっても、特公昭５１―２９８２５号公報の電子写真の定着方法や、特開昭６３−１１８２９１号公報，特開昭６３−１１８２９２号公報，特開昭６３−１１８２９３号公報の熱転写記録方法に開示されるような技術により、オフセットすることなく定着することができる。
【０００５】特公昭５１―２９８２５号公報に記載されるものは、フィルムシートを利用した定着部で被定着物に熱を印加した後、フィルムシートと被定着物の密着を保ったまま冷却を行いトナーが固化した後引き剥がすというものであり、さらに強制冷却の概念も盛り込まれており、具体的な強制冷却方法として送風、水冷が挙げられている。
【０００６】また、ホットメルト印字媒体の公知技術として特開昭６３−１１８２９１号公報，特開昭６３−１１８２９２号公報，特開昭６３−１１８２９３号公報に記載されるように、ワックスを主成分としたような粘度の低いホットメルト印字媒体であっても連続的な稼働状態でフィルムに対してオフセットを生ずることのない定着ができるようになった。一般に熱転写の印字媒体は主成分がワックスであり、ワックスの粘度は１０から１０4程度であり、このような低粘度の印字媒体であってもオフセットが発生することはない。
【０００７】具体的には、これら技術は加熱溶融後、示差走査熱量計（ＤＳＣ）で測定した温度がトップピーク値以下の温度に下がってからフィルムシートを引き剥がすというものである。特に、特開昭６３―１１８２９１号公報では冷却方法として空気吹き付け、または冷媒として水、フレオンガス等で強制的に冷却を行うことが、特開昭６３―１１８２９２号公報ではフィルムシートと被転写体とを密着した状態で冷却部を通過させることが、また特開昭６３―１１８２９３号公報ではフィルムシートと被転写体とを引き剥がす機構を設け、また引き剥がすまでの間フィルムシートと被転写体を密着した状態に保つ機構も設けていることが記載されている。
【０００８】これらの効果としてはフィルムシート（定着部材）上に印字媒体（トナー）が残る現象（いわゆるオフセット）を防止している。したがって、この方式によれば従来の方式に比べて、溶融粘度の低いトナーでもオフセットを起こすことなく使用することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このような構成の前記フルカラーの画像形成装置によってカラー画像を形成すると、通常のモノクロ画像よりは光沢が得られるものの不完全であり、逆にブラックトナーにより形成される画像は他の有彩色トナーの定着条件と合わせるために、照り返しが発生して読みづらいものになっており全体的に非常に画像品位の低いものとなっていた。
【００１０】また、トナーの粘度が低い状態で定着を行うと、定着部材にトナーが残るオフセット等の問題も発生しやすく、オイルを定着部材に塗布する装置が必要となり装置の大型化及びコストの増大が大きかった。しかも、従来の方式のように定着温度を上げるような方法では、消費電力が大きくなり低消費エネルギーの要求を満足することはできないという問題があった。
【００１１】本発明は、前記従来技術の問題を解決することに指向するものであり、低温度での定着として定着部材の表面粗さを抑えて定着時の加圧力を適正値とし、かつオイルを使用することなく簡単な装置構成により画像形成を行ってもオフセットを起こすことなく、１枚の画像形成にて一様で均一な有彩色トナーによるカラー画像を形成しつつ、ブラックトナーの印刷部分のみ光沢画像と艶消しの画像のどちらかを選択できる画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するために、本発明に係る画像形成装置は、静電気を利用した静電荷現像を行うため、発熱体を有しローラ状あるいはベルト状である定着部材と一対の加圧部材とから成る定着部を有し、有彩色及びブラックのトナーによる粉像が形成された被定着物を搬送させ、トナーの軟化点あるいは融点以上の状態まで加熱を行い、トナーの溶解後に加熱を停止して冷却し、トナーの温度が軟化点あるいは融点以下となったときに、定着部において被定着物を定着部材から引き剥がす画像形成装置であって、定着部材の表面粗さＲｚを０＜Ｒｚ≦２０μｍとし、かつ定着部材と加圧部材間の加圧力を、トナーの軟化点あるいは融点以上の温度における溶融粘度をηとすると、線圧でＰ＝（（９／５）×Ｌｏｇη−４／５）／１５からＰ＝（（１／１００）×Ｌｏｇη）／１５[９．８×１００ Ｎ／ｍ]とすることにより被定着物を挟持させて画像を形成することを特徴とする。
【００１３】また、前記有彩色のトナーの使用域における溶融粘度ηcを、軟化点あるいは融点以上の温度において１０〜１０13 [c poise]としたこと、前記ブラックのトナーの使用域における溶融粘度ηbを、ゴム域状態となる温度において１０7〜１０18 [c poise]であり、軟化点あるいは融点以上の温度において１０〜１０13 [c poise]としたこと、さらに、前記有彩色及びブラックのトナーの溶融粘度を、有彩色トナーの溶融粘度ηcとブラックトナーのゴム域状態となる温度における溶融粘度ηbにおいてηc＜ηb×１００としたことを特徴とする。
【００１４】また、前記ブラックのトナーのゴム域状態における温度幅を、５〜７０ｄｅｇとしたこと、さらに、前記ブラックのトナーにおけるゴム域状態と軟化点あるいは融点以上となる両温度幅のそれぞれに、有彩色トナーの使用域における定着により過熱溶融する温度幅が１０ｄｅｇ以上またがることを特徴とする。
【００１５】また、前記定着部材の定着温度を、トナーの溶融粘度に合わせて可変する手段を備え、この手段により光沢画像あるいは艶消し画像の形成を行うこと、さらに、前記光沢画像あるいは艶消し画像の選択を、外部からの入力により切り換える手段を装置本体に設けたこと、あるいは、制御機能としてプリンタドライバに有し、前記プリンタドライバを稼働させるパーソナルコンピュータと接続して構成したものである。
【００１６】前記構成によれば、溶融粘度の低いトナーで、かつオイル塗布を行わなくてもオフセットを生じることがなく、安定した状態で１枚の画像形成において一様で均一な有彩色トナーによるカラー画像を形成しつつ、ブラックトナーの印刷部分のみ光沢画像と艶消し画像とのどちらかを選択して画像を得ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明における実施の形態を詳細に説明する。
【００１８】図１は本発明の実施の形態における実施例１である画像形成装置の定着部の機構を示した図である。図１において、１は定着ローラ、２は発熱体、３は加圧ローラ、４は冷却部、５は被定着物、５ａはトナーである。
【００１９】図１に示す実施例１では、ハロゲンランプ等の発熱体２で加熱された定着ローラ１と加圧ローラ３で被定着物５を挟持して被定着物５上のトナー５ａを加熱溶融する。さらに冷却部４により定着ローラ１が冷却され被定着物５上のトナー５ａが冷却されて軟化点あるいは融点以下になった後、定着ローラ１より被定着物５が引き剥がされる。このとき、定着ローラ１のトナー５ａに接触する側の面は、表面粗さを極力抑えて粗さがあったとしても、表面粗さＲｚを２０μｍ以下としてあるため、トナー５ａ表面に凹凸が形成されて、定着ローラ１上のトナー５ａの表面は光沢の強い画像となり易い。この図１において、冷却部４は回転するローラ状の形状でも良いし、固定されていてもよく、どのような形状であっても良い、また、内部に水等の冷媒を通して積極的に冷却を行っても良い。
【００２０】図２は本実施の形態における実施例２である画像形成装置の定着部の機構を示した図である。図２において、１は定着ローラ、１ａは定着ベルト、１ｂは補助ベルト、２は発熱体、３，３′は加圧ローラ、５は被定着物、５ａはトナー、６は冷却ローラである。
【００２１】図２に示す実施例２では実施例１の定着ローラ１の代わりに、定着ローラ１を使用してその上にエンドレスのフィルムまたはシートから成る無端ベルトの定着ベルト１ａが冷却ローラ６と共にかけられている。また、加圧ローラ３は定着ベルト１ａを介して定着ローラ１と被定着物５を挟持する加圧ローラであり、加圧ローラ３′と共に補助ベルト１ｂがかけられている。したがって、これは図１に示す実施例１の定着ローラ１に代えて定着ベルト１ａを介するようにした形状でありその効果は同様である。また、このとき加圧ローラ３′及び補助ベルト１ｂはなくても良い。
【００２２】また、冷却ローラ６で冷却せずに定着ローラ１及び冷却ローラ６の間で空気等を吹き付けて冷却しても良いし、あるいは定着ローラ１及び冷却ローラ６の距離を充分とって自然冷却しても良い。
【００２３】そして、トナー５ａが冷却され軟化点あるいは融点以下になった後、定着ベルト１ａより被定着物５が引き剥がされる。さらに、定着ベルト１ａがトナー５ａに接触する側の面においても、実施例１の説明で述べたように表面粗さを抑えて、表面粗さＲｚを２０μｍ以下としてあるため被定着物５上のトナー５ａの表面は光沢の強い画像となり易い。
【００２４】図３は本実施の形態における実施例３である画像形成装置の定着部の機構を示した図である。図３において、１ａは定着ベルト、１ｂは補助ベルト、２ａは線状発熱体、３は加圧ローラ、５は被定着物、５ａはトナー、６は冷却ローラ、７，７′は補助ローラである。
【００２５】図３に示す実施例３では、実施例１の定着ローラ１の代わりに固定された線状発熱体２ａにより定着ベルト１ａを介して被定着物５を加熱する。加圧ローラ３は定着ベルト１ａを介して線状発熱体２ａで被定着物５を挟持する加圧ローラであり、この図３では補助ローラ７′と共に補助ベルト１ｂがかけられているが、補助ベルト１ｂと補助ローラ７′はなくても良い。冷却ローラ６は補助ローラ７と共に、線状発熱体２ａを通る定着ベルト１ａがかけられている。この場合にも補助ローラ７はなくてもよい。また、冷却ローラ６では冷却せず線状発熱体２ａと冷却ローラ６の間で空気を吹き付ける等の自然冷却を利用しても良い。
【００２６】そして、トナー５ａが冷却され軟化点あるいは融点以下になった後、定着ベルト１ａより被定着物５が引き剥がされ、また定着ベルト１ａのトナー５ａに接触する側の面は表面粗さを抑えて、表面粗さＲｚを２０μｍ以下としてあるため、定着ベルト１ａ側のトナー５ａの表面は光沢の強い画像となり易い。
【００２７】なお、本発明の画像形成装置における現像方式としては、どのような方法でも可能であり、例えば、乾式現像の場合、一成分現像であっても良いし、または二成分現像であっても良く、トナージェットのような他の現像方式であっても良い。あるいは、湿式現像のようなものでも良い。
【００２８】図４は本実施の形態における画像形成装置の定着温度を切り換える手段の動作を示すフローチャートである。本発明の画像形成装置は前記実施例１〜３で説明したいずれかの定着部を備えており、さらに前記定着部の定着温度をトナーの溶融粘度に合わせ切り換えを行う。この定着温度を可変とすることで、ブラックトナーの光沢と艶消しを使い分けるわけであるが、それを選択し切り換える手段であるスイッチはユーザーが使い易い形でなければならない。
【００２９】例えば、ユーザが簡単に操作できるような形としては、画像形成装置本体の操作部近傍にスイッチを設け、ユーザの所望に応じて切り換えればもっとも扱い易いし、それが機械的レバースイッチであっても、トグルスイッチのようなものであっても良い。または、形を少し変えて操作パネル上でその他の操作スイッチ類の中に設けて、ソフト的に制御しても良い。
【００３０】さらに、パーソナルコンピュータにより画像形成装置を制御するような、画像形成装置に接続されるパーソナルコンピュータ上で稼働するプリンタドライバによって、前記した光沢あるいは艶消し出力の選択制御を行っても良い。
【００３１】図４に示すフローチャートのように、本発明の画像形成装置は装置本体に設けたメカニカルスイッチ又はプリンタドライバからの光沢、艶消しを指示する信号（あるいは、データ送信）を受け（Ｓ１）、その指示に応じて処理を行う（光沢ならば処理Ｓ３、艶消しならば処理Ｓ４）ための判断を行う（Ｓ２）。前記の各判断により光沢ならば定着部の定着温度を高温出力として処理を行い（Ｓ３）、艶消しならば定着部の定着温度を低温出力として処理を行う（Ｓ４）。
【００３２】従来の方式では光沢を上げるためにトナーの溶融粘度を下げていて、通常用いられるトナーの溶融粘度は１０7〜１０13 [c poise]程度である。このときのオフセットの発生を防止するために、定着部材にオイル塗布を行っている。しかし、更に粘度の低いトナーを使用すると、このオイル塗布のみではオフセットを防止することはできない。本発明では前記の各実施例に示した構成により、融点以上の温度において１０7〜１０13 [c poise]のトナーは勿論のこと、１０〜１０7[c poise]ような粘度の低いトナーであっても、オイル塗布を行うことなくオフセットが起こらず安定した定着が可能となった。
【００３３】ここで、本発明における溶融粘度とは軟化点かあるいは融点以上の温度におけるものである。しかもこれら軟化点及び融点は、島津製作所製のフローテスターの測定における軟化温度、流出開始温度に対応する。また、ゴム域は軟化温度と流出開始温度迄の範囲を指す。
【００３４】一般に熱可塑性樹脂を加熱すると軟化点までは固体であり、軟化点を超えると柔らかくなり粘性を呈し、これを更に加熱し融点を超えるともっと柔らかくなり粘い液体状態になるが、このときの軟化点から融点迄の温度の幅や、軟化点から融点迄の粘性及び融点以上の粘性は樹脂の分子量、分子量分布、結晶化度、架橋度、分子間力等により異なり、分子量を下げると分子鎖は短くなるために絡み合いが緩くなり溶融粘度は下がる。また、分子量分布が狭くなってもやはり分子鎖の絡み合いが緩くなり溶融粘度は下がる。更に分子間の架橋度を下げるとそれぞれの分子が動きやすくなるために溶融粘度は下がる。
【００３５】したがって、有彩色トナーの溶融粘度が実際に軟化点から融点迄の間に１０〜１０13 [c poise]の溶融粘度を呈するものであれば本発明においては軟化点以上の温度で使用し、軟化点から融点迄の間の溶融粘度が１０13 [c poise]を超え、融点以上の温度において１０〜１０13 [c poise]であるようなものであれば本発明においては融点以上の温度を使用する。このときブラックトナーは光沢の用途において、融点以上の温度で使用して溶融粘度は１０〜１０13 [c poise]であり、艶消しの用途においてはゴム域状態となる範囲内の温度で使用して溶融粘度は１０7〜１０18 [c poise]である。
【００３６】これにより、本発明の画像形成装置は図４に示すフローチャートのように、定着温度を可変とすることによりブラックトナーの光沢あるいは艶消しの状態を選択することができる。同時に有彩色トナーにあっては、高光沢の状態を維持しなければならないため、当然有彩色トナーの使用域となる温度範囲はブラックトナーのゴム域状態とブラックトナーの融点以上となる温度の両方にまたがっていなければならない。
【００３７】実際に画像形成装置の余裕度及び使用環境の変動を考慮すると、有彩色トナーの使用域の温度はブラックトナーのゴム域状態とブラックトナーの融点以上となる両温度に最低でも１０ｄｅｇ以上またがっていなければ安定して使用できない。
【００３８】また、実験の結果、前記の方式により定着部材にオイル等を塗布することなくオフセットの発生を防止することが可能となったが、これだけでは完全な光沢が得られないことが判明した。この原因は、定着部において加熱加圧したときにトナーの溶融粘度が低いために、簡単にトナー表面が潰されて定着部材の表面に密着するようになる。このために、固体化した後に引き剥がすことでトナー表面が定着部材の表面でエンボスされてしまうことから、定着部材の表面が平滑でないと光沢度が下がってしまうと考えられる。また、定着時の圧力が低すぎるとトナーが潰しきれずに表面に凹凸が残り光沢が下がったり、あるいはトナーの接着が甘くなりやすい。反対に圧力が高すぎるとトナー像が潰れ過ぎて画像が太り、画像の再現性に問題がでることがわかった。
【００３９】以上のことを検討した結果、定着部材の表面粗さを抑えて、粗さがあっても表面粗さＲｚが２０μｍ以下であり、かつ定着部材と加圧部材間の加圧力がトナーの軟化点あるいは融点以上の温度における溶融粘度をηとすると、線圧でＰ＝（（９／５）×Ｌｏｇη−４／５）／１５からＰ＝（（１／１００）×Ｌｏｇη）／１５[９．８×１００ Ｎ／ｍ]である定着部にて所定のトナーを使用することで、１枚の画像形成において一様で均一な有彩色のトナーによるカラー画像を形成しつつ、ブラックのトナーによる印刷部分のみ光沢画像と艶消しの画像のどちらかを選択できることがわかった。
【００４０】この有彩色トナーで光沢を得る傾向は定着部材の表面粗さが小さければ小さいほど効果が高く、定着部材の表面の粗くない状態が好ましく、表面粗さＲｚが０であることが理想であることは間違いない。しかし、実際には表面粗さが負や０ということはあり得ないので、できるだけ粗さを抑え、表面粗さＲｚを２０μｍ以下であること、好ましくはＲｚで１０μｍ以下、もっと好ましくは５μｍ以下、更に好ましくは１μｍ以下、更にもっと好ましくは０．１μｍ以下であることが望ましい。
【００４１】また、トナーの軟化点あるいは融点以上の温度において、有彩色トナーの溶融粘度が１０〜１０13 [c poise]でブラックトナーのゴム域状態における粘度が１０7〜１０18 [c poise]である温度範囲か、有彩色トナーの溶融粘度が１０〜１０13 [c poise]でブラックトナーの融点以上の溶融粘度が１０〜１０13 [c poise]である温度範囲を使用することで、有彩色トナーによるカラー画像を形成しつつ、ブラックトナーによる印刷部分のみ光沢画像と艶消しの画像のどちらかを選択できる。
【００４２】さらに、加圧ローラの両側加圧で実験したところ加圧力が図５に示すグラフの範囲内であればよいことがわかった。図５に示すグラフ中の○印は５℃，１０％から３５℃，８０％の環境で本発明の意図する品質が得られたことを示している。また、△印は常温常湿に於いては本発明の意図する品質が得られるが、高温高湿、低温低湿の環境ではそれぞれ問題があり、高温高湿の環境で圧力が高い場合、ドットが潰れすぎて画像が太りぎみになり、低温低湿の環境で圧力が低い場合、トナーの接着が少し甘くなりやすい。さらに、×は高温高湿の環境に於いて画像が完全に潰れて画像再現性に問題があり、低温低湿の環境に於いてはトナーの接着が甘くトナーの脱落が簡単に生じる。なお、グラフ中の縦軸は加圧の片側を表しているので両側加圧では２倍の加圧となっており、実験に使用した加圧ローラの実長は３０ｃｍであった。
【００４３】したがって、有彩色トナーの溶融粘度η [c poise]である時、定着部材と一対の加圧部材の加圧力が線圧でＰ＝（（９／５）×Ｌｏｇη−４／５）／１５からＰ＝（（１／１００）×Ｌｏｇη）／１５［９．８×１００ Ｎ／ｍ］であれば充分実用の範囲内ではあるが、好ましくはＰ＝（（９／７）×Ｌｏｇη−２／７）／１５からＰ＝（（９／７００）×Ｌｏｇη−２／７００）／１５［９．８×１００ Ｎ／ｍ］、もっと好ましくはＰ＝（Ｌｏｇη）／１５からＰ＝（（１９／１２００）Ｌｏｇη−７／１２００）／１５［９．８×１００ Ｎ／ｍ］が良いことがわかった。
【００４４】また、トナーそれぞれに使用されるバインダー樹脂の一例としては、ポリスチレン、ポリｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体；スチレン−ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレンーイソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体；ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できるが特にこれらに限定するものではなく、これらの樹脂に、必要に応じてカーボンブラックやカラー顔料を混練分散して使用すればよく、当然帯電制御剤の併用も可能である。
【００４５】また、粉体化した後、トナーの流動性を調整するためにシリカ、チタン、ストロンチウム等の添加剤を加えても良い。
【００４６】次に、前記の各実施例における画像形成装置の定着部の機構にて、（表１）に示す溶融粘度ηのトナーを用いて、光沢度（％）は日本電色工業（株）製の光沢度計を使用し、ＪＩＳＺ８７４１に基づいて、照射角度６０°で測定を行った被定着物上に画像形成された光沢度の測定結果の例を示す。
【００４７】
【表１】
【００４８】第１例として、定着部材の表面粗さＲｚを０．１μｍ、使用トナーを（表１）に示すイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、定着時のトナーの温度を１１０℃として、画像形成処理を行ったところ、すべての有彩色部は非常に光沢が高く、ブラック部は完全な艶消しの画像を得ることができた。
【００４９】また、第２例として、定着部材の表面粗さＲｚを１μｍ、使用トナーを（表１）に示すイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、定着時のトナーの温度を１１０℃として、画像形成処理を行ったところ、すべての有彩色部は非常に光沢が高く、ブラック部は完全な艶消しの画像を得ることができた。
【００５０】同様に、第３例として、定着部材の表面粗さＲｚを５μｍ、使用トナーを（表１）に示すイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、定着時トナーの温度を１１０℃として、画像形成処理を行ったところ、すべての有彩色部は非常に光沢が高く、ブラック部は完全な艶消しの画像を得ることができた。
【００５１】第４例として、定着部材の表面粗さＲｚを１０μｍ、使用トナーを（表１）に示すイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、定着時のトナー温度を１１０℃として、画像形成処理を行ったところ、すべての有彩色部は光沢が高く、ブラック部は完全な艶消しの画像を得ることができた。
【００５２】第５例として、定着部材の表面粗さＲｚを２０μｍ、使用トナーを（表１）に示すイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、定着時のトナー温度を１１０℃として、画像形成処理を行ったところ、すべての有彩色部は光沢が得られ、ブラック部は完全な艶消しの画像を得ることができた。
【００５３】第６例として、定着部材の表面粗さＲｚを２０μｍ、使用トナーを（表１）に示すイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、定着時のトナー温度を１１０℃として、画像形成処理を行ったところ、すべての有彩色部で光沢が鈍くなり、ブラック部は完全な艶消しの画像を得ることができた。
【００５４】第７例として、定着部材の表面粗さＲｚを１μｍ、使用トナーを（表１）に示すイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、定着時のトナー温度を１４０℃として、画像形成処理を行ったところ、すべての有彩色部及びブラック部ともに光沢の高い画像を得ることができた。
【００５５】第８例として、定着部材の表面粗さＲｚを５μｍ、使用トナーを（表１）に示すイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、定着時のトナー温度を１４０℃として、画像形成処理を行ったところ、すべての有彩色部及びブラック部ともに光沢の高い画像を得ることができた。
【００５６】以上の各例における光沢度の測定結果をまとめると、（表２）のようになる。
【００５７】
【表２】
【００５８】以上のことから、本発明における有彩色トナーが所定の粘度になるときの温度がブラックトナーのゴム域状態となる温度範囲内の加熱であって、ブラックトナーの溶融粘度が１０7〜１０18 [c poise]であり、かつ有彩色トナーの溶融粘度より１００倍以上高ければ定着部材によりブラックトナーの表面を潰しきれずにブラックトナーのみが艶消し画像となり、有彩色トナーは溶融粘度が１０〜１０13 [c poise]と低いので光沢のある画像になる。
【００５９】また、有彩色トナーが所定の粘度になるときの温度がブラックトナーの融点以上の加熱であって、ブラックトナーの溶融粘度が１０〜１０13 [c poise]であり、かつ有彩色トナーの溶融粘度の１００倍以内であればブラックトナーの表面は平滑化され光沢の状態は有彩色トナーと同じようなレベルに押さえられる。
【００６０】したがって、ブラックトナーの溶融粘度に応じて定着温度を使い分ければ、画像中で有彩色トナーは常に光沢のある画像となり、これに対してブラックトナーは光沢画像にすることも可能であるし艶消し画像にすることも可能となるので用途によって光沢を使い分けることができる。
【００６１】また、トナーの軟化点及び融点のばらつき、及び定着部の温度制御の幅を考慮するとブラックトナーのゴム域状態となる温度幅は５ｄｅｇ以上必要であり、また加熱用発熱体の余裕度を考慮すると７０ｄｅｇ以下である必要がある。
【００６２】実際に各種トナーの溶融粘度を変えて画像をとると、ブラックトナーと有彩色トナーの粘度差はブラックトナーが１００倍以上有彩色トナーより粘度が高くないと艶消しと光沢画像の差が付きにくく、この粘度差として好ましくは１０００倍、もっと好ましくは１００００倍、さらにはそれ以上の可能な範囲内の差があるとはっきりした艶消しと光沢との差が現れた画像を得ることができる。
【００６３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、被定着物に当たる定着部材の表面粗さを抑えて、表面粗さＲｚを２０μｍ以下とし、かつ加圧力をトナーの軟化点あるいは融点以上の温度における溶融粘度ηにおいて、線圧でＰ＝（（９／５）×Ｌｏｇη−４／５）／１５からＰ＝（（１／１００）×Ｌｏｇη）／１５[９．８×１００ Ｎ／ｍ]とすることにより、有彩色トナーの溶融粘度を１０〜１０13 [c poise]になる温度以上でブラックトナーのゴム域状態が１０7〜１０18 [c poise]であり、かつ有彩色トナーの溶融粘度より１００倍以上高ければブラックトナーのみが艶消し画像となり、有彩色トナーは光沢のある画像を得ることができる。
【００６４】また、有彩色トナーが所定の粘度になるときの温度がブラックトナーの融点以上の加熱であって、ブラックトナーの溶融粘度が１０〜１０13 [c poise]であり、かつ有彩色トナーの溶融粘度の１００倍以内であればブラックトナーの表面は平滑化されて有彩色トナーと同じような光沢の状態とすることできる。
【００６５】さらに、ブラックトナーの溶融粘度に応じて定着温度を切り換える手段により、画像中で有彩色トナーは常に光沢のある画像として、これに対してブラックトナーは光沢画像にすることも可能であるし艶消し画像にすることも可能となる用途によって使い分けることができる。
【００６６】よって、溶融粘度の低いトナーで、かつオイル塗布を行わなくてもオフセットを生じることがなく、安定した状態で１枚の画像形成において一様で均一な有彩色トナーによるカラー画像を形成しつつ、ブラックトナーの印刷部分のみ艶消し画像とする画像を得ることができるという効果を奏する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６７４７
【氏名又は名称】株式会社リコー
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| 【出願日】 |
平成１２年４月２６日（２０００．４．２６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１１２１２８
【弁理士】
【氏名又は名称】村山 光威
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| 【公開番号】 |
特開２００１−３０５８９５（Ｐ２００１−３０５８９５Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１１月２日（２００１．１１．２） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１２６１７４（Ｐ２０００−１２６１７４） |
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