(57)【要約】  【課題】  情報が付加されているという事実を隠蔽しつつ、画像支持体に情報を付加できるようにする。  【解決手段】  画像形成装置によって形成される画像を支持する画像支持体１０であり、この画像支持体１０は、基材１２と、その片面に設けられ、白色顔料を含有する光散乱層１４と、その上層に設けられたゼラチン層１５と、更にその上層に設けられ、画像形成装置によって転写されたトナーを受容することで画像を支持するトナー受容層１３とを備え、光散乱層１４の内部にＩＣタグ１１を保持するように構成されている。  【選択図】  図２
2006091409.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成装置によって形成される画像を支持する画像支持体であって、
基材と、
前記基材の少なくとも片面に設けられ、前記画像形成装置によって転写されたトナーを受容することで画像を支持するトナー受容層と、
前記トナー受容層の内部に保持されたＩＣタグと
を備えたことを特徴とする画像支持体。
【請求項２】
前記トナー受容層は、２０〜３０μｍの厚さを有することを特徴とする請求項１記載の画像支持体。
【請求項３】
画像形成装置によって形成される画像を支持する画像支持体であって、
基材と、
前記基材の少なくとも片側に設けられ、前記画像形成装置によって転写されたトナーを受容することで画像を支持する第１の層と、
前記基材と前記第１の層の間に設けられた第２の層と、
前記第２の層の内部に保持されたＩＣタグと
を備えたことを特徴とする画像支持体。
【請求項４】
前記第２の層は、白色顔料を含有する光散乱層であることを特徴とする請求項３記載の画像支持体。
【請求項５】
前記第２の層は、２０〜４０重量％の白色顔料を含有することを特徴とする請求項４記載の画像支持体。
【請求項６】
前記第２の層は、４０〜５０μｍの厚さを有することを特徴とする請求項４記載の画像支持体。
【請求項７】
前記ＩＣタグは、その表面に白色の塗料が塗布されたものであることを特徴とする請求項４記載の画像支持体。
【請求項８】
前記ＩＣタグは、その表面に前記白色顔料と同一の白色顔料が塗布されたものであることを特徴とする請求項４記載の画像支持体。
【請求項９】
前記第２の層は、前記トナーを定着する際の温度において５×１０３Ｐａ・ｓ以上の粘度を有する熱可塑性樹脂からなることを特徴とする請求項３記載の画像支持体。
【請求項１０】
画像形成装置によって形成される画像を支持する画像支持体の製造方法であって、
銀塩写真用印画紙の表面を掘削する工程と、
掘削により生じた孔にＩＣタグを埋め込む工程と、
前記画像形成装置によって転写されたトナーを受容することで画像を支持するトナー受容層を、前記ＩＣタグを隠蔽するように形成する工程と
を含むことを特徴とする画像支持体の製造方法。
【請求項１１】
基材の片面に設けられた層にＩＣタグが埋め込まれた画像支持体を供給する画像支持体供給部と、
トナー像を担持するトナー像担持体と、
前記トナー像担持体によって担持されたトナー像を前記画像支持体に転写する転写部と、
前記転写部によりトナー像が前記画像支持体に転写された後、当該画像支持体を、所定の定着部材と密着させて加熱加圧し、更に冷却し、当該定着部材から剥離する冷却剥離部と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
前記冷却剥離部は、前記画像支持体における前記層の粘度を５×１０３Ｐａ・ｓ以上に保つことが可能な温度で加熱することを特徴とする請求項１１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機等の画像形成装置によって形成された画像を支持する画像支持体及びその製造方法並びにその画像支持体に画像形成を行う画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、複写機等の画像形成装置によって形成される画像を支持する記録紙等の画像支持体に対し、何らかの情報を付加しておきたい場合がある。例えば、画像に関する情報(著作者、撮影条件、出力条件等)や、画像支持体の種類に関する情報等である。従来、このような情報を画像支持体に記録しておくには、画像支持体の裏面にテキストやバーコード等を印字する方法が採られていた。
しかしながら、このような方法では、画像支持体にどのような情報が付加されているかが外見上すぐに分かってしまうので、情報を秘匿することは不可能であった。
一方、近年、ＩＣタグが注目を浴びている。ＩＣタグとは、超小型のＩＣチップに情報を記憶し、無線電波でその情報を読む出すことを可能にした次世代の荷札のことである。製造時にＩＣタグを組み込むことができないとされる製品については、ＩＣタグを埋め込んだＩＣシールを貼り付けることにより情報を付加することが提案されている(特許文献１参照。)。従って、画像支持体に対しても、このようなＩＣシールを貼り付ければ、秘匿性を保った状態で情報を付加することは一応可能となる。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２９３６４８号公報(第３−４頁、第１−２図)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のようなＩＣシールを画像支持体に貼り付けた場合、情報の秘匿性は保てても、そこに何らかの情報が付加されているという事実は一目瞭然である。従って、価値の高い情報が付加されている場合には、その情報を不正に取得するきっかけを与えてしまうことにもなりかねない。即ち、従来においては、情報が付加されているという事実を隠蔽しつつ、画像支持体に情報を付加することはできないという問題点があった。
【０００５】
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的は、情報が付加されているという事実を隠蔽しつつ、画像支持体に情報を付加できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的のもと、本発明では、基材の表面に形成されたトナー受容層の内部にＩＣタグを保持するようにした。即ち、本発明の第１の画像支持体は、画像形成装置によって形成される画像を支持するためのものであり、基材と、この基材の少なくとも片面に設けられ、画像形成装置によって転写されたトナーを受容することで画像を支持するトナー受容層と、このトナー受容層の内部に保持されたＩＣタグとを備えている。
【０００７】
また、本発明では、基材とトナー受容層との間に形成された層の内部にＩＣタグを保持するようにした。即ち、本発明の第２の画像支持体は、画像形成装置によって形成される画像を支持するためのものであり、基材と、この基材の少なくとも片側に設けられ、画像形成装置によって転写されたトナーを受容することで画像を支持する第１の層と、基材と第１の層の間に設けられた第２の層と、この第２の層の内部に保持されたＩＣタグとを備えている。ここで、第２の層としては、白色顔料を含有する光散乱層や、トナーを定着する際の温度において５×１０３Ｐａ・ｓ以上の粘度を有する熱可塑性樹脂からなる層が考えられる。また、ＩＣタグの表面に白色の塗料を塗布する形態も考えられる。
【０００８】
更に、本発明は、このような画像支持体の製造方法として捉えることもできる。その場合、本発明の画像支持体の製造方法は、銀塩写真用印画紙の表面を掘削する工程と、掘削により生じた孔にＩＣタグを埋め込む工程と、画像形成装置によって転写されたトナーを受容することで画像を支持するトナー受容層を、ＩＣタグを隠蔽するように形成する工程とを含んでいる。
【０００９】
更にまた、本発明は、このような画像支持体を用いる画像形成装置として捉えることもできる。その場合、本発明の画像形成装置は、基材の片面に設けられた層にＩＣタグが埋め込まれた画像支持体を供給する画像支持体供給部と、トナー像を担持するトナー像担持体と、このトナー像担持体によって担持されたトナー像を画像支持体に転写する転写部と、この転写部によりトナー像が画像支持体に転写された後、その画像支持体を、所定の定着部材と密着させて加熱加圧し、更に冷却し、その定着部材から剥離する冷却剥離部とを備えている。この構成において、冷却剥離部が、画像支持体における層の粘度を５×１０３Ｐａ・ｓ以上に保つことが可能な温度で加熱することとすれば、画像支持体で発生した気泡によってＩＣタグが浮き上がる等の現象を回避することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、情報が付加されているという事実を隠蔽しつつ、画像支持体に情報を付加することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(以下、「実施の形態」という)について詳細に説明する。
(第１の実施の形態)
本実施の形態では、画像支持体１０は、図１に示すような構造を有している。即ち、画像支持体１０の製造時に、まず、ＩＣタグ１１が基材１２上に置かれ、それを覆うようにトナー受容層１３が製膜されている。
ここで、ＩＣタグ１１としては、例えば、ミューチップ(登録商標)を用いることができる。このチップは、(株)日立製作所が開発した超小型のＩＣチップであり、縦横４００μｍ、厚さ６０μｍのチップの中に、１２８ビット分の情報を記憶可能にしたものである。かつては、情報を読み取るために外部アンテナが必要であったが、最近では、チップの中にアンテナが内蔵されたものも開発されている。尚、将来的には、ますます小型化されたＩＣチップも登場してくるであろう。本実施の形態では、そのような将来的に登場し得るＩＣチップを用いることも可能である。
【００１２】
基材１２としては、電子写真方式で画像を形成するのに支障がない限り、いかなる素材を用いてもよい。例えば、針葉樹や広葉樹から得られたパルプに対し、サイズ剤、紙力増強剤、硫酸バンド、填料等を必要に応じて添加することにより製造された紙(普通紙、印刷用コート紙、アート紙、キャストコート紙等)が考えられる。但し、これに限定されるものではなく、プラスチック、金属、セラミックス等を用いることも可能である。
また、基材１２の坪量は、１００〜２５０ｇｓｍが好ましい。１００ｇｓｍよりも軽い場合は、写真として手にしたときに違和感があり、２５０ｇｓｍよりも重い場合は、画像支持体１０の厚みにより定着が困難になったり、機種にもよるが紙詰まりを起こしたりする虞があるからである。
【００１３】
トナー受容層１３は、透明樹脂からなるが、トナーを埋め込むことが可能な粘度の樹脂であれば、いかなるものを用いてもよい。例えば、ポリエステル樹脂を用いることができる。具体的には、ビスフェノールＡのエチレンオキシド付加物、ビスフェノールＡのプロピレンオキシド付加物、テレフタル酸、及びグリセリンをモノマーとするポリエステル樹脂や、ビスフェノールＡのプロピレン付加物及びフマル酸をモノマーとするポリエステル樹脂や、ビスフェノールＡのエチレンオキシド付加物、ドデセニルこはく酸、及びテレフタル酸をモノマーとするポリエステル樹脂や、ビスフェノールＡのエチレングリコール付加物、フマル酸、及びプロピレングリコールをモノマーとするポリエステル樹脂等が考えられるが、これらに限定されるものではない。
【００１４】
また、トナー受容層１３は、定着後の固化を早めるという観点から、無機微粒子及び/又は有機微粒子を含有するものであることが好ましい。
無機微粒子としては、白色に見せるのに支障がない限り、様々な微粒子を用いることが可能である。例えば、シリカ、二酸化チタン、酸化すず、酸化モリブデン等である。また、樹脂への分散性を考慮し、これらの無機微粒子に対して、シランカップリング剤、チタンンカップリング剤等を用いて疎水化処理したものも使用できる。
有機微粒子としても、白色に見せるのに支障がない限り、様々な微粒子を用いることが可能である。例えば、ポリエステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリアクリル系樹脂、ビニル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリウレア系樹脂、フッ素系樹脂等である。
尚、無機微粒子及び有機微粒子の平均粒径は０．００５〜１μｍが好ましい。０．００５μｍよりも小さい場合は、樹脂と混合した際に凝集が生じ、所望の効果が得られないことがあるからであり、１μｍより大きい場合は、高光沢な画像を得ることが困難になるからである。
【００１５】
更に、トナー受容層１３にトナーが埋め込まれることによって鮮明な画像を形成できるように、定着温度におけるトナー受容層１３の粘度ηｍとトナー粘度ηｔとの間に、「ηｔ×１０−１[Ｐａ・ｓ]＜ηｍ[Ｐａ・ｓ]＜ηｔ[Ｐａ・ｓ]」なる関係があることが望ましい。
もし、トナー受容層１３の粘度ηｍがηｔ×１０−１[Ｐａ・ｓ]以下だとすると、トナー受容層１３がトナーに比べて非常に軟らかく、定着した際にトナーが潰れないまま埋め込まれてしまうため、トナーの混じりが悪く、所望の色にならない虞があるからである。また、トナー受容層１３の粘度ηｍがηｔ[Ｐａ・ｓ]以上だとすると、トナー受容層１３がトナーに比べて硬く、定着した際にトナーがトナー受容層１３に埋め込まれず、段差感が生じてしまったり、トナーが潰れて粒状性が悪化したりするからである。
【００１６】
尚、トナー受容層１３の厚さは、ＩＣタグ１１の厚さよりも厚ければ、２０〜３０μｍが好ましい。２０μｍよりも薄い場合は、トナー粒子の大きさが５μｍ程度あることから、２〜３層のトナー粒子を重ねて埋め込んだ場合に、トナー受容層１３に埋まりきらずに段差感が生じてしまうからである。また、３０μｍよりも厚い場合は、画像支持体１０としての厚さが均一な画像形成のための許容値を超えてしまうからである。
【００１７】
尚、ＩＣタグ１１の上層に絶縁体等を必要に応じて設けてもよい。
また、図１では、ＩＣタグ１１を基材１２に貼り付けた場合の構造を示しているが、ＩＣタグ１１をトナー受容層１３によって保持するような構成としてもよい。
更に、図１では、トナー受容層１３を基材１２の片面に設けた構造を示しているが、トナー受容層１３を基材１２の両面に設けた構成としてもよい。
以上述べたように、本実施の形態では、基材１２の表面に形成されたトナー受容層１３の内部にＩＣタグ１１を保持するようにしたことにより、情報が付加されているという事実を隠蔽しつつ、画像支持体１０に情報を付加することが可能となる。
【００１８】
(第２の実施の形態)
本実施の形態では、画像支持体１０は、図２に示すような構造を有している。即ち、画像支持体１０の製造時に、まず、ＩＣタグ１１が基材１２上に置かれ、それを覆うように光散乱層１４が形成され、更にその上にゼラチン層１５が、更にその上にトナー受容層１３が製膜されている。
ここで、ＩＣタグ１１、基材１２、トナー受容層１３としては、第１の実施の形態で述べたのと同様のものを用いればよいので、詳しい説明を省略する。
【００１９】
光散乱層１４としては、例えば、ポリオレフィン系やポリオレフィン系共重合体からなる熱可塑性樹脂を含有するものを用いる。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン/アクリル酸共重合体、エチレン/酢酸ビニル共重合体等である。
【００２０】
本実施の形態では、光散乱層１４を、ＩＣタグ１１の存在を隠蔽することを１つの目的として設けている。その目的のために、光散乱層１４は、白色顔料を含有する。白色顔料としては、酸化チタン、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、硝酸バリウム等を用いることができる。この中でも、ＩＣタグ１１を隠蔽させる必要性を考えると、酸化チタンを用いることが効果的である。
尚、白色顔料の含有量は、２０〜４０重量％が好ましい。２０重量％よりも少ない場合は、白色に見せる効果が十分得られないからであり、４０重量％よりも多い場合は、白色顔料が樹脂にうまく混ざらないからである。
また、ＩＣタグ１１の表面も、白色にしておくことにより、ＩＣタグ１１を一層目立たないようにすることができる。ここで、表面を白色にするには、いかなる白色の塗料を用いてもよい。白色染料を塗布してもよいし、白色顔料を塗布してもよい。また、ＩＣタグ１１の表面に塗布する顔料として、光散乱層１４が含有する顔料と同一のものを用いれば、ＩＣタグ１１の存在を隠蔽するためにはより効果的である。
【００２１】
一方、基材１２に含まれていた水蒸気が定着時に気泡となって発生することにより、画像支持体１０に形成された画像の表面が乱され、粒状性、表面性が悪化する懸念がある。また、本実施の形態のように光散乱層１４にＩＣタグ１１を埋め込んだ場合は、それだけに留まらず、気泡の発生によりＩＣタグ１１が浮き上がったり、移動したりする虞もある。この現象は、高光沢を得ようと定着温度を上げた場合に起こり易い。
そこで、本実施の形態では、光散乱層１４を、粘度が５×１０３Ｐａ・ｓとなる温度Ｔｂが１００℃以上である熱可塑性樹脂から構成することとする。本実施の形態で想定している冷却剥離装置(詳細は後述する)では、光散乱層１４の温度は高くて１００℃程度であるので、１００℃以下において粘度が５×１０３Ｐａ・ｓ以上であることが保証される熱可塑性樹脂であれば、気泡の発生による上記の問題点を防げるからである。
【００２２】
このことを図３のグラフを用いて説明する。
図３は、熱可塑性樹脂Ａと熱可塑性樹脂Ｂについて、温度変化に伴う粘度の変化を示したものである。熱可塑性樹脂Ａは、温度を上昇させていくと、９０℃で粘度が５×１０３Ｐａ・ｓ以下となってしまう。従って、定着温度において気泡の発生による画像劣化やＩＣタグ１１浮き上がりを生じてしまい、光散乱層１４に用いるには適さない樹脂である。一方、熱可塑性樹脂Ｂは、温度を上昇させていくと、１００℃において粘度は５×１０３Ｐａ・ｓ以上を保っている。更に高温になり１１０℃程度になれば、粘度は５×１０３Ｐａ・ｓとなり、気泡の発生による問題も生ずるであろうが、本実施の形態で想定している冷却剥離装置では、光散乱層１４の温度は１００℃程度までしか上昇しないので、そのような問題は生じないと考えられる。従って、この樹脂は、光散乱層１４に用いるのに適した樹脂と言える。
【００２３】
尚、光散乱層１４の厚さは、ＩＣタグ１１の厚さよりも厚ければ、４０〜５０μｍが好ましい。４０μｍよりも薄い場合は、光散乱層１４を設けることによる効果が十分得られないからであり、５０μｍよりも厚い場合は、画像支持体１０としての厚さが均一な画像形成のための許容値を超えてしまうからである。
【００２４】
ゼラチン層１５は、トナー受容層１３と光散乱層１４との間の光学的マッチングやこれらの層の間の接着性を高めるために設けられる。また、ゼラチン層１５を設けること自体、それほど手間を要するものでもない。従って、画像の光沢度を高めるという観点や透明性を高めるという観点からすれば、ゼラチン層１５を設けることは有効である。
【００２５】
ところで、本実施の形態の画像支持体１０は、銀塩写真用印画紙を用いて製造することが可能である。銀塩写真用印画紙は、上述したのと同様の基材１２、光散乱層１４、ゼラチン層１５がこの順に層構造をなして構成されている。
そこで、第一工程として、この銀塩写真用印画紙の表面を掘削する。これは、ＩＣタグ１１を埋め込むためであるので、掘削する穴はＩＣタグ１１とほぼ同じサイズとなる。使用するＩＣタグ１１としては、ＩＣタグ１１の秘匿性の観点から、製造可能であり、かつ、ＩＣタグ１１を用いる目的に沿うもののうち極力小さいものを選択することが好ましいので、掘削する穴もこの選択されたＩＣタグ１１に適した小さなものとすることが好ましい。また、穴は、ゼラチン層１５、光散乱層１４に掘り、使用するＩＣタグ１１の厚みから必要があれば基材１２も切削することになるが、ＩＣタグ１１の秘匿性を保つ目的で、少なくともＩＣタグ１１が透けて見えないだけの厚みを基材１２に残しておくことが好ましい。ＩＣタグ１１が十分に薄く、光散乱層１４と同じかそれ以下の厚みであれば、掘削するのは光散乱層１４だけとなり、この構成が基材１２を傷つけないので、最も好ましい。
次に、第二工程として、第一工程の掘削により生じた穴にＩＣタグ１１を埋め込む。
そして、第三工程として、その上層をトナー受容層１３で覆い、ＩＣタグ１１を隠蔽する。
このような製造方法であれば、既存の銀塩写真用印画紙を用いることができるので、新たに画像支持体１０を作成する場合に比べ、コストダウンを図ることができる。
【００２６】
尚、ＩＣタグ１１の上層に絶縁体等を必要に応じて設けてもよい。
また、図２では、ＩＣタグ１１を基材１２に貼り付けた場合の構造を示しているが、ＩＣタグ１１を光散乱層１４によって保持するような構成としてもよい。
更に、図２では、光散乱層１４、ゼラチン層１５、トナー受容層１３を基材１２の片側に設けた構造を示しているが、これらの層を基材１２の両側に設けた構成としてもよい。
また、本実施の形態では、光散乱層１４が白色顔料を含有することとしたが、顔料の色は画像支持体１０の使用目的に応じて適宜選択することが可能である。
以上述べたように、本実施の形態では、基材１２とトナー受容層１３との間に形成された光散乱層１４の内部にＩＣタグ１１を保持し、光散乱層１４に白色顔料を含有させたり、光散乱層１４の素材として基材１２から発生する気泡による問題が生じないようなものを選択したりするようにした。これにより、情報が付加されているという事実を一層分からなくした上で、画像支持体１０に情報を付加することが可能となる。
尚、本実施の形態では、ＩＣタグ１１を光散乱層１４によって保持する構成としたが、基材１２とトナー受容層１３の間に光散乱層１４に加えて別の層を形成し、ＩＣタグ１１をその層によって保持するような構成であってもよい。
【００２７】
(第１及び第２の実施の形態で述べた画像支持体の利用例)
次に、このような画像支持体１０に対して画像形成を行う画像形成装置１００について説明する。
図４は、画像形成装置１００を示した概略構成図である。この画像形成装置１００は、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置であって、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋ、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋにより形成された各色成分トナー像を中間転写体９に順次転写(一次転写)させる一次転写部、中間転写体９上に転写された重畳トナー画像を画像支持体１０に一括転写(二次転写)させる二次転写部、二次転写された画像を画像支持体１０上に定着させる定着装置２３を備えている。
【００２８】
本実施の形態において、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋは、それぞれ、反時計回りに回転する静電潜像担持体２Ｙ,２Ｍ,２Ｃ,２Ｋの周囲に、これらを帯電する一様帯電器３Ｙ,３Ｍ,３Ｃ,３Ｋ、これらの上に静電潜像を書込む露光器４Ｙ,４Ｍ,４Ｃ,４Ｋ、各色成分トナーが収容されてこの静電潜像をトナーにより可視像化する現像装置５Ｙ,５Ｍ,５Ｃ,５Ｋ、この各色成分トナー像を中間転写体９に転写する一次転写ロール６Ｙ,６Ｍ,６Ｃ,６Ｋ、静電潜像担持体２Ｙ,２Ｍ,２Ｃ,２Ｋ上の残留トナーを除去する静電潜像担持体クリーニング装置７Ｙ,７Ｍ,７Ｃ,７Ｋ、静電潜像担持体２Ｙ,２Ｍ,２Ｃ,２Ｋの表面を除電する除電装置８Ｙ,８Ｍ,８Ｃ,８Ｋが順次配設されている。これらの画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋは、中間転写体９の上流側から、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の順に、略直線状に配置されている。
【００２９】
中間転写体９としての中間転写ベルトは、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたフィルム状の無端ベルトで構成されている。そして、その体積抵抗率は１０６〜１０１４Ωｃｍとなるように形成されており、その厚みは例えば０.１ｍｍ程度に構成されている。中間転写体９は、各種ロールによって図４における左方向に所定の速度で循環駆動(回動)されている。
【００３０】
一次転写部は、中間転写体９を挟んで静電潜像担持体２Ｙ,２Ｍ,２Ｃ,２Ｋにそれぞれ対向して配置される一次転写ロール６Ｙ,６Ｍ,６Ｃ,６Ｋで構成されている。一次転写ロール６Ｙ,６Ｍ,６Ｃ,６Ｋは、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは鉄、ＳＵＳ等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したＮＢＲとＳＢＲとＥＰＤＭとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が１０７．５〜１０８．５Ωｃｍのスポンジ状の円筒ロールである。そして、一次転写ロール６Ｙ,６Ｍ,６Ｃ,６Ｋは中間転写体９を挟んでそれぞれ静電潜像担持体２Ｙ,２Ｍ,２Ｃ,２Ｋに圧接配置され、更に一次転写ロール６Ｙ,６Ｍ,６Ｃ,６Ｋにはトナーの帯電極性(マイナス極性とする。以下同様。)と逆極性の電圧(一次転写バイアス)が印加されるようになっている。これにより、静電潜像担持体２Ｙ,２Ｍ,２Ｃ,２Ｋ上のトナー像が中間転写体９に順次、静電吸引され、中間転写体９上において重畳されたトナー像が形成されるようになっている。
【００３１】
二次転写部は、中間転写体９のトナー像担持面側に配置される二次転写ロール２１と、バックアップロール２０とによって構成される。
バックアップロール２０は、表面がカーボンを分散したＥＰＤＭとＮＢＲとのブレンドゴムのチューブ、内部がＥＰＤＭゴムで構成されている。そして、その表面抵抗率が１０７〜１０１０Ω/□となるように形成され、硬度は例えば７０°(アスカーＣ：高分子計器社製、以下同様。)に設定される。
二次転写ロール２１は、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは鉄、ＳＵＳ等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したＮＢＲとＳＢＲとＥＰＤＭとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が１０７．５〜１０８．５Ωｃｍのスポンジ状の円筒ロールである。そして、二次転写ロール２１は中間転写体９を挟んでバックアップロール２０に圧接配置され、更に二次転写ロール２１は接地されてバックアップロール２０との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写部に搬送される画像支持体１０上にトナー像を二次転写する。
また、中間転写体９の二次転写部の下流側には、二次転写後の中間転写体９上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写体９の表面をクリーニングする中間転写体クリーニング装置２２が接離自在に設けられている。
【００３２】
更に、この画像形成装置１００では、用紙搬送系として、画像支持体１０を収容する給紙カセット１６ａ及び１６ｂ、これらの給紙カセット１６ａ及び１６ｂに集積された画像支持体１０を所定のタイミングでそれぞれ取り出して搬送する給紙ロール１７ａ及び１７ｂ、給紙ロール１７ａ及び１７ｂにより繰り出された画像支持体１０を搬送する搬送ロール１８、画像支持体１０の位置とトナー像の位置との位置合わせを行うためのレジストロール１９、二次転写ロール２１により二次転写がなされ、定着装置２３により定着がなされた画像支持体１０の搬送方向を切り替える搬送方向切替ゲート２４を備えている。
また、搬送方向切替ゲート２４によって図４における左方向に搬送方向が切り替えられた場合に画像支持体１０を第１の記録紙排出口２５に導く搬送ロール２６、第１の記録紙排出口２５から排出された画像支持体１０を集積する第１の排紙トレイ２７を備える。
更に、本実施の形態では、詳しくは後述するが、特徴的な構成として、画像支持体１０に光沢を付与するための定着を行う冷却剥離装置１０１を備えている。即ち、搬送方向切替ゲート２４によって図４における右方向に搬送方向が切り替えられた場合に画像支持体１０には冷却剥離装置１０１によって光沢が付与される。従って、画像形成装置１００は、光沢が付与された画像支持体１０を第２の記録紙排出口２８に導く搬送ロール１１０、第２の記録紙排出口２８から排出された画像支持体１０を集積する第２の排紙トレイ２９を更に備えている。
【００３３】
次に、この画像形成装置１００の基本的な作像プロセスについて説明する。
この画像形成装置１００は、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくるカラー画像データや、画像読み取り装置１０２によって読み取られたカラー原稿のカラー画像データ等を入力し、入力した画像データに対して画像処理を行う。
ここで、中間転写体９への画像形成の動作を、イエロートナー画像を形成する画像形成ユニット１Ｙを例として説明する。
まず、静電潜像担持体２Ｙは、一様帯電器３Ｙによりその表面を一様に帯電される。次に、図示しない画像処理部から入力されたデジタル画像信号に基づいて、露光器４Ｙによりイエロー画像に対応する像露光がなされ、静電潜像担持体２Ｙの表面にはイエロー画像に対応する静電潜像が形成される。
このイエロー画像に対応する静電潜像は現像装置５Ｙによってイエロートナー像となり、一次転写部の一部を構成する一次転写ロール６Ｙの圧接力及び静電吸引によって中間転写体９上に転写される。転写後の静電潜像担持体２Ｙ上に残留したイエロートナーは、静電潜像担持体クリーニング装置７Ｙによって掻き取られる。静電潜像担持体２Ｙの表面は、除電装置８Ｙによって除電された後、次の画像形成サイクルのために一様帯電器３Ｙにより再び帯電される。
多色のカラー画像形成を行う画像形成装置１００では、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの相対的な位置の違いを考慮したタイミングで、上記と同様の画像形成工程が画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋにおいても行われ、中間転写体９上にフルカラートナー像が形成される。
【００３４】
一方、本実施の形態では、画像形成装置１００内の下部に設けられた給紙カセット１６ａ及び１６ｂのいずれかに、第１又は第２の実施の形態で述べたような、ＩＣタグ１１が埋め込まれた画像支持体１０が収容されている。ここでは、給紙カセット１６ａに画像支持体１０が収容されているものとする。
このような状態で、画像出力の指示において指定されたモードに従い、給紙カセット１６ａから画像支持体１０が給紙ロール１７ａによって給紙される。そして、給紙された画像支持体１０は、複数の搬送ロール１８及びレジストロール１９によって、所定のタイミングで中間転写体９の二次転写位置まで搬送される。そして、画像支持体１０には、バックアップロール２０と二次転写ロール２１とによって、中間転写体９上からフルカラートナー像が一括して転写される。
尚、その際、二次転写部により画像支持体１０上に転写できなかった中間転写体９上の残トナーは、そのまま中間転写体９上に付着した状態で搬送され、中間転写体クリーニング装置２２により、中間転写体９上から除去され、次の画像形成に備える。
また、中間転写体９上からフルカラートナー像が転写された画像支持体１０は、中間転写体９から分離された後、二次転写部の下流側に配設された定着装置２３に搬送され、この定着装置２３によって熱及び圧力でトナー像が画像支持体１０上に定着される。
【００３５】
その後、高光沢な画像が必要でなければ、画像支持体１０は、搬送方向切替ゲート２４に案内されて搬送ロール２６の間を挿通し、第１の記録紙排出口２５から第１の排紙トレイ２７に排出される。一方、高光沢な画像が必要であれば、画像支持体１０は、搬送方向切替ゲート２４に案内されて冷却剥離装置１０１へと搬送される。冷却剥離装置１０１は、画像支持体１０をベルト面に密着させ加熱及び加圧し、その後、冷却して画像支持体１０を剥離する装置である。これにより、銀塩写真調の均一な高光沢面を有するプリントを得ることができる。画像支持体１０は、この冷却剥離装置１０１で再度定着されることにより、光沢が付与された後、搬送ロール１１０によって搬送され、第２の記録紙排出口２８から第２の排紙トレイ２９に排出される。
尚、上記の搬送方向切替ゲート２４の切り替えは、いずれの給紙カセットからの画像支持体１０の給紙が指示されたかを把握しておくこと等により実現可能である。
【００３６】
次に、冷却剥離装置１０１について詳細に説明する。
図５に示すように、冷却剥離装置１０１は、熱源を有する加熱定着ロール４０、剥離ロール４４、ステアリングロール４５、これらに掛け渡され加熱定着ロール４０に従動回転する定着ベルト４７、定着ベルト４７を介して加熱定着ロール４０に押圧してニップを形成する加圧ロール４２、定着ベルト４７の回転方向のニップ下流側にて定着ベルト４７を冷却する冷却器４６を有する。このような構成により、トナーを担持した画像支持体１０は、トナー画像が定着ベルト４７と接するようにニップ部に搬送されて加熱定着ロール４０及び加圧ロール４２によって加熱加圧定着され、冷却器４６で定着ベルト４７及び画像支持体１０が冷却された後に、剥離ロール４４によって定着ベルト４７と画像支持体１０が剥離される。そして、剥離された画像支持体１０は、排出ロール４８の間を挿通して排出される。
【００３７】
加熱定着ロール４０は、熱伝導性の高い金属製のコア４０ａの表面に、ＰＦＡチューブ等のフッ素樹脂層からなる離型層４０ｂを形成し、コア４０ａ中にハロゲンランプ等の加熱源４１を備えている。そして、加熱源４１が、加熱定着ロール４０の表面温度が所定の温度になるように加熱し、定着ベルト４７とトナー像が転写された画像支持体１０とを加熱する。
本実施の形態では、ここでの加熱温度を、定着の効果に支障がない限り、画像支持体１０の基材１２から気泡が発生して画像を乱したり、ＩＣタグ１１を浮き上がらせたりする現象を生じさせない程度のものとすることが望ましい。例えば、第２の実施の形態で述べたように、画像支持体１０の光散乱層１４として、粘度が５×１０３Ｐａ・ｓとなる温度Ｔｂが１００℃以上である熱可塑性樹脂を用いる場合であれば、加熱温度を１２０℃に設定する等である。
【００３８】
加圧ロール４２は、熱伝導性の高い金属製のコア４２ａの周囲に、ゴム硬度(JIS-A)が４０°程度のシリコーンゴム等からなる弾性体層４２ｂを形成し、更にその表面にＰＦＡチューブ等のフッ素樹脂層からなる離型層４２ｃを形成し、コア４２ａ中にハロゲンランプ等の加熱源４３を備えている。そして、加熱源４３が、加圧ロール４２の表面温度が所定の温度になるように加熱し、定着時の画像支持体１０に圧力を印加させると同時に、画像支持体１０を裏面から加熱させる。
尚、加熱定着ロール４０及び加圧ロール４２の構成はこれに限定されるものではなく、画像支持体１０上に形成されたトナー画像を、定着ベルト４７を介して画像支持体１０上に定着できる構成であればいかなる構成であってもよい。
【００３９】
剥離ロール４４は、画像支持体１０の剛性により、定着ベルト４７から画像支持体１０を剥離させるものであり、その外径形状(寸法)は、定着ベルト４７と画像支持体１０の付着力及び定着ベルト４７の剥離ロール４４への巻き付け角度によって決定される。
ステアリングロール４５は、定着ベルト４７を回転させることにより発生する片寄りによるベルト端部の破損を防止するためのものであり、一方の軸が固定され、他方の軸を図示しない駆動装置により加熱定着ロール４０に対して傾かせることで、定着ベルト４７が片寄った場合、ベルトの進行方向を逆方向に変更する役割を果たす。
【００４０】
冷却器４６は、定着ベルト４７と密着している画像支持体１０を冷却するためのものであり、定着ベルト４７の内周面で、かつ、加熱定着ロール４０の下流側、剥離ロール４４の上流側に配設される。これにより、定着ベルト４７の内周面に接触し、その熱を吸収する。また、冷却器４６は、加熱定着ロール４０と加圧ロール４２により溶融させられた画像支持体１０の表面のトナー受容層１３とトナー像を冷却させ、画像表面全体を定着ベルト４７表面にならった平滑な状態で固化させることで高光沢なプリントを可能にする。
ここで、定着ベルト４７としては、熱硬化型ポリイミド製の無端状フィルムを、表面が平滑な厚さ３５μｍのシリコーンゴム層等で被覆したものが用いられる。消費電力の面からはベルトは薄いものが望ましいが、強度の観点からポリイミド基材は７５μｍ以上、画像支持体１０上のトナー画像に密着して定着させる観点からシリコーンゴム層は３０μｍ以上が必要である。
【００４１】
尚、以上の説明では、銀塩写真調の光沢を付与するための装置を定着装置２３とは独立した冷却剥離装置１０１として捉えたが、定着装置２３と一体化した装置として捉えることもできる。
次に、このように定着装置２３と一体化した冷却剥離装置１０１を想定し、その作用について図６を参照して説明する。尚、図５では、画像支持体１０はその下側の面にトナーを担持した状態で冷却剥離装置１０１へと搬送されるようになっているが、図６では、冷却剥離装置１０１の作用が理解し易くなるよう、画像支持体１０の上側の面にトナーが担持されていることを前提として図示している。即ち、図５の冷却剥離装置１０１と図６の冷却剥離装置１０１とは上下が逆転しているが、基本的な動作としては何ら変わらない。
図６において、画像支持体１０ａは、カラートナーが転写されているが、まだ定着されていない状態を示している。この画像支持体１０ａが冷却剥離装置１０１に搬送されると、画像支持体１０ａは、トナー画像が定着ベルト４７と接した状態で加熱定着ロール４０及び加圧ロール４２によって加熱加圧定着され、冷却器４６で定着ベルト４７及び画像支持体１０が冷却された後に、剥離ロール４４によって定着ベルト４７と画像支持体１０が剥離される。そして、カラートナーを画像支持体１０のトナー受容層１３に埋め込むと共に、画像支持体１０の表面に定着ベルト４７の表面性をそのまま転写し、均一の光沢面を有する画像支持体１０ｂが得られる。
【００４２】
以上述べたように、本実施の形態では、画像支持体１０に埋め込まれたＩＣタグ１１が基材１２から発生した気泡により浮き上がったりすることのないような定着温度を選択して画像の定着を行うようにしたことにより、情報が付加されているという事実を隠蔽しつつ、均一な光沢面を有するプリントを得ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１の実施の形態における画像支持体の構造を示した図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態における画像支持体の構造を示した図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態における光散乱層の素材選択について説明するための図である。
【図４】本発明の第１及び第２の実施の形態における画像支持体に対し画像形成を行う画像形成装置の全体構成を示した図である。
【図５】本発明の第１及び第２の実施の形態における画像支持体に対し画像形成を行う画像形成装置に含まれる冷却剥離装置の構成を示した図である。
【図６】本発明の第１及び第２の実施の形態における画像支持体に光沢面を付与する様子を示した図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０…画像支持体、１１…ＩＣタグ、１２…基材、１３…トナー受容層、１４…光散乱層、１５…ゼラチン層、４０…加熱定着ロール、４２…加圧ロール、４４…剥離ロール、４６…冷却器、４７…定着ベルト、１００…画像形成装置、１０１…冷却剥離装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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