説明

画像記録方法及び画像記録装置

【課題】 画像記録材料の所望の位置に所望の向き及び大きさのカールを付与することができる画像記録方法及び画像記録装置の提供。
【解決手段】 支持体上に少なくとも熱可塑性樹脂含有層を有する画像記録材料に画像を記録する画像記録工程と、前記熱可塑性樹脂含有層における熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上の温度に前記画像記録材料を加熱した後、該熱可塑性樹脂のガラス転移温度未満の温度にまで冷却する間に、前記画像記録材料の少なくとも一部にカール制御部材を当接させてカールを制御するカール制御工程とを含む画像記録方法である。該熱可塑性樹脂におけるガラス転移温度が40〜100℃である態様、熱可塑性樹脂のガラス転移温度±10℃の温度で画像記録材料にカール制御部材を当接する態様、該カールの向き及び大きさの少なくともいずれかを調節する態様などが好ましい。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像記録材料の所望の位置に所望の向き及び大きさのカールを付与することができる画像記録方法及び画像記録装置に関する。
【背景技術】
【0002】
電子写真記録に用いるトナーは、熱(及び圧力)定着プロセスで溶融扁平化して受像シート表面に固化定着される。このため、トナーのバインダーとして熱可塑性樹脂が用いられている。また、トナー定着性を向上させる目的で受像シートの支持体表面に熱可塑性樹脂を含有する受像層が設けられている。このようなトナーや受像層における熱可塑性樹脂は通常は塑性変形特性と共に、弾性変形特性を合わせ持つのが一般的である。受像層上にトナーを転写した受像シートは、加熱加圧ロールを有する定着プロセスで加熱加圧され溶融変形し扁平化して受像層表面に定着される。その後、定着プロセスを通過して応力が開放されると、トナー及び受像層が冷却されるまでの間に弾性回復して扁平状態から元に戻ろうとする作用が働き、その結果、受像層面側に収縮力が発生して、受像層面が凹状となるように受像シートがカールする。このことは、特に、高濃度画像でトナー量が多い場合や、高画質用の受像層の厚みが厚い場合には顕著である。
【0003】
前記カール現象は電子写真材料のみならず、熱可塑性樹脂を色材や受像層に用い、熱を用いた記録方式に共通することである。例えば、ドナーフィルム及び受像層を設けた転写材料及び昇華型転写材料、感熱材料などでも問題となる。
【0004】
また、受像シートは高速性やコスト面で有利なロール給紙形態で使用されることが多く、その結果、巻き癖が付いてしまい画像定着後のシートにも残留カールが残ることがある。特に、写真プリントのように高画質及び高耐久性を求める場合には、熱可塑性樹脂を含有する受像層を設けたり、支持体に熱可塑性樹脂を塗布・ラミネートしたコート紙を用いている。その結果、更に巻き癖が付きやすく、かつ巻き癖矯正が困難であるという問題がある。
【0005】
前記ロール形態での巻き癖に起因するカールの問題は、熱可塑性樹脂を色材や受像層に含有する画像記録材料に共通してあてはまることである。具体的には、電子写真材料、ドナーフィルム及び受像層を有する熱転写材料及び昇華型転写材料、感熱材料、インク受像層を有するインクジェット材料などでも問題となる。
【0006】
以上説明したように、様々な要因から生じるカールを抑制する方法として、例えば、受像シートの改良によるものとして特許文献1及び特許文献2が提案されている。しかし、いずれの提案もトナーや定着条件の影響を受けるため、最終的な画像出力シートのカールへの効果は少ないという問題がある。
また、特許文献3には、ベルト式定着工程を有する定着装置が提案されている。この提案によれば、光沢性の向上及びオフセット防止には一定の効果があるもの、カールの向きや大きさの制御は不可能であり、画像出力速度が高速になった場合には、カール矯正が不十分になるという課題がある。
更に、単にカールの発生を抑制するだけでなく、写真プリントのように、画像面がやや凸状となることが好まれる場合もあり、ユーザーの要望に応じてカールの向きや大きさを制御することも望まれている。
【0007】
【特許文献1】特開平4−501925号公報
【特許文献2】特開2004−4596号公報
【特許文献3】特開平5−72926号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであり、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、高濃度画質でかつ高速画像出力であっても、最終画像シートにおけるカールの発生を抑制したり、所望のカールの向きや大きさに制御して付与することができる画像記録方法及び画像記録装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
<1> 支持体上に少なくとも熱可塑性樹脂含有層を有する画像記録材料に画像を記録する画像記録工程と、前記熱可塑性樹脂含有層における熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上の温度に前記画像記録材料を加熱した後、該熱可塑性樹脂のガラス転移温度未満の温度にまで冷却する間に、該画像記録材料の少なくとも一部にカール制御部材を当接させてカールを制御するカール制御工程とを含むことを特徴とする画像記録方法である。
<2> 熱可塑性樹脂含有層が、受像層、色材層、中間層、支持体、バック層及びこれらの組み合わせから選択される少なくともいずれかである前記<1>に記載の画像記録方法である。
<3> 熱可塑性樹脂におけるガラス転移温度が40〜100℃である前記<1>から<2>のいずれかに記載の画像記録方法である。
<4> 熱可塑性樹脂のガラス転移温度±10℃の温度で画像記録材料にカール制御部材を当接する前記<1>から<3>のいずれかに記載の画像記録方法である。
<5> カールの向き及びカールの大きさの少なくともいずれかを調節する前記<1>から<4>のいずれかに記載の画像記録方法である。
<6> カール制御部材が表面に曲面形状を有し、該曲面形状の曲率半径及び曲面長さの少なくともいずれかを変えてカールを制御する前記<1>から<5>のいずれかに記載の画像記録方法である。
<7> 画像記録材料における支持体が、原紙と、該原紙の少なくとも一方の面にポリオレフィン樹脂層とを有するラミネート紙である前記<1>から<6>のいずれかに記載の画像記録方法である。
<8> 画像記録材料がロール形態である前記<1>から<7>のいずれかに記載の画像記録方法である。
<9> 画像記録材料が、電子写真材料、感熱材料、昇華転写材料、熱転写材料、銀塩写真材料及びインクジェット記録材料から選択されるいずれかである前記<1>から<8>のいずれかに記載の画像記録方法である。
<10> 画像記録材料が、支持体と、該支持体上に少なくともトナー受像層及びトナーを有する電子写真材料である前記<9>に記載の画像記録方法である。
<11> 支持体と、該支持体上に少なくとも熱可塑性樹脂含有層を有する画像記録材料に画像を記録する画像記録手段と、前記熱可塑性樹脂含有層における熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上の温度に前記画像記録材料を加熱した後、該熱可塑性樹脂のガラス転移温度未満の温度にまで冷却する間に、前記画像記録材料の少なくとも一部にカール制御部材を当接させてカールを制御するカール制御手段とを有することを特徴とする画像記録装置である。
<12> 熱可塑性樹脂含有層が、受像層、色材層、中間層、支持体、バック層及びこれらの組み合わせから選択される少なくともいずれかである前記<11>に記載の画像記録装置である。
<13> 熱可塑性樹脂のガラス転移温度±10℃の温度で画像記録材料にカール制御部材を当接する前記<11>から<12>のいずれかに記載の画像記録装置である。
<14> カールの向き及びカールの大きさの少なくともいずれかを調節する前記<11>から<13>のいずれかに記載の画像記録装置である。
<15> カール制御部材が表面に曲面形状を有し、該曲面形状の曲率半径及び曲面長さの少なくともいずれかを変えてカールを制御する前記<11>から<14>のいずれかに記載の画像記録装置である。
<16> カール制御手段が、画像定着部材及びカール制御部材の少なくともいずれかを有する前記<11>から<15>のいずれかに記載の画像記録装置である。
<17> カール制御手段が、ベルト式カール制御装置である前記<11>から<16>のいずれかに記載の画像記録装置である。
<18> ベルト式カール制御装置が、第1加熱ロールと第1張架ロールと該第1加熱ロール及び第1張架ロールにより回転自在に張架された第1無端ベルトとからなる第1無端ベルト部と、第2加熱ロールと第2張架ロールと該第2加熱ロール及び第2張架ロールにより回転自在に張架された第2無端ベルトとからなる第2無端ベルト部とを有し、前記第1及び第2張架ロール間の回転軸を結ぶ線の垂線と、画像記録材料が該第1及び第2張架ロールに達するまでの進行方向を示す線とが1°〜20°の角度を有する前記<17>に記載の画像記録装置である。
<19> 第1張架ロール及び第2張架ロールの少なくともいずれかの前後位置関係及び上下位置関係のいずれかを変えることにより、第1及び第2無端ベルト部から形成されるカール制御部材の曲面形状を調節する前記<18>に記載の画像記録装置である。
<20> ベルト式カール制御装置が、第1加熱ロールと第1張架ロールと該第1加熱ロール及び第1張架ロールにより回転自在に張架された第1無端ベルトからなる第1無端ベルト部と、第2加熱ロールと第2張架ロールと該第2加熱ロール及び第2張架ロールにより回転自在に張架された第2無端ベルトからなる第2無端ベルト部と、カール制御部材とを有し、前記第1及び第2加熱ロールが、各々の無端ベルトを介して画像記録部材に接触可能に配置されている前記<17>に記載の画像記録装置である。
<21> カール制御部材が、第1無端ベルト部及び第2無端ベルト部の少なくともいずれかの内側であって、該無端ベルト内面に接するように配置されている前記<20>に記載の画像記録装置である。
<22> カール制御部材が、第1無端ベルト部及び第2無端ベルト部の外側であって画像記録材料の排出方向に配置されている前記<20>に記載の画像記録装置である。
<23> カール制御部材が、位置を調整可能なガイドロールである前記<11>から<22>のいずれかに記載の画像記録装置である。
<24> カール制御部材が、冷却機能を有する前記<11>から<23>のいずれかに記載の画像記録装置である。
【0010】
本発明の画像記録方法においては、画像記録工程と、カール制御工程とを少なくとも含んでなる。前記画像記録工程は、支持体上に少なくとも熱可塑性樹脂含有層を有する画像記録材料に画像を記録する工程である。前記カール制御工程は、前記熱可塑性樹脂含有層における熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上の温度に前記画像記録材料を加熱した後、該熱可塑性樹脂のガラス転移温度未満の温度にまで冷却する間に、前記画像記録材料の少なくとも一部にカール制御部材を当接させてカールを制御する工程である。その結果、高濃度画質でかつ高速画像出力であっても、最終画像シートにおけるカールの発生を抑制したり、所望のカールの向きや大きさを調節して効率よく付与することができる。
【0011】
本発明の画像記録装置は、画像記録手段と、カール制御手段とを少なくとも有してなる。前記画像記録手段は、支持体上に少なくとも熱可塑性樹脂含有層を有する画像記録材料に画像を記録する手段である。前記カール制御手段は、前記熱可塑性樹脂含有層における熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上の温度に前記画像記録材料を加熱した後、該熱可塑性樹脂のガラス転移温度未満の温度にまで冷却する間に、前記画像記録材料の少なくとも一部にカール制御部材を当接させてカールを制御する手段である。その結果、高濃度画質でかつ高速画像出力であっても、最終画像シートにおけるカールの発生を抑制したり、所望のカールの向きや大きさを調節して付与することができる。
【発明の効果】
【0012】
本発明によると、従来における諸問題を解決でき、高濃度画質でかつ高速画像出力であっても、最終画像シートにおけるカールの発生を抑制したり、所望のカールの向きや大きさを調節して付与することができる画像記録方法及び画像記録装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
(画像記録方法及び画像記録装置)
本発明の画像記録装置は、画像記録手段と、カール制御手段とを少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、ロール裁断手段、ロール給紙手段、制御手段等を有してなる。
本発明の画像記録方法は、画像記録工程と、カール制御工程とを少なくとも含んでなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば、ロール裁断工程、ロール給紙工程、制御工程等を含んでなる。
【0014】
本発明の画像記録方法は、本発明の画像記録装置により好適に実施することができ、前記画像記録工程は前記画像記録手段により行うことができ、前記カール制御工程は前記カール制御手段により行うことができ、前記その他の工程は前記その他の手段により行うことができる。
【0015】
−画像記録工程及び画像記録手段−
前記画像記録工程は、支持体上に少なくとも熱可塑性樹脂含有層を有する画像記録材料に画像を記録する工程であり、画像記録手段により行われる。
【0016】
<支持体>
前記支持体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、原紙の少なくとも片面にポリオレフィン樹脂層を設けた支持体が好ましく、特に、原紙の両面にポリオレフィン樹脂層を設けた支持体がより好ましく、更に必要に応じてその他の層を有している。
【0017】
−原紙−
前記原紙としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、具体的には、上質紙、例えば、日本写真学会編「写真工学の基礎−銀塩写真編−」、株式会社コロナ社刊(昭和54年)(223)〜(224)頁記載の紙等が好適なものとして挙げられる。
【0018】
前記原紙としては、支持体に使用されるものとして公知の材料であれば特に制限なく、目的に応じて各種の材料から適宜選択することができ、例えば、針葉樹、広葉樹等の天然パルプ、該天然パルプと合成パルプの混合物等が挙げられる。
【0019】
前記原紙の原料として使用できるパルプとしては、原紙の表面平滑性、剛性及び寸法安定性(カール性)を同時にバランス良く、かつ十分なレベルにまで向上させる点から、広葉樹晒クラフトパルプ(LBKP)が望ましいが、針葉樹晒クラフトパルプ(NBKP)、広葉樹サルファイトパルプ(LBSP)等を使用することもできる。
前記パルプの叩解には、ビータ、リファイナー等を使用できる。
前記パルプのカナダ標準濾水度は、抄紙工程において紙の収縮を制御できるため、200〜440mlC.S.F.がより好ましく、250〜380mlC.S.F.が更に好ましい。
前記パルプを叩解した後に得られるパルプスラリー(以下、「パルプ紙料」と称することがある)には、更に必要に応じて、各種添加剤、例えば、填料、乾燥紙力増強剤、サイズ剤、湿潤紙力増強剤、定着剤、pH調整剤、その他の薬剤などが添加される。
【0020】
前記填料としては、例えば、炭酸カルシウム、クレー、カオリン、白土、タルク、酸化チタン、珪藻土、硫酸バリウム、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、等が挙げられる。
前記乾燥紙力増強剤としては、例えば、カチオン化澱粉、カチオン化ポリアクリルアミド、アニオン化ポリアクリルアミド、両性ポリアクリルアミド、カルボキシ変性ポリビニルアルコール、等が挙げられる。
前記サイズ剤としては、例えば、高級脂肪酸塩、ロジン、マレイン化ロジン等のロジン誘導体、パラフィンワックス、アルキルケテンダイマー、アルケニル無水琥珀酸(ASA)、エポキシ化脂肪酸アミド等の高級脂肪酸を含有する化合物、などが挙げられる。
前記湿潤紙力増強剤としては、例えば、ポリアミンポリアミドエピクロロヒドリン、メラミン樹脂、尿素樹脂、エポキシ化ポリアミド樹脂、等が挙げられる。
前記定着剤としては、例えば、硫酸アルミニウム、塩化アルミニウム等の多価金属塩、カチオン化澱粉等のカチオン性ポリマー、等が挙げられる。
前記pH調整剤としては、例えば、苛性ソーダ、炭酸ソーダ、等が挙げられる。
前記その他の薬剤としては、例えば、消泡剤、染料、スライムコントロール剤、蛍光増白剤、等が挙げられる。
更に必要に応じて、柔軟化剤等を添加することもできる。前記柔軟化剤としては、例えば、新・紙加工便覧(紙薬タイム社編)554〜555頁(1980年発行)等に記載のものを用いることができる。
これら各種添加剤等は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。また、これら各種添加剤等の前記パルプ紙料中への添加量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、通常0.1〜1.0質量%が好ましい。
【0021】
前記パルプスラリーには、更に必要に応じて、前記各種添加剤等を含有させたパルプ紙料を手抄紙機、長網抄紙機、丸網抄紙機、ツインワイヤーマシン、コンビネーションマシンなどの抄紙機を用いて抄紙し、その後乾燥して原紙を作製する。また、所望により前記乾燥の前後のいずれかに表面サイズ処理を実施することができる。
前記表面サイズ処理に使用される処理液は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水溶性高分子化合物、耐水性物質、顔料、染料、蛍光増白剤、等が含まれていてもよい。
前記水溶性高分子化合物としては、例えば、カチオン化澱粉、ポリビニルアルコール、カルボキシ変性ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、セルロースサルフェート、ゼラチン、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム、スチレン−無水マレイン酸共重合体ナトリウム塩、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム、等が挙げられる。
【0022】
前記耐水性物質としては、例えば、スチレン−ブタジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン、塩化ビニリデン共重合体等のラテックス・エマルジョン類、ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン、等が挙げられる。
前記顔料としては、例えば、炭酸カルシウム、クレー、カオリン、タルク、硫酸バリウム、酸化チタン、等が挙げられる。
【0023】
前記原紙は、剛性及び寸法安定性(カール性)の向上を図る点で、縦方向ヤング率(Ea)と横方向ヤング率(Eb)の比(Ea/Eb)が1.5〜2.0の範囲にあることが好ましい。Ea/Eb値が1.5未満、或いは2.0を超える範囲では、記録材料の剛性や、カール性が悪くなり易く、搬送時の走行性に支障をきたすことになるため、好ましくない。
【0024】
一般に、紙の「こし」は、叩解の様式の相違に基づいて異なることが分かっており、叩解後、抄紙してなる紙が持つ弾性力(率)を紙の「こし」の程度を表す重要な因子として用いることができる。特に、紙が持つ粘弾性体の物性を示す動的弾性率と密度との関係を利用し、これに超音波振動素子を使って紙中を伝播する音速を測定することにより、紙の弾性率を下記の式より求めることができる。
E=ρc(1−n
但し、前記数式において、Eは、動的弾性率を意味する。ρは密度を意味する。cは、紙中の音速を意味する。nは、ポアソン比を意味する。
【0025】
また、通常の紙の場合、n=0.2程度であるため、下記の式で計算しても大差なく、算出することができる。
E=ρc
即ち、紙の密度、音速を測定することができれば、容易に弾性率を求めることができる。上式において、音速を測定する場合には、ソニックテスターSST−110型(野村商事(株)製)等の公知の各種機器を用いることができる。
【0026】
前記原紙には、表面に所望の中心線平均粗さを付与するために、例えば、特開昭58−68037号公報に記載されているように、繊維長分布(例えば、24メッシュスクリーン残留分と、42メッシュスクリーン残留分との合計が、例えば、20〜45質量%であり、かつ24メッシュスクリーン残留分が5質量%以下)のパルプ繊維を使用するのが好ましい。また、マシンカレンダー及びスーパーカレンダー等で熱及び圧力を加えて表面処理することにより、中心線平均粗さを調整することができる。
【0027】
前記原紙の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選定することができ、通常、30〜500μmが好ましく、50〜300μmがより好ましく、100〜250μmが更に好ましい。前記原紙の坪量は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選定することができ、例えば、50〜250g/mが好ましく、100〜200g/mがより好ましい。
【0028】
−ポリオレフィン樹脂層−
前記ポリオレフィンは、一般に低密度ポリエチレンを用いて形成することが多いが、支持体の耐熱性を向上させるため、ポリプロピレン、ポリプロピレンとポリエチレンとのブレンド、高密度ポリエチレン、高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンとのブレンド等を用いるのが好ましい。特に、コスト、ラミネート適性等の点から、高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンとのブレンドを用いるのが最も好ましい。
【0029】
前記高密度ポリエチレンと前記低密度ポリエチレンとは、ブレンド比率(質量比)が1/9〜9/1が好ましく、2/8〜8/2がより好ましく、3/7〜7/3が更に好ましい。
前記支持体の両面に熱可塑性樹脂層を形成する場合、支持体の裏面は、例えば、高密度ポリエチレン、或いは高密度ポリエチレンと低密度ポリエチレンとのブレンドを用いて形成されるのが好ましい。
前記ポリエチレンとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、高密度ポリエチレン及び低密度ポリエチレンのいずれについても、メルトインデックスが、1.0〜40g/10分が好ましい。
なお、前記シート又はフィルムには、白色反射性を与える処理を行ってもよい。このような処理方法としては、例えば、これらのシート又はフィルム中に酸化チタンなどの顔料を配合する方法が挙げられる。
【0030】
前記ポリオレフィン樹脂層の厚みとしては、10〜50μmが好ましく、15〜40μmがより好ましい。前記厚みが10μm未満であると、型形成が困難になることがあり、50μmを超えると、支持体の剛性が強くなることがある。
また、前記支持体の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、25〜300μmが好ましく、50〜260μmがより好ましく、75〜220μmが更に好ましい。
【0031】
<熱可塑性樹脂含有層>
前記熱可塑性樹脂含有層は、少なくとも熱可塑性樹脂を含有すれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、受像層、色材層、中間層、支持体、バック層及びこれらの組み合わせから選択される少なくともいずれかが好ましく、受像層と色材を含む複合画像層であることが特に好ましい。
前記熱可塑性樹脂としては、ガラス転移温度(Tg)が40〜100℃のものが好ましく、50〜90℃がより好ましい。
前記ガラス転移温度が40℃未満であると、画像記録材料を重ねて保存した場合、表裏が接着する故障が生じやすく、特に高温高湿状態で著しくなることがあり、100℃を超えると、例えば、電子写真材料では定着でのトナー埋め込みが少なくなり、段差が生じて画質が低下することがある。
【0032】
前記熱可塑性樹脂としては、ガラス転移温度が40〜100℃であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、(1)ポリスチレン系樹脂、(2)アクリル系樹脂、(3)ポリ酢酸ビニル又はその誘導体、(4)ポリアミド系樹脂、(5)ポリエステル樹脂、(6)ポリカーボネート樹脂、(7)ポリエーテル樹脂(又はアセタール樹脂)、(8)その他の樹脂、などが挙げられる。これら熱可塑性樹脂は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用しても構わない。
前記(1)のポリスチレン系樹脂としては、例えば、ポリスチレン樹脂、スチレン−イソブチレン共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、ポリスチレン−無水マレイン酸樹脂などが挙げられる。
前記(2)のアクリル系樹脂としては、例えば、ポリアクリル酸又はそのエステル類、ポリメタアクリル酸又はそのエステル類、ポリアクリロニトリル、ポリアクリルアミドなどが挙げられる。前記ポリアクリル酸エステル類及びポリメタアクリル酸エステル類はエステル基の種類により特性が大きく異なる。また、他のモノマー(例えばアクリル酸、メタクリル酸、スチレン、酢酸ビニル等)との共重合体も挙げられる。前記ポリアクリロニトリルは単独重合物としてよりも上記AS樹脂、ABS樹脂の共重合体として用いることが多い。
前記(3)のポリ酢酸ビニル又はその誘導体としては、例えば、ポリ酢酸ビニル、ポリ酢酸ビニルをケン化することにより得られるポリビニルアルコール、ポリビニルアルコールをアルデヒド(例えば、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ブチルアルデヒド等)と反応させて得られるポリビニルアセタール樹脂などが挙げられる。
前記(4)のポリアミド系樹脂はジアミンと二塩基酸との重縮合体であり、6−ナイロン、6,6−ナイロンなどが挙げられる。
前記(5)のポリエステル樹脂は、アルコールと酸の重縮合体であり、各々の組み合わせにより特性が大きく異なる。芳香族系二塩基酸と二価アルコールからなる汎用樹脂ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどが挙げられる。
前記(6)のポリカーボネート樹脂としては、ビスフェノールAとホスゲンから得られるポリ炭酸エステルが一般的である。
前記(7)のポリエーテル樹脂(又はアセタール樹脂)としては、例えば、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド等のポリエーテル樹脂、開環重合系としてポリオキシメチレン等のアセタール樹脂などが挙げられる。
前記(8)のその他樹脂として重付加系のポリウレタン樹脂などが挙げられる。
【0033】
前記画像記録材料としては、受像層が電子写真用トナー受像層の場合には、色材はトナーである。受像層がインクジェット記録用受像層の場合には、色材はインクである。受像層が溶融熱転写用受像層、昇華熱転写用受像層の場合には、色材は転写材料(ドナーフィルム)である。なお、感熱記録層の場合は、色材は該感熱記録層の中に含まれている。
【0034】
前記画像記録材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、電子写真用受像シート、溶融熱転写記録シート、昇華熱転写記録シート、感熱記録シート、インクジェット記録シート、などが挙げられる。
【0035】
前記インクジェット記録シートは、例えば、支持体と、該支持体上に、多孔質構造の色材受容層を有し、該色材受容層に水性インク(色材として染料又は顔料を用いたもの)及び油性インク等の液状インクや、常温では固体であり、溶融液状化させて印画に供する固体状インク等を吸収させて画像を形成するものである。
【0036】
前記電子写真用受像シートは、例えば、支持体と、該支持体上に、少なくともトナー受像層を有し、該トナー受像層が、カラートナー及び黒トナーの少なくとも1種を受容し、画像が形成されるものである。
【0037】
前記溶融熱転写記録シートとしては、例えば、支持体と、該支持体上に、少なくとも画像記録層としての熱溶融性インク層を設けた構成を有し、感熱ヘッドにより加熱して熱溶融性インク層からインクを感熱転写記録用シート上に溶融転写する方式において用いられる。
【0038】
前記昇華熱転写記録シートは、支持体と、該支持体上に、少なくとも熱拡散性色素(昇華性色素)を含有するインク層を設けた構成を有し、感熱ヘッドにより加熱してインク層から熱拡散性色素を感熱転写記録シート上に転写する昇華転写方式に用いられる。
【0039】
前記感熱記録シートは、支持体と、該支持体上に、少なくとも熱発色層を設けた構成を有し、感熱ヘッドによる加熱と紫外線による定着の繰り返しにより画像を記録するサーモオートクローム方式(TA方式)において用いられる感熱材料等が挙げられる。
【0040】
前記画像記録方法及び画像記録装置においては、ロール形態の画像記録材料を用いることが高速性、コスト面、保管性などの点から好ましい。
前記ロール裁断手段としては、ロール形態の画像記録材料を所定サイズの画像記録材料に裁断する手段である。
前記ロール裁断手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、サーキュラーカッター、ギロチンカッター、ロータリ式カッター、などが挙げられる。
前記画像記録材料のサイズとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選定することができるが、例えば、Lサイズ(89mm×127mm)、A6サイズ(105mm×150mm)、A4サイズ(210mm×300mm)、ハガキサイズ、名刺サイズ、などが挙げられる。
なお、ロール形態の画像記録材料シートを装着するロール供給手段は、画像記録装置内に1つ以上設けることができる。また、ロール形態ではなく、裁断されたカット紙をシートトレイに入れて給紙する方法と併用することも可能である。
【0041】
<画像記録手段>
前記画像記録手段としては、前記画像記録材料に画像を記録することができる限り、特に制限はなく、公知の画像記録方式、例えば、インクジェット記録方式、感熱記録方式、ハロゲン化銀写真方式、ハロゲン化銀デジタル写真方式、熱現像記録方式、電子写真方式などにより、画像を記録することができればよく、公知の画像記録装置の中から適宜選択することができる。これらの中でも、特に電子写真方式の画像形成装置が好ましい。
【0042】
ここで、前記電子写真方式の画像形成装置は、静電潜像担持体と、静電潜像形成手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段とを少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、除電手段、クリーニング手段、リサイクル手段、制御手段等を有してなる。
前記画像形成方法は、静電潜像形成工程と、現像工程と、転写工程と、定着工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば除電工程、クリーニング工程、リサイクル工程、制御工程等を含む。
【0043】
前記画像形成方法は、前記画像形成装置により好適に実施することができ、前記静電潜像形成工程は前記静電潜像形成手段により行うことができ、前記現像工程は前記現像手段により行うことができ、前記転写工程は前記転写手段により行うことができ、前記定着工程は前記定着手段により行うことができ、前記その他の工程は前記その他の手段により行うことができる。
【0044】
−静電潜像形成工程及び静電潜像形成手段−
前記静電潜像形成工程は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程である。
前記静電潜像担持体(「光導電性絶縁体」、「感光体」と称することがある)としては、その材質、形状、構造、大きさ、等について特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、その形状としてはドラム状が好適に挙げられ、その材質としては、例えばアモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体、などが挙げられる。これらの中でも、長寿命性の点でアモルファスシリコン等が好ましい。
【0045】
前記静電潜像の形成は、例えば、前記静電潜像担持体の表面を一様に帯電させた後、像様に露光することにより行うことができ、前記静電潜像形成手段により行うことができる。
前記静電潜像形成手段は、例えば、前記静電潜像担持体の表面を一様に帯電させる帯電器と、前記静電潜像担持体の表面を像様に露光する露光器とを少なくとも備える。
【0046】
前記帯電は、例えば、前記帯電器を用いて前記静電潜像担持体の表面に電圧を印加することにより行うことができる。
前記帯電器としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、導電性又は半導電性のロール、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器、などが挙げられる。
【0047】
前記露光は、例えば、前記露光器を用いて前記静電潜像担持体の表面を像様に露光することにより行うことができる。
前記露光器としては、前記帯電器により帯電された前記静電潜像担持体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザー光学系、液晶シャッタ光学系、などの各種露光器が挙げられる。
なお、本発明においては、前記静電潜像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
【0048】
−現像工程及び現像手段−
前記現像工程は、前記静電潜像を、前記トナー乃至前記現像剤を用いて現像して可視像を形成する工程である。
前記可視像の形成は、例えば、前記静電潜像を前記トナー乃至前記現像剤を用いて現像することにより行うことができ、前記現像手段により行うことができる。
前記現像手段は、例えば、前記トナー乃至前記現像剤を用いて現像することができる限り、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、前記トナー乃至現像剤を収容し、前記静電潜像に該トナー乃至該現像剤を接触又は非接触的に付与可能な現像器を少なくとも有するものが好適に挙げられ、前記トナー入り容器を備えた現像器などがより好ましい。
【0049】
前記現像器は、乾式現像方式のものであってもよいし、湿式現像方式のものであってもよく、また、単色用現像器であってもよいし、多色用現像器であってもよく、例えば、前記トナー乃至前記現像剤を摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、回転可能なマグネットローラとを有してなるもの、などが好適に挙げられる。
【0050】
前記現像器内では、例えば、前記トナーと前記キャリアとが混合攪拌され、その際の摩擦により該トナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。該マグネットローラは、前記静電潜像担持体(感光体)近傍に配置されているため、該マグネットローラの表面に形成された前記磁気ブラシを構成する前記トナーの一部は、電気的な吸引力によって該静電潜像担持体(感光体)の表面に移動する。その結果、前記静電潜像が該トナーにより現像されて該静電潜像担持体(感光体)の表面に該トナーによる可視像が形成される。
【0051】
前記現像器に収容させる現像剤は、トナーを含む現像剤であるが、該現像剤としては一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよい。該現像剤に含まれるトナーは、本発明の前記トナーである。
【0052】
−転写工程及び転写手段−
前記転写工程は、前記可視像を記録媒体に転写する工程であるが、中間転写体を用い、該中間転写体上に可視像を一次転写した後、該可視像を前記記録媒体上に二次転写する態様が好ましく、前記トナーとして二色以上、好ましくはフルカラートナーを用い、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写工程と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写工程とを含む態様がより好ましい。
前記転写は、例えば、前記可視像を転写帯電器を用いて前記静電潜像担持体(感光体)を帯電することにより行うことができ、前記転写手段により行うことができる。前記転写手段としては、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写手段と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写手段とを有する態様が好ましい。
なお、前記中間転写体としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、例えば、転写ベルト等が好適に挙げられる。
【0053】
前記転写手段(前記第一次転写手段、前記第二次転写手段)は、前記静電潜像担持体(感光体)上に形成された前記可視像を前記記録媒体側へ剥離帯電させる転写器を少なくとも有するのが好ましい。前記転写手段は、1つであってもよいし、2以上であってもよい。
前記転写器としては、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器、などが挙げられる。
なお、記録媒体としては、代表的には普通紙であるが、現像後の未定着像を転写可能なものなら、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、OHP用のPETベース等も用いることができる。
【0054】
前記定着工程は、記録媒体に転写された可視像を定着装置を用いて定着させる工程であり、各色のトナーに対し前記記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、各色のトナーに対しこれを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。
前記定着装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、公知の加熱加圧手段が好適である。前記加熱加圧手段としては、加熱ローラと加圧ローラとの組み合わせ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組み合わせ、などが挙げられる。
前記加熱加圧手段における加熱は、通常、80〜200℃が好ましい。
なお、目的に応じて、前記定着工程及び定着手段と共にあるいはこれらに代えて、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。
【0055】
前記除電工程は、前記静電潜像担持体に対し除電バイアスを印加して除電を行う工程であり、除電手段により好適に行うことができる。
前記除電手段としては、特に制限はなく、前記静電潜像担持体に対し除電バイアスを印加することができればよく、公知の除電器の中から適宜選択することができ、例えば、除電ランプ等が好適に挙げられる。
【0056】
前記クリーニング工程は、前記静電潜像担持体上に残留する前記トナーを除去する工程であり、クリーニング手段により好適に行うことができる。
前記クリーニング手段としては、特に制限はなく、前記静電潜像担持体上に残留する前記電子写真トナーを除去することができればよく、公知のクリーナの中から適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナ等が好適に挙げられる。
【0057】
前記リサイクル工程は、前記クリーニング工程により除去した前記電子写真用カラートナーを前記現像手段にリサイクルさせる工程であり、リサイクル手段により好適に行うことができる。
前記リサイクル手段としては、特に制限はなく、公知の搬送手段等が挙げられる。
【0058】
前記制御工程は、前記各工程を制御する工程であり、制御手段により好適に行うことができる。
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
【0059】
ここで、図3は、高速記録が可能なタンデム型カラー複写機(画像形成装置)の概略構成図である。
この画像形成装置は、装置本体100と、画像読取装置(原稿読取手段)102とから構成されている。また、装置本体100内には、画像出力部と第二定着装置としてのベルト定着装置25とロール形態の電子写真用受像シート16と、ロールカッター113とが内蔵されている。画像出力部は、第一定着装置(第一定着手段)15と画像形成部(画像形成手段)とから構成されている。前記第二定着装置25としては、図4に示すようなベルト定着装置が用いられる。
【0060】
前記画像形成部は、複数の張架ローラに張架され回転される無端状の中間転写ベルト19と、該中間転写ベルト19の回転方向の上流側から下流側にかけて並んでいるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色トナー画像を形成する電子写真画像形成ユニット1Y、1M、1C、及び1Kと、中間転写ベルト19に対峙するベルトクリーニング装置14、同じく中間転写ベルト19に対峙する二次転写ローラ12、搬送ローラ対、レジストローラ対、第一排出ローラ対、第二排出ローラ対、第二排出トレイなどを備えている。
【0061】
また、各電子写真画像形成ユニット1Y、1M、1C、及び1Kは、それぞれ感光体ドラム2Y、2M、2C、及び2K、帯電器3Y、3M、3C、及び3K、現像装置5Y、5M、5C、及び5K、一次転写ローラ6Y、6M、6C、及び6K、感光体クリーニング装置7Y、7M、7C、及び7K、除電器8Y、8M、8C、及び8K、などを備えている。
【0062】
図3に示す画像形成装置では、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各画像情報は、タンデム画像形成装置における各画像形成手段ユニット(ブラック用画像形成ユニット1K、イエロー用画像形成ユニット1Y、マゼンタ用画像形成ユニット1M、及びシアン用画像形成ユニット1C)にそれぞれ伝達され、各画像形成ユニットにおいて、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各トナー画像が形成される。即ち、タンデム画像形成装置における各画像形成手段ユニット(ブラック用画像形成ユニット1K、イエロー用画像形成ユニット1Y、マゼンタ用画像形成ユニット1M、及びシアン用画像形成ユニット1C)は、図3に示すように、それぞれ、感光体2(ブラック用感光体2K、イエロー用感光体2Y、マゼンタ用感光体2M及びシアン用感光体2C)と、該感光体を一様に帯電させる帯電器3と、各カラー画像情報に基づいて各カラー画像対応画像様に前記感光体を露光し、該感光体上に各カラー画像に対応する静電潜像を形成する露光器と、該静電潜像を各カラートナー(ブラックトナー、イエロートナー、マゼンタトナー及びシアントナー)を用いて現像して各カラートナーによるトナー像を形成する現像器5と、該トナー像を中間転写体19上に転写させるための帯電器3と、感光体クリーニング装置7と、除電器8とを備えており、それぞれのカラーの画像情報に基づいて各単色の画像(ブラック画像、イエロー画像、マゼンタ画像及びシアン画像)を形成可能である。
このようにして形成された該ブラック画像、該イエロー画像、該マゼンタ画像及び該シアン画像は、支持ローラにより回転移動される中間転写体19上にそれぞれ、ブラック用感光体2K上に形成されたブラック画像、イエロー用感光体2Y上に形成されたイエロー画像、マゼンタ用感光体2M上に形成されたマゼンタ画像及びシアン用感光体2C上に形成されたシアン画像が、順次転写(一次転写)される。そして、中間転写体19上に前記ブラック画像、前記イエロー画像、マゼンタ画像及びシアン画像が重ね合わされて合成カラー画像(カラー転写像)が形成される。
【0063】
次に、前記ベルト定着装置25は、図4に示すように、加熱ローラ71と、該加熱ローラ71を含む剥離ローラ74、テンションローラ75により回動可能に支持された無端ベルト73と、前記加熱ローラ71に無端ベルト73を介して圧接する加圧ローラ72とを備えている。
また、前記無端ベルト73の内面側には、加熱ローラ71と剥離ローラ74との間に、該無端ベルト73を強制的に冷却する冷却用のヒートシンク77が配設されており、この冷却用ヒートシンク77によって電子写真用受像シートの冷却及びシートの搬送を行う冷却・シート搬送部が構成されている。
【0064】
そして、前記ベルト定着装置25では、図4に示すように、表面にカラートナー画像が転写・定着された電子写真用転写シートが、加熱ローラ71と当該加熱ローラ71に無端ベルト73を介して圧接する加圧ローラ72との圧接部(ニップ部)に、カラートナー画像が加熱ローラ71側に位置するようにして導入され、前記加熱ローラ71と加圧ローラ72との圧接部を通過する間に、カラートナー画像Tが電子写真用転写シート上に加熱溶融されて定着される。
【0065】
その後、前記加熱ローラ71と加圧ローラ72との圧接部において、例えば、トナーが実質的に120〜130℃程度の温度に加熱され、溶融されて、カラートナー画像が受像層に定着された電子写真用受像シートは、その表面の受像層が無端ベルト73の表面に密着したまま状態で、当該無端ベルト73と共に搬送される。その間、前記無端ベルト73は、冷却用のヒートシンク77によって強制的に冷却され、カラートナー画像及び受像層が冷却して固化した後、剥離ローラ74によって電子写真用受像シート自身の腰(剛性)によって剥離される。
なお、剥離工程が終了した後の無端ベルト73の表面は、クリーナ(図示せず)によって残留トナー等が除去され、次の定着工程に備えるようになっている。
【0066】
−カール制御工程及びカール制御手段−
前記カール制御工程は、前記熱可塑性樹脂含有層における熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上の温度に前記画像記録材料を加熱した後、ガラス転移温度(Tg)未満の温度にまで冷却する間に、前記画像記録材料をカール制御部材に当接させてカールを制御する工程である。
【0067】
この場合、前記熱可塑性樹脂含有層としては、受像層、色材層、中間層、支持体、バック層及びこれらの組み合わせから選択される少なくともいずれかが好ましい。なお、複数の層、及び色材に熱可塑性樹脂が用いられている場合には最も熱可塑性樹脂の含有量が多い層のガラス転移温度を採用する。
【0068】
前記熱可塑性樹脂のガラス転移温度±10℃の温度で画像記録材料にカール制御部材を当接することが好ましく、熱可塑性樹脂のガラス転移温度±5℃がより好ましく、熱可塑性樹脂のガラス転移温度が特に好ましい。
【0069】
この場合、カールの向き及び大きさの少なくともいずれかを調節することが好ましく、カール制御部材が表面に曲面形状を有し、該曲面形状の曲率半径及び曲面長さの少なくともいずれかを変えてカールを制御することがより好ましい。
【0070】
ここで、図1に示すベルト式のカール制御装置により、画像記録材料(例えば受像シート)は図2に示すような温度変化を示す。
受像シートは、まず、加熱加圧ローラ31,32において、受像シートに含有される熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上の約130℃まで加熱され、冷却装置37まで搬送される。その後、B−C間において受像シートはガラス転移温度付近まで冷却される。そして、C−D間でカール制御部材34の働きにより、受像シートに所望の向き及び大きさのカールが付与される。ここで、C−D間では受像シート温度が熱可塑性樹脂のガラス転移温度±10℃であり、所望の大きさ及び向きのカールを効率よく付与することができる。
ここで、前記受像シートの温度変化は、例えば、熱電対温度計を用いて測定することができる。
【0071】
前記カール制御手段としては、画像定着部材及びカール制御部材の少なくともいずれかを有することが好ましい。これにより画像定着と連動してカール制御を行うことができる。
前記画像定着部材としては、例えば、一対の加熱加圧ローラ、一対の加熱加圧ローラと定着ベルトとの組み合わせ、などが挙げられる。
前記カール制御部材としては、例えば、位置を調整可能なガイドロール、上下移動可能なロール、各種押圧部材、などが挙げられる。
更に、前記カール制御部材が、冷却機能を有することにより、効率よく、熱可塑性樹脂のガラス転移温度にまで効率よく冷却することができる。
【0072】
前記カール制御手段としては、例えば、ベルト式カール制御装置が好適に用いられる。
前記ベルト式カール制御装置としては、第1形態では、第1加熱ロールと第1張架ロールと該第1加熱ロール及び第1張架ロールにより回転自在に張架された第1無端ベルトとからなる第1無端ベルト部と、第2加熱ロールと第2張架ロールと該第2加熱ロール及び第2張架ロールにより回転自在に張架された第2無端ベルトとからなる第2無端ベルト部とを有し、前記第1及び第2張架ロール間の回転軸を結ぶ線の垂線と、画像記録材料が該第1及び第2張架ロールに達するまでの進行方向を示す線とが1°〜20°の角度を有する。
この場合、第1張架ロール及び第2張架ロールの少なくともいずれかの前後上下位置関係を変えることにより第1及び第2無端ベルト部から形成されるカール制御部材の曲面形状を調節可能に構成されていることが好ましい。
【0073】
ここで、前記第1形態に係るベルト式カール制御装置としては、例えば、図5に示すものが例示される。図5に示すベルト式カール制御装置は、第1加熱ロール31と第1張架ロール33と該第1加熱ロール及び第1張架ロールにより回転自在に張架された第1無端ベルト35とからなる第1無端ベルト部と、第2加熱ロール32と第2張架ロール34と該第2加熱ロール及び第2張架ロールにより回転自在に張架された第2無端ベルト36とからなる第2無端ベルト部とを有してなる。図5中37は、冷却装置であり、冷気を送風可能であり、冷却温度等を調節可能である冷却装置、ヒートシンク、等が用いられる。
この第1形態では、第2張架ロール34の位置を上下前後方向に変えることにより曲面形状を適宜調節することができる。
【0074】
前記ベルト式カール制御装置は、第2形態では、第1加熱ロールと第1張架ロールと該第1加熱ロール及び第1張架ロールにより回転自在に張架された第1無端ベルトからなる第1無端ベルト部と、第2加熱ロールと第2張架ロールと該第2加熱ロール及び第2張架ロールにより回転自在に張架された第2無端ベルトからなる第2無端ベルト部と、カール制御部材とを有し、前記第1及び第2加熱ロールが、各々の無端ベルトを介して画像記録部材に接触可能に配置されている。
この場合、前記カール制御部材が、第1無端ベルト部及び第2無端ベルト部の少なくともいずれかの内側であって、無端ベルト内面に接するように配置されていることが好ましい。
【0075】
ここで、前記第2形態に係るベルト式カール制御装置としては、図7及び図8に示すものが挙げられる。
図7及び図8に示すベルト式カール制御装置は、第1加熱ロール31と第1張架ロール33と該第1加熱ロール及び第1張架ロールにより回転自在に張架された第1無端ベルト35とからなる第1無端ベルト部と、第2加熱ロール32と第2張架ロール34と該第2加熱ロール及び第2張架ロールにより回転自在に張架された第2無端ベルト36とからなる第2無端ベルト部と、カール制御部材38とを有してなる。
前記カール制御部材38は、図7では、回転可能なローラであり、該ローラが上下前後に移動することにより画像記録材料に所望の大きさ及び向きのカールを付与することができる。
前記カール制御部材38は、図8では、冷却装置を有する回転可能なローラであり、該ローラが上下前後に移動することにより画像記録材料に所望の大きさ及び向きのカールを付与することができる。
【0076】
前記ベルト式カール制御装置は、第3形態では、第1加熱ロールと第1張架ロールと該第1加熱ロール及び第1張架ロールにより回転自在に張架された第1無端ベルトからなる第1無端ベルト部と、第2加熱ロールと第2張架ロールと該第2加熱ロール及び第2張架ロールにより回転自在に張架された第2無端ベルトからなる第2無端ベルト部と、カール制御部材とを有し、前記第1加熱ロール及び第2加熱ロールが、各々の無端ベルトを介して画像記録部材に接触可能に配置されている。
この場合、前記カール制御部材が、第1無端ベルト部及び第2無端ベルト部の外側であって画像記録材料の排出方向に配置されていることが好ましい。
【0077】
ここで、前記第3形態に係るベルト式カール制御装置としては、図9に示すものが挙げられる。
図9に示すベルト式カール制御装置は、第1加熱ロール31と第1張架ロール33と該第1加熱ロール及び第1張架ロールにより回転自在に張架された第1無端ベルト35とからなる第1無端ベルト部と、第2加熱ロール32と第2張架ロール34と該第2加熱ロール及び第2張架ロールにより回転自在に張架された第2無端ベルト36とからなる第2無端ベルト部と、カール制御部材38とを有してなる。
前記カール制御部材は、複数個並列したガイドローラであり、該ローラの配置状態を変えることにより画像記録材料に所望の大きさ及び向きのカールを付与することができる。
【0078】
なお、図10及び図11は、平滑化、光沢化処理を目的とした従来のベルト定着装置を示す。
【実施例】
【0079】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明は、下記実施例に何ら限定されるものではない。
【0080】
(実施例1)
<電子写真用受像シートの作製>
−原紙の調製−
アカシアからなるLBKPをディスクリファイナーによりカナディアンフリーネス30mlに調製した紙料と、アスペンからなるLBKPをディスクリファイナーによりカナディアンフリーネス300mlに調製した紙料とを、アカシア25質量%、アスペン75質量%の配合で混合し、パルプスラリーを得た。
得られたパルプスラリーに、パルプ当たり、カチオン性でんぷん(日本NSC製、CATO 304L)1.3質量%、アニオン性ポリアクリルアミド(星光ポリマー株式会社製、ポリアクロンST−13)0.145質量%、アルキルケテンダイマー(荒川化学工業株式会社製、サイズパインK)0.285質量%、ポリアミドポリアミンエピクロルヒドリン(荒川化学工業株式会社製、アラフィックス100)0.32質量%を加えた後、消泡剤0.12質量%を加えて調製した。
次に、調製したパルプスラリーを長網抄紙機で抄紙し、ウェッブの表面をドラムドライヤーシリンダーにドライヤーカンパスを介して押し当てて乾燥し、長尺状の原紙を得た。ここで、該ドライヤーカンパスの引張力は1.6kg/cmに設定した。得られた原紙の両面に、サイドプレスにてポリビニルアルコール(株式会社クラレ製、KL−118)を1g/m塗布して乾燥し、その後、カレンダー処理を行った。
なお、坪量が163g/mとなるように抄造し、厚さ160μmの長尺状の原紙を得た。
【0081】
次に、得られた長尺状の原紙のうら面に、表面マット粗さ10μmのクーリングロールを用い、表1に示した組成のポリエチレン樹脂を溶解吐出膜温度310℃、ラインスピード250m/分で単層押出ラミネートし、厚さ22μmのうら面ポリエチレン樹脂層を設けた。
【0082】
【表1】

*HDPE:高密度ポリエチレン
*LDPE:低密度ポリエチレン
【0083】
次に、トナー受像層を塗設する面側である原紙のおもて面に表面マット粗さ0.7μmのクーリングロールを用い、表1と同じLDPEと、TiOを表2に示すようにマスターバッチ化したペレット及び群青を5質量%含むマスターバッチ化したペレットを最終組成が表3になるように混合したものを、ラインスピード250m/分で単層押出ラミネートして厚さ29μmのおもて面ポリエチレン樹脂層を設けた。
その後、おもて面ポリエチレン樹脂層に18kW、うら面ポリエチレン樹脂層には12kWのコロナ放電処理を施した。その後、おもて面ポリエチレン樹脂層表面には乾燥質量で0.06g/mのゼラチン下塗り層を、うら面ポリエチレン樹脂層表面には乾燥質量で0.038g/mのゼラチン下塗り層を、それぞれ設けた。以上により、長尺状の支持体を調製した。
【0084】
【表2】

【0085】
【表3】

【0086】
−中間層用塗布液の調製−
下記成分を混合し、攪拌して中間層用塗布液を調製した。
・水分散アクリル樹脂・・・100質量部
(ハイロスX−XE240、星光ポリマー株式会社製、ガラス転移温度(Tg)=15℃、酸価82、固形分42質量%、アンモニア含有量0.98%)
・水分散アクリル樹脂・・・100質量部
(PDX7325、ジョンソンポリマー社製、ガラス転移温度(Tg)=66℃、酸価61、固形分45質量%、アンモニア含有量0.77%)
・ポリエチレンオキサイド(アルコックスR1000、明成化学工業株式会社製)・・・2.5質量部
・アニオン性界面活性剤(ラピゾールA90、日本油脂株式会社製)・・・1.2質量部
・イオン交換水・・・60質量部
【0087】
−二酸化チタン分散液の調製−
下記の成分を混合し、日本精機製作所製NBK−2を用いて分散させ、二酸化チタン分散液を作製した。
・二酸化チタン(タイペーク(登録商標)R−780−2、石原産業株式会社製)・・・48質量部
・ポリビニルアルコール(PVA205C、株式会社クラレ製)・・・6質量部
・界面活性剤(デモールEP、花王株式会社製)・・・0.6質量部
・カーボンブラック(10B、三菱化学株式会社製)・・・0.06質量部
・イオン交換水・・・65.6質量部
【0088】
−トナー受像層用塗布液の調製−
下記成分を混合し、攪拌して、トナー受像層用の塗布液を調製した。
・上記二酸化チタン分散物・・・15.5質量部
・カルナバワックス水分散物(セロゾール524、中京油脂株式会社製)・・・10質量部
・水分散ポリエステル樹脂(自己分散型の水分散性ポリマー)・・・200質量部
(固形分35質量%、酸成分:テレフタル酸、アルコール成分:エチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、カウンターカチオン=NH(アンモニウムイオン)、酸価18、体積平均粒径=150nm、数平均分子量(Mn)=6000)
・ポリエチレンオキサイド(アルコックスR1000、明成化学工業株式会社製)・・・4.8質量部
・アニオン性界面活性剤(ラピゾールA90、日本油脂株式会社製)・・・1.5質量部
・粒子(マット剤、MX2000、総研化学株式会社製)・・・1.8質量部
・イオン交換水・・・128.7質量部
なお、水分散ポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)は70℃、ポリエチレンオキサイドの融点は66℃、カルナバワックス水分散物の融点は83℃、マット剤(MX2000)の組成はポリメチルメタアクリレート架橋体である。
【0089】
−トナー受像層の塗工、及び中間層の塗工−
得られた帯状の支持体の表面に上記中間層用塗布液、及び上記トナー受像層用塗布液を400メッシュフィルターで濾過(実効濾過精度40μm以下)し、スライドギーサーを用い、同時重層で塗布した。
塗布量は、中間層については、乾燥質量で5.0g/mであり、トナー受像層については、乾燥質量で7.5g/mになるように、中間層用塗布液、トナー受像層用塗布液を塗布した。
中間層、及びトナー受像層は、塗布後、100℃の熱風を約20秒間吹きつけて乾燥することにより、トナー受像層の厚みは7μm、中間層の厚みは5μmとした。以上により、実施例1の電子写真用受像シートを作製した。
なお、得られた電子写真用受像シートは、寸法が最外径=120mm、最内径=30mm、幅=297mmのトナー受像層が外側となるロール形態である。そして、ロール形態から供給された長尺シートを長さ210mmに自動裁断して、以下の画像形成に用いた。
【0090】
<画像形成>
作製した電子写真用受像シートを、図3に示した電子写真プリンターにおける定着部を、図5に示したベルト式カール制御装置に改造した画像形成装置を用い、下記条件により、23℃−55%RH環境下、黒色の最大濃度で均一な10cm四方の画像を絵出しし、印字後、印字面を上向きにして定着を行った。なお、カール制御工程での電子写真プリントの曲面形状(極性、曲率半径、曲面長さ)を表4に示すように調節した。ここで、曲率半径(r)とは、曲面長さ(L)は図6に示す通りである。また、画像面が凸形状となる曲面の極性をプラス(+)、凹形状となる曲面の極性をマイナス(−)とした。
【0091】
−トナー−
トナーのバインダーのガラス転移温度(Tg)=53℃
−ベルト−
ベルトの支持体:ポリイミド(PI)フィルム、幅=50cm、厚み=80μm
ベルト離型層素材:フルオロカーボンシロキサンゴム前駆体であるSIFEL610(信越化学工業株式会社製)を加硫硬化してフルオロカーボンシロキサンゴム50μmの膜厚に形成した。
−加熱加圧工程−
加熱ローラの温度:140℃
ニップ圧:130N/cm
−冷却工程−
冷却器:ヒートシンク長=80mm
速度:53mm/sec
温度:50℃
【0092】
(実施例2)
実施例1において、図7に示したベルト式カール制御装置を用いた以外は、実施例1と同様にして、画像形成を行った。なお、カール制御工程での電子写真プリントの曲面形状(極性、曲率半径、曲面長さ)を表4に示すように調節した。
【0093】
(実施例3)
実施例1において、図8に示したベルト式カール制御装置を用いた以外は、実施例1と同様にして、画像形成を行った。なお、カール制御工程での電子写真プリントの曲面形状(極性、曲率半径、曲面長さ)を表4に示すように調節した。
【0094】
(実施例4)
実施例1において、図9に示したベルト式カール制御装置を用いた以外は、実施例1と同様にして、画像形成を行った。なお、カール制御工程での電子写真プリントの曲面形状(極性、曲率半径、曲面長さ)を表4に示すように調節した。
【0095】
(比較例1)
実施例1において、図10に示したベルト式カール制御装置を用いた以外は、実施例1と同様にして、画像形成を行った。なお、カール制御工程での電子写真プリントの曲面形状(極性、曲率半径、曲面長さ)を表4に示すように調節した。
【0096】
(比較例2)
実施例1において、図11に示したベルト式カール制御装置を用いた以外は、実施例1と同様にして、画像形成を行った。なお、カール制御工程での電子写真プリントの曲面形状(極性、曲率半径、曲面長さ)を表4に示すように調節した。
【0097】
【表4】

*極性:受像層面が凸形状となる方向をプラス(+)、凹形状となる方向をマイナス(−)とした。
*受像シート温度:測定機器として熱電対温度計(検出部:銅コンスタンタン(直径0.3mm)、測定部:キーエンス社製のNR−1000)を電子写真プリント表面に貼り付けて、カール制御部材位置の入り口部(図2のC)と出口部(図2のD)での受像シート温度を測定した。
【0098】
<カール量の測定方法>
得られた各電子写真プリントを、そのカールしている凸面を下にして水平な台の上に乗せて、4隅の高さの平均値を測定した。凸面が画像形成面である場合を+(プラス)、凸面が非画像形成面である場合を−(マイナス)で表した。結果を表5に示す。
但し、測定サンプルは、ロール径の120mmから40mmまで10mm間隔で変化させ、各ロール紙径(9箇所)で10枚づつに対して最高濃度の黒ベタ画像を出力した。結果は、10枚×9箇所=90枚について測定した値の最大値をカール量とした。
【0099】
以下の官能評価は、実写画像サンプルについて、比較的写真の画質の評価に長けている者20名の平均値で表した。結果を表5に示す。なお、測定サンプルは上記のカール量測定法と同様である。
<官能品質(カール性)>
5:非常に良好である(銀塩写真以上のレベルである)。
4:銀塩写真と同等のレベルであり、違和感がない。
3:銀塩写真とは異なるが、写真としてある程度許容できる。
2:銀塩写真とは明らかに異なり、写真としては許容できない。
1:プリントとして全く許容できない。
【0100】
【表5】

【産業上の利用可能性】
【0101】
本発明の画像記録方法及び画像記録装置によれば、高濃度画質でかつ高速画像出力であっても、最終画像シートにおけるカールの発生を抑制したり、所望のカールの向きや大きさを制御でき、電子写真材料、感熱材料、昇華転写材料、熱転写材料、銀塩写真材料及びインクジェット記録材料から選択されるいずれの各種画像記録材料などに幅広く用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【0102】
【図1】図1は、本発明のベルト式カール制御装置の一例を示す概略図である。
【図2】図2は、図1におけるA〜D位置での受像シートの温度の変化を示すグラフである。
【図3】図3は、本発明の画像形成装置の一例を示す概略図である。
【図4】図4は、図3のベルト定着装置の一例を示す概略図である。
【図5】図5は、実施例1で用いたベルト式カール制御装置を示す概略図である。
【図6】図6は、カール制御手段における曲率半径(r)及び曲面長さ(L)を説明するための図である。
【図7】図7は、実施例2で用いたベルト式カール制御装置を示す概略図である。
【図8】図8は、実施例3で用いたベルト式カール制御装置を示す概略図である。
【図9】図9は、実施例4で用いたベルト式カール制御装置を示す概略図である。
【図10】図10は、比較例1で用いたベルト式カール制御装置を示す概略図である。
【図11】図11は、比較例2で用いたベルト式カール制御装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【0103】
1Y、1M、1C、1K 画像形成ユニット
2Y、2M、2C、2K 感光体ドラム
3Y、3M、3C、3K 帯電器
5Y、5M、5C、5K 現像装置
6Y、6M、6C、6K 一次転写ローラ
7Y、7M、7C、7K 感光体クリーニング装置
8Y、8M、8C、8K 除電器
9 現像装置
12 二次転写ローラ
14 ベルトクリーニング装置
15 第一定着装置
16 ロール形態の電子写真用受像シート(ロール体)
19 中間転写ベルト
25 ベルト定着装置
31 第1加熱ローラ
32 第2加熱ローラ
33 第1張架ローラ
34 第2張架ローラ
35 第1無端ベルト
36 第2無端ベルト
37 冷却装置
38 カール制御部材
71 加熱ローラ
72 加圧ローラ
74 剥離ローラ
75 テンションローラ
73 無端ベルト
77 冷却ヒートシンク
100 画像形成装置
102 画像読取装置
113 ロールカッター

【特許請求の範囲】
【請求項1】
支持体上に少なくとも熱可塑性樹脂含有層を有する画像記録材料に画像を記録する画像記録工程と、前記熱可塑性樹脂含有層における熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上の温度に前記画像記録材料を加熱した後、該熱可塑性樹脂のガラス転移温度未満の温度にまで冷却する間に、該画像記録材料の少なくとも一部にカール制御部材を当接させてカールを制御するカール制御工程とを含むことを特徴とする画像記録方法。
【請求項2】
熱可塑性樹脂含有層が、受像層、色材層、中間層、支持体、バック層及びこれらの組み合わせから選択される少なくともいずれかである請求項1に記載の画像記録方法。
【請求項3】
熱可塑性樹脂におけるガラス転移温度が40〜100℃である請求項1から2のいずれかに記載の画像記録方法。
【請求項4】
熱可塑性樹脂のガラス転移温度±10℃の温度で画像記録材料にカール制御部材を当接する請求項1から3のいずれかに記載の画像記録方法。
【請求項5】
カールの向き及びカールの大きさの少なくともいずれかを調節する請求項1から4のいずれかに記載の画像記録方法。
【請求項6】
カール制御部材が表面に曲面形状を有し、該曲面形状の曲率半径及び曲面長さの少なくともいずれかを変えてカールを制御する請求項1から5のいずれかに記載の画像記録方法。
【請求項7】
画像記録材料における支持体が、原紙と、該原紙の少なくとも一方の面にポリオレフィン樹脂層とを有するラミネート紙である請求項1から6のいずれかに記載の画像記録方法。
【請求項8】
画像記録材料がロール形態である請求項1から7のいずれかに記載の画像記録方法。
【請求項9】
画像記録材料が、電子写真材料、感熱材料、昇華転写材料、熱転写材料、銀塩写真材料及びインクジェット記録材料から選択されるいずれかである請求項1から8のいずれかに記載の画像記録方法。
【請求項10】
画像記録材料が、支持体と、該支持体上に少なくともトナー受像層及びトナーを有する電子写真材料である請求項9に記載の画像記録方法。
【請求項11】
支持体と、該支持体上に少なくとも熱可塑性樹脂含有層を有する画像記録材料に画像を記録する画像記録手段と、前記熱可塑性樹脂含有層における熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上の温度に前記画像記録材料を加熱した後、該熱可塑性樹脂のガラス転移温度未満の温度にまで冷却する間に、前記画像記録材料の少なくとも一部にカール制御部材を当接させてカールを制御するカール制御手段とを有することを特徴とする画像記録装置。
【請求項12】
熱可塑性樹脂含有層が、受像層、色材層、中間層、支持体、バック層及びこれらの組み合わせから選択される少なくともいずれかである請求項11に記載の画像記録装置。
【請求項13】
熱可塑性樹脂のガラス転移温度±10℃の温度で画像記録材料にカール制御部材を当接する請求項11から12のいずれかに記載の画像記録装置。
【請求項14】
カールの向き及びカールの大きさの少なくともいずれかを調節する請求項11から13のいずれかに記載の画像記録装置。
【請求項15】
カール制御部材が表面に曲面形状を有し、該曲面形状の曲率半径及び曲面長さの少なくともいずれかを変えてカールを制御する請求項11から14のいずれかに記載の画像記録装置。
【請求項16】
カール制御手段が、画像定着部材及びカール制御部材の少なくともいずれかを有する請求項11から15のいずれかに記載の画像記録装置。
【請求項17】
カール制御手段が、ベルト式カール制御装置である請求項11から16のいずれかに記載の画像記録装置。
【請求項18】
ベルト式カール制御装置が、第1加熱ロールと第1張架ロールと該第1加熱ロール及び第1張架ロールにより回転自在に張架された第1無端ベルトとからなる第1無端ベルト部と、第2加熱ロールと第2張架ロールと該第2加熱ロール及び第2張架ロールにより回転自在に張架された第2無端ベルトとからなる第2無端ベルト部とを有し、前記第1及び第2張架ロール間の回転軸を結ぶ線の垂線と、画像記録材料が該第1及び第2張架ロールに達するまでの進行方向を示す線とが1°〜20°の角度を有する請求項17に記載の画像記録装置。
【請求項19】
第1張架ロール及び第2張架ロールの少なくともいずれかの前後位置関係及び上下位置関係のいずれかを変えることにより、第1及び第2無端ベルト部から形成されるカール制御部材の曲面形状を調節する請求項18に記載の画像記録装置。
【請求項20】
ベルト式カール制御装置が、第1加熱ロールと第1張架ロールと該第1加熱ロール及び第1張架ロールにより回転自在に張架された第1無端ベルトからなる第1無端ベルト部と、第2加熱ロールと第2張架ロールと該第2加熱ロール及び第2張架ロールにより回転自在に張架された第2無端ベルトからなる第2無端ベルト部と、カール制御部材とを有し、前記第1及び第2加熱ロールが、各々の無端ベルトを介して画像記録部材に接触可能に配置されている請求項17に記載の画像記録装置。
【請求項21】
カール制御部材が、第1無端ベルト部及び第2無端ベルト部の少なくともいずれかの内側であって、該無端ベルト内面に接するように配置されている請求項20に記載の画像記録装置。
【請求項22】
カール制御部材が、第1無端ベルト部及び第2無端ベルト部の外側であって画像記録材料の排出方向に配置されている請求項20に記載の画像記録装置。
【請求項23】
カール制御部材が、位置を調整可能なガイドロールである請求項11から22のいずれかに記載の画像記録装置。
【請求項24】
カール制御部材が、冷却機能を有する請求項11から23のいずれかに記載の画像記録装置。

【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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【公開番号】特開2006−58583(P2006−58583A)
【公開日】平成18年3月2日(2006.3.2)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−240083(P2004−240083)
【出願日】平成16年8月19日(2004.8.19)
【出願人】(000005201)富士写真フイルム株式会社 (7,609)
【Fターム(参考)】