JP2015018120A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置において、複数回定着モードが選択された場合に、転写ディフェクトや定着ディフェクトの発生を抑制しつつ、記録媒体上における白色下地層の白色度を高めて色再現性を向上させる。【解決手段】プロセス制御部４０は、白色の色材と白色以外の色材とを記録媒体に一括して転写して定着させる一括定着モード、及び、白色の色材と白色以外の色材とを記録媒体に別々に転写して定着させる複数回定着モードの中から選択されたモードに従い、画像形成部２０を制御する。具体的には、プロセス制御部４０は、一括定着モードでは白色の色材量に関する第１パラメータ値に従って画像形成を制御し、複数回定着モードでは白色の色材量に関する第２パラメータ値に従って画像形成を制御する。第２パラメータ値は第２パラメータ値よりも大きい値である。【選択図】図１

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

トナーやインク等の色材を用いて画像を形成する画像形成装置の中には、白色（Ｗ）トナーや白色インク等を用いるものがある。例えば、透明材や反射率の低い色紙といった記録媒体上に画像を形成する場合、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）等のカラートナーからなるカラー層の下に白色トナーからなる下地層が形成される。つまり、カラー層の下に白色下地層を設けることにより、色再現性の低下が防止又は軽減されている。

白色下地層及びカラー層からなる多層構造を形成する方式（モード）には、白色下地層を構成する白色の色材とカラー層を構成する複数のカラーの色材とを記録媒体上に一括して転写して定着させる「一括定着モード」と、白色下地層を構成する白色の色材とカラー層を構成する複数のカラーの色材とを記録媒体上に別々に転写して定着させる「複数回定着モード」と、がある。前者の一括定着モードでは１回の記録媒体の搬送によってすべての色材について転写定着処理が完結することになるので、それは１パスモードとも称されている。複数回定着モードの内で記録媒体の搬送を２回繰り返しながら白色の色材の転写定着処理とカラーの色材の転写定着処理とを順次実行するモードは、２パスモードとも称されている。

なお、画像形成装置においては、転写ディフェクト（トナーの飛び散り等）や定着ディフェクト（トナーの定着不良等）を防止するためにトナー総量制限値が設けられている。従来、モードに応じてトナー総量制限値を切り替えることまでは行われておらず、トナー総量制限値を超える事態が生じないように、白色の色材の量又はその上限として、モードによらない共通の値が設定されている。白色下地層の白色度は、それを構成する白色の色材の量が多いほど高くなる。よって、良好な色再現性を生じさせるためには、白色下地層を構成する白色の色材の量を増大させるのが望ましいが、従来においては、それが可能な場合であっても制限されている状況にある。

特許文献１には、用紙の不透明度、白色度合い、光沢度等の用紙情報を検出し、その用紙情報に基づき白色トナーの量を制御する画像形成装置が開示されている。

特開２００２−２６８３１８号公報

上述した一括定着モードと複数回定着モードとの間において、画像形成プロセスは異なっている。特に、カラー層を形成する時点での白色下地層の状態はモード間で大きく相違している。しかしながら、従来においては、その点に着目してモード間で各層の形成条件（特に白色の色材の量やその上限）を切り替えることは行われていない。特に複数回定着モードにおいて、転写ディフェクトや定着ディフェクトの発生を防止することを前提として、白色下地層の白色度ひいては色再現性をより向上させることが求められている。

本発明の目的は、白色下地層を構成する白色の色材とカラー層を構成するカラーの色材とを記録媒体に別々に転写して定着させる場合において、転写ディフェクトや定着ディフェクトの発生を抑制しつつ、白色下地層の白色度を高めて色再現性を向上させることにある。

請求項１に係る発明は、記録媒体上に画像を形成する画像形成手段と、白色の色材と白色以外の色材とを記録媒体に一括して転写して定着させる一括定着モード、及び、白色の色材と白色以外の色材とを記録媒体に別々に転写して定着させる複数回定着モードの中から選択されたモードに従い、前記画像形成手段による画像形成を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記一括定着モードが選択された場合には記録媒体上の白色の色材量に関する第１パラメータ値に従って前記画像形成を制御し、前記複数回定着モードが選択された場合には記録媒体上の白色の色材量に関する第２パラメータ値に従って前記画像形成を制御し、前記第２パラメータ値は前記第１パラメータ値よりも大きい値である、ことを特徴とする画像形成装置である。

請求項２に係る発明は、前記第１パラメータ値は、前記一括定着モードにおいて記録媒体上に形成される白色の色材量を指定する値であり、前記第２パラメータ値は、前記複数回定着モードにおいて記録媒体上に形成される白色の色材量を指定する値であり、前記制御手段は、前記複数回定着モードにおいて記録媒体上に形成される白色の色材量が、前記一括定着モードにおいて記録媒体上に形成される白色の色材量よりも多くなるように、前記画像形成を制御する、ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。

請求項３に係る発明は、前記制御手段は、記録媒体の特性に応じて前記一括定着モード及び前記複数回定着モードの中からモードを選択する、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置である。

請求項４に係る発明は、前記画像形成手段は、像保持体を帯電させ、帯電した像保持体に対して画像信号に応じた光を照射して静電潜像を形成し、トナーを含む現像剤によって静電潜像を現像し、現像されたトナー像を記録媒体に転写して定着させることで、記録媒体に画像を形成し、前記制御手段は、前記画像形成手段が前記像保持体の表面に照射する光の強度、前記画像形成手段が前記像保持体の表面を帯電させるときの帯電電位、前記画像形成手段が現像剤によって静電潜像を現像するときの現像電位、及び、前記画像形成手段が前記トナー像を記録媒体に転写させるときに用いる転写電流のうちの少なくとも１つを前記第１パラメータ値又は前記第２パラメータ値に従って制御する、ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置である。

請求項５に係る発明は、前記制御手段は、前記一括定着モードでは前記一括定着モード用の色材総量制限値を超えない範囲内で各色材の色材量を設定し、前記複数回定着モードでは前記複数回定着モード用の色材総量制限値を超えない範囲内で各色材の色材量を設定し、前記一括定着モード用の色材総量制限値よりも前記複数回定着モード用の色材総量制限値の方が大きな値である、ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置である。

請求項１に係る発明によると、モード間で共通のパラメータ値を利用する場合と比べて、複数回定着モードにおいて、白色の色材によって構成される層（白色下地層）の白色度を高めて色再現性が良好になる。

請求項２に係る発明によると、モード間で共通のパラメータ値を利用する場合と比べて、複数回定着モードにおいて白色の色材の量が増大し、白色の色材によって構成される層の白色度を高めて色再現性が良好になる。

請求項３に係る発明によると、記録媒体の特性に適合したモードが選択される。

請求項４に係る発明によると、画像形成手段による各処理を制御することで、各モードにおける色材量が制御される。

請求項５に係る発明によると、モード間で共通の色材総量制限値を利用する場合と比べて、複数回定着モードにおいて、記録媒体上の色材量が増大し、白色度及び色再現性が良好となる。

実施形態に係る画像形成装置の構造の一例を示す図である。 実施形態に係る画像形成部及びプロセス制御部の一例を示す図である。 画像構造体の一例を示す模式図である。 実施形態に係る処理の一例を示すフローチャートである。 白色トナーのトナー重量と白色度との関係を示すグラフである。 画像構造体の一例を示す模式図である。 実施形態及び参考例の評価結果を示す表である。

図１に、本発明の実施形態に係る画像形成装置の一例を示す。画像形成装置１は、画像受付部１０と、画像形成部２０と、ＵＩ部３０と、プロセス制御部４０とを含み、複数の色材を用いて、画像信号に応じた画像を記録紙等の記録媒体上に形成するものである。本実施形態では、色材としてトナーが用いられる。他の色材としてはインク等があげられる。

本実施形態では、画像形成装置１は、一括定着モード及び複数回定着モードの中から選択されたモードに従い、画像を記録媒体に形成する。一括定着モードは、白色（Ｗ）のトナーと白色以外の複数の基本色のトナーとを記録媒体に一括して転写して定着させるモードである。複数回定着モードは、白色（Ｗ）のトナーと白色以外の複数の基本色のトナーとを記録媒体に別々に転写して定着させるモードである。複数回定着モードでは、例えば、画像形成装置１は、白色（Ｗ）のトナーを記録媒体に転写して定着させ、定着後の白色トナー層（白色下地層）上に複数の基本色のトナーを転写して定着させることで、白色トナー層上に複数の基本色トナー層（本層としてのカラー層）を形成する。基本色としては、例えば、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）の４色が用いられる。但し、本発明はこの例に限定されるものではなく、５色以上の色が基本色として用いられてもよい。例えば、オレンジ（Ｏ）、バイオレット（Ｖ）及びグリーン（Ｇ）等の色が本実施形態の基本色に含まれてもよい。以下では、ＣＭＹＫの４色を基本色として説明し、基本色のトナーを「カラートナー」と称することとする。

画像受付部１０は、画像を形成するために与えられた画像信号を受け付け、画像信号を画像形成部２０及びプロセス制御部４０に提供する。画像信号は、画像形成部２０が形成するトナーの色に対応しており、例えば、ＣＭＹＫＷの５色の色成分に分けられた各画素の階調値を含む。

画像形成部２０は、給紙トレイ２１と、画像形成エンジン２２と、中間転写ベルト２３と、２次転写器２４と、定着器２５と、搬送路２６，２７と、検出器２８とを含み、画像受付部１０から供給された画像信号に応じた画像を記録媒体上に形成する。

給紙トレイ２１は、複数枚の記録媒体を収容するものである。給紙トレイ２１に収容された記録媒体は、給紙トレイ２１から一枚ずつ取り出され、２次転写器２４及び定着器２５を経由して排紙口へと繋がる搬送路２６上を順次搬送されるようになっている。

画像形成エンジン２２は、ＣＭＹＫＷの各色の画像信号に応じた各色のトナー像を中間転写ベルト２３に重畳して形成する。

２次転写器２４は、画像形成エンジン２２によって各色のトナー像が重畳形成された中間転写ベルト２３のベルト面と、給紙トレイ２１から搬送路２６経由で搬送されてくる記録媒体とが、転写位置に到達すると、主動ロールの作用によってトナー像を中間転写ベルト２３から記録媒体へと転写する。

定着器２５は、記録媒体に転写されたトナー像を定着する。具体的には、定着器２５は、内部に加熱源を有する加熱ロールと加圧ロールとで搬送路２６を挟むことによって接触領域を形成する。２次転写器２４によるトナー像の転写を経た記録媒体がこの接触領域に移動させられると、定着器２５は、加熱ロールによる加熱作用と加圧ロールによる加圧作用とによってトナー像を記録媒体に定着する。

搬送路２７は、複数回定着モードが実行される場合に使用され、定着後の記録媒体を２次転写器２４まで搬送するための搬送路である。

検出器２８は、記録媒体の表面に検出光を照射し、その反射光の光量を検出し、検出した光量を示す信号をプロセス制御部４０に出力する。検出器２８は、記録媒体を透過する透過光の光量を検出し、検出した光量を示す信号をプロセス制御部４０に出力してもよい。

ＵＩ部３０はユーザインターフェースであり、ユーザによる操作入力を受け付ける受付部と、情報を表示する表示部とを含む。ユーザがＵＩ部３０を操作することで、一括定着モード又は複数回定着モードのいずれかが選択される。もっとも、その選択が自動化されてもよい。この自動化については後述する。ＵＩ部３０は、画像形成装置１の出力モードを示す出力モード信号をプロセス制御部４０に出力する。

プロセス制御部４０は、画像受付部１０から供給された画像信号とＵＩ部３０から供給された出力モード信号とに基づき、画像形成部２０を制御するための制御パラメータを求め、当該制御パラメータに基づき画像形成部２０を制御する。例えば、プロセス制御部４０は、出力モード信号が一括定着モードを示す場合、一括定着モードで画像形成部２０を動作させ、出力モード信号が複数回定着モードを示す場合、複数回定着モードで画像形成部２０を動作させる。制御パラメータは、プロセス制御部４０の図示しないメモリに予め記憶されている。

画像形成エンジン２２は、一例として、イエロー（Ｙ）のトナー像を中間転写ベルト２３に形成するＹ機構、マゼンダ（Ｍ）のトナー像を中間転写ベルト２３に形成するＭ機構、シアン（Ｃ）のトナー像を中間転写ベルト２３に形成するＣ機構、ブラック（Ｋ）のトナー像を中間転写ベルト２３に形成するＫ機構、及び、白色（Ｗ）のトナー像を中間転写ベルト２３に形成するためのＷ機構を含む。一例として、中間転写ベルト２３の上流側から順番に、Ｙ機構、Ｍ機構、Ｃ機構、Ｋ機構及びＷ機構の順番で、各機構が配置されている。

次に、図２を参照して、画像形成エンジン２２及びプロセス制御部４０の詳細な構成について説明する。Ｙ機構、Ｍ機構、Ｃ機構、Ｋ機構及びＷ機構は同じ構成であるから、以下では、それらのうちの１つの機構のみを図２に示して説明する。

画像形成エンジン２２は、周回する感光体ドラム２０１を取り囲むように備えられた、帯電器２０２、電位センサ２０３、露光器２０４、現像器２０５、１次転写器２０６、トナー濃度センサ２０７、クリーナ２０８、レーザードライバ２０９、帯電器電源２１０、現像バイアス電源２１１及び環境センサ２１２を含む。

感光体ドラム２０１は、例えば電荷受容体としてのＯＰＣ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｐｈｏｔｏ Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ：有機光電体）からなる電荷発生層や電荷輸送層を含む２層又は３層の光導電層が導体基板上に積層されることによって形成された像保持体である。感光体ドラム２０１は、図示しない駆動機構によってその中心軸を中心として図に示す矢印Ａの方向（例えば時計周り方向）へ回転させられる。

帯電器２０２は、感光体ドラム２０１の表面を一様に帯電させる一次帯電用のスコロトロンであり、感光体ドラム２０１の表面を予め設定された帯電電位に帯電させる。電位センサ２０３は、矢印Ａ方向に対して帯電器２０２の帯電位置よりも下流側、かつ、現像器２０５の現像位置よりも上流側の感光体ドラム２０１の表面電位を検知するセンサであり、検知した表面電位を示す表面電位信号をプロセス制御部４０に出力する。

露光器２０４は、ポリゴンミラーに向けてレーザー光を照射し、その反射光を感光体ドラム２０１の表面に照射することにより、光導電性により感光体ドラム２０１の表面電位を予め設定された電位まで低下させて静電潜像を形成する。

現像器２０５は、現像剤に含まれているトナーを用いて静電潜像を現像する。このとき、現像器２０５は、プロセス制御部４０による制御に応じた量のトナーを供給する。

１次転写器２０６は、感光体ドラム２０１の表面に形成されたトナー像が、その感光体ドラム２０１の回転に伴って、自身と感光体ドラム２０１とが中間転写ベルト２３を挟む位置（転写位置）に到達すると、そのトナー像を中間転写ベルト２３に転写する。具体的には、１次転写器２０６にはプロセス制御部４０が求めた制御パラメータに応じた大きさの１次転写電流が供給され、それに応じた電位（転写電位）に帯電された主動ロールと、感光体ドラム２０１との電位差によって静電力が発生し、その静電力の作用でトナー像が中間転写ベルト２３に転写される。

トナー濃度センサ２０７は、トナー像が形成された感光体ドラム２０１の表面に検出光を照射し、その反射光の光量に応じてトナー像の濃度を検出し、検出したトナー像の濃度を示す信号を出力する。クリーナ２０８は、感光体ドラム２０１の表面の残留トナーや紙粉を除去する。

レーザードライバ２０９は、プロセス制御部４０が求めた制御パラメータに応じて、露光器２０４が照射する光の強度（露光量）を制御し、感光体ドラム２０１の表面に静電潜像を形成する。

帯電器電源２１０は、感光体ドラム２０１を帯電させるための電力を帯電器２０２に供給する。現像バイアス電源２１１は、現像バイアスを印加させるための電力を現像器２０５の現像ロールに供給する。帯電器２０２及び現像器２０５に供給される電力は、プロセス制御部４０が求めた制御パラメータに応じた電力である。

環境センサ２１２は、画像形成装置１内の温度及び湿度を検出し、検出値を示す温湿度信号をプロセス制御部４０に出力する。

次に、プロセス制御部４０の構成について説明する。プロセス制御部４０は、電位制御部４０１、現像制御部４０２及び転写制御部４０３を含む。

電位制御部４０１は、レーザードライバ２０９、帯電器電源２１０及び現像バイアス電源２１１を制御する。電位制御部４０１は、記録媒体上における単位面積当たりのトナーの量ＴＭＡ（以下、「トナー重量」と称する）を制御するための制御パラメータに基づき各部を制御する。このトナー重量は、一例としてｇ／ｍ^２の単位で表される。

ここで、電位制御部４０１によるトナー重量の制御について説明する。現像時に現像器２０５から感光体ドラム２０１の表面に移るトナーの重量は、感光体ドラム２０１の表面電位と現像器２０５の現像バイアスとの電位差によって決まり、この電位差が小さいほど静電力が小さくなり、トナー重量は少なくなる。例えば、現像バイアス及び帯電電位を一定に維持し、露光量を少なくすると、露光された領域すなわち静電潜像の領域の電位は大きくなるため、静電潜像と現像バイアスとの電位差が小さくなり、トナー重量も少なくなる。また、帯電電位及び露光量を一定に維持し、現像バイアス小さくした場合にも、現像バイアスと静電潜像との電位差が小さくなり、トナー重量は少なくなる。また、露光量及び現像バイアスを一定に維持し、帯電電位を大きくすると、これに応じて静電潜像の電位も高くなるため、静電潜像と現像バイアスとの電位差は小さくなり、トナー重量も少なくなる。このように、露光量、帯電電位及び現像バイアスに応じて、感光体ドラム２０１上のトナー重量が変化する。

電位制御部４０１は、目標とするトナー重量のトナー像が形成されるよう、画像信号に含まれる階調値と出力モードとに応じた各制御パラメータに基づき、レーザードライバ２０９、帯電器電源２１０及び現像バイアス電源２１１を制御する。

現像制御部４０２は、現像器２０５のトナー供給量を制御する。

転写制御部４０３は、画像形成装置１の出力モードに応じた１次転写電流制御信号を１次転写器２０６に供給し、１次転写器２０６に流れる１次転写電流を制御する。これにより、感光体ドラム２０１から中間転写ベルト２３に転写されるトナーの重量が制御される。具体的には、感光体ドラム２０１の表面電位と１次転写器２０６の転写電位とは逆極性であり、１次転写電流が小さくなるほどこれらの間に生じる静電力は小さくなるので、転写されるトナーの重量は減少する（転写率は低くなる）。一方、１次転写電流を大きくするほど、これらの電位差は大きくなるので、中間転写ベルト２３に転写されるトナーの重量は増大する（転写率が高くなる）。

また、図２には図示しないが、プロセス制御部４０は定着制御部を含む。定着制御部は、図１に示す定着器２５の定着ロール温度に基づき、定着器２５の定着温度、定着速度及び定着圧力を制御する。

本実施形態では、プロセス制御部４０は、後に詳述する実験研究結果に基づき、複数回定着モードにおいて記録媒体上に形成される白色トナーのトナー重量を、一括定着モードにおいて記録媒体上に形成される白色トナーのトナー重量よりも多くしている。各モードにおいて、白色トナーの量（又は上限）を規定するために、個々のモード毎に後述するパラメータ値が定められている。プロセス制御部４０は、選択されたモード及び当該モード用のパラメータ値に従って、画像形成部２０の各部を制御する。このようなトナー重量を実現するために、露光量、帯電電位、現像バイアス、トナー供給量及び１次転写電流（転写電位）の各制御パラメータが、出力モード毎にプロセス制御部４０に記憶されている。

例えば、電位制御部４０１は、複数回定着モードにおいて記録媒体上に形成される白色トナーのトナー重量を、一括定着モードにおいて記録媒体上に形成される白色トナーのトナー重量よりも多くしている。具体的には、電位制御部４０１は、画像信号に含まれる階調値と出力モードとに応じた各制御パラメータに従い、レーザードライバ２０９、帯電器電源２１０及び現像バイアス電源２１１を制御する。これらの制御パラメータは、出力モードを示す識別情報に対応付けられて電位制御部４０１の図示しないメモリに予め記憶されている。

また、現像制御部４０２は、複数回定着モードにおいて記録媒体上に形成される白色トナーのトナー重量を、一括定着モードにおいて記録媒体上に形成される白色トナーのトナー重量よりも多くしている。具体的には、現像制御部４０２は、画像信号に含まれる階調値と出力モードとに応じた制御パラメータに従い、現像器２０５のトナー供給量を制御する。この制御パラメータは、出力モードを示す識別情報に対応付けられて現像制御部４０２の図示しないメモリに予め記憶されている。

また、転写制御部４０３は、複数回定着モードにおいて記録媒体上に形成される白色トナーのトナー重量を、一括定着モードにおいて記録媒体上に形成される白色トナーのトナー重量よりも多くしている。具体的には、転写制御部４０３は、画像信号に含まれる階調値と出力モードとに応じた制御パラメータに従い、１次転写器２０６に流れる１次転写電流を制御する。この制御パラメータは、出力モードを示す識別情報に対応付けられて転写制御部４０３の図示しないメモリに予め記憶されている。

なお、複数回定着モードが実行される場合、プロセス制御部４０は、露光量、帯電電位、現像バイアス、トナー供給量及び転写電位（１次転写電流）のすべてのパラメータを制御することで、白色トナーのトナー重量が一括定着モードにおける白色トナーのトナー重量よりも多くしてもよいし、これらのパラメータのうちの少なくとも１つを制御することで、白色トナーのトナー重量を制御してもよい。例えば、１次転写電流のみを変化させても、この電流値に応じた量のトナーが中間転写ベルト２３に転写されるので、記録媒体に形成されるトナーの重量が変化する。

次に、図１及び図３を参照して、一括定着モード及び複数回定着モードにおける画像形成装置１の動作について説明する。図３に、記録媒体（用紙）に形成された画像構造体（各色のトナー層）の一例を模式的に示す。

（一括定着モード）
一括定着モードでは、１回の転写定着プロセス（１パス目のプロセス）が実行される。図１に示すように、画像形成エンジン２２には、一例として、中間転写ベルト２３の上流側から順番に、Ｙ機構、Ｍ機構、Ｃ機構、Ｋ機構及びＷ機構の順番で各機構が配置されているため、一括定着モードが実行されると、画像形成エンジン２２によって、ＹＭＣＫＷの順番で各色のトナー像が中間転写ベルト２３に重畳して転写される。そして、２次転写器２４によって、中間転写ベルト２３から記録媒体にＹＭＣＫＷのトナー像が転写される。これにより、図３の一括定着モード（１パス目）に示すように、記録媒体（用紙）上において白色トナー層が最下層となり、白色トナー層上にカラー層が重畳して形成される。そして、記録媒体に転写されたトナー像は、定着器２５によって定着される。このように、一括定着モードでは、１回の転写定着プロセスで、ＣＭＹＫＷの各色のトナー像が記録媒体に転写されて定着される。

ここで、一括定着モードにおいて、白色の網点面積率がある値のときに記録媒体に形成される白色トナーのトナー重量をトナー重量ａとし、ＣＭＹＫＷ全色のトナー重量の合計の制限値をトナー重量制限値ｂとする。例えば、トナー重量ａは、白色の網点面積率が最大値（１００％）のときに記録媒体に形成される白色トナーのトナー重量に相当する。また、トナー重量制限値ｂは、１回の転写定着プロセスで転写ディフェクトや定着ディフェクトが発生しない値に設定される。一例として、トナー重量ａは４．０ｇ／ｍ^２程度であり、トナー重量制限値ｂは１２．８ｇ／ｍ^２程度である。一括定着モードでは、プロセス制御部４０は、ＣＭＹＫＷ全色のトナー重量の合計が、一括定着モード用のトナー重量制限値ｂを超えない範囲内で、ＣＭＹＫＷ各色のトナー重量を設定し、画像形成部２０による画像形成を制御する。

（複数回定着モード）
複数回定着モードでは、１回目の転写定着プロセス（１パス目のプロセス）と２回目の転写定着プロセス（２パス目のプロセス）とが実行される。１回目の転写定着プロセスでは、画像形成エンジン２２によって、白色のトナー像が中間転写ベルト２３に転写され、２次転写器２４によって、中間転写ベルト２３から記録媒体に白色のトナー像が転写され、定着器２５によって、白色のトナー像が記録媒体に定着される。これにより、図３の複数回定着モード（１パス目）に示すように、記録媒体上に白色のトナー層が形成される。そして、１回目の転写定着プロセスが終了すると、２回目の転写定着プロセスが実行される。２回目の転写定着プロセスでは、画像形成エンジン２２によって、ＹＭＣＫの順番で各色のトナー像が中間転写ベルト２３に重畳して転写される。一方、１回目の転写定着プロセスで白色トナー層が形成された記録媒体は、搬送路２７を経由して２次転写器２４まで戻される。そして、２次転写器２４によって、中間転写ベルト２３から記録媒体にＹＭＣＫのトナー像が転写される。このとき、記録媒体に形成された白色トナー層の上に、ＹＭＣＫのトナー像が転写される。そして、記録媒体に転写されたＹＭＣＫのトナー像は、定着器２５によって定着される。これにより、図３の複数回定着モード（２パス目）に示すように、記録媒体上において白色トナー層が最下層となり、白色トナー層上にカラー層が重畳して形成される。このように、複数回定着モードでは、２回の転写定着プロセスによって、ＣＭＹＫＷの各色のトナー像が記録媒体に転写されて定着される。

ここで、複数回定着モードにおいて、白色の網点面積率がある値のときに記録媒体に形成される白色トナーのトナー重量をトナー重量ｃとし、ＣＭＹＫＷ全色のトナー重量の合計の制限値をトナー重量制限値ｄとする。例えば、トナー重量ｃは、白色の網点面積率が最大値（１００％）のときに記録媒体に形成される白色トナーのトナー重量に相当する。トナー重量制限値ｄは、白色トナーのトナー重量制限値と、カラートナーのトナー重量制限値（カラートナー重量制限値）との合計であり、一括定着モード用のトナー重量制限値ｂよりも大きい（ｄ＞ｂ）。なお、トナー重量ｃは、ａ＜ｃ≦ｂかつｃ＜ｄの条件下で、ユーザによって任意の量に変更されてもよい。複数回定着モードでは、プロセス制御部４０は、ＣＭＹＫＷ全色のトナー重量の合計が、複数回定着モード用のトナー重量制限値ｄを超えない範囲内で、ＣＭＹＫＷ各色のトナー重量を設定し、画像形成部２０による画像形成を制御する。なお、複数回定着モード用のカラートナー重量制限値は、一括定着モード用のトナー重量制限値ｂと等しくてもよい。この場合、複数回定着モード用のトナー重量制限値ｄは、最大で２ｂと等しくなる。プロセス制御部４０は、トナー重量制限値ｂを超えない範囲内で、各カラートナーのトナー重量を設定し、画像形成部２０による画像形成を制御する。一括定着モードにおいては、トナー重量制限値ｂを超えない範囲内でＣＭＹＫＷ５色のトナー重量が設定されるが、複数回定着モードにおいては、トナー重量制限値ｂを超えない範囲内でＣＭＹＫ４色のトナー重量が設定されるので、複数回定着モードにおいては、一括定着モードと比較して、より多くの量のカラートナーが記録媒体上に転写定着され得る。

本実施形態では、複数回定着モードにおける白色トナーのトナー重量ｃは、一括定着モードにおける白色トナーのトナー重量ａよりも多く、トナー重量上限値ｂ以下である（ａ＜ｃ≦ｂ）。すなわち、同じ網点面積率であっても、複数回定着モードにおいて記録媒体に形成される白色トナーのトナー重量は、一括定着モードよりも多くなる。一例として、トナー重量ｃは７．０〜９．０ｇ／ｍ^２である。

例えば、一括定着モードにおいて、ＣＭＹＫＷ各色の網点面積率に応じたトナー重量を実現するための、露光量、帯電電位、現像バイアス、トナー供給量及び１次転写電流の各制御パラメータが、プロセス制御部４０に予め記憶されている。例えば、各網点面積率に対応するＣＭＹＫＷ各色のトナー重量を予め求めておき、各網点面積率に応じたＣＭＹＫＷ各色のトナー重量を実現するための各制御パラメータを、プロセス制御部４０に予め記憶させておく。

また、複数回定着モードにおいて、各カラートナーの網点面積率に応じたトナー重量を実現するための、露光量、帯電電位、現像バイアス、トナー供給量及び１次転写電流の各制御パラメータが、プロセス制御部４０に予め記憶されている。例えば、各網点面積率に対応する各カラートナーのトナー重量を予め求めておき、各網点面積率に応じた各カラートナーのトナー重量を実現するための各制御パラメータを、プロセス制御部４０に予め記憶させておく。また、白色の各網点面積率に応じたトナー重量を実現するための、露光量、帯電電位、現像バイアス、トナー供給量及び１次転写電流の各制御パラメータが、プロセス制御部４０に予め記憶されている。例えば、各網点面積率に対応する白色トナーのトナー重量を予め求めておき、各網点面積率に応じた白色トナーのトナー重量を実現するための各制御パラメータを、プロセス制御部４０に予め記憶させておく。複数回定着モードにおける白色トナーのトナー重量は、同じ網点面積率であっても、一括定着モードにおける白色トナーのトナー重量よりも多い。

次に、図４に示すフローチャートを参照して、画像形成装置１の動作の一例を説明する。ユーザがＵＩ部３０を用いることで出力モードを選択すると、選択された出力モードを示す出力モード信号がＵＩ部３０からプロセス制御部４０に供給され、プロセス制御部４０は、当該出力モード信号に基づき画像形成部２０を制御する。例えば、ユーザによって複数回定着モードが選択された場合（Ｓ０１）、プロセス制御部４０は、白色トナーのトナー重量を、複数回定着モードにおける白色トナーのトナー重量に変更し（Ｓ０２）、画像形成部２０を制御するための制御パラメータを、複数回定着モード用の制御パラメータに変更する（Ｓ０３）。そして、プロセス制御部４０は、１回目の転写定着プロセスにおいて、画像信号に表された白色の網点面積率に対応するトナー重量を実現するための制御パラメータに基づき、画像形成部２０の各部を制御する。これにより、画像形成部２０は、白色トナーを記録媒体に転写して定着させる（Ｓ０４）。そして、プロセス制御部４０は、２回目の転写定着プロセスにおいて、画像信号に表されたＣＭＹＫ各色の網点面積率に対応する各カラートナーのトナー重量を実現するための制御パラメータに基づき、画像形成部２０の各部を制御する。これにより、画像形成部２０は、カラートナーを白トナー層上に転写して定着させる（Ｓ０５）。

一方、ユーザによって一括定着モードが選択された場合、プロセス制御部４０は、画像信号に表されたＣＭＹＫＷ各色の網点面積率に対応する各トナーのトナー重量を実現するための制御パラメータに基づき、画像形成部２０の各部を制御する。これにより、画像形成部２０は、１回の転写定着プロセスで、ＣＭＹＫＷ各色のトナーを記録媒体に転写して定着させる。

以上のように、複数回定着モードが実行される場合、１回目の転写定着プロセスによって記録媒体に形成される白トナーのトナー重量を、一括定着モードによって形成される白トナーのトナー重量よりも多くすることで、記録媒体の白色度が向上し、トナーによる色再現性が向上する。また、複数回定着モードの１回目の転写定着プロセスでは、白色トナーのみを記録媒体に転写して定着させているので、一括定着モードより白色トナーのトナー重量を増大させても、転写ディフェクトや定着ディフェクトの発生が抑制される。

ここで、白色トナーのトナー重量と白色度との関係について説明する。白色度の低い用紙（例えば、薄紙、グレー色の用紙、黒紙等）にカラートナーを形成した場合、白色度の高い用紙にカラートナーを形成した場合と比較して、鮮やかさや明るさ等の色再現性が低下する。この理由は、薄紙や黒紙等では、用紙に入射する光が用紙表面で透過又は吸収されてしまい、用紙からの散乱光が減少して白色度が低下するからである。この対策として、用紙表面に白色トナーを付着させることで、光の透過や吸収が抑制され、白色度が向上する。例えば図５に示すように、白色トナーのトナー重量を増やすと、白色度は向上する。本実施形態では、複数回定着モードにおいて一括定着モードよりも多くの白色トナーが記録媒体に形成されるので、より高い白色度が得られる。

次に、図６を参照して、一括定着モードと複数回定着モードとにおける色再現性について説明する。図６（ａ）に、一括定着モードによって形成された画像構造体（各色のトナー層）の一例を模式的に示し、図６（ｂ）に、複数回定着モードによって形成された画像構造体の一例を模式的に示す。

一括定着モードが実行された場合、白色トナーとカラートナーとが一括して記録媒体に転写されて定着させられるため、図６（ａ）に示すように、カラー層（ＣＭＹＫ）は白色トナー層（Ｗ）に埋め込まれる。この場合、カラー層直下の白色トナー層の厚さが減少するため、色再現性が低下する。一方、複数回定着モードが実行された場合、１回目の転写定着プロセスで白色トナーが記録媒体に転写されて定着させられ、２回目の転写定着プロセスで白色トナー層上にカラートナーが転写されて定着させられる。このように、複数回定着モードでは、１回目の転写定着プロセスで記録媒体上に白色トナー層が形成され、２回目の転写定着プロセスで白色トナー層上にカラー層が形成される。そのため、図６（ｂ）に示すように、白色トナー層（Ｗ）へのカラー層（ＣＭＹＫ）の埋め込みが抑制されるので、白色トナー層の厚さの減少が抑制され、色再現性の低下が抑制される。また、複数回定着モードの１回目の転写定着プロセスでは、白色トナーのみを記録媒体に転写して定着させているので、一括定着モードよりもトナー重量を増大させても、転写ディフェクトや定着ディフェクトの発生が抑制される。すなわち、一括定着モードでは、ＣＭＹＫＷ５色のトナーを一括して記録媒体に転写して定着させるので、５色のトナー重量の合計がトナー総量制限値を超えないように、各色のトナー重量を制御する必要がある。一方、複数回定着モードの１回目の転写定着プロセスでは、白色トナーのみを記録媒体に転写して定着させるので、白色トナーのトナー重量がトナー総量制限値を超えないように、白色トナーのトナー重量を制御すれば済む。そのため、複数回定着モードにおける白色トナーのトナー重量を、一括定着モードにおける白色トナーのトナー重量より多くしても、転写ディフェクトや定着ディフェクトの発生が抑制される。一例として、一括定着モードでは、転写ディフェクトや定着ディフェクトが発生しない白色トナーのトナー重量の上限値は、４〜５ｇ／ｍ^２であるが、複数回定着モードでは、白色トナーのトナー重量が７〜９ｇ／ｍ^２であっても、転写ディフェクトや定着ディフェクトの発生が抑制され、白色度及び色再現性が向上する。

なお、図４に示す例では、ユーザの指示によって画像形成装置１の出力モードが選択されるが、記録媒体の反射率や透過率等の特性に応じて出力モードが自動的に選択されてもよい。例えば、プロセス制御部４０は、検出器２８から光量を示す信号を受けて記録媒体の反射率又は透過率を検知し、反射率又は透過率に応じて出力モードを選択する。具体的には、プロセス制御部４０は、反射率が予め設定された反射率閾値未満の場合、複数回定着モードを実行し、反射率が当該反射率閾値以上の場合、一括定着モードを実行してもよい。または、プロセス制御部４０は、透過率が予め設定された透過率閾値以上の場合、複数回定着モードを実行し、透過率が当該透過率閾値未満の場合、一括定着モードを実行してもよい。記録媒体の反射率が相対的に低い場合又は記録媒体の透過率が相対的に高い場合、白色度及び色再現性を向上させるためには、反射率が相対的に高い記録媒体又は透過率が相対的に低い記録媒体と比較して、より多くの白色トナーが必要となるので、プロセス制御部４０は、複数回定着モードを実行する。一方、記録媒体の反射率が相対的に高い場合又は記録媒体の透過率が相対的に低い場合、反射率が相対的に低い記録媒体又は透過率が相対的に高い記録媒体と比較して、より少ない白色トナーによって白色度及び色再現性が実現されるので、プロセス制御部４０は、一括定着モードを実行する。このように、記録媒体の反射率又は透過率に応じて、複数回定着モード又は一括定着モードを自動的に選択して実行することで、反射率が相対的に低い記録媒体又は透過率が相対的に高い記録媒体については、白色度及び色再現性が向上し、反射率が相対的に高い記録媒体又は透過率が相対的に低い記録媒体については、転写定着プロセスが１回で済むため、生産性が向上する。

また、ユーザが記録媒体の種類をＵＩ部３０によって指定し、プロセス制御部４０は、ユーザによって指定された記録媒体の種類に応じて出力モードを切り替えてもよい。この場合、記録媒体の種類を示す用紙情報が、ＵＩ部３０からプロセス制御部４０に供給され、プロセス制御部４０は、当該用紙情報が示す種類に応じて出力モードを切り替える。記録媒体の種類としては、例えば、高反射率の白紙、グレー紙等の低反射率の用紙、色紙、透明な記録媒体等が該当する。例えば、低反射率の用紙、色紙又は透明な記録媒体がユーザによって指定された場合、プロセス制御部４０は、複数回定着モードを実行する。これにより、低反射率の記録媒体や高透過率の記録媒体が選択された場合、複数回定着モードが実行されて、白色度及び色再現性が向上する。

次に、図７を参照して、実施形態及び参考例１〜３の評価について説明する。参考例１（１パス）は一括定着モードの例に相当する。すなわち、１回の転写定着プロセスで、ＣＭＹＫＷ５色のトナーが記録媒体に転写されて定着させられる。

参考例２（２パス）では、２回の転写定着プロセスが実行される。１回目の転写定着プロセスで、白色トナーが記録媒体に転写されて定着させられ、２回目の転写定着プロセスで、定着後の白色トナー層上にカラートナーが転写されて定着させられる。参考例２では、白色トナーのトナー重量は、参考例１（１パス）における白色トナーのトナー重量と同じである。

参考例３（３パス）では、３回の転写定着プロセスが実行される。１回目の転写定着プロセスで、白色トナーが記録媒体に転写されて定着させられ、２回目の転写定着プロセスで、定着後の白色トナー層上に更に白色トナーが転写されて定着させられ、３回目の転写定着プロセスで、定着後の白色トナー層上にカラートナーが転写されて定着させられる。１回目及び２回目のそれぞれの転写定着プロセスによって記録媒体に形成される白色トナーのトナー重量は、参考例１（１パス）における白色トナーのトナー重量と同じである。

実施形態（２パス）では、本実施形態の複数回定着モードが実行される。すなわち、１回目の転写定着プロセスで、白色トナーが記録媒体に転写されて定着させられ、２回目の転写定着プロセスで、定着後の白色トナー層上にカラートナーが転写されて定着させられる。実施形態（２パス）では、同じ網点面積率であっても、白色トナーのトナー重量は、参考例１〜３における白色トナーのトナー重量よりも多い。

参考例１では、総トナー重量がトナー総量制限値を超えやすくなるので、白色トナーのトナー重量を制限する必要がある。そのため、白色度及び色再現性が低下する。また、参考例２では、白色トナー層へのカラー層の埋め込みが抑制され、白色トナー層の厚さの減少が抑制されるので、参考例１と比較して、白色度及び色再現性が向上する。また、参考例３では、合計２回の転写定着プロセスによって白色トナーが記録媒体に形成されるので、参考例１及び参考例２と比較して、白色度及び色再現性が向上する。しかしながら、参考例３では、合計３回の転写定着プロセスが実行されるので、生産性が低下する。これに対して、実施形態では、１回目の転写定着プロセスによって記録媒体に形成される白色トナーのトナー重量を、一括定着モードによって記録媒体に形成される白色トナーのトナー重量よりも増大させているので、参考例１及び参考例２と比較して、白色度及び色再現性が向上する。また、合計２回の転写定着プロセスで済むため、参考例３と比較して、生産性が向上する。

なお、本実施形態に係る画像形成装置１は、複数回定着モードにおいて３回以上の転写定着プロセスを実行してもよい。例えば、画像形成装置１は、１回目の転写定着プロセスで、白色トナーを記録媒体に転写して定着させ、２回目の転写定着プロセスで、定着後の白色トナー層上に更に白色トナーを転写して定着させ、３回目の転写定着プロセスで、定着後の白色トナー層上にカラートナーを転写して定着させてもよい。このとき、プロセス制御部４０は、１回目及び２回目の転写定着プロセスによって記録媒体に形成される白色トナーのトナー重量が、一括定着モードによって記録媒体に形成される白色トナーのトナー重量よりも多くなるように、画像形成部２０を制御する。このように、白色トナーのトナー重量を一括定着モードよりも増やすとともに、白色トナーの転写定着プロセスの回数を増やすことで、白色度及び色再現性が更に向上する。例えば、プロセス制御部４０は、反射率が低い記録媒体ほど、転写定着プロセスの回数を増やしてもよい。これにより、記録媒体の反射率が相対的に低い場合には、白色度及び色再現性が向上し、記録媒体の反射率が相対的に高い場合には、白色度及び色再現性が向上するとともに生産性の低下が抑制される。

また、カラートナー以外の特色トナーとして、白色トナーの他に、金色トナーや銀色トナー等のメタリックトナーが用いられてもよい。例えば、白色トナーに替えてメタリックトナーを用いて複数回定着モードが実行される場合も、プロセス制御部４０は、メタリックトナーのトナー重量が、一括定着モードにおけるメタリックトナーのトナー重量よりも多くなるように、画像形成部２０の各部を制御する。このように、白色トナーに替えてメタリックトナーが用いられる場合であっても、白色トナーが用いられる場合と同様の効果が得られる。

１ 画像形成装置、１０ 画像受付部、２０ 画像形成部、２１ 給紙トレイ，２２ 画像形成エンジン、２３ 中間転写ベルト、２４ ２次転写器、２５ 定着器、２６，２７ 搬送路、２８ 検出器、３０ ＵＩ部、４０ プロセス制御部、２０１ 感光体ドラム、２０２ 帯電器、２０３ 電位センサ、２０４ 露光器、２０５ 現像器、２０６ １次転写器、２０７ トナー濃度センサ、２０８ クリーナ、２０９ レーザードライバ、２１０ 帯電器電源、２１１ 現像バイアス電源、４０１ 電位制御部、４０２ 現像制御部、４０３ 転写制御部。

Claims (5)

1. 記録媒体上に画像を形成する画像形成手段と、
   白色の色材と白色以外の色材とを記録媒体に一括して転写して定着させる一括定着モード、及び、白色の色材と白色以外の色材とを記録媒体に別々に転写して定着させる複数回定着モードの中から選択されたモードに従い、前記画像形成手段による画像形成を制御する制御手段と、
   を有し、
   前記制御手段は、前記一括定着モードが選択された場合には記録媒体上の白色の色材量に関する第１パラメータ値に従って前記画像形成を制御し、前記複数回定着モードが選択された場合には記録媒体上の白色の色材量に関する第２パラメータ値に従って前記画像形成を制御し、
   前記第２パラメータ値は前記第１パラメータ値よりも大きい値である、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１パラメータ値は、前記一括定着モードにおいて記録媒体上に形成される白色の色材量を指定する値であり、前記第２パラメータ値は、前記複数回定着モードにおいて記録媒体上に形成される白色の色材量を指定する値であり、
   前記制御手段は、前記複数回定着モードにおいて記録媒体上に形成される白色の色材量が、前記一括定着モードにおいて記録媒体上に形成される白色の色材量よりも多くなるように、前記画像形成を制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、記録媒体の特性に応じて前記一括定着モード及び前記複数回定着モードの中からモードを選択する、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記画像形成手段は、像保持体を帯電させ、帯電した像保持体に対して画像信号に応じた光を照射して静電潜像を形成し、トナーを含む現像剤によって静電潜像を現像し、現像されたトナー像を記録媒体に転写して定着させることで、記録媒体に画像を形成し、
   前記制御手段は、前記画像形成手段が前記像保持体の表面に照射する光の強度、前記画像形成手段が前記像保持体の表面を帯電させるときの帯電電位、前記画像形成手段が現像剤によって静電潜像を現像するときの現像電位、及び、前記画像形成手段が前記トナー像を記録媒体に転写させるときに用いる転写電流のうちの少なくとも１つを前記第１パラメータ値又は前記第２パラメータ値に従って制御する、
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、前記一括定着モードでは前記一括定着モード用の色材総量制限値を超えない範囲内で各色材の色材量を設定し、前記複数回定着モードでは前記複数回定着モード用の色材総量制限値を超えない範囲内で各色材の色材量を設定し、
   前記一括定着モード用の色材総量制限値よりも前記複数回定着モード用の色材総量制限値の方が大きな値である、
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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