(57)【要約】【課題】封筒のように厚みがあり且つ内部に空気を内包する袋状紙を記録材として用いた場合にも、画像のにじみ等の不都合を有効に防止し得る画像定着方法を提供する。【解決手段】空気を内包した袋状紙を記録材として使用し、感光体上若しくは中間転写体上から記録材表面に転写されたトナー像を、該記録材を定着ローラと加圧ローラとのローラ対の間を通過させることにより該記録材表面に定着させる画像定着方法において、下記式（１）：Ｖｄｉｆ  ＝［（Ｖｓｔｄ−Ｖｆｉｘ）／Ｖ０］×１００    …（１）式中、Ｖｓｔｄは、前記ローラ対の間への記録材の送り線速度であり、Ｖｆｉｘは、定着ローラの周速で規定される定着線速度である、で定義される定着線速度差Ｖｄｉｆ（％）を、袋状紙の送り方向長さに応じて調整す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】
空気を内包した袋状紙を記録材として使用し、感光体上若しくは中間転写体上から記録材表面に転写されたトナー像を、該記録材を定着ローラと加圧ローラとのローラ対の間を通過させることにより該記録材表面に定着させる画像定着方法において、下記式（１）：
Ｖｄｉｆ  ＝［（Ｖｓｔｄ−Ｖｆｉｘ）／Ｖ０］×１００    …（１）
式中、Ｖｓｔｄは、前記ローラ対の間への記録材の送り線速度であり、
Ｖｆｉｘは、定着ローラの周速で規定される定着線速度である、
で定義される定着線速度差Ｖｄｉｆ（％）が、下記式（２）：
−０．０１６７Ｌ＋５．６４≦  Ｖｄｉｆ  ≦−０．０３０１Ｌ＋１０．１８  …（２）
式中、Ｌは、前記袋状紙の送り方向長さ（ｍｍ）である、
で表わされる条件を満足するように定着線速度を設定して定着を行うことを特徴とする画像定着方法。
【請求項２】
前記袋状紙が封筒である請求項１に記載の画像定着方法。
【請求項３】
前記定着線速度差Ｖｄｉｆ（％）が、下記式（３）：
−０．０２５７Ｌ＋８．１≦  Ｖｄｉｆ  ≦−０．０２４４Ｌ＋８．７…（３）
式中、Ｌは、前記袋状紙の送り方向長さ（ｍｍ）である、
で表わされる条件を満足するように定着線速度を設定して定着を行う請求項１または２に記載の画像定着方法。
【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、ファクシミリ、レーザープリンタ等の画像形成装置に適用される画像定着方法に関するものであり、より詳細には、封筒などの空気を内包記録材について定着を行う場合の画像定着方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のような画像形成装置では、感光体表面を所定極性に一様に帯電し、次いで所定の画像情報に基づいての光照射による画像露光を行って静電荷像を形成し、この電荷像を現像してトナー像を形成し、このトナー像を直接或いは中間転写体を介して紙等の記録材表面に転写し、転写トナー像を有する記録材を、定着ローラと加圧ローラとの間を通過させ、熱及び圧によって該トナー像を記録材に定着することにより、画像形成が行われる。また、トナー像転写後において、感光体表面は、クリーニングブレード等によりクリーニングされて残存するトナーが除去され、さらに必要により光照射等による除電が行われ、次の画像形成行程が行われる。
【０００３】
このような画像形成装置において、近年では、プロセススピードの高速化への要求が強く、定着ローラの周速により規定される定着線速度が次第に高速化されてきている。
【０００４】
一方、画像形成装置の事務所や一般家庭などへの普及に伴い、記録材の種類も多様化してきており、例えば封筒のように厚みがあり且つ内部に空気を内包するような袋状紙も記録材として使用され、画像形成が行われるようになってきた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、封筒の如き袋状紙に画像形成（即ち、トナー像の定着）を行う場合、定着線速度を速くするほど、その送り方向後端部分側に画像不良を生じる傾向が認められた。この傾向は、フルカラー装置ほど強く、特に感光体上に形成されたトナー像を一旦中間転写体に一次転写し、中間転写体上の転写トナー像を記録材上に二次転写して定着を行うフルカラー装置では、封筒の後端部に画像にじみが顕著に生じる。
【０００６】
記録材の種類に応じて、定着速度を変更するような画像形成装置は、従来公知である（例えば特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平８−１８５０７１号公報（請求項１，２）
【０００８】
上記特許文献１は、フィルムやトレーシングペーパーなどを記録材として用いる場合に定着ローラの回転速度を、普通紙を記録材として用いた場合に比して遅くすることにより、シワの発生や画像のにじみを防止するというものであるが、封筒のように厚みがあり且つ内部に空気を内包する袋状紙については、何らアプローチされていない。また、このよう袋状紙の場合では、単に定着ローラの回転速度を遅くしただけでは、画像のにじみ等を抑制することはできなかった。
【０００９】
従って本発明の目的は、封筒のように厚みがあり且つ内部に空気を内包する袋状紙を記録材として用いた場合にも、画像のにじみ等の不都合を有効に防止し得る画像定着方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、空気を内包した袋状紙を記録材として使用し、感光体上若しくは中間転写体上から記録材表面に転写されたトナー像を、該記録材を定着ローラと加圧ローラとのローラ対の間を通過させることにより該記録材表面に定着させる画像定着方法において、下記式（１）：
Ｖｄｉｆ  ＝［（Ｖｓｔｄ−Ｖｆｉｘ）／Ｖ０］×１００    …（１）
式中、Ｖｓｔｄは、前記ローラ対の間への記録材の送り線速度であり、
Ｖｆｉｘは、定着ローラの周速で規定される定着線速度である、
で定義される定着線速度差Ｖｄｉｆ（％）が、下記式（２）、好ましくは下記式（３）：
−０．０１６７Ｌ＋５．６４≦  Ｖｄｉｆ  ≦−０．０３０１Ｌ＋１０．１８…（２）
−０．０２５７Ｌ＋８．１≦  Ｖｄｉｆ  ≦−０．０２４４Ｌ＋８．７…（３）
式（２）、（３）中、Ｌは、前記袋状紙の送り方向長さ（ｍｍ）である、
で表わされる条件を満足するように定着線速度を設定して定着を行うことを特徴とする画像定着方法が提供される。
【００１１】
本発明においては、前記袋状紙が封筒であることが好ましい。
【００１２】
封筒の如き袋状紙では、空気を内包しており、しかもその空気が抜けにくい構造となっている。従って、このような袋状紙を記録材として定着を行う場合、給紙部や転写部では空気が抜けず、空気を内包した状態で定着ローラと加圧ローラとの間に導入される。このため、その先端部分が定着ローラと加圧ローラとの間を通過する際、両ローラによる加圧により、内包されている空気が後端部側に押し出される。この結果、後端部側では、押し出された空気を間に挟んだ状態で転写が行われ、転写ずれを生じやすくなってしまうものと思われる。特に、フルカラー画像を形成する場合には、各色のトナー像を重ね合わせて所定の色を発現させるため、僅かな転写ずれが生じても画像のにじみ等が際立ってしまうこととなる。また、フルカラー画像形成装置において使用される中間転写体は、転写時に充分なニップ幅を確保するために、ゴムベルトやゴムローラなどの弾性部材が使用される。このため、空気を間に挟んだ状態で転写を行うと、シワ等が発生しやすく、転写ずれが一層顕著となり、画像にじみも甚だしいものになると考えられる。
【００１３】
しかるに本発明によれば、前記式（１）の定着線速度差Ｖｄｉｆ（％）が式（２）の条件を満足するように、換言すると、定着線速度Ｖｆｉｘ（即ち、定着ローラの周速）を、記録材である袋状紙の送り線速度Ｖｓｔｄ（以下、標準線速度と呼ぶことがある）よりも、該記録材の送り方向長さに応じて遅くすることにより、袋状紙の後端部側での画像にじみの発生を有効に防止することが可能となる。
【００１４】
この理由は、明確に解明されたわけではないが、おそらく、上記のような定着線速度差Ｖｄｉｆを行う場合には、後端部側で転写を行うときには、定着ローラと加圧ローラとのローラ対による引っ張り力が作用しておらず、袋状紙が撓んだ状態で後端部側の転写が行われることに起因しているものと考えられる。即ち、撓みにより、袋状紙の内部に空気を許容する小空間が形成され、転写が行われる後端部分への空気の送りが緩和され、或いは袋状紙内部での空気の分布が均等となり、この結果として、空気の影響を受けることなく、後端部側での転写が行われ、転写ずれによる画像にじみを有効に回避できるものと信じられる。
【００１５】
例えば、後述する実施例での実験結果を示す図２を参照すると、定着線速度差Ｖｄｉｆ（％）が上記式（２）の左辺よりも小さいと（即ち、定着線速度Ｖｆｉｘと標準線速度Ｖｓｔｄとが著しく近い場合）、後端部側での画像にじみを防止することができない。即ち、袋状紙の後端部側での転写に際して、撓みがほとんど発生しないために、後端部側で画像にじみを発生してしまうのである。一方、定着線速度差Ｖｄｉｆ（％）が上記式（２）の右辺よりも大きいときにも（即ち、定着線速度Ｖｆｉｘが標準線速度Ｖｓｔｄに比して遅すぎる場合）、画像にじみが発生してしまう。即ち、たわみによるシワの発生が顕著となってしまい、画像にじみを防止することができなくなるものと思われる。
【００１６】
また、上記式（２）の条件で興味深いことは、図２から理解されるように、袋状紙の送り方向長さによって画像にじみを防止するための定着線速度Ｖｆｉｘの範囲が若干異なっており、送り方向長さが長い袋状紙では、短いものに比して、定着線速度Ｖｆｉｘの領域が小さいほうにシフトしていることである。これは、送り方向長さが短い袋状紙では、腰が強く、たわみを生じさせるためには、比較的大きな定着線速度Ｖｆｉｘを与える必要があるが、送り方向長さが長いものでは、腰が弱く、わずかな定着線速度Ｖｆｉｘでたわみを生じるためであると考えられる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明を、以下、添付図面に示す具体例に基づいて説明する。
図１は、本発明の画像定着方法を好適に実施するためのタンデム式フルカラー画像形成装置の概略図である。
【００１８】
図１において、一対の駆動及び被動ローラ８，９に、転写ベルト１０が張架されており、このベルト１０上には、該ベルト１０に接触するようにして感光体ドラム１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄがサイドバイサイドに配列されている。各感光体ドラム１１ａ〜１１ｄの周囲には、図示されていないが、それぞれ、帯電器、画像露光用の光学系、現像器、クリーニング装置、及び除電器が配置されている。また、転写ベルト１０を間に挟んで、各感光体ドラム１１ａ〜１１ｄに対面して、一次転写ローラ１２ａ〜１２ｄが配置されており、さらに、クリーニング装置１３が転写ベルト１０に当接して配置されている。
【００１９】
上記の転写ベルト１０は、中間転写体として使用されるものであり、例えばカーボンブラック等の導電剤の配合により導電性が付与された樹脂ベルトやゴムベルトが使用される。
【００２０】
また、二次転写ローラ１５及びバックアップローラ１６が、転写ベルト１０を挟持するように設けられ、二次転写ローラ１５の記録材排出側には、定着ローラ（熱ローラ）１７と加圧ローラ１８とからなる定着装置が配置されている。図１から明らかな通り、記録材３０は、上下一対のレジストローラ２０，２０から二次転写ローラ１５と転写ベルト１０との間の二次転写域に搬送され、この二次転写域から定着装置に送られ、定着が行われて排出される。尚、記録材３０の搬送は、レジストローラ２０，２０、二次転写ローラ１５とバックアップローラ１６、及び定着ローラ１７と加圧ローラ１８とにより行われ、転写域と定着装置との間の搬送路は、記録材３０の送り方向長さ以下に設定されている。また、レジストローラ２０と転写域との間の搬送路も記録材３０の送り長さ以下に設定されているが、この搬送経路を長くする場合には、中間にガイドローラを設けて記録材３０の送りがスムーズに行い得るようになっている。
【００２１】
上述した画像形成装置において、フルカラー像の形成は、以下のようにして行われる。
例えば、公知の電子写真法により、感光体ドラム１１ａ上に黒色のトナー像が形成され、黒色トナー像は、一次転写ローラ１２ａに所定の転写バイアスを印加することにより、転写ベルト１０表面に転写される。次いで、感光体ドラム１１ｂ上に形成されたシアントナー像が、同様にして転写ベルト１０上に転写され、さらに、感光体ドラム１１ｃ上に形成されたマゼンタトナー像、及び感光体ドラム１１ｄ上に形成されたイエロートナー像が、それぞれ同様にして転写材ベルト１０上に転写される。このようにして各色のトナー像が重ね合わされてフルカラーのトナー像が転写ベルト１０上に形成される。転写ベルト１０上に転写されたフルカラートナー像は、二次転写ローラ１５に所定の転写バイアスを印加することにより、記録材３０上に二次転写され、この記録材３０は、定着装置に導入され、熱及び圧力によってフルカラー像が記録材３０表面に定着され、これによりフルカラー画像が形成されることとなる。二次転写後の転写ベルト１０は、クリーニング装置１３によってクリーニングされ、次のフルカラー画像の形成が行われる。
【００２２】
本発明においては、記録材３０として、袋状紙、例えば封筒を使用した場合には、定着線速度Ｖｆｉｘ（定着ローラ１７の周速に相当）を標準線速度Ｖｓｔｄ（記録材３０の送り速度であり、レジストローラ２０や二次転写ローラ１５、或いは転写ベルト１０の線速度に相当）よりも遅くなるように、各部材の速度調整を行って、定着を行う。具体的には、上記の定着線速度Ｖｆｉｘを遅くし、前述した式（１）で定義される定着線速度差Ｖｄｉｆが、下記式（２）、好ましくは下記式（３）：
−０．０１６７Ｌ＋５．６４≦  Ｖｄｉｆ  ≦−０．０３０１Ｌ＋１０．１８…（２）
−０．０２５７Ｌ＋８．１≦  Ｖｄｉｆ  ≦−０．０２４４Ｌ＋８．７…（３）
式（２）、（３）中、Ｌは、前記袋状紙の送り方向長さ（ｍｍ）である、
で表わされる条件を満足するように定着線速度を設定することにより、例えば封筒の全体にわたってにじみのない良好な画像を形成することができる。
【００２３】
即ち、封筒を例にとると、封筒の後端部分が二次定着領域に導入されて転写が行われるときには、その先端部分は、定着ローラ１７と加圧ローラ１８との間に導入されて定着が行われるが、定着ローラ１７（及び加圧ローラ１８）の周速度が封筒の後端部分の送り速度よりも遅く設定されているため、この状態では、封筒に引っ張り力が作用せず、封筒は適度に撓み、撓んだ状態で封筒の後端部分についてトナー像の二次転写が行われることとなる。この結果として、封筒内の空気による転写ずれ等の不都合が回避され、後端部分での画像にじみ等を有効に防止することが可能となるものである。定着線速度差Ｖｄｉｆが上記式（２）或いは式（３）で規定する範囲よりも小さい場合には、後端部分の二次転写時における封筒の撓みが不十分となり、封筒の空気の影響により、後端部分で転写ずれ等を生じ画像のにじみが発生してしまい、定着線速度差Ｖｄｉｆが上記式（２）或いは（３）で規定する範囲を越えると、封筒の撓みが著しくなってしまい、シワ等が発生し、やはり画像にじみ等が発生してしまうこととなる。
【００２４】
また、上記式（２）或いは（３）から理解されるように、封筒等の袋状紙の撓みの程度は、その送り方向長さによって若干異なる。即ち、送り方向長さの短いものは腰が強く、画像にじみを防止させる程度のたわみを生じさせるための定着線速度差Ｖｄｉｆを比較的大きく設定する必要があるが、送り方向長さが長いものは腰が弱いため、定着線速度差Ｖｄｉｆが比較的小さくても、画像にじみを防止させるに十分なたわみを生じさせることができるからである。
【００２５】
尚、本発明において、封筒等の袋状紙を記録材３０として用いて定着を行う場合には、その標準線速度Ｖｓｔｄ（記録材３０の送り速度）を、普通紙を記録材として用いる場合に比して遅くすることが望ましく、一般に、封筒の場合には、その送り速度を１００ｍｍ／ｓｅｃ以下とするのがよい。
【００２６】
また、上述した速度調整は、例えば袋状紙が記録材３０として選択された場合には、前述した条件を満足するように予め設定された条件で、袋状紙の送り及び定着を行えばよい。この場合、袋状紙の長さに応じて条件を変更する場合には、レジストローラ２０の近傍に適当なセンサ２１（例えばアクチュエータや光センサなど）を設け、送られる袋状紙の長さを検知し、その検知信号に基づいて、予め設定された速度で定着線速度等を自動設定すればよい。
【００２７】
本発明の画像定着方法は、図１の例に限定されるものではなく、種々の設計変更が可能である。例えば図１では、中間転写体として転写ベルト１０が使用されているが、転写ローラを中間転写体として使用した装置に適用することも勿論可能である。また、タンデム式フルカラー画像形成装置に限定されるものではなく、１個の感光体ドラムの周囲に各色用の現像器が配置されたタイプのフルカラー画像形成装置に適用することもできるし、通常のモノクロ画像形成装置のように、中間転写体を使用せず、感光体ドラムから直接記録材に転写するタイプの装置にも適用することができる。
【００２８】
【実施例】
以下、実施例に基づいて本発明の優れた効果を説明する。
上記現像剤を、正帯電型単層有機感光体ドラムが搭載され且つ図１の構造を有する京セラミタ製のタンデム式フルカラー機を使用し、定着線速度（定着ローラ周速）を種々変更し、送り方向長さが１６５ｍｍ及び２３５ｍｍの２種の封筒について、下記の条件でフルカラー画像を形成し、画像にじみ（特に後端部分）を観察し、その結果を図２に示した。
封筒の送り速度：  ７１．２３ｍｍ／ｓｅｃ
帯電電位：  ４００Ｖ
現像方法：  反転現像
現像バイアス：  ３６０Ｖ
一次転写電圧：−１０００Ｖ
二次転写電流：−１０μＡ
印字率：  ５％
尚、中間転写ベルトとしては、表面にポリテトラフルオロエチレンのコート層が形成されたゴムベルトを用いた。
【００２９】
尚、画像にじみの評価基準は、以下の通りである。
○：画像にじみは、全く認められなかった。
△：後端部分に画像にじみがやや認められたが画像への影響は無視できる。
×：後端部分に画像にじみが顕著に生じた。
【００３０】
また、図２中、の直線▲１▼〜▲４▼は、以下の式で表されるものである。
直線▲１▼：−０．０３０１Ｌ＋１０．１８
直線▲２▼：−０．０１６７Ｌ＋５．６４
直線▲３▼：−０．０２４４Ｌ＋８．７
直線▲４▼：−０．０２５７Ｌ＋８．１
【００３１】
【発明の効果】
図１の結果から、定着線速度差Ｖｄｉｆ（％）が下記式（２）、好ましくは下記式（３）：
−０．０１６７Ｌ＋５．６４≦  Ｖｄｉｆ  ≦−０．０３０１Ｌ＋１０．１８…（２）
−０．０２５７Ｌ＋８．１≦  Ｖｄｉｆ  ≦−０．０２４４Ｌ＋８．７  …（３）
式中、Ｌは、封筒の長さである、
を満足するように、封筒の長さ毎に定着線速度を設定することにより、封筒の後端部分での画像にじみを防止することができることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像定着方法が適用されるタンデム式フルカラー画像形成装置の一例を示す図。
【図２】実施例における画像にじみの評価実験結果を示す図。
【符号の説明】
１０：転写ベルト
１５：二次転写ローラ
１７：定着ローラ
１８：加圧ローラ
２０：レジストローラ
２１：センサ
３０：記録材
【図１】
2004264742.tif 000003
【図２】
2004264742.tif 000004