JP2004077931A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】像担持体10と、当該像担持体10に対して一種類又は複数種類の第一の現像剤による画像を形成する第一の現像ユニット13と、当該像担持体上に形成された画像を記録媒体に転写する転写部15、20、24とを備えるとともに、当該像担持体10に対して当該第一の現像剤とは異なる一種類又は複数種類の第二の現像剤による画像を形成する第二の現像ユニット13が装着可能な画像形成装置であって、当該画像形成装置が備える現像ユニットの種類を判断する現像ユニット判断部13a、13bと、当該現像ユニット判断部13a、13bの判断結果に基づいて記録媒体上の画像の積層を制御する制御部70とを有する。
【解決手段】通常のトナーのみを用いる画像形成装置の構成に変更を加えて、特殊なトナーによる画像形成も可能とした場合に、その特殊なトナーの特性に応じて適切な画像形成を可能とする画像形成装置を提供する。
【選択図】 図6
【解決手段】通常のトナーのみを用いる画像形成装置の構成に変更を加えて、特殊なトナーによる画像形成も可能とした場合に、その特殊なトナーの特性に応じて適切な画像形成を可能とする画像形成装置を提供する。
【選択図】 図6
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等の電子写真方式、を用いた画像形成装置に関し、より詳しくは、通常のトナー画像に加えて特殊な画像を得ることができる画像形成装置に係る。
【0002】
【従来の技術】
従来から、電子写真方式や静電転写方式を利用した複写機、プリンタ等の画像形成装置が広く知られている。このような画像形成装置では、通常、ブラックトナーによる白黒画像、イエロー、シアン、マゼンタの各色トナーによるフルカラー画像などを用紙上に形成し、出力するものである。また、これらの通常の(平面的な)画像とは異なり、特殊なトナー(発泡トナー)を用いて立体的な画像を得る技術が提案されている。例えば、本出願人は「画像形成トナー、その作製方法およびそれを用いた立体画像の形成方法ならびに画像形成装置」、「画像形成装置」を、それぞれ特開2000−131875号公報、特開2001−194846号公報等において既に提案している。さらに、特殊なトナー(メタリック色トナー)を用いて金色や銀色などの金属色の画像を得る技術も従来から提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、すべての画像形成装置に対して予め特殊なトナー(発泡トナーやメタリック色トナー)での画像形成を可能とするのは、特殊なトナーによる画像を必要としないユーザに対し、余計な機能及びコストを強要し適切ではない。一方、通常のトナーのみを用いる画像形成装置と、通常のトナーの他、特殊なトナーも用いる画像形成装置とを全く別個独立に製造するのも非効率である。そこで、通常のトナーのみを用いる画像形成装置に、オプションとして特殊なトナーを用いる現像装置を装着することで、ユーザのニーズに合った画像形成装置を効率よく提供することが考えられる。
【0004】
ところで、特殊なトナーはその性質上、用紙上におけるトナーの重ね合わせの順番を規定する必要がある。例えば、発泡トナー層を含むトナー層が用紙上に積層される場合には、一般に発泡トナー層は最下層であることが適切な立体画像となるための条件である。また、メタリックトナー層を含むトナー層が用紙上に積層される場合には、一般にメタリックトナー層は最上層であることが適切なメタリック画像となるための条件である。
【0005】
本発明はこのような問題点にも鑑みてなされたものであり、その目的は、通常のトナーのみを用いる画像形成装置の構成に変更を加えて、特殊なトナーによる画像形成も可能とした場合に、その特殊なトナーの特性に応じて適切な画像形成を可能とする画像形成装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、像担持体と、当該像担持体に対して一種類又は複数種類の第一の現像剤による画像を形成する第一の現像ユニットと、当該像担持体上に形成された画像を記録媒体に転写する転写部とを備えるとともに、当該像担持体に対して当該第一の現像剤とは異なる一種類又は複数種類の第二の現像剤による画像を形成する第二の現像ユニットが装着可能な画像形成装置であって、当該画像形成装置が備える現像ユニットの種類を判断する現像ユニット判断部と、当該現像ユニット判断部の判断結果に基づいて記録媒体上の画像の積層を制御する制御部とを有するものである。
【0007】
ここで、前記第二の現像ユニットは、前記第一の現像ユニットの全部又は一部に替えて(代替的に)装着可能であってもよいし、前記第一の現像ユニットに追加して(追加的に)装着可能であってもよい。また現像ユニットは、一つずつ画像形成装置に装着するものであってもいし、複数をまとめて画像形成装置に装着するものでもよい。さらに現像ユニットは、現像ユニット単独で画像形成装置に装着するものであってもよいし、現像ユニットの他像担持体を含む画像形成ユニットとして画像形成装置に装着するものであってもよい。
【0008】
また第一の現像剤と第二の現像剤とは、第一の現像剤は発泡剤を含まず、第二の現像剤は発泡剤を含むものとして区別することもできるし、第一の現像剤は非金属色の着色剤を含み、第二の現像剤は金属色の着色剤を含むものとして区別することもできるし、第一の現像剤は有彩色の着色剤を含み、第二の現像剤は無彩色の着色剤を含むものとして区別することができるし、第一の現像剤は特定の着色剤を含み、第二の現像剤はその特定の着色剤とは異なる着色剤を含むものとして区別することもできる。
【0009】
例えば、第一の現像剤としては、ブラックの着色剤を含む(一種類の)現像剤や、それぞれイエロー、マゼンタ、シアンの着色剤を含む三種類の現像剤や、これら三種類の現像剤に加えてブラックの着色剤を含む四種類の現像剤を挙げることができる。また、第二の現像剤としては、発泡剤を含み着色剤を含まない無色の(一種類の)現像剤や、発泡剤と着色剤とを含む(一種類の)現像剤や、発泡剤を含まず金属色の着色剤を含む(一種類の)現像剤や、これらの任意の組合わせである複数種類の現像剤を挙げることができる。なお、発泡剤や着色剤は現像剤に内添されるものでもよいし、外添されるものでもよい。
【0010】
また、前記制御部が行う第一の制御としては、装着された前記第二の現像ユニットが使用される場合には、前記第二の現像剤による画像が記録媒体上の画像の積層中においてある特定の階層となるように画像形成装置を制御することができる。ここで、特定の階層は▲1▼(ユーザの操作を介さず)画像形成装置により自動的に決定されるものであっても良いし、▲2▼ユーザの指示に基いて決定されるものであってもよい。
【0011】
つまり、前者▲1▼の場合としては、前記特定の階層は、前記使用される第二の現像ユニットの種類に応じて自動的に決定されるものである。例えば、前記第一の現像剤は発泡剤を含まず、前記第二の現像剤は発泡剤を含む場合にあっては前記特定の階層は、記録媒体上の画像の積層中において最下層となることが自動的に決定される。他にも例えば、前記第一の現像剤は非金属色の着色剤を含み、前記第二の現像剤は金属色の着色剤を含む場合にあっては前記特定の階層は、記録媒体上の画像の積層中において最上層となることが自動的に決定される。
【0012】
また、後者▲2▼の場合としては、ユーザからの指示を入力するユーザインタフェイス部を有し、前記特定の階層は、当該ユーザインタフェイス部からの指示に基づいて決定されるものである。このユーザインタフェイス部としては、画像形成装置の操作ボタン、操作パネルなどが挙げられる。同じく、ユーザからの指示に基いて特定の階層を決定する場合として、プリンタ(画像形成装置)に接続されたコンピュータ(プリンタドライバを含む)を介してユーザの指示が送信される場合もある。
【0013】
記録媒体上の画像の積層を制御する方法としては、制御部が各現像ユニットが像担持体上に画像を形成する順番を制御することで記録媒体上の画像の積層を制御する場合や、制御部が転写部が(中間転写体上や記録媒体上に)画像を転写する順番を制御することで画像の積層を制御する場合などが挙げられる。
【0014】
また、制御部が行う第二の制御としては、装着された前記第二の現像ユニットが使用される場合には、前記第一の現像剤による画像を記録媒体上に積層させる際とは異なる電子写真パラメータ(例えば、現像バイアス、帯電バイアス(像担持体表面電位)、転写バイアス、定着温度、定着速度、画像処理の一以上)に基いて前記第二の現像剤による画像を記録媒体上に積層させるよう制御することができる。ここで、前記電子写真プロセスパラメータは、前記使用される第二の現像ユニットの種類に応じて自動的に決定されるものでもよい。
【0015】
また、装着されている現像ユニットの種類を判断するためには、現像ユニットはその現像剤に応じた特殊形状を有し、当該特殊形状に基いて装着されている現像ユニットの種類を判断する現像ユニット判断部を有するものでもよいし、現像ユニットは不揮発性メモリを備えるとともに、当該不揮発性メモリ内にその現像剤を示す現像剤情報を記憶し、読み取った当該現像剤情報に基いて装着されている現像ユニットの種類を判断する現像ユニット判断部を有するものでもよい。さらに現像ユニットの他像担持体を含む画像形成ユニットとして画像形成装置に装着する場合には、その画像形成ユニットに現像剤に応じた特殊形状を設けたり、画像形成ユニットが不揮発性メモリを備えたりするものでもよい。
【0016】
また本発明は、像担持体と、当該像担持体に対して一種類又は複数種類の第一の現像剤による画像を形成する第一の現像ユニットと、当該像担持体上に形成された画像を記録媒体に転写する転写部とを備える画像形成装置であり、当該像担持体に対して当該第一の現像剤とは異なる一種類又は複数種類の第二の現像剤による画像を形成する第二の現像ユニットが装着可能な画像形成装置でもある。
【0017】
また本発明は、像担持体と、当該像担持体に対して一種類又は複数種類の第一の現像剤による画像を形成する第一の現像ユニットと、当該像担持体上に形成された画像を記録媒体に転写する転写部とを備えるとともに、当該像担持体に対して当該第一の現像剤とは異なる一種類又は複数種類の第二の現像剤による画像を形成する第二の現像ユニットが装着可能な画像形成装置であって、ユーザからの指示を入力するユーザインタフェイス部と、装着された第二の現像ユニットが使用される場合には、前記第二の現像剤による画像が記録媒体上の画像の積層中において当該ユーザインタフェイス部からの指示に基づいて決定されるある特定の階層となるように画像形成装置を制御する制御部とを有するものでもある。
【0018】
また、転写部は最終転写部のみからなり、像担持体上の画像を直接的に記録媒体に転写させるものであってもよいし、最終転写部の他、中間転写体及び中間転写部とを備え、中間転写部により像担持体上の画像を一旦中間転写体に転写させ、さらに最終転写部により中間転写体上の画像を記録媒体へと転写させるものであってもよい。
【0019】
また、本発明は、あらゆる電子写真方式の画像形成装置に適用することができる。現像ユニットと像担持体(感光体、潜像担持体)との関係に着目すると、各現像ユニットと像担持体とが1対1の関係のものや、N(N:自然数)対1の関係のものが挙げられる。前者の例としては、例えば、モノクロ画像形成装置、中間転写体に対して各色に対応する画像形成ユニットが中間転写体の上流側から下流側にかけて並ぶ中間転写体を用いたタンデム方式のフルカラー画像形成装置などが挙げられ、後者の例としては、ロータリー方式の現像装置を用いた画像形成装置、像担持体に対し各色に対応する現像ユニットが像担持体の上流側から下流側にかけて並ぶフルカラー画像形成装置などが挙げられる。
【0020】
【発明の実施による形態】
以下、本発明の実施による形態を図面を適宜参照して説明する。
【0021】
◎実施の形態1
図1はこの発明の実施の形態1に係る画像形成装置としての電子写真方式のカラープリンタ100を示すものである。また、図2はこの発明の実施の形態1に係る画像形成装置としての電子写真方式のカラー複写機102を示すものである。
【0022】
図1及び図2において、符号100はカラープリンタ及びカラー複写機の本体を示すものであり、図2に示すように、このカラー複写機本体100の上部には、プラテンカバー61によって押圧された原稿dの画像を読み取る原稿読取装置101が配設されている。この原稿読取装置101は、プラテンガラス61上に載置された原稿dを光源63a、bによって照明し、原稿dからの反射光像を、フルレートミラー64及びハーフレートミラー65、66及び結像レンズ67からなる縮小光学系を介してCCD等からなる画像読取素子60上に走査露光して、この画像読取素子60によって原稿2の色材反射光像を所定のドット密度(例えば、16ドット/mm)で読み取るようになっている。
【0023】
上記原稿読取装置101によって読み取られた原稿2の色材反射光像は、例えば、赤(R)、緑(G)、青(B)(各8bit)の3色の原稿反射率データとして画像処理装置30に送られ、この画像処理装置30では、原稿dの反射率データに対して、シェーデイング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色/移動編集等の所定の画像処理が施される。
【0024】
そして、上記の如く画像処理装置30で所定の画像処理が施された画像データは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(BK)(各8bit)の4色の原稿色材階調データとしてROS12(Raster Output Scanner)に送られ、このROS12では、原稿色材階調データに応じてレーザー光による画像露光が行われる。
【0025】
上記カラープリンタ100及び複写機本体100の内部には、色の異なる複数のトナー画像を形成可能な画像形成部が配設されている。この画像形成部は、主として、画像露光部としてのROS12と、静電潜像が形成される像担持体としての感光体ドラム10と、前記感光体ドラム10上に形成された静電潜像を現像して色の異なる複数のトナー画像を形成可能な現像部としてのロータリー方式の現像装置13とから構成されている。
【0026】
上記ROS12は、図1及び図2に示すように、図示しない半導体レーザーを原稿再現色材階調データに応じて変調し、この半導体レーザーからレーザー光LBを階調データに応じて出射する。この半導体レーザーから出射されたレーザー光LBは、図示しない回転多面鏡によって偏向走査され、図示しないf・θレンズ及び反射ミラーを介して像担持体としての感光体ドラム10上に走査露光される。
【0027】
上記ROS12によってレーザー光LBが走査露光される感光体ドラム10は、図示しない駆動部によって矢印方向に沿って所定の速度で回転駆動されるようになっている。この感光体ドラム10の表面は、予め一次帯電用のスコロトロン11によって所定の極性(例えば、マイナス極性)及び電位に帯電された後、原稿再現色材階調データに応じてレーザー光LBが走査露光されることによって静電潜像が形成される。上記感光体ドラム10の表面は、例えば、−650Vに一様に帯電された後、画像部にレーザー光LBが走査露光されて、露光部分が−200Vとなる静電潜像が形成される。
【0028】
上記感光体ドラム10上に形成された静電潜像は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(BK)に対応する各現像器(第一の現像ユニット)13Y〜BKを備えたロータリー方式の現像装置13によって、現像領域Dにおいて例えば、感光体ドラム10の帯電極性と同極性のマイナス極性に帯電したトナー(帯電色材)によって反転現像され、所定の色のトナー画像Tとなる。その際、上記各現像器13Y〜BKの現像ロールには、例えば、−500Vの現像バイアス電圧が印加される。尚、上記感光体ドラム10上に形成されたトナー画像は、必要に応じて転写前帯電器14によってマイナス極性の帯電を受け、電荷量が調整されるようになっている。
【0029】
上記感光体ドラム10上に形成された各色のトナー(第一の現像剤)によるトナー画像(画像)は、当該感光体ドラム10の下部に配置された中間転写体としての中間転写ベルト20上に、第1の転写部としての1次転写ロール15によって第1のニップ部T1で多重に転写される。この中間転写ベルト20は、駆動ロール21、従動ロール26、テンションロール22及び2次転写部の一部を構成する対向ロールとしてのバックアップロール23によって張架されており、感光体ドラム10の周速と同一の移動速度で矢印方向に沿って回動可能に支持されている。
【0030】
上記中間転写ベルト20上には、形成する画像の色に応じて、感光体ドラム10上に形成されるイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(BK)の4色のすべて又はその一部のトナー画像が、一次転写ロール15によって順次重ね合わせた状態で転写される。この中間転写ベルト20上に転写されたトナー画像は、所定のタイミングで2次転写位置T2へと搬送される記録媒体としての記録用紙24上に、中間転写ベルト20を支持するバックアップロール23と、当該バックアップロール23に圧接する第2の転写部の一部を構成する2次転写ロール24の圧接力及び静電吸引力によって転写される。
【0031】
上記記録用紙(記録媒体)Pは、図1及び図2に示すように、カラープリンタ100及び複写機本体100内の下部に配置された記録媒体収容部材としての給紙カセット40から、用紙ガイド41に支えられた所定のサイズのものがピックアップロール42、フィードロールとリタードロール43によって給紙される。給紙された記録用紙Pは、複数の搬送ロール44及びレジストロール45によって、所定のタイミングで中間転写ベルト20の2次転写位置N2まで搬送される。そして、上記記録用紙Pには、上述したように、2次転写部としてのバックアップロール23と2次転写ロール24とによって、中間転写ベルト20上から所定の色のトナー画像が一括して転写されるようになっている。
【0032】
また、上記中間転写ベルト20上から所定の色のトナー画像が転写された記録用紙Pは、中間転写ベルト20から分離された後、定着装置50へと搬送され、この定着装置50の加熱ロール51及び加圧ロール52によって、熱及び圧力でトナー画像が記録用紙P上に定着され、カラープリンタ100及び複写機本体102の外部に排出ロール46により排出されてカラー画像の形成工程が終了する。
【0033】
なお、図1及び図2中、16は転写工程が終了した後の感光体ドラム10の表面から残留トナーや紙粉等を除去するためのクリーニング装置、27は中間転写ベルト20の清掃を行うための中間転写ベルト用クリーナー、25は2次転写ロール24の清掃を行うためのクリーナーをそれぞれ示している。また、中間転写ベルト用クリーナー27と2次転写ロール24のクリーナー25は、所定のタイミングで中間転写ベルト20に対して接離するように構成されている。
【0034】
ところで、この実施の形態1に係るカラープリンタ100、カラー複写機102は、イエローY、シアンC、マゼンタM、ブラックBKの各色のトナー(発泡剤を含まず非金属色の着直剤を含む第一の現像剤)に対応する各現像器(第一の現像ユニット)13Y〜13BKの一に替えて、発泡性トナーE(発泡剤を含み着色剤を含まない第二の現像剤)に対応する現像器(第二の現像ユニット)13Eを装着することが可能となっている。なお、後述する発泡性トナーEは、定着装置50により加熱されるとその熱により体積膨張し、記録用紙P上で立体的な画像を形成することができる。
【0035】
図3に示すように、このロータリー方式の現像装置13は、その回転軸を中心として扇状に四等分した領域毎に、相異なる第一〜第四現像器13(1)〜(4)を備えている。そして、各現像器13(1)〜(4)は、図4に示すように、現像装置本体に対して、図中B方向、A方向に力を加えることで、回転軸と平行な各現像器13(1)〜(4)に設けられるガイドレール及びそれに対峙するように現像装置本体に設けられるガイドレール受けに沿って摺動し、着脱自在に構成されている。
【0036】
このように、通常のイエローY、シアンC、マゼンタM、ブラックBKのトナーのみを用いるカラープリンタ100、カラー複写機102において、現像器を交換するのみで、特殊な発泡性トナーEによる画像形成も可能となる。
【0037】
また、図5に示すように、現像装置本体13には第一ボタン(現像ユニット判断部)13a、第二ボタン(現像ユニット判断部)13bが設けられ、各現像器13(1)〜(4)にはその現像器が有する現像剤の特質に応じた形状の突起部(特殊形状)130が設けられている。現像装置本体13に対して、各現像装置13(1)〜(4)が装着されると、これらの第一ボタン13a、第二ボタン13bと突起部130とが対峙するように構成されている。
【0038】
ここで、イエローY、シアンC、マゼンタM、ブラックBKの各色のトナーに対応する各現像器13Y〜13BKには、図5(a)に示すような第一突起部130Y〜130BKが形成されており、現像器13Y〜13BKが現像装置本体13に装着されると第一ボタン13aのみが押圧される。また、発泡性トナーEに対応する現像器13Eには、図5(b)に示すような第二突起部130Eが形成されており、現像器13Eが現像装置本体13に装着されると第二ボタン13bのみが押圧される。なお、後述する実施の態様2における金色トナーGに対応する現像器13Gには、図5(c)に示すような第三突起部130Gが形成されており、現像器13Gが現像装置本体13に装着されると第一ボタン13a及び第二ボタン13bの両方が押圧される。なお、ここでは簡単のため三種類の現像器(現像器Y〜BK、現像器E、現像器G)を識別するものとして説明したが、ボタン及び突起部の組み合わせを増やすことで、各現像器Y〜BKをそれぞれ識別することもできる。
【0039】
さらに、実施の形態1に係るカラープリンタ100、カラー複写機102の現像器を交換すると、交換された現像器が備えるトナーの特性に応じて、▲1▼画像形成順、▲2▼画像処理パラメータ、▲3▼電子写真プロセスパラメータを自動的に更新制御する。このように現像器を交換して特殊な発泡性トナーEによる画像形成も可能とするだけでなく、その発泡性トナーEの特性に応じて適切な画像形成を可能とすることができる。
【0040】
図6は、この更新制御系の構成を説明する機能ブロック図である。この制御系は、制御部70を中心に構成されている。制御部70への入力信号は、▲1▼第一ボタン13a及び第二ボタン13bからのオンオフ信号と、▲2▼カラープリンタ100、カラー複写機102のタッチパネルや操作ボタンからなるユーザインタフェイス装置(ユーザインタフェイス部)80からの指示信号である。制御部70への出力信号は、▲1▼ロータリー方式の現像装置13を回転させる現像モータ13mへの駆動命令と、▲2▼画像処理装置30における画像処理パラメータを更新する画像処理更新命令と、▲3▼画像形成装置の各機能部品における電子写真プロセスパラメータを更新するプロセス更新命令である。
【0041】
さらに、この▲3▼プロセス更新命令は、スコロトロン11へ帯電バイアスを印加する帯電電源部11pに対する帯電バイアス更新命令と、現像装置13の各現像器13(1)〜13(4)へ現像バイアスを印加する現像電源部13pに対する現像バイアス更新命令と、一次転写ロール15へ一次転写バイアスを印加する一次転写電源部15pに対する一次転写バイアス更新命令と、加熱ロール51及び加圧ロール52を回転させる定着モータ50mへの駆動命令と、加熱ロール51のハロゲンランプ(加熱源)へ電力を印加する加熱電源部51pへの加熱電力更新命令である。これらのプロセス更新命令により、制御部70はそれぞれ感光体ドラム10上の帯電電位、現像バイアス、一次転写バイアス、定着速度、定着温度を制御することができる。
【0042】
なお、制御70の具体的な構成としては、中央演算装置、制御装置、記憶装置、入出力装置、これらの装置を相互に接続するバスなどのハードウェア構成と、記憶装置に予め記憶されている制御プログラムなどのソフトウェア構成とを備え、これらハードウェア構成とソフトウェア構成とによりその機能が実現されている。
【0043】
図7は、この更新制御系の動作を説明するフローチャートである。以下、このフローチャートに沿って、実施の形態1に係るカラープリンタ100、カラー複写機102の更新制御動作を説明する。
【0044】
○実施例1
実施の形態1に係るカラープリンタ100、カラー複写機102の更新制御動作を説明するにあたり、その一例(実施例1)として、初期状態において図3(a)に示すように第一現像器13(1)としてブラックトナーBKに対応する現像器13BKを、第二現像器13(2)としてイエロートナーYに対応する現像器13Yを、第三現像器13(3)としてマゼンタトナーMに対応する現像器13Mを、第四現像器13(4)としてシアントナーCに対応する現像器13Cを装着しており、その後図3(b)に示すように、第一現像器13(1)をブラックトナーBKに対応する現像器13BKから発泡性トナーEに対応する現像器13Eに交換する場合を説明する。
【0045】
なお、以下、ブラックトナーBKに対応する現像器13BKを発泡性トナーEに対応する現像器13Eに交換する場合を説明するが、これに限らず、得ようとする画像により適宜選択することができる。よって、他のトナー、例えばイエロートナーYに対応する現像器13Yを発泡性トナーEに対応する現像器13Eに交換することもできる。
【0046】
図8は、実施の形態1に係るカラープリンタ100、カラー複写機102におけるトナー画像の形成過程及び積層過程を説明するものである。図8(a1)〜(a4)は、感光体ドラム10上におけるトナー画像D1〜D4の形成過程を説明するものである。図8(b1)〜(b4)は、中間転写ベルト20上におけるトナー画像D1〜D4の形成過程及び積層過程を説明するものである。図8(c)は、記録用紙P上におけるトナー画像D1〜D4の積層過程を説明するものである。
【0047】
本実施例では、初期状態において、ブラックトナーBKによるトナー画像(D1)、イエロートナーYによるトナー画像(D2)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D3)、シアントナーCによるトナー画像(D4)がそれぞれ現像領域Dにおいて感光体ドラム10上に順次現像される(図1、図2参照)。それらのトナー画像は、一次転写位置T1において中間転写ベルト20上に順次一次転写される。最終的に中間転写ベルト20上には下層から上層にかけてブラックトナーBKによるトナー画像(D1)、イエロートナーYによるトナー画像(D2)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D3)、シアントナーCによるトナー画像(D4)が積層される。その積層されたトナー画像は、二次転写位置T2において記録用紙P上に一度に二次転写される。その結果、記録用紙P上には、下層から上層にかけてシアントナーCによるトナー画像(D4)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D3)、イエロートナーYによるトナー画像(D2)、ブラックトナーBKによるトナー画像(D1)が積層される。
【0048】
次に、第一現像器13(1)を現像器13BKから現像器13Eに交換後、画像形成する際には、図7のフローチャートに示す更新制御動作が行われる。
【0049】
まず、制御部70は、現像装置13に現像器(第二の現像ユニット)13Eが装着されているか否かを判断する(図7S1)。つまり、第一ボタン13aが「オフ」、第二ボタン13bが「オン」の場合には現像器13Eが装着されていると、制御部70は現像器13Eが装着されていると判断する(図5(b)参照)。
【0050】
現像器13Eが装着されている場合には、制御部70は、現像器(第二の現像ユニット)13Eを使用するか否かを判断する(図7S2)。これは、カラープリンタ100の場合には当該プリンタ100に接続されたパーソナルコンピュータなどのからの画像形成命令に立体画像形成命令が含まれるか否かに基いて判断し、又は、カラー複写機102の場合にはユーザインタフェイス装置102を介してユーザから直接的に立体画像形成の指示命令が入力されたか否かに基いて判断する。
【0051】
現像器13Eを使用する場合には、制御部70は、画像形成装置の画像形成順を更新する(図7S3)。つまり、制御部70は、現像モータ13mへの駆動命令を送信することで、現像器の交換前には第一現像器13(1)(=13BK)→第二現像器13(2)(=13Y)→第三現像器13(3)(=13M)→第四現像器13(4)(=13C)の順に、各現像器13(1)〜(4)を感光体ドラム10と対峙する現像領域Dに移動させ、各現像器13(1)〜(4)により現像させていたものを、現像器の交換後は第二現像器13(2)(=13Y)→第三現像器13(3)(=13M)→第四現像器13(4)(=13C)→第一現像器13(1)(=13E)の順に、各現像器13(1)〜(4)を感光体ドラム10と対峙する現像領域Dに移動させ、各現像器13(1)〜(4)により現像させる。
【0052】
このように画像形成順を更新することで、現像器の交換後は、イエロートナーYによるトナー画像(D1)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、発泡性トナーEによるトナー画像(D4)がそれぞれ現像領域Dにおいて感光体ドラム10上に順次現像される(図1、図2参照)。それらのトナー画像は、一次転写位置T1において中間転写ベルト20上に順次一次転写される。最終的に中間転写ベルト20上には下層から上層にかけてイエロートナーYによるトナー画像(D1)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、発泡性トナーEによるトナー画像(D4)が積層される。その積層されたトナー画像は、二次転写位置T2において記録用紙P上に一度に二次転写される。その結果、記録用紙P上には、下層から上層にかけて発泡性トナーEによるトナー画像(D4)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、イエロートナーYによるトナー画像(D1)が積層される。つまり、発泡性トナーEによるトナー画像(D4)が常に最下層を構成する。
【0053】
また、現像器13Eを使用する場合には、制御部70は、画像形成装置の画像処理パラメータを更新する(図7S4)。つまり、制御部70は、画像処理装置30に画像処理更新命令を送信することにより、第一に階調データの種類を変更し、第二に発泡性トナーEによるトナー画像の輪郭部には(微小な幅にわたって)、他のトナーY〜Cによるトナー画像を形成させないように画像処理を行う。
【0054】
ここで、階調データの種類を変更するのは、現像器の交換前には原稿dの反射率データからイエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックBK(各8bit)の4色の階調データを得ていたものを、単独のブラックBKの階調データを得る代わりにイエローY、マゼンタM、シアンCの階調データで代用するいわゆるプロセスブラックの階調データとするとともに、新たに立体画像用の階調データを生成するように画像処理を行う。
【0055】
また、発泡性トナーEによるトナー画像の輪郭部に他のトナーY〜Cによるトナー画像を形成させないため、又は、発泡性トナーEによるトナー画像の上面にのみ他のトナーY〜Cによるトナー画像を形成させ、かつ、発泡性トナーEによる画像の側面(傾斜面)には他のトナーY〜Cによる画像を形成させないためには、次のような画像処理を行う。
【0056】
記録用紙P上に二次転写されるイエローY、マゼンタM、シアンC、発泡性トナーEの各トナー画像は、通常のフルカラー画像と同様に形成されるのではなく、次に発泡性トナーEによって形成される立体的な画像の輪郭部には、図9(a)に示すように、所定の微小幅(数μm〜40μm程度)にわたってYMCのトナー画像を形成しないように画像処理がなされる。具体的には、画像処理装置30のエッジ検出回路によって立体画像のエッジ部を検出し、当該立体画像のエッジ部には、所定の微小幅にわたってYMCの階調データを生成しないようになっている。その際、上記立体画像のエッジ部には、図9(b)に示すように、当該立体画像の外周に、所定の微小幅にわたって間隙を設定するか、図9(c)に示すように、立体画像の内周に、所定の微小幅にわたって間隙を設定するように構成してもよい。
【0057】
このような画像処理を行うことにより、記録用紙P等の支持体を折り曲げた場合でも、発泡性トナーEからなる立体画像の輪郭部に、微小な幅の間隙が形成されているため、立体画像の輪郭部に形成されたYMCからなるトナー画像に、無理な張力や圧縮力が作用することがなく、YMCからなるトナー画像が破壊することがなく、十分な耐久性を有する立体的なフルカラー画像を、低コストにて形成することが可能となる。
【0058】
また、現像器13Eを使用する場合には、制御部70は、画像形成装置の電子写真プロセスパラメータを更新する(図7S5)。つまり、制御部70は、帯電電源部11pに対して帯電バイアス更新命令、現像電源部13pに対して現像バイアス更新命令、一次転写電源部15pに対して一次転写バイアス更新命令、定着モータ50mに対して駆動命令、加熱電源部51pに対して加熱電力更新命令をそれぞれ送信する。
【0059】
それにより、現像器13Eが現像する際の感光体ドラム10上の帯電電位、現像バイアス、発泡トナーEによるトナー画像が一次転写される際の一次転写バイアス、発泡トナーEによるトナー画像が定着される際の定着速度、定着温度を制御することができる。この際、定着温度と定着速度は発泡トナーE及び通常のトナーの材質や、得ようとするトナー画像の画質、立体画像の膨張後の高さ当により変更することが可能であり、定着温度と定着速度との一方又は両方を変更することができる。その際、発泡トナーEのみの定着速度は通常トナーのみの定着速度の20%乃至95%に減速し、発泡トナーEのみの定着温度は通常トナーのみの定着温度の5%乃至40%に高くすることが可能である。
【0060】
そして、これらの画像形成順、画像処理パラメータ、電子写真プロセスパラメータを自動的に更新、決定した後に、制御部70は、画像形成を行う(図7S6)。ここで、この未定着の発泡性トナーEによるトナー画像の高さは、55〜60μmであった。その後、定着器30の加熱ロール31及び加圧ロール32によって、熱及び圧力で定着処理を受け、発泡性トナーE中の結着樹脂が溶融するとともに、発泡性トナーE中の発泡剤が発泡することにより、立体画像及びYMCによるフルカラー画像が記録用紙P上に定着される。この記録用紙P上に定着された立体画像は、その高さが、130μmにまで膨張していた。なお、これは定着温度が150℃、加熱ロール51と加圧ロール52のニップ幅が4.8mm、定着速度が35mm/secの条件で、定着処理を行ったものである。
【0061】
なお、この実施例1では、装着された現像器の種類に応じて自動的に現像順が決定されたが、この現像順をユーザインタフェイス装置(ユーザインタフェイス部)80を介してユーザ自身が決定できるように構成することもできる。
【0062】
なお、この実施例1では、記録用紙P上で最上層(図8D1参照)を構成していたブラックトナーBKに対応する現像器13BKを、記録用紙P上で最下層(図8D4参照)を構成すべき発泡性トナーEに対応する現像器13Eに交換する場合を説明したが、他の例を表1及び表2の実施例2〜6に示す。
【0063】
【表1】
【0064】
【表2】
【0065】
表1は、現像器交換前におけるトナー画像D1〜D4の組み合わせを示す。表2は、現像器交換後におけるトナー画像D1〜D4の組み合わせを示す。さらに、記録用紙P上で最上層以外(図8D2、D3、D4参照)を構成していたトナーに対応する現像器13を、記録用紙P上で最下層(図8D4参照)を構成すべき発泡性トナーEに対応する現像器13Eに交換することもできる。
【0066】
◎実施の形態2
この実施の形態2に係るカラープリンタ100、カラー複写機102は、イエローY、シアンC、マゼンタM、ブラックBKの各色のトナー(発泡剤を含まず非金属色の着直剤を含む第一の現像剤)に対応する各現像器(第一の現像ユニット)13Y〜13BKの一に替えて、金色トナーG(発泡剤を含まず金属色の着色剤を含む第二の現像剤)に対応する現像器(第二の現像ユニット)13Gを装着することが可能となっている。なお、実施の形態1に係るカラープリンタ100、カラー複写機102と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0067】
図10に示すように、このロータリー方式の現像装置13は、その回転軸を中心として扇状に四等分した領域毎に、相異なる第一〜第四現像器13(1)〜(4)を備えている。そして、各現像器13(1)〜(4)は、図4に示すように、現像装置本体に対して、図中B方向、A方向に力を加えることで、回転軸と平行な各現像器13(1)〜(4)に設けられるガイドレール及びそれに対峙するように現像装置本体に設けられるガイドレール受けに沿って摺動し、着脱自在に構成されている。
【0068】
このように、通常のイエローY、シアンC、マゼンタM、ブラックBKのトナーのみを用いるカラープリンタ100、カラー複写機102において、現像器を交換するのみで、特殊な金色トナーGによる画像形成も可能となる。
【0069】
○実施例7
実施の形態2に係るカラープリンタ100、カラー複写機102の更新制御動作を説明するにあたり、その一例(実施例7)として、初期状態において図10(a)に示すように第一現像器13(1)としてイエロートナーYに対応する現像器13Yを、第二現像器13(2)としてマゼンタトナーMに対応する現像器13Mを、第三現像器13(3)としてシアントナーCに対応する現像器13Cを、第四現像器13(4)としてブラックトナーBKに対応する現像器13BKを装着しており、その後図10(b)に示すように、第二現像器13(2)をマゼンタトナーMに対応する現像器13Mから金色トナーGに対応する現像器13Gに交換する場合を説明する。
【0070】
なお、以下、ゼンタトナーMに対応する現像器13Mを金色トナーGに対応する現像器13Gに交換する場合を説明するが、これに限らず、得ようとする画像により適宜選択することができる。よって、他のトナー、例えばイエロートナーYに対応する現像器13Yを金色トナーGに対応する現像器13Gに交換することもできる。
【0071】
本実施例では、初期状態において、イエロートナーYによるトナー画像(D1)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、ブラックトナーBKによるトナー画像(D4)がそれぞれ現像領域Dにおいて感光体ドラム10上に順次現像される(図1、図2、図8(a1)〜(a4)参照)。それらのトナー画像は、一次転写位置T1において中間転写ベルト20上に順次一次転写される。最終的に中間転写ベルト20上には下層から上層にかけてイエロートナーYによるトナー画像(D1)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、ブラックトナーBKによるトナー画像(D4)が積層される(図1、図2、図8(b4)参照)。その積層されたトナー画像は、二次転写位置T2において記録用紙P上に一度に二次転写される。その結果、記録用紙P上には、下層から上層にかけてブラックトナーBKによるトナー画像(D4)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、イエロートナーYによるトナー画像(D1)が積層される(図1、図2、図8(c)参照)。
【0072】
次に、第二現像器13(2)を現像器13Mから現像器13Gに交換後、画像形成する際には、実施の形態1と同様に図7のフローチャートに示す更新制御動作が行われる。
【0073】
ここで、制御部70は、現像モータ13mへの駆動命令を送信することで、現像器の交換前には第一現像器13(1)(=13Y)→第二現像器13(2)(=13M)→第三現像器13(3)(=13C)→第四現像器13(4)(=13BK)の順に、各現像器13(1)〜(4)を感光体ドラム10と対峙する現像領域Dに移動させ、各現像器13(1)〜(4)により現像させていたものを、現像器の交換後は第二現像器13(2)(=13G)→第一現像器13(1)(=13Y)→第三現像器13(3)(=13C)→第四現像器13(4)(=13BK)の順に、各現像器13(1)〜(4)を感光体ドラム10と対峙する現像領域Dに移動させ、各現像器13(1)〜(4)により現像させる。
【0074】
このように画像形成順を更新することで、現像器の交換後は、金色トナーGによるトナー画像(D1)、イエロートナーYによるトナー画像(D2)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、ブラックトナーBKによるトナー画像(D4)がそれぞれ現像領域Dにおいて感光体ドラム10上に順次現像される(図1、図2参照)。それらのトナー画像は、一次転写位置T1において中間転写ベルト20上に順次一次転写される。最終的に中間転写ベルト20上には下層から上層にかけて金色トナーGによるトナー画像(D1)、イエロートナーYによるトナー画像(D2)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、ブラックトナーBKによるトナー画像(D4)が積層される。その積層されたトナー画像は、二次転写位置T2において記録用紙P上に一度に二次転写される。その結果、記録用紙P上には、下層から上層にかけてブラックトナーBKによるトナー画像(D4)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、イエロートナーYによるトナー画像(D2)、金色トナーによるトナー画像(D1)が積層される。つまり、金色トナーによるトナー画像(D1)が常に最上層を構成する。
【0075】
また、現像器13Gを使用する場合には、制御部70は、画像形成装置の画像処理パラメータを更新する(図7S4)。つまり、制御部70は、画像処理装置30に画像処理更新命令を送信することにより、階調データの種類を変更する。
【0076】
ここで、階調データの種類を変更するのは、現像器の交換前には原稿dの反射率データからイエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックBK(各8bit)の4色の階調データを得ていたものを、マゼンタMの階調データを生成せず、新たに金色Gの階調データを生成するように画像処理を行う。
【0077】
また、現像器13Gを使用する場合には、制御部70は、画像形成装置の電子写真プロセスパラメータを更新する(図7S5)。つまり、制御部70は、帯電電源部11pに対して帯電バイアス更新命令、現像電源部13pに対して現像バイアス更新命令、一次転写電源部15pに対して一次転写バイアス更新命令、定着モータ50mに対して駆動命令、加熱電源部51pに対して加熱電力更新命令をそれぞれ送信する。
【0078】
それにより、現像器13Gが現像する際の感光体ドラム10上の帯電電位、現像バイアス、金色トナーGによるトナー画像が一次転写される際の一次転写バイアス、金色トナーGによるトナー画像が定着される際の定着速度、定着温度を制御することができる。この際、定着温度と定着速度は金色トナーG及び通常のトナーの材質や、得ようとするトナー画像の画質、立体画像の膨張後の高さ当により変更することが可能であり、定着温度と定着速度との一方又は両方を変更することができる。その際、金色トナーGのみの定着速度は通常トナーのみの定着速度の20%乃至95%に減速し、金色トナーGのみの定着温度は通常トナーのみの定着温度の5%乃至40%に高くすることが可能である。
【0079】
そして、これらの画像形成順、画像処理パラメータ、電子写真プロセスパラメータを自動的に更新、決定した後に、制御部70は、画像形成を行う(図7S6)。
【0080】
なお、この実施例7では、現像器13(2)の交換後にも他のカラートナー(イエローY、シアンC)に対応する現像器13Y,13Cを使用していたが、現像器13(2)の交換後は現像器13Y,13Cを使用しないよう制御してもよい。この場合、現像器の交換後は第二現像器13(2)(=13G)→第四現像器13(4)(=13BK)の順に、現像器13(2)(4)を感光体ドラム10と対峙する現像領域Dに移動させ、現像器13(2)(4)により現像させる。
【0081】
なお、この実施例7では、記録用紙P上で最上層から二番目の層(図8D2参照)を構成していたマゼンタトナーMに対応する現像器13Mを、記録用紙P上で最上層(図8D1参照)を構成すべき金色トナーGに対応する現像器13Gに交換する場合を説明したが、他の例を表3及び表4の実施例8〜12に示す。
【0082】
【表3】
【表4】
表3は、現像器交換前におけるトナー画像D1〜D4の組み合わせを示している。表4は、現像器交換後におけるトナー画像D1〜D4の組み合わせを示している。さらに、記録用紙P上で最上層から二番目の層以外(図8D1、D3、D4参照)を構成していたトナーに対応する現像器13を、記録用紙P上で最上層(図8D1参照)を構成すべき金色トナーGに対応する現像器13Gに交換することもできる。
【0083】
◎実施の形態3
この実施の形態3に係るカラープリンタ100、カラー複写機102は、イエローY、マゼンタM、シアンCの各色のトナー(発泡剤を含まず非金属色の着直剤を含む第一の現像剤)に対応する各現像器(第一の現像ユニット)13Y〜13Cに追加して、発泡性トナーE(発泡剤を含み着色剤を含まない第二の現像剤)に対応する現像器(第二の現像ユニット)13Eを装着し、さらに金色トナーG(発泡剤を含まず金属色の着色剤を含む第二の現像剤)に対応する現像器(第二の現像ユニット)13Gを装着することが可能となっている。なお、実施の形態1、実施の形態2に係るカラープリンタ100、カラー複写機102と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0084】
図11に示すように、このロータリー方式の現像装置13は、その回転軸を中心として扇状に五等分した領域毎に、相異なる第一〜第五現像器13(1)〜(5)を備えている。そして、各現像器13(1)〜(5)は、図4に示すように、現像装置本体に対して、図中B方向、A方向に力を加えることで、回転軸と平行な各現像器13(1)〜(5)に設けられるガイドレール及びそれに対峙するように現像装置本体に設けられるガイドレール受けに沿って摺動し、着脱自在に構成されている。
【0085】
このように、通常のイエローY、マゼンタM、シアンCのトナーのみを用いるカラープリンタ100、カラー複写機102において、現像器を追加するのみで、特殊な発泡性トナーE、金色トナーGによる画像形成も可能となる。
【0086】
○実施例13
実施の形態2に係るカラープリンタ100、カラー複写機102の更新制御動作を説明するにあたり、その一例(実施例13)として、初期状態において図11(a)に示すように第一現像器13(1)としてイエロートナーYに対応する現像器13Yを、第二現像器13(2)としてマゼンタトナーMに対応する現像器13Mを、第三現像器13(3)としてシアントナーCに対応する現像器13Cを装着しており、その後図11(b)に示すように、第四現像器13(4)として発泡性トナーEに対応する現像器13Eを装着し、さらにその後図11(c)に示すように、第五現像器13(5)として金色トナーGに対応する現像器13Gを装着する。
【0087】
本実施例では、初期状態において、イエロートナーYによるトナー画像(D1)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、シアントナーCによるトナー画像(D3)がそれぞれ現像領域Dにおいて感光体ドラム10上に順次現像される(図1、図2、図12(a1)〜(a3)参照)。それらのトナー画像は、一次転写位置T1において中間転写ベルト20上に順次一次転写される(図12(b1)(b2)参照)。最終的に中間転写ベルト20上には下層から上層にかけてイエロートナーYによるトナー画像(D1)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、シアントナーCによるトナー画像(D3)が積層される(図1、図2、図12(b3)参照)。その積層されたトナー画像は、二次転写位置T2において記録用紙P上に一度に二次転写される。その結果、記録用紙P上には、下層から上層にかけてシアントナーCによるトナー画像(D3)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、イエロートナーYによるトナー画像(D1)が積層される(図1、図2、図12(c)参照)。
【0088】
次に、空いている第四現像器13(4)に現像器13Eを追加して、画像形成する際には、実施の形態1と同様に図7のフローチャートに示す更新制御動作が行われる。
【0089】
ここで、制御部70は、現像モータ13mへの駆動命令を送信することで、現像器の追加後は第一現像器13(1)(=13Y)→第二現像器13(2)(=13M)→第三現像器13(3)(=13C)→第四現像器13(4)(=13E)の順に、各現像器13(1)〜(4)を感光体ドラム10と対峙する現像領域Dに移動させ、各現像器13(1)〜(4)により現像させる。
【0090】
このように画像形成順を更新することで、現像器の交換後は、イエロートナーYによるトナー画像(D1)、マゼンタトナーCによるトナー画像(D2)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、発泡性トナーEによるトナー画像(D4)がそれぞれ現像領域Dにおいて感光体ドラム10上に順次現像される(図1、図2参照)。それらのトナー画像は、一次転写位置T1において中間転写ベルト20上に順次一次転写される(図8(b1)〜(b3)参照)。最終的に中間転写ベルト20上には下層から上層にかけてイエロートナーYによるトナー画像(D1)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、発泡性トナーEによるトナー画像(D4)が積層される。その積層されたトナー画像は、二次転写位置T2において記録用紙P上に一度に二次転写される。その結果、記録用紙P上には、下層から上層にかけて発泡性トナーEによるトナー画像(D4)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、イエロートナーYによるトナー画像(D1)が積層される。つまり、発泡性トナーEによるトナー画像(D4)が常に最下層を構成する。
【0091】
また、現像器13Eを使用する場合には、制御部70は、実施の形態1と同様に、画像形成装置の画像処理パラメータを更新し(図7S4)、画像形成装置の電子写真プロセスパラメータを更新し(図7S5)、これらの画像形成順、画像処理パラメータ、電子写真プロセスパラメータを自動的に更新、決定した後に、制御部70は、画像形成を行う(図7S6)。
【0092】
次に、空いている第五現像器13(5)に現像器13Gを追加して、画像形成する際には、実施の形態2と同様に図7のフローチャートに示す更新制御動作が行われる。
【0093】
ここで、制御部70は、現像モータ13mへの駆動命令を送信することで、現像器のさらなる追加後は第五現像器13(5)(=13G)→第一現像器13(1)(=13Y)→第二現像器13(2)(=13M)→第三現像器13(3)(=13C)→第四現像器13(4)(=13E)の順に、各現像器13(1)〜(5)を感光体ドラム10と対峙する現像領域Dに移動させ、各現像器13(1)〜(5)により現像させる。
【0094】
このように画像形成順を更新することで、現像器の交換後は、金色トナーGによるトナー画像(D1)、イエロートナーYによるトナー画像(D2)、マゼンタトナーCによるトナー画像(D3)、シアントナーCによるトナー画像(D4)、発泡性トナーEによるトナー画像(D5)がそれぞれ現像領域Dにおいて感光体ドラム10上に順次現像される(図1、図2、図13(a1)〜(a5)参照)。それらのトナー画像は、一次転写位置T1において中間転写ベルト20上に順次一次転写される(図13(b1)〜(b4)参照)。最終的に中間転写ベルト20上には下層から上層にかけて金色トナーGによるトナー画像(D1)、イエロートナーYによるトナー画像(D2)、マゼンタトナーCによるトナー画像(D3)、シアントナーCによるトナー画像(D4)、発泡性トナーEによるトナー画像(D5)が積層される(図13(b5)参照)。その積層されたトナー画像は、二次転写位置T2において記録用紙P上に一度に二次転写される。その結果、記録用紙P上には、下層から上層にかけて発泡性トナーEによるトナー画像(D5)、シアントナーCによるトナー画像(D4)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D3)、イエロートナーYによるトナー画像(D2)、金色トナーGによるトナー画像(D1)が積層される。つまり、発泡性トナーEによるトナー画像(D4)が常に最下層を構成し、金色トナーGによるトナー画像(D5)が常に最上層を構成する。
【0095】
また、現像器13Gを使用する場合には、制御部70は、実施の形態2と同様に、画像形成装置の画像処理パラメータを更新し(図7S4)、画像形成装置の電子写真プロセスパラメータを更新し(図7S5)、これらの画像形成順、画像処理パラメータ、電子写真プロセスパラメータを自動的に更新、決定した後に、制御部70は、画像形成を行う(図7S6)。
【0096】
なお、この実施例13では、記録用紙P上で最上層から二番目の層をイエロートナーY、三番目の層をマゼンタトナーM、四番目の層をシアントナーCの層としていたが、他の例を表5〜表7の実施例14〜18に示す。
【0097】
【表5】
【0098】
【表6】
【0099】
【表7】
【0100】
表5は、現像器追加前におけるトナー画像D1〜D3の組み合わせを示している。表6は、現像器(一つ)追加後におけるトナー画像D1〜D4の組み合わせを示している。表7は、現像器(二つ)追加後におけるトナー画像D1〜D5の組み合わせを示している。
【0101】
◎実施の形態4
この実施の形態4に係るカラープリンタ100、カラー複写機102は、イエローY、シアンC、マゼンタM、ブラックBKの各色のトナー(発泡剤を含まず非金属色の着直剤を含む第一の現像剤)に対応する画像形成ユニット(第一の画像形成ユニット)1Y〜BKの一に替えて、発泡性トナーE(発泡剤を含み着色剤を含まない第二の現像剤)に対応する画像形成ユニット(第二の画像形成ユニット)1E、又は金色トナーG(発泡剤を含まず金属色の着色剤を含む第二の現像剤)に対応する画像形成ユニット(第二の画像形成ユニット)1Gを装着することが可能となっている。
【0102】
図14は、この実施の形態4に係るカラープリンタ100、カラー複写機102の要部である。図15(a)は、この実施の形態4に係るカラープリンタ100、カラー複写機102の画像形成部である。図16は、この実施の形態4に係るカラープリンタ100、カラー複写機102の更新制御系を説明する機能ブロック図である。なお、実施の形態1〜3に係るカラープリンタ100、カラー複写機102と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0103】
画像形成部1は、図15(a)に示すように、中間転写ベルト20の搬送方向上流側から下流側にかけて4つの画像形成ユニット1(1)〜(4)を備えている。これら第一画像形成ユニット1(1)〜第四画像形成ユニット1(4)は、それぞれ異なる種類のトナー画像を各感光体ドラム10(1)〜(4)上に形成し、各トナー画像を各一次転写位置T1(1)〜(4)において、順次重ね合わせながら転写するものである。各画像形成ユニット1(1)〜(4)には、感光体ドラム10、一次転写ロール15の他、図示しない帯電ロール、露光装置、現像装置、クリーニング装置、不揮発性メモリを備ええている。なお、不揮発性メモリ(現像ユニット判断部)内には、その画像形成ユニット1が形成するトナー画像のトナーの種類を示す情報が記憶されている。
【0104】
また、この実施の形態4に係るカラープリンタ100、カラー複写機102では、中間転写ベルト20に対して二次転写ロール24及びベルトクリーニング装置27が接離自在に構成されている。また、二次転写位置から定着位置に至るまでの記録用紙搬送経路上に、用紙搬送ベルト装置47が配設されている。
【0105】
図16は、この更新制御系の構成を説明する機能ブロック図である。この制御系は、制御部70を中心に構成されている。制御部70への入力信号は、▲1▼各不揮発性メモリ1M(1)〜(4)からのトナー信号と、▲2▼カラープリンタ100、カラー複写機102のタッチパネルや操作ボタンからなるユーザインタフェイス装置80からの指示信号である。制御部70への出力信号は、▲1▼二次転写ロール24、ベルトクリーニング装置27を接離させるソレノイド24s、27sの駆動命令と、▲2▼画像処理装置30における画像処理パラメータを更新する画像処理更新命令と、▲3▼各画像形成ユニット1(1)〜(4)の各機能部品における電子写真プロセスパラメータを更新するプロセス更新命令である。
【0106】
○実施例19
実施の形態4に係るカラープリンタ100、カラー複写機102の更新制御動作を説明するにあたり、その一例(実施例19)として、初期状態において第一画像形成ユニット1(1)としてイエロートナーYに対応する画像形成ユニット1Yを、第二画像形成ユニット1(2)としてマゼンタトナーMに対応する画像形成ユニット1Mを、第三画像形成ユニット1(3)としてシアントナーCに対応する画像形成ユニット1Cを、第四画像形成ユニット1(4)としてブラックトナーBKに対応する画像形成ユニット1BKを有し、その後第四画像形成ユニット1(4)をブラックトナーBKに対応する画像形成ユニット1BKから発泡トナーEに対応する画像形成ユニット1Eに交換する場合を説明する。
【0107】
本実施例では、初期状態において、イエロートナーYによるトナー画像(D1)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、ブラックトナーBKによるトナー画像(D4)がそれぞれ現像領域Dにおいて感光体ドラム10上に順次現像される(図14、図8(a1)〜(a4)参照)。それらのトナー画像は、各一次転写位置T1(1)〜(4)において中間転写ベルト20上に順次一次転写される。最終的に中間転写ベルト20上には下層から上層にかけてイエロートナーYによるトナー画像(D1)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、ブラックトナーBKによるトナー画像(D4)が積層される(図14、図8(b4)参照)。その積層されたトナー画像は、二次転写位置T2において記録用紙P上に一度に二次転写される。その結果、記録用紙P上には、下層から上層にかけてブラックトナーBKによるトナー画像(D4)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、イエロートナーYによるトナー画像(D1)が積層される(図14、図8(c)参照)。
【0108】
次に、第四画像形成ユニット1(4)をブラックトナーBKに対応する画像形成ユニット1BKから発泡トナーEに対応する画像形成ユニット1Eに交換後、画像形成する際には、実施の形態1と同様に図7のフローチャートに示す更新制御動作が行われる。
【0109】
まず、制御部70は、画像形成部1に画像形成ユニット1Eが装着されているか否かを判断する(図7S1)。つまり、各不揮発性メモリ1M(1)〜(4)内の情報を制御部70が読み取り、そのトナーの種類を判断する。画像形成ユニット1Eが装着されている場合には、制御部70は、画像形成ユニット1Eを使用するか否かを判断する(図7S2)。
【0110】
画像形成ユニット1Eを使用する場合には、制御部70は、画像形成装置の画像形成順を更新する(図7S3)。本実施例では、画像形成装置の画像形成順は変更しない。このように画像形成順を決定することで、画像形成ユニットの交換後は、イエロートナーYによるトナー画像(D1)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、発泡性トナーEによるトナー画像(D4)がそれぞれ現像領域Dにおいて感光体ドラム10上に順次現像される(図14参照)。それらのトナー画像は、各一次転写位置T1(1)〜(4)において中間転写ベルト20上に順次一次転写される(図8(b1)〜(b3)参照)。最終的に中間転写ベルト20上には下層から上層にかけてイエロートナーYによるトナー画像(D1)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、発泡性トナーEによるトナー画像(D4)が積層される。その積層されたトナー画像は、二次転写位置T2において記録用紙P上に一度に二次転写される。その結果、記録用紙P上には、下層から上層にかけて発泡性トナーEによるトナー画像(D4)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、イエロートナーYによるトナー画像(D1)が積層される。つまり、発泡性トナーEによるトナー画像(D4)が常に最下層を構成する。その後は、実施の形態1〜3と同様である。
【0111】
なお、この実施例19では、装着された画像形成ユニットの種類に応じて自動的に画像形成順が決定されたが、この画像形成順をユーザインタフェイス装置80を介してユーザ自身が決定できるように構成することもできる。
【0112】
○実施例20
実施の形態4に係るカラープリンタ100、カラー複写機102の更新制御動作を説明するにあたり、その一例(実施例20)として、初期状態において第一画像形成ユニット1(1)としてイエロートナーYに対応する画像形成ユニット1Yを、第二画像形成ユニット1(2)としてマゼンタトナーMに対応する画像形成ユニット1Mを、第三画像形成ユニット1(3)としてシアントナーCに対応する画像形成ユニット1Cを、第四画像形成ユニット1(4)としてブラックトナーBKに対応する画像形成ユニット1BKを有し、その後第四画像形成ユニット1(4)をブラックトナーBKに対応する画像形成ユニット1BKから金色トナーGに対応する画像形成ユニット1Gに交換する場合を説明する。
【0113】
本実施例では、初期状態において、実施例19と同様に、最終的に記録用紙P上には、下層から上層にかけてブラックトナーBKによるトナー画像(D4)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、イエロートナーYによるトナー画像(D1)が積層される(図14、図8(c)参照)。
【0114】
次に、第四画像形成ユニット1(4)をブラックトナーBKに対応する画像形成ユニット1BKから金色トナーGに対応する画像形成ユニット1Gに交換後、画像形成する際には、実施例19と同様に図7のフローチャートに示す更新制御動作が行われる。
【0115】
まず、制御部70は、画像形成部1に画像形成ユニット1Gが装着されているか否かを判断する(図7S1)。つまり、各不揮発性メモリ1M(1)〜(4)内の情報を制御部70が読み取り、そのトナーの種類を判断する。画像形成ユニット1Gが装着されている場合には、制御部70は、画像形成ユニット1Gを使用するか否かを判断する(図7S2)。
【0116】
画像形成ユニット1Gを使用する場合には、制御部70は、画像形成装置の画像形成順を更新する(図7S3)。本実施例では、画像形成装置の画像形成順は次のように変更する。まず、画像形成ユニット1Gにより中間転写ベルト20上に金色トナーGによるトナー画像を一次転写位置T1(4)において一次転写する。そのトナー画像が二次転写位置T2、クリーニング位置に達する際には、それぞれ制御部70はソレノイド24s、27sに駆動命令を送信し、二次転写ロール24、ベルトクリーニング装置27を中間転写ベルト20に対して離間させておく。そして、その金色トナーGのトナー画像が中間転写ベルト20の回転とともに一次転写位置T1(1)〜(3)を通過する際に、イエロートナーY、マゼンタトナーM、シアントナーCのトナー画像を重ね合わせて一次転写する。
【0117】
このように画像形成順を決定することで、画像形成ユニットの交換後は、まず金色トナーGによるトナー画像(D1)が中間転写ベルト20上に一次転写され(図8(b1)参照)、その後、そのトナー画像(D1)が中間転写ベルト20とともに略一回転した後に、イエロートナーYによるトナー画像(D2)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D3)、シアントナーCによるトナー画像(D4)が中間転写ベルト20上に順次一次転写される(図8(b2)〜(b4)参照)。最終的に中間転写ベルト20上には下層から上層にかけて、金色トナーGによるトナー画像(D1)、イエロートナーYによるトナー画像(D2)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D3)、シアントナーCによるトナー画像(D4)が積層される。その積層されたトナー画像は、二次転写位置T2において記録用紙P上に一度に二次転写される。その結果、記録用紙P上には、下層から上層にかけて発シアントナーCによるトナー画像(D4)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D3)、イエロートナーYによるトナー画像(D2)、金色トナーGによるトナー画像(D1)が積層される。つまり、金色トナーGによるトナー画像(D1)が常に最上層を構成する。その後は、実施の形態1〜3と同様である。
【0118】
◎実施の形態5
この実施の形態5に係るカラープリンタ100、カラー複写機102は、イエローY、シアンC、マゼンタM、ブラックBKの各色のトナー(発泡剤を含まず非金属色の着直剤を含む第一の現像剤)に対応する画像形成ユニット(第一の画像形成ユニット)1Y〜BKに加えて、発泡性トナーE(発泡剤を含み着色剤を含まない第二の現像剤)に対応する画像形成ユニット(第二の画像形成ユニット)1E、又は金色トナーG(発泡剤を含まず金属色の着色剤を含む第二の現像剤)に対応する画像形成ユニット(第二の画像形成ユニット)1Gを装着することが可能となっている。なお、実施の形態4に係るカラープリンタ100、カラー複写機102と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0119】
○実施例21
実施の形態5に係るカラープリンタ100、カラー複写機102の更新制御動作を説明するにあたり、その一例(実施例21)として、初期状態において第一画像形成ユニット1(1)としてイエロートナーYに対応する画像形成ユニット1Yを、第二画像形成ユニット1(2)としてマゼンタトナーMに対応する画像形成ユニット1Mを、第三画像形成ユニット1(3)としてシアントナーCに対応する画像形成ユニット1Cを、第四画像形成ユニット1(4)としてブラックトナーBKに対応する画像形成ユニット1BKを有し、その後、第五画像形成ユニット1(5)として発泡トナーEに対応する画像形成ユニット1Eを追加する場合を説明する。
【0120】
図15(b)に示すように、第五画像形成ユニット1(5)として発泡トナーEに対応する画像形成ユニット1Eを追加後、画像形成する際には、実施の形態1と同様に図7のフローチャートに示す更新制御動作が行われる。
【0121】
画像形成ユニット1Eを使用する場合には、制御部70は、画像形成装置の画像形成順を更新する(図7S3)。本実施例では、画像形成装置の画像形成順は変更しない。このように画像形成順を決定することで、画像形成ユニットの交換後は、イエロートナーYによるトナー画像(D1)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、ブラックトナーBKによるトナー画像(D4)、発泡性トナーEによるトナー画像(D5)がそれぞれ現像領域Dにおいて感光体ドラム10上に順次現像される(図14参照)。それらのトナー画像は、各一次転写位置T1(1)〜(5)において中間転写ベルト20上に順次一次転写される(図13(b1)〜(b5)参照)。最終的に中間転写ベルト20上には下層から上層にかけてイエロートナーYによるトナー画像(D1)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、ブラックトナーBKによるトナー画像(D4)、発泡性トナーEによるトナー画像(D5)が積層される。その積層されたトナー画像は、二次転写位置T2において記録用紙P上に一度に二次転写される。その結果、記録用紙P上には、下層から上層にかけて発泡性トナーEによるトナー画像(D5)、ブラックトナーBKによるトナー画像(D4)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、イエロートナーYによるトナー画像(D1)が積層される。つまり、発泡性トナーEによるトナー画像(D5)が常に最下層を構成する。その後は、実施の形態1〜3と同様である。
【0122】
○実施例22
実施の形態4に係るカラープリンタ100、カラー複写機102の更新制御動作を説明するにあたり、その一例(実施例22)として、金色トナーGに対応する画像形成ユニット1Gを追加する場合を説明する。
【0123】
図15(b)に示すように、第五画像形成ユニット1(5)として金色トナーGに対応する画像形成ユニット1Gを追加後、画像形成する際には、実施例21と同様に図7のフローチャートに示す更新制御動作が行われる。
【0124】
画像形成ユニット1Gを使用する場合には、制御部70は、画像形成装置の画像形成順を更新する(図7S3)。本実施例では、画像形成装置の画像形成順は次のように変更する。まず、画像形成ユニット1Gにより中間転写ベルト20上に金色トナーGによるトナー画像を一次転写位置T1(4)において一次転写する。そのトナー画像が二次転写位置T2、クリーニング位置に達する際には、それぞれ制御部70はソレノイド24s、27sに駆動命令を送信し、二次転写ロール24、ベルトクリーニング装置27を中間転写ベルト20に対して離間させておく。そして、その金色トナーGのトナー画像が中間転写ベルト20の回転とともに一次転写位置T1(1)〜(4)を通過する際に、イエロートナーY、マゼンタトナーM、シアントナーC、ブラックトナーBKのトナー画像を重ね合わせて一次転写する。
【0125】
このように画像形成順を決定することで、画像形成ユニットの交換後は、まず金色トナーGによるトナー画像(D1)が中間転写ベルト20上に一次転写され(図13(b1)参照)、その後、そのトナー画像(D1)が中間転写ベルト20とともに略一回転した後に、イエロートナーYによるトナー画像(D2)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D3)、シアントナーCによるトナー画像(D4)、ブラックトナーBKによるトナー画像(D5)が中間転写ベルト20上に順次一次転写される(図13(b2)〜(b5)参照)。最終的に中間転写ベルト20上には下層から上層にかけて、金色トナーGによるトナー画像(D1)、イエロートナーYによるトナー画像(D2)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D3)、シアントナーCによるトナー画像(D4)、ブラックトナーBKによるトナー画像(D5)が積層される。その積層されたトナー画像は、二次転写位置T2において記録用紙P上に一度に二次転写される。その結果、記録用紙P上には、下層から上層にかけてブラックトナーBKによるトナー画像(D5)、シアントナーCによるトナー画像(D4)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D3)、イエロートナーYによるトナー画像(D2)、金色トナーGによるトナー画像(D1)が積層される(図13(c)参照)。つまり、金色トナーGによるトナー画像(D1)が常に最上層を構成する。その後は、実施の形態1〜4と同様である。
【0126】
◎発泡トナーについて
以下、これら実施の形態1〜5で使用される発泡性トナーEについて詳細に説明する。発泡性トナーEは少なくとも結着樹脂と発泡剤とを含有する画像形成用トナーであって、発泡剤がトナー表面に実質的に露出していないトナーを使用するように構成されている。
【0127】
発泡剤としては、特に制限されるものではなく、熱によって体積膨張するものであれば、どのようなものでも使用可能である。常温で固体のものであっても、液体のものであってもよい。また、発泡剤は、単一物質からなる材料に限られず、複数の物質からなる材料や、マイクロカプセル粒子等の機能性材料であってもよい。発泡剤の発泡温度は、いかなる装置を使用して立体画像を形成するかによって、その好ましい範囲が異なるが、図1及び図2に示すような通常のプリンタや複写機を用いて立体画像を形成する場合は、発泡温度が加熱定着温度以下であるのが好ましい。
【0128】
上記発泡剤としては、例えば、熱分解によりガスを発生する物質を主原料とする発泡剤を用いることができ、具体的には、熱分解により炭酸ガスを発生する炭酸水素ナトリウム等の重炭酸塩、窒素ガスを発生するNaNO2 とNH4 Clの混合物、アゾビスイロブチロニトリル、ジアゾアミノベンゼン等のアゾ化合物、酸素等を発生する過酸化物等が挙げられる。
【0129】
発泡剤の他の形態としては、低温で気化する低沸点物質(常温で液体状態であっても固体状態であってもよい。)を内包するマイクロカプセル粒子の発泡剤(以下、「マイクロカプセル型発泡剤」という場合がある。)が挙げられる。マイクロカプセル型発泡剤は、発泡性が高いので好ましい。本実施の形態の画像形成用トナーを、通常のプリンタや複写機等に使用する場合は、マイクロカプセル内に内包されている低沸点物質は、少なくとも加熱定着温度よりも低い温度で気化することが必要であり、具体的には100℃以下、好ましくは50℃以下、より好ましくは25℃以下で気化する物質である。但し、マイクロカプセル型発泡剤の熱応答性は、芯材である低沸点物質の沸点のみならず、壁材の軟化点に依存するので、低沸点物質の好ましい沸点範囲は前記範囲には限定されない。低沸点物質としては、例えば、ネオペンタン、ネオヘキサン、イソペンタン、イソブチレン、イソブタン等が挙げられる。中でも、マイクロカプセルの壁材に対して安定で、熱膨張率の高いイソブタンが好ましい。
【0130】
マイクロカプセルの壁材は、トナーの製造工程で用いられる種々の溶剤に対して耐溶剤性を有するとともに、マイクロカプセルに内包される低沸点物質が気化した際に、気体に対して非透過性を有する材料が好ましい。また、本実施の形態の画像形成用トナーを、通常のプリンタや複写機等に使用する場合は、壁材が加熱定着温度よりも低い温度で軟化し、膨張する必要がある。マイクロカプセルの壁材としては、従来使用されている壁材を広く使用することができる。例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリブタジエン、ポリアクリル酸エステル等の単重合体、これらの共重合体が好ましく用いられる。中でも、塩化ビニリデンとアクリロニトリルの共重合体が結着樹脂との接着性が高い点、溶剤に対して耐溶剤性が高い点で好ましい。
【0131】
本実施の形態のトナーにおける発泡剤の含有量は、発泡剤の種類によって好ましい範囲が異なるが、通常は、5重量%〜50重量%、好ましくは10重量%〜40重量%である。発泡剤の含有量が5重量%未満であると、トナーの熱膨張が実用上不十分となる場合があり、一方、50重量%を越えると、トナー中の結着樹脂の割合が相対的に不足し、充分な定着性が得られない等の問題が生じる場合がある。
【0132】
この実施の形態の立体画像形成用トナーの結着樹脂としては、特に制限されるものではなく、トナー用樹脂として一般に用いられる樹脂が使用できる。具体的には、ポリエステル樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂、スチレン・アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ジエン系樹脂、フェノール樹脂、エチレン・酢酸ビニル樹脂等であるが、より好ましいのはポリエステル樹脂である。
【0133】
この実施の形態の結着樹脂には、上記ポリエステル樹脂を二種類以上組み合わせてもよいし、更に他の樹脂を組み合わせても良い。他の樹脂としては、スチレン樹脂、アクリル樹脂、スチレン・アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ジエン系樹脂、フェノール樹脂、テルペン樹脂、クマリン樹脂、アミド樹脂、アミドイミド樹脂、ブチラール樹脂、ウレタン樹脂、エチレン・酢酸ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、カルナバワックス等の天然ワックス樹脂がある。本実施の形態においては、ポリエステル樹脂を主成分として、その他の樹脂はトナー中に0〜30重量%の量で添加するのが好ましい。また、結着樹脂のモノマーに発泡剤を分散し、これらを縣濁重合することによりトナーを作製する場合は、上記結着樹脂の中の縣濁重合可能なモノマーが利用可能である。
【0134】
発泡性トナーEのトナー粒子を切断し、その切片を顕微鏡で観察すると、少なくとも結着樹脂と発泡剤粒子とからなり、発泡剤粒子が発泡性を失うことなく、トナーの芯部側に内包されている。発泡性トナーEのトナー粒子は、発泡剤が実質的に表面に露出していない構成であるので、高い熱膨張性を有するとともに、記録媒体に対する接着性および帯電安定性を良好に維持している。
【0135】
尚、ここにいう「実質的に表面に露出していない」とは、例えば、トナー粒子50個の電子顕微鏡写真を観察した結果、まったく発泡剤が表面に露出していないトナーが8割以上であることを示す。また、発泡剤が粒子としてトナー中に均一に分散していると、トナーの記録媒体に対する接着性および帯電安定性をより向上できるので好ましい。
【0136】
実施の形態1の発泡性トナーEには、着色剤は含まれていないが、着色剤を含有させ、着色して可視化してもよい。分散させる着色剤としては、公知の有機、もしくは、無機の顔料や染料、油溶性染料を使用することができる。これらの着色剤は、トナー粒径や現像量に依存するが、一般にトナー100重量部に対して1〜100重量部程度の割合が適切である。
【0137】
また、発泡性トナーEには、磁化を持たせるために磁性体を含有させても良い。磁性体の種類としては、公知のものを適宜使用できる。さらに、発泡性トナーEには、所望により離型剤を含有させてもよい。離型剤を含有させることによって、接触定着時のオフセット現象等を防止することができるので好ましい。なお、発泡性トナーEには、所望により帯電制御剤を加えてもよい。また更に、発泡性トナーEには、流動性や、現像性の制御のために、公知の外添剤を加えてもよい。
【0138】
発泡性トナーEの製造方法としては、例えば、少なくとも結着樹脂と発泡剤とを溶剤に溶解および/または分散させた油相を、水相に縣濁分散させて前記油相からなる粒子を作製する工程と、前記粒子から溶剤を除去する工程とを含む工程によって作製される。また、発泡性トナーEは、少なくとも発泡剤を溶解または分散させた結着樹脂用のモノマーを、水相中で縣濁重合する工程とを含む工程によって作製しても良い。発泡性トナーEは、結着樹脂としてバインダーポリマーを75重量%、発泡剤としてエクスパンセル461を25重量%だけ含有した。この発泡性トナーEの体積平均粒径は、約30μmであった。
【0139】
発泡性トナーEを使用するにあたり、現像方式は、発泡性トナーにおいては、二成分現像方式、非磁性一成分現像方式、磁性一成分現像方式いずれでも構わないが、本実施の形態では、二成分現像方式を採用し、画像を形成している。トナー組成は、発泡性トナーおよび非発泡性フルカラートナーともに、オイルレス熱定着を可能とするワックスが含有されていても、含有されていなくても構わないが、本実施の形態では、発泡トナー、非発泡カラートナーいずれも、ワックスが含有されていないトナーを採用し、オイルシステムが付いているソフトロール定着装置で画像を形成している。
【0140】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、通常のトナーのみを用いる画像形成装置の構成に変更を加えて、特殊なトナーによる画像形成も可能とした場合に、その特殊なトナーの特性に応じて適切な画像形成を可能とする画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の実施の形態1〜3に係るカラープリンタの一例を説明する断面概略図である。
【図2】図2は、本発明の実施の形態1〜3に係るカラー複写機の一例を説明する断面概略図である。
【図3】図3は、本発明の実施の形態1に係るカラープリンタ、カラー複写機のロータリー式現像装置を説明する断面概略図である。
【図4】図4は、図3のロータリー式現像装置の現像器取り出し状態を説明する斜視図である。
【図5】図5は、図3のロータリー式現像装置の現像器の突起部及びボタンを説明する断面図である。
【図6】図6は、本発明の実施の形態1〜3に係るカラープリンタ、カラー複写機の制御系の構成を説明するブロック図である。
【図7】図7は、本発明の実施の形態1〜3に係るカラープリンタ、カラー複写機の制御系の動作を説明するフローチャートである。
【図8】図8は、感光体ドラム、中間転写ベルト、記録用紙上のトナー画像の積層過程及び積層状態を説明するものである。
【図9】図9は、本発明の実施の形態1〜5に係るカラープリンタの画像処理制御を説明するものである。
【図10】図10は、本発明の実施の形態2に係るカラープリンタ、カラー複写機のロータリー式現像装置を説明する断面概略図である。
【図11】図11は、本発明の実施の形態3に係るカラープリンタ、カラー複写機のロータリー式現像装置を説明する断面概略図である。
【図12】図12は、感光体ドラム、中間転写ベルト、記録用紙上のトナー画像の積層過程及び積層状態を説明するものである。
【図13】図13は、感光体ドラム、中間転写ベルト、記録用紙上のトナー画像の積層過程及び積層状態を説明するものである。
【図14】図14は、本発明の実施の形態4、5に係るカラープリンタ、カラー複写機の要部断面概略図である。
【図15】図15は、図14の画像形成部を説明するものである。
【図16】図16は、本発明の実施の形態4、5に係るカラープリンタの制御系を説明するブロック図である。
【符号の説明】
100…カラープリンタ、102…カラー複写機、10…感光体ドラム(像担持体)、13Y、13M、13C、13BK、13E、13G…現像器(現像ユニット)、13…現像装置、13a…第一ボタン(現像ユニット判断部)、13b…第二ボタン(現像ユニット判断部)、130…突起部(特殊形状)、15…一次転写ロール(転写部)、20…中間転写ベルト(転写部)、24…二次転写ロール(転写部)、70…制御部(制御部、現像ユニット判断部)、80…ユーザインタフェイス装置(ユーザインタフェイス部)、1Y、1M、1C、1BK、1E、1G…画像形成ユニット、1…画像形成部、1M…不揮発性メモリ
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等の電子写真方式、を用いた画像形成装置に関し、より詳しくは、通常のトナー画像に加えて特殊な画像を得ることができる画像形成装置に係る。
【0002】
【従来の技術】
従来から、電子写真方式や静電転写方式を利用した複写機、プリンタ等の画像形成装置が広く知られている。このような画像形成装置では、通常、ブラックトナーによる白黒画像、イエロー、シアン、マゼンタの各色トナーによるフルカラー画像などを用紙上に形成し、出力するものである。また、これらの通常の(平面的な)画像とは異なり、特殊なトナー(発泡トナー)を用いて立体的な画像を得る技術が提案されている。例えば、本出願人は「画像形成トナー、その作製方法およびそれを用いた立体画像の形成方法ならびに画像形成装置」、「画像形成装置」を、それぞれ特開2000−131875号公報、特開2001−194846号公報等において既に提案している。さらに、特殊なトナー(メタリック色トナー)を用いて金色や銀色などの金属色の画像を得る技術も従来から提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、すべての画像形成装置に対して予め特殊なトナー(発泡トナーやメタリック色トナー)での画像形成を可能とするのは、特殊なトナーによる画像を必要としないユーザに対し、余計な機能及びコストを強要し適切ではない。一方、通常のトナーのみを用いる画像形成装置と、通常のトナーの他、特殊なトナーも用いる画像形成装置とを全く別個独立に製造するのも非効率である。そこで、通常のトナーのみを用いる画像形成装置に、オプションとして特殊なトナーを用いる現像装置を装着することで、ユーザのニーズに合った画像形成装置を効率よく提供することが考えられる。
【0004】
ところで、特殊なトナーはその性質上、用紙上におけるトナーの重ね合わせの順番を規定する必要がある。例えば、発泡トナー層を含むトナー層が用紙上に積層される場合には、一般に発泡トナー層は最下層であることが適切な立体画像となるための条件である。また、メタリックトナー層を含むトナー層が用紙上に積層される場合には、一般にメタリックトナー層は最上層であることが適切なメタリック画像となるための条件である。
【0005】
本発明はこのような問題点にも鑑みてなされたものであり、その目的は、通常のトナーのみを用いる画像形成装置の構成に変更を加えて、特殊なトナーによる画像形成も可能とした場合に、その特殊なトナーの特性に応じて適切な画像形成を可能とする画像形成装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明は、像担持体と、当該像担持体に対して一種類又は複数種類の第一の現像剤による画像を形成する第一の現像ユニットと、当該像担持体上に形成された画像を記録媒体に転写する転写部とを備えるとともに、当該像担持体に対して当該第一の現像剤とは異なる一種類又は複数種類の第二の現像剤による画像を形成する第二の現像ユニットが装着可能な画像形成装置であって、当該画像形成装置が備える現像ユニットの種類を判断する現像ユニット判断部と、当該現像ユニット判断部の判断結果に基づいて記録媒体上の画像の積層を制御する制御部とを有するものである。
【0007】
ここで、前記第二の現像ユニットは、前記第一の現像ユニットの全部又は一部に替えて(代替的に)装着可能であってもよいし、前記第一の現像ユニットに追加して(追加的に)装着可能であってもよい。また現像ユニットは、一つずつ画像形成装置に装着するものであってもいし、複数をまとめて画像形成装置に装着するものでもよい。さらに現像ユニットは、現像ユニット単独で画像形成装置に装着するものであってもよいし、現像ユニットの他像担持体を含む画像形成ユニットとして画像形成装置に装着するものであってもよい。
【0008】
また第一の現像剤と第二の現像剤とは、第一の現像剤は発泡剤を含まず、第二の現像剤は発泡剤を含むものとして区別することもできるし、第一の現像剤は非金属色の着色剤を含み、第二の現像剤は金属色の着色剤を含むものとして区別することもできるし、第一の現像剤は有彩色の着色剤を含み、第二の現像剤は無彩色の着色剤を含むものとして区別することができるし、第一の現像剤は特定の着色剤を含み、第二の現像剤はその特定の着色剤とは異なる着色剤を含むものとして区別することもできる。
【0009】
例えば、第一の現像剤としては、ブラックの着色剤を含む(一種類の)現像剤や、それぞれイエロー、マゼンタ、シアンの着色剤を含む三種類の現像剤や、これら三種類の現像剤に加えてブラックの着色剤を含む四種類の現像剤を挙げることができる。また、第二の現像剤としては、発泡剤を含み着色剤を含まない無色の(一種類の)現像剤や、発泡剤と着色剤とを含む(一種類の)現像剤や、発泡剤を含まず金属色の着色剤を含む(一種類の)現像剤や、これらの任意の組合わせである複数種類の現像剤を挙げることができる。なお、発泡剤や着色剤は現像剤に内添されるものでもよいし、外添されるものでもよい。
【0010】
また、前記制御部が行う第一の制御としては、装着された前記第二の現像ユニットが使用される場合には、前記第二の現像剤による画像が記録媒体上の画像の積層中においてある特定の階層となるように画像形成装置を制御することができる。ここで、特定の階層は▲1▼(ユーザの操作を介さず)画像形成装置により自動的に決定されるものであっても良いし、▲2▼ユーザの指示に基いて決定されるものであってもよい。
【0011】
つまり、前者▲1▼の場合としては、前記特定の階層は、前記使用される第二の現像ユニットの種類に応じて自動的に決定されるものである。例えば、前記第一の現像剤は発泡剤を含まず、前記第二の現像剤は発泡剤を含む場合にあっては前記特定の階層は、記録媒体上の画像の積層中において最下層となることが自動的に決定される。他にも例えば、前記第一の現像剤は非金属色の着色剤を含み、前記第二の現像剤は金属色の着色剤を含む場合にあっては前記特定の階層は、記録媒体上の画像の積層中において最上層となることが自動的に決定される。
【0012】
また、後者▲2▼の場合としては、ユーザからの指示を入力するユーザインタフェイス部を有し、前記特定の階層は、当該ユーザインタフェイス部からの指示に基づいて決定されるものである。このユーザインタフェイス部としては、画像形成装置の操作ボタン、操作パネルなどが挙げられる。同じく、ユーザからの指示に基いて特定の階層を決定する場合として、プリンタ(画像形成装置)に接続されたコンピュータ(プリンタドライバを含む)を介してユーザの指示が送信される場合もある。
【0013】
記録媒体上の画像の積層を制御する方法としては、制御部が各現像ユニットが像担持体上に画像を形成する順番を制御することで記録媒体上の画像の積層を制御する場合や、制御部が転写部が(中間転写体上や記録媒体上に)画像を転写する順番を制御することで画像の積層を制御する場合などが挙げられる。
【0014】
また、制御部が行う第二の制御としては、装着された前記第二の現像ユニットが使用される場合には、前記第一の現像剤による画像を記録媒体上に積層させる際とは異なる電子写真パラメータ(例えば、現像バイアス、帯電バイアス(像担持体表面電位)、転写バイアス、定着温度、定着速度、画像処理の一以上)に基いて前記第二の現像剤による画像を記録媒体上に積層させるよう制御することができる。ここで、前記電子写真プロセスパラメータは、前記使用される第二の現像ユニットの種類に応じて自動的に決定されるものでもよい。
【0015】
また、装着されている現像ユニットの種類を判断するためには、現像ユニットはその現像剤に応じた特殊形状を有し、当該特殊形状に基いて装着されている現像ユニットの種類を判断する現像ユニット判断部を有するものでもよいし、現像ユニットは不揮発性メモリを備えるとともに、当該不揮発性メモリ内にその現像剤を示す現像剤情報を記憶し、読み取った当該現像剤情報に基いて装着されている現像ユニットの種類を判断する現像ユニット判断部を有するものでもよい。さらに現像ユニットの他像担持体を含む画像形成ユニットとして画像形成装置に装着する場合には、その画像形成ユニットに現像剤に応じた特殊形状を設けたり、画像形成ユニットが不揮発性メモリを備えたりするものでもよい。
【0016】
また本発明は、像担持体と、当該像担持体に対して一種類又は複数種類の第一の現像剤による画像を形成する第一の現像ユニットと、当該像担持体上に形成された画像を記録媒体に転写する転写部とを備える画像形成装置であり、当該像担持体に対して当該第一の現像剤とは異なる一種類又は複数種類の第二の現像剤による画像を形成する第二の現像ユニットが装着可能な画像形成装置でもある。
【0017】
また本発明は、像担持体と、当該像担持体に対して一種類又は複数種類の第一の現像剤による画像を形成する第一の現像ユニットと、当該像担持体上に形成された画像を記録媒体に転写する転写部とを備えるとともに、当該像担持体に対して当該第一の現像剤とは異なる一種類又は複数種類の第二の現像剤による画像を形成する第二の現像ユニットが装着可能な画像形成装置であって、ユーザからの指示を入力するユーザインタフェイス部と、装着された第二の現像ユニットが使用される場合には、前記第二の現像剤による画像が記録媒体上の画像の積層中において当該ユーザインタフェイス部からの指示に基づいて決定されるある特定の階層となるように画像形成装置を制御する制御部とを有するものでもある。
【0018】
また、転写部は最終転写部のみからなり、像担持体上の画像を直接的に記録媒体に転写させるものであってもよいし、最終転写部の他、中間転写体及び中間転写部とを備え、中間転写部により像担持体上の画像を一旦中間転写体に転写させ、さらに最終転写部により中間転写体上の画像を記録媒体へと転写させるものであってもよい。
【0019】
また、本発明は、あらゆる電子写真方式の画像形成装置に適用することができる。現像ユニットと像担持体(感光体、潜像担持体)との関係に着目すると、各現像ユニットと像担持体とが1対1の関係のものや、N(N:自然数)対1の関係のものが挙げられる。前者の例としては、例えば、モノクロ画像形成装置、中間転写体に対して各色に対応する画像形成ユニットが中間転写体の上流側から下流側にかけて並ぶ中間転写体を用いたタンデム方式のフルカラー画像形成装置などが挙げられ、後者の例としては、ロータリー方式の現像装置を用いた画像形成装置、像担持体に対し各色に対応する現像ユニットが像担持体の上流側から下流側にかけて並ぶフルカラー画像形成装置などが挙げられる。
【0020】
【発明の実施による形態】
以下、本発明の実施による形態を図面を適宜参照して説明する。
【0021】
◎実施の形態1
図1はこの発明の実施の形態1に係る画像形成装置としての電子写真方式のカラープリンタ100を示すものである。また、図2はこの発明の実施の形態1に係る画像形成装置としての電子写真方式のカラー複写機102を示すものである。
【0022】
図1及び図2において、符号100はカラープリンタ及びカラー複写機の本体を示すものであり、図2に示すように、このカラー複写機本体100の上部には、プラテンカバー61によって押圧された原稿dの画像を読み取る原稿読取装置101が配設されている。この原稿読取装置101は、プラテンガラス61上に載置された原稿dを光源63a、bによって照明し、原稿dからの反射光像を、フルレートミラー64及びハーフレートミラー65、66及び結像レンズ67からなる縮小光学系を介してCCD等からなる画像読取素子60上に走査露光して、この画像読取素子60によって原稿2の色材反射光像を所定のドット密度(例えば、16ドット/mm)で読み取るようになっている。
【0023】
上記原稿読取装置101によって読み取られた原稿2の色材反射光像は、例えば、赤(R)、緑(G)、青(B)(各8bit)の3色の原稿反射率データとして画像処理装置30に送られ、この画像処理装置30では、原稿dの反射率データに対して、シェーデイング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色/移動編集等の所定の画像処理が施される。
【0024】
そして、上記の如く画像処理装置30で所定の画像処理が施された画像データは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(BK)(各8bit)の4色の原稿色材階調データとしてROS12(Raster Output Scanner)に送られ、このROS12では、原稿色材階調データに応じてレーザー光による画像露光が行われる。
【0025】
上記カラープリンタ100及び複写機本体100の内部には、色の異なる複数のトナー画像を形成可能な画像形成部が配設されている。この画像形成部は、主として、画像露光部としてのROS12と、静電潜像が形成される像担持体としての感光体ドラム10と、前記感光体ドラム10上に形成された静電潜像を現像して色の異なる複数のトナー画像を形成可能な現像部としてのロータリー方式の現像装置13とから構成されている。
【0026】
上記ROS12は、図1及び図2に示すように、図示しない半導体レーザーを原稿再現色材階調データに応じて変調し、この半導体レーザーからレーザー光LBを階調データに応じて出射する。この半導体レーザーから出射されたレーザー光LBは、図示しない回転多面鏡によって偏向走査され、図示しないf・θレンズ及び反射ミラーを介して像担持体としての感光体ドラム10上に走査露光される。
【0027】
上記ROS12によってレーザー光LBが走査露光される感光体ドラム10は、図示しない駆動部によって矢印方向に沿って所定の速度で回転駆動されるようになっている。この感光体ドラム10の表面は、予め一次帯電用のスコロトロン11によって所定の極性(例えば、マイナス極性)及び電位に帯電された後、原稿再現色材階調データに応じてレーザー光LBが走査露光されることによって静電潜像が形成される。上記感光体ドラム10の表面は、例えば、−650Vに一様に帯電された後、画像部にレーザー光LBが走査露光されて、露光部分が−200Vとなる静電潜像が形成される。
【0028】
上記感光体ドラム10上に形成された静電潜像は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(BK)に対応する各現像器(第一の現像ユニット)13Y〜BKを備えたロータリー方式の現像装置13によって、現像領域Dにおいて例えば、感光体ドラム10の帯電極性と同極性のマイナス極性に帯電したトナー(帯電色材)によって反転現像され、所定の色のトナー画像Tとなる。その際、上記各現像器13Y〜BKの現像ロールには、例えば、−500Vの現像バイアス電圧が印加される。尚、上記感光体ドラム10上に形成されたトナー画像は、必要に応じて転写前帯電器14によってマイナス極性の帯電を受け、電荷量が調整されるようになっている。
【0029】
上記感光体ドラム10上に形成された各色のトナー(第一の現像剤)によるトナー画像(画像)は、当該感光体ドラム10の下部に配置された中間転写体としての中間転写ベルト20上に、第1の転写部としての1次転写ロール15によって第1のニップ部T1で多重に転写される。この中間転写ベルト20は、駆動ロール21、従動ロール26、テンションロール22及び2次転写部の一部を構成する対向ロールとしてのバックアップロール23によって張架されており、感光体ドラム10の周速と同一の移動速度で矢印方向に沿って回動可能に支持されている。
【0030】
上記中間転写ベルト20上には、形成する画像の色に応じて、感光体ドラム10上に形成されるイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(BK)の4色のすべて又はその一部のトナー画像が、一次転写ロール15によって順次重ね合わせた状態で転写される。この中間転写ベルト20上に転写されたトナー画像は、所定のタイミングで2次転写位置T2へと搬送される記録媒体としての記録用紙24上に、中間転写ベルト20を支持するバックアップロール23と、当該バックアップロール23に圧接する第2の転写部の一部を構成する2次転写ロール24の圧接力及び静電吸引力によって転写される。
【0031】
上記記録用紙(記録媒体)Pは、図1及び図2に示すように、カラープリンタ100及び複写機本体100内の下部に配置された記録媒体収容部材としての給紙カセット40から、用紙ガイド41に支えられた所定のサイズのものがピックアップロール42、フィードロールとリタードロール43によって給紙される。給紙された記録用紙Pは、複数の搬送ロール44及びレジストロール45によって、所定のタイミングで中間転写ベルト20の2次転写位置N2まで搬送される。そして、上記記録用紙Pには、上述したように、2次転写部としてのバックアップロール23と2次転写ロール24とによって、中間転写ベルト20上から所定の色のトナー画像が一括して転写されるようになっている。
【0032】
また、上記中間転写ベルト20上から所定の色のトナー画像が転写された記録用紙Pは、中間転写ベルト20から分離された後、定着装置50へと搬送され、この定着装置50の加熱ロール51及び加圧ロール52によって、熱及び圧力でトナー画像が記録用紙P上に定着され、カラープリンタ100及び複写機本体102の外部に排出ロール46により排出されてカラー画像の形成工程が終了する。
【0033】
なお、図1及び図2中、16は転写工程が終了した後の感光体ドラム10の表面から残留トナーや紙粉等を除去するためのクリーニング装置、27は中間転写ベルト20の清掃を行うための中間転写ベルト用クリーナー、25は2次転写ロール24の清掃を行うためのクリーナーをそれぞれ示している。また、中間転写ベルト用クリーナー27と2次転写ロール24のクリーナー25は、所定のタイミングで中間転写ベルト20に対して接離するように構成されている。
【0034】
ところで、この実施の形態1に係るカラープリンタ100、カラー複写機102は、イエローY、シアンC、マゼンタM、ブラックBKの各色のトナー(発泡剤を含まず非金属色の着直剤を含む第一の現像剤)に対応する各現像器(第一の現像ユニット)13Y〜13BKの一に替えて、発泡性トナーE(発泡剤を含み着色剤を含まない第二の現像剤)に対応する現像器(第二の現像ユニット)13Eを装着することが可能となっている。なお、後述する発泡性トナーEは、定着装置50により加熱されるとその熱により体積膨張し、記録用紙P上で立体的な画像を形成することができる。
【0035】
図3に示すように、このロータリー方式の現像装置13は、その回転軸を中心として扇状に四等分した領域毎に、相異なる第一〜第四現像器13(1)〜(4)を備えている。そして、各現像器13(1)〜(4)は、図4に示すように、現像装置本体に対して、図中B方向、A方向に力を加えることで、回転軸と平行な各現像器13(1)〜(4)に設けられるガイドレール及びそれに対峙するように現像装置本体に設けられるガイドレール受けに沿って摺動し、着脱自在に構成されている。
【0036】
このように、通常のイエローY、シアンC、マゼンタM、ブラックBKのトナーのみを用いるカラープリンタ100、カラー複写機102において、現像器を交換するのみで、特殊な発泡性トナーEによる画像形成も可能となる。
【0037】
また、図5に示すように、現像装置本体13には第一ボタン(現像ユニット判断部)13a、第二ボタン(現像ユニット判断部)13bが設けられ、各現像器13(1)〜(4)にはその現像器が有する現像剤の特質に応じた形状の突起部(特殊形状)130が設けられている。現像装置本体13に対して、各現像装置13(1)〜(4)が装着されると、これらの第一ボタン13a、第二ボタン13bと突起部130とが対峙するように構成されている。
【0038】
ここで、イエローY、シアンC、マゼンタM、ブラックBKの各色のトナーに対応する各現像器13Y〜13BKには、図5(a)に示すような第一突起部130Y〜130BKが形成されており、現像器13Y〜13BKが現像装置本体13に装着されると第一ボタン13aのみが押圧される。また、発泡性トナーEに対応する現像器13Eには、図5(b)に示すような第二突起部130Eが形成されており、現像器13Eが現像装置本体13に装着されると第二ボタン13bのみが押圧される。なお、後述する実施の態様2における金色トナーGに対応する現像器13Gには、図5(c)に示すような第三突起部130Gが形成されており、現像器13Gが現像装置本体13に装着されると第一ボタン13a及び第二ボタン13bの両方が押圧される。なお、ここでは簡単のため三種類の現像器(現像器Y〜BK、現像器E、現像器G)を識別するものとして説明したが、ボタン及び突起部の組み合わせを増やすことで、各現像器Y〜BKをそれぞれ識別することもできる。
【0039】
さらに、実施の形態1に係るカラープリンタ100、カラー複写機102の現像器を交換すると、交換された現像器が備えるトナーの特性に応じて、▲1▼画像形成順、▲2▼画像処理パラメータ、▲3▼電子写真プロセスパラメータを自動的に更新制御する。このように現像器を交換して特殊な発泡性トナーEによる画像形成も可能とするだけでなく、その発泡性トナーEの特性に応じて適切な画像形成を可能とすることができる。
【0040】
図6は、この更新制御系の構成を説明する機能ブロック図である。この制御系は、制御部70を中心に構成されている。制御部70への入力信号は、▲1▼第一ボタン13a及び第二ボタン13bからのオンオフ信号と、▲2▼カラープリンタ100、カラー複写機102のタッチパネルや操作ボタンからなるユーザインタフェイス装置(ユーザインタフェイス部)80からの指示信号である。制御部70への出力信号は、▲1▼ロータリー方式の現像装置13を回転させる現像モータ13mへの駆動命令と、▲2▼画像処理装置30における画像処理パラメータを更新する画像処理更新命令と、▲3▼画像形成装置の各機能部品における電子写真プロセスパラメータを更新するプロセス更新命令である。
【0041】
さらに、この▲3▼プロセス更新命令は、スコロトロン11へ帯電バイアスを印加する帯電電源部11pに対する帯電バイアス更新命令と、現像装置13の各現像器13(1)〜13(4)へ現像バイアスを印加する現像電源部13pに対する現像バイアス更新命令と、一次転写ロール15へ一次転写バイアスを印加する一次転写電源部15pに対する一次転写バイアス更新命令と、加熱ロール51及び加圧ロール52を回転させる定着モータ50mへの駆動命令と、加熱ロール51のハロゲンランプ(加熱源)へ電力を印加する加熱電源部51pへの加熱電力更新命令である。これらのプロセス更新命令により、制御部70はそれぞれ感光体ドラム10上の帯電電位、現像バイアス、一次転写バイアス、定着速度、定着温度を制御することができる。
【0042】
なお、制御70の具体的な構成としては、中央演算装置、制御装置、記憶装置、入出力装置、これらの装置を相互に接続するバスなどのハードウェア構成と、記憶装置に予め記憶されている制御プログラムなどのソフトウェア構成とを備え、これらハードウェア構成とソフトウェア構成とによりその機能が実現されている。
【0043】
図7は、この更新制御系の動作を説明するフローチャートである。以下、このフローチャートに沿って、実施の形態1に係るカラープリンタ100、カラー複写機102の更新制御動作を説明する。
【0044】
○実施例1
実施の形態1に係るカラープリンタ100、カラー複写機102の更新制御動作を説明するにあたり、その一例(実施例1)として、初期状態において図3(a)に示すように第一現像器13(1)としてブラックトナーBKに対応する現像器13BKを、第二現像器13(2)としてイエロートナーYに対応する現像器13Yを、第三現像器13(3)としてマゼンタトナーMに対応する現像器13Mを、第四現像器13(4)としてシアントナーCに対応する現像器13Cを装着しており、その後図3(b)に示すように、第一現像器13(1)をブラックトナーBKに対応する現像器13BKから発泡性トナーEに対応する現像器13Eに交換する場合を説明する。
【0045】
なお、以下、ブラックトナーBKに対応する現像器13BKを発泡性トナーEに対応する現像器13Eに交換する場合を説明するが、これに限らず、得ようとする画像により適宜選択することができる。よって、他のトナー、例えばイエロートナーYに対応する現像器13Yを発泡性トナーEに対応する現像器13Eに交換することもできる。
【0046】
図8は、実施の形態1に係るカラープリンタ100、カラー複写機102におけるトナー画像の形成過程及び積層過程を説明するものである。図8(a1)〜(a4)は、感光体ドラム10上におけるトナー画像D1〜D4の形成過程を説明するものである。図8(b1)〜(b4)は、中間転写ベルト20上におけるトナー画像D1〜D4の形成過程及び積層過程を説明するものである。図8(c)は、記録用紙P上におけるトナー画像D1〜D4の積層過程を説明するものである。
【0047】
本実施例では、初期状態において、ブラックトナーBKによるトナー画像(D1)、イエロートナーYによるトナー画像(D2)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D3)、シアントナーCによるトナー画像(D4)がそれぞれ現像領域Dにおいて感光体ドラム10上に順次現像される(図1、図2参照)。それらのトナー画像は、一次転写位置T1において中間転写ベルト20上に順次一次転写される。最終的に中間転写ベルト20上には下層から上層にかけてブラックトナーBKによるトナー画像(D1)、イエロートナーYによるトナー画像(D2)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D3)、シアントナーCによるトナー画像(D4)が積層される。その積層されたトナー画像は、二次転写位置T2において記録用紙P上に一度に二次転写される。その結果、記録用紙P上には、下層から上層にかけてシアントナーCによるトナー画像(D4)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D3)、イエロートナーYによるトナー画像(D2)、ブラックトナーBKによるトナー画像(D1)が積層される。
【0048】
次に、第一現像器13(1)を現像器13BKから現像器13Eに交換後、画像形成する際には、図7のフローチャートに示す更新制御動作が行われる。
【0049】
まず、制御部70は、現像装置13に現像器(第二の現像ユニット)13Eが装着されているか否かを判断する(図7S1)。つまり、第一ボタン13aが「オフ」、第二ボタン13bが「オン」の場合には現像器13Eが装着されていると、制御部70は現像器13Eが装着されていると判断する(図5(b)参照)。
【0050】
現像器13Eが装着されている場合には、制御部70は、現像器(第二の現像ユニット)13Eを使用するか否かを判断する(図7S2)。これは、カラープリンタ100の場合には当該プリンタ100に接続されたパーソナルコンピュータなどのからの画像形成命令に立体画像形成命令が含まれるか否かに基いて判断し、又は、カラー複写機102の場合にはユーザインタフェイス装置102を介してユーザから直接的に立体画像形成の指示命令が入力されたか否かに基いて判断する。
【0051】
現像器13Eを使用する場合には、制御部70は、画像形成装置の画像形成順を更新する(図7S3)。つまり、制御部70は、現像モータ13mへの駆動命令を送信することで、現像器の交換前には第一現像器13(1)(=13BK)→第二現像器13(2)(=13Y)→第三現像器13(3)(=13M)→第四現像器13(4)(=13C)の順に、各現像器13(1)〜(4)を感光体ドラム10と対峙する現像領域Dに移動させ、各現像器13(1)〜(4)により現像させていたものを、現像器の交換後は第二現像器13(2)(=13Y)→第三現像器13(3)(=13M)→第四現像器13(4)(=13C)→第一現像器13(1)(=13E)の順に、各現像器13(1)〜(4)を感光体ドラム10と対峙する現像領域Dに移動させ、各現像器13(1)〜(4)により現像させる。
【0052】
このように画像形成順を更新することで、現像器の交換後は、イエロートナーYによるトナー画像(D1)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、発泡性トナーEによるトナー画像(D4)がそれぞれ現像領域Dにおいて感光体ドラム10上に順次現像される(図1、図2参照)。それらのトナー画像は、一次転写位置T1において中間転写ベルト20上に順次一次転写される。最終的に中間転写ベルト20上には下層から上層にかけてイエロートナーYによるトナー画像(D1)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、発泡性トナーEによるトナー画像(D4)が積層される。その積層されたトナー画像は、二次転写位置T2において記録用紙P上に一度に二次転写される。その結果、記録用紙P上には、下層から上層にかけて発泡性トナーEによるトナー画像(D4)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、イエロートナーYによるトナー画像(D1)が積層される。つまり、発泡性トナーEによるトナー画像(D4)が常に最下層を構成する。
【0053】
また、現像器13Eを使用する場合には、制御部70は、画像形成装置の画像処理パラメータを更新する(図7S4)。つまり、制御部70は、画像処理装置30に画像処理更新命令を送信することにより、第一に階調データの種類を変更し、第二に発泡性トナーEによるトナー画像の輪郭部には(微小な幅にわたって)、他のトナーY〜Cによるトナー画像を形成させないように画像処理を行う。
【0054】
ここで、階調データの種類を変更するのは、現像器の交換前には原稿dの反射率データからイエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックBK(各8bit)の4色の階調データを得ていたものを、単独のブラックBKの階調データを得る代わりにイエローY、マゼンタM、シアンCの階調データで代用するいわゆるプロセスブラックの階調データとするとともに、新たに立体画像用の階調データを生成するように画像処理を行う。
【0055】
また、発泡性トナーEによるトナー画像の輪郭部に他のトナーY〜Cによるトナー画像を形成させないため、又は、発泡性トナーEによるトナー画像の上面にのみ他のトナーY〜Cによるトナー画像を形成させ、かつ、発泡性トナーEによる画像の側面(傾斜面)には他のトナーY〜Cによる画像を形成させないためには、次のような画像処理を行う。
【0056】
記録用紙P上に二次転写されるイエローY、マゼンタM、シアンC、発泡性トナーEの各トナー画像は、通常のフルカラー画像と同様に形成されるのではなく、次に発泡性トナーEによって形成される立体的な画像の輪郭部には、図9(a)に示すように、所定の微小幅(数μm〜40μm程度)にわたってYMCのトナー画像を形成しないように画像処理がなされる。具体的には、画像処理装置30のエッジ検出回路によって立体画像のエッジ部を検出し、当該立体画像のエッジ部には、所定の微小幅にわたってYMCの階調データを生成しないようになっている。その際、上記立体画像のエッジ部には、図9(b)に示すように、当該立体画像の外周に、所定の微小幅にわたって間隙を設定するか、図9(c)に示すように、立体画像の内周に、所定の微小幅にわたって間隙を設定するように構成してもよい。
【0057】
このような画像処理を行うことにより、記録用紙P等の支持体を折り曲げた場合でも、発泡性トナーEからなる立体画像の輪郭部に、微小な幅の間隙が形成されているため、立体画像の輪郭部に形成されたYMCからなるトナー画像に、無理な張力や圧縮力が作用することがなく、YMCからなるトナー画像が破壊することがなく、十分な耐久性を有する立体的なフルカラー画像を、低コストにて形成することが可能となる。
【0058】
また、現像器13Eを使用する場合には、制御部70は、画像形成装置の電子写真プロセスパラメータを更新する(図7S5)。つまり、制御部70は、帯電電源部11pに対して帯電バイアス更新命令、現像電源部13pに対して現像バイアス更新命令、一次転写電源部15pに対して一次転写バイアス更新命令、定着モータ50mに対して駆動命令、加熱電源部51pに対して加熱電力更新命令をそれぞれ送信する。
【0059】
それにより、現像器13Eが現像する際の感光体ドラム10上の帯電電位、現像バイアス、発泡トナーEによるトナー画像が一次転写される際の一次転写バイアス、発泡トナーEによるトナー画像が定着される際の定着速度、定着温度を制御することができる。この際、定着温度と定着速度は発泡トナーE及び通常のトナーの材質や、得ようとするトナー画像の画質、立体画像の膨張後の高さ当により変更することが可能であり、定着温度と定着速度との一方又は両方を変更することができる。その際、発泡トナーEのみの定着速度は通常トナーのみの定着速度の20%乃至95%に減速し、発泡トナーEのみの定着温度は通常トナーのみの定着温度の5%乃至40%に高くすることが可能である。
【0060】
そして、これらの画像形成順、画像処理パラメータ、電子写真プロセスパラメータを自動的に更新、決定した後に、制御部70は、画像形成を行う(図7S6)。ここで、この未定着の発泡性トナーEによるトナー画像の高さは、55〜60μmであった。その後、定着器30の加熱ロール31及び加圧ロール32によって、熱及び圧力で定着処理を受け、発泡性トナーE中の結着樹脂が溶融するとともに、発泡性トナーE中の発泡剤が発泡することにより、立体画像及びYMCによるフルカラー画像が記録用紙P上に定着される。この記録用紙P上に定着された立体画像は、その高さが、130μmにまで膨張していた。なお、これは定着温度が150℃、加熱ロール51と加圧ロール52のニップ幅が4.8mm、定着速度が35mm/secの条件で、定着処理を行ったものである。
【0061】
なお、この実施例1では、装着された現像器の種類に応じて自動的に現像順が決定されたが、この現像順をユーザインタフェイス装置(ユーザインタフェイス部)80を介してユーザ自身が決定できるように構成することもできる。
【0062】
なお、この実施例1では、記録用紙P上で最上層(図8D1参照)を構成していたブラックトナーBKに対応する現像器13BKを、記録用紙P上で最下層(図8D4参照)を構成すべき発泡性トナーEに対応する現像器13Eに交換する場合を説明したが、他の例を表1及び表2の実施例2〜6に示す。
【0063】
【表1】
【0064】
【表2】
【0065】
表1は、現像器交換前におけるトナー画像D1〜D4の組み合わせを示す。表2は、現像器交換後におけるトナー画像D1〜D4の組み合わせを示す。さらに、記録用紙P上で最上層以外(図8D2、D3、D4参照)を構成していたトナーに対応する現像器13を、記録用紙P上で最下層(図8D4参照)を構成すべき発泡性トナーEに対応する現像器13Eに交換することもできる。
【0066】
◎実施の形態2
この実施の形態2に係るカラープリンタ100、カラー複写機102は、イエローY、シアンC、マゼンタM、ブラックBKの各色のトナー(発泡剤を含まず非金属色の着直剤を含む第一の現像剤)に対応する各現像器(第一の現像ユニット)13Y〜13BKの一に替えて、金色トナーG(発泡剤を含まず金属色の着色剤を含む第二の現像剤)に対応する現像器(第二の現像ユニット)13Gを装着することが可能となっている。なお、実施の形態1に係るカラープリンタ100、カラー複写機102と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0067】
図10に示すように、このロータリー方式の現像装置13は、その回転軸を中心として扇状に四等分した領域毎に、相異なる第一〜第四現像器13(1)〜(4)を備えている。そして、各現像器13(1)〜(4)は、図4に示すように、現像装置本体に対して、図中B方向、A方向に力を加えることで、回転軸と平行な各現像器13(1)〜(4)に設けられるガイドレール及びそれに対峙するように現像装置本体に設けられるガイドレール受けに沿って摺動し、着脱自在に構成されている。
【0068】
このように、通常のイエローY、シアンC、マゼンタM、ブラックBKのトナーのみを用いるカラープリンタ100、カラー複写機102において、現像器を交換するのみで、特殊な金色トナーGによる画像形成も可能となる。
【0069】
○実施例7
実施の形態2に係るカラープリンタ100、カラー複写機102の更新制御動作を説明するにあたり、その一例(実施例7)として、初期状態において図10(a)に示すように第一現像器13(1)としてイエロートナーYに対応する現像器13Yを、第二現像器13(2)としてマゼンタトナーMに対応する現像器13Mを、第三現像器13(3)としてシアントナーCに対応する現像器13Cを、第四現像器13(4)としてブラックトナーBKに対応する現像器13BKを装着しており、その後図10(b)に示すように、第二現像器13(2)をマゼンタトナーMに対応する現像器13Mから金色トナーGに対応する現像器13Gに交換する場合を説明する。
【0070】
なお、以下、ゼンタトナーMに対応する現像器13Mを金色トナーGに対応する現像器13Gに交換する場合を説明するが、これに限らず、得ようとする画像により適宜選択することができる。よって、他のトナー、例えばイエロートナーYに対応する現像器13Yを金色トナーGに対応する現像器13Gに交換することもできる。
【0071】
本実施例では、初期状態において、イエロートナーYによるトナー画像(D1)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、ブラックトナーBKによるトナー画像(D4)がそれぞれ現像領域Dにおいて感光体ドラム10上に順次現像される(図1、図2、図8(a1)〜(a4)参照)。それらのトナー画像は、一次転写位置T1において中間転写ベルト20上に順次一次転写される。最終的に中間転写ベルト20上には下層から上層にかけてイエロートナーYによるトナー画像(D1)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、ブラックトナーBKによるトナー画像(D4)が積層される(図1、図2、図8(b4)参照)。その積層されたトナー画像は、二次転写位置T2において記録用紙P上に一度に二次転写される。その結果、記録用紙P上には、下層から上層にかけてブラックトナーBKによるトナー画像(D4)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、イエロートナーYによるトナー画像(D1)が積層される(図1、図2、図8(c)参照)。
【0072】
次に、第二現像器13(2)を現像器13Mから現像器13Gに交換後、画像形成する際には、実施の形態1と同様に図7のフローチャートに示す更新制御動作が行われる。
【0073】
ここで、制御部70は、現像モータ13mへの駆動命令を送信することで、現像器の交換前には第一現像器13(1)(=13Y)→第二現像器13(2)(=13M)→第三現像器13(3)(=13C)→第四現像器13(4)(=13BK)の順に、各現像器13(1)〜(4)を感光体ドラム10と対峙する現像領域Dに移動させ、各現像器13(1)〜(4)により現像させていたものを、現像器の交換後は第二現像器13(2)(=13G)→第一現像器13(1)(=13Y)→第三現像器13(3)(=13C)→第四現像器13(4)(=13BK)の順に、各現像器13(1)〜(4)を感光体ドラム10と対峙する現像領域Dに移動させ、各現像器13(1)〜(4)により現像させる。
【0074】
このように画像形成順を更新することで、現像器の交換後は、金色トナーGによるトナー画像(D1)、イエロートナーYによるトナー画像(D2)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、ブラックトナーBKによるトナー画像(D4)がそれぞれ現像領域Dにおいて感光体ドラム10上に順次現像される(図1、図2参照)。それらのトナー画像は、一次転写位置T1において中間転写ベルト20上に順次一次転写される。最終的に中間転写ベルト20上には下層から上層にかけて金色トナーGによるトナー画像(D1)、イエロートナーYによるトナー画像(D2)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、ブラックトナーBKによるトナー画像(D4)が積層される。その積層されたトナー画像は、二次転写位置T2において記録用紙P上に一度に二次転写される。その結果、記録用紙P上には、下層から上層にかけてブラックトナーBKによるトナー画像(D4)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、イエロートナーYによるトナー画像(D2)、金色トナーによるトナー画像(D1)が積層される。つまり、金色トナーによるトナー画像(D1)が常に最上層を構成する。
【0075】
また、現像器13Gを使用する場合には、制御部70は、画像形成装置の画像処理パラメータを更新する(図7S4)。つまり、制御部70は、画像処理装置30に画像処理更新命令を送信することにより、階調データの種類を変更する。
【0076】
ここで、階調データの種類を変更するのは、現像器の交換前には原稿dの反射率データからイエローY、マゼンタM、シアンC、ブラックBK(各8bit)の4色の階調データを得ていたものを、マゼンタMの階調データを生成せず、新たに金色Gの階調データを生成するように画像処理を行う。
【0077】
また、現像器13Gを使用する場合には、制御部70は、画像形成装置の電子写真プロセスパラメータを更新する(図7S5)。つまり、制御部70は、帯電電源部11pに対して帯電バイアス更新命令、現像電源部13pに対して現像バイアス更新命令、一次転写電源部15pに対して一次転写バイアス更新命令、定着モータ50mに対して駆動命令、加熱電源部51pに対して加熱電力更新命令をそれぞれ送信する。
【0078】
それにより、現像器13Gが現像する際の感光体ドラム10上の帯電電位、現像バイアス、金色トナーGによるトナー画像が一次転写される際の一次転写バイアス、金色トナーGによるトナー画像が定着される際の定着速度、定着温度を制御することができる。この際、定着温度と定着速度は金色トナーG及び通常のトナーの材質や、得ようとするトナー画像の画質、立体画像の膨張後の高さ当により変更することが可能であり、定着温度と定着速度との一方又は両方を変更することができる。その際、金色トナーGのみの定着速度は通常トナーのみの定着速度の20%乃至95%に減速し、金色トナーGのみの定着温度は通常トナーのみの定着温度の5%乃至40%に高くすることが可能である。
【0079】
そして、これらの画像形成順、画像処理パラメータ、電子写真プロセスパラメータを自動的に更新、決定した後に、制御部70は、画像形成を行う(図7S6)。
【0080】
なお、この実施例7では、現像器13(2)の交換後にも他のカラートナー(イエローY、シアンC)に対応する現像器13Y,13Cを使用していたが、現像器13(2)の交換後は現像器13Y,13Cを使用しないよう制御してもよい。この場合、現像器の交換後は第二現像器13(2)(=13G)→第四現像器13(4)(=13BK)の順に、現像器13(2)(4)を感光体ドラム10と対峙する現像領域Dに移動させ、現像器13(2)(4)により現像させる。
【0081】
なお、この実施例7では、記録用紙P上で最上層から二番目の層(図8D2参照)を構成していたマゼンタトナーMに対応する現像器13Mを、記録用紙P上で最上層(図8D1参照)を構成すべき金色トナーGに対応する現像器13Gに交換する場合を説明したが、他の例を表3及び表4の実施例8〜12に示す。
【0082】
【表3】
【表4】
表3は、現像器交換前におけるトナー画像D1〜D4の組み合わせを示している。表4は、現像器交換後におけるトナー画像D1〜D4の組み合わせを示している。さらに、記録用紙P上で最上層から二番目の層以外(図8D1、D3、D4参照)を構成していたトナーに対応する現像器13を、記録用紙P上で最上層(図8D1参照)を構成すべき金色トナーGに対応する現像器13Gに交換することもできる。
【0083】
◎実施の形態3
この実施の形態3に係るカラープリンタ100、カラー複写機102は、イエローY、マゼンタM、シアンCの各色のトナー(発泡剤を含まず非金属色の着直剤を含む第一の現像剤)に対応する各現像器(第一の現像ユニット)13Y〜13Cに追加して、発泡性トナーE(発泡剤を含み着色剤を含まない第二の現像剤)に対応する現像器(第二の現像ユニット)13Eを装着し、さらに金色トナーG(発泡剤を含まず金属色の着色剤を含む第二の現像剤)に対応する現像器(第二の現像ユニット)13Gを装着することが可能となっている。なお、実施の形態1、実施の形態2に係るカラープリンタ100、カラー複写機102と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0084】
図11に示すように、このロータリー方式の現像装置13は、その回転軸を中心として扇状に五等分した領域毎に、相異なる第一〜第五現像器13(1)〜(5)を備えている。そして、各現像器13(1)〜(5)は、図4に示すように、現像装置本体に対して、図中B方向、A方向に力を加えることで、回転軸と平行な各現像器13(1)〜(5)に設けられるガイドレール及びそれに対峙するように現像装置本体に設けられるガイドレール受けに沿って摺動し、着脱自在に構成されている。
【0085】
このように、通常のイエローY、マゼンタM、シアンCのトナーのみを用いるカラープリンタ100、カラー複写機102において、現像器を追加するのみで、特殊な発泡性トナーE、金色トナーGによる画像形成も可能となる。
【0086】
○実施例13
実施の形態2に係るカラープリンタ100、カラー複写機102の更新制御動作を説明するにあたり、その一例(実施例13)として、初期状態において図11(a)に示すように第一現像器13(1)としてイエロートナーYに対応する現像器13Yを、第二現像器13(2)としてマゼンタトナーMに対応する現像器13Mを、第三現像器13(3)としてシアントナーCに対応する現像器13Cを装着しており、その後図11(b)に示すように、第四現像器13(4)として発泡性トナーEに対応する現像器13Eを装着し、さらにその後図11(c)に示すように、第五現像器13(5)として金色トナーGに対応する現像器13Gを装着する。
【0087】
本実施例では、初期状態において、イエロートナーYによるトナー画像(D1)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、シアントナーCによるトナー画像(D3)がそれぞれ現像領域Dにおいて感光体ドラム10上に順次現像される(図1、図2、図12(a1)〜(a3)参照)。それらのトナー画像は、一次転写位置T1において中間転写ベルト20上に順次一次転写される(図12(b1)(b2)参照)。最終的に中間転写ベルト20上には下層から上層にかけてイエロートナーYによるトナー画像(D1)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、シアントナーCによるトナー画像(D3)が積層される(図1、図2、図12(b3)参照)。その積層されたトナー画像は、二次転写位置T2において記録用紙P上に一度に二次転写される。その結果、記録用紙P上には、下層から上層にかけてシアントナーCによるトナー画像(D3)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、イエロートナーYによるトナー画像(D1)が積層される(図1、図2、図12(c)参照)。
【0088】
次に、空いている第四現像器13(4)に現像器13Eを追加して、画像形成する際には、実施の形態1と同様に図7のフローチャートに示す更新制御動作が行われる。
【0089】
ここで、制御部70は、現像モータ13mへの駆動命令を送信することで、現像器の追加後は第一現像器13(1)(=13Y)→第二現像器13(2)(=13M)→第三現像器13(3)(=13C)→第四現像器13(4)(=13E)の順に、各現像器13(1)〜(4)を感光体ドラム10と対峙する現像領域Dに移動させ、各現像器13(1)〜(4)により現像させる。
【0090】
このように画像形成順を更新することで、現像器の交換後は、イエロートナーYによるトナー画像(D1)、マゼンタトナーCによるトナー画像(D2)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、発泡性トナーEによるトナー画像(D4)がそれぞれ現像領域Dにおいて感光体ドラム10上に順次現像される(図1、図2参照)。それらのトナー画像は、一次転写位置T1において中間転写ベルト20上に順次一次転写される(図8(b1)〜(b3)参照)。最終的に中間転写ベルト20上には下層から上層にかけてイエロートナーYによるトナー画像(D1)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、発泡性トナーEによるトナー画像(D4)が積層される。その積層されたトナー画像は、二次転写位置T2において記録用紙P上に一度に二次転写される。その結果、記録用紙P上には、下層から上層にかけて発泡性トナーEによるトナー画像(D4)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、イエロートナーYによるトナー画像(D1)が積層される。つまり、発泡性トナーEによるトナー画像(D4)が常に最下層を構成する。
【0091】
また、現像器13Eを使用する場合には、制御部70は、実施の形態1と同様に、画像形成装置の画像処理パラメータを更新し(図7S4)、画像形成装置の電子写真プロセスパラメータを更新し(図7S5)、これらの画像形成順、画像処理パラメータ、電子写真プロセスパラメータを自動的に更新、決定した後に、制御部70は、画像形成を行う(図7S6)。
【0092】
次に、空いている第五現像器13(5)に現像器13Gを追加して、画像形成する際には、実施の形態2と同様に図7のフローチャートに示す更新制御動作が行われる。
【0093】
ここで、制御部70は、現像モータ13mへの駆動命令を送信することで、現像器のさらなる追加後は第五現像器13(5)(=13G)→第一現像器13(1)(=13Y)→第二現像器13(2)(=13M)→第三現像器13(3)(=13C)→第四現像器13(4)(=13E)の順に、各現像器13(1)〜(5)を感光体ドラム10と対峙する現像領域Dに移動させ、各現像器13(1)〜(5)により現像させる。
【0094】
このように画像形成順を更新することで、現像器の交換後は、金色トナーGによるトナー画像(D1)、イエロートナーYによるトナー画像(D2)、マゼンタトナーCによるトナー画像(D3)、シアントナーCによるトナー画像(D4)、発泡性トナーEによるトナー画像(D5)がそれぞれ現像領域Dにおいて感光体ドラム10上に順次現像される(図1、図2、図13(a1)〜(a5)参照)。それらのトナー画像は、一次転写位置T1において中間転写ベルト20上に順次一次転写される(図13(b1)〜(b4)参照)。最終的に中間転写ベルト20上には下層から上層にかけて金色トナーGによるトナー画像(D1)、イエロートナーYによるトナー画像(D2)、マゼンタトナーCによるトナー画像(D3)、シアントナーCによるトナー画像(D4)、発泡性トナーEによるトナー画像(D5)が積層される(図13(b5)参照)。その積層されたトナー画像は、二次転写位置T2において記録用紙P上に一度に二次転写される。その結果、記録用紙P上には、下層から上層にかけて発泡性トナーEによるトナー画像(D5)、シアントナーCによるトナー画像(D4)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D3)、イエロートナーYによるトナー画像(D2)、金色トナーGによるトナー画像(D1)が積層される。つまり、発泡性トナーEによるトナー画像(D4)が常に最下層を構成し、金色トナーGによるトナー画像(D5)が常に最上層を構成する。
【0095】
また、現像器13Gを使用する場合には、制御部70は、実施の形態2と同様に、画像形成装置の画像処理パラメータを更新し(図7S4)、画像形成装置の電子写真プロセスパラメータを更新し(図7S5)、これらの画像形成順、画像処理パラメータ、電子写真プロセスパラメータを自動的に更新、決定した後に、制御部70は、画像形成を行う(図7S6)。
【0096】
なお、この実施例13では、記録用紙P上で最上層から二番目の層をイエロートナーY、三番目の層をマゼンタトナーM、四番目の層をシアントナーCの層としていたが、他の例を表5〜表7の実施例14〜18に示す。
【0097】
【表5】
【0098】
【表6】
【0099】
【表7】
【0100】
表5は、現像器追加前におけるトナー画像D1〜D3の組み合わせを示している。表6は、現像器(一つ)追加後におけるトナー画像D1〜D4の組み合わせを示している。表7は、現像器(二つ)追加後におけるトナー画像D1〜D5の組み合わせを示している。
【0101】
◎実施の形態4
この実施の形態4に係るカラープリンタ100、カラー複写機102は、イエローY、シアンC、マゼンタM、ブラックBKの各色のトナー(発泡剤を含まず非金属色の着直剤を含む第一の現像剤)に対応する画像形成ユニット(第一の画像形成ユニット)1Y〜BKの一に替えて、発泡性トナーE(発泡剤を含み着色剤を含まない第二の現像剤)に対応する画像形成ユニット(第二の画像形成ユニット)1E、又は金色トナーG(発泡剤を含まず金属色の着色剤を含む第二の現像剤)に対応する画像形成ユニット(第二の画像形成ユニット)1Gを装着することが可能となっている。
【0102】
図14は、この実施の形態4に係るカラープリンタ100、カラー複写機102の要部である。図15(a)は、この実施の形態4に係るカラープリンタ100、カラー複写機102の画像形成部である。図16は、この実施の形態4に係るカラープリンタ100、カラー複写機102の更新制御系を説明する機能ブロック図である。なお、実施の形態1〜3に係るカラープリンタ100、カラー複写機102と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0103】
画像形成部1は、図15(a)に示すように、中間転写ベルト20の搬送方向上流側から下流側にかけて4つの画像形成ユニット1(1)〜(4)を備えている。これら第一画像形成ユニット1(1)〜第四画像形成ユニット1(4)は、それぞれ異なる種類のトナー画像を各感光体ドラム10(1)〜(4)上に形成し、各トナー画像を各一次転写位置T1(1)〜(4)において、順次重ね合わせながら転写するものである。各画像形成ユニット1(1)〜(4)には、感光体ドラム10、一次転写ロール15の他、図示しない帯電ロール、露光装置、現像装置、クリーニング装置、不揮発性メモリを備ええている。なお、不揮発性メモリ(現像ユニット判断部)内には、その画像形成ユニット1が形成するトナー画像のトナーの種類を示す情報が記憶されている。
【0104】
また、この実施の形態4に係るカラープリンタ100、カラー複写機102では、中間転写ベルト20に対して二次転写ロール24及びベルトクリーニング装置27が接離自在に構成されている。また、二次転写位置から定着位置に至るまでの記録用紙搬送経路上に、用紙搬送ベルト装置47が配設されている。
【0105】
図16は、この更新制御系の構成を説明する機能ブロック図である。この制御系は、制御部70を中心に構成されている。制御部70への入力信号は、▲1▼各不揮発性メモリ1M(1)〜(4)からのトナー信号と、▲2▼カラープリンタ100、カラー複写機102のタッチパネルや操作ボタンからなるユーザインタフェイス装置80からの指示信号である。制御部70への出力信号は、▲1▼二次転写ロール24、ベルトクリーニング装置27を接離させるソレノイド24s、27sの駆動命令と、▲2▼画像処理装置30における画像処理パラメータを更新する画像処理更新命令と、▲3▼各画像形成ユニット1(1)〜(4)の各機能部品における電子写真プロセスパラメータを更新するプロセス更新命令である。
【0106】
○実施例19
実施の形態4に係るカラープリンタ100、カラー複写機102の更新制御動作を説明するにあたり、その一例(実施例19)として、初期状態において第一画像形成ユニット1(1)としてイエロートナーYに対応する画像形成ユニット1Yを、第二画像形成ユニット1(2)としてマゼンタトナーMに対応する画像形成ユニット1Mを、第三画像形成ユニット1(3)としてシアントナーCに対応する画像形成ユニット1Cを、第四画像形成ユニット1(4)としてブラックトナーBKに対応する画像形成ユニット1BKを有し、その後第四画像形成ユニット1(4)をブラックトナーBKに対応する画像形成ユニット1BKから発泡トナーEに対応する画像形成ユニット1Eに交換する場合を説明する。
【0107】
本実施例では、初期状態において、イエロートナーYによるトナー画像(D1)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、ブラックトナーBKによるトナー画像(D4)がそれぞれ現像領域Dにおいて感光体ドラム10上に順次現像される(図14、図8(a1)〜(a4)参照)。それらのトナー画像は、各一次転写位置T1(1)〜(4)において中間転写ベルト20上に順次一次転写される。最終的に中間転写ベルト20上には下層から上層にかけてイエロートナーYによるトナー画像(D1)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、ブラックトナーBKによるトナー画像(D4)が積層される(図14、図8(b4)参照)。その積層されたトナー画像は、二次転写位置T2において記録用紙P上に一度に二次転写される。その結果、記録用紙P上には、下層から上層にかけてブラックトナーBKによるトナー画像(D4)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、イエロートナーYによるトナー画像(D1)が積層される(図14、図8(c)参照)。
【0108】
次に、第四画像形成ユニット1(4)をブラックトナーBKに対応する画像形成ユニット1BKから発泡トナーEに対応する画像形成ユニット1Eに交換後、画像形成する際には、実施の形態1と同様に図7のフローチャートに示す更新制御動作が行われる。
【0109】
まず、制御部70は、画像形成部1に画像形成ユニット1Eが装着されているか否かを判断する(図7S1)。つまり、各不揮発性メモリ1M(1)〜(4)内の情報を制御部70が読み取り、そのトナーの種類を判断する。画像形成ユニット1Eが装着されている場合には、制御部70は、画像形成ユニット1Eを使用するか否かを判断する(図7S2)。
【0110】
画像形成ユニット1Eを使用する場合には、制御部70は、画像形成装置の画像形成順を更新する(図7S3)。本実施例では、画像形成装置の画像形成順は変更しない。このように画像形成順を決定することで、画像形成ユニットの交換後は、イエロートナーYによるトナー画像(D1)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、発泡性トナーEによるトナー画像(D4)がそれぞれ現像領域Dにおいて感光体ドラム10上に順次現像される(図14参照)。それらのトナー画像は、各一次転写位置T1(1)〜(4)において中間転写ベルト20上に順次一次転写される(図8(b1)〜(b3)参照)。最終的に中間転写ベルト20上には下層から上層にかけてイエロートナーYによるトナー画像(D1)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、発泡性トナーEによるトナー画像(D4)が積層される。その積層されたトナー画像は、二次転写位置T2において記録用紙P上に一度に二次転写される。その結果、記録用紙P上には、下層から上層にかけて発泡性トナーEによるトナー画像(D4)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、イエロートナーYによるトナー画像(D1)が積層される。つまり、発泡性トナーEによるトナー画像(D4)が常に最下層を構成する。その後は、実施の形態1〜3と同様である。
【0111】
なお、この実施例19では、装着された画像形成ユニットの種類に応じて自動的に画像形成順が決定されたが、この画像形成順をユーザインタフェイス装置80を介してユーザ自身が決定できるように構成することもできる。
【0112】
○実施例20
実施の形態4に係るカラープリンタ100、カラー複写機102の更新制御動作を説明するにあたり、その一例(実施例20)として、初期状態において第一画像形成ユニット1(1)としてイエロートナーYに対応する画像形成ユニット1Yを、第二画像形成ユニット1(2)としてマゼンタトナーMに対応する画像形成ユニット1Mを、第三画像形成ユニット1(3)としてシアントナーCに対応する画像形成ユニット1Cを、第四画像形成ユニット1(4)としてブラックトナーBKに対応する画像形成ユニット1BKを有し、その後第四画像形成ユニット1(4)をブラックトナーBKに対応する画像形成ユニット1BKから金色トナーGに対応する画像形成ユニット1Gに交換する場合を説明する。
【0113】
本実施例では、初期状態において、実施例19と同様に、最終的に記録用紙P上には、下層から上層にかけてブラックトナーBKによるトナー画像(D4)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、イエロートナーYによるトナー画像(D1)が積層される(図14、図8(c)参照)。
【0114】
次に、第四画像形成ユニット1(4)をブラックトナーBKに対応する画像形成ユニット1BKから金色トナーGに対応する画像形成ユニット1Gに交換後、画像形成する際には、実施例19と同様に図7のフローチャートに示す更新制御動作が行われる。
【0115】
まず、制御部70は、画像形成部1に画像形成ユニット1Gが装着されているか否かを判断する(図7S1)。つまり、各不揮発性メモリ1M(1)〜(4)内の情報を制御部70が読み取り、そのトナーの種類を判断する。画像形成ユニット1Gが装着されている場合には、制御部70は、画像形成ユニット1Gを使用するか否かを判断する(図7S2)。
【0116】
画像形成ユニット1Gを使用する場合には、制御部70は、画像形成装置の画像形成順を更新する(図7S3)。本実施例では、画像形成装置の画像形成順は次のように変更する。まず、画像形成ユニット1Gにより中間転写ベルト20上に金色トナーGによるトナー画像を一次転写位置T1(4)において一次転写する。そのトナー画像が二次転写位置T2、クリーニング位置に達する際には、それぞれ制御部70はソレノイド24s、27sに駆動命令を送信し、二次転写ロール24、ベルトクリーニング装置27を中間転写ベルト20に対して離間させておく。そして、その金色トナーGのトナー画像が中間転写ベルト20の回転とともに一次転写位置T1(1)〜(3)を通過する際に、イエロートナーY、マゼンタトナーM、シアントナーCのトナー画像を重ね合わせて一次転写する。
【0117】
このように画像形成順を決定することで、画像形成ユニットの交換後は、まず金色トナーGによるトナー画像(D1)が中間転写ベルト20上に一次転写され(図8(b1)参照)、その後、そのトナー画像(D1)が中間転写ベルト20とともに略一回転した後に、イエロートナーYによるトナー画像(D2)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D3)、シアントナーCによるトナー画像(D4)が中間転写ベルト20上に順次一次転写される(図8(b2)〜(b4)参照)。最終的に中間転写ベルト20上には下層から上層にかけて、金色トナーGによるトナー画像(D1)、イエロートナーYによるトナー画像(D2)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D3)、シアントナーCによるトナー画像(D4)が積層される。その積層されたトナー画像は、二次転写位置T2において記録用紙P上に一度に二次転写される。その結果、記録用紙P上には、下層から上層にかけて発シアントナーCによるトナー画像(D4)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D3)、イエロートナーYによるトナー画像(D2)、金色トナーGによるトナー画像(D1)が積層される。つまり、金色トナーGによるトナー画像(D1)が常に最上層を構成する。その後は、実施の形態1〜3と同様である。
【0118】
◎実施の形態5
この実施の形態5に係るカラープリンタ100、カラー複写機102は、イエローY、シアンC、マゼンタM、ブラックBKの各色のトナー(発泡剤を含まず非金属色の着直剤を含む第一の現像剤)に対応する画像形成ユニット(第一の画像形成ユニット)1Y〜BKに加えて、発泡性トナーE(発泡剤を含み着色剤を含まない第二の現像剤)に対応する画像形成ユニット(第二の画像形成ユニット)1E、又は金色トナーG(発泡剤を含まず金属色の着色剤を含む第二の現像剤)に対応する画像形成ユニット(第二の画像形成ユニット)1Gを装着することが可能となっている。なお、実施の形態4に係るカラープリンタ100、カラー複写機102と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【0119】
○実施例21
実施の形態5に係るカラープリンタ100、カラー複写機102の更新制御動作を説明するにあたり、その一例(実施例21)として、初期状態において第一画像形成ユニット1(1)としてイエロートナーYに対応する画像形成ユニット1Yを、第二画像形成ユニット1(2)としてマゼンタトナーMに対応する画像形成ユニット1Mを、第三画像形成ユニット1(3)としてシアントナーCに対応する画像形成ユニット1Cを、第四画像形成ユニット1(4)としてブラックトナーBKに対応する画像形成ユニット1BKを有し、その後、第五画像形成ユニット1(5)として発泡トナーEに対応する画像形成ユニット1Eを追加する場合を説明する。
【0120】
図15(b)に示すように、第五画像形成ユニット1(5)として発泡トナーEに対応する画像形成ユニット1Eを追加後、画像形成する際には、実施の形態1と同様に図7のフローチャートに示す更新制御動作が行われる。
【0121】
画像形成ユニット1Eを使用する場合には、制御部70は、画像形成装置の画像形成順を更新する(図7S3)。本実施例では、画像形成装置の画像形成順は変更しない。このように画像形成順を決定することで、画像形成ユニットの交換後は、イエロートナーYによるトナー画像(D1)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、ブラックトナーBKによるトナー画像(D4)、発泡性トナーEによるトナー画像(D5)がそれぞれ現像領域Dにおいて感光体ドラム10上に順次現像される(図14参照)。それらのトナー画像は、各一次転写位置T1(1)〜(5)において中間転写ベルト20上に順次一次転写される(図13(b1)〜(b5)参照)。最終的に中間転写ベルト20上には下層から上層にかけてイエロートナーYによるトナー画像(D1)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、ブラックトナーBKによるトナー画像(D4)、発泡性トナーEによるトナー画像(D5)が積層される。その積層されたトナー画像は、二次転写位置T2において記録用紙P上に一度に二次転写される。その結果、記録用紙P上には、下層から上層にかけて発泡性トナーEによるトナー画像(D5)、ブラックトナーBKによるトナー画像(D4)、シアントナーCによるトナー画像(D3)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D2)、イエロートナーYによるトナー画像(D1)が積層される。つまり、発泡性トナーEによるトナー画像(D5)が常に最下層を構成する。その後は、実施の形態1〜3と同様である。
【0122】
○実施例22
実施の形態4に係るカラープリンタ100、カラー複写機102の更新制御動作を説明するにあたり、その一例(実施例22)として、金色トナーGに対応する画像形成ユニット1Gを追加する場合を説明する。
【0123】
図15(b)に示すように、第五画像形成ユニット1(5)として金色トナーGに対応する画像形成ユニット1Gを追加後、画像形成する際には、実施例21と同様に図7のフローチャートに示す更新制御動作が行われる。
【0124】
画像形成ユニット1Gを使用する場合には、制御部70は、画像形成装置の画像形成順を更新する(図7S3)。本実施例では、画像形成装置の画像形成順は次のように変更する。まず、画像形成ユニット1Gにより中間転写ベルト20上に金色トナーGによるトナー画像を一次転写位置T1(4)において一次転写する。そのトナー画像が二次転写位置T2、クリーニング位置に達する際には、それぞれ制御部70はソレノイド24s、27sに駆動命令を送信し、二次転写ロール24、ベルトクリーニング装置27を中間転写ベルト20に対して離間させておく。そして、その金色トナーGのトナー画像が中間転写ベルト20の回転とともに一次転写位置T1(1)〜(4)を通過する際に、イエロートナーY、マゼンタトナーM、シアントナーC、ブラックトナーBKのトナー画像を重ね合わせて一次転写する。
【0125】
このように画像形成順を決定することで、画像形成ユニットの交換後は、まず金色トナーGによるトナー画像(D1)が中間転写ベルト20上に一次転写され(図13(b1)参照)、その後、そのトナー画像(D1)が中間転写ベルト20とともに略一回転した後に、イエロートナーYによるトナー画像(D2)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D3)、シアントナーCによるトナー画像(D4)、ブラックトナーBKによるトナー画像(D5)が中間転写ベルト20上に順次一次転写される(図13(b2)〜(b5)参照)。最終的に中間転写ベルト20上には下層から上層にかけて、金色トナーGによるトナー画像(D1)、イエロートナーYによるトナー画像(D2)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D3)、シアントナーCによるトナー画像(D4)、ブラックトナーBKによるトナー画像(D5)が積層される。その積層されたトナー画像は、二次転写位置T2において記録用紙P上に一度に二次転写される。その結果、記録用紙P上には、下層から上層にかけてブラックトナーBKによるトナー画像(D5)、シアントナーCによるトナー画像(D4)、マゼンタトナーMによるトナー画像(D3)、イエロートナーYによるトナー画像(D2)、金色トナーGによるトナー画像(D1)が積層される(図13(c)参照)。つまり、金色トナーGによるトナー画像(D1)が常に最上層を構成する。その後は、実施の形態1〜4と同様である。
【0126】
◎発泡トナーについて
以下、これら実施の形態1〜5で使用される発泡性トナーEについて詳細に説明する。発泡性トナーEは少なくとも結着樹脂と発泡剤とを含有する画像形成用トナーであって、発泡剤がトナー表面に実質的に露出していないトナーを使用するように構成されている。
【0127】
発泡剤としては、特に制限されるものではなく、熱によって体積膨張するものであれば、どのようなものでも使用可能である。常温で固体のものであっても、液体のものであってもよい。また、発泡剤は、単一物質からなる材料に限られず、複数の物質からなる材料や、マイクロカプセル粒子等の機能性材料であってもよい。発泡剤の発泡温度は、いかなる装置を使用して立体画像を形成するかによって、その好ましい範囲が異なるが、図1及び図2に示すような通常のプリンタや複写機を用いて立体画像を形成する場合は、発泡温度が加熱定着温度以下であるのが好ましい。
【0128】
上記発泡剤としては、例えば、熱分解によりガスを発生する物質を主原料とする発泡剤を用いることができ、具体的には、熱分解により炭酸ガスを発生する炭酸水素ナトリウム等の重炭酸塩、窒素ガスを発生するNaNO2 とNH4 Clの混合物、アゾビスイロブチロニトリル、ジアゾアミノベンゼン等のアゾ化合物、酸素等を発生する過酸化物等が挙げられる。
【0129】
発泡剤の他の形態としては、低温で気化する低沸点物質(常温で液体状態であっても固体状態であってもよい。)を内包するマイクロカプセル粒子の発泡剤(以下、「マイクロカプセル型発泡剤」という場合がある。)が挙げられる。マイクロカプセル型発泡剤は、発泡性が高いので好ましい。本実施の形態の画像形成用トナーを、通常のプリンタや複写機等に使用する場合は、マイクロカプセル内に内包されている低沸点物質は、少なくとも加熱定着温度よりも低い温度で気化することが必要であり、具体的には100℃以下、好ましくは50℃以下、より好ましくは25℃以下で気化する物質である。但し、マイクロカプセル型発泡剤の熱応答性は、芯材である低沸点物質の沸点のみならず、壁材の軟化点に依存するので、低沸点物質の好ましい沸点範囲は前記範囲には限定されない。低沸点物質としては、例えば、ネオペンタン、ネオヘキサン、イソペンタン、イソブチレン、イソブタン等が挙げられる。中でも、マイクロカプセルの壁材に対して安定で、熱膨張率の高いイソブタンが好ましい。
【0130】
マイクロカプセルの壁材は、トナーの製造工程で用いられる種々の溶剤に対して耐溶剤性を有するとともに、マイクロカプセルに内包される低沸点物質が気化した際に、気体に対して非透過性を有する材料が好ましい。また、本実施の形態の画像形成用トナーを、通常のプリンタや複写機等に使用する場合は、壁材が加熱定着温度よりも低い温度で軟化し、膨張する必要がある。マイクロカプセルの壁材としては、従来使用されている壁材を広く使用することができる。例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリブタジエン、ポリアクリル酸エステル等の単重合体、これらの共重合体が好ましく用いられる。中でも、塩化ビニリデンとアクリロニトリルの共重合体が結着樹脂との接着性が高い点、溶剤に対して耐溶剤性が高い点で好ましい。
【0131】
本実施の形態のトナーにおける発泡剤の含有量は、発泡剤の種類によって好ましい範囲が異なるが、通常は、5重量%〜50重量%、好ましくは10重量%〜40重量%である。発泡剤の含有量が5重量%未満であると、トナーの熱膨張が実用上不十分となる場合があり、一方、50重量%を越えると、トナー中の結着樹脂の割合が相対的に不足し、充分な定着性が得られない等の問題が生じる場合がある。
【0132】
この実施の形態の立体画像形成用トナーの結着樹脂としては、特に制限されるものではなく、トナー用樹脂として一般に用いられる樹脂が使用できる。具体的には、ポリエステル樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂、スチレン・アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ジエン系樹脂、フェノール樹脂、エチレン・酢酸ビニル樹脂等であるが、より好ましいのはポリエステル樹脂である。
【0133】
この実施の形態の結着樹脂には、上記ポリエステル樹脂を二種類以上組み合わせてもよいし、更に他の樹脂を組み合わせても良い。他の樹脂としては、スチレン樹脂、アクリル樹脂、スチレン・アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ジエン系樹脂、フェノール樹脂、テルペン樹脂、クマリン樹脂、アミド樹脂、アミドイミド樹脂、ブチラール樹脂、ウレタン樹脂、エチレン・酢酸ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、カルナバワックス等の天然ワックス樹脂がある。本実施の形態においては、ポリエステル樹脂を主成分として、その他の樹脂はトナー中に0〜30重量%の量で添加するのが好ましい。また、結着樹脂のモノマーに発泡剤を分散し、これらを縣濁重合することによりトナーを作製する場合は、上記結着樹脂の中の縣濁重合可能なモノマーが利用可能である。
【0134】
発泡性トナーEのトナー粒子を切断し、その切片を顕微鏡で観察すると、少なくとも結着樹脂と発泡剤粒子とからなり、発泡剤粒子が発泡性を失うことなく、トナーの芯部側に内包されている。発泡性トナーEのトナー粒子は、発泡剤が実質的に表面に露出していない構成であるので、高い熱膨張性を有するとともに、記録媒体に対する接着性および帯電安定性を良好に維持している。
【0135】
尚、ここにいう「実質的に表面に露出していない」とは、例えば、トナー粒子50個の電子顕微鏡写真を観察した結果、まったく発泡剤が表面に露出していないトナーが8割以上であることを示す。また、発泡剤が粒子としてトナー中に均一に分散していると、トナーの記録媒体に対する接着性および帯電安定性をより向上できるので好ましい。
【0136】
実施の形態1の発泡性トナーEには、着色剤は含まれていないが、着色剤を含有させ、着色して可視化してもよい。分散させる着色剤としては、公知の有機、もしくは、無機の顔料や染料、油溶性染料を使用することができる。これらの着色剤は、トナー粒径や現像量に依存するが、一般にトナー100重量部に対して1〜100重量部程度の割合が適切である。
【0137】
また、発泡性トナーEには、磁化を持たせるために磁性体を含有させても良い。磁性体の種類としては、公知のものを適宜使用できる。さらに、発泡性トナーEには、所望により離型剤を含有させてもよい。離型剤を含有させることによって、接触定着時のオフセット現象等を防止することができるので好ましい。なお、発泡性トナーEには、所望により帯電制御剤を加えてもよい。また更に、発泡性トナーEには、流動性や、現像性の制御のために、公知の外添剤を加えてもよい。
【0138】
発泡性トナーEの製造方法としては、例えば、少なくとも結着樹脂と発泡剤とを溶剤に溶解および/または分散させた油相を、水相に縣濁分散させて前記油相からなる粒子を作製する工程と、前記粒子から溶剤を除去する工程とを含む工程によって作製される。また、発泡性トナーEは、少なくとも発泡剤を溶解または分散させた結着樹脂用のモノマーを、水相中で縣濁重合する工程とを含む工程によって作製しても良い。発泡性トナーEは、結着樹脂としてバインダーポリマーを75重量%、発泡剤としてエクスパンセル461を25重量%だけ含有した。この発泡性トナーEの体積平均粒径は、約30μmであった。
【0139】
発泡性トナーEを使用するにあたり、現像方式は、発泡性トナーにおいては、二成分現像方式、非磁性一成分現像方式、磁性一成分現像方式いずれでも構わないが、本実施の形態では、二成分現像方式を採用し、画像を形成している。トナー組成は、発泡性トナーおよび非発泡性フルカラートナーともに、オイルレス熱定着を可能とするワックスが含有されていても、含有されていなくても構わないが、本実施の形態では、発泡トナー、非発泡カラートナーいずれも、ワックスが含有されていないトナーを採用し、オイルシステムが付いているソフトロール定着装置で画像を形成している。
【0140】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、通常のトナーのみを用いる画像形成装置の構成に変更を加えて、特殊なトナーによる画像形成も可能とした場合に、その特殊なトナーの特性に応じて適切な画像形成を可能とする画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の実施の形態1〜3に係るカラープリンタの一例を説明する断面概略図である。
【図2】図2は、本発明の実施の形態1〜3に係るカラー複写機の一例を説明する断面概略図である。
【図3】図3は、本発明の実施の形態1に係るカラープリンタ、カラー複写機のロータリー式現像装置を説明する断面概略図である。
【図4】図4は、図3のロータリー式現像装置の現像器取り出し状態を説明する斜視図である。
【図5】図5は、図3のロータリー式現像装置の現像器の突起部及びボタンを説明する断面図である。
【図6】図6は、本発明の実施の形態1〜3に係るカラープリンタ、カラー複写機の制御系の構成を説明するブロック図である。
【図7】図7は、本発明の実施の形態1〜3に係るカラープリンタ、カラー複写機の制御系の動作を説明するフローチャートである。
【図8】図8は、感光体ドラム、中間転写ベルト、記録用紙上のトナー画像の積層過程及び積層状態を説明するものである。
【図9】図9は、本発明の実施の形態1〜5に係るカラープリンタの画像処理制御を説明するものである。
【図10】図10は、本発明の実施の形態2に係るカラープリンタ、カラー複写機のロータリー式現像装置を説明する断面概略図である。
【図11】図11は、本発明の実施の形態3に係るカラープリンタ、カラー複写機のロータリー式現像装置を説明する断面概略図である。
【図12】図12は、感光体ドラム、中間転写ベルト、記録用紙上のトナー画像の積層過程及び積層状態を説明するものである。
【図13】図13は、感光体ドラム、中間転写ベルト、記録用紙上のトナー画像の積層過程及び積層状態を説明するものである。
【図14】図14は、本発明の実施の形態4、5に係るカラープリンタ、カラー複写機の要部断面概略図である。
【図15】図15は、図14の画像形成部を説明するものである。
【図16】図16は、本発明の実施の形態4、5に係るカラープリンタの制御系を説明するブロック図である。
【符号の説明】
100…カラープリンタ、102…カラー複写機、10…感光体ドラム(像担持体)、13Y、13M、13C、13BK、13E、13G…現像器(現像ユニット)、13…現像装置、13a…第一ボタン(現像ユニット判断部)、13b…第二ボタン(現像ユニット判断部)、130…突起部(特殊形状)、15…一次転写ロール(転写部)、20…中間転写ベルト(転写部)、24…二次転写ロール(転写部)、70…制御部(制御部、現像ユニット判断部)、80…ユーザインタフェイス装置(ユーザインタフェイス部)、1Y、1M、1C、1BK、1E、1G…画像形成ユニット、1…画像形成部、1M…不揮発性メモリ
Claims (17)
- 像担持体と、当該像担持体に対して一種類又は複数種類の第一の現像剤による画像を形成する第一の現像ユニットと、当該像担持体上に形成された画像を記録媒体に転写する転写部とを備えるとともに、
当該像担持体に対して当該第一の現像剤とは異なる一種類又は複数種類の第二の現像剤による画像を形成する第二の現像ユニットが装着可能な画像形成装置であって、
当該画像形成装置が備える現像ユニットの種類を判断する現像ユニット判断部と、
装着された第二の現像ユニットが使用される場合には、前記第二の現像剤による画像が記録媒体上の画像の積層中においてある特定の階層となるように画像形成装置を制御する制御部とを有する画像形成装置。 - 前記特定の階層は、前記使用される第二の現像ユニットの種類に応じて自動的に決定される請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記第一の現像剤は発泡剤を含まず、前記第二の現像剤は発泡剤を含む請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記特定の階層は、記録媒体上の画像の積層中において最下層である請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記第一の現像剤は非金属色の着色剤を含み、前記第二の現像剤は金属色の着色剤を含む請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記特定の階層は、記録媒体上の画像の積層中において最上層である請求項5に記載の画像形成装置。
- ユーザからの指示を入力するユーザインタフェイス部を有し、前記特定の階層は、当該ユーザインタフェイス部からの指示に基づいて決定される請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、各現像ユニットが像担持体上に画像を形成する順番を制御することで記録媒体上の画像の積層を制御する請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、転写部が画像を転写する順番を制御することで画像の積層を制御する請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記制御部は、装着された前記第二の現像ユニットが使用される場合には、前記第一の現像剤による画像を記録媒体上に積層させる際とは異なる電子写真パラメータに基いて前記第二の現像剤による画像を記録媒体上に積層させるよう制御する請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記電子写真プロセスパラメータは、前記使用される第二の現像ユニットの種類に応じて自動的に決定される請求項10に記載の画像形成装置。
- 現像ユニットはその現像剤に応じた特殊形状を有し、前記現像ユニット判断部は当該特殊形状に基いて装着されている現像ユニットの種類を判断する請求項1に記載の画像形成装置。
- 現像ユニットは不揮発性メモリを備えるとともに、当該不揮発性メモリ内にその現像剤を示す現像剤情報を記憶しており、前記現像ユニット判断部は読み取った当該現像剤情報に基いて装着されている現像ユニットの種類を判断する請求項1に記載の画像形成装置。
- 像担持体と、当該像担持体に対して一種類又は複数種類の第一の現像剤による画像を形成する第一の現像ユニットと、当該像担持体上に形成された画像を記録媒体に転写する転写部とを備える画像形成装置であり、
当該像担持体に対して当該第一の現像剤とは異なる一種類又は複数種類の第二の現像剤による画像を形成する第二の現像ユニットが装着可能な画像形成装置。 - 像担持体と、当該像担持体に対して一種類又は複数種類の第一の現像剤による画像を形成する第一の現像ユニットと、当該像担持体上に形成された画像を記録媒体に転写する転写部とを備えるとともに、
当該像担持体に対して当該第一の現像剤とは異なる一種類又は複数種類の第二の現像剤による画像を形成する第二の現像ユニットが装着可能な画像形成装置であって、
ユーザからの指示を入力するユーザインタフェイス部と、
装着された第二の現像ユニットが使用される場合には、前記第二の現像剤による画像が記録媒体上の画像の積層中において当該ユーザインタフェイス部からの指示に基づいて決定される特定の階層となるように画像形成装置を制御する制御部とを有する画像形成装置。 - 前記第二の現像ユニットは、前記第一の現像ユニットの全部又は一部に替えて装着可能である請求項1又は14又は15に記載の画像形成装置。
- 前記第二の現像ユニットは、前記第一の現像ユニットに追加して装着可能である請求項1又は14又は15に記載の画像形成装置。
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