(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を形成する面に樹脂層が形成されたシート状の記録材に、当該記録材のサイズより小さい画像領域を有するトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像形成手段によりトナー像が形成された記録材を、当該記録材に形成されたトナー像の画像領域に応じたサイズに裁断する裁断手段と、
前記裁断手段により裁断された記録材を加熱および加圧して、前記樹脂層とトナー像の段差を低減させる加熱手段と
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
トナー像が形成される前記記録材のサイズより小さい画像領域を有する複数の画像データを、それぞれが重ならず、かつ、当該記録材のサイズに収まるような位置に配置する配置手段を備え、
前記トナー像形成手段は、前記配置手段が行った配置に基づいてトナー像を形成し、
前記裁断手段は、トナー像が形成された記録材を、前記複数の画像データのそれぞれの画像領域に応じたサイズで裁断する
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】
前記トナー像形成手段は、
前記記録材にトナー像を転写する転写手段と、
前記転写手段によりトナー像が転写された記録材を加熱して当該記録材に形成されたトナー像を定着させる定着手段とを備え、
前記加熱手段が前記記録材を加熱する温度は、前記定着手段が前記記録材を加熱する温度以上である
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
画像形成装置が、トナー像を形成する面に樹脂層が形成されたシート状の記録材に画像を形成する画像形成方法であって、
前記記録材に、当該記録材のサイズより小さい画像領域を有するトナー像を形成するトナー像形成過程と、
前記トナー像形成過程においてトナー像が形成された記録材を、当該記録材に形成されたトナー像の画像領域に応じたサイズに裁断する裁断過程と、
前記裁断ステップにおいて裁断された記録材を加熱および加圧して、前記樹脂層とトナー像の段差を低減させる加熱過程と
を有することを特徴とする画像形成方法。
【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係り、特に、高光沢かつ縁なしの画像を形成するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルスチルカメラの普及に伴い、デジタルスチルカメラで撮影した写真画像を街のコンビニエンスストアや写真店等で気軽にプリントアウトしたいという要請が高まっている。また、一般に、印画紙等に形成される写真画像は高光沢かつ縁なしの仕上げ（以下「写真画質」という。）が好まれている。そのため、写真画質の画像を簡単かつ低コストに形成することのできる技術が求められている。
【０００３】
かかる技術の一例としては、特許文献１に記載された電子写真方式の画像形成装置を挙げることができる。特許文献１に記載の画像形成装置は、用紙を定着ベルトに密着させながら加熱および冷却することで画像を高光沢にするとともに、用紙の４辺を定着後に裁断することで、写真画質の画像を容易に得ることを実現している。
【０００４】
電子写真方式の画像形成装置を用いて写真画質の画像を形成するためには、セルロース等の基材部分の表面に種々の樹脂層がコーティングされた用紙（以下「コート紙」という。）を用いるのが望ましい。このような用紙を用いることで、印画紙と同様の光沢を得ることができ、同時に、定着時にトナーが軟化した樹脂層に埋め込まれることによって、トナーに起因する表面の凹凸を低減させることができる。加えて、コート紙の樹脂層が表面からの透気性を失わせるので、基材部分の吸湿により用紙の基材部分が膨張してカールしたり、カールに伴ってトナー像が引っ張られてひび割れが生じたりしてしまうことを防止することもできる。
【０００５】
また、画像形成の生産性やコストを考慮した場合には、大きなサイズの用紙を裁断し、複数枚に分割して用いることが望ましいと言える。これは、一般に、あるサイズ（例えばＡ５サイズ）の画像を２枚形成するよりもそのサイズの倍のサイズ（例えばＡ４サイズ）の画像を１枚形成するほうが短時間で済み、また、用紙の単位面積当たりの単価は大判の用紙ほど安くなるからである。電子写真方式の画像形成プロセスにおいて用紙を裁断するタイミングとしては、転写前（例えば、特許文献２参照）または定着後（例えば、特許文献１および３参照）が考えられる。しかし、用紙搬送や画像形成の容易さを考慮した場合、用紙を裁断するタイミングは転写前よりも定着後のほうが望ましい。特に、特許文献１の段落０００７にも記載されているように、電子写真方式で縁なしの画像を得るためには、あらかじめ余白のある画像を形成し、定着後に余白部を裁断する構成が好適である。
【特許文献１】特開２００４−１０９９００号公報
【特許文献２】特開平１１−８４７７７号公報
【特許文献３】特開２００２−３６２８２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述のような樹脂層を設けた用紙を用いる場合、トナー像の定着にはより高い熱量が必要となる。しかし、このような用紙を高温で加熱すると、基材部分に含まれる水分や気体が膨張し、加熱されて軟化した樹脂層の表面を突き破ったり膨らませたりしてしまう、いわゆる「ブリスタ」という現象が起こる。ブリスタは用紙の表面に無数の凹凸を生じさせて美観を損ねるため、特に写真画質の画像においては重大な画質欠陥となる。
【０００７】
つまり、コート紙を用いて写真画質の画像を形成するためには、トナーを良好に埋め込むと同時にブリスタを抑制するような温度で定着処理を行う必要がある。しかしながら、トナーが良好に埋め込まれる温度とブリスタの発生しやすくなる温度は非常に接近していたため、従来は良好な画質を安定的に維持することが困難であった。
【０００８】
本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ブリスタを良好に抑制しながら高光沢かつ縁なしの画像を安定的に得るための技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の目的を達成するために、本発明は、トナー像を形成する面に樹脂層が形成されたシート状の記録材に、当該記録材のサイズより小さい画像領域を有するトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記トナー像形成手段によりトナー像が形成された記録材を、当該記録材に形成されたトナー像の画像領域に応じたサイズに裁断する裁断手段と、前記裁断手段により裁断された記録材を加熱および加圧して、前記樹脂層とトナー像の段差を低減させる加熱手段とを備える画像形成装置を提供する。
かかる画像形成装置によれば、加熱手段による加熱処理を行う前に記録材を裁断され、記録材のサイズが小さくなるので、ブリスタを引き起こす記録材内部（特に中心部）の水分や気体が容易に外部へと発散される。
【００１０】
なお、本発明に係る画像形成装置は、トナー像が形成される前記記録材のサイズより小さい画像領域を有する複数の画像データを、それぞれが重ならず、かつ、当該記録材のサイズに収まるような位置に配置する配置手段を備え、前記トナー像形成手段は、前記配置手段が行った配置に基づいてトナー像を形成し、前記裁断手段は、トナー像が形成された記録材を、前記複数の画像データのそれぞれの画像領域に応じたサイズで裁断する構成であると、より好適である。このようにすれば、１枚の記録材から複数の画像が形成されるので、画像形成の生産性を高めることができる。
【００１１】
さらに、前記トナー像形成手段は、前記記録材にトナー像を転写する転写手段と、前記転写手段によりトナー像が転写された記録材を加熱して当該記録材に形成されたトナー像を定着させる定着手段とを備え、前記加熱手段が前記記録材を加熱する温度は、前記定着手段が前記記録材を加熱する温度以上であることが望ましい。また、このとき加熱手段が記録材を加熱する温度は、記録材の表面の樹脂層が軟化する程度であることが望ましい。このようにすれば、記録材に転写されたトナー像が定着手段により一旦定着された状態で裁断が行われ、その後、加熱手段によって、トナー像を記録材表面の層に埋め込み、かつ、裁断に伴って生じた裁断面近傍のひび割れをなくすような処理が行われる。
【００１２】
なお、本発明は、上述の画像形成装置が行う画像形成方法としても特定され得る。すなわち、この画像形成方法は、トナー像を形成する面に樹脂層が形成されたシート状の記録材に、当該記録材のサイズより小さい画像領域を有するトナー像を形成するトナー像形成過程と、前記トナー像形成過程においてトナー像が形成された記録材を、当該記録材に形成されたトナー像の画像領域に応じたサイズに裁断する裁断過程と、前記裁断ステップにおいて裁断された記録材を加熱および加圧して、前記樹脂層とトナー像の段差を低減させる加熱過程とを有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、本発明によれば、ブリスタを良好に抑制しながら高光沢かつ縁なしの画像を安定的に得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。ここでは、中間転写ベルトを用いてイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成する、いわゆるタンデム方式のカラー画像形成装置を例に説明する。しかしながら、もちろん、本発明において用いられるトナーや転写方式はかかる態様に限定されるものではない。
【００１５】
［１．構成］
図１および図２は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の構成を示した図である。図１は画像形成装置１００の構成を概略的に示したブロック図であり、図２は画像形成装置１００の各部の構成をより詳細に示した図である。なお、図２においては、操作部７と制御部８の図示を省略している。
【００１６】
画像形成装置１００の構成は、トナー像形成部１と、給紙部２と、一次定着部３と、搬送切替部４と、裁断部５と、二次定着部６と、操作部７と、制御部８とに大別される。この画像形成装置１００は、高光沢かつ縁なしの写真画質の画像を形成することが可能である。そのため、画像形成装置１００は、写真フィルムを印画紙に印画する如く画像データを用紙にプリントする、いわゆるデジカメプリント（写真画質プリント）に好適に用いられる。以下では図１および図２を始めとする図面を参照しつつ、画像形成装置１００の各部の構成について説明する。
【００１７】
トナー像形成部１は、作像ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、中間転写ベルト１１と、駆動ロール１２と、二次転写ロール１３と、バックアップロール１４とを備える。なお、作像ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの各符号の末尾に付されたアルファベットは、単にトナーの色を示すだけのものであり、各ユニットの符号は異なっているものの、その構成に大きな違いはない。そこで、以下の説明においては、これらのアルファベットを適宜省略して「作像ユニット１０」と総称することがある。同様に、作像ユニット１０の各部についても、そのアルファベットを適宜省略して説明する。
【００１８】
作像ユニット１０は、感光体ドラム１０１と、帯電器１０２と、露光器１０３と、現像器１０４と、一次転写ロール１０５と、ドラムクリーナ１０６と、除電装置１０７とを備える。感光体ドラム１０１は表面に光導電層の形成された像担持体であり、図２中の矢印Ａ方向に回転される。帯電器１０２は感光体ドラム１０１表面に所定の電位差を生じさせ、これを一様に帯電する。露光器１０３はレーザダイオード等のビーム発光源を備えており、帯電された感光体ドラム１０１表面にビーム光を照射させることで照射部分の電荷を消失させ、入力された各色の画像データに応じた静電潜像を形成する。現像器１０４はＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋのいずれかの色のトナーを備えており、感光体ドラム１０１表面の静電潜像にトナーを付与することでトナー像を作像する。なお、本実施形態においては、スチレンアクリルを主成分とした溶融温度が約１１０℃、粘度が約１０4Ｐａのトナーを用いている。一次転写ロール１０５は中間転写ベルト１１を介して感光体ドラム１０１と対向し、この対向する位置においてトナー像を中間転写ベルト１１に転写する。転写されたトナー像は図２中の矢印Ｂ方向に搬送される。
【００１９】
ドラムクリーナ１０６は、トナー像を転写された後に感光体ドラム１０１表面に残留している未転写のトナーを回収する。除電装置１０７は感光体ドラム１０１表面を除電する。すなわち、ドラムクリーナ１０６および除電装置１０７は、感光体ドラム１０１から不要なトナーや電荷を除去し、感光体ドラム１０１が次の画像形成プロセスを行えるように準備をするものである。
【００２０】
中間転写ベルト１１は無端のベルト部材である。中間転写ベルト１１は駆動ロール１２により図２中の矢印Ｂ方向に回転され、画像形成ユニット１０において作像されたトナー像を二次転写ロール１３により形成されるニップ領域に搬送する。二次転写ロール１３はそのシャフトを介して電気的に接地（アース）されており、図示せぬ電源の接続されたバックアップロール１４との間に電位差を生じさせる。中間転写ベルト１１表面のトナー像はこの電位差によって移動され、二次転写ロール１３とバックアップロール１４の対向する位置（以下「二次転写位置」という。）において給紙部２から供給された用紙の表面に付着する。
【００２１】
給紙部２は、用紙トレイ２０、２１と、複数の搬送ロール２２と、レジストロール２３とを備える。用紙トレイ２０、２１はそれぞれ異なる種類の用紙を収容しており、各トレイの用紙はサイズや紙質が異なっている。搬送ロール２２は用紙トレイ２０、２１から供給される用紙を搬送する。レジストロール２３は用紙が二次転写位置に突入するタイミングを調整する。
【００２２】
ここで、本実施形態において用いられる用紙について説明する。本実施形態においては、用紙として「普通紙」と「コート紙」という２種類の記録材を用いている。ここで普通紙とは、画像形成に通常用いられるいわゆるＰＰＣ（Plain Paper Copier）用紙のことであり、主にセルロースからなる用紙である。また、コート紙とは、ＰＰＣ用紙と同様のセルロース等を基材層として用い、その上下に種々の層をコーティングした用紙である。
【００２３】
図３は、コート紙の構成を示した断面図である。同図に示すように、コート紙は基材層Ｌ1、防湿層Ｌ2および受像層Ｌ3からなる。防湿層Ｌ2は例えばポリエチレン等の樹脂からなり、基材層Ｌ1の両面に形成されている。防湿層Ｌ2の厚さはいずれも数μｍ程度である。防湿層Ｌ2が基材層Ｌ1への水分の浸入を妨げるにより、コート紙は高湿環境下にあっても基材層Ｌ1が水分を含んでカールするのを防いでいる。また、受像層Ｌ3は例えばポリエステル等の熱可塑性樹脂を主成分とする層であり、トナー像が形成される面（記録面）に形成されている。受像層Ｌ3の厚さは５〜２０μｍ程度、より望ましくは１０μｍ程度である。受像層Ｌ3の溶融温度は１３０℃程度である。
【００２４】
本実施形態においては、用紙トレイ２０に収容された用紙は普通紙であり、用紙トレイ２１に収容された用紙はコート紙であるとする。また、コート紙のサイズはＡ４サイズ（２１０×２９７ｍｍ）であるとする。もちろん、これらは単なる一例であり、収容する用紙のサイズや種類は任意である。
【００２５】
ここで画像形成装置１００の各部の説明に戻る。一次定着部３は、二次転写位置においてトナー像を転写された用紙を加熱および加圧することによりトナー像を定着させる。一次定着部３は、図４に示すように、定着ロール３０と、加圧ベルト３１と、加圧パッド３２とを備える。
【００２６】
定着ロール３０は、例えばアルミニウムからなる厚さ１．５ｍｍ，外径２５ｍｍ，長さ３８０ｍｍのコア３０１表面に、ゴム硬度（ＪＩＳ−Ａ）が３３°程度のシリコーンゴムからなる弾性体層３０２を厚さ０．５ｍｍ，長さ３２０ｍｍに被覆し、さらに弾性体層３０２の表面に厚さ３０μｍのＰＦＡ（四フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂）チューブからなる離型層３０３を被覆してなるロール状部材である。定着ロール３０の内部には、例えばハロゲンランプ等の熱源３０４が設けられており、この熱源３０４が定着ロール３０の表面温度が所定の温度となるように内部から加熱している。定着ロール３０が用紙を加熱する温度はトナーの溶融温度に依存するが、本実施形態においては１２０〜１４０℃程度である。
【００２７】
加圧ベルト３１は、厚さ７５μｍ、外径３０ｍｍ、長さ３３０ｍｍのポリイミドベルトの表面に厚さ３０μｍのＰＦＡチューブからなる離型層を形成したベルト状部材である。加圧パッド３２は、加圧ベルト３１を内部から付勢して定着ロール３０との間にニップ領域を形成させる。加圧パッド３２が付勢する荷重は例えば３３６Ｎであり、このときのニップ幅は約６．５ｍｍである。
【００２８】
搬送切替部４は、切替部材４０と、搬送ロール４１、４２とを備える。切替部材４０は一次定着部３の上部に回動可能に設けられており、一次定着部３から排出された用紙の搬送方向を右方向または左方向に切り替える。左方向に搬送された用紙は搬送ロール４１によって排紙トレイＴ1へと排出され、右方向に搬送された用紙は搬送ロール４２によって裁断部５へと搬送される。
【００２９】
裁断部５は、用紙を搬送方向（図２中の矢印Ｃ方向）に切断するスリッター５０と、用紙を搬送方向に直交する方向に切断するレシプロカッター５１、５２と、用紙を搬送する複数の搬送ロール５３とを備えており、用紙を搬送するとともに裁断する。各部の詳細は以下の通りである。
【００３０】
図５は、スリッター５０を用紙が進入する方向から示した図である。スリッター５０はシャフト５０１、５０２を備え、このシャフト５０１、５０２の適当な位置に回転刃５０３ａ〜５０３ｈ、搬送ロール５０４ａ〜５０４ｈおよび付勢ばね５０５ａ〜５０５ｄを設けた構成となっている。回転刃５０３ｅ〜５０３ｈはシャフト５０２に固定されており、図示せぬ駆動装置により回転されるシャフト５０２とともに回転する。回転刃５０３ｅと５０３ｆおよび回転刃５０３ｇと５０３ｈの間隔は、ともに８９ｍｍとなっている。なお、回転刃５０３ｆと５０３ｇの間隔は１６ｍｍとなっている。回転刃５０３ａ〜５０３ｄはシャフト５０１の軸方向に対して摺動可能に設けられているが、付勢ばね５０５ａ〜５０５ｄによって付勢され、回転刃５０３ｅ〜５０３ｈのそれぞれに押し付けられて位置を固定されている。対向して接している回転刃どうしの接触圧は３〜１０Ｎであり、それぞれのラップ代（しろ）は、いずれも１ｍｍ前後である。搬送ロール５０４ａ〜５０４ｈはシャフト５０１または５０２に固定されており、裁断時の用紙の搬送を補助する。
【００３１】
図６は、レシプロカッター５１の構成を示した斜視図である。レシプロカッター５１は固定刃５１１と可動刃５１２とを備える。可動刃５１２は図示せぬ駆動装置により上下動される。固定刃５１１は下方に移動した可動刃５１２と適切に噛み合う位置に固定されている。
なお、レシプロカッター５２もレシプロカッター５１と同様の構成を有している。レシプロカッター５１と５２の間隔は１２７ｍｍとなっている。
【００３２】
続いて、二次定着部６の構成を図７を用いて説明する。二次定着部６は、定着ロール６０と、加圧ロール６１と、定着ベルト６２と、冷却器６３と、剥離ロール６４と、ステアリングロール６５と、搬送ロール６６とを備える。定着ロール６０は、熱伝導性の高い金属製のコア６０２の周囲にＰＦＡチューブ等からなる離型層６０３を形成してなるロール部材であり、コア６０２の内部にハロゲンランプ等の熱源６０１を備える。定着ロール６０は図示せぬ駆動装置によって図中Ｄ方向に回転されるとともに、その表面を所定の温度（本実施形態においては１４０〜１６０℃）となるように加熱する。
【００３３】
加圧ロール６１は、熱伝導性の高い金属製のコア６１２の周囲にゴム硬度（ＪＩＳ−Ａ）４０°程度のシリコーンゴム等からなる弾性体層６１３が被覆されており、その表面には定着ロール６０の離型層６０３と同様の離型層６１４が形成されている。また、コア６１２の内部にはハロゲンランプ等の熱源６１１が備わっている。加圧ロール６１は図示せぬ駆動装置によって図中Ｅ方向に回転されるとともに、その表面を所定の温度（本実施形態においては１４０〜１６０℃）となるように加熱する。
【００３４】
定着ベルト６２は例えば熱硬化型ポリイミド製の無端状フィルムの表面にフッ素ゴムやシリコーンゴムによる平滑性の高い被覆層が形成されたベルト部材であり、定着ロール６０、剥離ロール６４およびステアリングロール６５に張架されて定着ロール６０に従動して回転される。被覆層は、望ましくは３５μｍ程度であり、基材となるポリイミドは、望ましくは７５μｍ以上である。
【００３５】
冷却器６３は、定着ロール６０と剥離ロール６４との間の定着ベルト６２の内周面に接しており、定着ベルト６２の熱を吸収することによって加熱された用紙を冷却する。冷却器６３としては、例えばアルミニウム製の空冷式ヒートシンクを用いることができる。冷却器６３の冷却温度は用いられるトナーや用紙の種類に応じて異なるが、用紙の記録面がおよそ６０〜８０℃となるように冷却することが望ましい。
【００３６】
剥離ロール６４は定着ベルト６２の移動に従動して回転する。剥離ロール６４が定着ベルト６２を巻き付けながら張架することで、用紙は用紙自体の剛性によって定着ベルト６２から自然に剥離される。定着ベルト６２から剥離された用紙は、搬送ロール６６によって搬送されて排紙トレイＴ2へと排出される。
ステアリングロール６５は定着ベルト６２を張架するとともに、定着ベルト６２を連続的に循環移動させたときに生じる偏り（定着ベルト６２がステアリングロール６５のいずれかの端部の方向へ移動する現象）を修正する。
【００３７】
操作部７は図示せぬタッチパネル式のディスプレイやハードボタンを備え、操作者の入力を受け付ける。操作者の入力内容は制御部８に供給される。本実施形態においては、操作者は操作部７を介して画像形成モードを指示することが可能なように構成されている。本実施形態における画像形成モードには、普通紙に画像を形成する「ノーマルモード」とコート紙に画像を形成する「写真画質モード」の２種類がある。「写真画質モード」においては、画像はいわゆるＬ判サイズ（８９×１２７ｍｍ）で形成される。なお、操作部７の機能は、コンピュータ等の外部装置に代行されてもよい。
【００３８】
制御部８は図示せぬＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、メモリおよび通信インターフェース等を備えており、上述した画像形成装置１００の各部の動作を制御する。制御部８は操作者の入力に応じて画像形成装置１００の各部を動作させ、図示せぬ外部装置より供給された画像データに基づいた画像を用紙に形成させる。
【００３９】
［２．動作］
以上の構成のもと、画像形成装置１００は入力された画像データに基づき、画像形成モードに応じた動作を行って画像を形成する。「ノーマルモード」においては、画像形成装置１００は普通紙を用いて画像形成を行う。このとき、制御部８は給紙部２に普通紙を供給させ、搬送切替部４にトナー像転写後の用紙を左方向に搬送させる。つまり、ノーマルモードにおいては、普通紙に対して一次定着部３のみによって定着処理が施され、画像が形成された普通紙は排紙トレイＴ1に排出される。
【００４０】
一方、「写真画質モード」においては、画像形成装置１００はコート紙を用いて画像形成を行うとともに、一次定着部３および二次定着部６を用いて２段階の定着処理を施す。一次定着部３における定着処理（一次定着処理）はトナー像を溶融させてコート紙の表面に定着させるための処理であり、二次定着部６における定着処理（二次定着処理）はトナー像を軟化したコート紙の受像層Ｔ3に埋め込んでコート紙表面を高平滑に仕上げるための処理である。二次定着部６においては、定着ロール６０および加圧ロール６１がコート紙を加熱して受像層Ｔ3を軟化させ、その後、冷却器６３によって高平滑の定着ベルト６２に密着した状態で冷却されることで、コート紙の表面が高平滑に仕上げられる。
【００４１】
ここで、写真画質モードにおける定着処理について説明する。図８は、各段階の定着処理後における用紙の表面性状を示した断面図である。図８（１）に示すように、一次定着処理が終わった段階では、トナー像ＩＭはコート紙の受像層Ｌ3表面に付着しただけの状態となっている。そのため、コート紙の表面においては、トナー像の形成されている領域とそうでない領域との間で段差ｄが生じ、この段差ｄが微小な凹凸となって表れる。コート紙の表面に凹凸があると光の反射・散乱が不均一となり、結果的にコート紙表面の光沢度を低下せしめる。ゆえに、この段階のコート紙表面は光沢度の低い状態にある。
【００４２】
一次定着処理の後で二次定着処理が施されると、図８（２）に示すようにトナー像ＩＭがコート紙の受像層Ｌ3に埋め込まれた状態となる。これは、二次定着部６がコート紙を加熱する温度が一次定着部３のそれよりも高く、受像層Ｌ3が軟化する程度の温度だからである。トナー像ＩＭが埋め込まれることによってコート紙表面からは段差が消失するので、二次定着後のコート紙表面は、二次定着処理の前よりも光沢度の高い状態となる。
【００４３】
また、写真画質モードにおいては、画像形成装置１００は１枚のＡ４サイズ（２１０×２９７ｍｍ）のコート紙に４枚のＬ判サイズ（８９×１２７ｍｍ）の画像が形成されるように領域の分割を行う。このとき制御部８は、入力された４枚分の画像データがＡ４サイズ１枚分となるような配置を行うとともに、裁断部５を制御してコート紙の裁断を行わせる。なお、入力される画像データは、もともとＬ判サイズであってもよいし、異なるサイズであってもよい。画像データがＬ判サイズと異なるときには、裁断後にＬ判サイズとなるように拡大または縮小する。
【００４４】
図９は、写真画質モードにおいて用紙が裁断される様子を示した図である。同図においては、斜線で示した領域は画像領域、すなわちトナー像が形成される領域を示しており、破線ｌ1〜ｌ8は用紙の裁断位置を示している。裁断部５の回転刃５０３ａおよび５０３ｅは、用紙を破線ｌ1の位置で裁断し、同様に、回転刃５０３ｂおよび５０３ｆ、回転刃５０３ｃおよび５０３ｇならびに回転刃５０３ｄおよび５０３ｈは、それぞれ破線ｌ1、ｌ2、ｌ3およびｌ4の位置で用紙を裁断する。また、裁断部５のレシプロカッター５１は、用紙を破線ｌ5およびｌ7の位置で裁断し、レシプロカッター５２は、用紙を破線ｌ6およびｌ8の位置で裁断する。
【００４５】
なお、図９においては、トナー像はＬ判サイズよりも若干大きく（具体的には各辺２ｍｍ程度）形成されている。これは、用紙の搬送タイミングや裁断タイミングのずれによって画像の縁部に余白が入り込んでしまうことを防ぐためである。しかしながら、もちろん、各々のトナー像による画像領域はＬ判サイズと等しくてもよい。
【００４６】
以上のように画像を形成することで、本実施形態の画像形成装置１００は、写真画質モードにおいて１枚のＡ４サイズの用紙から４枚のＬ判サイズの画像を形成することができる。そのため、画像形成装置１００は、１枚当たりの画像形成を高速かつ低コストにて行うことが可能となる。
【００４７】
また、本実施形態の画像形成装置１００によれば、裁断部５が用紙を裁断した後に二次定着部６が受像層Ｌ3を軟化させる程度の温度で定着処理を行うことにより、裁断時に裁断面の近傍でトナーや受像層Ｌ3にひび割れが生じたとしても、このひび割れを解消させることが可能となっている。
【００４８】
さらに、本実施形態の画像形成装置１００によれば、ブリスタの発生を良好に抑制することが可能となっている。この効果は、二次定着の前に裁断して用紙をより小さいサイズにすることで、ブリスタの原因となる水分や気体の「逃げ道」が確保されることによって奏されると推察される。この推察の当否を検証すべく、本発明者は以下の実験を行った。
【００４９】
〈実験１〉
本実施形態の画像形成装置１００を用いて、二次定着部６の定着ロール６０および加圧ロール６１の表面温度を変化させながら用紙の表面性状を評価する実験を行った。この実験には、Ａ４サイズのコート紙を用い、一方は中央にカミソリで切れ込み（図１０参照）を入れた状態で画像形成を行い、もう一方は何もしない（切れ込みを入れない）状態で画像形成を行った。このとき用紙表面に形成したトナー像は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色のトナーにより形成されたブラック（プロセスブラック）のパッチ画像である。
【００５０】
本実験で用いた二次定着部６の構成を詳細に示す。定着ロール６０および加圧ロール６１は、ともに幅３２０ｍｍ、外径５０ｍｍであり、コア（６０２、６１２）は肉厚７ｍｍのアルミニウムである。また、加圧ロール６１の弾性体層６１３のゴム硬度は６０°である。熱源６０１の電力は５００Ｗ、熱源６１１の電力は３５０Ｗであり、加圧ロール６１の表面温度は定着ロール６０の表面温度よりも１０℃程度低くなるように設定してある。定着ロール６０と加圧ロール６１が用紙に与える荷重は、２１５０Ｎである。定着ベルト６２は、幅３２０ｍｍ、厚さ８０μｍのポリイミドからなり、ゴム硬度４７°のシリコーンゴムの被覆層を有している。定着ベルト６２の搬送速度は５０ｍｍ／ｓである。
【００５１】
図１１に本実験の結果を示す。同図において、横軸は定着ロール６０の表面温度を示しており、縦軸は定着後のトナーの段差（図８参照）のレベルを示している。このレベルが約２以下になると、段差は人間の目に視認できない程度となる。また、温度Ｔ1は切れ込みのないコート紙においてブリスタが発生し始める温度であり、温度Ｔ2は切れ込みのあるコート紙においてブリスタが発生し始める温度である。なお、いずれの場合においても、ブリスタは用紙の中心部に多く発生し、縁部に発生することは少なかった。
【００５２】
この実験結果から明らかなように、コート紙に切れ込みを入れた場合には、ブリスタの発生する温度を切れ込みのない場合に比べて１０℃程度高めることが可能となった。つまり、コート紙に切れ込みを入れた場合には、定着ロール６０を１４０℃以上Ｔ2未満の温度となるように制御することで、トナーによる段差とブリスタの両方を抑制することができた。一方、コート紙に切れ込みを入れない場合には、段差のレベルが２以下になる温度とブリスタの発生し始める温度とがほとんど等しいために、段差とブリスタの両方を抑制するような温度制御が非常に困難であることがわかる。
【００５３】
〈実験２〉
本実験においては、上述の実験１と同様の構成を用いながら、用紙を異ならせて評価を試みた。本実験においては、Ａ４サイズのコート紙１枚とＬ判サイズのコート紙４枚を用いてそれぞれの表面性状を評価した。なお、Ｌ判サイズのコート紙は、Ａ４サイズとほぼ同じサイズになるように、縦横にそれぞれ２枚ずつ並べた状態で画像形成を行った。つまり、この用紙の状態は、本実施形態の写真画質モードにおける二次定着前の状態により近いものである。
【００５４】
図１２に本実験の結果を示す。同図より明らかなように、本実験においても、用紙をＬ判サイズ４枚にすることによってブリスタの発生し始める温度（Ｔ3およびＴ4）を１０℃程度高めることが可能となった。ゆえに、二次定着前に用紙を裁断することによって、定着後に裁断する場合よりも段差とブリスタの抑制を容易に行えることが明らかとなった。
【００５５】
これらの実験結果に基づいて、本発明の作用を考察する。上述のように、ブリスタは用紙の中心部に多く発生することから、用紙の縁部においては、基材層Ｌ1に含まれる水分や気体が、基材層Ｌ1の露出している端部から外部へと発散していると認められる。つまり、ブリスタは、一次定着や二次定着の過程において用紙の端部に到達することができなかった水分や気体によって引き起こされるものと認められる。
【００５６】
ここにおいて、用紙を裁断するという処理は、水分や気体を用紙の端部に到達するまでの経路、言わば水分や気体の「逃げ道」を短くすることに通じる。それゆえ、用紙を裁断した場合には、水分や気体が外部に発散される割合が高まり、定着ロール６０が比較的高温になるまでブリスタが発生しにくくなる。つまり、以上の実験により、二次定着の前に用紙をより小さいサイズに裁断することで、ブリスタの原因となる水分や気体の「逃げ道」が確保され、ブリスタが発生しにくくなることが立証された。
【００５７】
［３．変形例］
ここまでは、一の好適な実施形態を例示して本発明を説明した。しかしながら、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。そこで、ここではその変形例の一部を説明する。
【００５８】
上述の実施形態においては、いわゆるタンデム方式のカラー画像形成装置を用いて説明を行ったが、本発明はその他の画像形成装置に対しても適用可能である。例えば、画像形成装置はいわゆるロータリー現像方式であってもよいし、トナーが４色以外であってもよい。要するに、本発明は、用紙にトナー像が形成された後であって、かつ、用紙を高平滑にするための処理（二次定着処理）を行う前までに用紙を裁断することが可能な構成であれば、いかなる画像形成装置に用いてもよい。
【００５９】
ゆえに、画像形成装置の細部についても変形可能である。例えば、上述の実施形態はレシプロカッターを２台備える構成であったが、１台であっても用紙をＬ判サイズに裁断することも可能である。このようにすれば、画像形成装置を小型化できるなどの利点はあるものの、この場合には用紙の搬送速度や裁断タイミングに応じて用紙のサイズが変化してしまうため、形成される画像の寸法精度を良好に保つのが困難であるという欠点を有する。
【００６０】
また、用紙を搬送方向に直交する方向に裁断する手段としては、上述のレシプロカッターの他に図１３のようなサーキュラーカッターを用いることができる。図１３のサーキュラーカッター５１ａは、板状の固定刃５１１ａと回転する円盤状の可動刃５１２ａとを備えており、可動刃５１２ａが固定刃５１１ａに沿って往復運動することにより用紙を裁断するものである。
【００６１】
また、上述の実施形態においては、Ａ４サイズのコート紙を裁断して４枚のＬ判サイズに分割する構成を示したが、用紙を裁断する態様はこれに限定されない。例えば、Ａ３サイズ（２９７×４２０ｍｍ）のコート紙を裁断して８枚のＬ判サイズに分割してもよいし、分割後の画像がＬ判サイズとは異なるサイズになるようにしてもよい。図１４では一例として、ハガキサイズ（１００×１５０ｍｍ）の用紙をＬ判サイズに裁断する場合の例を示す。同図において、斜線で示した領域は画像領域であり、破線は裁断される位置を示している。
【００６２】
なお、このように、上述した実施形態と異なる位置で裁断する場合には、スリッター５０やレシプロカッター５１、５２の刃を適当な位置に変更する必要があるが、用紙や画像のサイズに応じて刃の位置が変化する構成としてもよい。このようにすれば、種々のサイズの用紙を用いて種々のサイズの画像を形成することができる。
【００６３】
また、上述の実施形態でいうところの「写真画質モード」において用いられる用紙は、図３を用いて説明したコート紙に限定されない。本発明において、用紙、すなわち記録材とは、基材層の透気性を妨げるような層を有するものであればいかなる用紙であってもよい。このような用紙を用いた場合にブリスタを抑制する効果を奏するからである。また、上述の透気性を妨げるような層は、一般に樹脂により形成されているものが多いが、必ずしも樹脂である必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成を示したブロック図である。
【図２】画像形成装置の構成を詳細に示した図である。
【図３】同実施形態において用いられるコート紙の構成を示した断面図である。
【図４】画像形成装置の一次定着部を示した図である。
【図５】一次定着部のスリッターの構成を示した図である。
【図６】一次定着部のレシプロカッターの構成を示した斜視図である。
【図７】画像形成装置の二次定着部の構成を示した図である。
【図８】各段階の定着処理後における用紙の表面性状を示した断面図である。
【図９】同実施形態の写真画質モードにおいて用紙が裁断される様子を示した図である。
【図１０】カミソリで切れ込みを入れた状態の用紙を示した図である。
【図１１】実験結果を示した図である。
【図１２】実験結果を示した図である。
【図１３】レシプロカッターの変形例として用いられるサーキュラーカッターの構成を示した図である。
【図１４】ハガキサイズの用紙をＬ判サイズに裁断する様子を示した図である。
【符号の説明】
【００６５】
１００…画像形成装置、１…トナー像形成部、２…給紙部、３…一次定着部、４…搬送切替部、５…裁断部、６…二次定着部、７…操作部、８…制御部
【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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