JP2011059398A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】記録材に両面画像形成が可能な画像形成装置において、1面目と2面目とで発生するトナー画像のグロス差を小さくする。
【解決手段】画像形成部が複数設けられ、前記複数の画像形成部A・Bのそれぞれの現像手段4に用いられるトナーが同色でかつ熱溶融特性が異なるトナーであり、両面画像形成モードにおいて記録材の1面目に対する画像形成時と2面目に対する画像形成時とで、記録材に形成されるトナー画像における、前記熱溶融特性が異なるトナーの比率が可変である。
【選択図】図1
【解決手段】画像形成部が複数設けられ、前記複数の画像形成部A・Bのそれぞれの現像手段4に用いられるトナーが同色でかつ熱溶融特性が異なるトナーであり、両面画像形成モードにおいて記録材の1面目に対する画像形成時と2面目に対する画像形成時とで、記録材に形成されるトナー画像における、前記熱溶融特性が異なるトナーの比率が可変である。
【選択図】図1
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機能機等に代表される、電子写真方式や静電記録方式等の画像形成プロセスにより記録材上に画像を形成して画像形成物(ハードコピー)を得る画像形成装置に関するものである。
上記のような画像形成装置においては、記録材上に形成された未定着のトナー画像(熱溶融性の現像剤(顕画剤)により形成された画像)を加熱溶融して定着させるための定着装置を備えている。この定着装置は一般的に加熱ヒータを内蔵した定着ローラと、定着ローラに所定の圧力で接触する加圧ローラで構成される。そして未定着トナー画像が形成された記録材は、定着ローラと加圧ローラとの加圧当接部(定着ニップ部)を通して搬送され、その際に定着ローラ及び加圧ローラから受ける熱及び圧力で未定着トナー画像を定着定画像とする。このような定着装置を備えた画像形成装置において、記録材の表裏両面(記録材の1面と2面)に画像を形成した両面画像形成物を得る場合(両面画像形成モード)の画像形成動作は一般に次のとおりである。即ち、まず、画像形成部にて記録材の1面に対してトナー画像を形成し、その記録材を定着装置に導入する。これにより、記録材の1面に形成された画像が定着される。次に、その記録材を反転(表裏反転)させて再び画像形成部に搬送して2面に対してトナー画像を形成し、その記録材を再び定着装置に導入する。これにより、記録材の2面に形成された画像が定着される。上記の画像形成動作により、記録材の表裏両面に画像が形成された両面画像形成物が得られる。上記の画像形成動作においては、記録材の1面目の画像は定着装置を2度通過することになる。即ち、記録材の1面目の画像は2度定着ニップ部を通過し、2回目の定着時では加圧ローラ側より熱を受けることになる。このため、記録材の1面と2面のトナー画像は定着装置から受ける熱量に大きな差が生じ、この差によって1面と2面の画像の光沢度に大きな差が生じてしまうという問題があった。従来、この課題を解決する手段即ち1面目と2面目のグロス差を低減する手段が提案されている。特許文献1には、1面目定着時と2面目定着時に定着ローラ及び加圧ローラの設定温度を切り替えて、1面目定着時と2面目定着時の画像に与える熱量をほぼ同量にすることが提案されている。特許文献2には、定着装置から排出された記録材を冷却する冷却装置を備え、両面画像の光沢度差を押さえることが提案されている。特許文献3には、1面目の定着速度を2面目の定着速度より早くすることが提案されている。特許文献4には、1面目と2面目で加圧力を変更することにより表裏の光沢度差を押さえることが提案されている。
しかしながら、特許文献1においては、1面目定着時と2面目定着時で定着温調を切り替えるための時間が発生する。そのため1面目と2面目のプリント動作間に温度変更による時間がかかってしまい生産性が低下してしまう。特許文献2においては、定着装置から排出された記録材を冷却するための冷却装置を設ける必要があり、画像形成装置の簡略化及び小型化を妨げる。また、記録材を均一に冷却することが困難であり、記録材面内の光沢ムラが発生しやすい。特許文献3においては、速度の切り替え時間が発生するめ生産性を下げてしまう。特許文献4においても同様に、圧力を切り替えるための切り替え時間が発生し生産性を下げてしまう。また、加圧力を切り替えることにより長手方向の圧力分布や、ニップ幅が変わってしまうため記録材にシワ等の搬送不良が生じやすくなるといった問題がある。即ち、上記のいずれの手段も切り換えに時間が必要なため、両面画像形成時に生産性が低下してしまう。本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたものである。その目的は、両面画像形成時に、生産性を低下させることなく、記録材の表裏の光沢度差を押さえることが可能な画像形成装置を提供することにある。
上記の目的を達成するためのほん発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、画像情報に応じた潜像が形成される回転可能な像担持体と前記像担持体にトナーを供給して潜像をトナー画像として現像する現像手段を有する画像形成部と、前記像担持体に形成されたトナー画像を記録材に転写させる転写手段と、加熱源で加熱されて所定の温度に調整される加熱回転体と前記加熱回転体と圧接してニップ部を形成する加圧回転体を有し前記ニップ部で記録材を挟持搬送して記録材上のトナー画像を加熱して定着させる定着手段と、両面画像形成モードにおいて前記定着手段を出た1面目に対する画像形成済みの記録材を表裏反転させて前記転写手段に再搬送するための記録材搬送手段と、を有し、前記転写手段に再搬送されて2面目に対するトナー画像が転写された記録材を前記定着手段に再度導入して両面に画像形成を形成した記録材を得る画像形成装置において、前記画像形成部が複数設けられ、前記複数の画像形成部のそれぞれの前記現像手段に用いられるトナーが同色でかつ熱溶融特性が異なるトナーであり、両面画像形成モードにおいて記録材の1面目に対する画像形成時と2面目に対する画像形成時とで、記録材に形成されるトナー画像における、前記熱溶融特性が異なるトナーの比率が可変であることを特徴とする。
本発明の画像形成装置によれば、両面画像形成時に生産性を落とすことなく、記録材の表裏の画像光沢差を少なくすることが可能となり、高品位なプリント画像を得ることができる。
[実施例1]:《画像形成装置の全体的構成》図1の(a)は本実施例における画像形成装置100の構成模式図である。この装置100は、電子写真プロセスを用いたレーザー走査露光方式の白黒画像形成装置(モノクロデジタルプリンター)であり、画像形成部が複数設けられている。本実施例においては、図面上左右に複数の画像形成部としての第1画像形成部Aと第2画像形成部Bとを有する。画像形成部AとBは、それぞれ、現像器4に収納された現像剤としての黒色トナー(ブラック色:K色)の熱溶融特性が異なるだけで、互いに同様な構成の電子写真プロセス機構である。即ち、画像形成部AとBは、それぞれ、画像情報に応じた潜像が形成される回転可能な像担持体としての電子写真感光体ドラム(以下、ドラムとも記す)1を有する。また、ドラム1に作用するプロセス手段としての、帯電装置(帯電手段)2、像露光装置(像露光手段)3、現像器(現像手段)4、ドラムクリーナ(ドラムクリーニング手段)5を有する。本実施例において、画像形成部AとBにおける像露光装置3は、それぞれ、デジタル露光装置としてのレーザースキャナユニットであり、図には省略したけれども、レーザー光源、ポリゴンミラー、fθレンズなどを有する。また、現像器4はドラム1にトナーを供給して静電潜像をトナー画像として現像する現像手段である。本実施例において、画像形成部AとBにおける現像器4は、それぞれ、不図示の供給装置により互いに同色のK色トナー(略同色のK色トナー)であるけれども熱溶融特性が異なるトナーが所定量充填されている。ここで、略同色でかつ熱溶融特性が異なるトナーとは、樹脂と顔料とを基本とするトナーにおいてガラス転移点温度Tgの異なる樹脂により成型されたものである。画像形成部AとBの下方部には、画像形成部AとBにおいてドラム1に形成されたトナー画像を記録材に転写させる転写手段としての中間転写部6が配設されている。この中間転写部6は、可撓性を有するエンドレスの中間転写体としてのベルト7と、このベルト7を懸回張設して循環移動させる駆動ローラ8、ターンローラ(テンションローラ)9、2次転写対向ローラ10を有する。ローラ9は画像形成部A側に、ローラ8は画像形成部B側に、ローラ10はローラ9とローラ8との間においてローラ9とローラ8よりも下方に配設されている。画像形成部AとBにおける各ドラム1は下面がベルト7の上行側ベルト部分の上面に接している。ベルト7の内側には、画像形成部AとBにおける各ドラム1に対向させて1次転写部材としての2つの1次転写ローラ11が配設されていて、それぞれ、上行側ベルト部分を介してドラム1の下面に対して所定の押圧力で当接している。画像形成部AとBにおいて、それぞれ、ドラム1とベルト7との当接ニップ部が1次転写ニップ部である。ローラ10には、ベルト7を介して2次転写部材としての2次転写ローラ12が所定の押圧力で当接している。ベルト7とローラ12との当接ニップ部が2次転写ニップ部である。ローラ9のベルト懸回部にはベルト7の表面にクリーニング部材を当接させてベルトクリーナ(ベルトクリーニング手段)13が配設されている。中間転写部6の下方部には記録材搬送部14が配設されている。記録材搬送部14は記録材搬送ローラ対と記録材ガイド部材とフラッパ等から構成されている記録材搬送路機構部である。この記録材搬送部14に、記録材Pを積載して収容しているカセット15、レジストローラ19、記録材に転写されたトナー画像を加熱して定着させる定着手段としての定着装置(定着部)Fなどが配設されている。
画像形成動作は次のとおりである。画像形成装置の制御手段である制御回路部(CPU)101は画像形成開始信号に基づいて、画像形成部AとBにおける各ドラム1を駆動機構(不図示)により矢印の反時計方向R1に所定の速度で回転させる。ユニット3も駆動する。ベルト7も駆動ローラ8により矢印の時計方向(ドラム1の回転に順方向)R7にドラム1の速度に対応した速度で回転駆動する。そして、画像形成部AとBにおいて各ドラム1の表面をそれぞれ所定の制御タイミングで帯電装置2により所定の極性・電位に一様に帯電する。ユニット3は、CPU101に入力される画像データに応じて変調されたレーザー光(光ビーム)Lをレーザー光源から発生する。そのレーザー光を回転するポリゴンミラーで走査し、走査光の光束を反射ミラーによって偏向し、fθレンズによりドラム1の母線上に集光して露光する。これによりドラム1の面に画像信号に応じた静電潜像が形成される。即ち、ドラム1は画像情報に応じた光で露光されることによって静電潜像が形成される。その静電潜像が現像器4により現像剤としてのK色トナーにより現像される。ここで、本実施例においては、片面画像形成モードと両面画像形成モードとにおいて画像形成部Aと画像形成部Bとの間で画像形成条件を所定に変更している。即ち、同じK色でガラス転移点温度Tgの異なるトナーを有する第1画像形成部Aと第2画像形成部Bを持つ。そして、片面画像形成モード、両面画像形成モードの1面目、両面画像形成モードの2面目で同一画像に対する第1画像形成部Aと第2画像形成部Bによるトナー画像比率が異なる。これについては後述する。画像形成部Aにおいてドラム1に形成されたトナー画像と画像形成部Bにおいてドラム1に形成されたトナー画像がそれぞれ1次転写ニップ部においてベルト7上に順次に所定に重畳されて静電的に1次転写される。この1次転写は画像形成部AとBにおけるそれぞれの1次転写ローラ11に対して電源部(不図示)からトナーの帯電極性とは逆極性で所定電位の1次転写バイアスが印加されることにより、1次転写ニップ部に形成される電界と、ニップ部の圧力によりなされる。画像形成部AとBにおいてそれぞれベルト7に対するトナー画像の一次転写後のドラム面に残留した1次転写残トナーはクリーナ5により除去され、ドラム1は繰り返して画像形成に供される。かくして、ベルト7上にトナー画像が形成され、そのトナー画像が引き続くベルト7の移動に伴って2次転写ニップ部に搬送される。一方、所定の制御タイミングで、記録材搬送部14の給送ローラ16が駆動される。これにより、カセット15に積載して収容されているシート状の記録材Pが一枚分離給送されて、搬送路17・18を通ってレジスローラ19に至る。そして、ローラ19により所定の制御タイミングにて2次転写ニップ部に導入される。記録材Pが2次転写ニップ部を挟持搬送されていく過程で、ベルト7上のトナー画像が記録材Pの面に静電的に2次転写される。この2次転写は2次転写ローラ12に対して電源部(不図示)よりトナーの帯電極性とは逆極性で所定電位の2次転写バイアスが印加されることにより、2次転写ニップ部に形成される電界と、ニップ部の圧力によりなされる。2次転写ニップ部を出た記録材Pはベルト7の面から分離されて搬送路20を通って定着装置Fに導入される。定着装置Fはニップ部で記録材を挟持搬送して記録材上のトナー画像を加熱して定着させる手段である。また、2次転写ニップ部において記録材Pに対するトナー画像の2次転写後のベルト7面に残留した2次転写残トナーはクリーナ13により除去され、ベルト7は繰り返して画像形成に供される。定着装置Fに導入された記録材Pは、定着ニップ部で加熱及び加圧される。これにより、トナー画像の記録材への定着がなされる。そして、画像形成モードが片面画像形成モードである場合には、定着装置Fを出た、1面に対する画像形成済みの記録材Pは第1フラッパ23により搬送路21側に進路切り換えされて排出ローラ22により排出部に排出される。また、画像形成モードが両面画像形成モードである場合には、定着装置Fを出た1面目画像形成済みの記録材Pは第1フラッパ23により搬送路24側に進路切り換えされてスイッチバック搬送路26に導入される。そして、記録材Pはこの搬送路26をスイッチバック搬送されて第2フラッパ25により反転搬送路27側に導入される。そして、再び搬送路18を通ってレジストローラ19に至り、所定の制御タイミングにて2次転写ニップ部に再搬送される。これにより、記録材Pは2次転写ニップ部においてベルト7から2面目に対するトナー画像の2次転写を受ける。そして、その記録材Pがベルト7の面から分離されて搬送路20を通って定着装置Fに再度導入されて、定着ニップ部で加熱及び加圧される。これにより、記録材の2面目に形成された未定着のトナー画像の定着がなされる。定着装置Fを出た、両面にK色画像を形成した記録材Pが第1フラッパ23により搬送路21側に進路切り換えされて排出ローラ22により排出部に排出される。第1フラッパ23・搬送路24・第2フラッパ25・スイッチバック搬送路26・反転搬送路27・搬送路18が、定着装置Fを出た1面目に対する画像形成済みの記録材を表裏反転させて中間転写部6の2次転写ニップ部に再搬送するための記録材搬送手段である。
《定着装置F》図1の(b)は定着装置Fの要部の横断面模式図である。この装置Fは熱ローラ方式の装置であり、加熱源として加熱ヒータ31dを内蔵した加熱回転体としての定着ローラ31と、該ローラ31に所定の圧力で圧接してニップ部Nを形成する加圧回転体としての加圧ローラ32を有する。本実施例において、定着ローラ31は、外径がφ60のローラであり、Alからなる中空ローラ状の芯金31a上に、弾性層31bとしてシリコーンゴムを1.0mm成形している。さらに、弾性層31bの表面に離型層31cとして30μm厚みのPFAチューブを被覆したものである。上記の離型層31cの代わりにシリコーンオイルを含浸させたシリコーンゴム層を用いてもよい。定着ローラ31は装置フレーム(不図示)に対して回転可能に軸受されて配設されている。また、芯金31aの中空部に加熱ヒータ31dとしてのハロゲンヒータを挿入してある。定着ローラ31の表面には温度検知手段としてのサーミスタ33が弾性的に当接されて、或いは非接触に近接されて配設されている。また、本実施例において、加圧ローラ32は、外径がφ60のローラであり、φ30mmのFeからなる棒状芯金32aの周囲に、弾性層32bとしてシリコーンゴムからなるゴム層が設けられている。さらにその表面に離型層32cとして50μm厚みのPFAチューブが被覆されている。加圧ローラ32は、定着ローラ31の下側において定着ローラ31に並行に配列され、装置フレームに対して回転可能に軸受されて配設されている。そして、加圧ローラ32は、定着ローラ31の下面に対して加圧機構(不図示)により弾性層32bの弾性に抗して総圧80kgfで加圧されている。これにより、定着ローラ31と加圧ローラ32との間に記録材搬送方向において所定幅の定着ニップ部Nが形成される。定着ローラ31は駆動機構(不図示)により矢印の時計方向R31に所定の速度で回転される。加圧ローラ32は定着ローラ31の回転に従動して矢印の反時計方向R32に回転する。ハロゲンヒータ31dは電源部110から電力供給を受けて発熱して芯金31aを内側から加熱する。即ち、定着ローラ31が内部加熱される。その定着ローラ31の表面温度がサーミスタ33で検知され、その検知温度に関する電気的な情報が制御回路部101に入力する。制御回路部101はサーミスタ33から入力する検知温度に関する電気的な情報が所定の定着温度に対応する情報に維持されるように電源部110からハロゲンヒータ31dに対する電力供給を制御する。これにより、定着ローラ31を所定の定着温度に立ち上げて、その定着温度に温調(調整)する。上記において、制御回路部101・電源部110・サーミスタ33が定着ローラ31の温度調節回路である。本実施例では、定着ローラ31の表面温度(定着温度)を180℃に維持するように温調を行った。定着ローラ31が回転駆動され、また所定の定着温度に立ち上げられて温調されている状態において、定着装置Fの定着ニップ部Nに未定着トナー画像tを担持した記録材Pが導入されてニップ部Nを挟持搬送されていく過程において加熱及び加圧される。これにより、記録材Pに形成されたトナー画像tの定着がなされる。
《画像形成部AとBの制御》
このような画像形成装置において、通常、両面画像形成モードにおいては、記録材Pの1面目の画像形成終了後、2面目の画像形成を行うと、1面目に画像形成されたトナー画像は2面目の画像形成時に再度定着装置F(定着工程)を通過することになる。その結果、両面画像形成を行うと、定着工程を2回通った1面目の画像が、定着工程を1度しか通過しない2面目の画像より光沢が高くなり、記録材の表裏面の画像間で光沢差が生じるという問題があった。従来の1面目、2面目グロス差低減策としては、前記したように、1面目と2面目の定着温度を切り替える、1面目と2面目の定着速度を切り替える、1面目定着後トナー面を冷却する等が挙げられる。しかし、いずれも温度の切り替え、速度の切り替え、トナー冷却には時間がかかり両面画像形成時の生産性が下がってしまう。そこで、本実施例においては、前記複数の画像形成部AとBのそれぞれの現像器4に用いられるトナーを互いに同色のK色トナー(略同色のK色トナー)であるけれども熱溶融特性が異なるトナーにする。そして、両面画像形成モードにおいて記録材の1面目に対する画像形成時と2面目に対する画像形成時とで、記録材に形成されるトナー画像における、前記熱溶融特性が異なるトナーの比率が可変であることを特徴とする。以下、より具体的に説明する。本実施例においては、第1及び第2画像形成部AとBにより互いに同色のK色トナーであるけれども異なるガラス転移点温度Tgを有すトナーを用いて同一のトナー画像の形成を行う。そして、両面画像形成時において、1面目画像形成時と2面目画像形成時でそのトナー比率を変更する。即ち、両面画像形成時において、1面目、2面目で同一画像に対する第1画像形成部Aと第2画像形成部Bによるトナー画像比率を異ならせることで、表裏の光沢差を小さくする画像形成装置の提供を可能とした。例えば、表1の制御テーブルに示すように、片面モード時(片面画像形成モード時)と、両面モード時(両面画像形成モード時)における1面目、2面目でガラス転移点温度の異なるトナーの比率を変える。これにより、片面画像形成物、及び両面画像形成物の表裏の光沢差が小さくなるように設定されている。片面モード時と両面モード2面目のガラス転移点温度の異なるトナーの比率が異なるのは、両面モード時の2面目は1面目定着時に記録材Pの温度が上昇しているため片面モード時より光沢が上がることを考慮し比率を変えている。片面モードの場合は第2画像形成部Bでは画像形成せずにドラム1だけ空回転状態にする。もしくは、白画像を形成する。本実施例でのトナーにおいては片面モードで、「L:H比率」を「100:0」に設定し、100:0の画像を形成する。
このような画像形成装置において、通常、両面画像形成モードにおいては、記録材Pの1面目の画像形成終了後、2面目の画像形成を行うと、1面目に画像形成されたトナー画像は2面目の画像形成時に再度定着装置F(定着工程)を通過することになる。その結果、両面画像形成を行うと、定着工程を2回通った1面目の画像が、定着工程を1度しか通過しない2面目の画像より光沢が高くなり、記録材の表裏面の画像間で光沢差が生じるという問題があった。従来の1面目、2面目グロス差低減策としては、前記したように、1面目と2面目の定着温度を切り替える、1面目と2面目の定着速度を切り替える、1面目定着後トナー面を冷却する等が挙げられる。しかし、いずれも温度の切り替え、速度の切り替え、トナー冷却には時間がかかり両面画像形成時の生産性が下がってしまう。そこで、本実施例においては、前記複数の画像形成部AとBのそれぞれの現像器4に用いられるトナーを互いに同色のK色トナー(略同色のK色トナー)であるけれども熱溶融特性が異なるトナーにする。そして、両面画像形成モードにおいて記録材の1面目に対する画像形成時と2面目に対する画像形成時とで、記録材に形成されるトナー画像における、前記熱溶融特性が異なるトナーの比率が可変であることを特徴とする。以下、より具体的に説明する。本実施例においては、第1及び第2画像形成部AとBにより互いに同色のK色トナーであるけれども異なるガラス転移点温度Tgを有すトナーを用いて同一のトナー画像の形成を行う。そして、両面画像形成時において、1面目画像形成時と2面目画像形成時でそのトナー比率を変更する。即ち、両面画像形成時において、1面目、2面目で同一画像に対する第1画像形成部Aと第2画像形成部Bによるトナー画像比率を異ならせることで、表裏の光沢差を小さくする画像形成装置の提供を可能とした。例えば、表1の制御テーブルに示すように、片面モード時(片面画像形成モード時)と、両面モード時(両面画像形成モード時)における1面目、2面目でガラス転移点温度の異なるトナーの比率を変える。これにより、片面画像形成物、及び両面画像形成物の表裏の光沢差が小さくなるように設定されている。片面モード時と両面モード2面目のガラス転移点温度の異なるトナーの比率が異なるのは、両面モード時の2面目は1面目定着時に記録材Pの温度が上昇しているため片面モード時より光沢が上がることを考慮し比率を変えている。片面モードの場合は第2画像形成部Bでは画像形成せずにドラム1だけ空回転状態にする。もしくは、白画像を形成する。本実施例でのトナーにおいては片面モードで、「L:H比率」を「100:0」に設定し、100:0の画像を形成する。
1例として、本実施例では、第1画像形成部Aの現像器1と第2画像形成部Bの現像器1とに収容するトナーのガラス転移点温度Tgは、それぞれ、60℃、65℃であり、同じK色で内部にワックスを含有したトナーを用いている。トナーのガラス転移点温度Tgは一般に樹脂の平均分子量や、樹脂組成を変えることで変更が可能である。トナーとしては、従来公知の組成物を用いることができるので、本実施例ではその詳細な説明は省略する。また、ガラス転移点温度Tgの測定は、示差熱分析測定装置(DSC測定装置)で行う。本実施例ではエスアイアイナノテクノロジー株式会社製DCS6200を用い測定を行った。測定試料は5乃至20mg、好ましくは10mgを精密に秤量する。これをアルミパンに入れ、リファレンスとして空のアルミパンを用い、測定温度範囲を30乃至160℃の間で昇温速度5℃/min常温常湿下で測定を行なう。昇温過程で得られた吸熱ピークによりガラス転移点温度Tgを得た。熱溶融特性が異なるトナー間でのガラス転移点温度の違いが5乃至20℃であることが好ましい。
図2の(a)は、図1の(a)に示した画像形成装置100の制御構成の一例を示すブロック図である。101は画像形成装置100のプリンターエンジン部107など装置全体を制御する制御回路部(CPU)である。102は各制御プログラムや各種データを格納するROMである。103はRAMである。104は画像処理部である。この画像処理部104に、例えばリーダ部やネットワークなどのホスト装置108から画像処理部104に送られてくる入力画像信号が入力する。105は画像処理部104の中のLH画像分解部である。この分解部105は、画像処理部104に入力する画像信号をガラス転移点温度Tgの低いトナーを格納した第1画像形成部Aでの作像用画像データとガラス転移点温度Tgの高いトナーを格納した第2画像形成部Bでの作像用画像データに分解する機能部である。106は操作パネル部である。プリンターエンジン部107は、前述の通り、第1画像形成部A、第2画像形成部B、記録材搬送部14、定着部Fなどから構成されている。制御回路部101は、ROM102に格納されている制御プログラムに基づいてRAM103を作業領域に用い、各部を制御しながら各種処理を行うことがきる。
図2の(b)は画像形成を行う際の制御フローを示したフローチャートである。まず、画像形成動作がスタートするとステップS1に進み、制御回路部101が画像形成モードの取得を行なう。ここで言う画像形成モードとは片面画像形成モードか、両面画像形成モードかであり、画像形成モード情報は操作パネル106や、ホスト装置108を介しユーザーによりRAM103に書き込まれた情報である。片面画像形成モードの場合、ステップS2に進み、制御回路部101はROM102内の前述した表1に示す制御テーブルより第1画像形成部Aと第2画像形成部Bでの片面でのトナー比率(片面LH比率)を取得する。次にステップS3へ進み、制御回路部101は画像処理部104で入力画像データとステップS2で得た片面LH比率を用いLH画像分解部で第1画像形成データと第2画像データに分解する。次に、制御回路部101はステップS4に進み、第1画像形成部A、第2画像形成部Bでトナー画像を形成し画像形成動作は終了する。その後、第1画像形成部Aと第2画像形成部Bで形成されたトナー画像はベルト7に所定に重畳されて転写された後、記録材Pへ2次転写され、定着部Fで定着画像となる。一方、両面モードの場合、ステップS5へ進み、CPU101は画像形成が1面目か2面目の判断を行なう。1面目の場合には、ステップS6へ進み、制御回路部101はROM102内の前述した表1に示す制御テーブルより第1画像形成部Aと第2画像形成Bでの両面モード1面目でのトナー比率(両面1面目LH比率)を取得する。次にステップS7へ進み、制御回路部101は画像処理部104で入力画像データとステップS6で得た両面1面目LH比率を用いLH画像分解部105で第1画像形成データと第2画像データに分解する。次に、制御回路部101はステップS4に進み、第1画像形成部A、第2画像形成部Bでトナー画像を形成し、2面目の画像形成を行なうためステップS2へ戻る。両面画像形成の2面目はステップS5からステップS9へ進み、両面2面目LH比率を取得する。そして、ステップS10にて制御回路部101は画像処理部104で入力画像データとステップS9で得た両面2面目LH比率を用いLH画像分解部で第1画像形成データと第2画像データに分解する。次に、制御回路部101はステップS4に進み、第1画像形成部A、第2画像形成部Bでトナー画像を形成し画像形成動作は終了する。以上の構成において、実験の結果、両面の画像形成時において表裏の光沢差を小さくすることができた。以上説明したように、同色でガラス転移点温度Tgの異なるトナーを有する複数の画像形成部を持ち、片面モード、両面モード1面目、両面モード2面目で同一画像に対する前記複数の画像形成部によるトナー画像比率を異ならせる。これにより、両面画像形成モード時において生産性を下げることなく、表裏の光沢差の小さい定着画像を得ることが可能となる。
[実施例2]
図3は本実施例2における画像形成装置100Aの構成模式図である。実施例1ではブラック色のトナーを用いた白黒画像形成装置の説明であったが、本実施例2ではイエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色の4色のトナーを用いたフルカラー画像形成装置である。実施例1の画像形成装置100と共通する構成部材・部分には同一の符号を付して再度の説明を省略する。ベルト7の上行側ベルト部分の上面に図面上左から右に順次に、第1乃至第4の画像形成ステーションYst、Mst、Cst、Kstが配設されている。第1の画像形成ステーションYstはフルカラー画像のイエロー成分像に対応するイエロートナー画像を形成するステーションである。第2の画像形成ステーションMstはフルカラー画像のマゼンタ成分像に対応するマゼンタトナー画像を形成するステーションである。第3の画像形成ステーションCstはフルカラー画像のシアン成分像に対応するシアントナー画像を形成するステーションである。第4の画像形成ステーションKstはフルカラー画像のブラック成分像に対応するブラックトナー画像を形成するステーションである。各ステーションYst、Mst、Cst、Kstは、それぞれ、複数の画像形成部としての第1画像形成部Aと第2画像形成部Bを有する。画像形成部AとBは実施例1の画像形成部AとBと同様の電子写真プロセス機構である。ステーションYstの画像形成部AとBのそれぞれの現像器4に用いられるトナーは同色のイエロー色であるけれども熱溶融特性が異なるトナーである。ステーションMstの画像形成部AとBのそれぞれの現像器4に用いられるトナーは同色のマゼンタ色であるけれども熱溶融特性が異なるトナーである。ステーションCstの画像形成部AとBのそれぞれの現像器4に用いられるトナーは同色のシアン色であるけれども熱溶融特性が異なるトナーである。ステーションKstの画像形成部AとBのそれぞれの現像器4に用いられるトナーは同色のブラック色であるけれども熱溶融特性が異なるトナーである。定着装置Fに関して、定着ローラ31は実施例1と同様であるが、加圧ローラ32については次のような仕様に変更した。即ち、加圧ローラ32は、外形がφ60のローラであり、φ20mmのFeからなる棒状芯金32aの周囲に弾性層32bとして発泡シリコーンゴムからなるスポンジ層を設けた。さらに、その表面に離型層31cとして50μm厚みのPFAチューブを被覆した。そして、定着ローラ31に総圧70kgfで加圧して定着ローラ31との間にニップ部Nを形成させ、定着ローラ31の回転に従動回転されるようにした。
図3は本実施例2における画像形成装置100Aの構成模式図である。実施例1ではブラック色のトナーを用いた白黒画像形成装置の説明であったが、本実施例2ではイエロー色、マゼンタ色、シアン色、ブラック色の4色のトナーを用いたフルカラー画像形成装置である。実施例1の画像形成装置100と共通する構成部材・部分には同一の符号を付して再度の説明を省略する。ベルト7の上行側ベルト部分の上面に図面上左から右に順次に、第1乃至第4の画像形成ステーションYst、Mst、Cst、Kstが配設されている。第1の画像形成ステーションYstはフルカラー画像のイエロー成分像に対応するイエロートナー画像を形成するステーションである。第2の画像形成ステーションMstはフルカラー画像のマゼンタ成分像に対応するマゼンタトナー画像を形成するステーションである。第3の画像形成ステーションCstはフルカラー画像のシアン成分像に対応するシアントナー画像を形成するステーションである。第4の画像形成ステーションKstはフルカラー画像のブラック成分像に対応するブラックトナー画像を形成するステーションである。各ステーションYst、Mst、Cst、Kstは、それぞれ、複数の画像形成部としての第1画像形成部Aと第2画像形成部Bを有する。画像形成部AとBは実施例1の画像形成部AとBと同様の電子写真プロセス機構である。ステーションYstの画像形成部AとBのそれぞれの現像器4に用いられるトナーは同色のイエロー色であるけれども熱溶融特性が異なるトナーである。ステーションMstの画像形成部AとBのそれぞれの現像器4に用いられるトナーは同色のマゼンタ色であるけれども熱溶融特性が異なるトナーである。ステーションCstの画像形成部AとBのそれぞれの現像器4に用いられるトナーは同色のシアン色であるけれども熱溶融特性が異なるトナーである。ステーションKstの画像形成部AとBのそれぞれの現像器4に用いられるトナーは同色のブラック色であるけれども熱溶融特性が異なるトナーである。定着装置Fに関して、定着ローラ31は実施例1と同様であるが、加圧ローラ32については次のような仕様に変更した。即ち、加圧ローラ32は、外形がφ60のローラであり、φ20mmのFeからなる棒状芯金32aの周囲に弾性層32bとして発泡シリコーンゴムからなるスポンジ層を設けた。さらに、その表面に離型層31cとして50μm厚みのPFAチューブを被覆した。そして、定着ローラ31に総圧70kgfで加圧して定着ローラ31との間にニップ部Nを形成させ、定着ローラ31の回転に従動回転されるようにした。
フルカラー画像の形成動作は次のとおりである。ステーションYstの画像形成部AとBのドラム1にそれぞれ形成されたY色トナー画像が移動しているベルト7の面に所定に重畳されて一次転写される。ステーションMstの画像形成部AとBのドラム1にそれぞれ形成されたM色トナー画像が既にベルト7上に一次転写されているY色トナー画像に対して所定に重畳されて一次転写される。ステーションCstの画像形成部AとBのドラム1にそれぞれ形成されたC色トナー画像が既にベルト7上に一次転写されているY色+M色のトナー画像に対して所定に重畳されて一次転写される。ステーションKstの画像形成部AとBのドラム1にそれぞれ形成されたK色トナー画像が既にベルト7上に一次転写されているY色+M色+C色のトナー画像に対して所定に重畳されて一次転写される。かくして、ベルト7上にY色+M色+C色+K色のトナー画像の重畳から成る未定着のフルカラートナー画像が合成形成される。そのトナー画像が2次転写ニップ部にて記録材Pに一括して2次転写される。2次転写ニップ部を出た記録材Pはベルト7の面から分離されて定着装置Fに導入される。これにより、トナー画像の記録材への定着がなされる。そして、画像形成モードが片面画像形成モードである場合には、定着装置Fを出た、1面に対するフルカラー画像形成済みの記録材Pは第1フラッパ23により搬送路21側に進路切り換えされて排出ローラ22により排出部に排出される。また、両面画像形成モードである場合には、定着装置Fを出た1面目フルカラー画像形成済みの記録材Pは第1フラッパ23・搬送路24・第2フラッパ25・スイッチバック搬送路26・反転搬送路27・搬送路18の経路を通って表裏反転される。そして、所定の制御タイミングにて2次転写ニップ部に再搬送される。これにより、記録材Pは2次転写ニップ部においてベルト7から2面目に対するフルカラートナー画像の2次転写を受ける。そして、その記録材Pが定着装置Fに再度導入される。これにより、記録材の2面目に形成された未定着のフルカラートナー画像の定着がなされる。定着装置Fを出た、両面にフルカラー画像を形成した記録材Pが第1フラッパ23により搬送路21側に進路切り換えされて排出ローラ22により排出部に排出される。
本実施例の画像形成装置100Aは、各色の画像形成ステーションYst、Mst、Cst、Kstにおいて、複数の画像形成部としての第1画像形成部Aと第2画像形成部Bを持ち、それぞれに熱溶融特性の異なるトナーにより画像形成をする。そして、両面画像形成において、各色のステーションでの記録材の1面目に対する画像形成時と2面目に対する画像形成時とで、記録材に形成されるトナー画像における、前記熱溶融特性が異なるトナーの比率を所定に変更する。その制御は実施例1の画像形成装置100の画像形成部AとBの場合と同様である。これにより、フルカラー両面画像形成時において生産性を下げることなく、表裏の光沢差の小さくすることができた。以上説明したように、フルカラー画像形成装置において各色で第1画像形成部、第2画像形成部を持ち、それぞれに熱溶融特性のことなるトナーにより画像形成する。これにより、両面画像形成時において生産性を下げることなく、表裏の光沢差の小さい定着画像を得ることが可能となる。
[その他]
1)本発明において画像形成部の画像形成プロセスは電子写真プロセスに限られない。例えば、像担持体として静電記録誘電体を用い、これに静電潜像を形成してトナー画像として現像する静電記録プロセスであってもよい。像担持体として磁気記録磁性体を用い、これに磁気潜像を形成してトナー画像として現像する磁気記録プロセスであってもよい。像担持体として導電体を用い、これに抵抗潜像を形成してトナー画像として現像する抵抗模様記録プロセスであってもよい。2)同色のトナー画像を形成する複数の画像形成部は実施例の2つに限られず、3つ以上にする装置構成にすることもできる。3)定着手段Fにおいて、加熱回転体又は/及び加圧回転体はローラ体に限られず、エンドレスベルト体の携帯であってもよい。加熱源はハロゲンヒータに限られない。セラミックヒータなど他のヒータを用いることもできる。電磁誘導加熱方式の装置にすることもできる。
1)本発明において画像形成部の画像形成プロセスは電子写真プロセスに限られない。例えば、像担持体として静電記録誘電体を用い、これに静電潜像を形成してトナー画像として現像する静電記録プロセスであってもよい。像担持体として磁気記録磁性体を用い、これに磁気潜像を形成してトナー画像として現像する磁気記録プロセスであってもよい。像担持体として導電体を用い、これに抵抗潜像を形成してトナー画像として現像する抵抗模様記録プロセスであってもよい。2)同色のトナー画像を形成する複数の画像形成部は実施例の2つに限られず、3つ以上にする装置構成にすることもできる。3)定着手段Fにおいて、加熱回転体又は/及び加圧回転体はローラ体に限られず、エンドレスベルト体の携帯であってもよい。加熱源はハロゲンヒータに限られない。セラミックヒータなど他のヒータを用いることもできる。電磁誘導加熱方式の装置にすることもできる。
A・・第1画像形成部、B・・第2画像形成部、1・・像担持体、4・・現像手段、F・・定着手段、31・・加熱回転体、31d・・加熱源、32・・加圧回転体、N・・ニップ部、P・・記録材、t・・トナー画像、6・・転写手段、24・25・26・27・18・・記録材搬送手段
Claims (4)
- 画像情報に応じた潜像が形成される回転可能な像担持体と前記像担持体にトナーを供給して潜像をトナー画像として現像する現像手段を有する画像形成部と、前記像担持体に形成されたトナー画像を記録材に転写させる転写手段と、加熱源で加熱されて所定の温度に調整される加熱回転体と前記加熱回転体と圧接してニップ部を形成する加圧回転体を有し前記ニップ部で記録材を挟持搬送して記録材上のトナー画像を加熱して定着させる定着手段と、両面画像形成モードにおいて前記定着手段を出た1面目に対する画像形成済みの記録材を表裏反転させて前記転写手段に再搬送するための記録材搬送手段と、を有し、前記転写手段に再搬送されて2面目に対するトナー画像が転写された記録材を前記定着手段に再度導入して両面に画像形成を形成した記録材を得る画像形成装置において、
前記画像形成部が複数設けられ、前記複数の画像形成部のそれぞれの前記現像手段に用いられるトナーが同色でかつ熱溶融特性が異なるトナーであり、両面画像形成モードにおいて記録材の1面目に対する画像形成時と2面目に対する画像形成時とで、記録材に形成されるトナー画像における、前記熱溶融特性が異なるトナーの比率が可変であることを特徴とする画像形成装置。 - 前記熱溶融特性とはガラス転移点温度であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記熱溶融特性とはガラス転移点温度であり、同色で熱溶融特性の異なるトナー間でのガラス転移点温度の違いが5乃至20℃であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記複数の画像形成部のそれぞれの前記現像手段に用いられるトナーがイエロー色でかつ熱溶融特性が異なるトナーである第1の画像形成ステーションと、前記複数の画像形成部のそれぞれの前記現像手段に用いられるトナーがマゼンタ色でかつ熱溶融特性が異なるトナーである第2の画像形成ステーションと、前記複数の画像形成部のそれぞれの前記現像手段に用いられるトナーがシアン色でかつ熱溶融特性が異なるトナーである第3の画像形成ステーションと、前記複数の画像形成部のそれぞれの前記現像手段に用いられるトナーがブラック色でかつ熱溶融特性が異なるトナーである第4の画像形成ステーションと、を有し、記録材の両面にフルカラー画像形成を行うことが可能であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009209286A JP2011059398A (ja) | 2009-09-10 | 2009-09-10 | 画像形成装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011112825A (ja) * | 2009-11-26 | 2011-06-09 | Canon Inc | 画像形成装置 |
JP2013178491A (ja) * | 2012-02-06 | 2013-09-09 | Konica Minolta Inc | 画像形成方法 |
-
2009
- 2009-09-10 JP JP2009209286A patent/JP2011059398A/ja active Pending
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