JP2015041030A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナー消費量を変えることなく、同一紙面内の画質を制御する。
【解決手段】粒径の異なるトナーを２種類以上有し、記録媒体上で最表層に配置するトナー種を選択可能にし、高光沢にしたい場合は最表層に小粒径トナーを、低光沢にしたい場合は最表層に大粒径トナーを、指定した画像領域ごとに配置する事で光沢度を同一紙面内で制御する。
【選択図】図1

Description

本発明は、プリンタや複写機などとされる電子写真方式あるいは静電記録方式の画像形成装置に関する。

一般に、メディアへの出力物には、出力内容に応じた画質が求められており、中でも光沢度は画質を決める大きな要素である。例えば、文字である場合は低光沢度が好まれ、写真である場合は高光沢度が好まれる傾向がある。

出力内容は、同一紙面内において文字のみの場合もあれば、写真のみの場合もあり、また、両者が混在する場合も少なくない。このような場合、文字部には低光沢、写真部には高光沢を付与するというように、同一紙面内で光沢度を部分的に制御することが望まれる。この要望を実現する方法の一つとして、光沢度の異なる複数種のトナーを用いて同一紙面内で選択部分的に光沢度制御を行う技術が提案されている。特許文献1は同系色で形成画像上の光沢度が±20度以上の差がある複数種のトナーを、各トナーの種類ごとにそれぞれ内蔵している。更に、該トナーの種類数と同数の現像器を有する現像手段を具備していることを特徴とする画像形成装置である。トナーの光沢度を変える方法は、樹脂母体の数平均分子量を変える方法、トナーに内添する無機物の種類および、樹脂母体に対する重量部比率を変えることで実現できる。このようなトナーとそれぞれを充填した現像器を有することで、同一形成画像上で同系色の光沢度が異なった部分を有するトナー画像を形成する事が可能である。

特許第2584896号明細書

しかしながら、樹脂母体の数平均分子量を変える方法および、内添剤の種類および重量部比率を変えて光沢度の異なるトナーを製造する方法はトナー種ごとに異なる複数のロット数が必要である。従って、コストがかかるという問題点があった。更に、樹脂母体を変えるとトナーの特性変化や定着マージン減少などの点で使いこなしが難しくなるという問題点もあった。

従って、本発明の目的は、トナー製造工程において生産性を高め、同一紙面内の光沢度を制御する画像形成装置を提供することである。

請求項1の本発明の画像形成装置は、同一色で体積平均粒径が異なる第一のトナーと第二のトナーの少なくとも２種類を有し、画像領域ごとに前記第一のトナーまたは前記第二のトナーを記録媒体上の最表層に配置する事が切替可能なトナー配置切替手段を有することを特徴とするものである。

上記発明によれば、粒径の異なるトナーを各色で２種類以上有し、それらを充填した現像器を光沢データに基づき制御することで、紙媒体上で最表層に配置するトナーの粒径を切替え、同一紙面内における光沢度制御を得ることが出来る。更に、同じロットで製造されたトナーを分級後、通常捨てる平均体積粒径の小さい分級済みトナーを現像剤として用いることで、トナー製造工程における生産性を高めることができる。

実施例１における画像形成装置概要図 データフロー図 画像形成装置拡大図 実施例１におけるトナー層構成例 実施例１における単色画像パターン 実施例２における画像形成装置概要図 実施例２におけるトナー層構成例 実施例２における単色画像パターン

［実施例１］
[画像形成装置の全体構成および動作]
まず、本実施例の画像形成装置の全体構成、データフローおよび動作について説明する。図１の画像形成装置１００は本発明に用いることができる画像形成装置の一例であり、その概略断面図を示す。本実施例の画像形成装置１００は、被転写体の移動方向に沿って複数の画像形成部を有する、所謂、タンデム型の画像形成装置である。

本実施例の画像形成装置１００は、中間転写方式、接触帯電方式、二成分接触現像方式を採用している。画像形成装置１００は、画像情報信号に応じて転写材（例えば、記録用紙、ＯＨＰシート、布など）Ｍに、フルカラー画像を形成する事ができる。

図２にデータフローを示す。画像データは、図１Sに示す画像形成装置本体に設けられた原稿読み取り装置（リーダー部）５１、或いは画像形成装置本体と通信可能に接続されたホストコンピュータやデジタルカメラから送信される。送信された画像データは、不図示の光沢度入力装置に入力される。本実施例の光沢度入力装置は、表示部に画像データを表示し、タッチパネル方式でユーザーが画像データの任意の領域を選択し、その領域の光沢度の指定の入力を受け付ける。光沢度指定の方法としてはこれに限らない。

例えば、紙面内の領域と光沢度の指定が、あらかじめ設定された1つ以上のテンプレートを呼び出す形式でも良い。あるいは画像データを分析し例えば写真領域のような高光沢領域と文字領域のような低光沢領域を自動判別し光沢度を決定する形式などを用いても良い。さらに光沢度入力装置は、画像データとユーザーによる光沢度の指定の入力から、光沢度データを出力する。光沢度データは、画像データに対応する各画素の色情報および光沢度情報を含んでいる。

本実施例では光沢度情報は低光沢、高光沢の２値とした。生成された光沢度データは、図示しない光沢度データ処理装置へ送信される。光沢度データ処理装置は、光沢度データをトナーの色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）および、光沢度（低光沢、高光沢）別に分離処理し、８つの色・光沢度別画像データを生成する。色・光沢度別画像データは、トナーの色と光沢度の指定および画像範囲中の各画素における露光量情報を含んでいる。

色・光沢度別画像データは、画像形成部コントローラへ送信される。
画像形成部コントローラは、色・光沢度別画像データに基づき、感光ドラム３、帯電装置２、露光装置５、現像装置１、クリーニング装置４、または一次転写装置２４を制御し画像形成動作を行う。

画像形成装置１００には、複数の画像形成部として、第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８の画像形成部（画像形成ステーション）Ｐａ、Ｐａ’、Ｐｂ、Ｐｂ’、Ｐｃ、Ｐｃ’、Ｐｄ、Ｐｄ’が、画像送り方向に直列に並置されている。

各画像形成部Ｐａ、Ｐａ’、Ｐｂ、Ｐｂ’、Ｐｃ、Ｐｃ’、Ｐｄ、Ｐｄ’の構成および動作は、使用するトナーの色、トナー種（第一のトナー、第二のトナー）を除いて実質的に同一である。従って、以下、代表図３においてＰａの説明をする。

画像形成部Ｐａには、像担持体である円筒型の感光体、即ち、感光ドラム３ａが設けられている。感光ドラム３ａの周囲には、帯電手段としての帯電装置２ａ、露光手段（情報書き込み手段）としての露光装置５ａ、現像手段としての現像装置１ａが設けられている。また、感光ドラム３ａの周囲には、クリーニング手段としてのクリーニング装置４ａ、一次転写手段としての一次転写装置２４ａが設けられている。一次転写装置２４ａが中間転写ベルト３０の内周に接触して、中間転写ベルト３０を感光ドラム３ａに圧接させ、一次転写部（一次転写ニップ）Ｎ１が形成される。感光ドラム３ａは、図中矢印Ｒ１方向（反時計周り）に回転可能に支持されている。また、中間転写ベルト３０は、図中矢印Ａ方向（時計周り）に周回移動（回転）可能に支持されている。

回転する感光ドラム３ａの表面は、帯電装置２ａによって一様に帯電させられる。帯電した感光ドラム３ａの表面には、露光装置５ａから光が照射される。光の照射強度は、画像形成コントローラによって制御される。

本実施例では、露光装置５ａは不図示の光源装置およびポリゴンミラー等を有する。露光装置５ａは、光源装置から発せられたレーザ光を、ポリゴンミラーを回転させることにより走査し、その走査光の光束を複数の反射ミラーによって偏向する。そして、露光装置５ａは、この光をｆθレンズにより感光ドラム３ａの母線上に集光して露光する。これにより、感光ドラム３ａ上に光沢度データに応じた静電像（潜像）が形成される。

感光ドラム３ａ上の静電像は、現像装置１ａによってトナーが供給され、トナー像として現像される。

被転写体である中間転写体としての無端状の中間転写ベルト３０は、各画像形成部Ｐａ、Ｐａ’、Ｐｂ、Ｐｂ’、Ｐｃ、Ｐｃ’、Ｐｄ、Ｐｄ’の感光ドラム３ａ、３ａ’、３ｂ、３ｂ’、３ｃ、３ｃ’、３ｄ、３ｄ’と一次転写装置２４ａ、２４ａ’、 ２４ｂ、２４ｂ’、 ２４ｃ、２４ｃ’、 ２４ｄ、２４ｄ’との間を通るように、テンションローラ１３、１４、１５によって張架されている。

各感光ドラム３ａ、３ａ’、３ｂ、３ｂ’、３ｃ、３ｃ’、３ｄ、３ｄ’上のトナー像は、一次転写によって中間転写ベルト３０上で重ね合わされ、フルカラーのトナー層を形成する。

一方、中間転写ベルト３０上のトナー像と同期して、転写材カセット１０に収容された転写材Ｍが、中間転写ベルト３０と二次転写手段としての二次転写装置１１との接触部である二次転写部（二次転写ニップ）へ搬送されてくる。

中間転写ベルト３０上のトナー像は、二次転写部において転写材Ｍへ二次転写される。次いで、転写材Ｍは、定着部９にて、加熱、加圧されることにより、その上にトナー像が定着される。その後、転写材Ｍは、記録画像として装置外に排出される。

ところで、一次転写工程後に感光ドラム３上に残留した一次転写残トナー等の少なくとも一部は、廃トナー回収手段としての廃トナー回収装置４により回収される。

一方、中間転写ベルト３０の移動方向Ａにおいて二次転写部より下流（第１の画像形成部Ｐａの一次転写部より上流）には、クリーニング手段であるベルトクリーニング装置２２が設けられている。ベルトクリーニング装置２２は、中間転写ベルト３０の表面に付着した、かぶりトナーや二次転写残トナー等を回収する。本実施例では、ベルトクリーニング装置２２は、クリーニング部材として中間転写ベルト３０に常時当接された巻き取り式のウェブを有する。中間転写ベルト３０上の付着物は、ウェブに拭き取られて清掃される。

[光沢度処理に関する画像形成部の詳細]
次に、本実施例において最も特徴的な光沢度処理に関する画像形成部の詳細について説明する。

不図示の画像形成部コントローラは、入力された色・光沢度別画像データに従い、画像形成を行う画像形成部Ｐを制御する。

第１、第３、第５、第７の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄは、現像装置１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを有し、各現像装置はそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成する。現像装置１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄには、現像剤として、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの非磁性トナー（トナー）と磁性キャリア（キャリア）とが所定の混合比で混合された二成分現像剤として第一のトナーが所定量充填されている。

一方、第２、第４、第６、第８の画像形成部Ｐａ’、Ｐｂ’、Ｐｃ’、Ｐｄ’は、各現像装置１ａ’、１ｂ’、１ｃ’、１ｄ’ を有し、各現像装置はそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成する。現像装置１ａ’、１ｂ’、１ｃ’、１ｄ’には、現像剤として、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの非磁性トナー（トナー）と磁性キャリア（キャリア）とが所定の混合比で混合された二成分現像剤として第二のトナーが所定量充填されている。

本実施例では、第一のトナーで高光沢画像を形成し、第二のトナーで低光沢画像を形成した。

次に、第一のトナーと第二のトナーについて詳しく述べる。

第一のトナーは、第二のトナーより定着後の画像の光沢度が高くなるように選ぶ必要がある。従来、トナーの光沢度を変えるには、樹脂母体の数平均分子量を変える方法、トナーに内添する無機物の種類および、樹脂母体に対する重量部比率を変える方法が知られていた。しかしながら、このような方法はトナーの特性変化や定着マージン減少などの点で使いこなしが難しくなる。更に、トナー種の増大に伴うロット増大という問題があった。そこで、本発明では体積平均粒径のみを変えて光沢度を制御する方法を行う。

トナー粒径の差異による定着画像の光沢度変化のメカニズムは、トナー粒径が小さいほど溶融変形に要する熱量が少なく、溶融変形後のトナー表面がより平滑になりやすいためであると推定している。すなわち、粒径の異なる大小のトナーをそれぞれ紙上に単位面積当たり同等の質量分載せた場合、粒径が小さいトナーの方がトナーで紙が覆われる面積が大きい。且つ紙面に対して水平方向から紙とトナー層の断面を観察した際にはトナー層の高さが低い。

これはあらかじめ粒径の小さいトナーで構成されたトナー層の形状の方が、粒径の大きいものより、定着後のトナー溶融変形後のトナー層形状に近いためであるといえる。従って、同じ定着条件では粒径の小さいトナーで構成されたトナー層のほうが、トナー層表面が平滑になり高い光沢度となる。粒径差の設定に関しては所望の光沢度差が出るように実験的に決定すればよく、本実施例では第一のトナーの体積平均粒径を4μm、第二のトナーの体積平均粒径を6μmとした。

粒度分布については、種々の方法によって測定できるが、本実施例ではコールターカウンターのマルチサイザーを用いて行った。すなわち、測定装置としてはコールターカウンターのマルチサイザーＩＩ型（コールター社製）を用いた。個数分布，体積分布を出力するインターフェイス（日科機製）及びＣＸ−１パーソナルコンピューター（キヤノン製）を接続し、電解液は特級あるいは１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調製する。

測定法としては前記電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を０．１〜５ｍｌ加え、さらに測定試料を２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行い、前記コールターカウンターのマルチサイザーＩＩ型により、アパーチャーとして、１００μｍアパーチャーを用いて測定した。磁性トナー粒子の体積，個数を測定して、体積分布と、個数分布とを算出した。それから重量基準の重量平均径（Ｄ４）を体積分布から求めた。

また、各色の第一のトナーと第二のトナー間で樹脂母体に対する顔料の重量比は同等となるようにした。第一のトナーと第二のトナーの粒径差により色味に差が出てしまう場合は、顔料量を調整することでこれを解消しても良い。

なお、本実施例では、トナー層の単色で載せる第一トナーおよび第二トナーの最大載り量は、0.5mg/cm²としたがこれに限らない。第一のトナーと第二のトナーの最大載り量は、樹脂母体に対する顔料の重量比は同等となるように粒径の異なるトナーを作成した方が生産性が良いため同等であることが望ましい。さらに、トナー消費量を抑えるためには0.3mg/cm²〜0.7mg/cm²の範囲であることが望ましい。

以上のように、第一のトナーと第二のトナーを選択する事で、第一のトナーで高光沢画像を、第二のトナーで低光沢画像を形成する事が出来る。

次に、本実施例における光沢度制御に伴う画像形成動作の説明を行う。

色・光沢別画像データが高光沢を指定する場合、画像形成部コントローラは、第１、第３、第５、第７の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄに、低光沢を指定する場合は、第２、第４、第６、第８の画像形成部Ｐａ’、Ｐｂ’、Ｐｃ’、Ｐｄ’に画像形成命令を出す。

図４に、色・光沢別画像データに基づき中間転写ベルト３０上に形成されるトナー層構成を示す。本実施例では、中間転写ベルト３０上に形成されたトナー層が二次転写部において転写材Ｍ上に転写されるので、転写材Ｍ上のトナー層構成は中間転写ベルト３０上に形成されたトナー層構成と逆順になる。

単色高光沢画像、単色低光沢画像、２次色高光沢画像、２次色低光沢画像、３次色高光沢画像、３次色低光沢画像のトナー層構成とトナー層形成動作の説明を行う。

[単色高光沢画像]
色・光沢別画像データがイエローの高光沢を指定する場合、画像形成部コントローラは画像形成部Ｐａを構成する感光ドラム３ａ、帯電装置２ａ、露光装置５ａ、現像装置１ａ、クリーニング装置４ａ、および一次転写装置２４ａに制御命令を出す。画像形成部Ｐａにおいて、前述した画像形成動作で示した動作が行われ、中間転写ベルト３０上に図４（a）に示すトナー層構成を形成する。

マゼンタ高光沢、シアン高光沢、ブラック高光沢のトナー層構成も同様にして形成される。

[単色低光沢画像]
次に、色・光沢別画像データがイエローの低光沢を指定する場合、画像形成部Ｐａ’が制御され、イエローの高光沢の画像形成時と同じ動作で図４（b）に示すトナー層構成が形成される。マゼンタ低光沢、シアン低光沢のトナー層構成も同様である。

[２次色高光沢画像と２次色低光沢画像]
色・光沢別画像データが２次色レッドの高光沢を指定する場合、まず画像形成部Ｐａにて中間転写ベルト３０上にイエローの第一トナーが層形成される。その上に重ねて画像形成部Ｐｂによってマゼンタの第一トナーが層形成され、２次色レッドのトナー層が形成される。２次色グリーンの高光沢の場合は、画像形成部Ｐａおよび画像形成部Ｐｃが動作し、中間転写ベルト３０上にトナー層が形成される。また２次色ブルーの高光沢の場合は、画像形成部Ｐｂおよび画像形成部Ｐｃが動作する事で中間転写ベルト３０上にトナー層が形成される。２次色レッド、グリーン、ブルーの低光沢も同様で、それぞれ画像形成部Ｐａ’および画像形成部Ｐｂ’、 画像形成部Ｐａ’および画像形成部Ｐｃ’、 画像形成部Ｐｂ’ および画像形成部Ｐｃ’が動作し、トナー層が形成される。

[３次色高光沢画像と３次色低光沢画像]
最後に３次色の場合であるが、高光沢画像の場合、画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃが順次動作し中間転写体３０上に重ねてトナー層を形成し、低光沢画像の場合は、画像形成部Ｐａ’、 Ｐｂ’、 Ｐｃ’が動作する。

[同一面内で光沢度を変える方法]
次に、[同一面内で光沢度を変える方法]の一例を示す。

図５に本実施例で、第一トナーと第二トナーで形成した単色画像パターンを示す。転写材の普通紙オフィスプランナーCS８１４(商品名,81.4g/m²紙）上にそれぞれ載り量が0.5mg/cm²であるシアン第一トナーで高光沢画像の帯（Ａ）、シアン第二トナーで低光沢画像の帯（Ｂ）を形成した。トナー載り量は、（Ａ）、（Ｂ）ともに0.5mg/cm²である。前記未定着パターンを矢印Ｄの方向から定着器９へ通紙し定着した。定着部９における定着部材の温度は120℃と150℃の２水準で定着を行った。定着後の画像を日本電色工業社製のGloss Meter VG2000にて、画像の帯の長手方向に３箇所ずつ60°光沢を測定した。測定の結果、光沢度は定着温度120℃の時、（Ａ）は10、（Ｂ）は5、定着温度が150℃の時、（Ａ）は20、（Ｂ）であった。

以上、本実施例１によれば、第一のトナーおよび第二のトナーを用いてトナー層を形成する事で、同一紙面内で部分的に任意の領域で光沢度を制御することができた。

［実施例２］
[画像形成装置の全体構成および動作]
まず、本実施例の画像形成装置の全体構成、データフローおよび動作について説明する。図６の画像形成装置１００は本発明に用いることができる画像形成装置の一例であり、その概略断面図を示す。本実施例の画像形成装置１００は、被転写体の移動方向に沿って複数の画像形成部を有する、所謂、タンデム型の画像形成装置である。

本実施例の画像形成装置１００は、実施例１と同様に中間転写方式、接触帯電方式、二成分接触現像方式を採用している。画像形成装置１００は、画像情報信号に応じて転写材（例えば、記録用紙、ＯＨＰシート、布など）Ｍに、フルカラー画像を形成する事ができる。図２にデータフローを示す。画像データは、図１Sに示す画像形成装置本体に設けられた原稿読み取り装置（リーダー部）５１、或いは画像形成装置本体と通信可能に接続されたホストコンピュータやデジタルカメラから送信される。送信された画像データは、不図示の光沢度入力装置に入力される。

本実施例の光沢度入力装置は、表示部に画像データを表示し、タッチパネル方式でユーザーが画像データの任意の領域を選択し、その領域の光沢度の指定の入力を受け付ける。光沢度指定の方法としては、これに限らず例えば紙面内の領域と光沢度の指定が、あらかじめ設定された1つ以上のテンプレートを呼び出す形式、あるいは画像データを分析し例えば写真領域のような高光沢領域と文字領域のような低光沢領域を自動判別し光沢度を決定する形式などを用いても良い。

さらに光沢度入力装置は、画像データとユーザーによる光沢度の指定の入力から、光沢度データを出力する。光沢度データは、画像データに対応する各画素の色情報および光沢度情報を含んでいる。本実施例では光沢度情報は低光沢、中低光沢、中高光沢、高光沢の４値とした。生成された光沢度データは、図示しない光沢度データ処理装置へ送信される。光沢度データ処理装置は、光沢度データをトナーの色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）および、光沢度（低光沢、中低光沢、中高光沢、高光沢）別に分離処理し、１６の色・光沢度別画像データを生成する。色・光沢度別画像データは、トナーの色と光沢度の指定および画像範囲中の各画素における露光量情報を含んでいる。

色・光沢度別画像データは、画像形成部コントローラへ送信される。

画像形成部コントローラは、色・光沢度別画像データに基づき、感光ドラム３、帯電装置２、露光装置５、現像装置１、クリーニング装置４、または一次転写装置２４を制御し画像形成動作を行う。

画像形成装置１００には、複数の画像形成部として、第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９、第１０、第１１、第１２の画像形成部（画像形成ステーション）Ｐａ、Ｐａ’、Ｐａ’’、Ｐｂ、Ｐｂ’、Ｐｂ’’、Ｐｃ、Ｐｃ’、Ｐｃ’’、Ｐｄ、Ｐｄ’、Ｐｄ’’が、画像送り方向に直列に並置されている。

各画像形成部Ｐａ、Ｐａ’、Ｐａ’’、Ｐｂ、Ｐｂ’、Ｐｂ’’、Ｐｃ、Ｐｃ’、Ｐｃ’’、Ｐｄ、Ｐｄ’、Ｐｄ’’の構成および動作は、使用するトナーの色、トナー種（第一のトナー、第二のトナー）を除いて実質的に同一である。従って、以下、代表図３においてＰａの説明をする。

画像形成部Ｐａには、像担持体である円筒型の感光体、即ち、感光ドラム３ａが設けられている。感光ドラム３ａの周囲には、帯電手段としての帯電装置２ａ、露光手段（情報書き込み手段）としての露光装置５ａ、現像手段としての現像装置１ａが設けられている。また、感光ドラム３ａの周囲には、クリーニング手段としてのクリーニング装置４ａ、一次転写手段としての一次転写装置２４ａが設けられている。一次転写装置２４ａが中間転写ベルト３０の内周に接触して、中間転写ベルト３０を感光ドラム３ａに圧接させ、一次転写部（一次転写ニップ）Ｎ１が形成される。感光ドラム３ａは、図中矢印Ｒ１方向（反時計周り）に回転可能に支持されている。また、中間転写ベルト３０は、図中矢印Ａ方向（時計周り）に周回移動（回転）可能に支持されている。

回転する感光ドラム３ａの表面は、帯電装置２ａによって一様に帯電させられる。帯電した感光ドラム３ａの表面には、露光装置５ａから光が照射される。光の照射強度は、画像形成コントローラによって制御される。本実施例では、露光装置５ａは不図示の光源装置およびポリゴンミラー等を有する。露光装置５ａは、光源装置から発せられたレーザ光を、ポリゴンミラーを回転させることにより走査し、その走査光の光束を複数の反射ミラーによって偏向する。そして、露光装置５ａは、この光をｆθレンズにより感光ドラム３ａの母線上に集光して露光する。これにより、感光ドラム３ａ上に光沢度データに応じた静電像（潜像）が形成される。

感光ドラム３ａ上の静電像は、現像装置１ａによってトナーが供給され、トナー像として現像される。

被転写体である中間転写体としての無端状の中間転写ベルト３０は、各画像形成部Ｐａ、Ｐａ’、Ｐａ’’、Ｐｂ、Ｐｂ’、Ｐｂ’’、Ｐｃ、Ｐｃ’、Ｐｃ’’、Ｐｄ、Ｐｄ’、Ｐｄ’’の感光ドラム３ａ、３ａ’、３ａ’’、３ｂ、３ｂ’、３ｂ’’、３ｃ、３ｃ’、３ｃ’’、３ｄ、３ｄ’、３ｄ’’と一次転写装置２４ａ、２４ａ’、２４ａ’’、２４ｂ、２４ｂ’、２４ｂ’’、２４ｃ、２４ｃ’、２４ｃ’’、２４ｄ、２４ｄ’、２４ｄ’’との間を通るように、テンションローラ１３、１４、１５によって張架されている。

各感光ドラム３ａ、３ａ’、３ａ’’、３ｂ、３ｂ’、３ｂ’’、３ｃ、３ｃ’、３ｃ’’、３ｄ、３ｄ’、３ｄ’’上のトナー像は、一次転写によって中間転写ベルト３０上で重ね合わされ、フルカラーのトナー層を形成する。

一方、中間転写ベルト３０上のトナー像と同期して、転写材カセット１０に収容された転写材Ｍが、中間転写ベルト３０と二次転写手段としての二次転写装置１１との接触部である二次転写部（二次転写ニップ）へ搬送されてくる。

中間転写ベルト３０上のトナー像は、二次転写部において転写材Ｍへ二次転写される。次いで、転写材Ｍは、定着部９にて、加熱、加圧されることにより、その上にトナー像が定着される。その後、転写材Ｍは、記録画像として装置外に排出される。

ところで、一次転写工程後に感光ドラム３上に残留した一次転写残トナー等の少なくとも一部は、廃トナー回収手段としての廃トナー回収装置４により回収される。

一方、中間転写ベルト３０の移動方向Ａにおいて二次転写部より下流（第１の画像形成部Ｐａの一次転写部より上流）には、クリーニング手段であるベルトクリーニング装置２２が設けられている。ベルトクリーニング装置２２は、中間転写ベルト３０の表面に付着した、かぶりトナーや二次転写残トナー等を回収する。本実施例では、ベルトクリーニング装置２２は、クリーニング部材として中間転写ベルト３０に常時当接された巻き取り式のウェブを有する。中間転写ベルト３０上の付着物は、ウェブに拭き取られて清掃される。

[光沢度処理に関する画像形成部の詳細]
次に、本実施例において最も特徴的な光沢度処理に関する画像形成部の詳細について説明する。

不図示の画像形成部コントローラは、入力された色・光沢度別画像データに従い、画像形成を行う画像形成部Ｐを制御する。

第１、第３、第４、第６、第７、第９、第１０、第１２の画像形成部Ｐａ、Ｐａ’’、Ｐｂ、Ｐｂ’’、Ｐｃ、Ｐｃ’’、Ｐｄ、Ｐｄ’’は、現像装置１ａ、１ａ’’、１ｂ、１ｂ’’、１ｃ、１ｃ’’、１ｄ、１ｄ’’を有し、各現像装置はそれぞれイエロー、イエロー、マゼンタ、マゼンタ、シアン、シアン、ブラック、ブラックの画像を形成する。現像装置１ａ、１ａ’’、１ｂ、１ｂ’’、１ｃ、１ｃ’’、１ｄ、１ｄ’’には、現像剤として、イエロー、イエロー、マゼンタ、マゼンタ、シアン、シアン、ブラック、ブラックの非磁性トナー（トナー）と磁性キャリア（キャリア）とが所定の混合比で混合された二成分現像剤として第一のトナーが所定量充填されている。

一方、第２、第４、第６、第８の画像形成部Ｐａ’、Ｐｂ’、Ｐｃ’、Ｐｄ’は、各現像装置１ａ’、１ｂ’、１ｃ’、１ｄ’ を有し、各現像装置はそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成する。現像装置１ａ’、１ｂ’、１ｃ’、１ｄ’には、現像剤として、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの非磁性トナー（トナー）と磁性キャリア（キャリア）とが所定の混合比で混合された二成分現像剤として第二のトナーが所定量充填されている。

本実施例では、第一のトナーのみで高光沢画像を形成し、第一のトナーを上層に第二のトナーを下層に配置し中高光沢画像を形成し、第一のトナーを下層に第二のトナーを上層に配置し中低光沢画像を形成し、第二のトナーで低光沢画像を形成した。

第一のトナーと第二のトナーについては実施例１におけるものと同一のものを用いた。

なお、本実施例では、トナー層の単色で載せる最大載り量は、0.5mg/cm²としたがこれに限らない。上記述べた理由から最大載り量は、トナー粒径の違いで光沢度に差が生じる値であれば良いのだが、トナー消費量を抑えるためには0.3mg/cm²〜0.7mg/cm²の範囲であることが望ましい。

以上のように、第一のトナーと第二のトナーを選択する事で、第一のトナーで高光沢画像を、第二のトナーで低光沢画像を形成する事が出来る。また、トナー層中の粒径順を変えることで光沢度が、第一のトナーのみ＞上層第一のトナー/下層第二のトナー＞上層第二のトナー/下層第一のトナー＞第二のトナーのみ、という関係になる画像を形成することができる。

次に、本実施例における光沢度制御に伴う画像形成動作の説明を行う。

色・光沢別画像データに基づき、画像形成部コントローラは以下のような動作を行う。

色・光沢別画像データが単色および２次色の高光沢を指定する場合、画像形成部コントローラは、第１、第３、第４、第６、第７、第９、第１０、第１２の画像形成部Ｐａ、Ｐａ’’、Ｐｂ、Ｐｂ’’、Ｐｃ、Ｐｃ’’、Ｐｄ、Ｐｄ’’に備えつけられたトナー残量検知手段より送信された情報に基づき、トナー残量が多い方の現像器を有する画像形成部を選択し画像形成命令を出す。

色・光沢別画像データが中高光沢を指定する場合、単色と２次色では画像形成コントローラは異なった動作を行う。

単色・中高光沢の場合は、画像形成部コントローラは、まず第１、第４、第７、第１０の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄに、画像形成命令を出す。さらに、第２、第５、第８、第１１の画像形成部Ｐａ’、 Ｐｂ’、 Ｐｃ’、 Ｐｄ’に画像形成命令を出す。

２次色・中高光沢の場合は、画像形成部コントローラは、まず第１、第３、第４、第６、第７、第９、第１０、第１２の画像形成部Ｐａ、Ｐａ’’、Ｐｂ、Ｐｂ’’、Ｐｃ、Ｐｃ’’、Ｐｄ、Ｐｄ’’に備えつけられたトナー残量検知手段より送信された情報に基づき、同一色のうちで、トナー残量が多い方の現像器を有する画像形成部を選択し画像形成命令を出す。さらに、第２、第５、第８、第１１の画像形成部Ｐａ’、 Ｐｂ’、 Ｐｃ’、 Ｐｄ’に画像形成命令を出す。

色・光沢別画像データが中低光沢を指定する場合も、単色と２次色では画像形成コントローラは異なった動作を行い、前述の中高光沢指定の場合と逆の方法を行う。

すなわち、単色・中低光沢を指定する場合は、画像形成部コントローラは、まず第２、第５、第８、第１１の画像形成部Ｐａ’、 Ｐｂ’、 Ｐｃ’、 Ｐｄ’に画像形成命令を出す。さらに、第３、第６、第９、第１２の画像形成部Ｐａ’’、Ｐｂ’’、Ｐｃ’’、Ｐｄ’’に、画像形成命令を出す。

２次色・中低光沢を指定する場合は、画像形成部コントローラは、まず、第２、第５、第８、第１１の画像形成部Ｐａ’、 Ｐｂ’、 Ｐｃ’、 Ｐｄ’に画像形成命令を出す。さらに第１、第３、第４、第６、第７、第９、第１０、第１２の画像形成部Ｐａ、Ｐａ’’、Ｐｂ、Ｐｂ’’、Ｐｃ、Ｐｃ’’、Ｐｄ、Ｐｄ’’に備えつけられたトナー残量検知手段より送信された情報に基づき、同一色のうちで、トナー残量が多い方の現像器を有する画像形成部を選択し画像形成命令を出す。

２次色・低光沢を指定する場合は、画像形成部コントローラは、第２、第５、第８、第１１の画像形成部Ｐａ’、 Ｐｂ’、 Ｐｃ’、 Ｐｄ’に画像形成命令を出す。

図７に、色・光沢別画像データに基づき中間転写ベルト３０上に形成されるトナー層構成を示す。本実施例では、中間転写ベルト３０上に形成されたトナー層が二次転写部において転写材Ｍ上に転写されるので、転写材Ｍ上のトナー層構成は中間転写ベルト３０上に形成されたトナー層構成と逆順になる。

単色高光沢画像、単色中高光沢画像、単色中低光沢画像、単色低光沢画像、２次色高光沢画像、２次色中高光沢画像、２次色中低光沢画像、２次色低光沢画像のトナー層構成とトナー層形成動作の説明を行う。

[単色高光沢画像]
色・光沢別画像データがイエローの高光沢を指定する場合、画像形成部コントローラは画像形成部Ｐａを構成する感光ドラム３ａ、帯電装置２ａ、露光装置５ａ、現像装置１ａ、クリーニング装置４ａ、および一次転写装置２４ａに制御命令を出す。

画像形成部Ｐａにおいて、前述した画像形成動作で示した動作が行われ、中間転写ベルト３０上に図７（a）に示すトナー層構成を形成する。

マゼンタ高光沢、シアン高光沢、ブラック高光沢のトナー層構成も同様にして形成される。

[単色中高光沢画像]
次に、色・光沢別画像データがイエローの中高光沢を指定する場合、画像形成部Ｐａにて中間転写ベルト３０上にイエローの第一トナーが層形成されたのち、その上に重ねて画像形成部Ｐａ’によってイエローの第二トナーが層形成される。マゼンタ中高光沢、シアン中高光沢、ブラック中高光沢のトナー層構成も同様である。

[単色中低光沢画像]
次に、色・光沢別画像データがイエローの中低光沢を指定する場合、画像形成部Ｐａ’にて中間転写ベルト３０上にイエローの第二トナーが層形成されたのち、その上に重ねて画像形成部Ｐａ’’によってイエローの第一トナーが層形成される。マゼンタ中高光沢、シアン中高光沢、ブラック中高光沢のトナー層構成も同様である。

[単色低光沢画像]
次に、色・光沢別画像データがイエローの低光沢を指定する場合、画像形成部Ｐａ’が制御され、イエローの高光沢の画像形成時と同じ動作で図７（h）に示すトナー層構成が形成される。マゼンタ低光沢、シアン低光沢、ブラック低光沢のトナー層構成も同様である。

[２次色高光沢画像]
色・光沢別画像データが２次色レッドの高光沢を指定する場合、画像形成部Ｐａにて中間転写ベルト３０上にイエローの第一トナーが層形成されたのち、その上に重ねて画像形成部Ｐｂによってマゼンタの第二トナーが層形成され、２次色レッドのトナー層が形成される。

２次色グリーンの中高光沢の場合は、画像形成部Ｐａおよび画像形成部Ｐｃが動作する事で、また２次色ブルーの高光沢の場合は、画像形成部Ｐｂおよび画像形成部Ｐｃが動作する事で中間転写ベルト３０上にトナー層が形成される。

[２次色中高光沢画像]
色・光沢別画像データが２次色レッドの高光沢を指定する場合、画像形成部Ｐａにて中間転写ベルト３０上にイエローの第一トナーが層形成されたのち、その上に重ねて画像形成部Ｐｂ’によってマゼンタの第二トナーが層形成され、２次色レッドのトナー層が形成される。

２次色グリーンの中高光沢の場合は、画像形成部Ｐａおよび画像形成部Ｐｃ’が動作する事で、また２次色ブルーの高光沢の場合は、画像形成部Ｐｂおよび画像形成部Ｐｃ’が動作する事で中間転写ベルト３０上にトナー層が形成される。

[２次色中低光沢画像]
色・光沢別画像データが２次色レッドの高光沢を指定する場合、画像形成部Ｐａ’にて中間転写ベルト３０上にイエローの第二トナーが層形成されたのち、その上に重ねて画像形成部Ｐｂによってマゼンタの第一トナーが層形成され、２次色レッドのトナー層が形成される。

２次色グリーンの中低光沢の場合は、画像形成部Ｐａ’および画像形成部Ｐｃが動作する事で、また２次色ブルーの高光沢の場合は、画像形成部Ｐｂ’および画像形成部Ｐｃが動作する事で中間転写ベルト３０上にトナー層が形成される。

[２次色低光沢画像]
色・光沢別画像データが２次色レッドの低光沢を指定する場合、画像形成部Ｐａ’にて中間転写ベルト３０上にイエローの第二トナーが層形成されたのち、その上に重ねて画像形成部Ｐｂ’によってマゼンタの第一トナーが層形成され、２次色レッドのトナー層が形成される。

２次色グリーンの低光沢の場合は、画像形成部Ｐａ’および画像形成部Ｐｃ’が動作する事で、また２次色ブルーの低光沢の場合は、画像形成部Ｐｂ’および画像形成部Ｐｃ’が動作する事で中間転写ベルト３０上にトナー層が形成される。

図８に本実施例で、第一トナーと第二トナーで形成した単色画像パターンを示す。転写材の普通紙オフィスプランナーCS８１４(商品名,81.4g/m²紙）上にそれぞれ載り量が0.7mg/cm²であるシアン第一トナーで高光沢画像の帯（Ａ）、上層にシアン第一トナーを配置し、下層にシアン第二トナーを配置した中高光沢画像の帯（Ａ’）、上層にシアン第二トナーを配置し、下層にシアン第一トナーを配置した中高光沢画像の帯（Ｂ’）シアン第二トナーで低光沢画像の帯（Ｂ）を形成し、矢印Ｄの方向から定着器へ通紙し定着した。（Ａ’）、（Ｂ’）のトナー載り量は上層、下層ともに0.5mg/cm²ずつであり総載り量が0.7mg/cm²である。130℃で定着させた上記画像パターンを日本電色工業社製のGloss Meter VG2000にて、画像の帯の長手方向に３箇所ずつ60°光沢を測定した結果、光沢度は（Ａ）が11、（Ａ’）が10、（Ｂ’）が8、（Ｂ）が7という大小関係であることが確認できた。

図５に本実施例で、第一トナーと第二トナーで形成した単色画像パターンを示す。転写材の普通紙オフィスプランナーCS８１４(商品名,81.4g/m²紙）上にそれぞれ載り量が0.5mg/cm²であるシアン第一トナーで高光沢画像の帯（Ａ）、シアン第二トナーで低光沢画像の帯（Ｂ）を形成した。トナー載り量は、（Ａ）、（Ｂ）ともに0.5mg/cm²である。前記未定着パターンを矢印Ｄの方向から定着器９へ通紙し定着した。定着部９における定着部材の温度は120℃と150℃の２水準で定着を行った。定着後の画像を日本電色工業社製のGloss Meter VG2000にて、画像の帯の長手方向に３箇所ずつ60°光沢を測定した。測定の結果、光沢度は定着温度120℃の時、（Ａ）は10、（Ｂ）は5、定着温度が150℃の時、（Ａ）は20、（Ｂ）であった。

以上、本実施例２によれば、第一のトナーおよび第二のトナーを用いてトナー層中の粒径を切替えて形成する事で、同一紙面内で部分的に任意の領域で実施例１よりも光沢度をより細かく制御することができた。

なお、本発明は、上記実施例１、２中における中間転写体のタンデム方式に限定されるものではない。例えば、直接転写のタンデム方式や、複数の現像器で１つの感光体上にトナー像を重ねる方式などにおいても同様の効果が得られるのは言うまでもない。

１ 現像装置
２ 帯電装置
３ 感光ドラム
４ クリーニング装置
５ 露光装置
９ 定着部
１０ 転写材カセット
１１ 二次転写装置１１
１３ テンションローラ
１４ テンションローラ
１５ テンションローラ
２２ ベルトクリーニング装置
２４ 一次転写装置
３０ 中間転写ベルト
５１ 原稿読み取り装置（リーダー部）
１００ 画像形成装置
Ａ 移動方向
Ｍ 転写材
Ｐ 画像形成部
S 原稿読み取り装置部

Claims (3)

1. 同一色で体積平均粒径が異なる第一のトナーと第二のトナーの少なくとも２種類を有する画像形成装置において、画像領域ごとに前記第一のトナーまたは前記第二のトナーを記録媒体上の最表層に配置する事が切替可能なトナー配置切替手段を有する事を特徴とする画像形成装置。
2. 前記トナー配置切替手段は、各色において、前記第一のトナーが充填された第一の現像器と前記第二のトナーが充填された第二の現像器を有し、前記画像領域に対応する各色の光沢データに基づき前記第一または第二の現像器を使用することで、記録媒体上のトナー層の最表層に前記第一のトナーまたは前記第二のトナーを配置する事を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記トナー配置切替手段は、各色において、前記第一のトナーが充填された第一の現像器と前記第二のトナーが充填された第二の現像器と前記第一のトナーが充填された第三の現像器を有し、前記画像領域に対応する各色の光沢データに基づき前記第一、第二または第三の現像器のうち、1つまたは2つの現像器を使用することで記録媒体上トナー層の最表層に前記第一のトナーまたは前記第二のトナーを積層する事を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。