(57)【要約】【課題】透明媒体の目視面を、できるだけ汚さずに写真調の画像を得る画像形成装置及び記録媒体を提供する。【解決手段】不透明媒体１２にトナー像を形成した後、トナー像面の上に透明媒体１９を重ね、前記不透明媒体１２と前記透明媒体１９を一体化して出力する電子写真方式の画像形成装置において、前記不透明媒体１２と、前記透明媒体１９を重ねた後に前記不透明媒体１２上のトナーを前記透明媒体１９に密着させる密着手段１７を有する。【選択図】図２
2008030457.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不透明媒体にトナー像を形成した後、該トナー像の面上に透明媒体を重ね、前記不透明媒体と前記透明媒体を一体化して出力する電子写真方式の画像形成装置において、前記不透明媒体と前記透明媒体を重ねた後に前記不透明媒体上のトナーを前記透明媒体に密着させる密着手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記密着手段は、加熱装置であ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】
請求項１又は２記載の画像形成装置に使用される記録媒体において、前記不透明媒体と前記透明媒体の間に、
不透明媒体の像担持面の平均表面粗さＲｚ＜透明媒体のトナー像面の平均表面粗さＲｚ
の関係があることを特徴とする記録媒体。
【請求項４】
請求項１又は２記載の画像形成装置に使用される記録媒体において、前記不透明媒体の像担持面の水に対する接触角と前記透明媒体のトナー像面の水に対する接触角との間に、
不透明媒体の像担持面の水に対する接触角＞透明媒体のトナー像面の水に対する接触角の関係があることを特徴とする記録媒体。
【請求項５】
前記加熱装置では前記透明媒体側から与える熱量の方が前記不透明媒体側から与える熱量よりも大きい、請求項３又は４記載の記録媒体を使用することを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記平均表面粗さＲｚは、十点平均表面粗さであることを特徴とする請求項３記載の記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、簡単な構成で、保存性が良好で、かつ写真調の画像を得ることができる画像形成装置及び記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真方式の画像形成装置においては、光沢を有する、写真調画質の画像を得るために、各種の試みがなされている（例えば、特許文献１乃至３参照）。
例えば、特許文献１では、光沢を出すための特殊なトナーを用いている。用紙上に通常の画像形成を実施した後、定着部に行く前に全面に透明なトナーを均一に形成し、定着することで写真調画質が得られるとしている。
【０００３】
また、特許文献２を始めとする従来の開示では、光沢を出すために特殊な記録媒体を用いている。用紙の表や裏に熱可塑性樹脂層を設け、画像を通常に定着した後でさらに圧と熱を加えることで表面の均一な光沢を実現できることを記載している。
特許文献３では、光沢を出すために特殊な定着装置を用いることが開示されている。通常の定着（第１定着）後、平滑性の高いベルトから構成される第２定着手段を設けて再度トナーを溶かした後、冷却と剥離を行い、ベルトの平滑性を利用して均一な光沢を得ることができるとしている。平滑性の高いベルトを作り込むための構成やコストの点で課題がある。
【０００４】
図６は従来技術における写真調画像を説明する概略図である。上記の従来技術では、高画質の写真調画像を印刷するために、記録媒体の上に載ったトナー面側から画像を見ることを前提として、トナー層表面の平滑性を良くすることで写真調の画像を得ようとしている。
目視面であるトナー表面が平滑であれば、表面からの反射光が人間の目に光沢として映るために、写真調の画像に見える。しかし、この場合には、トナー面の平滑性が重要であり、定着ベルトの平滑性などが重要となり、コストアップに繋がる。
【特許文献１】特開２００２−３４１６２３公報
【特許文献２】特開２００４−１９１６７８公報
【特許文献３】特開２００３−２７０９９１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この技術は常に全面に均一な透明トナーを供給することや、画像部と非画像部でのトナー厚みの違いによる定着部への負荷が高い等の課題がある。また、特許文献２の技術を用いるためには特殊な定着装置と併せて効果が実現できるものであり、構成やコスト、消費電力等の点で課題がある。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、透明媒体の目視面をできるだけ汚さずに写真調の画像を得る画像形成装置及び記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、不透明媒体にトナー像を形成した後、前記トナー像面の上に透明媒体を重ね、前記不透明媒体と前記透明媒体を一体化して出力する電子写真方式の画像形成装置において、前記不透明媒体と前記透明媒体を重ねた後に前記不透明媒体上のトナーを前記透明媒体に密着させる密着手段を有する画像形成装置を特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、前記密着手段が、加熱装置である請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。
【０００７】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１又は２記載の画像形成装置に使用される記録媒体において、前記不透明媒体と前記透明媒体の間に、不透明媒体の像担持面の平均表面粗さＲｚ＜透明媒体のトナー像面の平均表面粗さＲｚの関係がある記録媒体を特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、請求項１又は２記載の画像形成装置に使用される記録媒体において、前記不透明媒体の像担持面の水に対する接触角と前記透明媒体のトナー像面の水に対する接触角との間に、不透明媒体の像担持面の水に対する接触角＞透明媒体のトナー像面の水に対する接触角の関係がある記録媒体を特徴とする。
【０００８】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１又は２記載の画像形成装置において、前記加熱装置では前記透明媒体側から与える熱量の方が前記不透明媒体側から与える熱量よりも大きい、請求項３又は４記載の記録媒体を使用することを特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、請求項３記載の記録媒体において、前記平均表面粗さＲｚは、十点平均表面粗さであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、透明媒体の目視面のトナーとの接触率を減らし、目視面側の汚れを防止するために、不透明媒体上に作像して、その後、透明媒体の目視面と逆側の面に転写することで、透明媒体が作像とほとんど関係のない最終の搬送経路だけを通るようになるため、目視面が作像経路搬送中に汚れることを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明に使用する電子写真方式の画像形成装置を示す構成図である。図１の画像形成装置（ＰＦＡ）は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像（以下、画像という）を形成するための４つの画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋを備えている。なお、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色順は、図１に限るものでなく、他の並び順であっても構わない。
【００１１】
画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋは、それぞれ、像担持体としての感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ、帯電手段、現像手段、及びクリーニング手段を備えている。
また、各画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの配置は、各感光体ドラムの回転軸が平行になるようにかつ転写紙移動方向に所定のピッチで配列するように、設定されている。
【００１２】
画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの上方には、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラー等を備え、画像データに基づいて各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋの表面にレーザ光を走査しながら照射する光書き込みユニット３が配置されている。
画像形成ユニット１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの下方には、転写紙を担持して各画像形成ユニットの転写部を通過するように搬送する転写搬送ベルト１３を有するベルト駆動装置としての転写ユニット６が配置されている。
【００１３】
転写搬送ベルト１３の外周面には、ブラシローラとクリーニングブレードから構成されたクリーニング装置１４が接触するように配置されている。このクリーニング装置１４により転写搬送ベルト１３上に付着したトナー等の異物が除去される。
転写ユニット６の側方にはベルト定着方式の定着ユニット７、排紙トレイ８等が備えられている。画像形成装置下部には、転写紙１２が載置された給紙カセット４ａ、４ｂを備えている。また、画像形成装置側面から手差しで給紙を行う手差しトレイＭＦが備えられている。
これらの他、トナー補給容器ＴＣが備えられ、図示していない廃トナーボトル、両面・反転ユニット、電源ユニットなども２点鎖線で示したスペースＳの中に備えられている。
【００１４】
現像手段としての現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、いずれも同様の構成からなり、それらは使用するトナーの色のみが異なる２成分現像方式の現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋであり、トナーと磁性キャリアからなる現像剤が収容されている。
現像装置１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは感光体ドラム１１に対向した現像ローラ、現像剤を搬送・撹拌するスクリュー、トナー濃度センサ等から構成される。現像ローラは外側の回転自在のスリーブと内側に固定された磁石から構成されている。トナー濃度センサの出力に応じて、トナー補給装置よりトナーが補給される。
【００１５】
次に、画像形成の流れについて説明する。先ず、帯電ローラ（図示せず）に図示しない電源より所定の電圧が印加されて、対向する感光体ドラム１１（例えば、１１Ｋ）表面を帯電する。所定の電位に帯電した感光体ドラム１１表面には、引き続いて光書き込みユニット３により画像データに基づくレーザ光が走査され、静電潜像が書き込まれる。
静電潜像を担持した感光体ドラム１１表面が現像装置１０（例えば、１０Ｋ）に到達すると、感光体ドラム１１と対向配置される現像ローラにより、感光体ドラム１１表面の静電潜像にトナーが供給されて、トナー像が形成される。
【００１６】
上記の動作が感光体ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ全てに同様にして所定のタイミングで行われ、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ表面にはそれぞれ所定の色のトナー像が形成される。
転写紙１２（写真調画像を出力する場合は不透明な媒体を使用する）は、給紙カセット４ａ、４ｂ、もしくは手差しトレイＭＦのいずれかから搬送され、レジストローラ５に到達したところでいったん停止する。
その後、感光体ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋの上記の画像形成動作にタイミングを合わせて、転写紙１２は、レジストローラ５により送り出され、転写搬送ベルト１３によって搬送され、かつその上には各感光体ドラム１１上のトナー像が順次転写されていく。
【００１７】
この転写紙１２へのトナー像の転写は、転写搬送ベルト１３を挟んで各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋと対向配置されている１次転写ローラ１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋによって、図示しない電源から感光体ドラム１１上のトナーの極性と逆の極性の電圧が印加されることで行われる。
転写紙１２は、最終的に、感光体ドラム１１Ｋとの対向位置（１次転写ローラ１５Ｋ）を通過し、４色のトナー像が重ね合わされ、引き続いて定着ユニット７に搬送され、熱と圧力を受けて画像を定着される。
【００１８】
トナー像が定着された転写紙１２は写真調画像を出力する場合と普通の画像として出力する場合で定着後の搬送経路が変わる。先ず、通常の画像として出力する場合は、そのまま図１のＢかＣの方向に排紙される。
一方、写真調画像を形成する場合は、切り換え爪Ｇによって搬送された転写紙１２は、画像形成装置（ＰＦＡ）本体のＢ方向排紙の排紙トレイ８よりもさらに上方に設けた透明媒体トレイ１６からの透明媒体１９と重ね合わされてから加熱装置１７を通過してＤの排紙トレイ１８に出力される。
【００１９】
図２は透明媒体トレイから加熱装置への透明媒体と転写紙の移動を説明する概略図である。図３は加熱装置へ搬送される前の転写紙と透明媒体の状態及び加熱装置通過後の転写紙である不透明媒体と透明媒体を示す概略図である。
図２は写真調画像を形成するために、トナー像の定着された転写紙１２（以下、不透明媒体と称する）と透明媒体１９を重ね合わせて、トナー像を透明媒体１９に転写する後処理装置の主要部を示す概略図となる。
排紙コロ２３から排紙された転写紙である不透明媒体１２は搬送経路途中に設けられた搬送経路切り換え爪２２によって、通常印刷の搬送経路、すなわち、図１のＢの排紙トレイ８（図１）に繋がる（Ｂ）の経路か、図１のＤの排紙トレイ１８に繋がる（Ｄ）の経路のどちらかにそれぞれの搬送ガイド板２０、２１に沿って送られる。
【００２０】
写真調画像を得る際には（Ｄ）方向に不透明媒体１２が送られる。（Ｄ）方向に送られた不透明媒体１２はタイミングを合わせて搬送された透明部材１９と突き当て部材２４のところで重ね合わされてから、加熱装置１７を経て排紙トレイ１８（図１）に出力される。
この加熱装置１７に入る前の時点では、図３の左上に示すように、トナーは不透明媒体（転写紙）１２に密着して、透明媒体１９とはそれほど密着していない状態であり、透明媒体１９側から見れば後述する図５のような状態になっている。
【００２１】
しかし、加熱装置１７において圧力と熱を掛けることにより、一度定着されたトナーを再融解させ、圧力を掛けることにより、トナーを透明媒体１９側にも密着させることができる。
このように、不透明媒体１２の上に形成されたトナー像の上に透明媒体１９を重ねてから、不透明媒体１２上に形成されたトナー像を透明媒体１９の目視面１９ａとは逆側（トナー担持面）に密着させ、熱と圧力を加えることで、トナーを溶かして透明媒体１９に密着させることができ、写真調の画像を得ることができる。
【００２２】
なお、加熱融解されたトナーと透明媒体１９の密着性を少しでも高めるために、望ましくは、図２及び図３に示すように、加熱装置１７に入る際に透明媒体１９が不透明媒体１２の下方向にあるほうが望ましい。
本発明で得られる写真調画像は、課題でも述べたように透明媒体１９の平滑性による光沢を利用しているため、透明媒体１９に擦れ跡や、汚れがつくことは余り望ましくない。
【００２３】
本実施の形態のように不透明媒体１２上に作像されたトナー像をいったん定着した後で、透明媒体１９と重ね合わせてこの透明媒体１９に密着させる方式にすると、透明媒体１９それ自体は、給紙コロ２５、突き当て部材２４、加熱装置１７、排紙トレイ１８に至るまでの短い経路しか搬送されない。
そのため、透明媒体１９上に作像する場合と異なり、作像ユニット部の下を通過することがないのでトナーで汚れにくく、さらに搬送経路が短いため、コロ跡やガイド板に擦れるような跡もほとんど付かないため、良好な写真調画像が得られる。
【００２４】
図４は本発明による写真調画像を示す概略図である。図５は本発明による写真調画像との比較例を示す概略図である。本発明では、従来技術に関する作像とは異なり、図４に示すように透明媒体１９を介してトナー面と逆側から画像を見ることで写真調の画像を得ようとしている。
この時に大切なのは、透明媒体１９の目視面１９ａの平滑性と透明媒体１９のトナー担持面１９ｂとトナーとの密着性である。透明媒体１９が平滑であれば、この透明媒体１９表面の反射光を光沢として感じることができる。
【００２５】
また、透明媒体１９とトナーとの密着性の良い図４のような構成と密着性の悪い図５のような構成では図４のような構成の方がより滑らかな画像として認識される。これは図５の矢印で示した空隙１９ｃでの光の乱反射が影響して滑らかに見えなくなっているためだと考えられる。
本発明は図４にあるような透明媒体１９と不透明媒体１２の間に透明媒体１９に密着させるような形で画像を出力することで写真調の画像を得る画像形成装置を提供する。
【００２６】
さらに、透明媒体１９側に対する密着性を上げるためには、トナーが融けたときに不透明媒体１２よりも透明媒体１９に対して親和し染み込むようになっているほうが望ましい。
つまり、不透明媒体１２のトナー側の表面の方が透明媒体１９のトナー側の面（目視面１９ａの裏側）よりも融解したトナーに対する離型性が高い方がよい。トナーの離型性は表面粗さの低い媒体の方が良いため、不透明媒体１２のトナー像面側の表面粗さを透明媒体１９のトナー像面側の表面粗さよりも低くしておく方が望ましい。
【００２７】
ただし、透明媒体１９のトナー像面側の表面粗さが余りにも高過ぎると加熱装置１７で熱と圧力を掛けても透明媒体１９とトナー層との間に隙間ができ易くなってしまう。そのため、トナー層の厚さに対して、透明媒体１９の表面粗さが小さい方が望ましい。
すなわち、トナーが透明媒体１９と不透明媒体１２の間で溶けた時に、透明媒体１９側にトナーがより密着する方が目視面１９ａから見た時に画像が美しく見えるので、透明媒体１９側にトナーを密着させ易くする。
不透明媒体１２と透明媒体１９の表面粗さに、不透明媒体１２の像担持面の１０点平均表面粗さＲｚ＜透明媒体１９のトナー像面の１０点平均表面粗さＲｚの関係があると、不透明媒体１２の方が離型性に優れているため、トナーが溶けた時に透明媒体１９側にトナーが着き易くなる。
【００２８】
ここで、表面粗さＲｚを１０点平均としているが、１０点に限定されるものではなく、１５点でも２０点でも構わない。１０点程度を平均すれば、精度的に満足できる範囲であるとして示している。
そのため、不透明媒体１２上のトナーを透明媒体１９との間で溶かした時に、トナーが透明媒体１９に密着し易くなり、目視面１９ａから見た時に写真調の画像として見えるようになる。
【００２９】
また、トナーが融解した時の弾き易さは接触角でも規定することができる。水や油に対する接触角の大きいものほど、液体を弾き易い（離型し易い）といえる。
よって、不透明媒体１２の画像面の水に対する接触角が透明媒体１９のトナー側面の水に対する接触角よりも大きくなるようになっていることが望ましく、不透明媒体１２の表面はこの不透明媒体１２の表面の接触角を下げるために加工されていてもよい。
すなわち、不透明媒体１２の像担持面の水に対する接触角と透明媒体１９のトナー像面の水に対する接触角との間に、不透明媒体１２の像担持面の水に対する接触角＞透明媒体１９のトナー像面の水に対する接触角の関係があると、トナーが透明媒体１９と不透明媒体１２の間で溶けた時に、透明媒体１９側にトナーがより密着する方が目視面１９ａから見た時に画像が美しく見えるので、透明媒体１９側にトナーを密着させ易くする。
【００３０】
このように、不透明媒体１２と透明媒体１９の水に対する接触角に上記した関係がある場合、不透明媒体１２の方が離型性に優れるため、トナーが溶けた時に透明媒体１９側にトナーが着き易くなる。そのため、不透明媒体１２上のトナーを透明媒体１９との間で溶かした時に、トナーが透明媒体１９に密着し易くなり、目視面１９ａから見た時に写真調の画像として見えるようになる。
【００３１】
画像形成装置として（株）リコー製カラーレーザープリンタＩＰＳｉＯ  ＣＸ８８００を使用し、不透明媒体として三菱化学メディア（株）製ＰＯＰ用途紙カレカを、透明媒体として住友スリーエム（株）製ＯＨＰフィルムＰＰ２５００を用いたところ、良好な写真調画像を得ることができた。三菱化学メディア（株）製ＰＯＰ用途紙カレカ表面の１０点平均表面粗さＲｚは１μｍ、水に対する接触角は９０°、住友スリーエム（株）製ＯＨＰフィルムＰＰ２５００表面の１０点平均表面粗さＲｚは３μｍ、水に対する接触角は４０°であった。
また、不透明媒体として（株）リコー製フルカラーＰＰＣ用紙タイプ６０００＜７０Ｗ＞を用いたところ、良好な写真調画像を得ることができなかった。（株）リコー製フルカラーＰＰＣ用紙タイプ６０００＜７０Ｗ＞の１０点平均表面粗さＲｚは１１μｍ、水に対する接触角は３０°であった。
【００３２】
また、図３のように不透明媒体１２に密着していたトナーを透明媒体１９側に密着させるようにする必要がある。そのため、透明媒体１９、及び不透明媒体１２を熱してトナーをいったん溶かさなければならないが、透明媒体１９に密着させるためには、少なくともトナー層の透明媒体１９側のトナーを溶かしきらないといけない。
そのため、加熱装置１７では透明媒体１９側のローラから与える熱量を不透明媒体１２側のローラから与える熱量よりも大きくする方が透明媒体１９側のトナー表面が溶け易くなるため望ましい。
【００３３】
トナーを透明媒体１９に密着させるのに、不透明媒体１２と透明媒体１９の両方を高温にするためには多くの熱量が必要になる。ここで必要なのはトナーを透明媒体１９に密着させることであるので、透明媒体１９側からの熱量を多くすることで、トナー層の透明媒体１９側だけを効率的に溶かすことができ、そこに圧力を加えることで透明媒体１９側にトナー像を密着させることができる。
また、不透明媒体１２は、図１に示すように、定着装置７で事前に温められているため、透明媒体１９も透明媒体トレイ１６内で暖められるようになっているとなお良い。
【００３４】
本実施の形態に用いた画像形成装置は特別にこの構成を特徴としているわけではなく、例えば、書き込み方式としてレーザではなくＬＥＤを使用する場合や、現像手段として２成分ではなく１成分であっても構わないし、定着手段としてベルトではなくローラや誘導加熱方式であっても構わない。
【００３５】
これまで説明してきたように、不透明媒体１２上に作像したトナー像を１次定着後に、透明媒体１９を給紙し、透明媒体１９と不透明媒体１２を重ねて適切に加熱及び加圧することで、不透明媒体１２側に密着していたトナーを透明媒体１９に密着するような形で転写させて出力することにより、図４に記載したような写真調の画像を、透明媒体１９の目視面１９ａを搬送中に画像形成装置内に舞っているトナーで汚すことなく、出力することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に使用する電子写真方式の画像形成装置を示す構成図。
【図２】透明媒体トレイから加熱装置への透明媒体と転写紙の移動を説明する概略図。
【図３】加熱装置へ搬送される前の転写紙と透明媒体の状態及び加熱装置通過後の転写紙である不透明媒体と透明媒体を示す概略図。
【図４】本発明による写真調画像を示す概略図。
【図５】本発明による写真調画像との比較例を示す概略図。
【図６】従来技術における写真調画像を説明する概略図。
【符号の説明】
【００３７】
ＰＦＡ  画像形成装置
１２  不透明媒体（転写紙）
１６  透明媒体トレイ
１７  密着手段（加熱装置）
１８  排紙トレイ（写真調画像の記録媒体の排紙トレイ）
１９  透明媒体
【図１】
2008030457.tif 000003
【図２】
2008030457.tif 000004
【図３】
2008030457.tif 000005
【図４】
2008030457.tif 000006
【図５】
2008030457.tif 000007
【図６】
2008030457.tif 000008