JP2011090285A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光沢化処理を行う際には、単位面積あたりの透明トナーの量が所定量未満にならないように変更する。
【選択図】図7
Description
《画像形成部》
図1の(a)は本実施例における画像形成装置(画像形成システム)の概略構成を示す模式図、(b)は(a)のその部分的な拡大図である。図2の(a)は操作ディスプレイ部(操作パネル部、操作部)の平面図、(b)は制御系統の概略のブロック図である。図3の(a)は熱ローラ定着装置部分の拡大横断面図、(b)はベルト定着装置部分の横断面図である。
図2の(a)の操作ディスプレイ部Bにおいて、400は複写開始を指示するコピースタートキーである。401は標準モードに戻すためのリセットキーである。402はガイダンス機能を使用するときに押下するガイダンスキーである。403は設定枚数等の数値を入力するテンキーである。404は数値を透明する透明キーである。405は連続コピー中にコピーを停止させるストップキーである。406は各種モードの設定やプリンタの状態を表示する液晶表示部およびタッチパネルである。407は連続コピー中あるいはファックスやプリンタとして使用中に割り込んで緊急コピーをとるための割り込みキーである。408は個人別や部門別にコピー枚数を管理するための暗証キーである。409は画像形成装置本体の電源をON/OFFするためのソフトスイッチである。410は画像形成装置の機能を変更するときに使用する機能キーである。411は、オートカセットチェンジのON/OFFや省エネモードに入るまでの設定時間の変更など、予めユーザが項目を設定するユーザモードに入るためのユーザモードキーである。450は透明モード選択キー、451は両面モード選択キー、452はフルカラーモード選択キー、453はモノカラーモード選択キーである。
図3の(a)により、第1の定着手段である熱ローラ定着装置F1の構成を説明する。51と52はそれぞれ回転自在に軸受支持させた回転体である定着ローラと加圧ローラであり、上下に並行に配列してかつ圧接させて定着ニップ部Nを形成させている。ローラ51は、同心円状に3層構造を採用しており、コア部分51a、弾性層51b、離型層51cを有する。コア部分51aは直径44mm・厚さ5mmのアルミニウム製中空パイプにより構成される。弾性層51bはJIS−A硬度50度・厚さ2.5mmのシリコンゴムにより構成される。離型層51cは厚さ50μmのPFAにより構成される。コア部分51aの中空パイプ内部には、熱源(ローラ加熱ヒータ)としてのハロゲンランプH1が配設されている。ローラ52も、ローラ51と同様に、コア部分52a、弾性層52b、離型層52cの3層構造である。ただし、弾性層52bは厚さ3mmのシリコンゴムを用いる。これは弾性層52bによりニップ部Nの幅を稼ぐためである。H2はローラ52のコア部分52aの中空パイプ内部に配設した熱源(ローラ加熱ヒータ)としてのハロゲンランプである。ローラ51とローラ52は所定の押圧力で圧接させて記録材搬送方向において所定幅の加熱・加圧部としてのニップ部Nを形成させている。ローラ52の加圧力は、490N(50kgf)このときのニップ部Nの幅は7mmであった。
図3の(b)により、第2の定着手段であるベルト定着装置F2の構成を説明する。定着装置F2は、前記のように、定着装置F1よりも高い光沢度をもって画像定着することができる定着装置である。定着装置F2は、定着ローラ71と、このローラ71から所定間隔を保ち配設された分離ローラ73と、このローラ73の上側に配設されたテンションローラ74を有する。また、この3本のローラ71・73・74を、ベルトを張架するローラとして、ローラ71・73・74間に懸回張設されたエンドレス(無端状)の定着ベルト77を有する。また、このベルト77を挟みローラ51に対峙して圧接される加圧ローラ72を有する。そして、ローラ71とローラ73との間のベルト部分において、ローラ73寄りの位置でベルト外面に当接させて配設された補助ローラ75を有する。また、ベルト77の内側で、ローラ71とローラ73との間に配設され、ローラ71とローラ73との間のベルト部分を空冷する冷却ファン76(冷却手段)を有する。上記のローラ71、ローラ72、ローラ73、ローラ74、ローラ75は互いに実質的に並行に配列されている。
本実施例におけるカラートナーは、ポリエステル系の樹脂を使用したトナーを用いた。トナーの製造方法は粉砕法によって製造した。トナーを製造する方法としては、懸濁重合法・界面重合法・分散重合法等の媒体中で直接トナーを製造する方法(重合法)も好ましい。トナーの成分、製造方法はこれに限定されるものではない。透明トナーの製造方法は、カラートナーと同じポリエステル樹脂を用いて、カラー顔料を混ぜずに製造したものを用いた。ガラス転移点温度(Tg)は、特に限定されるわけではない。透明トナーの樹脂の種類や分子量を変更すると、溶融特性が変わり、同じ定着条件でも、異なるグロスが得られる。したがって、カラートナーよりも、ガラス転移点温度(Tg)が低く溶けやすいポリエステル樹脂を用いて透明トナーを製造して、カラートナーと比べて、グロスの高い透明トナーとして用いることもできる。逆に、ガラス転移点温度(Tg)が高く溶け難いポリエステル樹脂により、グロス低い透明トナーを用いたりすることもできる。なお、透明トナーは、必ずしも透明ではない。ポリエステル樹脂の黄色身がかった透明でもよい。また、透明トナーは未定着状態では白である。これは、粒径5〜10μm程度に粉砕されたトナーは、ほとんどの光がトナー表面で散乱され、透過が非常に少ないために白く見える。したがって、透明トナーは定着でトナーに加えるエネルギーが少ない場合には、十分には透明にならず、白っぽく見えることもあるが、このような状態でも、透明トナーが剥がれてしまったりせずに、目標のグロスになっていれば、品質は満足されるといえる。
画像情報は、ピクセルごとに、色情報と、輝度情報をもつ。2値画像と多値画像とは、この輝度情報のデータ数のことである。2値画像とは全てのピクセルの輝度情報を2値で置き換えた画像のことである。一方、多値画像とは2値でない全ての画像である。通常、「8ビット形式」で表現される画像が良く用いられる。通常2値画像は、データ的には「1か0」で表現され、言い換えれば「1ビット形式」とである。これが8つ連なると8ビット、というわけで、データの数としては、2の8乗=256段階の表現が出来るという事になる。8ビット形式の画像の場合、256色の「カラー」で表現されると「256色カラー」で、白黒でその濃淡が256段階で表現される場合だと「グレースケール」と呼ばれる。さらに、コンピュータ上では、色は「R・G・B」のいわゆる三原色の組み合わせで表現される。この三原色がそれぞれ256階調に分類されると、256色の3乗=1,677万色の表現がなされる、という事になる。これが一般に言われる「フルカラー」である。
ここで、発明者が想定した画像不良の原因について簡単に説明する。シートに単位面積あたり所定量未満の透明トナーが形成された領域が光沢化処理されると、気泡のように見えたり、鬆(す)のように見えたりしてしまう。これは、図5の(a)に示すように、光沢化処理装置によって処理されたシートは透明トナーの載り量によって極端な光沢差がついてしまうことが原因であると発明者は考えた。実際、ユーザによって指定された透明用の画像データに従い透明トナーを形成すると、光沢度が極端に高い(光沢度100程度)領域と光沢度が低い(光沢度30程度)領域が局所的に生じて、いる領域が気泡のように見える。
定着装置F1は、光沢度30〜50%程度の中グロスの透明トナーによるマーキングをしたい場合に用いる。部分的にマーキングしても良いし、全面に透明トナーを形成しても良い。定着装置F2(光沢化処理装置F2)は、トナー部の光沢度90〜100%程度の高光沢にしたい場合に定着装置F1の後に用いる。このような構成において、透明トナーの載り量(シート上の単位面積あたりの透明トナーの量)を変化させて、定着装置F1に通紙した時の光沢度の変化を図4の(b)に示す。光沢度の測定は、日本電色工業株式会社製ハンディ型光沢計PG−1Mを用いて60度の角度で測定した。測定方法は、JISZ8741鏡面光沢度−測定方法に準拠している。
本実施例の画像形成システムにおいては、カラートナーによる画像を形成する第1の画像形成・定着に図8の(a)のようなフルカラー画像形成装置を用いた。また、透明トナーによる第2の画像形成・定着には(b)に示す単色透明の画像形成装置を用いた。(a)のフルカラー画像形成装置は、実施例1の画像形成装置から、透明トナーによる画像形成部である第5の画像形成部を無くした構成であり、実施例1の非透明モードと同様の動作をする。(a)のフルカラー画像形成装置における定着装置は、実施例1の画像形成装置と同じ熱ローラ定着装置を用いた。(b)の単色透明の画像形成装置は、実施例1の画像形成装置における透明トナーによる画像を形成する画像形成部である第5の画像形成部Peと同様の構成の電子写真画像形成部である。現像器4には透明トナーが供給装置により供給される。また、第1の定着手段としての熱ローラ定着装置F1と第2の定着手段としてのベルト定着装置F2を有する。透明トナーは懸濁重合法によって製造したものを用いた。離型剤として、ワックスを内包するため、第1の定着手段としての熱ローラ定着装置F1は、定着ローラ51にオイルを塗布しない。透明トナーのガラス転移点温度(Tg)ガラス転移点温度(Tg)は、(a)のフルカラー画像形成装置のカラートナーのガラス転移点温度(Tg)よりも高いものを用いた。その結果、透明トナーで画像形成を行った後の画像上で、カラートナーよりも、透明トナーの方が光沢度が高くなった。
図9は本実施例の画像形成装置(画像形成システム)の概略構成図である。実施例1の画像形成装置と共通する構成部材・部分については同じ符号を付して再度の説明を省略する。本実施例の画像形成装置においては、ベルト7の記録材搬送方向の下流側において、第2の定着手段であるベルト定着装置F2と第1の定着手段である熱ローラ定着装置F1とを上下に配設してある。
実施例1乃至実施例3において、記録材Pに対するトナー画像の形成方式は転写型の電子写真画像形成方式に限られるものではない。直接型の電子写真画像形成方式、転写型の又は直接型の静電記録方式、磁気記録方式などの他の画像形成方式であってもよい。
Claims (6)
- シート上に透明トナー像を形成する透明画像形成手段と、
シート上に形成されたトナー像を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段よりも光沢度が高くなるようにシート上に形成されたトナー像を処理する光沢化処理手段と、
シート上に透明トナー像を形成すべき画像領域を取得する取得手段と、
シート上に形成されたトナー像を前記光沢化処理手段で処理する場合に、前記取得手段によって取得した領域に形成する単位面積あたりの透明トナーの量を第1の所定量未満にならないように変更する変更手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。 - 前記光沢化処理手段で処理する場合に、前記変更手段は前記取得手段によって取得された領域に形成する単位面積あたりの透明トナーの量を前記第1の所定量以上かつ前記第1の所定量よりも多い第2の所定量以下となるように変更することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記光沢化処理手段で処理することなく、前記加熱手段でシート上に形成されたトナー像を加熱する場合に、前記変更手段は前記取得手段によって取得された領域に形成する単位面積あたりの透明トナーの量を変更しないことを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記光沢化処理手段は、ベルトとベルトを張架するローラを備え、前記光沢化処理手段がシートをベルトから分離する分離部のベルト表面の温度は透明トナーのガラス転移点より20度以上低いことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記第1の所定量は前記光沢化処理手段で処理することなく、前記加熱手段でシート上に形成されたトナー像を加熱する場合の、前記取得手段によって取得された領域に形成される単位面積あたりの透明トナーの最小量より大きく、形成される単位面積あたりの透明トナーの最大量よりも小さいことを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
- シート上に透明トナー像を形成する透明画像形成手段と、
シート上に形成されたトナー像を加熱する加熱手段と、
前記加熱手段よりも光沢度が高くなるようにシート上に形成されたトナー像を処理する光沢化処理手段と、
シート上に透明トナー像を形成すべき画像領域を取得する取得手段と、
シート上に形成されたトナー像を前記光沢化処理手段で処理する場合に、前記取得手段によって取得した領域に形成する単位面積あたりの透明トナーの量が所定量になるように変更する変更手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
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