JP2006251695A - 画像形成装置、及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 プロセスカラーに要求される性能を維持しつつ、必要に応じて高明度、高彩度の色域でカラー出力できるようにする。
【解決手段】 電子原稿を編集する原稿編集装置１００と、原稿の画像信号に色変換等を施す画像処理装置２００とを備え、この画像処理装置２００は、モード信号に基づいて、ＣＭＹＫの各信号、又は、ＣＭＹＫの例えばＹを蛍光色信号Ｈに置き換えた各信号を出力する画像信号選択部２０１と、ＣＭＹＫの各信号をＣ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’の各信号に変換するＣＭＹＫ変換モジュール２０２と、Ｈ信号をＨ’信号に変換する蛍光色変換モジュール２０３と、Ｃ’Ｍ’Ｙ’Ｋ’Ｈ’を画像記録信号Ｃ”Ｍ”Ｙ”Ｋ”Ｈ”に変換する画像記録信号出力部２０４とを更に備える。そして、画像記録信号Ｃ”Ｍ”Ｙ”Ｋ”、又は、例えばＣ”Ｍ”Ｋ”Ｈ”に基づいて画像形成を行う画像形成装置３００を更に備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プリンタや複写機のような画像形成装置等に関し、より詳しくは、フルカラーの画像形成を可能とする画像形成装置等に関する。

近年、プリンタや複写機、ファクシミリ等の画像形成装置として、カラー画像を形成することのできる所謂フルカラーのマシンが提案されている。このようなマシンにおいては、通常、プロセスカラー、即ち、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の４色のトナー像を紙等の記録媒体に転写後、定着することにより、画像形成を行っている。具体的には、印刷業界で標準化されているＪａｐａｎ Ｃｏｌｏｒ、又は、雑誌広告基準カラーを用いて出力する場合が圧倒的に多く、プロセスカラーによる出力物においては、Ｊａｐａｎ Ｃｏｌｏｒに代表されるような、ごく一般の印刷物の色味の再現が求められる。

一方、印刷市場では、このようなプロセスカラーとは異なる、ＰＡＮＴＯＮＥ(登録商標)、ＤＩＣ(登録商標)、ＴＯＹＯ(登録商標)等の特色により色再現された出力物が顧客に提供されている。これらの色味は、総じて、プロセスカラーよりも明度、彩度共に高い鮮やかなものが多い。「コーポレートカラー」と言われる企業コマーシャルに採用される色としても、顧客に鮮烈な企業イメージを植え付ける必要があることから、これら特色が選定されることが多く、このような鮮やかな色合いを出力できるカラー画像形成装置は、その機能を大きな利点として顧客にアピールすることができる。
そこで、フルカラーの画像形成装置を用いて、このような鮮やかな色合いを再現する試みが従来よりなされている(例えば、特許文献１、特許文献２参照)。これらの特許文献の技術では、特色の中でも所謂蛍光色に着目し、蛍光色マーカでマークされた原稿を画像読取装置で読み取って画像処理を施し出力する際に、マーク部分の色を蛍光色マーカの色合いの見た目に極力近づけて出力しようというものである。

特開平９−０８３７３５号公報(第４、５頁、第５図) 特開平９−０９８３０２号公報(第５、６頁、第４、５図)

しかしながら、これらの技術では、プロセスカラーであるＣＭＹＫのトナーを使用して、蛍光色に近い自然な色再現を行うように色域圧縮しているに過ぎない。言い換えると、プロセスカラーで再現可能な色域しか再現することはできず、このような機能は、顧客にとってあまり大きな利点とはならない。
そこで、プロセスカラー以外の色材を搭載した画像形成装置によって色再現を行うことも考えられる。例えば、ヘキサクローム印刷やオフセット印刷のような多色印刷機に代表される、６、７色再現システムである。しかし、色域拡大という利点があるにせよ、６、７色再現システムは、画像処理やその使いこなしの点で、工数の増大、価格高騰、作成スキルの必要性の増大等、代償を伴うものである。また、プロセスカラーより広い色域が再現できれば、プロセスカラーの色再現が十分な性能を発揮できるかというと、べた塗りの画像部分がハーフトーンで再現されてしまうといった質感の問題、最終的に見た目の色味が合わないという問題があり、色域が広ければ、プロセスカラーに要求される性能を包含できるというものでもない。

本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的は、プロセスカラーに要求される性能を維持しつつ、必要に応じて高明度、高彩度の色域でカラー出力できるようにすることにある。

かかる目的のもと、本発明では、プロセスカラーで画像形成を行うプロセスカラーモードと、プロセスカラー＋蛍光色で画像形成を行う色鮮やかモードとを必要に応じて使い分けることを可能にした。即ち、本発明の画像形成装置は、蛍光色のトナーによるトナー像を形成する第１の画像形成手段と、プロセスカラーのトナーによるトナー像を形成する第２の画像形成手段と、蛍光色のトナーによるトナー像及び/又はプロセスカラーのトナーによるトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、プロセスカラーのトナーによるトナー像を記録媒体に転写する第１のモードと、そのプロセスカラーの少なくとも１色のトナーを蛍光色のトナーで置き換えた少なくとも１色のトナーによるトナー像を記録媒体に転写する第２のモードとを切り替え制御する制御手段とを備えている。ここで、第１の画像形成手段は、感光体ドラムの周囲に各種電子写真デバイスが配設された蛍光色用の画像形成ユニットに相当する。また、第２の画像形成手段は、感光体ドラムの周囲に各種電子写真デバイスが配設されたプロセスカラー用の画像形成ユニットに相当する。更に、転写手段は、用紙搬送方式においては、一次転写ロールに相当し、中間転写体方式においては、二次転写装置に相当するものである。

一方、本発明は、プロセスカラーで画像形成を行うプロセスカラーモードと、プロセスカラー＋蛍光色で画像形成を行う色鮮やかモードとを必要に応じて使い分けて画像形成を行う画像形成方法として捉えることもできる。その場合、本発明の画像形成方法は、画像形成に関するモードの情報を取得する第１のステップと、取得したモードの情報に応じて、プロセスカラーのトナーによる画像形成、又は、プロセスカラーのトナーと蛍光色のトナーとによる画像形成のいずれかを選択して実行する第２のステップとを含んでいる。

本発明によれば、プロセスカラーに要求される性能を維持しつつ、必要に応じて高明度、高彩度の色域でカラー出力できるようになる。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態(以下、「実施の形態」という)について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係るシステムの概略構成を示したものである。このシステムは、電子原稿を編集する原稿編集装置１００、原稿の画像信号を受け取って色変換等の画像処理を行う画像処理装置２００、色変換後の画像記録信号に基づいて紙等の記録媒体に画像を形成する画像形成装置３００を有している。
ここで、原稿編集装置１００としては、パーソナルコンピュータ等の汎用のコンピュータと、原稿編集のための専用のコンピュータとが考えられる。前者の場合、各種ＤＴＰソフトウェアによって編集された原稿の画像信号が、例えば、ＰｏｓｔＳｃｒｉｐｔ(登録商標)に変換され、画像処理装置２００に出力される。また、後者の場合、ＣＥＰＳ(Color Electric Prepress System)と呼ばれる専用のワークステーションで編集された原稿の画像信号が、例えば、ＴＩＦＦ/ＩＴ(Tag Image File Format for Image Technology)の形式で画像処理装置２００に出力される。

また、図示するように、画像処理装置２００は、画像信号選択部２０１、ＣＭＹＫ変換モジュール２０２、蛍光色変換モジュール２０３、画像記録信号出力部２０４を有している。
画像処理装置２００の動作としては、まず、画像信号選択部２０１が、外部から入力されたモード信号に従い、ＣＭＹＫ信号の中から高明度、高彩度で出力する色を選択する。ここで、本実施の形態では、モードとして、プロセスカラーのトナーにより画像形成を行うプロセスカラーモードと、プロセスカラーのトナーの一部を蛍光色トナーに置き換えて画像形成を行う色鮮やかモードとを想定する。

例えば、イエローに対応する蛍光色トナーを搭載したシステムにおいて、色鮮やかモードでの出力が指示されたとすると、画像信号選択部２０１は、ＣＭＹＫ信号の中からＣ、Ｍ、Ｋの各信号を選択すると共に、Ｙ信号の代わりとなる蛍光色信号Ｈを生成し、前者をＣＭＹＫ変換モジュール２０２に受け渡すと共に、後者を蛍光色変換モジュール２０３に受け渡す。これにより、ＣＭＹＫ変換モジュール２０２は、例えば、ＤＬＵＴ(Direct Look Up Table)を参照し、Ｃ、Ｍ、Ｋ信号を、それぞれ、画像形成装置３００に適合したＣ’、Ｍ’、Ｋ’信号に変換する。一方、蛍光色変換モジュール２０３も、例えば、蛍光色用に新たに用意されたＤＬＵＴを参照することにより、Ｈ信号を、画像形成装置３００に適合したＨ’信号に変換する。その後、画像記録信号出力部２０４が、Ｃ’、Ｍ’、Ｋ’、Ｈ’信号を受け取り、画像記録信号Ｃ”、Ｍ”、Ｋ”、Ｈ”として画像形成装置３００に出力する。

一方、プロセスカラーモードでの出力が指示されたとすると、画像信号選択部２０１は、ＣＭＹＫ信号をそのままＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの各信号に分離し、これらの信号をＣＭＹＫ変換モジュール２０２に受け渡す。これにより、ＣＭＹＫ変換モジュール２０２は、例えば、ＤＬＵＴを参照し、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋ信号を、それぞれ、画像形成装置３００に適合したＣ’、Ｍ’、Ｙ’、Ｋ’信号に変換する。その後、画像記録信号出力部２０４が、Ｃ’、Ｍ’、Ｙ’、Ｋ’信号を受け取り、画像記録信号Ｃ”、Ｍ”、Ｙ”、Ｋ”として画像形成装置３００に出力する。
尚、イエロー以外にも、マゼンタ、シアンに対応する蛍光色トナーを搭載したシステムも考えられるが、その場合は、Ｍ信号、Ｃ信号の代わりに、蛍光色信号Ｈが伝えられることになる。

次に、図２〜図４を参照し、画像形成装置３００の詳細な構成について説明する。
図２は、画像形成装置３００の第１の実施例を示したものである。この第１の実施例の画像形成装置３００は、所謂タンデム型の画像形成装置であって、例えば、電子写真方式にて各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１０(１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ、１０Ｈ)、各画像形成ユニット１０にて形成された各色成分トナー像を転写材としての用紙Ｐに順次転写するために用紙Ｐを搬送する転写搬送ベルト１８、転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着装置６０を備えている。

この画像形成装置３００では、常用色(通常色)であるイエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の４色であるフルカラーを形成する画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの他に、蛍光色のトナー像を形成する画像形成ユニット１０Ｈがタンデムを構成する画像形成ユニットの一つとして設けられている。

本実施の形態において、各画像形成ユニット１０(１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ、１０Ｈ)は、矢線Ａ方向に回転する感光体ドラム１１の周囲に、これらの感光体ドラム１１を帯電させる帯電器１２、感光体ドラム１１上に静電潜像を書き込むレーザ露光器１３(図中露光ビームを符号Ｂｍで表す)、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１４、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を転写搬送ベルト１８上を搬送される用紙Ｐに転写する転写ロール１９、感光体ドラム１１上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ１７等の電子写真デバイスが順次配設されている。これらの画像形成ユニット１０は、用紙Ｐに転写された際に蛍光色トナーがＣＭＹＫトナーよりも上層にくるように、転写搬送ベルト１８の上流側から、黄(Ｙ色)、マゼンタ(Ｍ色)、シアン(Ｃ色)、黒(Ｋ色)、蛍光色の順に配置されている。

また、転写搬送ベルト１８は、各種ロールによって図に示すＢ方向に回動可能に構成されている。この各種ロールとして、転写搬送ベルト１８が掛け渡される一対の張架ロール４４及び４５、及び、転写搬送ベルト１８の移動方向に略直交する方向の蛇行規制用の補正ロール(ステアリングロール)３９を有している。本実施の形態では、一対の張架ロール４４及び４５のうち、用紙搬送路の入口側の張架ロール４４が従動ロール、出口側の張架ロール４５が駆動ロールとなっている。
尚、転写搬送ベルト１８は、ＰＶＤＦ(ポリフッ化ビニリデン)、ＰＥＴ等の絶縁性樹脂から構成されている。

また、転写ロール１９には、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されるようになっており、これにより各々の感光体ドラム１１上のトナー像が転写搬送ベルト１８上を搬送される用紙Ｐに順次、静電吸引され、用紙Ｐ上に重ねトナー像が形成されるようになっている。
更に、本実施の形態では、用紙搬送系として、用紙Ｐを収容する用紙トレイ５０、この用紙トレイ５０に集積された用紙Ｐを所定のタイミングで取り出して搬送するピックアップロール５１、ピックアップロール５１にて繰り出された用紙Ｐを搬送する搬送ロール５２を備えている。

また、本実施の形態では、転写搬送ベルト１８の用紙Ｐの入口部位に用紙吸着装置(用紙吸着ロール)４６が配設されている。この用紙吸着ロール４６は、転写搬送ベルト１８の用紙搬送路の入口側の張架ロール４４に対応した箇所で転写搬送ベルト１８に圧接配置されると共に、用紙吸着ロール４６と張架ロール４４との間に図示しないバイアス電源を用いて所定のバイアスを印加することにより、用紙Ｐを転写搬送ベルト１８上に吸着せしめるようにしたものである。更に、転写搬送ベルト１８の用紙搬送路の出口側の張架ロール４５に対応した箇所かつ用紙搬送路以外の位置で転写搬送ベルト１８に圧接配置され、転写搬送ベルト１８表面をクリーニングするベルトクリーナ４７も設けられている。

次に、本実施例における画像形成装置３００の作像プロセスについて説明する。尚、ここでは、蛍光色トナーとして、プロセスカラーであるイエローの代わりに用いられるものを想定し、色鮮やかモードでの画像形成が指示されたものとする。
ユーザによりスタートスイッチ(図示せず)がオン操作されると、所定の作像プロセスが実行される。図１には、原稿編集装置１００から受信した画像信号に対して画像処理を行い、そこで得られる４色(Ｃ、Ｍ、Ｋ、蛍光色)の画像記録信号に基づいて各色のトナー像形成を行う構成を示したが、画像形成装置３００は、デジタルカラー複写機として機能するものでもよい。その場合は、図示しない原稿台にセットされる原稿をカラー画像読み取り装置(図示せず)により読み取り、その読み取り信号を画像処理によって画像記録信号に変換してメモリに一時的に蓄積し、その蓄積されている４色の中から、モード設定に従って変換された４色(Ｃ、Ｍ、Ｋ、蛍光色)の画像記録信号に基づいて各色のトナー像形成を行わせるようにする。

即ち、画像処理によって得られた各色の画像記録信号に基づいて画像形成ユニット１０(１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ、１０Ｈ)をそれぞれ駆動する。そして、各画像形成ユニット１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ、１０Ｈでは、帯電器１２により一様に帯電された感光体ドラム１１に画像記録信号に応じた静電潜像をレーザ露光器１３にてそれぞれ書き込ませる。そして、形成された各静電潜像を各色のトナーが収容される現像器１４により現像して各色のトナー像を形成させる。

そして、各感光体ドラム１１に形成されたトナー像は、各感光体ドラム１１と用紙Ｐとが接する転写位置で、転写ロール１９により印加される転写バイアスにより感光体ドラム１１から用紙Ｐの表面に転写され、用紙Ｐ上で重ね合わされる。具体的には、用紙Ｐには、マゼンタ、シアン、黒、蛍光色の順にトナー像が重ね合わせられる。尚、色鮮やかモードのため、トナー像を転写する必要のないイエローについては、例えば、感光体ドラム１１や転写ロール１９を転写搬送ベルト１８から離間させておいてもよい。
その後、トナー像が転写された用紙Ｐは、定着装置６０へと搬送され、トナー像の定着が行われる。

図３は、画像形成装置３００の第２の実施例を示したものである。この第２の実施例の画像形成装置３００も、所謂タンデム型の画像形成装置であって、例えば、電子写真方式にて各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１０(１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ、１０Ｈ)、各画像形成ユニット１０にて形成された各色成分トナー像を順次転写(一次転写)して保持させる中間転写ベルト１５、中間転写ベルト１５上に転写された重ね画像を転写材としての用紙Ｐに一括転写(二次転写)させる二次転写装置２０、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着装置６０を備えている。即ち、各画像形成ユニット１０にて形成された各色成分トナー像を搬送される用紙Ｐに直接転写するのではなく、中間転写ベルト１５を介して転写する点が、第１の実施例とは異なる。

この画像形成装置３００でも、常用色(通常色)であるイエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の４色であるフルカラーを形成する画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの他に、蛍光色のトナー像を形成する画像形成ユニット１０Ｈがタンデムを構成する画像形成ユニットの一つとして設けられている。

本実施の形態において、各画像形成ユニット１０(１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ、１０Ｈ)は、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１の周囲に、これらの感光体ドラム１１を帯電させる帯電器１２、感光体ドラム１１上に静電潜像を書き込むレーザ露光器１３(図中露光ビームを符号Ｂｍで示す)、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１４、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に転写する一次転写ロール１６、感光体ドラム１１上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ１７等の電子写真用デバイスが順次配設されている。これらの画像形成ユニット１０は、中間転写ベルト１５の上流側から、蛍光色、黄(Ｙ色)、マゼンタ(Ｍ色)、シアン(Ｃ色)、黒(Ｋ色)の順に配置されている。

また、中間転写ベルト１５は、各種ロールによって図に示すＢ方向に回動可能に構成されている。この各種ロールとして、図示しないモータにより駆動されて中間転写ベルト１５を回動させる駆動ロール３１、中間転写ベルト１５に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト１５の蛇行を防止する機能を備えたテンションロール３２、中間転写ベルト１５を支持するアイドルロール３３、及び、バックアップロール２２(後述)を有している。

中間転写ベルト１５は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたものが用いられ、その体積抵抗率が１０^６〜１０^１４Ω・ｃｍとなるように形成されており、その厚みは例えば０.１ｍｍに設定されている。駆動ロール３１は、例えばロール径がφ３３.５９８ｍｍとされている。

また、一次転写ロール１６には、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されるようになっており、これにより各々の感光体ドラム１１上のトナー像が中間転写ベルト１５に順次、静電吸引され、中間転写ベルト１５上に重ねトナー像が形成されるようになっている。更に、二次転写装置２０は、中間転写ベルト１５のトナー像担持面側に圧接配置される二次転写ロール２１と、中間転写ベルト１５の裏面側に配置されて二次転写ロール２１の対向電極をなすバックアップロール２２とを備えており、このバックアップロール２２には二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール２３が当接配置されている。

本実施の形態において、二次転写ロール２１は、表面にカーボンを分散したウレタンゴムのチューブ、内部はカーボンを分散した発泡ウレタンゴムからなり、更にロール表面にフッ素コートを施し、その体積抵抗が１０^３〜１０^１０Ωでロール径が２８ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば３０°(アスカＣ)に設定される。また、バックアップロール２２は、表面にカーボンを分散したＥＰＤＭとＮＢＲのブレンドゴムのチューブ、内部はＥＰＤＭゴムからなり、その表面抵抗率が７〜１０logΩ/□でロール径が２８ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば７０°(アスカＣ)に設定される。そして、二次転写ロール２１には、二次転写ロール２１に付着した汚れを除去するブラシロール２４が接触配置されている。

また、二次転写ロール２１の下流側には二次転写後の中間転写ベルト１５の表面をクリーニングするベルトクリーナ４１が設けられている。一方、二次転写ロール２１の上流側には、画質調整を行なうための画像濃度センサ４２が配設されている。更に、蛍光色画像形成ユニット１０Ｈの上流側には、各画像形成ユニット１０における画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ(ホームポジションセンサ)４３が配置されている。この基準センサ４３は、中間転写ベルト１５の裏側に設けられた所定のマークを認識して基準信号を発生し、この基準信号の認識に基づく制御部(図示せず)からの指示により、各画像形成ユニット１０は画像形成を開始するように構成されている。

更に、本実施の形態では、用紙搬送系として、用紙Ｐを収容する用紙トレイ５０、この用紙トレイ５０に集積された用紙Ｐを所定のタイミングで取り出して搬送するピックアップロール５１、ピックアップロール５１にて繰り出された用紙Ｐを搬送する搬送ロール５２、搬送ロール５２により搬送された用紙Ｐを二次転写装置２０による二次転写位置へと送り込む搬送シュート５３、二次転写後の用紙Ｐを定着装置６０へと搬送する搬送ベルト５４を備えている。

次に、本実施例における画像形成装置３００の作像プロセスについて説明する。尚、ここでは、蛍光色トナーとして、プロセスカラーであるイエローの代わりに用いられるものを想定し、色鮮やかモードでの画像形成が指示されたものとする。
ユーザによりスタートスイッチ(図示せず)がオン操作されると、所定の作像プロセスが実行される。図１には、原稿編集装置１００から受信した画像信号に対して画像処理を行い、そこで得られる４色(Ｃ、Ｍ、Ｋ、蛍光色)の画像記録信号に基づいて各色のトナー像形成を行う構成を示したが、画像形成装置３００は、デジタルカラー複写機として機能するものでもよい。その場合は、図示しない原稿台にセットされる原稿をカラー画像読み取り装置(図示せず)により読み取り、その読み取り信号を画像処理によって画像記録信号に変換してメモリに一時的に蓄積し、その蓄積されている４色の中から、モード設定に従って変換された４色(Ｃ、Ｍ、Ｋ、蛍光色)の画像記録信号に基づいて各色のトナー像形成を行わせるようにする。

即ち、画像処理によって得られた各色の画像記録信号に基づいて画像形成ユニット１０(１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ、１０Ｈ)をそれぞれ駆動する。そして、各画像形成ユニット１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ、１０Ｈでは、帯電器１２により一様に帯電された感光体ドラム１１に画像記録信号に応じた静電潜像をレーザ露光器１３にてそれぞれ書き込ませる。そして、形成された各静電潜像を各色のトナーが収容される現像器１４により現像して各色のトナー像を形成させる。

そして、各感光体ドラム１１に形成されたトナー像は、各感光体ドラム１１と中間転写ベルト１５とが接する一次転写位置で、一次転写ロール１６により印加される一次転写バイアスにより感光体ドラム１１から中間転写ベルト１５の表面に一次転写される。このようにして中間転写ベルト１５に一次転写されたトナー像は中間転写ベルト１５上で重ね合わされ、中間転写ベルト１５の回動に伴って二次転写位置へと搬送される。具体的には、中間転写ベルト１５には、蛍光色、マゼンタ、シアン、黒の順にトナー像が重ね合わせられる。尚、色鮮やかモードのため、トナー像を転写する必要のないイエローについては、例えば、感光体ドラム１１や一次転写ロール１６を中間転写ベルト１５から離間させておいてもよい。

一方、用紙Ｐは、所定のタイミングで二次転写装置２０の二次転写位置へと搬送され、中間転写ベルト１５(バックアップロール２２)に対して二次転写ロール２１が用紙Ｐをニップする。そして、二次転写ロール２１とバックアップロール２２との間に形成される二次転写電界の作用で、中間転写ベルト１５に担持された重ねトナー像が記録材としての用紙Ｐに二次転写される。ここで、中間転写ベルト１５には、蛍光色、マゼンタ、シアン、黒の順にトナー像が重ね合わせられているので、用紙Ｐには、黒、シアン、マゼンタ、蛍光色の順にトナー像が重ね合わせられる。
その後、トナー像が転写された用紙Ｐは、搬送ベルト５４によって定着装置６０へと搬送され、トナー像の定着が行われる。一方、二次転写後の中間転写ベルト１５は、ベルトクリーナ４１によって残留トナーが除去される。

図４は、画像形成装置３００の第３の実施例を示したものである。この第３の実施例の画像形成装置３００は、例えば、電子写真方式にて各色成分のトナー像が形成される２つの画像形成ユニット１０(１０Ｒ、１０Ｈ)、各画像形成ユニット１０にて形成された各色成分トナー像を順次転写(一次転写)して保持させる中間転写ベルト１５、中間転写ベルト１５上に転写された重ね画像を転写材としての用紙Ｐに一括転写(二次転写)させる二次転写装置２０、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着装置６０を備えている。

本実施の形態において、画像形成ユニット１０Ｒは、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１Ｒの周囲に、この感光体ドラム１１Ｒを帯電させる帯電器１２Ｒ、感光体ドラム１１Ｒ上に静電潜像を書き込むレーザ露光器１３Ｒ(図中露光ビームを符号Ｂｍで示す)、イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１Ｒ上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋを回転可能に取り付けた回転式現像装置１４Ｒ、感光体ドラム１１Ｒ上に形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に転写する一次転写ロール１６Ｒ、感光体ドラム１１Ｒ上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ１７Ｒ等の電子写真用デバイスが順次配設されている。

一方、画像形成ユニット１０Ｈは、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１Ｈの周囲に、この感光体ドラム１１Ｈを帯電させる帯電器１２Ｈ、感光体ドラム１１Ｈ上に静電潜像を書き込むレーザ露光器１３Ｈ(図中露光ビームを符号Ｂｍで示す)、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１Ｈ上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１４Ｈ、感光体ドラム１１Ｈ上に形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に転写する一次転写ロール１６Ｈ、感光体ドラム１１Ｈ上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ１７Ｈ等の電子写真用デバイスが順次配設されている。

即ち、この画像形成装置３００では、常用色(通常色)であるイエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、黒(Ｋ)の４色であるフルカラーを形成する画像形成ユニット１０Ｒの他に、蛍光色のトナー像を形成する画像形成ユニット１０Ｈが画像形成ユニットの一つとして設けられている。

また、中間転写ベルト１５は、各種ロールによって図に示すＢ方向に回動可能に構成されている。この各種ロールとして、図示しないモータにより駆動されて中間転写ベルト１５を回動させる駆動ロール３１、中間転写ベルト１５に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト１５の蛇行を防止する機能を備えたテンションロール３２、中間転写ベルト１５を支持するアイドルロール３３、及び、バックアップロール２２を有している。
尚、本実施例におけるその他の構成は、第２の実施例で述べたものと同様であるので、詳しい説明は省略する。

次に、本実施の形態に係るカラー画像形成装置の作像プロセスについて説明する。尚、ここでは、蛍光色トナーとして、プロセスカラーであるイエローの代わりに用いられるものを想定し、色鮮やかモードでの画像形成が指示されたものとする。
ユーザによりスタートスイッチ(図示せず)がオン操作されると、所定の作像プロセスが実行される。図１には、原稿編集装置１００から受信した画像信号に対して画像処理を行い、そこで得られる４色(Ｃ、Ｍ、Ｋ、蛍光色)の画像記録信号に基づいて各色のトナー像形成を行う構成を示したが、画像形成装置３００は、デジタルカラー複写機として機能するものでもよい。その場合は、図示しない原稿台にセットされる原稿をカラー画像読み取り装置(図示せず)により読み取り、その読み取り信号を画像処理によって画像記録信号に変換してメモリに一時的に蓄積し、その蓄積されている４色の中から、モード設定に従って変換された４色(Ｃ、Ｍ、Ｋ、蛍光色)の画像記録信号に基づいて各色のトナー像形成を行わせるようにする。

即ち、画像処理によって得られた各色の画像記録信号に基づいて画像形成ユニット１０(１０Ｒ、１０Ｈ)をそれぞれ駆動する。そして、各画像形成ユニット１０(１０Ｒ、１０Ｈ)では、帯電器１２(１２Ｒ、１２Ｈ)により一様に帯電された感光体ドラム１１(１１Ｒ、１１Ｈ)に画像記録信号に応じた静電潜像をレーザ露光器１３(１３Ｒ、１３Ｈ)にてそれぞれ書き込ませる。そして、感光体ドラム１１Ｒに形成された各静電潜像はＣ、Ｍ、Ｋのトナーが収容される回転式現像装置１４Ｒにより現像していずれかの色のトナー像を形成させ、感光体ドラム１１Ｈに形成された各静電潜像は蛍光色トナーが収容される現像器１４Ｈにより現像して蛍光色のトナー像を形成させる。

そして、各感光体ドラム１１(１１Ｒ、１１Ｈ)に形成されたトナー像は、各感光体ドラム１１(１１Ｒ、１１Ｈ)と中間転写ベルト１５とが接する一次転写位置で、一次転写ロール１６(１６Ｒ、１６Ｈ)により印加される一次転写バイアスにより感光体ドラム１１(１１Ｒ、１１Ｈ)から中間転写ベルト１５の表面に一次転写される。このようにして中間転写ベルト１５に一次転写されたトナー像は中間転写ベルト１５上で重ね合わされ、中間転写ベルト１５の回動に伴って二次転写位置へと搬送される。例えば、感光体ドラム１１Ｒから中間転写ベルト１５にマゼンタが一次転写されたとすると、蛍光色、マゼンタの順にトナー像が重ね合わせられる。

その後、感光体ドラム１１Ｒ上でのトナー像の形成及び感光体ドラム１１Ｒ上に形成されたトナー像の一次転写の工程が残りの色数分だけ繰り返される。即ち、４色(そのうち１色は蛍光色)のトナー像を重ね合わせたフルカラー画像を形成する場合、感光体ドラム１１Ｒ上には、順次シアン及び黒のトナー像が形成される。一方、中間転写ベルト１５は、一次転写されたトナー像を保持したまま感光体ドラム１１Ｒと同一周期で回動し、中間転写ベルト１５上にはその一回転毎にシアン及び黒のトナー像が転写され、重ねられる。尚、蛍光色のトナー像が中間転写ベルト１５に転写した後は、例えば、感光体ドラム１１Ｈや一次転写ロール１６Ｈを中間転写ベルト１５から離間させることにより、用紙Ｐに蛍光色のトナー像が再度転写されないようにする。また、色鮮やかモードのため、トナー像を転写する必要のないイエローについては、例えば、感光体ドラム１１Ｒや一次転写ロール１６Ｒを中間転写ベルト１５から離間させておいてもよい。これにより、中間転写ベルト１５には、蛍光色、マゼンタ、シアン、黒の順にトナー像が重ね合わせられることになる。そして、重ね合わせられたトナー像は、二次転写位置へと搬送される。

一方、用紙Ｐは、所定のタイミングで二次転写装置２０の二次転写位置へと搬送され、中間転写ベルト１５(バックアップロール２２)に対して二次転写ロール２１が用紙Ｐをニップする。そして、二次転写ロール２１とバックアップロール２２との間に形成される二次転写電界の作用で、中間転写ベルト１５に担持された重ねトナー像が記録材としての用紙Ｐに二次転写される。ここで、中間転写ベルト１５には、蛍光色、マゼンタ、シアン、黒の順にトナー像が重ね合わせられているので、用紙Ｐには、黒、シアン、マゼンタ、蛍光色の順にトナー像が重ね合わせられる。
その後、トナー像が転写された用紙Ｐは、搬送ベルト５４によって定着装置６０へと搬送され、トナー像の定着が行われる。一方、二次転写後の中間転写ベルト１５は、ベルトクリーナ４１によって残留トナーが除去される。

以上、本実施の形態における画像形成装置３００の構成の３つの例について説明してきた。このように、本実施の形態においては、通常のプロセスカラーの色合いを使用する電子原稿の場合は、プロセスカラーであるＣＭＹＫを使用して通常に出力する。一方、特色に代表されるような高明度、高彩色を出力する場合は、ＣＭＹＫ４色のうちのいずれか１色、又は２色、或いは３色を、別の高明度、高彩度のトナーを採用した色に置き換えて使用するというものである。
尚、本実施の形態では、蛍光色としては１色のみを想定したが、２色以上の蛍光色を用いる場合にも本発明は同様に適用可能である。即ち、図２〜４に示した構成は、あくまで代表例であり、例えば、蛍光色用の画像形成ユニット１０Ｈの横に、第２の蛍光色用の画像形成ユニット、第３の蛍光色用の画像形成ユニットを連ねて設けるようにしてもよい。

図５にＣＭＹプロセスカラーの一般的な用紙上分光反射特性を示す。また、図６に蛍光色材料を使用した蛍光紙の分光反射特性を示す。図５と図６を比較すると、蛍光色トナーを使用した場合は、プロセスカラーを使用した場合よりも、分光反射率が高くなることが分かる。

また、図７は、プロセスカラー２色を組み合わせてなる赤(Ｒ)、緑(Ｇ)、青(Ｂ)の分光反射特性と、プロセスカラーと蛍光色を組み合わせてなる３色の分光反射特性とを同一グラフ上で示したものである。この３色としては、具体的には、赤に含まれるマゼンタを蛍光色「ピンク」に置き換えた色、緑に含まれるイエローを蛍光色「キイロ」に置き換えた色、青に含まれるマゼンタを蛍光色「ピンク」に置き換えていた色を採用している。
ここで、例えば、蛍光色「ピンク」とプロセスカラーであるイエローの２色を組み合わせた場合の分光反射率は、ともにプロセスカラーであるイエローとマゼンタを組み合わせた場合の分光反射率よりもはるかに高くなっている。また、蛍光色「キイロ」とプロセスカラーであるシアンの２色を組み合わせた場合の分光反射率も、ともにプロセスカラーであるシアンとイエローを組み合わせた場合の分光反射率より高くなっている。

即ち、図８に示すように、プロセスカラーの２色を組み合わせて色再現を行うモード(プロセスカラーモード)よりも、２色のうち１色でも蛍光色を使用して色再現を行うモード(蛍光色モード)の方が、より高い分光反射特性を示すことになる。尚、図中、破線で示す「対プロセスモード積分値比率」とは、蛍光色モードにおける分光反射積分値のプロセスカラーモードにおける分光反射積分値に対する比率を意味している。
次に、このような分光反射特性から計算される色座標値について説明する。
まず、次式により、ＸＹＺ表色系における色座標値を求める。

次いで、次式により、Ｌ^＊ａ^＊ｂ^＊色空間における色座標値を求める。但し、Ｄ５０標準光源で規定した場合は、Ｘ_０＝９６．４２、Ｙ_０＝１００、Ｚ_０＝８２．４９である。

これにより、プロセスカラー２色を組み合わせてなる色の色座標値、及び、プロセスカラーと蛍光色とを組み合わせてなる色の色座標値は、図９、図１０に示すようなものとなる。図９は、ａ^＊とｂ^＊に着目して各色の座標値をプロットしたものであるが、蛍光色を含んでいる方が、高彩度であることが分かる。また、図１０は、Ｌ^＊とａ^＊に着目して各色の座標値をプロットしたものであるが、蛍光色を含んでいる方が、高明度であることが分かる。

以上のことから、プロセスカラー４色によるカラー画像形成装置よりも、蛍光色を１色でも追加したカラー画像形成装置の方が、一部色域だけではあるが、高明度、高彩度の色をカラー出力可能となる。
尚、図７では、プロセスカラーのマゼンタ及びイエローの分光反射特性にそれぞれ類似した蛍光色「ピンク」及び「キイロ」を図示したが、蛍光色はこれに限定したものではない。例えば、ＣＭＹプロセスカラーの３色ともプロセスカラーに近い色相の蛍光色トナーに置き換えてもよい。このような構成とすれば、色域を最も大きく拡大することが可能となる。そして、同時に、現像器を切り替えて、プロセスカラー現像器を使用すれば、プロセスカラーによる印刷も同様に行うことが可能である。

ところで、本実施の形態のシステムを効果的なものとするためには、蛍光色２色の掛け合わせの分光反射率が、プロセスカラーの分光反射率より大きくなることが必要である。つまり、可視光域における蛍光色２色を組み合わせた場合の分光反射率曲線の積分値が、プロセスカラー２色を組み合わせた場合の分光反射率曲線の積分値よりも大きくなることである。
例えば、次式により、イエロー及びマゼンタを組み合わせた場合の分光反射率曲線の積分値、及び、蛍光色「キイロ」及び「ピンク」を組み合わせた場合の分光反射特曲線の積分値を求めることができる。尚、Ｒ_Ｙ(λ)はイエローの分光反射率を、Ｒ_Ｍ(λ)はマゼンタの分光反射率を、Ｒ_１(λ)は蛍光色「キイロ」の分光反射率を、Ｒ_２(λ)は蛍光色「ピンク」の分光反射率を、それぞれ示している。

そして、蛍光色を組み合わせた場合の積分値の方が、プロセスカラーを組み合わせた場合の積分値よりも大きくなることは、次式により判定することができる。即ち、前者の積分値の後者の積分値に対する比が１より大きくなっていればよい。

また、次式により、分光反射率曲線に対し、人間の視覚三刺激値ｘ,ｙ,ｚに対応する等色関数を掛けたものを積分してＸ,Ｙ,Ｚごとの積分値を求めてもよい。

この場合は、Ｘ,Ｙ,Ｚごとの積分値のうち最も大きいものに着目し、その積分値について、蛍光色のプロセスカラーに対する比が１より大きくなるような蛍光色トナーの材料を選択、設計することになる。即ち、次式におけるＸ_１２,Ｙ_１２,Ｚ_１２のうち、最も大きな積分値に対応する比較式を用いて判定を行う。

尚、上記においては、蛍光色トナーの選択に当たって吟味する分光反射特性の波長範囲を、通常可視波長域とされる４００ｎｍ〜７００ｎｍとしたが、これに限られるものではない。即ち、この波長域に加え、近紫外域と近赤外域とを含む３４０ｎｍ〜７８０ｎｍとしてもよい。
また、蛍光色トナーの選択に当たって吟味する分光反射特性の基準光源は、Ｄ５０標準光源(色温度５０００Ｋ)としたが、これに限られるものではない。即ち、Ｄ６５標準光源(色温度６５００Ｋ)であってもよいし、Ｆ９標準光源(色温度９０００Ｋ)であってもよい。

更に、ここでは、分光反射特性に着目して蛍光色トナーの着色材として用いることのできる材料の選択について述べたが、その他の特性に着目して着色材を選択してもよい。例えば、分光放射輝度率等の分光放射特性に着目してもよい。或いは、それ以外の光特性に着目して蛍光色トナーの着色材を選択するようにしてもよい。この場合は、蛍光色トナーの光特性が、対応するプロセスカラーのトナーの光特性よりも、高明度又は高彩度の色を示すものであればよい。

以上説明したように、本実施の形態では、出力モードがプロセスカラーモードの場合には、プロセスカラーのトナーで画像形成を行い、出力モードが色鮮やかモードの場合には、プロセスカラーの１色〜３色を類似する色合いの蛍光色トナーに切り替えて画像形成を行うようにした。このような構成により、プロセスカラーに要求される性能を維持しつつ、必要に応じて高明度、高彩度の色域でカラー出力することが可能となる。

本発明の実施の形態に係るシステムの概略構成を示した図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置の第１の実施例の構成を示した図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置の第２の実施例の構成を示した図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置の第３の実施例の構成を示した図である。 ＣＭＹプロセスカラーを使用した用紙の分光反射率曲線を示すグラフである。 蛍光紙の分光反射率曲線を示すグラフである。 プロセスカラー２色を組み合わせた場合の分光反射特性と、プロセスカラー１色及び蛍光色１色を組み合わせた場合の分光反射特性とを比較して示すグラフである。 プロセスカラーモードと蛍光色モードにおける分光反射積分値と積分値比率を示したグラフである。 プロセスカラーモードと蛍光色モードにおける測色値の分布を示した図である。 プロセスカラーモードと蛍光色モードにおける測色値の分布を示した図である。

符号の説明

１００…原稿編集装置、２００…画像処理装置、２０１…画像信号選択部、２０２…ＣＭＹＫ変換モジュール、２０３…蛍光色変換モジュール、２０４…画像記録信号出力部、３００…画像形成装置

Claims (9)

1. 蛍光色のトナーによるトナー像を形成する第１の画像形成手段と、
   プロセスカラーのトナーによるトナー像を形成する第２の画像形成手段と、
   前記蛍光色のトナーによるトナー像及び/又は前記プロセスカラーのトナーによるトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、
   前記プロセスカラーのトナーによるトナー像を前記記録媒体に転写する第１のモードと、当該プロセスカラーの少なくとも１色のトナーを前記蛍光色のトナーで置き換えた少なくとも１色のトナーによるトナー像を前記記録媒体に転写する第２のモードとを切り替え制御する制御手段と
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記蛍光色は、前記プロセスカラーのうちの特定のプロセスカラーに対応する特定の蛍光色を含み、
   前記第２のモードは、前記プロセスカラーの前記特定のプロセスカラーのトナーを前記特定の蛍光色のトナーで置き換えた少なくとも１色のトナーによるトナー像を転写するモードであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記特定の蛍光色のトナーの光特性は、前記特定のプロセスカラーのトナーの光特性よりも、高明度又は高彩度の色に対応するものであることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記光特性は、分光反射特性又は分光放射特性であることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記特定の蛍光色のトナーに関する分光反射率曲線を積分して得られる第１の積分値は、前記特定のプロセスカラーのトナーに関する分光反射率曲線を積分して得られる第２の積分値よりも大きいことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
6. 前記特定の蛍光色のトナーに関する分光反射率曲線に等色関数を掛けたものを積分して得られる第１の積分値は、前記特定のプロセスカラーのトナーに関する分光反射率曲線に前記等色関数を掛けたものを積分して得られる第２の積分値よりも大きいことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
7. 前記第１の積分値は、前記分光反射率曲線に、Ｘ刺激値、Ｙ刺激値、Ｚ刺激値に対する等色関数を掛けたものを積分して得られる積分値のうち最大のものであることを特徴とする請求項６記載の画像形成装置。
8. 記録媒体にトナー像を転写して画像形成を行う画像形成装置における画像形成方法であって、
   前記画像形成に関するモードの情報を取得する第１のステップと、
   取得した前記モードの情報に応じて、プロセスカラーのトナーによる画像形成、又は、プロセスカラーのトナーと蛍光色のトナーとによる画像形成のいずれかを選択して実行する第２のステップと
   を含むことを特徴とする画像形成方法。
9. 前記第２のステップでは、シアン、マゼンタ、イエローを含む複数色のトナーによる画像形成、又は、シアン、マゼンタ、イエローの少なくとも１つを所定の蛍光色で置き換えた複数色のトナーによる画像形成のいずれかを選択して実行することを特徴とする請求項８記載の画像形成方法。

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