(57)【要約】【課題】  低光沢・高光沢ともに高品質な画像が得られ、かつ、記録用紙の定着ベルトからの剥離性が良好な画像形成装置を提供する。【解決手段】  画像形成装置１００は、第１定着器５１においてトナー像が定着させられた記録用紙の搬送方向を切り替える排紙切替部５３を備えており、高光沢の画像を出力する場合には、記録用紙を第２定着器５２へと搬送し、ここにおいてトナー像を再度加熱し、その後冷却して固化させてから剥離することで、表面の平滑性を向上させる。【選択図】      図１
2005173259.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を形成し、形成したトナー像を記録材に転写する画像形成手段と、
前記画像形成手段によってトナー像が転写された記録材を所定の温度となるよう加熱するとともに圧力を加えてトナー像を記録材に定着させる第１の定着手段と、
前記第１の定着手段によってトナー像が定着させられた記録材を画像形成装置の外部に排出する排出手段と、
複数の支持部材と、これら複数の支持部材によって張架された状態で周回移動させられるベルトと、前記複数の支持部材のうちのいずれかの部材と前記ベルトを挟んで対向する位置に設けられ、前記支持部材側に押し付けられることによって当該支持部材とニップ領域を形成する加圧部材とを有し、前記ニップ領域において、前記記録材が前記加圧部材によって前記定着ベルトの表面に押し付けられている状態で当該記録材を前記所定の温度よりも高い温度となるように加熱し、加熱後に当該記録材を冷却してトナー像を定着させる第２の定着手段と、
前記第１の定着手段によってトナー像が定着させられた記録材を前記排出手段へと搬送するための第１の搬送路と、
前記第１の定着手段によってトナー像が定着させられた記録材を前記第２の定着手段へと搬送するための第２の搬送路と、
前記第１の定着手段によってトナー像が定着させられた記録材の搬送方向を、前記第１の搬送路または前記第２の搬送路のいずれかに切り替える切替部材と、
前記記録材上のトナー像を高光沢にする場合には、前記切替部材を用いて該記録材の搬送方向を前記第２の搬送路に切り替える一方、前記記録材上のトナー像を低光沢にする場合には、前記切替部材を用いて該記録材の搬送方向を前記第１の搬送路に切り替える切替制御手段と
を備える画像形成装置。
【請求項２】
前記記録材は、トナー像が形成される面に熱可塑性樹脂が塗布されており、
前記熱可塑性樹脂の融点は、前記第１の定着手段がトナー像を加熱したときの前記記録材の温度よりも高く、かつ、前記第２の定着手段がトナー像を加熱したときの前記記録材の温度よりも低い
請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第２の定着手段によりトナー像を定着させられた記録材を裁断する裁断部を備える
請求項１ないし２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１の定着手段はロール状の部材により記録材を加熱するとともに圧力を加え、
前記第２の定着手段の前記ベルトの幅は、前記第１の定着手段の前記ロール状の部材の軸方向の長さよりも短い
請求項３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、電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の高度情報化社会の進展に伴い、事業所のみならず一般家庭においても、複写機やプリンタなどの画像形成装置が普及すると共に、それら装置類の小型化が進んでいる。また、テレビやパーソナルコンピュータ或いはゲーム機器などはもとより、各種の携帯機器において映像のカラー化が急速に進んでいるが、これに伴って電子写真方式の画像形成装置においてもカラー化のニーズが高まっている。このようなあらゆる機器におけるカラー化の進展の中で、例えば書店やコンビニエンスストアなどに誰もが利用できるカラー複写機やカラープリンタを設置しておき、利用者が各種資料やパンフレットなどを手軽に複写したりプリントする、といったサービスが増えてきている。特に昨今では、映像をモニターしながら撮影したり、撮影した映像を再生して確認したり、ネットワークを用いて撮影した映像を伝送することができるという様々な利便性から、デジタルスチルカメラが急速に普及しているが、このようなデジタルスチルカメラで撮影した映像をカラープリンタなどで出力したいという利用者のニーズは根強くある。
【０００３】
従来の電子写真方式の画像形成装置で出力される画像としては、ワープロ文書に代表されるような、文字や線画が主体の白黒画像が一般的であった。このような画像は、光沢があると文字が見づらくなるために、画像形成装置はトナーの定着温度や定着時間を調整して、出力画像が低光沢となるように調整されていた。
しかしながら、一般に、デジタルスチルカメラで撮影した画像等の写真画質の画像を出力するには、高光沢であるほうが好まれる。そのため、写真画質の画像を出力するために、特許文献１に開示されているような、表面に熱可塑性樹脂のコート層を設け、トナーをこのコート層に埋め込むことで平滑な表面を得る記録用紙が用いられている。また、特許文献２に開示されているように、トナー像を一般的な定着装置で加熱して定着させてから、ベルト式定着装置によって再度加熱及び冷却を行うことで高光沢の画像をプリントする画像形成装置が考案されている。
また、写真画質の画像でも大判サイズになると、マット調の低光沢プリントが用いられることも多い。低光沢プリントでは、光沢性は求められないために上述のようなベルト式定着装置による加熱・冷却は不要であるが、低光沢プリントであってもプリント表面は平滑であることが望ましいため、このような場合にも上述の熱可塑性樹脂のコート層が設けられた記録用紙が用いられることがある。
【０００４】
そこで、上述した様々な用途に電子写真方式の画像形成装置が１台で対応するためには、低光沢用と高光沢用の２種類の定着装置を備え、用途に応じてこれらの定着装置を使い分けるようにする、ということが考えられる。すなわち、低光沢プリントを行う場合には、一般的な定着装置によって未定着トナーが転写された記録用紙を加熱・加圧し、トナーが溶融状態にあるときに定着ベルトから剥離ようにする一方、高光沢プリントを行う場合には、一般的な定着装置とともにベルト式定着装置を用いて、未定着トナーが転写された記録用紙を加熱・加圧した後、定着ベルトに記録用紙を密着させたまま冷却し、トナーが凝固した高平滑な定着ベルト表面から記録用紙をなぞるようにして剥離すればよい。
【０００５】
ところが、写真画質の画像のプリントにおいては、記録用紙表面のトナー像の占有面積が大きく、記録用紙も坪量１５０ｇ／ｍ2以上の厚い紙が用いられるため、定着速度を普通紙よりも遅くして十分な熱エネルギーを定着時に加える必要がある。そのため、定着ベルトとトナーの密着性が高くなり、記録用紙が定着ベルトから剥がれにくくなる。また、特許文献２に示されているように、記録用紙表面にある熱可塑性樹脂のコート層の粘弾性はトナーの粘弾性よりも低いほうが望ましいのだが、記録用紙上の熱可塑性樹脂の粘弾性を低くすると、定着ベルトから記録用紙がますます剥がれにくくなってしまう。
【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−９２９６５号公報
【特許文献２】特開２００２−９１０４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、低光沢・高光沢ともに高品質な画像が得られ、かつ、記録用紙の定着ベルトからの剥離性が良好な画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、トナー像を形成し、形成したトナー像を記録材に転写する画像形成手段と、前記画像形成手段によってトナー像が転写された記録材を所定の温度となるよう加熱するとともに圧力を加えてトナー像を記録材に定着させる第１の定着手段と、前記第１の定着手段によってトナー像が定着させられた記録材を画像形成装置の外部に排出する排出手段と、複数の支持部材と、これら複数の支持部材によって張架された状態で周回移動させられるベルトと、前記複数の支持部材のうちのいずれかの部材と前記ベルトを挟んで対向する位置に設けられ、前記支持部材側に押し付けられることによって当該支持部材とニップ領域を形成する加圧部材とを有し、前記ニップ領域において、前記記録材が前記加圧部材によって前記定着ベルトの表面に押し付けられている状態で当該記録材を前記所定の温度よりも高い温度となるように加熱し、加熱後に当該記録材を冷却してトナー像を定着させる第２の定着手段と、前記第１の定着手段によってトナー像が定着させられた記録材を前記排出手段へと搬送するための第１の搬送路と、前記第１の定着手段によってトナー像が定着させられた記録材を前記第２の定着手段へと搬送するための第２の搬送路と、前記第１の定着手段によってトナー像が定着させられた記録材の搬送方向を、前記第１の搬送路または前記第２の搬送路のいずれかに切り替える切替部材と、前記記録材上のトナー像を高光沢にする場合には、前記切替部材を用いて該記録材の搬送方向を前記第２の搬送路に切り替える一方、前記記録材上のトナー像を低光沢にする場合には、前記切替部材を用いて該記録材の搬送方向を前記第１の搬送路に切り替える切替制御手段とを備える。
これにより、第１の定着手段でトナー像を定着させられた記録材は、切替制御手段によりその搬送方向を切り替えられ、高光沢の画像を得る場合には、第２の定着手段において第１の定着手段よりも高い温度で定着される一方、低光沢の画像を得る場合にはそのまま排出されるため、低光沢・高光沢ともに高品質な画像が得られる。また、第２の定着手段においては、加熱後に記録材を冷却してから剥離を行うため、定着ベルトからの剥離性を良好にすることができる。
【０００９】
また、本発明の画像形成装置は、より好適な態様として、前記記録材は、トナー像が形成される面に熱可塑性樹脂が塗布されており、前記熱可塑性樹脂の融点は、前記第１の定着手段がトナー像を加熱したときの前記記録材の温度よりも高く、かつ、前記第２の定着手段がトナー像を加熱したときの前記記録材の温度よりも低い。
このような態様によれば、高光沢の画像を得る場合に、トナー画像のない白紙部をも高光沢とすることができる。
【００１０】
また、本発明の画像形成装置は、より好適な態様として、前記第２の定着手段によりトナー像を定着させられた記録材を裁断する裁断部を備える。
このような態様によれば、高光沢で縁のない画像を得ることができる。
また、この画像形成装置は、さらに好ましくは、前記第１の定着手段はロール状の部材により記録材を加熱するとともに圧力を加え、前記第２の定着手段の前記ベルトの幅は、前記第１の定着手段の前記ロール状の部材の軸方向の長さよりも短い。
このような態様によれば、高光沢で縁のない画像を得ることができ、かつ、第２の定着手段を小型化することができるから、消費電力を抑え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】
（１）第１実施形態
（１−１）構成
図１は本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１００を示した図である。以下、同図を参照しつつ、画像形成装置１００の構成を詳細に説明する。
画像形成装置１００は、画像を光学的に読み取る画像読取部２と、記録用紙上にトナー像を形成する画像形成部３と、画像形成部３に記録用紙を供給する給紙部４と、記録用紙上に形成されたトナー像を定着させ、記録用紙を排出する定着・排紙部５と、上述の各部を制御するコントロール部１とを備えている。
【００１２】
コントロール部１は、制御部１０と操作部１１とを備える。制御部１０はＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、各種のアプリケーションプログラムや演算処理を実行することによって画像形成装置１００の各部を制御する。操作部１１は液晶ディスプレイや複数のボタンを備え、用紙モードや画像形成モードの選択等のユーザによる各種の入力指示を受け付ける。なお、本実施形態の画像形成装置１００は、使用する記録用紙によって異なる２種類の用紙モードがあり、普通紙を用いる普通紙モードと、コート紙を用いるコート紙モードとがある。また、本実施形態の画像形成装置１００は、画像形成モードとして低光沢のプリントを行う低光沢モードと、高光沢のプリントを行う高光沢モードとを備えている。
【００１３】
画像読取部２は受像素子やプラテンガラス等を備えており、プラテンガラスに載置された原稿に光を照射してその反射光を受像素子で読み取り、この読み取り結果に基づいて、後述する制御部１０によって画像データが生成される。画像形成部３は、このようにして生成された画像データに基づいて画像を形成するほか、図示せぬパーソナルコンピュータ等の外部装置から供給される画像データに基づいて画像を形成する。より具体的には、画像形成部３は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の色毎に、図中の矢印ａ方向に回転しながらトナー像を形成する感光体３０１Ｙ，３０１Ｍ，３０１Ｃ，３０１Ｋと、その感光体を均一に帯電させる帯電器３０２Ｙ，３０２Ｍ，３０２Ｃ，３０２Ｋと、ＹＭＣＫ各色の画像データに基いて変調された露光光を、帯電したその感光体３０１Ｙ，３０１Ｍ，３０１Ｃ，３０１Ｋに照射することによりＹＭＣＫ各色の静電潜像を形成する露光部３０３Ｙ，３０３Ｍ，３０３Ｃ，３０３Ｋと、感光体３０１Ｙ，３０１Ｍ，３０１Ｃ，３０１Ｋに形成された静電潜像をトナーによって現像することで感光体３０１Ｙ，３０１Ｍ，３０１Ｃ，３０１Ｋにトナー像を形成する現像器３０４Ｙ，３０４Ｍ，３０４Ｃ，３０４Ｋと、感光体３０１Ｙ，３０１Ｍ，３０１Ｃ，３０１Ｋに残留したトナーをクリーニングするクリーナ３０５Ｙ，３０５Ｍ，３０５Ｃ，３０５Ｋと、感光体上の静電潜像を消去させるイレーズランプ３０６Ｙ，３０６Ｍ，３０６Ｃ，３０６Ｋとを備えている。
【００１４】
また、画像形成部３は、駆動ロール３０９や対向ロール３１１に架け渡され、感光体３０１Ｙ，３０１Ｍ，３０１Ｃ，３０１Ｋと接触しながら図中の矢印ｂ方向に循環移動する中間転写ベルト３０８と、中間転写ベルト３０８を挟んで感光体３０１Ｙ，３０１Ｍ，３０１Ｃ，３０１Ｋとニップ領域を形成し、このニップ領域において感光体３０１Ｙ，３０１Ｍ，３０１Ｃ，３０１Ｋ周面のトナー像を中間転写ベルト３０８に転写する１次転写ロール３０７Ｙ，３０７Ｍ，３０７Ｃ，３０７Ｋと、中間転写ベルト３０８を挟んで対向ロール３１１とニップ領域を形成し、中間転写ベルト３０８上のトナー像を記録用紙Ｐに２次転写する２次転写ロール３１０とを備えている。なお、２次転写ロール３１０と対向ロール３１１とによって形成されているニップ領域を、以下では「２次転写位置」という。
【００１５】
給紙部４は、種々の記録用紙を収容する複数の用紙カセット４１と、用紙カセット４１から記録用紙を送り出す複数のフィードロール４２と、記録用紙を搬送する複数の搬送ロール４３とを備え、画像形成時に記録用紙を二次転写位置に供給する。
本実施形態において用いられる記録用紙には、いわゆる普通紙とコート紙の２種類がある。ここでコート紙とは、普通紙の画像を形成する面に熱可塑性樹脂のコート層を設けた記録用紙であり、トナーをこのコート層に埋め込むことで平滑な表面を得るものである。普通紙を用いて画像形成を行った場合には、高光沢モードであってもトナー像の形成された部分が光沢性を有するのみであるが、コート紙を用いて高光沢モードで画像形成を行うと、トナー像の部分だけでなくコート層の部分も加熱・冷却によって溶融・固化がなされるために、記録用紙の記録面全体が光沢性を有することとなる。
【００１６】
定着・排紙部５は、第１定着器５１と、第２定着器５２と、排紙切替部５３と、搬送路５４Ａ，５４Ｂと、排紙ロール５５Ａ，５５Ｂと、排紙トレイ５６Ａ，５６Ｂとを備えている。第１定着器５１は、内部に熱源を有するロールと加圧部材とを備えており、このロールと加圧部材とにより形成されるニップ領域を記録用紙が通過することで、記録用紙上のトナー像が加熱及び加圧されて定着する。排紙切替部５３は、図１の紙面に垂直方向に延びる板状部材５３ａを備えており、軸５３ｂを中心としてこの板状部材５３ａを点線矢印に示すように移動させ、記録用紙の搬送方向を、排紙トレイ５６Ａへと導くための搬送路５４Ａまたは第２定着器５２へと導くための搬送路５４Ｂとのいずれかに切り替える。また、搬送路５４Ａと搬送路５４Ｂには、記録用紙を搬送するための搬送ロール５５Ａ，５５Ｂがそれぞれ設けられている。図中の矢印Ａの方向に搬送された記録用紙は排紙ロール５５Ａによって排紙トレイ５６Ａに排出され、図中の矢印Ｂの方向に搬送された記録用紙は、排紙ロール５５Ｂによって第２定着器５２に送出され、ここでトナーを再定着された後に排紙トレイ５６Ｂに排出される。
【００１７】
図２は、第２定着器５２の構成を詳細に示した図である。同図に示されているように、第２定着器５２は定着ロール５２１と、加圧ロール５２２と、冷却装置５２３と、剥離ロール５２４と、剥離部材５２５と、ステアリングロール５２６と、定着ベルト５２７と、排出ロール５２８とを備えている。定着ベルト５２７は、例えば幅３２０ｍｍで厚さ８０μｍの熱硬化性ポリイミドのフィルムに厚さ３５μｍのシリコーンゴムのコート層が形成された無端ベルトであり、そのコート層表面（ベルト外周面）は極めて高平滑に仕上げられている。この定着ベルト５２７は、定着ロール５２１，剥離ロール５２４，ステアリングロール５２６という複数の支持部材によって張架された状態で図中の矢印ｒ方向に速度５０ｍｍ／ｓで周回移動させられる。冷却装置５２３は定着ベルト５２７の内周面に沿って設けられており、周回移動する定着ベルト５２７を冷却する。
【００１８】
定着ロール５２１と加圧ロール５２２は、いずれもロール内部に熱源ｈ１，ｈ２をそれぞれ備えており、定着ベルト５２７を挟んでニップ領域を形成している。加圧ロール５２２は、このニップ領域を通過する記録用紙を定着ロール５２１の方向へ押し付けながら加熱することで、記録用紙の定着ベルト５２７側の面に形成されているトナー像を溶融させる。トナー像が溶解して定着ベルト５２７の外周面に密着することでその表面が平滑になり、さらに、冷却装置５２３によって冷却されて固化する。この状態で記録用紙が剥離ロール５２４の位置に達すると、記録用紙は剥離部材５２５によって定着ベルト５２７から引き剥がされ、排出ロール５２８を通って排紙トレイ５６Ｂへと排出される。
【００１９】
以上に示された構成のもと、本実施形態の画像形成装置１００は記録用紙に画像を形成して出力する。このとき、画像形成装置１００の制御部１０は、ユーザにより選択された画像形成モードに応じて、以下のように画像形成装置１００の動作を制御する。
まず、ユーザが操作部１１を用いて、画像形成モードとして低光沢モードを選択する操作を行った場合には、制御部１０はこの選択操作を受け付けて、画像形成部３に画像形成処理を指示する。画像形成部３はこの指示に応じてトナー像を形成し、さらに、この記録用紙に対して第１定着器５１によってトナー像が定着させられる。続いて制御部１０は、排紙切替部５３に対し、記録用紙の搬送方向を図１の矢印Ａ方向へと切り替えるように指示する。この指示に応じて、排紙切替部５３は板状部材５３ａを移動させて、記録用紙の搬送方向を図１の矢印Ａ方向に切り替え、これによって記録用紙は排紙トレイ５６Ａへ排出される。
【００２０】
一方、ユーザが操作部１１を用いて、画像形成モードとして高光沢モードを選択した場合には、制御部１０はこの選択操作を受け付けて、画像形成部３に画像形成処理を指示する。画像形成部３はこの指示に応じてトナー像を形成し、さらに、この記録用紙に対して第１定着器５１によってトナー像が定着させられる。続いて制御部１０は、排紙切替部５３に対し、記録用紙の搬送方向を図１の矢印Ｂ方向へと切り替えるように指示する。この指示に応じて、排紙切替部５３は板状部材５３ａを移動させて。記録用紙の搬送方向を図１のＢ方向に切り替え、これによって記録用紙は第２定着器５２へと搬送される。第２定着器５２によってトナー像を再定着させられた記録用紙は、排紙トレイ５６Ｂへ排出される。これにより、高光沢モードでは低光沢モードに比べ、表面の平滑性・光沢性の高い画像を出力することが可能となる。
【００２１】
（１−２）動作例１
本発明の発明者らは、上述の構成の画像形成装置１００を用い、用紙モードとして普通紙モードを選択した場合において、低光沢・高光沢ともに良好な画像を得ることができるような、第１定着器５１及び第２定着器５２の動作条件を特定するための実験を行った。実験は、第１定着器５１，第２定着器５２のそれぞれにおいて定着時の用紙温度を計測し、その用紙温度における１００枚当たりの剥離不良の発生件数を記録するという作業をいくつかの用紙温度毎に実行したものである。なお、用紙温度は第１定着器５１及び第２定着器５２内部の熱源の加熱温度により決定される値であり、その値としては、定着器のニップ領域からの排出直後の記録用紙を非接触温度計で計測した値を採用した。また、本実験には、ガラス転移温度Ｔg≒６０℃のスチレンアクリルをトナー材料として用い、記録用紙には坪量１７０ｇ／ｍ2の普通紙を用いた。
【００２２】
図３はこの実験の結果を示したグラフである。同図に示されているように、本実験からは、第１定着器５１においては定着時の用紙温度が１３５℃を超えるあたりから剥離不良が発生しやすくなることが明らかとなった。一方、第２定着器５２においては、冷却装置５２３によって冷却されてから剥離されるため、定着時の用紙温度によらず剥離不良がほとんど発生しないことがわかった。しかし、第２定着器５２における用紙温度を上げていくと、記録用紙内部の水分や空気によってブリスタと呼ばれる気泡がプリント面に発生することが確認されたため、十分な平滑性を確保しつつブリスタの発生しないような用紙温度となるよう第２定着器５２の動作条件を設定するのが望ましい。
【００２３】
上述の実験より求められた、第１定着器５１及び第２定着器５２の最適な動作条件を図４に示す。また、図５には、上述の動作条件の下で得られた出力画像のグロス（光沢度）を示す。ここでグロスとは、記録用紙のプリント面の反射率に基づいて求められる値であり、この値が大きいほどプリント面の光沢性が高いことを示している。同図に示されているように、図４に示した動作条件を用いることで、低光沢モードでは低グロス、高光沢モードでは高グロスの出力画像が得ることが可能となっている。
以上により、本動作例に基づいて画像形成装置１００を動作させることによって、第１定着器５１における用紙温度よりも第２定着器５２における用紙温度のほうが高くなり、この結果、剥離不良を生じさせることなく、低光沢・高光沢ともに高品質な画像を普通紙に形成することが可能となる。
【００２４】
（１−３）動作例２
上述の動作例１では、普通紙モードを用いて低光沢・高光沢ともに良好な画像を得るための第１定着器５１及び第２定着器５２の動作条件について説明したが、本動作例では、コート紙モードを用いて低光沢・高光沢ともに良好な画像を得るための第１定着器５１及び第２定着器５２の動作条件について説明する。第１の実験は、上述の動作例１と同様の要領で行った。なお、本実験には、ガラス転移温度Ｔg≒６０℃のスチレンアクリルをトナー材料として用い、記録用紙には坪量１７０ｇ／ｍ2の普通紙の表面にガラス転移温度Ｔg≒５５℃，融点Ｔm≒１３０℃のポリエステルのコート層を有するコート紙を用いた。
図６はこの第１の実験の結果を示したグラフである。同図に示されているように、本実験からは、第１定着器５１においては定着時の用紙温度が１３０℃を超えるあたりから剥離不良が発生しやすくなることが明らかとなった。一方、第２定着器５２においては、上述の動作例１と同様に、定着時の用紙温度によらず剥離不良がほとんど発生しないことがわかった。
【００２５】
次に、第２の実験では、第２定着器５２の定着時における用紙温度と記録用紙表面の平滑性の関係を求めた。本実験においては、第２定着器５２の定着時における用紙温度を変化させながら、記録用紙表面の画像段差レベルを求めた。ここで画像段差レベルとは、記録用紙表面において、トナー像が形成されていないコート層表面とトナー像の表面との段差の度合い（図７参照）を示しており、この値が小さいほどトナー像がコート層に良好な状態で埋め込まれており、平滑性が高いことを示している。
図８はこの第２の実験の結果を示したグラフである。同図に示されているように、用紙温度がおよそ１３５℃を超えるようになると画像段差レベルが２．５，すなわち段差がほとんど見えないレベルとなり、１５０℃を超えるようになると段差そのものがほとんどなくなる。
【００２６】
また、上述のトナー材料とコート層の粘度の温度との相関を図９に示す。なお、図９に示されたグラフの縦軸は対数で示されている。コート層は、粘度が１×１０3Ｐａ・ｓ以上である場合に定着ベルト５２７から良好に剥離することが可能であり、１×１０2Ｐａ・ｓに近づくほどトナー像を埋め込みやすくなることが示されている。すなわち、第１定着器５１において良好な剥離性を得るためには、第１定着器５１の剥離時における用紙温度はおよそ１２５℃以下であることが望ましく、第２定着器５２において良好な平滑性を得るためには、第２定着器５２の定着時における用紙温度はおよそ１４０℃以上であることが望ましいということが同図から読み取れる。
【００２７】
以上の結果を総合すると、第１定着器５１及び第２定着器５２の最適な動作条件は図１０のようになる。これらの動作条件は、コート層の融点Ｔmと第１定着器５１の定着時における用紙温度（Ｔ1とする）及び第２定着器５２の定着時における用紙温度（Ｔ2とする）の関係により導かれるものである。第１の実験において、第１定着器５１の用紙温度Ｔ1が１３０℃以上となったときに剥離不良が発生しやすくなったのは、コート層が融点Ｔmに達して溶融状態となったためである。第１定着器５１には第２定着器５２の冷却装置５２３のような冷却手段が備わっていないため、コート層が溶融してしまうとそれが固化することなく第１定着器５１から引き剥がされるされることとなり、剥離性が低下してしまう。よって、第１定着器５１において良好な剥離性を実現するためには、第１定着器５１の定着時における用紙温度Ｔ1がコート層の融点Ｔmよりも低いことが望ましい。
一方、第２の実験において、第２定着器５２の用紙温度Ｔ2がおよそ１３５℃を超えるようになると画像段差が確認されにくくなったのは、コート層が融点Ｔmに達して溶融状態となり、コート層の溶融前に比べトナー像が埋め込まれやすくなったためである。よって、第２定着器５２において画像の良好な平滑性（良好な画質）を実現するためには、第２定着器５２の定着時における用紙温度Ｔ2がコート層の融点Ｔmよりも高いことが望ましい。
すなわち、良好な剥離性と良好な画質をともに実現するための動作条件においては、第１定着器５１の定着時における用紙温度Ｔ1，第２定着器５２の定着時における用紙温度Ｔ2，及びコート層の融点Ｔmの間には、Ｔ1＜Ｔm＜Ｔ2で示される関係が成り立つことがわかる。
【００２８】
また、図１１は、上述の動作条件の下で得られた出力画像のグロスを示しているが、同図に示されているように、図１０に示した動作条件を用いることで、コート紙モードを用いた場合においても、低光沢モードでは低グロス、高光沢モードでは高グロスの出力画像が得ることが可能となっている。また、本動作例においては、トナー画像のない白紙部においても、トナー画像のある部分と同様に、低光沢モードでは低グロス、高光沢モードでは高グロスとなっている。これは、コート層が第１定着器５１を通過する際には溶融しない一方、第２定着器５２を通過する際には溶融した後に冷却・固化されて平滑性を増すためである。
以上に示されたように、本動作例に基づいて画像形成装置１００を動作させることによって、第１定着器５１における用紙温度がコート紙のコート層の融点よりも低くかつ、第２定着器５２における用紙温度がコート紙のコート層の融点よりも高くなり、この結果、剥離不良を生じさせることなく、低光沢・高光沢ともに高品質な画像をコート紙に形成することが可能となる。
【００２９】
（２）第２実施形態
ところで、日本国内における銀塩写真のプリントサイズの需要は、その９割以上がＬ判サイズ（８９×１２７ｍｍ）となっているが、一般にＬ判サイズの写真には縁が存在せず、また光沢のあるものが好まれる。一方、Ｌ判よりも大きなサイズになると、上述したように低光沢プリントも好まれる。また、Ｌ判よりも大きなサイズになると、縁が存在することに特に違和感はなくなる。そのため、上述のように１台で低光沢プリントと高光沢プリントの両方に対応する画像形成装置においては、Ｌ判サイズで出力される場合には高光沢・縁なしで出力されることが望ましい。
そこで、本実施形態においては、上述の第１実施形態の画像形成装置１００を改良し、写真画質の画像出力において高光沢・縁なしのＬ判サイズの出力を実現する画像形成装置を提供する。
【００３０】
図１２は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置２００を示した図である。なお、同図において、第１実施形態の画像形成装置１００と同様の機能を有する部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態の画像形成装置２００は、裁断部６を備えており、さらに、画像形成モードとして上述の低光沢モード及び高光沢モードに加えて、Ｌ判サイズの画像出力を行う「Ｌ判モード」を備えている点が第１実施形態の画像形成装置１００と異なっている。裁断部６は、画像形成モードがＬ判モードの場合にのみ動作するものであり、低光沢モード及び高光沢モードの場合の画像形成装置２００の動作は、上述の第１実施形態の画像形成装置１００と同様である。そのため、以下では裁断部６の構成と、画像形成モードがＬ判モードである場合の画像形成装置２００の動作を中心に説明する。
【００３１】
図１３は裁断部６の構成を示した図である。ここで図１３は、裁断部６を図１２における矢印Ｚ方向から見た場合の平面図である。なお、説明の便宜上、ここでは図１３に示されたようにＸ方向及びＹ方向を定義する。
裁断部６は、搬送ロール６１と、搬送ロール６２と、搬送ロール６３と、搬送ロール６４と、カッター６５と、カッター６６と、排紙トレイ５６Ｃとを備えている。搬送ロール６１及び搬送ロール６２は軸を中心として図中矢印ａ方向に回転し、第２定着器５２より排出された記録用紙を制御部１０からの指示に応じてＸ方向に搬送するほか、カッター６５が記録用紙を裁断する場合には記録用紙の搬送を適切な位置で停止させる。カッター６５は、Ｙ方向に延びる２枚の刃を備えており、この２枚の刃は、図１２に示すように記録用紙の搬送経路を挟んで互いの刃先が対向する位置に設けられており、制御部１０からの指示に応じて刃先を図１２の紙面上下方向に互いに噛み合わせることで記録用紙を裁断する。
【００３２】
図１３の搬送ロール６３は、軸を中心として矢印ｂ方向に回転することで、カッター６５による裁断後に搬送ロール６２によって搬送されてきた記録用紙の搬送方向をＸ方向からＹ方向に転換する。カッター６６は、カッター６５と同様の２枚の刃を備えており、制御部１０からの指示に応じて記録用紙を裁断する。カッター６６により裁断された記録用紙は、搬送ロール６４によってＹ方向に搬送されて排紙トレイ５６Ｃに排出される。なお、画像形成モードが高光沢モードに設定されている場合には、記録用紙はカッター６５またはカッター６６によって裁断される必要がなく、搬送ロール６２によってＸ方向に搬送されてそのまま排紙トレイ５６Ｂに排出されることになる。
【００３３】
続いて、画像形成装置２００の動作について説明する。画像形成装置２００は、画像形成モードとしてＬ判モードが選択されている場合には、給紙部４にハガキサイズ（１００ｍｍ×２９６ｍｍ）の記録用紙を供給させ、このハガキサイズの記録用紙中央にＬ判サイズ（８９×１２７ｍｍ）のトナー像を上述した高光沢モードと同様の要領で形成し、その後記録用紙の４辺を裁断部６で裁断することで高光沢・縁なしのＬ判サイズの画像を出力する。このときの裁断部６における動作は、以下の通りである。
【００３４】
図１４は、ハガキサイズの記録用紙をＬ判サイズに裁断する場合の動作を示した図である。なお、同図においてＰは記録用紙を示しており、記録用紙Ｐにおける斜線部分は裁断されるべきＬ判サイズの大きさを示している。同図に示されているように、裁断部６へ搬送されてきた記録用紙Ｐは、まず、カッター６５によって「１」の位置でＹ方向に裁断される。その後、記録用紙Ｐは搬送ロール６１，６２によってＸ方向に搬送され、カッター６５によって「２」の位置でＹ方向に裁断される。このとき記録用紙Ｐの長辺は１２７ｍｍとなるよう制御されており、この辺長はＬ判サイズの長辺に一致する。
その後、記録用紙Ｐは、搬送ロール６２によって図１３のαで示された位置まで搬送された後、搬送ロール６３によって搬送方向をＹ方向へと変化させられる。そして、この記録用紙Ｐがカッター６６によって「３」及び「４」の位置でＸ方向に裁断される。このとき記録用紙Ｐの短辺は８９ｍｍとなるよう制御されており、この辺長はＬ判サイズの短辺に一致する。裁断された記録用紙Ｐは、搬送ロール６４に搬送されて排紙トレイ５６Ｃに排出される。
【００３５】
このようにして最終的に出力された記録用紙Ｐは、長辺１２７ｍｍ，短辺８９ｍｍのＬ判サイズとなっている。加えて、あらかじめ大きなサイズの記録用紙にＬ判サイズのトナー像を形成し、白紙部分を裁断しているため、画像の周囲に余白を作らず、縁なしでの出力を実現している。
以上に示されたように、本実施形態に基づいて画像形成装置２００を動作させることによって、低光沢・高光沢ともに高品質な画像形成を、剥離不良を生じさせることなく行うことに加え、高光沢・縁なしのＬ判サイズの画像形成が可能となる。
【００３６】
（３）変形例
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。以下にその例を示す。
【００３７】
上述の第２実施形態においては、低光沢モード、高光沢モード、及びＬ判モードの３種類の画像形成モードを用いて画像を出力できるとした。しかしながら、例えば画像形成装置における高光沢の画像形成をＬ判サイズの縁なしの態様に限定し、画像形成モードとして低光沢モードとＬ判モードのみが設定されているような態様とすることも可能である。このような態様とすれば、上述の第２定着器５２により定着が行われる記録用紙のサイズはハガキサイズに限定されるから、第２定着器５２の幅（記録用紙の搬送方向に垂直な方向）を上述の第２実施形態よりも小さくすることが可能となる。第２定着器５２の幅を小さくすることが可能となれば当然、定着ロール５２１や加圧ロール５２２を小型化することが可能となるから、内部の熱源ｈ１，ｈ２も小型化でき、消費電力を抑えることが可能となる。
【００３８】
なお、上述の第２実施形態においては、高光沢・縁なしの画像を形成する画像形成モードで出力される画像のサイズをＬ判サイズとしたが、もちろんこれはあくまでも一例であり、Ｌ判サイズ以外のサイズにて高光沢・縁なしの画像を形成する画像形成モードを設定することも当然可能である。
【００３９】
また、上述の第２実施形態においては、図１２，１３に示されているように、カッター６５，６６は板状の刃であると記載されているが、もちろんこのような形状に限定されるものではない。例えば、ローリングカッター等と称されるような、回転する円盤状の部材であってももちろん良い。
【００４０】
また、裁断部６における裁断の方法についても、上述の第２実施形態に示されたものに限定されない。例えば、Ｌ判モードの画像形成においてＬ判サイズを連続で出力するような場合であれば、ハガキサイズよりも大きなサイズの記録用紙を用い、１枚の記録用紙上に複数の画像データを配置した状態でトナー像を形成し、形成された各々の画像データに対応するトナー像を裁断部６がそれぞれ裁断することも可能である。また、もちろん、裁断部６を記録用紙をＬ判以外のサイズに裁断するように構成することも可能である。
【００４１】
また、上述の実施形態においては、説明の便宜上記録材を「記録用紙」と限定しているが、もちろん本発明は記録材を紙に限定するものではなく、例えばＯＨＰフィルム等のプラスティック等の種々の材料を用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像形成装置を示した図である。
【図２】同実施形態における第２定着器の構成を詳細に示した図である。
【図３】同実施形態の第１の動作例において行われた実験の結果を示したグラフである。
【図４】同動作例において行われた実験より求められた、第１定着器及び第２定着器の最適な動作条件を示した図である。
【図５】図４に示された動作条件の下で得られた出力画像のグロス（光沢度）を示した図である。
【図６】同実施形態の第２の動作例において行われた、第１の実験の結果を示したグラフである。
【図７】画像段差レベルを説明するための図である。
【図８】同動作例において行われた第２の実験の結果を示したグラフである。
【図９】同動作例に用いられるトナー材料とコート層の粘度の温度との相関を示した図である。
【図１０】同動作例において行われた実験より求められた、第１定着器及び第２定着器の最適な動作条件を示した図である。
【図１１】図１０に示された動作条件の下で得られた出力画像のグロス（光沢度）を示した図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る画像形成装置を示した図である。
【図１３】同実施形態における裁断部６の構成を示した図である。
【図１４】同実施形態において、ハガキサイズの記録用紙をＬ判サイズに裁断する場合の動作を示した図である。
【符号の説明】
【００４３】
１００…画像形成装置、１…コントロール部、１０…制御部、１１…操作部、２…画像読取部、３…画像形成部、３０１Ｙ，３０１Ｍ，３０１Ｃ，３０１Ｋ…感光体、３０２Ｙ，３０２Ｍ，３０２Ｃ，３０２Ｋ…帯電器、３０３Ｙ，３０３Ｍ，３０３Ｃ，３０３Ｋ…露光部、３０４Ｙ，３０４Ｍ，３０４Ｃ，３０４Ｋ…現像器、３０５Ｙ，３０５Ｍ，３０５Ｃ，３０５Ｋ…クリーナ、３０６Ｙ，３０６Ｍ，３０６Ｃ，３０６Ｋ…イレーズランプ、３０７Ｙ，３０７Ｍ，３０７Ｃ，３０７Ｋ…１次転写ロール、３０８…中間転写ベルト、３０９…駆動ロール、３１０…２次転写ロール、３１１…対向ロール、４…給紙部、４１…用紙カセット、４２…フィードロール、４３…搬送ロール、５…定着・排紙部、５１…第１定着器、５２…第２定着器、５２１…定着ロール、５２２…加圧ロール、５２３…冷却装置、５２４…剥離ロール、５２５…剥離部材、５２６…ステアリングロール、５２７…定着ベルト、５２８…排出ロール、５３…排紙切替部、５４Ａ，５４Ｂ…搬送路、５５Ａ，５５Ｂ…排紙ロール、５６Ａ，５６Ｂ，５６Ｃ…排紙トレイ、６…裁断部、６１，６２，６３，６４…搬送ロール、６５，６６…カッター。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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