JP2009031511A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 印刷物の用途に応じて無色透明または白色トナー等の転写順序を自動的に変更出来、多くのユーザーの多用な用途に即応できる低コストかつ高いユーザビリティーのカラー画像形成装置を提供すること。
【解決手段】 静電潜像が形成される回転自在な静電潜像担持体と、異なる色の現像器を静電潜像担持体に対して、順次当接させることにより、トナーを順次現像する現像器切替手段と、トナー像を静電潜像担持体から像担持体に転写する転写手段とを有する画像形成装置において、複数の異なる色のトナーのうち、少なくとも一つは透明トナーまたは白トナーであり、現像の順序に関して、最初に透明または白トナーを現像するか、最後に透明または白トナーを現像するかのいずれの現像順序も実行可能であることを特徴とする画像形成装置とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、特に透明トナーまたは白トナーを用いる画像形成装置に関するものである。

従来、カラー画像形成装置として、電子写真方式・熱転写方式・インクジェット方式等さまざまな方式が採用されている。これらのうち、電子写真方式を用いた画像形成装置は高画質・耐久性・ランニングコスト・メディアフレキシビリティの点で有利である。そのため、特に自動コピーサービス用に設置されて、様々な用途に用いられるようになってきている。

その用途としては、例えば薄紙から厚紙まで様々な紙への白黒コピー、カラーコピーはもとより、写真専用紙や専用フィルムを用いた写真印刷、チケット等有価証券の印刷等にも用いられるようになった。それに伴って同画像形成装置の出力物に対する画像品質の向上に対する要求や、不可視パターンを用いた偽造防止技術の向上に対する要求も高まってきている。そのため、白色または無色透明のトナーを利用して画像品質を向上させる技術や、偽造防止パターンを含むチケット等の有価証券の印刷方法が検討されている。

画像品質向上の一例として、色むらの軽減を目的とし、転写材へのトナー転写効率を向上させるため、中間転写体上に無色透明のトナーをほぼ一様に付着させ、その上に黒または有彩色トナー像を形成する画像形成装置がある(例えば、特許文献１参照)。

また、転写材の地色に関係なく、予定していた所望の色を再現することを目的とし、転写材上に白色のトナーによる白色層を形成し、その上に黒または有彩色トナー像を形成する画像形成装置がある (例えば、特許文献２参照)。

また、両面画像形成時において、反対面の画像が透過して、両面の画像が重複して見えたり、画像の色味が変わってしまったりすることを防止するという目的で、白色トナー像を最下層として形成する画像形成装置がある(例えば、特許文献３参照)。

また、光沢及び質感の向上を目的とし、カラートナー画像を透明フィルム状の転写材に形成し、その上の最上層に白色のトナーを形成、定着することにより、印字面とは反対側のフィルム面側を画像面として高光沢を得る画像形成装置がある(例えば、特許文献４参照)。

また、静止画像等のデジタル著作物の著作権保護、不正コピー防止を目的とし、可視光領域における光の吸収率が低く、人間の目には直接見えないが、近赤外光吸収材料等を含んでいるので特殊な方法で情報読み取りが可能な特殊透明トナー（以後不可視トナーと呼ぶ）によって画像中に付加情報を重畳して埋め込む付加データ埋め込み技術がある(例えば、特許文献５参照)。
特開２００３−１６２１２５号公報 特開平９−２３６９６５号公報 特開２００２−３０４０３５号公報 特開平１０−１７７２８５号公報 特開２００３−１８６２３８号公報

しかしながら、上記従来例に示す画像形成装置においては、白色または無色透明トナーを利用する点において共通しているものの、大きく異なる点がある。最初に透明または白色トナーを中間転写体上に転写し、その後に黒または有彩色トナーを中間転写体上に転写する場合と、先に黒または有彩色トナーを中間転写体上に転写し、最後に透明または白色トナーを中間転写体上に転写する場合との２種類がある点である。すなわちトナー像の形成の順序が異なる。

上記の例に関して説明すると、特開２００２−１６２７６７号公報においては、中間転写体の最下層に無色透明のトナーを形成する必要があるため無色透明のトナーは最初に形成する。

特開平９−２３６９６５号公報と特開２００２−３０４０３５号公報においては、転写材上の最下層に白色のトナーによる白色層を形成する必要がある。即ち中間転写体の最上層に白色のトナーを形成する必、要があるため白色のトナーは最初に形成する。

特開平１０−１７７２８５号公報においては、透明フィルム状転写材の最上層に白色のトナーを形成する必要がある。即ち中間転写体の最下層に白色のトナーを形成する必要があるため白色のトナーは最後に形成する。

特開２００３−１８６２３８号公報においては、転写材上の最上層に近赤外光を吸収する不可視トナー像を形成する必要がある。即ち中間転写体の最下層に白色のトナーを形成する必要があるため近赤外光を吸収する不可視トナーは最初に形成する。

この様に、印刷物の用途に応じて現像順序を変更する必要があるのに対し、従来の画像形成装置では、転写順序を変えるためには装置構成そのものを変える必要があるか、または、現像器を交換可能なユニット構造にした上で、現像器の位置を交換する等の煩雑な作業が必要だった。即ち自動コピーサービス等のように、不特定多数のユーザーが様々な用途で使用するカラー画像形成装置にはこのような構成は不向きであった。本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、用途に応じて無色透明または白色トナー等の転写順序を自動的に変更出来、多くのユーザーの多用な用途に即応できる低コストかつ高いユーザビリティーのカラー画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係るカラー画像形成装置は以下のような構成を備える。即ち、
（１）
静電潜像が形成されるすくなくとも一つの回転自在な静電潜像担持体と、
前記静電潜像担持体上にトナー像を現像する、複数の異なる色の現像器と、
複数の異なる色の現像器を前記静電潜像担持体に対して、順次当接または近接させることにより、
複数の異なる色のトナーを順次現像する現像器切替手段と、
前記トナー像を前記静電潜像担持体から像担持体に転写する転写手段と、
を有する画像形成装置において、
前記複数の異なる色のトナーのうち、
少なくとも一つは透明トナーまたは白トナーであり、
複数の異なる色の現像の順序に関して、
最初に透明または白トナーを現像するか、最後に透明または白トナーを現像するか、
のいずれの現像順序も実行可能であることを特徴とする画像形成装置。

（２）
（１）に記載の画像形成装置において、
透明現像器と白色現像器とを交換可能であり、
上記現像器のトナー種類に関する情報に基づき、
最初に透明または白トナーを現像するか、最後に透明または白トナーを現像するか、
を決定することを特徴とする画像形成装置。

（３）
（１）乃至（２）のいずれかに記載の画像形成装置において、
通紙する転写材の種類に基づき、
最初に透明または白トナーを現像するか、最後に透明または白トナーを現像するか、
を決定することを特徴とする画像形成装置。

（４）
（１）乃至（３）のいずれかに記載の画像形成装置において、
最初に透明または白トナーを現像し、かつ
最後にも透明または白トナーを現像することを特徴とする画像形成装置。

（５）
（１）乃至（４）のいずれかに記載の画像形成装置において、
透明トナーは、赤外線に対する吸収性及び反射性を有する色素を含んでなり、
可視光領域における吸収率が、１５％以下
であることを特徴とする画像形成装置。

（６）
（１）乃至（５）のいずれかに記載の画像形成装置において、
複数の異なる色のトナーを順次現像する現像器切替手段は、
回転自在な現像器支持体であることを特徴とする画像形成装置。

本発明の画像形成装置は、以下の（１）乃至（３）のような効果を奏することが可能になる。

（１）本発明に於いては、透明トナーを用いて効果的に画質を向上させる事が可能になる。

（２）本発明に於いては、透明トナーを用いて効果的に紙裏汚れを防止する事が可能になる。

（３）本発明においては、画像形成装置操作時におけるユーザー操作難易度を下げることが可能になる。

（４）本発明においては、現像順序を変更する際に現像カートリッジの位置の入れ替えなどが必要なく、しかも数秒以下で自動的に切り替わるため、オペレーターが必要なく、多くのユーザー要求に瞬時に応えることが出来る。その結果商品力を向上させることが可能になる。

（５）発明に於いては、白トナーを用いて効果的に画質を向上させる事が可能になる。

（６）本発明においては、現像カートリッジを入れ替える操作によって、従来は数台別のマシンで行っていた、写真印刷と有価証券印刷等の仕事を、１台のマシンで賄うことが出来るため、設置場所、待機時消費電力、メンテナンス費用の節約となり、その結果商品力を向上させることが可能になる。

以上のごとく、本発明によれば、画質向上や画像問題の回避を効果的に行い、かつユーザー操作難易度を下げ、商品力を向上させることができる。特に、機能の拡張性が高く、かつオペレーターの必要がない有料印刷機として利用することが出来る。

次に、本発明の詳細を実施例の記述に従って説明する。

まずはじめに、本発明実施例１に示す画像形成装置の装置構成について説明する。図１は画像形成装置の断面図であり、この装置は、回動型現像器支持体１と、静電潜像担持体２、中間転写体３とを備え、回動型現像器支持体１によって複数の色のトナー像を静電潜像担持体２上に現像し、中間転写体３上に順次転写して重ね合わせることにより、多色トナー像を形成する多色画像形成装置である。

回動型現像器支持体１は、現像剤担持体を備えた現像部及び一成分現像剤であるトナーを収納したトナー収納部を一体的にカートリッジ化した、イエロー現像カートリッジ１ｙ、マゼンタ現像カートリッジ１ｍ、シアン現像カートリッジ１ｃ、ブラック現像カートリッジ１ｋ、そして透明トナーの現像カートリッジ１ｔを備えている。これら現像カートリッジのうち、静電潜像担持体としての感光体ドラム２上の静電潜像の現像に供される色の現像器が、回動型現像器支持体１の矢印方向の回転によって感光体ドラム２表面に対向する現像位置に配置されることになる。

感光体ドラム２は、アルミシリンダーの外周面に有機感光体（ＯＰＣ）等から成る光導電体を塗布して構成されており、不図示の駆動手段によって矢印方向に駆動され、帯電器４により所定の電位に均一に帯電される。次いで、露光装置５により画像模様に従った信号による光６がミラー７を介して感光ドラム２上に走査され、静電潜像が形成される。

更に感光体ドラム２が矢印方向に進むと回動型現像器支持体１に支持された現像カートリッジのうち、現像位置に配置されている色の現像器１ｔによって静電潜像が可視化される。

現像器は、回転可能な現像スリーブ１ａと、この表面にトナーを塗布する塗布ローラ１ｂと、現像スリーブ１ａ表面上のトナーの層厚を規制する弾性ブレード１ｃ等を有し、トナー収納容器１ｄ内の一成分非磁性ネガトナーの電荷付与及び現像スリーブ１ａへの均一コーティングを行い、そして、感光体ドラム２に対して現像スリーブ１ａが相対的に負になるような現像バイアスが印加されることで、感光体ドラム２の静電潜像にトナーを付着させて、現像を行っている。回動型現像器支持体１内の５色のトナーを備えた現像カートリッジは、全て同様に構成されている。

中間転写体３は、中間転写ベルト８を主要構成部材として構成されている。中間転写ベルト８は、厚さ０．５〜２ｍｍの可撓性のベルト部材を基体として無端状（エンドレス）に形成したものであり、駆動ローラ３ａ、従動ローラ３ｂ、後述の二次対向ローラ３ｃ等に掛け渡されて、矢印方向に回転駆動される。図２は１次転写時の模式図を表している。中間転写ベルト８は、その表面（外周面）側に配置された前述の感光ドラム２と、裏面（内周面）側に配置された一次転写ローラ３ｄとによって挟持されており、中間転写ベルト８表面と感光ドラム２表面との間には、一次転写ニップ部が感光ドラム２表面の母線に沿って帯状に形成されている。１次転写ローラ３ｄには高圧電源３ｅからバイアスが印加され、感光ドラム２上のトナー像は像担持体としての中間転写ベルト８上に図中の２色目トナー画像に示すように、既に中間転写ベルト８上に形成してある１色目トナー像の上に転写され、重ねあわされる。以上の行程を回動型現像器支持体１が矢印方向に回転することによって現像器を切り替えつつ２色目、３色目、４色目、５色目を実行し、中間転写ベルト８上には５色のトナー画像が互いに位置合わせされた現像順序において順次に１次転写されて、目的のカラー画像情報に対応した合成カラー画像が形成される。

図３は通常画像形成時の２次転写時の模式図を表している。全ての色のトナー像が中間転写ベルト８上に転写され、フルカラートナー像となると、中間転写ベルト８の回転と同期を取った記録紙Ｐが搬送され、２次転写ローラー９が記録紙Ｐを介して中間転写ベルト８に当接し、ニップ部Ｎ２を形成し、高圧電源９ａからバイアスが印加される。これにより中間転写ベルト８の外周面に対して前記のように重畳転写されている１色目〜５色目のトナー画像が上記の給送転写材Ｐに対して一括転写される。即ち転写材Ｐに対して合成カラートナー画像が転写形成される。転写ニップ部Ｎ２を通った転写材Ｐは定着器１０へ導入され、トナー画像の定着処理（加熱・加圧）を受けて画像形成物として出力される。

中間転写ベルト８上の転写残りトナーはクリーニング装置１１に回収されることにより中間転写ベルト８の清掃がなされる。また、２次転写ローラの表面に付着したトナーも、クリーニング装置１２に回収され、２次転写ローラの清掃がなされる。図４は縁なし印字時のトナー像と転写材Pとの関係を表した模式図である。この２次転写ローラの清掃は主に縁無し画像の印字時に実行される。縁無し画像印字時には、図５（ａ）に示すように中間転写ベルト上に形成するトナー像Ｔを紙のサイズに対して２〜３ｍｍ大きなサイズに形成する。そして紙上にトナー像を転写すると、図５（ｂ）に示す部分のトナー像Ｔｂのみが紙上に転写され、図５（ｃ）に示す縁増し部分のトナー像Ｔｃは２次転写ローラ９上に付着する。この図５（ｃ）に示す部分（以後エッジ部分と呼ぶ）のトナー像Ｔｃは、２次転写ローラ９上を１周して紙Ｐの裏側に付着してしまい、紙裏汚れとなってしまうため、図４に示す縁無し印刷時の２次転写部模式図に示すように、縁なし印刷時はクリーニング装置１２が２次転写ローラ９上に付着したトナーＴｃを清掃する。

以上が装置構成と大まかな画像形成過程に関する説明である。

以下、本画像形成装置に特徴的な回動型現像器支持体１の動作と現像順序（トナー像形成の順番）の詳細について説明する。

本画像形成装置は、第一の現像順序として、透明トナー、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順番に画像形成し、第二の現像順序として、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、透明トナーの順番に画像形成を行う。これらは、ユーザーが指定した印字モードや通紙メディアの情報を元に瞬時に切り替えることが可能であることが特徴である。本実施例のカラー画像形成装置では、通常印字時には第一の現像順序を用い、ユーザーが縁なし印刷を指定したときに、第二の現像順序を選択し、自動的に切り替わる構成である。

まず、第一の現像順序における画像形成装置の動きについて説明する。

印字開始時には回動型現像器支持体１は、初期状態で図１に示すように透明トナー現像カートリッジ１ｔを感光体ドラム２表面に対向する現像位置に配置しており、矢印方向に回転することによりイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に現像位置に配置する。

この時、中間転写ベルト８上に形成されるトナー層は図６のように、最下層から順に透明トナー、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックトナーが積みあがる。そして２次転写後の転写材Ｐ上には最下層から順にブラック、シアン、マゼンタ、イエロー、透明トナーが積みあがる。ここで、２次転写ローラ９を使用した転写方式においては、一部のトナーにおいて転写ニップ部Ｎ２で電界による転写力よりも、ベルトとトナーの付着力が勝ってしまい、一部転写されないで中間転写ベルト８上に残留するトナーＴｚが発生してしまう。しかし第一の現像順序を選択している場合は、中間転写体の最下層に透明トナー層を形成しているため、転写残トナーの大部分は透明トナーとなる。従って黒または有彩色のトナーはほとんど全て転写され、色むらのない、良好なカラー画像が得られる。

下記に第一の現像順序の効果について説明する。

本発明実施例１の画像形成装置において、カラーコピー専用紙（ヒューレットパッカード社製 hp soft gloss paper）、普通紙（キヤノン社製 カラーレーザーコピア用紙），再生紙（キヤノン社製 リサイクルペーパーリサイクルペーパーＥＮ−１００）を用いてカラーイラスト画像を印刷し、２次転写残トナー起因による転写ムラの発生の有無について、目視による官能評価を行った。表中○は、濃度ムラは目視で検知不可能ことを表し、△は、検知可能だが許容範囲内であることを表し、×は許容範囲外であることを表す。

以上の試験を、透明トナー、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順番に画像形成を行った場合と、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順番に画像形成を行い、透明トナーを用いなかった場合について行った。

表１は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックトナーで画像形成を行い、透明トナーを用いなかった場合である。結果は、hp soft gloss paperでは良好であったものの、カラーレーザーコピア用紙では△レベルの濃度ムラが発生、リサイクルペーパーＥＮ−１００では×レベルの濃度ムラが発生してしまった。なお、レーザーコピアは登録商標である。

表２は、透明トナー、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順番に画像形成を行った場合、即ち中間転写ベルト８上には、最下層から順に透明トナー、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックトナー層を形成した場合である。結果は、hp soft gloss paper、カラーレーザーコピア用紙、リサイクルペーパーＥＮ−１００のいずれも濃度ムラのない良好な画像が得られた。

以上のように、第一の現像順序を選択することによって、主に再生紙等の、表面がラフな紙に対する転写性が向上する。

次に第二の現像順序の画像形成装置の動きについて説明する。

ユーザーが縁無しプリントモードを選択すると、印字開始時には回動型現像器支持体１は、図７に示すようにイエロートナー現像カートリッジ１ｙを感光体ドラム２表面に対向する現像位置に配置する。そして画像形成を行うごとに矢印方向に回転し、マゼンタ、シアン、ブラック、透明トナーの順に現像位置に配置する。この時、中間転写ベルト８上に形成されるトナー層は図８のように、最下層から順に、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー、透明トナーが積みあがる。そして二次転写後の転写材Ｐ上には２次転写部で下層と上層が反転して最下層から順に透明トナー、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックが積みあがる。従って、縁無しプリント時に発生する縁増し部分のトナー像Ｔｃ（図５（ｃ）参照）が２次転写ローラ表面に付着する際にも最下層から順に透明トナー、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックが積みあがる。

以上説明したように、２次転写ローラ表面の最下層に透明トナー層を形成する目的は、縁無しプリント時の紙裏汚れに対するマージンを確保することである。通常は、先に説明したように紙に転写されないエッジ部分のトナー像（図５中Ｔｃ）は２次転写ローラに付着し、クリーニング装置１２によって完全に清掃されるため、紙裏汚れは発生しない。しかし、低温環境下でウレタンゴム製のクリーニングブレードの硬度が増すなどしてマージンが少なくなると、２次転写ローラ表面の最下層のトナーが図中Ｔｃのように極僅かクリーニングブレードの下をすり抜けてしまう、クリーニング不良と呼ばれるという問題がある。ここですり抜けたトナーが黒または有彩色トナーであった場合は、紙裏汚れとしてユーザーに認知されてしまうが、２次転写ローラ表面の最下層が透明トナーであった場合は、紙裏に付着してもユーザーに認知されることがない。

下記に第二の現像順序の効果について説明する。

本発明実施例１の画像形成装置を温湿度環境を変化させながら縁なし画像印字を行い、各環境で紙裏汚れの発生の有無を確認した。表中○は、紙裏汚れが一切発生しなかったことを表し、△は、ほんの僅かに発生しているものの許容範囲内であることを表し、×は許容範囲外であることを表す。以上の試験を、透明トナー、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順番に画像形成を行った場合、則ち２次転写ローラ表面の最下層にイエロートナーがあった場合と、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、透明トナーの順番に画像形成を行った場合、２次転写ローラ表面の最下層に透明トナーがあった場合とで行った。

表１は、第一の現像順序、則ち２次転写ローラ表面の最下層にイエロートナーがあった場合である。結果は、０℃環境において許容できないレベルの紙裏汚れ（イエロートナーの付着）が発生してしまっている。

表２は、第二の現像順序であり、則ち２次転写ローラ表面の最下層に透明トナーがあった場合、である。結果は、０℃環境においても紙裏汚れは発生せず、良好な結果が得られた。

これら第一と第二の現像順序の切替は、回動型現像支持体１が１／５回転する時間のみであるので、ユーザーを待たせることはなく、全て装置が自動で行う。本実施例では、プリントモードの情報を元に現像順序を切り替えたが、他の方法を用いても良い。例えば、上記実施例では０℃環境においてのみ紙裏汚れが発生していることを受け、１０℃以下の時のみクリーニングのマージンを確保するという制御も出来る。具体的には、温湿度センサ等の情報を元にして、１０℃以下の時のみ第二の現像順序を選択し、１０℃以上の時は濃度ムラを防止するため縁無し印刷時であっても第一の現像順序を選択する、といった方法を取ることも出来る。

また、本実施例では最初に透明トナーの現像を行う第一の現像順序と、最後に透明トナーの現像を行う第二の現像順序と、二つの方式について説明したが、最初に透明トナーの現像を行い、かつ最後にも透明トナーの現像を行う第三の現像順序を用いてもよい。

また、本実施例では回動型現像支持体に複数色の現像器を装着し、現像器を回転させることで静電潜像担持体に順次当接する構成について説明したが、回動型の構成を選択した理由は、現像順序を切り替える際に操作が簡易でかつ所要時間が短いことである。従って本発明は現像器が回転移動するものに限定するものではない。その他の例として、図９（ａ）に示すように、静電潜像担持体２に対して現像器１ｔ，１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｋが往復移動して現像色を接触・離間する方式等を採用しても良い。また、図９（ｂ）に示すように現像器支持体１そのものが矢印方向に移動して現像器１ｔ，１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｋを接触・離間する方式等を採用しても良い。

本画像形成装置は、以上説明したように、第一の現像順序と第二の現像順序を自動的に切り替えることが出来、所望の印字モード、転写材の種類や、その他環境などの印字条件によって自動的に透明トナーの現像順序をコントロールする。

従って、本発明の情報処理装置は、以下の（１）乃至（４）のような効果を奏することが可能になる。

（１）発明に於いては、透明トナーを用いて効果的に画質を向上させる事が可能になる。

（２）本発明に於いては、透明トナーを用いて効果的に紙裏汚れを防止する事が可能になる
（３）本発明においては、画像形成装置操作時におけるユーザー操作難易度を下げることが可能になる。

（４）本発明においては、現像順序を変更する際に現像カートリッジの位置の入れ替えなどが必要なく、しかも数秒以下で自動的に切り替わるため、オペレーターが必要なく、多くのユーザー要求に瞬時に応えることが出来る。その結果商品力を向上させることが可能になる。

以上のごとく、本発明によれば、画質向上や画像問題の回避を効果的に行い、かつユーザー操作難易度を下げ、商品力を向上させることができる。特に、機能の拡張性が高く、かつオペレーターの必要がない画像形成装置として利用することが出来る。

本実施例の画像形成装置の特徴は、回動型現像器支持体１において、透明トナー用現像カートリッジ１ｔを取り外して他の色のカートリッジに交換して使用でき、それに合わせて回動型現像器支持体１が最適な現像順序を選択することに特徴がある。本実施例で使用する色は、白色トナーと、不可視トナー（可視光領域における吸収率が１５％以下であり、近赤外光吸収材料を含むトナー）である。

白色トナーはポリエステルを主成分とする樹脂に着色剤としてＴｉＯ2、ＺｎＯ、ＭｇＯ等の白色顔料を混入したものである。不可視トナーは、ポリエステルを主成分とする樹脂に、赤外光吸収材料としてＣｕＯと、Ｐ2Ｏ5と、を含んでなる無機材料粒子を混入したものであり、不可視トナーの可視光領域における吸収率が１５％以下、且つ、近赤外光吸収材料の平均分散径が５０ｎｍ〜８００ｎｍの範囲であるため、画像出力媒体表面に、前記不可視トナーを用いて形成される画像と共に設けられた可視画像を目視した際に、可視画像の画質を損なうことがない。本実施例の画像形成装置では、現像カートリッジに、非接触に通信可能である、不揮発性メモリＥＥＰＲＯＭなどを取り付け、そこにトナー色に関する情報を記憶しておく。白トナー用カートリッジが本体に装着されると、画像形成装置は不揮発性メモリからカートリッジのトナー色を認識し、自動的に最適な現像順序を選択する。

なお、その場合の現像順序以外の装置の基本的な印字動作は、基本的に実施例１と同一なので詳細な説明は省略する。

回動型現像器支持体１の動作について説明する。

本画像形成装置は、白トナー用現像順序としてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、白トナー、の順番に画像形成する。まず、白トナー用現像順序における画像形成装置の動きについて説明する。

プリントモードを指示すると、印字開始時には回動型現像器支持体１は、図８と同様にイエロートナー現像カートリッジ１ｙを感光体ドラム２表面に対向する現像位置に配置する。そして画像形成を行うごとに矢印方向に回転し、マゼンタ、シアン、ブラック、白トナーの順に現像位置に配置する。この時、中間転写ベルト８上に形成されるトナー層は、図１０と同様に、最下層から順にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、白トナーが積みあがる。そして二次転写後の転写材Ｐ上には２次転写部で下層と上層が反転して最下層から順に、白トナー、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローが積みあがる。

このように転写材Ｐ上の最下層に白トナー層を形成する目的は、転写媒体の地色がどのような色であっても、白色トナー像による下地色（転写材の色味）の隠蔽効果が働き、画像情報に基づく画像の色が地色の影響を受けにくいことである。従って予定していた所望の色として再現することが容易となってくる。また、両面画像形成時において、反対面の画像が透過して、両面の画像が重複して見えたり、画像の色味が変わってしまったりすることを防止する効果もある。

次に、不可視トナーにおける現像順序の画像形成装置の動きについて説明する。不可視トナーカートリッジを画像形成装置本体に装着すると、印字開始時には回動型現像器支持体１は、図１１に示すようにトナー現像カートリッジ１ｔを感光体ドラム２表面に対向する現像位置に配置する。そして画像形成を行うごとに矢印方向に回転し、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に現像位置に配置する。この時、中間転写ベルト８上に形成されるトナー層は実施例１の第二の現像順序と同様に、図１２に示すように不可視トナー、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックトナーが積みあがる。そして二次転写後の専用紙等の転写材には２次転写部で下層と上層が反転して最下層から順にブラック、シアン、マゼンタ、イエロー、不可視トナーが積みあがる。これによって不可視トナーが転写材上の最上層に形成され、他のトナーに覆われて不可視パターンが隠れてしまうことを防止する。

不可視トナーは、図１３に示すように、２次元パターンからなる不可視画像を形成する。図１３の左側に示された図は、画像出力媒体Ｐ表面を目視で見た場合について示したものであり、画像出力媒体Ｐ表面には不可視画像ｉが形成されている。なお、図中、不可視画像ｉは、実際には視認できるものではないが、説明のために便宜上ハーフトーンで表している。

また、図１３の中央に示された図は、不可視画像ｉを赤外光照射により機械読み取りして認識した場合において、不可視画像ｉの微視的領域を拡大した拡大図である。拡大図１３に示される２次元パターンは、回転角度が異なる複数の微小ラインビットマップで形成された場合の一例を示したものであり、具体的には、相互に異なる傾きを有する２種類の微小ライン単位１４が配列し、片方が「０」、もう片方が「１」のビット情報を表している。この回転角度が異なる複数の微小ラインビットマップからなる２次元パターンは、可視画像に与えるノイズが極めて低く、かつ大量の情報を高密度にデジタル化して埋め込むことができるため、好適に用いられる。図１３の右側に示された図は、微小ライン単位１４が配列している拡大図１３を、機械読み取りによりデジタル情報に復号変換してビット情報イメージ１５として捉えたものである。このように、不可視画像は、ＣＣＤ等の読み取り装置により、拡大図１３に示されるような２次元パターンとして読み取られ、これがデジタル情報としてビット情報イメージ１５に復号変換され、さらには、エンコード時の記録フォーマットに対応した方式で音声情報、文章、画像ファイル、アプリケーションソフトの電子ファイル等へデコードされる。

本画像形成装置は、以上説明したように、透明トナー用現像器と白色トナー用現像器と不可視トナー用現像器等とを交換可能であり、上記現像器の色に関する情報に基づき、最初に白トナーまたは不可視トナーを現像するか、最後に白トナーまたは不可視トナーを現像するか、を決定することを特徴とする。これにより、１台の画像形成装置において透明トナー、白色トナー、不可視トナーを用いることが出来る。

従って、本発明の情報処理装置は、実施例一に示した（１）乃至（４）の効果に加え、以下の（５）乃至（６）のような効果を奏することが可能になる。

（５）発明に於いては、白トナーを用いて効果的に画質を向上させる事が可能になる。

（６）本発明においては、現像カートリッジを入れ替える操作によって、従来は数台別のマシンで行っていた、高画質印刷と有価証券印刷等の仕事を、１台のマシンで賄うことが出来るため、設置場所、待機時消費電力、メンテナンス費用の節約となり、その結果商品力を向上させることが可能になる。

以上のごとく、本発明によれば、商品力を向上させることができる。特に、機能の拡張性が高く、かつオペレーターの必要がない画像形成装置として利用することが出来る。

本実施例の画像形成装置の特徴は、回動型現像器支持体１において、白カートリッジを装着した際に、トナー色以外の情報も参照して、白トナー用第二の現像順序を選択出来ることに特徴がある。

画像形成装置には、予め白トナー用カートリッジが装着されており、通常は白トナー用第一の現像順序に設定されている。

そして、本実施例に特徴的な点として、ユーザーが高光沢写真印刷モードを選択し、専用紙である透明フィルムを通紙する場合のみ、本発明実施例３の画像形成装置は印字モードの情報を元に白トナー用第二の現像順序を選択する。

白トナー用第二の現像順序では、印字開始時には回動型現像器支持体１は、図１４に示すように白トナー現像カートリッジ１ｗを感光体ドラム２表面に対向する現像位置に配置する。そして画像形成を行うごとに矢印方向に回転し、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に現像位置に配置する。この時、中間転写ベルト８上に形成されるトナー層は図１５のように、最下層から順に白トナー、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックトナーが積みあがる。白トナー像は印字面の全面に一様に形成され、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像は所望のカラー画像に対して鏡像として形成する。そして二次転写後の転写材である透明フィルムには図１６のように２次転写部で下層と上層が反転して最下層から順に白トナー、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー等カラートナーＴｃｏｌｏｒが積みあがる。したがって、透明フィルムＰには、原稿のカラー画像に対応したトナー像の鏡像が形成され、さらに、その全面を覆うように、一様な濃度で白色のトナー層Ｔｗｈｉｔｅが形成されていることになる。続いて、このフィルムＰが、定着器１０に搬送されて加熱され、フィルムＰに固着されると、このトナー像Ｔｗｈｉｔｅおよびトナー層Ｔｃｏｌｏｒの固着されたフィルムＰがプリント結果として搬出される。したがって、この搬出されたフィルムＰを、定着されている面とは反対側Ｏから見ると、カラー原稿１のカラー画像が正像でコピーされているとともに、そのカラー画像は白色のトナー層Ｔｗｈｉｔｅによりバックコートされていることになるので、白色を背景色とし、光沢および質感の優れたカラー画像を得ることができる。

このように、トナー色以外の情報も参照して、白トナーにおける第二の現像順序を用いて、転写材である透明フィルムの最上層に白トナー層を形成する目的は、簡単かつ低コストで、光沢および質感の優れたカラー画像を得ることにある。

ここで、本実施例では、トナー色と、ユーザーが選択した印字モードの情報に基づいて現像順序を選択する構成について説明したが、例えば転写材の種類を判別できるセンサを用いて自動的に現像順序を選択しても良く、また、給紙カセット位置の情報など、他の方法によって得られた転写材の種類に関する情報を元に現像順序を選択しても良い。

本画像形成装置は、以上説明したように、白色現像器等が装着された状態で、トナー色以外の情報も参照して、現像順序を決定することを特徴とする。

これにより、１台の画像形成装置において白色トナーを用いて様々な用途に用いることが出来る。

従って、本発明の情報処理装置は、実施例一、二に示した（１）乃至（６）の効果に加え、以下の（７）のような効果を奏することが可能になる。

（７）本発明においては、画像形成装置操作時におけるユーザー操作難易度を下げることが可能になる。

以上のごとく、本発明によれば、商品力を向上させることができる。特に、機能の拡張性が高く、かつオペレーターの必要がない画像形成装置として利用することが出来る。

本発明を説明するためのカラー画像形成装置の全体構成。 本発明のカラー画像形成装置の１次転写部模式図。 本発明のカラー画像形成装置の２次転写部模式図。 本発明のカラー画像形成装置の２次転写部模式図（縁無し印字時）。 縁無し印字時のトナー像と紙の大きさを示す模式図。 トナー層の構造を説明する図。 回動型現像支持体の配置を説明する図。 トナー層の構造を説明する図。 現像器の当接・離間構成の例。 トナー層の構造を説明する図。 回動型現像支持体の配置を説明する図。 トナー層の構造を説明する図。 本発明実施例２で用いる不可視パターンの模式図。 回動型現像支持体の配置を説明する図。 トナー層の構造を説明する図。 トナー層の構造を説明する図。

符号の説明

１ 回動型現像支持体
１ｔ 透明トナー現像カートリッジ
１ｗ 白トナー現像カートリッジ
１ｙ イエロートナー現像カートリッジ
１ｍ マゼンタトナー現像カートリッジ
１ｃ シアントナー現像カートリッジ
１ｋ ブラックトナー現像カートリッジ
１ａ 現像スリーブ
１ｂ 現像スリーブへのトナー供給手段
１ｃ 現像スリーブへのトナー層厚規制手段
１ｄ トナー収容部
２ 静電潜像担持体としての感光体ドラム
２ａ 感光体ドラムクリーニング手段
３ 像担持体としての中間転写体
３ａ 中間転写ベルト駆動ローラ
３ｂ 中間転写ベルト張架ローラ
３ｃ ２次転写ローラ対向ローラ
３ｄ １次転写ローラ
３ｅ １次転写ローラ高圧印加手段
４ 帯電手段
５ 露光装置
６ レーザー光
７ 反射ミラー
８ 中間転写ベルト
９ ２次転写ローラ
９ａ ２次転写ローラ高圧印加手段
１０ 定着器
１１ 中間転写体クリーニング手段
１２ ２次転写ローラクリーニング手段
１３ 赤外光を用いて観察した不可視パターンの拡大図
１４ 赤外光を用いて観察した不可視パターンの拡大図
１５ コードに変換された不可視パターン
Ｐ 転写材
Ｔ トナー像
Ｔｂ 縁無し印刷時に転写材上に転写されるトナー像
Ｔｃ 縁無し印刷時に２次転写ローラに付着するトナー像
Ｔｃｏｌｏｒ イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像
Ｔｗｈｉｔｅ 白トナー像
Ｎ１ １次転写ニップ部
Ｎ２ ２次転写ニップ部

Claims (6)

1. 静電潜像が形成されるすくなくとも一つの回転自在な静電潜像担持体と、
   前記静電潜像担持体上にトナー像を現像する、複数の異なる色の現像器と、
   複数の異なる色の現像器を前記静電潜像担持体に対して、順次当接または近接させることにより、
   複数の異なる色のトナーを順次現像する現像器切替手段と、
   前記トナー像を前記静電潜像担持体から像担持体に転写する転写手段と、
   を有する画像形成装置において、
   前記複数の異なる色のトナーのうち、
   少なくとも一つは透明トナーまたは白トナーであり、
   複数の異なる色の現像の順序に関して、
   最初に透明または白トナーを現像するか、最後に透明または白トナーを現像するか、
   のいずれの現像順序も実行可能であることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   透明現像器と白色現像器とを交換可能であり、
   上記現像器のトナー種類に関する情報に基づき、
   最初に透明または白トナーを現像するか、最後に透明または白トナーを現像するか、
   を決定することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１乃至請求項２に記載の画像形成装置において、
   通紙する転写材の種類に基づき、
   最初に透明または白トナーを現像するか、最後に透明または白トナーを現像するか、
   を決定することを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１乃至請求項３に記載の画像形成装置において、
   最初に透明または白トナーを現像し、かつ
   最後にも透明または白トナーを現像することを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１乃至請求項４に記載の画像形成装置において、
   透明トナーは、赤外線に対する吸収性及び反射性を有する色素を含んでなり、
   可視光領域における吸収率が、１５％以下
   であることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１乃至請求項５に記載の画像形成装置において、
   複数の異なる色のトナーを順次現像する現像器切替手段は、
   回転自在な現像器支持体であることを特徴とする画像形成装置。

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