JP2011197634A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電子写真記録装置で記録された画像において、印刷の生産性を落とすことなく、画像上の任意の領域において、任意の光沢を再現すること、及び、手で触ったときに触感のある画像を作成する。
【解決手段】クリアトナー画像形成手段を持つ画像形成装置において、冷却剥離原理を用いて画像を高光沢化する高光沢化手段と、第２クリアトナー画像を形成する第２クリアトナー画像形成手段と、第２クリアトナー画像を定着する第２定着手段とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真記録方式で記録される画像における光沢度制御及び立体画像の形成を行う画像形成装置に関する。

電子写真記録装置で記録された画像は、トナーと呼ばれる粉体の色材の付着によって色が再現されるが、その際同時に光沢も変化してしまう。ここでいう光沢は、ＪＩＳ規格(ＪＩＳ Ｚ ８７４１)で定義される鏡面光沢のことであり、ここでは、その中の代表として６０度光沢のことをさすものとする。一般に光沢はトナー付着量が多いほど大きくなる。一方、画像上のトナー付着量は、色を再現する目的で画像内の場所によって変化する。そこで、一般には画像のベタ部の光沢は高くなり、網点部の光沢は低くなる。これにより意図しない光沢むらが発生し画質を劣化させることになる。

特許文献１で開示される電子写真記録装置には、この対策としてＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色トナー以外に５色目として、色に影響を与えない無色透明トナーとしてのクリアトナーを備えている。これにより、ＹＭＣＫ色トナーとクリアトナーの総付着量が一定になるようにクリアトナーを付着させることにより、色トナーの再現色に対して独立に画像内の光沢を一定にすることが可能となっている。
しかし、画像表面の光沢の均一化は図れるが、表現できる光沢度範囲には限界があり、銀塩写真のような高光沢を表現することは不可能であった。

特許文献２で開示される定着装置並びに画像形成装置では、色トナーの画像を、表面が鏡面化されたベルトで挟んで加熱し前記色トナー画像を融解させ、その後挟んだまま冷却し、トナーが低温になってからベルトをトナー画像からはがす。これによりベルトの鏡面形状をトナー側に転写することによって、極めて高い光沢、写真調光沢を有する画像を得ることが可能となっている。ここではこの定着装置の原理を冷却剥離定着と呼ぶ。

また、特許文献３で開示される画像形成装置では、透明トナーの代わりに熱発泡トナーを用いて画像形成することにより、点字印刷などの高付加価値のある印刷物を実現する画像形成装置が提案されている。

しかし、上記の従来技術では以下にあげる課題を解決することができない。

実際の画像では、画像の中に写真画像と文字図表画像が混在することもよくあり、その場合、個別に光沢設定することが望まれる。写真画像は高光沢であり、文字図表画像は低光沢であるのが望まれる。光沢度の再現範囲である。従来装置ではクリアトナーによってベタ部の高い光沢を、色再現とは独立に再現できるようになっている。また、冷却剥離原理に基づく定着装置を用いれば、更に高い、写真調光沢も実現できている。しかし逆に低いほうの光沢に制限があり低光沢画像を実現できない。

画像表面の光沢が高い記録画像は、高級感があるとして高額な商品の写真などに使われる。しかし、文字や図表が主体の画像では、周囲の照明等が移りこむことにより、読みづらい欠点があり、このような画像では逆に低光沢の記録画像が好まれる。従って低光沢画像の実現も強く望まれている。光沢の画像内の場所ごとにおける光沢調整である。従来装置で写真光沢を出す場合、画像全体が写真光沢になってしまい、画像内の場所場所に応じて低光沢にしたり高光沢にしたりすることが不可能である。実際の画像では、画像の中に前記写真画像と文字図表画像が混在することもよくあり、その場合、個別に光沢設定することが望まれる。また、金属の物体が被写体として含まれる画像の場合、その金属の部分だけ、周囲より高光沢にすることで、金属の質感を出すことができる。この場合にも、画像の部分的に光沢度を変える技術が望まれる。

また、高付価値印刷として、特定の画像の高さを高くすることにより、手で触ったときに触感が得られる画像や、さらには、文字高さ３００μm以上を必要とする点字画像も望まれている。

しかし、従来装置で写真光沢を出す場合、画像全体が写真光沢になってしまい、画像内の場所に応じて低光沢にしたり高光沢にしたりすることを印刷の生産性を落とさずに印刷することは不可能である。

従来技術において、写真画像と低光沢画像が含まれる画像、もしくは、写真画像と点字のような立体画像が含まれる画像を作成しようとするならば、まず、一度、画像全体を写真画像を再現するほどの高光沢画像にする必要がある。そして、その後で、もう一度、従来の画像形成装置、もしくは、立体印刷を行える画像形成装置に通す必要が生じ、印刷の生産性を著しく落としてしまうことになる。

本発明の目的は、印刷の生産性を落とすことなく、低光沢から高光沢まで広範囲に光沢再現が可能で、さらに画像上の任意の領域において、画像の光沢を設定することが可能であり、また、画像の任意の場所の画像の高さを高くして触感のある画像が得られることが可能な画像形成装置を提供することにある。

請求項１記載の発明は、互いに色が異なる複数の有色トナーの少なくとも一つを用いて色トナー画像を記録媒体上に形成する色トナー画像形成手段と、色トナー画像の上に無色透明トナー画像を形成する無色透明トナー画像形成手段と、記録媒体上の有色トナー及び無色透明トナー画像を一括して定着する定着手段とを備える画像形成装置であって、得られた画像を冷却剥離原理を用いてさらに高い光沢の画像にする高光沢化手段と、有色トナー画像及び／または無色透明トナー画像の上に第２の無色透明トナー画像を形成する第２無色透明トナー画像形成手段と、第２の無色透明トナー画像を定着する第２の定着手段とを備えることを特徴とする画像形成装置である。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、第２の無色透明トナーに無色透明トナーの粒径よりも粒径の大きい無色透明トナーを用いることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の画像形成装置において、第２の無色透明トナーの付着量を変えることを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、第２の無色透明トナーに熱発泡する無色透明トナーを用いることを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の画像形成装置において、熱発泡トナーの付着量を変えることを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、第２の定着手段の定着温度を変えることを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、写真画像を印刷する領域と低光沢画像、あるいは、立体画像の印刷領域とを判断する手段を有し、低光沢画像、あるいは、立体画像の印刷を行う領域の情報を第２無色透明トナー画像形成手段に送る手段を有することを特徴とする。

請求項８記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、高光沢化手段のトナーを再融解するためのローラを接離する機構と、
写真画像印刷しない時に用紙を搬送するベルトとを備えることを特徴とする。

請求項９記載の発明は、請求項８記載の画像形成装置において、冷却剥離装置において、写真画像印刷しない時に用紙搬送を行う搬送ベルトを冷却する機構を備えることを特徴とする。

請求項１０記載の発明は、請求項８または９記載の画像形成装置において、写真画像印刷しない時に用紙の剛性によらず、用紙の搬送経路を安定にする機構を備えることを特徴とする。

請求項１１記載の発明は、請求項８から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置において、写真画像印刷しない時に温湿度センサで読み取った温湿度と設定された用紙厚さに応じて用紙の搬送経路を安定にする機構を備えることを特徴とする。

請求項１２記載の発明は、請求項８から１１のいずれか１項に記載の画像形成装置において、写真画像印刷しない時に、高光沢化手段に用紙が進入する前に含水率計にて用紙の含水率を測定する手段を備え、含水率と設定された用紙厚さに応じて用紙の搬送経路を安定にする機構を備えることを特徴とする。

請求項１３記載の発明は、請求項８から１２のいずれか１項に記載の画像形成装置において、写真画像印刷しない時に、高光沢化手段に用紙が進入する前に用紙の抵抗値を測定する手段を備え、用紙の電気抵抗値と設定された用紙厚さに応じて用紙の搬送経路を安定にする機構を備えることを特徴とする。

請求項１４記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、高光沢化手段の出口部分に画像の両面の光沢度を同時に測定する手段を備え、光沢度を測定する手段から得られた情報を元に高光沢化手段のトナーを再融解する時の温度を制御することを特徴とする。

請求項１５記載の発明は、請求項１４記載の画像形成装置において、光沢度を測定する手段から得られた情報を元に高光沢化手段の冷却温度を制御することを特徴とする。

請求項１６記載の発明は、請求項１４記載の画像形成装置において、光沢度を測定する手段に校正機構を持ち、印刷中に光沢度計の校正を行うことを特徴とする。

請求項１７記載の発明は、請求項１４記載の画像形成装置において、光沢度を測定する手段が画像領域全体を測定することが可能であり、光沢度を測定する手段から得られた情報を元に第２無色透明トナー画像形成手段の定着温度を制御することを特徴とする。

請求項１８記載の発明は、請求項１７記載の画像形成装置において、光沢度を測定する手段から得られた情報を元に第２無色透明トナー画像形成手段の第２の無色透明トナーの付着量を制御することを特徴とする。

請求項１９記載の発明は、請求項１７記載の画像形成装置において、光沢度を測定する手段に校正機構を持ち、印刷中に光沢度計の校正を行うことを特徴とする。

本発明によれば、高光沢化手段によって画像全体の光沢が一様に高光沢になっても、第２クリアトナー画像形成手段で低光沢化したい部分に第２のクリアトナーを付着させ、第２の定着手段で、第２のクリアトナーが低光沢になるように印刷すれば、任意の領域を低光沢にすることができる。また、第２のクリアトナーの粒径が第１のクリアトナーの粒径より大きいことにより、手で触って触感のある画像をより効果的に作成することができる。さらに、これらの画像を印刷の生産性を落とすことなく作成することができる。

本発明の第一の実施の形態におけるプリンタエンジンの構成について説明する図である。 本発明の実施の形態における第２クリアトナーの付着量とトナーの高さのグラフである。 本発明の実施の形態における第２クリアトナー作像装置と光沢度のグラフである。 本発明の実施の形態における熱発泡トナーの付着量とトナーの高さのグラフである。 本発明の実施の形態における熱発泡トナーの付着量と光沢度のグラフである。 本発明の第七の実施の形態における高光沢化装置の構成について説明する図である。 本発明の実施の形態における用紙ガイドを設ける構成を説明する図である。 本発明の第十二の実施の形態における電圧を印加して抵抗値を計算することについて説明する図である。 本発明の第十三の実施の形態におけるプリンタエンジンの構成について説明する図である。 本発明の第十三の実施の形態における高光沢化装置の構成について説明する図である。 本発明の実施の形態における光沢度計の拡大図である。

以下、本発明の第一の実施の形態について説明する。

図１に、プリンタエンジン１０の構成を示す。各画素のＹＭＣＫ４色トナーの階調画像情報ＹＭＣＫは、従来技術である公知の色トナー画像形成手段としての電子写真方式色トナー画像形成装置２０１に入力され、色トナー画像情報ＹＭＣＫに基づいたＣＭＹＫのトナー像が中間転写ベルト２０７上に形成される。

本実施の形態では色トナー画像形成装置２０１の上流（図中左側）に、さらに無色透明トナーとしてのクリアトナーの画像を形成するクリアトナー画像形成手段としてのクリアトナー画像形成装置２０２を備えており、クリアトナー画像情報に基づいたクリアトナー像が中間転写ベルト２０７上に形成される。従って図中左に向かう用紙パス２０８上の用紙には、用紙面から上側に向かってまず色トナー像が形成され、その上にクリアトナー像が形成される。これらクリアトナー像及び色トナー像は、定着手段としての定着装置２０３によって用紙上に固定され、記録画像が完成する。

色トナー画像形成装置２０１、クリアトナー画像形成装置２０２、及び定着装置２０３は、上述した特許文献１に開示される電子写真記録装置と、ほぼ同様であるため、その一部（現像ユニット及び感光体ドラム、及び定着ユニット）だけを図中に模式的に示した。ただし特許文献１の装置では、感光体ドラム上のトナー像を直接用紙に転写する構成だが、本実施の形態では、一旦中間転写ベルト２０７に各色のトナー像を転写し、その後一括して用紙に転写する構成である。従って、用紙上への各色トナー像の転写順序が転写ベルト２０７上とは逆になるため、本実施の形態ではクリアトナー画像形成装置２０２が、転写ベルト２０７上の最上流に位置する。

本実施の形態では、定着装置２０３の直後に冷却剥離原理を用いた高光沢化手段としての高光沢化装置２０４を備え、これによって記録画像全面が高光沢化される。この高光沢化装置２０４に関しても、上述した特許文献２に開示される従来装置と同様であるため、その一部のみを図中に模式的に示した。

さらに本実施の形態では、高光沢化装置２０４の直後に第２クリアトナー画像形成手段としての第２クリアトナー画像形成装置２０５を備えており、第２クリアトナー画像情報に基づいた第２クリアトナー像が用紙パス２０８上の用紙上に転写され、最後に第２定着手段としての第２定着装置２０６によって第２クリアトナー像が用紙上に固定され、全工程が終了する。

第２クリアトナー画像形成装置２０５、及び第２定着装置２０６は、やはり上述した特許文献１に開示される電子写真記録装置とほぼ同様であるため、その一部を図中に模式的に示した。ただし、ここではクリアトナーだけの単色であるため、転写ベルト２０７は必要とせず、上述した特許文献１にあるような、感光体ドラムから用紙に直接に転写する構造になっている。

本発明は、写真画像と低光沢画像、又は、写真画像と立体形状を持つ画像が同一画像内にある場合の画像作成についての発明である。まず、写真画像の作成方法について詳しく説明を行う。

まず、色画像の情報に基づいて色トナー画像形成装置２０１にて画像を作成する。この時、高光沢化装置にて全面を写真画質にするために画像の無い部分にクリアトナー画像形成２０２で画像を作成する必要がある。高光沢化装置２０４の原理は用紙上にあるトナーを一度融解し、その後、鏡面性の高いベルトにて表面を鏡面化することによって、写真光沢を出すために、クリアトナー画像形成２０２にて色トナーの乗っていない部分に作像しなければならない。

また、画像表面の鏡面化を行うのにトナーの粒径は色トナーと同じ大きさの方が表面を平滑にしやすいため、クリアトナーの粒径は色トナーの粒径と同じとしたほうが好ましい。クリア画像形成装置２０１と２０２、及び、高光沢化装置２０４だけでは、立体形状を作成する場合は、写真光沢を行うことができず、逆に写真画像を作成した場合は、立体形状の画像を作成することができないことになる。

そのため、本実施の形態では、第２クリアトナー画像形成装置２０５を使用する。
次に立体形状の必要な部分を第２クリアトナー画像形成装置２０５にて印刷について説明する。

ここで本実施の形態では、クリアトナー画像形成装置２０２で用いたトナーよりトナーの粒径が大きいクリアトナーを用いる。クリアトナー画像形成装置２０２で用いられるクリアトナーは、上述したように色トナーの粒径と同じ大きさが望ましい。なお、色トナーは、もともと手で触ったときに触感が無いほうが好まれるため、粒径をそれほど大きくすることができない。そのため、第２クリアトナー画像形成に第１のクリアトナーと同じ粒径のものを使用した場合、手で触ったときの触感が十分に得ることができないという問題が起きる。また、色トナー画像形成装置２０１のように、トナーの粒径が大きいことによる不具合が、（例えば、４色分のトナーを一度に転写、定着を行うためにトナーの粒径が大きすぎると転写不要、定着不良を起こすなど）第２クリアトナー画像形成装置２０５を用いることにより、１色分のトナーで済むため転写、定着に余裕ができ、粒径の大きいトナーを使用することが出来、より効果的な立体画像を形成することが出来る。

以上のように、本画像形成装置を用いることにより、一度、写真調画像を作成してから、もう一度、画像を画像形成装置に通すことなく、画像面内に写真画像とより効果的な立体画像を作成する事が可能となる。

第二の実施の形態
画像形成装置の基本的な構成については、上記した第一の実施の形態と同じであるため省略する。

図２に示すように第２のクリアトナーの付着量とトナーの高さは関係があり、第２クリアトナー画像形成装置２０５でのクリアトナーの付着量を変えることにより、触感の出したい画像をユーザーの希望に合った任意の高さを持った立体画像を作成することが可能である。より高い立体画像が必要なときは付着量を大きくすることにより実現し、触感が必要ない場合は付着量を落とすことによって、触感を落とすことができる。

以上のように、第２クリアトナーの付着量を変化させることにより、トナーの高さを自由に変更することができ、その結果、ユーザーの希望に沿った立体画像を形成することが可能となる。

第三の実施の形態
画像形成装置の基本的な構成については、上記した第一の実施の形態と同じであるため省略する。

図３に示すように第２のクリアトナーに与える定着温度と画像光沢には関係があり、第２クリアトナー画像形成装置２０５での定着温度を変えることにより、低光沢にしたい部分の光沢を任意の光沢度に調整することができる。

以上のように、第２クリアトナーに与える定着温度を変化させることにより、光沢を自由に変更することができ、その結果、ユーザーの希望に沿った立体画像を形成することが可能となる。

第四の実施の形態
画像形成装置の基本的な構成については、上記した第一の実施の形態と同じであるため省略する。

本発明は、写真画像と低光沢画像、又は、写真画像と立体形状を持つ画像が同一画像内にある場合の画像作成についての発明である。まず、写真画像の作成方法について詳しく説明を行う。

まず、色画像の情報に基づいて色トナー画像形成装置２０１にて画像を作成する。この時、高光沢化装置にて全面を写真画質にするために画像の無い部分にクリアトナー画像形成２０２で画像を作成する必要がある。高光沢化装置２０４の原理は用紙上にあるトナーを一度融解し、その後、鏡面性の高いベルトにて表面を鏡面化することによって、写真光沢を出すために、クリアトナー画像形成２０２にて色トナーの乗っていない部分に作像しなければならない。

また、画像表面の鏡面化を行うのにトナーの粒径は色トナーと同じ大きさの方が表面を平滑にしやすいため、クリアトナーの粒径は色トナーの粒径と同じとしたほうが好ましい。クリア画像形成装置２０１と２０２、及び、高光沢化装置２０４だけでは、立体形状を作成する場合は、写真光沢を行うことができず、逆に写真画像を作成した場合は、立体形状の画像を作成することができないことになる。

そのため、本実施の形態では、第２クリアトナー画像形成装置２０５を使用する。次に立体形状の必要な部分を第２クリアトナー画像形成装置にて印刷について説明する。

ここで本実施の形態では、第２にクリアトナーとして、熱発泡トナーを用いる。なぜなら、クリアトナー画像形成装置２０２で用いられるクリアトナーは、上述したように色トナーの粒径と同じが望ましい。なお、色トナーは、もともと手で触ったときに触感が無いほうが好まれるため、粒径をそれほど大きくすることができない。そのため、第２クリアトナー画像形成に第１のクリアトナーものを使用すると手で触ったときの触感が十分に得ることができない。また、点字に必要な文字の高さは３００μm以上必要であり、通常のクリアトナーでは実現が困難であるが、本実施の形態の熱発泡トナーを用いることにより、点字の印刷を行うこともできる。

以上のように、本画像形成装置を用いることにより、一度、写真調画像を作成してから、もう一度画像を画像形成装置に通すことなく、画像面内に写真画像とより効果的な触感のある画像を作成する事ができる。

第五の実施の形態
画像形成装置の基本的な構成については、上記した第一の実施の形態と同じであるため省略する。

図４に示すように第２のクリアトナーとして熱発泡トナーを用いた場合の熱発泡トナーの付着量とトナーの高さは関係があり、付着量が多いほどトナーの高さは高くなる。そのため、第２クリアトナー形成装置でのクリアトナーの付着量を変えることにより、触感の出したい画像をユーザーの希望に合った任意の高さを持った立体画像を作成することが可能である。より高い立体画像が必要なときは付着量を大きくすることにより実現し、触感が必要ない場合は付着量を落とすことによって、触感を落とすことができる。

以上のように、第２クリアトナーの付着量を変化させることにより、触感を自由に変更することができる。

第六の実施の形態
画像形成装置の基本的な構成については、上記した第一の実施の形態と同じであるため省略する。

図５に示すように熱発泡トナーに与える定着温度とトナー高さには関係がある。そのため、第２クリアトナー形成装置での定着温度を変えることにより、トナー高さを任意に変えることができる。特に定着温度を上げることにより、点字印刷を行える３００μm以上の高さを得ることができる。逆に定着温度を低くすることにより、熱発泡トナーを発泡させないこともでき、通常のクリアトナーと同程度の触感にすることができ、画像の高さをユーザーの希望に合わせて任意に変化させることができる。

以上のように、第２クリアトナーに与える定着温度を変化させることにより、画像の高さを自由に変更することができる。

第七の実施の形態
画像形成装置の基本的な構成については、上記した第一の実施の形態と同じであるため省略する。
本実施の形態の高光沢化装置２０４について図６を用いて詳しく説明する。まず、写真画質の印刷について説明する。写真画像の印刷を行う場合、図６のaのようにトナーを再融解させるための加圧ローラ１０２をトナー再融解させる加熱ローラ１０１と接触させた状態で第１の定着装置２０３を通過した用紙を受け取る。そして、用紙上のトナーを過熱ローラ１０１と加圧ローラによって、再融解する。その後、画像表面を鏡面化するために、鏡面になっている冷却剥離ベルト１００に密着させることにより、画像表面を鏡面化する。この時、用紙１０４とベルト１００は、融解したトナーで密着しているため、下から支えが無くても落ちることは無い。また、冷却剥離ベルト１００で用紙を搬送中に冷却剥離ベルト１００の裏から風を当て冷却を行い、画像表面のトナーを固定する。このようにして、写真画像を作成することができる。

次に、画像形成装置で写真画像を印刷しないときについて説明する。写真画像を印刷しないときは、図２のｂのようにトナーを再融解させるための加圧ローラ１０２とトナー再融解させる加熱ローラ１０１を離した状態にして、第１の定着装置２０３を通過した用紙を受け取る。この時、加熱ローラ１０１と加圧ローラ１０２で挟みこんでいないため、用紙の自重で用紙は下に落ちる。その結果、加熱ローラ１０１に用紙上のトナーが接触しないため、トナーが再融解しない。また、自重で落ちた用紙を搬送ベルト１０３で受け、用紙搬送ベルト１０３によって、第２クリアトナー画像形成装置２０５に送られる。

本実施の形態によって、写真画像の印刷と写真画像にしない画像の印刷を交互に行う場合においても、生産性を落とすことなく、また、搬送経路を分けるなどの複雑な機構を使うことなく、画像を作成することができる。従来の写真画像を印刷する場合と低光沢画像が一枚ごとに繰り返し印刷を行いたい場合、用紙搬送経路そのものを変更してしまい、第２のクリアトナー作像装置に、生産性を落とさずに同じ順番で搬送することは困難であったり、また、この後に引き続き印刷または後処理を行う場合、排紙トレイが写真画像と低光沢画像で異なるため、連続して後処理を行うことができないという問題を解決した。

第八の実施の形態
画像形成装置の基本的な構成については、上記した第七の実施の形態と同じであるため省略する。

高光沢化装置２０４から、第２クリアトナー画像形成装置２０５に用紙１０４を搬送する際に用紙が冷め切っておらず、トナーが固まっていない場合、第２クリアトナー画像形成装置２０５の転写部で異常が発生してしまことがある。

写真画像を印刷時は、冷却剥離装置で第２クリアトナー画像形成装置２０５に送られるので、用紙は十分に冷まされているため、問題なく第２クリアトナー画像形成装置２０５で印刷を行うことができるが、写真画像にしない画像の印刷時は、特に冷却する機構が無いため、トナーが固まらない状態で第２クリアトナー画像形成装置２０５に入ってしまう可能性がある。

本実施の形態では、搬送ベルト１０３の裏側から風を当てることにより、写真画像にしない画像の印刷においても、用紙を完全に冷ました状態で第２クリアトナー画像形成装置２０５に送られることが可能になり、安定して印刷を行うことができる。また、この時、冷却の送風の向きは、搬送ベルト１０３に用紙が密着する方向に風を送るものとする。

第九の実施の形態
画像形成装置の基本的な構成については、上記した第七の実施の形態と同じであるため省略する。

写真画像にしない画像の印刷を行う際に高光沢化装置２０４に入る場合は、図６のｂの状態にし、紙の自重によって用紙搬送ベルト１０３に用紙１０４を搬送するのだが、用紙の挙動は、用紙の剛性によって大きく変化する。特に用紙の剛性が高い場合は、用紙が自重に負けず、うまく用紙搬送ベルト１０３に乗らない可能性がある。そこで、本実施の形態では、図７に示すように用紙の剛性によって上下に動く用紙ガイド１０５を設けることによって、用紙の剛性によらず、安定して、用紙搬送ベルト１０３に用紙が送られるようにする。

用紙の剛性が高い場合は、用紙ガイド１０５を大きく下げることにより用紙を加熱ローラ１０１に振れないようにする。また、用紙の剛性が低い場合は、用紙１０４を下に落とさないように、用紙ガイド１０５を下げすぎないようにする。以上の方法により、用紙の剛性に関わらず、常に安定した用紙経路をとって搬送ベルト１０３に用紙を搬送することができる。

第十の実施の形態
第九の実施の形態における用紙の剛性は、環境や用紙の紙厚によって大きく変わる。一般的には、紙厚が厚く、乾燥した条件において、剛性は高くなり、逆に紙厚が薄く、湿った環境においては、剛性は低くなる。そのため、これらの条件を用紙が高光沢化装置２０４を通過する前に色トナー画像形成装置から取得して、その結果に基づいて用紙ガイド１０５の上下の移動量を決定することによって、常に安定した用紙経路をとって搬送ベルト１０３に用紙を搬送することができる。
例えば、用紙トレイに湿度センサを設けて、印刷中の湿度を測定する。また、紙厚の情報に関しては、用紙トレイにセットした用紙の厚さ情報をユーザーが装置本体に入力する。そして、紙厚と湿度と用紙ガイド移動量との関係を示すテーブルが予め装置本体の情報記録媒体に記憶されていて、そのテーブルに基づいて、測定された湿度、設定された紙厚から移動量を決定すること等であってよい。

第十一の実施の形態
第九の実施の形態における用紙の剛性は、環境や用紙の紙厚によって大きく変わる。一般的には、紙厚が厚く、乾燥した条件において、剛性は高くなり、逆に紙厚が薄く、湿った環境においては、剛性は低くなる。用紙の剛性の値を取得するために用紙の含水率を測定する。用紙の含水率と用紙の剛性の間には、一般的には次のような関係がある。用紙の含水率が低いほど用紙の剛性は高くなり、逆に用紙の含水率が高いほど用紙の剛性は低くなる。用紙が高光沢化装置２０４を通過する直前に用紙の含水率を測定し、その結果と用紙の厚さの情報から、用紙ガイド１０５の上下の移動量を決定することによって、常に安定した用紙経路をとって搬送ベルト１０３に用紙を搬送することができる。
含水率の測定方法として、例えば、後述する電気抵抗率から求める方法が挙げられる。

第十二の実施の形態
第九の実施の形態における用紙の剛性の情報を取得するために用紙の電気抵抗率を測定する。用紙の電気抵抗率が高いほど、用紙の含水率は低くなり、用紙の含水率が低いほど、用紙の剛性は高くなる。そのため、用紙の電気抵抗を測定することにより、用紙の剛性を推定することが可能になる。また、含水率を測定するより測定が容易である利点がある。

用紙が高光沢化装置２０４を通過する直前に用紙の電気抵抗率を取得し、その結果と用紙の厚さの情報から、用紙ガイドの上下の移動幅を決定することによって、常に安定した用紙経路をとって搬送ベルト１０３に用紙を搬送することができる。
図８に示すように電圧を印加して抵抗値を計算する。図８を参照すると、電圧を印加するローラ（図８の上側のローラ）は、どの用紙幅の紙がきてもローラ長手方向全領域が用紙に接するような長さに設定する。なぜならローラの長手方向の幅が、通過する紙より長かった場合、ローラと用紙搬送ローラが直接接触してしまうので、正しい用紙の抵抗が測定出来ないからである。印刷中に電圧を印加し、そのときの電流値を測定することによって、抵抗値を測定する。装置の設置場所は、定着装置と冷却剥離との間に設ける。

第十三の実施の形態
図９に、本実施の形態のプリンタエンジンの構成を示す。画像形成装置の基本的な構成については、図１に示す、上記した第一の実施の形態と同じであるため重複する説明は省略するが、高光沢化装置の出口部分に用紙の両面の光沢度を同時に計れる光沢度計２１１を設置した点で相違する。

本実施の形態の高光沢装置について図１０を用いて詳しく説明する。
まず、写真画質の印刷について説明する。
写真画像の印刷を行う場合、図１０のaのようにトナーを再融解させるための加圧ローラ１０２をトナー再融解させる加熱ローラ１０１と接触させた状態で第1定着２０３を通過した用紙を受け取る。そして、用紙上のトナーを前記過熱ローラ１０１と加圧ローラによって、再融解する。その後、画像表面を鏡面化するために、鏡面になっている冷却剥離ベルト１００に密着させることにより、画像表面を鏡面化する。この時、用紙１０４とベルト１００は、融解したトナーで密着しているため、下から支えが無くても落ちることは無い。また、冷却剥離ベルト１００で用紙を搬送中に冷却剥離ベルト１００の裏から風を当て冷却を行い、画像表面のトナーを固定する。このようにして、写真画像を作成することができる。

しかしながら、この写真画像を両面に印刷しようとした場合、裏面を写真調画像にするために前記高光沢化装置にて、裏面のトナーを再融解する必要がある。その際に、先に写真調画像を作像していたオモテ面のトナーも溶かしてしまい、その結果、オモテ面の写真画像の光沢度が落ちてしまい、裏面の写真調画像と光沢度差が生じてしまう。これらの光沢度、若しくは、光沢度差は環境、前記高光沢化装置の冷却剥離ベルト１００の劣化等によって変化しないのであれば、事前にオモテ面、裏面の光沢度差がなくなるように加熱ローラ１０１を調整しておけばよいが、実際は、環境、前記高光沢化装置の冷却剥離ベルト１００の劣化等によって光沢度は変化してしまう。さらに、高付加価値印刷を行う画像形成装置は、大量に印刷を行うことが多いため、従来の技術では印刷のはじめと最後で光沢差が起きてしまう可能性があり、安定した画像を得ることが困難である。

そこで、本実施の形態では、前記高光沢化装置の出口部分に用紙の両面の光沢度を同時に計れる光沢度計２１１を設置することにより、印刷中の両面の光沢度差を検出することができるようにした。その結果、印刷中に徐々に光沢度差が変化した場合、その差を無くすように、加熱ローラ１０１の温度調整することにより、印刷のはじめから、終わりまで常に安定した写真画像を得ることができる。

光沢度は、ＪＩＳ Ｚ８７４１に記載されている条件に沿った装置を用いて測定を行う。
なお、測定角度は、写真調画像は光沢度が高いため、θ＝20で行うことが望ましい。
測定機を用紙の表裏が測れるように設置する。
両面の光沢度の差がでてきた場合の具体的な加熱ローラの温度調整方法については、光沢度の調整は下げる方向であってよい。片面印刷の場合は、トナーが充分に再融解する温度領域で使用するので、その状態から、さらに光沢を上げることは困難であるので、オモテ面と裏面の光沢差ができた場合、オモテ面の光沢度が落ちるので、裏面の光沢度をオモテ面に合わせる方向で、加熱ローラの温度を下げる、冷却能力を落とすなどして鏡面性が得られないようにする。
両面の光沢度の差について、所定のしきい値を予め設定しておき、光沢度差がその閾値を超えた場合に、制御を入れることであってよい。

第十四の実施の形態
画像形成装置の基本的な構成については、前記第十三の実施の形態と同じであるため省略する。
前記第十三の実施の形態では、両面の光沢度差を無くすのに加熱ローラ１０１の温度調整を行ったが、前記高光沢化装置を用いて、光沢度を変化させるのに異なる手段がある。
前記高光沢化装置では、一度固まったトナーを加熱ローラ１０１にて、トナーの再融解を行い、表面が鏡面に近い冷却剥離ベルト１００に融解した画像を押し付け冷却することによって、冷却剥離ベルト１００の鏡面性をトナーにならわせ、写真調画像を得ることができる。ここで、冷却ベルトでの冷却が充分に行われない場合、トナーがベルトの鏡面性にならう前に剥離してしまうので、画像面に充分な光沢が得られないことが知られている。そこで、前記光沢度計で測定した結果、印刷中に両面の光沢度差が出てきた場合、冷却ベルト１００を冷却する冷却ファン１０５の冷却能力を調整することによって、光沢度差を無くすようにすることができる。
また、この制御方式では、加熱ローラ１０１の温度調整と違いオモテ面の画像に影響を与えないで裏面の光沢度が制御することができる。

第十五の実施の形態
画像形成装置の基本的な構成については、前記第十三の実施の形態と同じであるため省略する。写真調画像を用いる印刷としては、カタログやダイレクメールなどがあり、これらは、一般に大量印刷を行うため、生産性を落とさずに印刷を行う必要がある。前記第十三の実施の形態、前記第十四の実施の形態において、このような大量印刷を行う場合、印刷の度に光沢度による計測を行うことと、印刷が長時間に及ぶために、光沢度の校正を行う必要がある。光沢度の校正を行うためには、印刷を止める必要があり、印刷の生産性が落ちる。
そこで、本実施の形態では、校正版３０２（光沢度計３０１）を図１１のように設置することにより、印刷中においても紙間にて校正を行うことが可能となり、印刷の生産性を落とすことなく印刷を行うことができる。校正版３０２は、校正を行うときは、用紙が通過する位置に移動し、印刷中は用紙の搬送の邪魔にならない位置に退避可能なように設置されている。

第十六の実施の形態
画像形成装置の基本的な構成については、前記第十三の実施の形態と同じであるため省略する。
第２クリア画像形成装置２１０を用いて、高光沢化装置２０９で作成した全面写真調光沢画像の任意の部分を低光沢化にする場合に、最終的に低光沢にする部分についても、一度、色トナー画像形成装置のクリアトナーを作像し、高光沢化装置２０９で写真調画像を作った上で、第２クリア画像形成装置２１０を用いて低光沢化を行う。
これは、低光沢部に第１のクリアトナーを作像しないで、高光沢化装置２０９を通した場合、クリアトナーを作像していない部分の光沢度が、どのように変化するがわからない。その状態で、第２クリアトナー画像形成装置で印刷を行っても、狙いの光沢度になるかわからない。そのため、一度、画像部全面を写真調画像にしなければならなかった。しかし、本来、第１のクリアトナーが必要ない部分にも使われているため、印刷コストが上がってしまうという課題がある。
そこで、本実施の形態では、前記高光沢化装置の出口部分に画像部全面の光沢度測定できる光沢度計２１１を設置することにより、低光沢部にしたい部分の光沢度を事前に測定することが可能となる。光沢度測定結果に基づいて、低光沢部が所望の光沢になるように第２クリア画像形成装置の定着温度を調整することで、第１のクリアトナーを使わずに安定して、低光沢部を作成することができる。
光沢度計をライン上に複数並べることによって全面の光沢度を測定できる。

第十七の実施の形態
画像形成装置の基本的な構成については、前記第十六の実施の形態と同じであるため省略する。前記第十六の実施の形態では、第２クリア画像形成装置の定着温度の調整を行ったが、光沢度を変化させるのに異なる手段がある。
また、低光沢化したい部分が２箇所以上あり、それぞれの目標とする光沢度が異なる場合、前記第十六の実施の形態のように定着温度を変更するだけで、実現することは困難である。
そこで、本実施の形態では、光沢度計２１１にて測定した光沢度のデータをもとに、第２クリアとナー画像形成装置の第２クリアトナーの付着量をそれぞれの低光沢部に適した付着量になるように調整を行う。低光沢部でも、比較的光沢が高い部分には、クリアトナーの付着量を多くし、逆に、低光沢にしたい部分には、クリアトナーの付着量を低くすることによって、複数の低光沢部に対応して画像を作成することができる。

第十八の実施の形態
画像形成装置の基本的な構成については、前記第十六の実施の形態と同じであるため省略する。
写真調画像を用いる印刷としては、カタログやダイレクメールなどがあり、これらは、一般に大量印刷を行うため、生産性を落とさずに印刷を行う必要がある。前記第十六の実施の形態、前記第十七の実施の形態において、このような大量印刷を行う場合、印刷の度に光沢度による計測を行うことと、印刷が長時間に及ぶために、光沢度の校正を行う必要がある。光沢度の校正を行うためには、印刷を止める必要があり、印刷の生産性が落ちる。
そこで、本実施の形態では、校正版３０２（光沢度計３０１）を図１１のように設置することにより、印刷中においても紙間にて校正を行うことが可能となり、印刷の生産性を落とすことなく印刷を行うことができる。

以下、各請求項ごとの効果を記載する。

請求項２によれば、第２のクリアトナーの粒径が第１のクリアトナーの粒径より大きいことにより、手で触って触感のある画像をより効果的に作成することができる。さらに、これらの画像を印刷の生産性を落とすことなく作成することができる。

請求項３によれば、第２のクリアトナーの付着量を任意に変更することによって任意の高さで触感のある画像を作成することができる。また、第２のクリアトナーの付着量を低くすることにより、触感を無くした状態で、画像の光沢だけを落とし、画像面内に写真画像と低光沢画像を生産性を落とすことなく作像することが可能となる。

請求項４によれば、第２のクリアトナーに発泡剤が含まれていることにより、通常のトナーでは作成が困難な点字をつくることも可能である。そのため、手で触って触感のある画像をより効果的に作成することができる。さらに、これらの画像を印刷の生産性を落とすことなく作成することができる。

請求項５によれば、熱発泡クリアトナーの付着量を任意に変更することによって任意の高さで触感のある画像を作成することができる。また、熱発泡クリアトナーの付着量を低くすることにより、触感を無くした状態で、画像の光沢だけを落とし、画像面内に写真画像と低光沢画像を生産性を落とすことなく作像することが可能となる。

請求項６によれば、熱発泡クリアトナーの定着温度を任意に変更することによって任意の高さで触感のある画像を作成することができる。

請求項７によれば、低光沢、或いは、立体形状の画像を作成する領域と写真画像を行う領域とを区別することにより、低光沢、或いは、立体形状の画像の情報のみを第２クリアトナー画像形成装置に送ることができる。

請求項８によれば、一枚ごとに写真画像と通常画像を交互に印刷した場合でも、写真画像の時は高光沢化装置の冷却剥離を行い、写真画像にしたくない画像を印刷する時は、高光沢化装置のトナーを再融解するための加圧ローラを下ろし、用紙の自重にて冷却剥離ベルトと接触させずに用紙搬送ベルトにて搬送して、第２クリアトナー画像形成装置に送られるので、写真画像と写真画像にしたくない画像が混在した印刷を、印刷の生産性を落とすことなく行うことが可能となる。

請求項９によれば、写真画像にしたくない画像を印刷する時に、この後の第２クリアトナー作像装置に用紙が送られるときに、用紙を十分に冷まして送ることができるので、トナーが完全に固まっているので安定して第２クリアトナー画像形成装置で印刷を行える。

請求項１０によれば、用紙の剛性によらず、用紙を安定して用紙搬送ベルトに移すことができる。

請求項１１によれば、印刷時の環境による用紙剛性の変化を検知できるので、用紙を安定して用紙搬送ベルトに移すことができる。

請求項１２によれば、高光沢化装置に用紙が送られる前に用紙含水率を測定することによって、用紙を安定して用紙搬送ベルトに移すことができる。

請求項１３によれば、高光沢化装置に用紙が送られる前に用紙抵抗を測定することによって、用紙を安定して用紙搬送ベルトに移すことができる。

請求項１４によれば、高光沢化手段によって画像全体の光沢が一様に高光沢にし、第２クリアトナー画像形成手段で低光沢化したい部分に第２のクリアトナーを付着させ、第２の定着手段で、第２のクリアトナーが低光沢になるように定着すれば、任意の領域を低光沢にすることができる。その面積比率を調節することで、低光沢から高光沢まで連続した光沢度を実現できる。また、前記高光沢化手段の出口部分に両面の光沢度が同時に測れる光沢度計を設置することによって、写真調画像を両面印刷で行った際の光沢度を測定することが可能となる。その結果、環境の変化、若しくは、前記高光沢化手段の部品の経時劣化によっておきる両面の画像の光沢度の差を検知することができ、その差を無くすように、前期高光沢化装置におけるトナーの再融解を行うローラの温度を調節して、常に安定して両面の光沢度差がない写真調画像を提供することが可能となる。
従来の高付加価値印刷を行う画像形成装置は、大量に印刷を行うため、安定して印刷を行うことも重要であり、印刷中に画像の光沢度が変化しないことが望まれる。また、前期冷却剥離装置にて用紙の両面を写真調光沢にした場合、最初に写真調画像にした面の光沢度が裏面の画像を写真調にする時に落ちてしまい、印刷のオモテ面とウラ面で光沢度にバラツキが出てしまう。
印刷用紙の光沢度によっても、画像の光沢度がばらつくため、従来技術では、用紙光沢に応じて印刷条件を調整しているが、用紙の光沢度の情報だけでは、画像形成装置の部材、環境などによるトナーの状態の変化等によって引き起こされる画像の光沢度の変化に対応することが出来ない。
そこで、低光沢から高光沢まで広範囲に光沢再現が可能で、両面の写真調画像の光沢差をなくし、さらに大量に印刷を行っても、安定して前記光沢範囲内で指定された任意の光沢を再現することが可能な画像形成装置が求められていた。

請求項１５によれば、環境の変化、若しくは、前記高光沢化手段の部品の経時劣化によっておきる両面の光沢度に差を検知することができ、前記高光沢化装置のトナーの冷却温度を調節することにより、両面の光沢度差を無くし、常に安定して両面の光沢度差がない写真調画像を提供することが可能となる。

請求項１６によれば、大量印刷中に前記高光沢化装置に取り付けた校正板にて、印刷を行いながら、光沢度計の校正を実行するので、印刷の生産性を落とすことがなく、安定して印刷を行うことができる。

請求項１７によれば、高光沢化手段によって写真調画像が得られ、第２クリアトナー画像形成手段で低光沢化したい部分に第２のクリアトナーを付着させ、第２の定着手段で、第２のクリアトナーが低光沢になるように定着すれば、任意の領域を低光沢にすることができる。さらに、前記高光沢化手段に設置している光沢度計で全面の光沢度を測定できることにより、低光沢にしたい部分の光沢度を第２クリアトナー画像形成手段で印刷を行う前に知ることができるため、その結果をもとに、第２クリアトナー画像形成手段の定着温度を調整することによって、低光沢にしたい部分に所望の光沢度が得られるようにできる。また、低光沢部分に第1のクリアトナーを作像しなくて済むことから印刷コストを低減することができる。

請求項１８によれば、低光沢にしたい部分の光沢度を第２クリアトナー画像形成手段で印刷を行う前に知ることができるため、その結果をもとに、第２クリアトナーの付着量を調整することにより、低光沢にしたい部分に所望の光沢度が得られるようにできる。また、低光沢部分に第1のクリアトナーを作像しなくて済むことから印刷コストを低減することができる。

請求項１９によれば、大量印刷中に前記高光沢化装置に取り付けた校正板にて、印刷を行いながら、光沢度計の校正を実行するので、印刷の生産性を落とすことがなく、安定して印刷を行うことができる。

なお、上述する各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更実施が可能である。

１０ プリンタエンジン
１００ 冷却剥離ベルト
１０１ 加熱ローラ
１０２ 加圧ローラ
１０３ 搬送ベルト
１０４ 用紙
１０５ 用紙ガイド
２０１ 電子写真方式色トナー画像形成装置
２０２ クリアトナー画像形成装置
２０３ 定着装置
２０４ 高光沢化装置
２０５ 第２クリアトナー画像形成装置
２０６ 第２定着装置
２０７ 中間転写ベルト
２０８ 用紙パス
２０９ 接離機構
２１０ 第２接離機構
２１１ 光沢度計
３０２ 校正板

特開平９−２００５５１号公報 特開２００７−１６３９０２号公報 特開２００３−０９１０９５号公報

Claims (19)

1. 互いに色が異なる複数の有色トナーの少なくとも一つを用いて色トナー画像を記録媒体上に形成する色トナー画像形成手段と、
   前記色トナー画像の上に無色透明トナー画像を形成する無色透明トナー画像形成手段と、
   前記記録媒体上の有色トナー及び無色透明トナー画像を一括して定着する定着手段とを備える画像形成装置であって、
   得られた画像を冷却剥離原理を用いてさらに高い光沢の画像にする高光沢化手段と、
   前記有色トナー画像及び／または無色透明トナー画像の上に第２の無色透明トナー画像を形成する第２無色透明トナー画像形成手段と、
   前記第２の無色透明トナー画像を定着する第２の定着手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第２の無色透明トナーに前記無色透明トナーの粒径よりも粒径の大きい無色透明トナーを用いることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記第２の無色透明トナーの付着量を変えることを特徴とする請求項１または２記載の画像形成装置。
4. 前記第２の無色透明トナーに熱発泡する無色透明トナーを用いることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
5. 前記熱発泡トナーの付着量を変えることを特徴とする請求項４記載の画像形成装置。
6. 前記第２の定着手段の定着温度を変えることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 写真画像を印刷する領域と低光沢画像、あるいは、立体画像の印刷領域とを判断する手段を有し、前記低光沢画像、あるいは、前記立体画像の印刷を行う領域の情報を前記第２無色透明トナー画像形成手段に送る手段を有することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記高光沢化手段のトナーを再融解するためのローラを接離する機構と、
   写真画像印刷しない時に用紙を搬送するベルトとを備えることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
9. 前記冷却剥離装置において、写真画像印刷しない時に用紙搬送を行う搬送ベルトを冷却する機構を備えることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
10. 写真画像印刷しない時に用紙の剛性によらず、用紙の搬送経路を安定にする機構を備えることを特徴とする請求項８または９記載の画像形成装置。
11. 写真画像印刷しない時に温湿度センサで読み取った温湿度と設定された用紙厚さに応じて用紙の搬送経路を安定にする機構を備えることを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 写真画像印刷しない時に、前記高光沢化手段に用紙が進入する前に含水率計にて用紙の含水率を測定する手段を備え、含水率と設定された用紙厚さに応じて用紙の搬送経路を安定にする機構を備えることを特徴とする請求項８から１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
13. 写真画像印刷しない時に、前記高光沢化手段に用紙が進入する前に用紙の抵抗値を測定する手段を備え、用紙の電気抵抗値と設定された用紙厚さに応じて用紙の搬送経路を安定にする機構を備えることを特徴とする請求項８から１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
14. 前記高光沢化手段の出口部分に画像の両面の光沢度を同時に測定する手段を備え、前記光沢度を測定する手段から得られた情報を元に前記高光沢化手段のトナーを再融解する時の温度を制御することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
15. 前記光沢度を測定する手段から得られた情報を元に前記高光沢化手段の冷却温度を制御することを特徴とする請求項１４記載の画像形成装置。
16. 前記光沢度を測定する手段に校正機構を持ち、印刷中に光沢度計の校正を行うことを特徴とする請求項１４記載の画像形成装置。
17. 前記光沢度を測定する手段が画像領域全体を測定することが可能であり、前記光沢度を測定する手段から得られた情報を元に前記第２無色透明トナー画像形成手段の定着温度を制御することを特徴とする請求項１４記載の画像形成装置。
18. 前記光沢度を測定する手段から得られた情報を元に前記第２無色透明トナー画像形成手段の第２の無色透明トナーの付着量を制御することを特徴とする請求項１７記載の画像形成装置。
19. 前記光沢度を測定する手段に校正機構を持ち、印刷中に光沢度計の校正を行うことを特徴とする請求項１７記載の画像形成装置。

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