(57)【要約】【課題】本発明の目的は、剥離画像は確実に剥離可能であり、隠蔽画像は確実にシート上に残留可能であるスクラッチシートを画像形成可能な画像形成装置を提供することである。【解決手段】本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、隠蔽画像の上に剥離性を有する剥離画像を形成する剥離・隠蔽画像形成モードを有し、現像剤をシート上に形成し加熱することでシートに現像剤を定着する定着装置を備えた電子写真方式の画像形成装置において、剥離画像の定着強度＜隠蔽画像の定着強度であることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
隠蔽画像の上に剥離性を有する剥離画像を形成する剥離・隠蔽画像形成モードを有し、
トナー像をシート上に形成し加熱することでシートにトナー像を定着する定着装置を備えた電子写真方式の画像形成装置において、
剥離画像の定着強度＜隠蔽画像の定着強度であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記定着強度は、画像形成後のシートを画像面が内側で折り目が十字状になるように２度折り曲げた後に開いて折り曲げ部の画像を擦った時にトナーが剥がれずに残った面積の元の画像面積に対する割合としたとき、
剥離画像の定着強度は４０〜６０％であり、隠蔽画像の定着強度は８０〜１００％であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
通常画像を形成する通常モードを有し、
剥離画像の定着強度＜通常画像の定着強度＜隠蔽画像の定着強度であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
通常画像を形成する通常モードを有し、
通常画像の定着強度は６０％以上であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
隠蔽画像を定着するときの定着温度は、剥離画像を定着するときの定着温度よりも高温であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
隠蔽画像を定着するときの定着速度は、剥離画像を定着するときの定着速度よりも低速であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
通常画像を形成する通常モードを有し、
通常画像を形成するときの定着温度は、隠蔽画像を定着するときの定着温度よりも低温であり、剥離画像を定着するときの定着温度よりも高温であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
通常画像を形成する通常モードを有し、
通常画像を形成するときの定着速度は、隠蔽画像を定着するときの定着速度よりも高速であり、剥離画像を定着するときの定着速度よりも低速であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
剥離・隠蔽画像形成モードを選択すると、隠蔽画像を形成した後に自動的に剥離画像の定着条件を変更する制御部を有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに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、現像剤をシート上に形成し加熱することでシートに現像剤を溶融熱定着する定着装置を備えた電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子写真方式の画像形成装置による印刷物は、シート（転写材）上にトナーを溶融熱定着することで、転写材を選ばず高品位な出力画像が得られる。例えば、インクジェットプリンタのようなインクを使用する画像形成装置において、耐水性の低いシートを使用した場合、耐水性（インクの滲み）や、文字や線の先鋭度や、解像力に課題がある。
【０００３】
電子写真方式の画像形成装置による印刷物の付加価値を高める手段として、故意に剥離性を有する剥離画像を形成しスクラッチシートやスクラッチ隠蔽物を作成することが提案されている（特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−６１８２１号公報
【特許文献２】特開２００７−３４０３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の画像形成装置において、剥離性を持たせるために単にトナーの載り量を増加させたり、トナー中の剥離剤含有量を増加させても、剥離画像を確実に剥離させたり、隠蔽画像を確実に残留させたりするのが困難であった。
【０００６】
本発明の目的は、剥離画像は確実に剥離可能であり、隠蔽画像は確実にシート上に残留可能であるスクラッチシートを画像形成可能な画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、隠蔽画像の上に剥離性を有する剥離画像を形成する剥離・隠蔽画像形成モードを有し、現像剤をシート上に形成し加熱することでシートに現像剤を定着する定着装置を備えた電子写真方式の画像形成装置において、剥離画像の定着強度＜隠蔽画像の定着強度であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、剥離画像は確実に剥離可能であり、隠蔽画像は確実にシート上に残留可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態にかかる画像形成装置の構成図である。
【図２】本実施形態にかかる画像形成のフローチャートである。
【図３】各プロセススピードにおける定着温度と定着強度との関係を表した図である。
【図４】本実施形態にかかる制御部の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係る画像形成装置の実施形態について、図を用いて説明する。図１は本実施形態にかかる画像形成装置の構成図である。
【００１１】
（画像形成装置）
図１に示すように、画像形成装置１００は、電子写真方式を用いたカラー画像形成装置である。画像形成装置１００は、それぞれイエロー・シアン・マゼンタ・ブラックの色トナー画像（現像剤像）を形成する４つの画像形成部Ｙ・Ｃ・Ｍ・Ｋを、下から上に順に配列してある。各画像形成部Ｙ・Ｃ・Ｍ・Ｋは、それぞれ、感光体ドラム２１、帯電装置２２、現像装置２３、クリーニング装置２４を有している。
【００１２】
イエローの画像形成部Ｙの現像装置２３はイエロトナー（現像剤）を収容している。シアンの画像形成部Ｃの現像装置２３はシアントナーを収容している。マゼンタの画像形成部Ｍの現像装置２３はマゼンタトナーを収容している。ブラックの画像形成部Ｋの現像装置２３はブラックトナーを収容している。
【００１３】
感光体ドラム２１に露光を行うことにより静電潜像を形成する光学系２５が上記４色の画像形成部Ｙ・Ｃ・Ｍ・Ｋに対応して設けられている。光学系としては、レーザー走査露光光学系を用いている。
【００１４】
各画像形成部Ｙ・Ｃ・Ｍ・Ｋにおいて、帯電装置２２により一様に帯電された感光体ドラム２１に対して光学系２５より画像データに基づいた走査露光がなされることにより、感光体ドラム表面に走査露光画像パターンに対応した静電潜像が形成される。
【００１５】
それらの静電潜像が現像装置２３によりトナー画像として現像される。すなわち、イエローの画像形成部Ｙの感光体ドラム２１にはイエロートナー画像が形成される。シアンの画像形成部Ｃの感光体ドラム２１にはシアントナー画像が形成される。マゼンタの画像形成部Ｍの感光体ドラム２１にはマゼンタトナー画像が形成される。ブラックの画像形成部Ｋの感光体ドラム２１にはブラックトナー画像が形成される。
【００１６】
感光体ドラム２１上に形成された各色のトナー画像は、一次転写ローラ（一次転写手段）３０により、中間転写ベルト（中間転写体）２６上へ所定の位置合わせ状態で順に重畳されて一次転写される。これにより、中間転写ベルト２６上に未定着のフルカラートナー画像が合成形成される。一次転写後、感光体ドラム２１上に転写残として残留したトナーは、クリーニング装置２４により除去される。なお、単色のみの画像形成（単色モード）時には、上記工程は、目的の色についてのみ行われる。
【００１７】
中間転写ベルト２６は、エンドレスベルトであり、駆動ローラ２７、二次転写ローラ対向ローラ２８、テンションローラ２９の３本のローラに巻きかけて張架され、駆動ローラ２７によって駆動される。中間転写ベルト２６は、各感光体ドラム２１の回転と同期して、略等速で回転する。
【００１８】
一方、シートカセット３１内のシートＰは、給送ローラ３２により一枚分離給送され、レジストローラ３３により所定のタイミングで、中間転写ベルト２６と二次転写ローラ３４との転写ニップ部に搬送される。二次転写ローラ３４は、ベルト２６を介してローラ２８に圧接している。
【００１９】
中間転写ベルト２６上に形成された一次転写合成トナー画像は、二次転写ローラ３４により、シートＰ上に一括転写される。二次転写後に中間転写ベルト２６上に残留した二次転写残トナーは、中間転写ベルトクリーニング装置３５により除去される。
【００２０】
シートＰ上に二次転写されたトナー画像は、画像加熱装置である定着装置Ａによりシート上に溶融混色定着（フルカラープリント）される。画像定着されたシートＰは、搬送パスＸ、排出パス３６を通って排出トレイ３７に排出される。シートＰ上に再度、画像を二次転写する場合には、定着装置Ａを通過したシートＰは、搬送パスＹに搬送され、転写ニップ部へ再搬送される。
【００２１】
定着装置Ａは、内部に熱源としてのハロゲンヒーターを内蔵した外径６０ｍｍの定着ローラＡ１と加圧ローラＡ２を有している。定着ローラＡ１と加圧ローラＡ２はお互いに外周で接しており、その圧接部でシートに熱と圧力を加え定着しシートを狭持搬送する。定着ローラＡ１と加圧ローラＡ２はアルミ製の芯金に耐熱シリコーンゴムが厚み２ｍｍで設けられ表面離型層としてＰＦＡ層が５０μｍの厚みで設けられている。定着ローラＡ１と加圧ローラＡ２は互いに１００ｋｇｆの圧力で厚接し、その圧接幅は１０ｍｍである。なお、定着装置としてはベルト体を用いたものや熱源として誘導加熱方式や面状発熱体など自由に選択してよく本実施形態の限りではない。
【００２２】
（制御部）
図４を用いて定着装置Ａを制御する制御部４０について説明する。図４は制御部４０の構成を示すブロック図である。画像形成装置１００は、自動的に画像の定着条件を変更する制御部４０を有している。図４に示すように、制御部４０は、マイクロコンピュータシステムで構成され、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３を有している。
【００２３】
ＲＯＭ４２には、剥離画像形成画像モード、通常モード、剥離・隠蔽画像形成モードのプログラムなどが予め格納されている。ＣＰＵ４１は各プログラムを実行し、ＲＡＭ４３との間で適宜データのやり取りをしながら入力データ処理を行うことにより、所定の制御信号を作成する。
【００２４】
使用者が、入力インタフェース（操作パネル）４４を用いて、剥離画像形成画像モード、通常モード、剥離・隠蔽画像形成モードを選択することで、ＣＰＵ４１に入力データが入力される。ＣＰＵ６０からは各種の制御信号が出力インタフェース４５を介して出力される。その出力信号はモータドライバなどの制御機器にむけて送信され、制御機器を制御してモータＭ１、定着装置Ａの加熱体４６を作動させ、プロセススピード（定着時のシート搬送速度）、定着温度（定着ローラＡ１の表面温度）を制御する。
【００２５】
入力インタフェース４４には、温度センサ６２で検知した温度が検知温度信号として入力される。温度センサ６２は、図１に示すように、定着ローラＡ１の表面温度（定着温度）を検出する。制御部４０は、この検知温度信号に基づいて、出力インターフェイス４５を介して、加熱体４６の温度を制御する。なお、制御部４０は、定着装置Ａに設けても良いし、画像形成装置本体側に設けてもよい。
【００２６】
（スクラッチシートの作成方法）
次にスクラッチシートの作成方法について説明する。図２は本実施形態にかかる画像形成のフローチャートである。
【００２７】
図２に示すように、まず、使用者が剥離画像形成画像モード、通常モード、剥離・隠蔽画像形成モードをプリンタドライバなどで選択する（Ｓ１）。剥離画像形成画像モードとは、剥離性を有する剥離画像（スクラッチ画像）を形成するモードである。通常モードとは、剥離性を有しない通常画像を形成するモードである。剥離・隠蔽画像形成モードとは、隠蔽画像（例えば、「あたり」や「はずれ」）を形成し、その上に剥離画像を重ねて形成して、剥離画像で隠蔽画像を隠すように画像形成するモードである。
【００２８】
図５に示すように、通常画像とは、通常の文書、写真等のようにシートから剥がれないように記録された画像をいう。剥離画像とは、コイン等でこすることにより、シートから剥離可能に記録された画像をいう。また、剥離画像は、輸送時等の通常の摩擦では剥がれず、意図的にスクラッチすることで剥がれる程度の剥離性と耐摩擦性を備え、スクラッチした画像が飛散しない抗飛散性を有している。隠蔽画像とは、シートから剥がれないように記録された画像であって、その上に剥離画像を記録して、見えないように隠してある画像をいう。また、隠蔽画像は、剥離画像を剥離する際に、一緒に剥離しないような耐摩擦性の大きい画像である。
【００２９】
通常画像は、通常の文書、写真等をシートに記録する際に用いられる。剥離画像は、シートから剥がれる画像をシートに記録する際に用いられる。剥離・隠蔽画像は、隠蔽画像（通常画像）の上に剥離画像を重ねて、隠蔽画像を隠し、剥離画像をシートから剥離した際に、隠蔽画像が見えるようにする。剥離・隠蔽画像は、隠蔽画像（あたり、はずれ）の上に剥離画像（銀色の目隠し）を形成したくじなどに用いられる。
【００３０】
定着条件として、通常画像は、プロセススピード２００ｍｍ/ｓ、定着温度１８０℃で定着される。剥離画像は、プロセススピード２５０ｍｍ/ｓ、定着温度１６５℃で定着される。
【００３１】
剥離・隠蔽画像は、まず、隠蔽画像をプロセススピード１５０ｍｍ/ｓ、定着温度１９５℃で定着され、定着した隠蔽画像の上に形成した剥離画像をプロセススピード２５０ｍｍ/ｓ、定着温度１６５℃で定着される。
【００３２】
剥離画像形成画像モードを選択した場合には、使用者は、剥離画像の領域を指定する（Ｓ２）。画像形成装置は、Ｓ２で指定されなかった領域において、剥離性を有しない通常画像のみを通常の画像形成条件であるプロセススピード２００ｍｍ／ｓ、定着温度１８０℃で画像形成する（Ｓ３）。シートが定着装置Ａを通過したら搬送パスＹを通る方向にシートを案内する。搬送パスＹを通過中にプロセススピードを２５０ｍｍ／ｓに増速し（Ｓ４）、今度は、Ｓ２で指定された領域において、剥離画像のみをプロセススピード２５０ｍｍ／ｓ、定着温度１６５℃で画像形成する（Ｓ５）。再度、定着装置Ａを通過したシートＰは、搬送パスＸを通る方向にシートを案内され、排出パス３６を通って排出トレイ３７に排出される（Ｓ６）。
【００３３】
通常モードを選択した場合には、通常画像のみを通常の画像形成条件であるプロセススピード２００ｍｍ／ｓ、定着温度１８０℃で画像形成する（Ｓ８）。定着装置Ａを通過したシートＰは、搬送パスＸを通る方向にシートを案内され、排出パス３６を通って排出トレイ３７に排出される（Ｓ９）。
【００３４】
剥離・隠蔽画像形成モードを選択した場合には、使用者は、隠蔽画像、剥離画像の領域を指定する（Ｓ１０）。まず、Ｓ１０で指定した領域において、隠蔽画像のみを通常の画像形成条件であるプロセススピード１５０ｍｍ／ｓ、定着温度１９５℃で画像形成する（Ｓ１１）。シートが定着装置Ａを通過したら搬送パスＹを通る方向にシートを案内する。次に、搬送パスＹを通過中にプロセススピードを２００ｍｍ／ｓに増速し（Ｓ１２）、今度はＳ１０で指定されなかった領域において、通常画像のみをプロセススピード２００ｍｍ／ｓ、定着温度１８０℃で画像形成する（Ｓ１３）。再度、シートが定着装置Ａを通過したら搬送パスＹを通る方向にシートを案内する。最後に、搬送パスＹを通過中にプロセススピードを２５０ｍｍ／ｓに増速する（Ｓ１４）。そして、再びＳ１０で指定した領域において、剥離画像（たとえば「あたり」や「はずれ」の隠蔽画像を透けることなく完全に覆うことができるベタ画像）のみをプロセススピード２５０ｍｍ／ｓ、定着温度１６５℃で画像形成する（Ｓ１５）。再度、定着装置Ａを通過したシートＰは、搬送パスＸを通る方向にシートを案内され、排出パス３６を通って排出トレイ３７に排出される（Ｓ１６）。
【００３５】
（定着温度と定着強度）
ここで定着温度と定着強度について以下に説明する。図３は各プロセススピードにおける定着温度と定着強度との関係を表す図である。
【００３６】
定着強度の測定方法は、以下の方法を用いた。まず、画像形成後のシートをトナー画像が内側になるように２度折り曲げる。なお、２度の折り曲げは折り目が十字状になるようにする。また、折り曲げる際は、錘として材質が真鍮でφ６０ｍｍ、高さ４０ｍｍの円柱の錘を使用し、錘の自重のみでシートを折り曲げる。折り曲げは円柱の錘の側面で５往復転がす（およそ１往復／１秒）。
【００３７】
折り曲げた後、シートを開いて、今度は十字状の折り曲げ部でトナー画像上にシルボン紙をのせ、シルボン紙の上に錘として材質が真鍮で底面が２２ｍｍ角で高さが４９ｍｍの錘をのせて、錘の自重でシルボン紙でトナー画像面を５往復擦る（およそ１往復／１秒）。
【００３８】
十字上の折り目の交点を中心として１ｃｍ角の領域において擦る前のトナー画像面積を１００とした時の擦った後のトナー画像面積の割合を定着強度と定義する。擦った後にトナーがすべて剥離すれば定着強度は０％になり、全くトナーが剥離せずシートが露出しなければ１００％になる。
【００３９】
擦った後のトナー画像の残留面積を算出する手段として、例えば擦った後の画像をスキャナー等で読み込んでトナーが残留している部分とシートが露出している部分を所定の閾値で区別するなどして算出すると良い。なお、本実施形態ではシートとして１０５ｇ／ｍ２のＣＬＣ厚口ペーパーを使用し、環境温度１５℃湿度１０％のもとで、シアンのベタ画像とマゼンタのベタ画像を重ねたブルー画像で定着強度を算出した。
【００４０】
図２、図３に示すように、剥離・隠蔽画像形成モードにおいて、隠蔽画像は、通常よりも定着強度が高くなるプロセススピード１５０ｍｍ／ｓ、定着温度１９５℃（定着強度１００％）で定着された後に、通常画像形成モード、剥離画像形成モードで定着される。このため、トナーがシートの繊維内に染込み絶対にシートから剥離することない強固な定着強度を保つことができる。
【００４１】
通常画像は、通常の条件であるプロセススピード２００ｍｍ／ｓ、定着温度１８０℃で画像形成され（定着強度８０％）、その後にプロセススピード２５０ｍｍ／ｓ、定着温度１６５℃で再度定着されている。このため、充分な定着強度（９０％以上）が確保されており、鋭利なもので強く擦られてもシートからトナー画像が剥離することはない。
【００４２】
一方、剥離画像は、通常よりも高速・低温なプロセススピード２５０ｍｍ／ｓ、定着温度１６５℃（定着強度５０％）で定着されている。このため、鋭利なもので擦ると簡単にシートからトナー画像が剥離できる。しかしながら、定着装置で定着部材と直接接したトナー画像表面は充分に溶けているので、トナー同士の結合は強く通常の扱いでトナー画像が剥離することはない。例えば、指の爪や１０円玉のエッジ等で強く擦った時のみトナー画像がシートから剥離する。なお、この定着強度の測定では、「剥離画像の紙（シート）からの剥がれにくさ」を測定している。そして、実際の「剥離画像の隠蔽画像からの剥がれにくさ」は、「剥離画像の紙（シート）からの剥がれにくさ」より小さい（剥がれやすい）。このため、剥離画像が紙（シート）から剥がれる定着条件であれば、隠蔽画像の上形成された剥離画像は、隠蔽画像から剥がれる。
【００４３】
なお、剥離画像の形成条件は、プロセススピードのみで調整しても良いし、定着温度のみで調整してもよく、定着強度が４０〜６０％になるように適宜選択可能である。剥離画像の定着強度が４０〜６０％であり、通常画像の定着強度が６０％以上であり、隠蔽画像の定着強度が８０〜１００％であれば、確実に剥離画像は剥離可能で、通常画像、隠蔽画像は剥離しない範囲になる。通常画像の定着強度は６０％以上である。剥離画像の定着強度は４０〜６０％である。隠蔽画像の定着強度は８０〜１００％であり、剥離画像の剥離時に、一緒に剥離されないように通常画像の定着強度よりも強くなっている。
【００４４】
以上説明したように、剥離画像を通常よりも高速・低温で定着し、定着強度を４０〜６０％にすることで必要最低限な定着強度を確保し、剥離するときには確実に剥離可能な画像を自動で形成することが可能になった。
【００４５】
なお、本発明は、剥離画像形成画像モードのみ、剥離・隠蔽画像形成モードのみを持つ構成や、剥離画像形成画像モードと通常モード、剥離・隠蔽画像形成モードと通常モード、剥離画像形成モードと剥離・隠蔽画像形成モードを持つ構成であってもよい。
【００４６】
また、画像全域を剥離画像として指定すればシートをシュレッダー等にかけて廃棄しなくともトナー画像のみを剥離すれば機密性を保てるのでシートを再利用することが可能になり環境に良い。
【００４７】
また、使用するトナーとしては離型剤としてのワックスを多く含むものが扱いやすい。また、バインダ樹脂としては比較的高分子の樹脂と低分子の樹脂をブレンドしたものを用いるとよい。これらのトナーを用いるとトナーに過剰な熱量を与えてもホットオフセットし難く、また与える熱量が少ない時の定着強度不足も起き難くなるので定着条件として幅広い定着温度、プロセススピードが選択可能になる。
【００４８】
定着条件（定着温度、プロセススピード）は、剥離画像の定着強度＜通常画像の定着強度＜隠蔽画像の定着強度であればよい。よって、定着条件の値についても上記数値は好適な値を示したものであり、隠蔽画像を定着するときの定着温度、定着速度は、剥離画像を定着するときの定着温度、定着速度よりも高温、低速であればよい。また、通常画像を形成するときの定着温度、定着速度は、隠蔽画像を定着するときの定着温度、定着速度よりも低温、高速であり、剥離画像を定着するときの定着温度よりも高温、低速であればよい。
【符号の説明】
【００４９】
Ａ…定着装置、Ａ１…定着ローラ、Ａ２…加圧ローラ、Ｐ…シート、Ｘ、Ｙ…搬送パス、２１…感光体ドラム、２２…帯電装置、２３…現像装置、２４…クリーニング装置、２５…光学系、２６…中間転写ベルト、２７…駆動ローラ、２８…二次転写ローラ対向ローラ、２９…テンションローラ、３０…一次転写ローラ、３１…シートカセット、３２…給送ローラ、３３…レジストローラ、３４…二次転写ローラ、３５…中間転写ベルトクリーニング装置、３６…排出パス、３７…排出トレイ、４０…制御部、４１…ＣＰＵ、４２…ＲＯＭ、４３…ＲＡＭ、４４…入力インタフェース、４５…出力インタフェース、４６…加熱体、６２…温度センサ、１００…画像形成装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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