JP2005258043A - 記録シート、定着装置、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 画像全面に渡りグロス低下による欠陥の無い高光沢の画像を、低コストで形成できる記録シート、定着装置、画像形成装置をそれぞれ提供する。
【解決手段】 定着ニップ部を通過可能な記録シートであり、定着ニップ部への進入時及び／又は排出時における記録シートの定着ニップ部によるニップ幅（ニップ領域）が可変な記録シート。
少なくとも第一支持ロール及び第二支持ロールを含む複数の支持ロールと、当該複数の支持ロールに張架され回転される無端状の定着ベルトと、当該定着ベルトを挟み第一支持ロールと対峙する加圧ロールと、当該定着ベルト上に透明トナー画像を形成する透明画像形成部とを備え、カラートナー画像を保持した上記記録シートは、定着ベルトと加圧ロールとの間に形成される定着ニップ部を通過し、定着ベルトに密着された状態で搬送され、第二支持ロール部において定着ベルトから離間する定着装置。
【選択図】 図５

Description

本発明は、電子写真方式（静電方式）の画像形成技術に関し、特に画像形成プロセスの中の定着技術に関するものである。

特開昭６３−７１８６７号公報 特開平３−１３０７９１号公報

フルカラーの電子写真式プリンタを、近年市場導入が盛んなデジタルスチルカメラの出力用として使用する例が増えつつある。この場合は印画紙と同様の高級感を持たせるために、厚みが大きく表面光沢の高いコート紙、アート紙や表面に透明または白色の熱可塑性樹脂を設けた紙を使用し、画像部だけでなく紙自体の光沢も高くする試みがなされている。このような記録媒体に出力したカラートナー像を、カラープリンタに一般的に使用されているロール定着器を用いて定着させると、画像光沢は高くなるもののトナー濃度の高い箇所と低い箇所の境界部に、銀塩写真方式では発生しないトナーの嵩高さに起因する画像段差が目立ち、印画紙写真とは異なるものと認識されてしまう。そこで、特許文献１には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーに加え、透明樹脂トナーを使用し、カラー画像上に一様に透明トナーを付着させることで、画像面全体が均一な高光沢の画像が得られる工夫が開示されている。

しかしながら、上述した公知例は未だ十分ではないことが明らかになった。特許文献１では、ロール定着器を使用しているため、トナー濃度の高い箇所と低い箇所の境界部の段差が低減こそするものの完全には消えずに依然として残ってしまう。さらに、段差を低減させるためには、カラートナーの上から付与する透明トナーの量をカラートナー単色ベタの数倍必要となるが、カラートナーの濃度の高い部分と低い部分では誘電率の違いにより必要とされる転写電圧が異なるため、双方に同量の透明トナーを付着させることが困難である。そのため、画像面全体を均一な高光沢にすることができない。

そこで、特許文献２では、連続したシートを使用した定着器を使用し、透明トナー像をシート上に均一に形成させた後、記録媒体上のカラートナー像と重ね合わせて転写定着させることで均一な透明樹脂層を持った画像を出力させる方法が開示されている。図１０をもとに特許文献２に開示されている画像形成装置の動作を説明する。カラートナー画像104が形成された記録媒体103をその画像面を定着シート101と密着する向きにして、定着ニップ116に挿入させる。一方、定着シート101上には、透明トナー供給器102中から、透明トナー担持ロール107と対向ロール108とで形成される電界により、帯電した透明トナー100が記録媒体103の定着ニップ116に到達するタイミングでその大きさに合わせて均一に転写される。カラートナー画像104と透明トナー100は、定着ニップ116において重ね合わせられ、熱源106を有する加熱ロール105と加圧ロール109の熱と圧力の作用により、透明トナー100が溶融すると共にその一部が流動してカラートナー104の画像段差を低減させられる。定着ニップ116を通過し、定着シート101と一体になった記録媒体103は、カラートナーと透明トナーが冷却固化するまでその密着状態を保ったままにしておく。そして、定着シート101の移動中に両トナーが固化した後に、定着シート101から記録媒体103を剥がす仕組みとなっている。これにより、シリコーンオイル等の離型剤がなくても透明トナーのベルトへのオフセットが発生しないばかりか、画像表面が定着ベルトの平滑な表面に倣った高光沢となり、かつ画像段差も目立たない印画紙写真に近い表面性を持った画像を得ることができる。

ところが、写真出力用として画像に質感を持たせるために、紙厚が比較的厚い150μm以上の記録媒体を使用すると、その後端部が定着ニップ116を通過する際に、定着ニップ116中央付近から急激に加速することが判明した。連続して画像を定着させる場合、この定着シート101の増速により、次以降の画像用に定着シート101上に形成中の透明トナー像が、定着シート101が増速した分だけ筋状に量が減少し、記録媒体103に定着後、図１１の断面図のように、数ミリ幅の凹部116が発生し画像欠陥となり得ることがわかった。

本発明は、以上の問題を解決するためになされたものであり、記録シートの形状を工夫することで、画像全面に渡りグロス低下による欠陥の無い高光沢の画像を、低コストで形成できる記録シート、定着装置、画像形成装置をそれぞれ提供することを目的とする。

本発明を記録シートの発明として捉えると次の通りである。すなわち、本発明は、定着ニップ部を通過可能な記録シートであり、定着ニップ部への進入時及び／又は排出時における記録シートの定着ニップ部によるニップ幅（ニップ領域）が可変な記録シートである。また、定着ニップ部への進入時における記録シートの搬送方向先端側の定着ニップ部によるニップ幅（ニップ領域）が漸増傾向にある記録シートでもよいし、定着ニップ部への排出時における記録シートの搬送方向後端側の定着ニップ部によるニップ幅（ニップ領域）が漸減傾向にある記録シートであってもよい。また、記録シートの搬送方向先端側又は後端側の辺が定着ニップに対して実質的に非平行とすることもでき、一組の対辺が互いに平行であり、他の一組の対辺が実質的に非平行である四辺形の記録シートとすることができる。記録シートをこのように構成することで、定着ニップ進入時又は排出時の定着回転体の速度変化が生じにくく、その結果、画像不良を防止することができる。さらに、その厚みが１５０μｍ以上の記録シートは、定着ニップ進入時又は排出時の定着回転体の速度変化が生じやすく、本発明の効果がより顕著に発揮される。

また本発明を定着装置の発明として捉えると次の通りである。すなわち、本発明は、少なくとも第一支持ロール及び第二支持ロールを含む複数の支持ロールと、当該複数の支持ロールに張架され回転される無端状の定着ベルトと、当該定着ベルトを挟み第一支持ロールと対峙する加圧ロールと、当該定着ベルト上に透明トナー画像を形成する透明画像形成部とを備え、カラートナー画像を保持した上記記録シートは、定着ベルトと加圧ロールとの間に形成される定着ニップ部を通過し、定着ベルトに密着された状態で搬送され、第二支持ロール部において定着ベルトから離間する定着装置である。また、前記定着ニップ部を加熱する加熱手段と、定着ベルトに密着された状態で搬送される記録シートを冷却する冷却手段とを備えるものでもよい。このように本発明を定着装置に適用することで、定着ニップ進入時又は排出時の定着回転体の速度変化を抑え、より良好な画質の定着画像を得ることができる。

また本発明を画像形成装置として捉えると次の通りである。すなわち、本発明は、上記記録シート上にカラートナー画像を形成するカラー画像形成部と、上記定着装置とを備える画像形成装置である。このように本発明を定着装置に適用することで、定着ニップ進入時又は排出時の定着回転体の速度変化を抑え、より良好な画質の画像を得ることができる。また、定着後の記録シートを所定サイズにカットする切断手段を備え、カット後の記録シートは長方形とすることもできる。このような構成により、記録シートの形状を工夫して定着ニップ進入時又は排出時の定着回転体の速度変化を抑えるとともに、最終的な記録シートの形状を見栄えのよい形状にすることができる。

この発明によれば、画像全面に渡りグロス低下による欠陥の無い高光沢の画像を、低コストで形成できる記録シート、定着装置、画像形成装置をそれぞれ提供することができる。

図１は、本発明の実施例に係るフルカラープリンタ（画像形成装置）１の断面概略図である。まず、このフルカラープリンタ１の構成について説明する。

このフルカラープリンタ１は、デジタルスチルカメラ等の写真画像データ出力用としても好適なプリンタであり、その構成は、大きく分けて、カラー画像形成部２、シート搬送部３、定着部（定着装置）４、透明画像形成部５、カッターユニット（切断手段）６とからなる。

また、カラー画像形成部２は、画像形成部と中間転写部とを備えている。画像形成部は、感光体ドラム（像担持体）１０と、感光体ドラム１０の周囲にその回転方向上流側から下流側にかけて、コロトロン帯電器（帯電手段）１１、レーザー露光装置（露光手段）１２、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４つの単色現像器１３Ｙ〜Ｋを回転自在に支持するロータリー現像装置（現像手段）１３、中間転写ベルト２０を挟み感光体ドラム１０と対峙する一次転写ロール（一次転写手段）１４、感光体クリーニング装置（クリーニング手段）１５がそれぞれ配設されている。また中間転写部は、中間転写ベルト（中間転写体）２０、複数の回転ロール２１ａ〜ｃ、バックアップロール２２、中間転写ベルト２０に対して接離可能な二次転写ロール（二次転写手段）２３、二次転写ロールに圧接する二次転写ロール用ブレード２４、中間転写ベルト２０に対して接離可能な中間転写ベルト用クリーニング装置２５を備えている。シート搬送部３は、シートトレイ３０、搬送ロール対３１、搬送シュート３２、レジストロール対３３、搬送ベルト３４を備えている。なお、カラー画像形成部２において使用されるカラートナーとしては特に限定されないが、画質を向上させるために、5〜7μm程度の平均粒径であることが好ましく、画像濃度を上げるために、記録媒体上の単色のべた画像で3.0〜6.0g/m²の質量となるように現像剤中のトナー濃度、現像条件、転写条件等をコントロールさせると良い。

定着部４は、定着ロール（第一支持ロール）４１、剥離ロール（第二支持ロール）４２、ステアリングロール（（第三）支持ロール）４３、これらのロールに張架され回転される無端状の定着ベルト４０、定着ベルト４０を挟み定着ロール４１と対峙して圧接する加圧ロール４４の他、定着ベルト用クリーニング装置４５、冷却装置（冷却手段）４６、定着ベルト４０の外周面（表面）と接触する補助ロール４７ａ、ｂ、加圧ロール用クリーニング装置４８などを備えている。また、定着ロール４１と加圧ロール４４の内部には、それぞれハロゲンランプ（加熱手段）４１ｈ、４４ｈが配設されている。さらに、定着ロール４１と加圧ロール４４の表面には、それぞれ温度センサ４１ｓ、４４ｓが設けられている。加圧ロール用クリーニング装置４８は、巻き取り式のクリーニングシートと、当該クリーニングシートを送り出す送り出しロールと、当該クリーニングシートを巻き取る巻き取りロールと、当該クリーニングシートを加圧ロール４４表面に押し当てる押圧ロールとを備えている。

定着部４のさらに詳しい各部品の構成は次の通りである。まず、定着ベルト４０は、ベース層の表面に耐熱性弾性層が設けられ、記録媒体（記録シート）６上のトナー像との密着性を高める構成が好ましい。ベース層の材質としては、耐熱性、強度と表面平滑性を考慮すると、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等の耐熱性樹脂や、アルミニウム、ステンレス等の金属で構成されていることが好ましく、その厚さは15〜250μm程度であることが好ましい。また、耐熱性弾性層としては、トナーと記録媒体の透明トナーに対する離型性と、トナーによる凹凸に追随させることを考慮して、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の中から適宜選択され、その厚さは5〜100μm程度であることが好ましい。シリコーンゴム、フッ素ゴムは成形後の表面平滑性が非常に高く、透明樹脂層を設けた記録媒体と組み合わせると、出力画像の表面光沢度が、JIS Z8741-1997に準じた20度鏡面光沢度で80以上と印画紙とほぼ変わらない値が得られるのでより好適である。この定着ベルト４０の全体の厚みは20から300μm、より好ましくは50から200μmの範囲であることが好ましい。これは、あまり薄すぎるとベルトの強度が低くなり、こしが弱くなってしまい、逆に300μm以上の厚みでは、熱容量が大きいので、加熱エネルギーが大きくなり、定着速度を低くしなければならない弊害が生じるためである。

ステアリングロール４３は、定着ベルト４０を回転させることによる片寄りによるベルト端部の破損を防止するためのものであり、一方の軸が固定され、他方の軸を図示しない駆動装置により定着ロール1に対して傾かせることで、定着ベルト４０が片寄った場合逆方向にベルトの進行方向を変える役割を果たす。定着ロール４１は、金属製のコア (円筒状芯金)中に、ハロゲンランプ４１ｈが備えられ、定着ベルト４０と透明トナー画像、カラートナー画像が形成された記録媒体７を加熱する。このコアの材質としては、鉄、アルミニウム、ステンレス等の熱伝導率の高いものを使用することができる。さらに、その外周に、シリコーンゴムなどの弾性層を設けても良い。また、異物の付着を防止するために、最表面にPFAなどのフッ素樹脂層を設けることもできる。

加圧ロール４４は、定着時の記録媒体７に圧力を印加させると同時に、ハロゲンランプなどの加熱源を備えて記録媒体７を裏面から加熱させる。特に、坪量の大きい記録媒体７を使用する際には、大きな熱量を供給する必要であり、定着ロール４１からの熱量のみでは不足するので、加熱源を備えることが好ましい。その構成は、定着ロール４１とほぼ同様に、金属製のコアの周囲に弾性層と、トナー等の付着を防止するためのフッ素樹脂を設けると良い。ロール表面の弾性層は定着ロール４１、加圧ロール４４の両ロールとも設けても良いし、また片側だけでも良い。しかし少なくとも片方のロールに設けていないと、金属同士の接触となってしまうため、ニップ幅が狭くなり、加熱時間不足による定着不良となってしまう。

剥離ロール４２は、定着ベルト４０との摩耗を減少させることを考慮すると、アルミニウム、ステンレス、鉄、真鍮等の金属で構成されていることが好ましい。また、定着ベルト４０に曲率を持たせ記録媒体７を剥離させることを考慮すると、その直径は50mm以下であることが望ましい。また、本実施例のようにロール状のものに限定されるわけではなく、定着ベルト４０の安定的な走行を妨げない限りは、固定部材であっても構わない。

冷却装置４６は、定着ベルト４０の内周面（裏面）に接触するヒートシンクと、当該ヒートシンクの放熱部を含むダクト部と、当該ダクト部内に空気流を発生させるファン装置とを備えている。この冷却装置４６は、溶融させられた記録媒体７表面の透明トナーとカラートナー像を冷却させ、画像表面全体を定着ベルト４０表面にならった平滑な状態で固化させる機能を有する。冷却装置４６の種類としては、ヒートシンク、ヒートパイプ、クーリングファン等が考えられるが、中でもヒートシンクが好ましい。これは、定着ロール４１と剥離ロール４２との間の定着ベルト４０の内周面に当接させることで、場所を取らずに簡易な構成で記録媒体を均一に冷却させることができるからである。ファン装置は、このヒートシンクの熱を奪うために、ヒートシンクの片側開口部から反対側開口部に向かって送風する。

定着ベルト用クリーニング装置４５は、その表面に粘着層を備え、定着ベルト４０の外周面（表面）と接触する定着ベルト用クリーニングロール４５ｒと、当該ロール４５ｒの内部に配設されるハロゲンランプ４５ｈと、定着ベルト４０を挟み定着ベルト用クリーニングロール４５ｒと対峙するバックアップロール４５ｂとを備えている。定着ベルト用クリーニング装置４５は、例えば、特開平10-214010号公報に開示されている装置等を用いることができる。定着ベルト用クリーニングロール４５ｒは、円筒状芯金の外周に透明トナーと同一かあるいは類似した溶融特性を持つ樹脂が表面にコーティングされており、芯金内部に設置されたハロゲンランプ４５ｈにより樹脂を加熱して粘着性を持たせて定着ベルト４０の外周面（表面）に接触して従動回転を行う。そして、定着ベルト４０に残留した紙粉、ほこり等のごみを粘着力でクリーニングして画像欠陥の発生を防止する。

透明画像形成部５は、透明画像用感光体ドラム（像担持体）５０と、透明画像用感光体ドラム５０の周囲にその回転方向上流側から下流側にかけて、透明画像用コロトロン帯電器（帯電手段）５１、透明画像用レーザー露光装置（露光手段）５２、透明画像用現像装置５３、定着ベルト４０を挟み透明画像用感光体ドラム５０と対峙する透明画像用一次転写ロール（一次転写手段）５４、透明画像用感光体クリーニング装置（クリーニング手段）５５がそれぞれ配設されている。なお、透明画像用現像装置５３の内部には透明トナーが充填されている。この透明トナーとしては、カラートナーから顔料等の色材を除いた物でも良いし、異なる種類のバインダーを使用することもできる。画像段差を低減させるためには、透明トナーの現像量は概ね、カラートナー（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の2倍から10倍程度であるのが望ましい。また、透明トナーの粒径は、その現像量に応じて適宜選択することができる。

カッターユニット（切断手段）６は、図２に示すように、記録媒体７の搬送方向上流側から下流側にかけて、検知センサ６０、カッターロール対６１、搬送ロール対６２、ギロチンカッター６３、排出ロール対６４、排出トレー６５を備えている。ここで、カッターロール対６１は、その回転軸上に所定間隔でサーキュラーカッター６１ａ、ｂと、ロール６１ｃ〜ｅとを備えており、これらのうちサーキュラー６１ｂ及びロール６１ｅは、カット後の記録媒体７のサイズに応じて回転軸方向に移動可能に構成されている。

次に、このフルカラープリンタ１の動作について説明する。

図示しないパーソナルコンピュータなどからの画像形成命令がフルカラープリンタ１に入力されると、その画像形成命令に基づいて画像形成が開始される。つまり、図示しない画像処理部により入力された画像形成命令が解釈され、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応する露光信号が生成される。一方、感光体ドラム１０は、図中矢印Ａの方向に回転駆動されており、感光体ドラム１０の表面は、コロトロン帯電器１１により一様に帯電されている。そしてレーザー露光装置１２はイエローに対応した露光信号に基づいて、感光体ドラム１０の表面にレーザービームを照射して露光し、感光体ドラム１０表面に露光部分と非露光部分との電位差による静電潜像を形成する。その後、感光体ドラム１０に対峙するイエローの現像器１３Ｙは、この静電潜像に対して選択的にイエロートナーを付着させ、感光体ドラム１０表面にイエローのトナー画像を形成する（単色画像形成プロセス）。一次転写転写ロール１４には一次転写バイアスが印加されており、感光体ドラム１０と中間転写ベルト２０との間に一次転写電界を発生させ、イエローのトナー画像を中間転写ベルト２０へと一次転写する。なお、感光体クリーニング装置１５は、感光体ドラム１０表面に僅かに残ったイエロートナー（未転写トナー）などを除去する。

このタイミングでは、二次転写ロール２４及び中間転写ベルト用クリーニング装置２５はいずれも中間転写ベルト２０に対して離間している。一方、中間転写ベルト２０表面に一次転写されたイエロートナー画像は、図中矢印の方向に回転駆動される中間転写ベルト２０の回転とともに再び一次転写位置へ達する。他方、画像形成部では、所定タイミングで上述の単色画像形成プロセスにより感光体ドラム１０上にマゼンタトナー画像が形成されている。そして、一次転写ロール１４により、中間転写ベルト２０上のイエロートナー画像にマゼンタトナー画像が重ねあわされるように一次転写される。このように中間転写ベルト２０上への単色トナー画像の一次転写を四回繰り返し（例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順）、最終的に中間転写ベルト２０上にはフルカラートナー画像が形成される（フルカラー画像形成プロセス）。

フルカラートナー画像が中間転写ベルト２０の回転とともに二次転写位置に達するまでには、二次転写ロール２３（及び中間転写ベルト用クリーニング装置２５）は中間転写ベルト２０に対して接触している。一方、記録媒体７は、シートトレイ３０から一枚ずつ搬送され、搬送ロール対３１、搬送シュート３２、レジストロール対３３を経て二次転写位置へと達する。そして、中間転写ベルト２０上のフルカラートナー画像が二次転写位置に達するタイミングと、記録媒体７が二次転写位置に達するタイミングとが同期され、バックアップロール２２に印加される二次転写バイアスによる二次転写電界の作用により、フルカラートナー画像は中間転写ベルト２０から記録媒体７へと二次転写される。なお、中間転写ベルト用クリーニング装置２５は、中間転写ベルト２０表面に僅かに残ったトナー（未転写トナー）などを除去する。

表面にフルカラートナー画像を保持した記録媒体７は、その後ベルト搬送装置３４を経て定着部４に達する。一方、透明画像形成部５では、上述の単色トナー画像形成プロセスと同様のプロセスにより、透明画像用感光体ドラム５０上に記録媒体７よりも若干（各辺数ミリ程度）小さいサイズの透明トナー画像が均一に形成され、定着ベルト４０上に転写される。なお、透明画像形成部５を備えることで、大きさの異なる記録媒体７を使用したとしてもその大きさに応じた透明トナー像を作成することが可能になる。そして、定着ベルト４０と加圧ロール４４との定着ニップ部Ｎへ透明トナー画像が進入するタイミングで、記録媒体７も当該定着ニップ部Ｎへ進入する。

そして、定着ニップ部Ｎにおいて定着ベルト４０の回転により搬送された透明トナー画像とその表面にフルカラートナー画像を保持する記録媒体７とが密着し、カラートナー画像と透明トナー画像が加熱溶融される。加熱溶融後、定着ベルト４０と記録媒体７が密着されたまま従動搬送され、冷却装置４６により冷却させられる。その後、その表面のカラートナー画像と透明トナー画像とが冷却固化された記録媒体７は定着ベルト４０から剥離させる。このように両トナー画像（透明トナー画像及びフルカラートナー画像）を加熱後すぐに定着ベルト４０から剥離するのではなく、冷却固化するまで定着ベルト４０と密着させておくことで、画像表面の透明トナー画像が平滑な定着ベルト４０の表面に倣いその平滑性を高めるのと同時に、オフセットが発生しないため加熱溶融時に透明トナーを十分に流動させることができる。よって、透明トナー像７０が非常に平滑性が高く、カラートナー濃度の高い部分と背景部との間の画像段差がほとんど感じられない写真調の高光沢画像を得ることができる。

そして、記録媒体７はカッターユニット６に搬送され、所定のサイズに切断される。図３は、カッターユニット６による記録媒体７のカット状態を説明するものである。まず、記録媒体７の先端位置を検知センサ６０により検知されると、図示しないモーターの回転によりカッターロール対６１の回転軸が回転する。その結果、サーキュラーカッター６１ａ、ｂにより送り方向の両端部（図３中点線Ｓ１、Ｓ２）を搬送しながら切断する。また、記録媒体７の搬送方向先端が検知センサ６０を通過してからあるタイミングで記録媒体７の搬送を一旦中止し、記録媒体７の先端部を切断し（図３中点線Ｆ）、さらに暫らく記録媒体７を搬送した後再び搬送を中止し、記録媒体７の後端部を切断する（図３中点線Ｂ）。また、図３に示すように切断位置を透明トナー像７０の１〜５ｍｍ程度内側とすることで、用紙の搬送等で位置がずれたとしても確実に縁無しの画像を作成することができる。

実施例
ところで、定着ニップ部Ｎ排出時の定着ベルト４０の速度変化を防止し、その結果、画像不良を防止するために、本実施例では次のような記録媒体７を使用している。この記録媒体７は、定着ニップ部Ｎからの排出時における記録媒体７の定着ニップ部Ｎによるニップ幅が可変となるように構成されている。以下、この実施例に係る記録媒体７を記録媒体７１としてその詳細を説明する。

図４は、実施例に係る記録媒体７１を説明するものである。同図に示すように、この記録媒体７は、定着ニップ部Ｎからの排出時における記録媒体７１の搬送方向後端側の定着ニップ部Ｎによるニップ幅が漸減傾向にある。具体的には、記録媒体７１の搬送方向後端側の辺が定着ニップ部Ｎに対して非平行となっている（斜めにカットされている）。一方、 記録媒体７１の先端部分は、本実施例ではその搬送方向に対して垂直とした。これは、後端部分のように非平行だと、記録媒体７１がスキューし、画像の傾きや、しわが発生しやすくなってしまうからである。また、記録媒体７１の材質としては、写真出力用として、画像形成面の平滑性が高く、厚みが大きい、コート紙、アート紙、キャストコート紙、印画紙用のベースペーパーあるいは表面に熱可塑性樹脂を塗布した紙等の中から適宜選択すると良い。なお、この非平行な部分を含む記録媒体７１の特殊形状部７１Ａは、カッターユニット６により切り取られ、記録媒体７１は最終的には長方形となる。

記録媒体７１がこのような特殊形状部７１Ａを有するため、記録媒体７１が定着ニップ部Ｎから脱出する際に増速が発生せず、定着ニップ部Ｎを等速で通過する。その結果、記録媒体７１が定着ニップ部Ｎを通過する際に、透明画像形成部５で形成中の透明トナー像に欠陥が発生するのを防止することができる。図５は、実施例に係る記録媒体７１が定着ニップ部Ｎを通過する様子を示すものである。図５（ａ）は、記録媒体７１の搬送方向後端部分、特殊形状部７１Ａが定着ニップ部Ｎに進入するタイミングを示している。ここでは、定着ニップ部Ｎと記録媒体７１との接触領域は所定値Ｋである。図５（ｂ）は、記録媒体７１の特殊形状部７１Ａが定着ニップ部Ｎを通過するタイミングを示している。ここでは、定着ニップ部Ｎと記録媒体７１との接触領域は、記録媒体７１の搬送に伴い減少する可変値Ｋ'である。図５（ｃ）は、記録媒体７１の特殊形状部７１Ａが定着ニップ部Ｎから排出されるタイミングを示している。ここでは、定着ニップ部Ｎと記録媒体７１との接触領域は微小値Ｋ"である。このように、記録媒体７１の後端部を、その搬送（進行）方向垂直な方向にある定着ロール４１の軸に対してある角度を持たせてカットすることで、記録媒体７１をニップしている接触領域が徐々に小さくなるため（Ｋ＞Ｋ'＞Ｋ"）、記録媒体後端部の通過に伴う定着ニップ部Ｎの圧力変化が少なくなり、記録媒体７１が通過している間、ほぼ同速度で移動させることができる。

比較例
図６は、比較例に係る従来の記録媒体７１を定着ニップ部Ｎを通過する様子を示すものである。図６（ａ）は、記録媒体７１の搬送方向後端部分が定着ニップ部Ｎに進入するタイミングを示している。ここでは、定着ニップ部Ｎと記録媒体７１との接触領域は所定値Ｋである。図６（ｂ）は、記録媒体７１の後端部分が定着ニップ部Ｎを通過するタイミングを示している。ここでも、定着ニップ部Ｎと後端部分との接触領域は所定値Ｋである。図６（ｃ）は、記録媒体７１の後端部分が定着ニップ部Ｎから排出されたタイミングを示している。このように、記録媒体７１の後端部分が定着ニップ部Ｎの中央部まで達すると（図６（ｂ）参照）、記録媒体７１の後端部分の圧力が最も高く、定着ニップ部Ｎ出口に向かって急激に圧力が小さくなる分布となるため、これらの圧力分布の不均衡を緩和させるべく一気に記録媒体７１を定着ニップ部Ｎから脱出させる力が働き、記録媒体７１と、それと一体となった定着ベルト４０の増速が発生してしまう。この現象により、定着ベルト上に形成中の透明トナー像に帯状の欠陥が現れる。特に、写真の質感を持たせるために150〜250μｍ程度の厚紙を使用すると、増速がより顕著になってしまう。

実験例
記録媒体７の後端部分の形状は、図４に示すように、記録媒体７の進行方向と平行な方向の両端部の長さに違いを持たせて一直線にカットするのが製造上簡便のため好ましい。ここで、記録媒体７の進行方向と平行な方向の両端部の長さの差をD[mm]（図４参照）、定着ニップ部Ｎの記録媒体搬送方向の長さをL[mm](図５、図６参照)とすると、D/Lの値は、記録媒体７の厚み、進行方向に垂直な方向の幅(用紙幅)、定着ニップの圧力、により最適な量が異なるため、使用条件に応じて増速が発生しない範囲に適宜設定することが望ましいが、概ね0<D/L≦3の範囲であることが好ましい。D/Lが3より大きいと、定着後に余白部をカットする際に無駄が大きくなってしまう不都合が生じる。

このような結論を得るにあたり、本発明者らは次のような実験を行なった。まず、記録媒体７として、厚みが110,155,240μmの3種類のキャストコート紙を用い、図４に示すように紙の進行方向と平行な方向の両端部の長さに差Ｄ[mm]を持たせてその間を一直線にカットした。また、紙の送り方向と垂直方向の記録媒体７の幅Ｋ[mm]もパラメーターとした。さらに、定着ロール４１と、加圧ロール４４の種類と両ロールの押し付け荷重を変えることで、定着ニップ部Ｎの平均圧力を0.5,1.5Paの2水準で評価した。定着ニップ部の記録媒体進行方向の長さL[mm]は、それぞれ8.2mm,5.5mmである。そして、図1に示すフルカラープリンタ１を用い、各水準で紙の進行方向と同一方向の両端部の長さの差Dを0から徐々に大きくし、連続10枚プリント時に透明トナー像に帯状の欠陥が現れない最小のD/Lの値をプロットした。

平均ニップ圧力1.5Pa時の結果を図７に、0.5Pa時の結果を図８に示す。図７、図８に示すように、薄くて幅の小さい紙を低圧力で使用する際にはD=0mmでも透明トナー像に欠陥は発生しない。ところが、写真画像を薄い紙で出力しても高級感が出ないためユーザーからは好まれない。一方、紙の質感を高めるために155μm以上にし、さらに画像段差を少なくするために定着ニップの圧力を1.5Paと高くすると、定型の紙では帯状の欠陥が発生してしまうことが判明した。しかし、本発明のようにもD/Lの値(Dの値)を大きくすることで定着ベルトの増速を防止し、透明トナー像に帯状の欠陥がでないようにすることができることがわかった。また、増速が発生しやすく、D/Lの値を大きくしなければならないのは、紙厚を厚く、紙の送り方向と垂直方向の幅が長く、ニップ圧力が高い場合であり、今回の実験の水準ではD/Lの値は最大で約3にする必要がある。このように、記録媒体のカットのみの簡易な工夫で画像欠陥が防止できることが分かった。

変形例
図９は変形例に係る記録媒体７を説明するものであり、図９（ａ）〜（ｆ）はそれぞれ変形例１〜６に係る記録媒体７２〜７７を示している。いずれの記録媒体もその後端部分（特殊形状部）は、定着ニップ部Ｎに対して実質的に非平行な辺を有している。その辺は、変形例１、２、４、５のように曲線的であってもよいし（図９（ａ）（ｂ）（ｄ）（ｅ））、段階的でものであってもよい（図９（ｃ）（ｆ））。またその辺は、変形例１、２、３のように定着ニップ部Ｎに対して斜めに形成されていもよいし（図９（ａ）〜（ｃ））、変形例４、５、６のように凸状に形成されてもよい（図９（ｄ）〜（ｆ））。いずれの場合も、記録媒体７の後端部分が定着ニップ部Ｎから脱出する際に記録媒体７の増速が発生しない形状、換言すれば、記録媒体７の後端部分が定着ニップ部Ｎから脱出する際にニップされている領域が徐々に小さくなる形状であればよい。なお、これらの変形例に係る記録媒体７２〜７７は、いずれもその搬送方向の後端部分に特殊形状部７２Ａ〜７７Ａを有しているが、例えば、記録媒体のスキューを防止できるような場合には搬送方向の先端部分にも特殊形状を有することもできる。また、記録媒体の先端部分と後端部分の両方にそれぞれ特殊形状を設けることもできる。

本発明の画像形成装置は、上記のような1本の感光体を使用して感光体4回転でカラー画像を得る装置の他に、高速化のために、各色ごとに4本の感光体を直列に並べたいわゆるタンデム式の電子写真式にも適用できる。また、上記実施の形態では公知の中間転写ベルトを使用した方式について説明したが、中間転写ロールを使用した方式や、中間転写体を使用せずに感光体から直接トナー像を記録媒体に転写させる方式も使用可能なことはもちろんである。

図１は、本発明の実施形態に係るフルカラープリンタの断面概略図である。 図２は、図１のカッターユニットの構成を説明する概略図である。 図３は、記録媒体と透明トナー像と切り取り位置との関係を説明するものである。 図４は、記録媒体及びその特殊形状部の構成を説明するものである。 図５は、実施例に係る記録媒体が定着ニップ部から排出される動作を説明するものである。 図６は、比較例に係る記録媒体が定着ニップ部から排出される動作を説明するものである。 図７は、記録媒体の増速が生じない条件を示すグラフである。 図８は、記録媒体の増速が生じない条件を示すグラフである。 図９は、変形例に係る記録媒体及びその特殊形状部の構成を説明するものである。 図１０は、従来の画像形成装置の断面概略図である。 図１１は、従来の画像形成装置の課題を説明するものである。

符号の説明

１…フルカラープリンタ、２…カラー画像形成部、３…シート搬送部、４…定着部（定着装置）、５…透明画像形成部、６…カッターユニット（切断手段）、７…記録媒体

Claims (9)

1. 定着ニップ部を通過可能な記録シートであり、定着ニップ部への進入時及び／又は排出時における記録シートの定着ニップ部によるニップ幅が可変である記録シート。
2. 定着ニップ部への進入時における記録シートの搬送方向先端側の定着ニップ部によるニップ幅が漸増傾向にある請求項１に記載の記録シート。
3. 定着ニップ部への排出時における記録シートの搬送方向後端側の定着ニップ部によるニップ幅が漸減傾向にある請求項１又は２に記載の記録シート。
4. 記録シートの搬送方向先端側又は後端側の辺が定着ニップに対して実質的に非平行である請求項１〜３のいずれかに記載の記録シート。
5. その厚みが１５０μｍ以上である請求項１〜４のいずれかに記載の記録シート。
6. 少なくとも第一支持ロール及び第二支持ロールを含む複数の支持ロールと、当該複数の支持ロールに張架され回転される無端状の定着ベルトと、当該定着ベルトを挟み第一支持ロールと対峙する定着ロールと、当該定着ベルト上に透明トナー画像を形成する透明画像形成部とを備え、
   カラートナー画像を保持した請求項１〜５のいずれかの記録シートは、定着ベルトと定着ロールとの間に形成される定着ニップ部を通過し、定着ベルトに密着された状態で搬送され、第二支持ロール部において定着ベルトから離間する定着装置。
7. 前記定着ニップ部を加熱する加熱手段と、定着ベルトに密着された状態で搬送される記録シートを冷却する冷却手段とを備える請求項６に記載の定着装置。
8. 請求項１〜５のいずれかに記載の記録シート上にカラートナー画像を形成するカラー画像形成部と、請求項６又は７に記載の定着装置とを備える画像形成装置。
9. 定着後の記録シートを所定サイズにカットする切断手段を備え、カット後の記録シートは長方形である請求項８に記載の画像形成装置。

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