JP2017223734A - 画像形成装置および印刷方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】トナーカートリッジ、現像器等の消耗品の交換時期を考慮して、箔転写用の画像形成を効率よく行う。
【解決手段】画像形成部170で形成されたトナー画像を箔押し用画像として用い、箔押し用画像が形成された用紙に、箔を接触させ、加熱することで、箔押し用画像の上に箔を転写する箔押し部230と、トナーカートリッジ181内またはトナー補給部180内のトナーの残量に基づいて箔押し用画像を形成するトナーの色を選択し、選択した色で箔押し用画像を形成させる制御部110と、を備える画像形成装置10とする。
【選択図】図4

Description

本発明は、画像形成装置および印刷方法に関し、特に箔転写が可能な画像形成装置および印刷方法に関する。
電子写真方式のトナーを用いたカラーの画像形成装置では、印刷する画像に応じて、各色のトナーの消費量が異なる。消費したトナーの補給は、一般に、装置本体に装填したトナーカートリッジ等のトナーを収容した容器から行う。各色のトナーの消費量が異なり、トナーカートリッジの交換時期が異なると、トナーカートリッジを手配する注文頻度が増えて利便性が悪くなる。また各色のトナーによって画像を形成する現像器の交換時期は、この現像器の作動量またはトナー消費量によって決定するが、色毎の作動量が異なる場合には、現像器の交換時期も各色で異なる。現像器の交換時期が異なると、メンテナンス業務を行うサービスマンによる交換作業のサイクルが短くなり、人件費が高額になるという問題がある。また、それぞれの色に対応した複数の現像器のうち、1つでも交換時期になると、全ての現像器をまとめて交換する構成としている画像形成装置では、交換時期に達していない現像器も一緒に交換せざるを得ず、無駄が生じる。
ところで、近年の商業印刷の分野では、従来のトナーを用いたカラー印刷に加えて、より付加価値の高い印刷物を出力するために箔転写を用いた印刷が知られている(例えば、特許文献1)。この箔転写の技術では、Y、M、C、Kの色トナーのうち、K色のトナーで形成した箔転写用の画像を用紙上に形成し、これをシート状の金色の箔と重ねて定着装置で加熱、加圧することでこの箔転写用の画像上に箔転写を行っている。このとき、カーボンブラックが含まれたK色のトナーのみが接着剤として機能し、K色のトナーで形成した箔転写用の画像の上に、箔が転写される。
特開2013−238733号公報
特許文献1では熱伝導率が高いカーボンブラックが含まれるK色のトナーのみを箔転写用の画像として使用している。この場合、K色のトナーの消耗が他のC、M、Yの色トナーよりも激しくなってしまい、上述のように、トナーカートリッジ、現像器等の消耗品の交換効率が悪くなり、結果として、交換コストも高くなってしまう。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、トナーカートリッジ、現像器等の消耗品の交換効率を向上して、交換コストを低減することを目的とする。
本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。
(1)それぞれが異なる色のトナーにより画像を形成する複数の現像器を有する画像形成部と、
前記複数の現像器に対応した色のトナーを収納する複数のトナーカートリッジが装填され、前記複数のトナーカートリッジ内のトナーを、前記複数の現像器のそれぞれに補給するトナー補給部と、
前記画像形成部で形成されたトナー画像を箔押し用画像として用い、前記箔押し用画像が形成された用紙に、箔を接触させ、加熱することで、前記箔押し用画像の上に箔を転写する箔押し部と、
前記トナーカートリッジ内または前記トナー補給部内のトナーの残量に基づいて前記箔押し用画像を形成するトナーの色を選択し、前記選択した色で前記箔押し用画像を形成させる制御部と、を備える画像形成装置。
(2)前記箔押し部は、前記複数の色のトナーの内のいずれの1色のトナーのみにより形成した前記箔押し用画像上に前記箔を転写可能である、上記(1)に記載の画像形成装置。
(3)前記制御部は、前記箔押し用画像を形成するトナーの色として、前記残量が最も多いトナーの色を選択する、上記(1)または上記(2)に記載の画像形成装置。
(4)前記制御部は、用紙への画像形成領域を副走査方向で複数に分割した分割領域毎に、前記箔押し用画像を形成するトナーの色を選択し、それぞれの分割領域に割り当てたトナーの色に対応する前記現像器以外の現像器の作動を停止させる、上記(1)または上記(2)に記載の画像形成装置。
(5)前記制御部は、用紙への画像形成領域を副走査方向で複数に分割した分割領域毎に、前記箔押し用画像を形成するトナーの色を選択し、
前記複数の分割領域のうち、最もサイズの大きい領域に、前記残量が最も多いトナーの色を割り当てる、上記(1)、上記(2)、および上記(4)のいずれか1つに記載の画像形成装置。
(6)前記制御部は、前記箔押し部で用いる箔が特定の種類の箔である場合に、前記残量にかかわらず、前記箔の種類に応じて、前記箔押し用画像を形成する前記トナーの色を選択する、上記(1)または上記(2)に記載の画像形成装置。
(7)それぞれが異なる色のトナーにより画像を形成する複数の現像器を有する画像形成部と、
前記画像形成部で形成されたトナー画像を箔押し用画像として用い、前記箔押し用画像が形成された用紙に、箔を接触させ、加熱することで、前記箔押し用画像の上に箔を転写する箔押し部と、
前記箔押し用画像の画像形成領域を副走査方向で複数に分割した分割領域毎に、画像を形成するトナーの色を選択し、前記選択した色でそれぞれの前記分割領域の画像を形成させるとともに、それぞれの前記分割領域ではそれぞれに割り当てたトナーの色に対応する前記現像器以外の現像器の作動を停止させる、制御部と、
を備える画像形成装置。
(8)前記箔押し部は、前記複数の色のトナーの内のいずれの1色のトナーのみにより形成した前記箔押し用画像上に前記箔を転写可能である、上記(7)に記載の画像形成装置。
(9)さらに、それぞれの前記現像器の使用開始からの作動量を積算するカウンタを備え、
前記作動量の積算値に基づいて、前記分割領域に割り当てるトナーの色を選択する、上記(7)または上記(8)に記載の画像形成装置。
(10)前記制御部は、前記複数の分割領域のうち、最もサイズの大きい領域に、前記作動量の積算値が最も少ない現像器に対応するトナーの色を割り当てる、上記(9)に記載の画像形成装置。
(11)前記画像形成部は、前記複数の現像器をそれぞれ有する複数の作像ユニットを備え、該複数の作像ユニットを所定の並び方向に並べたタンデム方式の画像形成部であり、
前記制御部は、使用する複数の前記作像ユニットのうち前記並び方向の最上流の前記作像ユニットの現像器を作動開始してから最下流の前記作像ユニットの現像器を作動停止させるまでの期間が最も短くなるように、前記分割領域に割り当てるトナーの色を選択する、上記(7)または上記(8)に記載の画像形成装置。
(12)制御部は、前記画像形成領域において、主走査方向において前記箔押し用画像が存在しない領域を非現像領域とし、該非現像領域においては全ての前記現像器の作動を停止させる、上記(7)から上記(11)のいずれか1つに記載の画像形成装置。
(13)それぞれが異なる色のトナーにより画像を形成する複数の現像器を有する画像形成部と、
前記複数の現像器に対応した色のトナーを収納する複数のトナーカートリッジが装填され、前記複数のトナーカートリッジ内のトナーを、前記複数の現像器のそれぞれに補給するトナー補給部と、
前記画像形成部で形成されたトナー画像を箔押し用画像として用い、前記箔押し用画像が形成された用紙に、箔を接触させ、加熱することで、前記箔押し用画像の上に箔を転写する箔押し部と、を備える画像形成装置で実行される印刷方法であって、
前記トナーカートリッジ内または前記トナー補給部内のトナーの残量に基づいて前記箔押し用画像を形成するトナーの色を選択するステップと、
前記選択したトナーの色によって、前記箔押し用画像を形成するステップと、を含む印刷方法。
(14)それぞれが異なる色のトナーにより画像を形成する複数の現像器を有する画像形成部と、
前記画像形成部で形成されたトナー画像を箔押し用画像として用い、前記箔押し用画像が形成された用紙に、箔を接触させ、加熱することで、前記箔押し用画像の上に箔を転写する箔押し部と、を備える画像形成装置で実行される印刷方法であって、
用紙への画像形成領域を副走査方向で複数に分割した分割領域毎に、前記箔押し用画像を形成するトナーの色を選択するステップと、
前記選択した色でそれぞれの前記分割領域の画像を形成させるとともに、それぞれの前記分割領域ではそれぞれに割り当てたトナーの色に対応する前記現像器以外の現像器の作動を停止させるステップと、を含む印刷方法。
本発明では、トナーの残量に基づいて箔押し用画像を形成するトナーの色を選択し、選択した色で箔押し用画像を形成させるよう制御する。また、本発明では箔押し用画像の画像形成領域を副走査方向で複数に分割した分割領域毎に、画像を形成するトナーの色を選択し、選択した色でそれぞれの分割領域の画像を形成させるとともに、それぞれの分割領域ではそれぞれに割り当てたトナーの色に対応する現像器以外の現像器の作動を停止させるよう制御する。
このようにすることで、トナーカートリッジ、現像器等の消耗品の交換時期を遅らせたり、交換時期を揃えたりすることができ、ひいては交換の発注、交換作業費などの消耗品の交換コストを低減することが可能となる。
本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 画像形成装置本体のハードウェア構成を示すブロック図である。 後処理装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 第1の実施形態に係る印刷制御を示すフローチャートである。 第2の実施形態における各作像ユニットの現像器の動作タイミングを示す模式図である。 図5(b)の動作により用紙上に形成した箔押し用画像を示す模式図である。 第3の実施形態に係る印刷制御を示すフローチャートである。 第3の実施形態における各作像ユニットの現像器の動作タイミングを示す模式図である。 図8の動作により用紙上に形成した箔押し用画像を示す模式図である。 第4の実施形態における各作像ユニットの現像器および感光体ドラムの動作タイミングを示す模式図である。 図10の動作により用紙上に形成した箔押し用画像を示す模式図である。 第5の実施形態における各作像ユニットの現像器の動作タイミングを示す模式図である。 図12の動作により用紙上に形成した箔押し用画像を示す模式図である。
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。
図1は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。図2は、画像形成装置本体のハードウェア構成を示すブロック図である。図3は、後処理装置のハードウェア構成を示すブロック図である。
図1から図3に示すように、画像形成装置10は、画像形成装置本体100、および後処理装置200を備える。箔押し印刷を行う場合は、画像形成装置本体100では用紙S上にトナーにより箔押し用画像を形成する。そして後続の後処理装置200では箔押し部230により、この用紙Sの箔押し用画像の上に金箔等の箔を転写する。ここで、箔押し用画像とその上に箔で形成した画像(箔画像)の形状は同一となる。以下、各構成について説明する。
(画像形成装置本体100)
画像形成装置本体100は、制御部110、プリントコントローラ部120、記憶部130、操作表示部140、給紙部150、用紙搬送部160、画像形成部170、トナー補給部180および通信部190を備えており、これらは信号をやり取りするためのバス等の信号線を介して相互に接続されている。
制御部110は、CPUであり、プログラムにしたがって装置各部の制御や各種の演算処理を行う。
プリントコントローラ部120は、ユーザーが使用するPC(パーソナルコンピュータ)等から送られてきた印刷ジョブに含まれるPDL形式またはPDF形式で記述された印刷用の画像データを、色変換し、シアン、マゼンター、イエロー、ブラック(以下、それぞれを単に、C、M、Y、Kともいう)の色信号で構成されるCMYK画像データを生成するラスタライズ処理を行う。またプリントコントローラ部120では、ラスタライズ処理したデータを画像処理部(図示せず)に転送する。これを受けた画像処理部では、階調補正およびスクリーン処理を施した後、1つまたは複数の主走査ライン毎に画像形成部170の書き込み部(図示せず)に送る。
記憶部130は、予め各種プログラムや各種データを格納しておくROM、作業領域として一時的にプログラムやデータを記憶するRAM、各種プログラムや各種データを格納するハードディスク等からなる。
操作表示部140はタッチパネル、テンキー、スタートボタン、ストップボタン等を備えており、トナーカートリッジ、作像ユニット等の消耗品の交換を促す警告表示等の各種情報の表示および各種指示の入力に使用される。
給紙部150は、複数の給紙トレイ151を備える。各給紙トレイ151は複数の用紙Sを収納し、用紙Sを1枚ずつ下流側の用紙搬送路に送り出す。また、追い刷り印刷を行う場合には、箔押し印刷がなされた用紙Sを収納する。
用紙搬送部160は、用紙搬送路、この用紙搬送路沿って配置された複数の搬送ローラー対、およびこれらの搬送ローラー対を駆動する駆動モータ(図示せず)を備える。給紙部150から1枚ずつ給紙された用紙は、用紙搬送路に沿って画像形成部170に搬送される。両面に画像を形成する場合には、画像形成部170で表面に画像形成された用紙Sは、スイッチバック用の用紙搬送路(図示せず)に沿って搬送され、表裏を反転された後、再び搬送された画像形成部170で画像形成される。
画像形成部170は、中間転写ベルト171、複数の各色に対応した作像ユニット17Y、17M、17C、17K(以下、これらを総称して単に「作像ユニット17」ともいう)、2次転写部174、定着装置175等を備える。画像形成部170は、中間転写ベルト171の周囲に所定の並び方向、すなわち上下方向に並べて複数の作像ユニット17を配置させたタンデム方式の画像形成部である。
作像ユニット17のそれぞれは、感光体ドラム172、現像器173を含む。現像器173は、マグネットローラー(現像ローラー)および攪拌スクリューを備え、その内部には現像剤を収容する。2成分現像剤を構成するトナーの色が異なっている点を除いて、各作像ユニット17の感光体ドラム172、現像器173は同一の構成である。なお図1では、作像ユニット17Y以外では、感光体ドラム172、現像器173の符号の表記を省略している。
現像器173に収容される現像剤は、少なくとも結着樹脂および着色剤を含有するトナーより構成される。現像剤としては、キャリアが混合されてなる2成分現像剤を用いるが、トナーのみよりなる磁性または非磁性の1成分現像剤であってもよい。
現像剤を構成するトナーは、例えば結着樹脂中に、顔料あるいはカーボンブラック等の着色剤、荷電制御剤、シリカ、酸化チタン等を加えたカプセル型トナーであることが好ましい。結着樹脂に含有される熱可塑性樹脂としては、スチレン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、スチレン−(メタ)アクリル系共重合体樹脂、オレフィン系樹脂などのビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテル、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリウレタン樹脂などの公知の種々の熱可塑性樹脂を挙げることができる。
作像ユニット17Y、17M、17C、17Kにより帯電、露光、現像の周知の作像プロセスを用いて、感光体ドラム172上に各色のトナー画像を形成し、これを各色の1次転写部(図示せず)で中間転写ベルト171上に順次重ねてゆき、フルカラーのトナー画像を形成する。このトナー画像は、2次転写部174で用紙S上に転写され、その後、定着装置175で加熱、加圧処理することで用紙S上に画像を形成する。
現像器173には、トナー濃度センサーが配置されており、トナーを消費することで変化する現像剤のトナー濃度を検知する。このトナー濃度の検知に応じて、所定のトナー濃度になるようにトナー消費量分のトナーをトナー補給部180から現像器173に搬送し、補給する。また、各作像ユニット17それぞれの感光体ドラム172および現像器173の作動量(作動時間または作動回転数)、ならびに中間転写ベルト171の作動量は、使用カウンタ176によりカウントされる。使用カウンタ176は、現像器173の新品への交換後の使用開始からの作動量の積算値を使用カウント値として出力する。この使用カウント値は、作動中は逐次更新され、各ユニットを交換した際にクリア(初期値にセット)される。また使用カウント値は、記憶部130にも記憶される。本実施形態では、画像形成装置10は、主にフルカラーモードで動くため、原則として各現像器の使用カウント値は同じである。ただし、稼働中に停止ボタンがユーザーに押されたり、用紙搬送ジャム等の機械トラブルが発生したりすることで、強制停止する場合がある。このような強制停止を行うと、各現像器の使用カウント値が少しずつずれてゆく。使用カウント値にずれが生じた場合には、各現像器の交換時期がずれるために、好ましくない。本実施形態では、各現像器の使用カウント値のずれを修正するよう印制制御を行う(後述の実施例3等)。
トナー補給部180は、各色のトナーカートリッジ181が装填されるトナー貯蔵部と、トナー貯蔵部のトナーを現像器173まで搬送する搬送部と、トナー貯蔵部内のトナー量または有無を検知する残量検知部(いずれも図示せず)とを備える。トナーカートリッジ181は挿抜可能であり、トナーカートリッジ181が装填されていることはセンサーにより検知できる。4本のトナーカートリッジ181の中には、それぞれY、M、C、Kの色のトナーが充填されている。内周面にスパイラルの突起がある円筒状のトナーカートリッジ181を回転させることで、内部のトナーはトナーカートリッジ181の一端部側の開口からトナー貯蔵部に落下する。残量検知部によりトナー貯蔵部内のトナーが所定量以下になる毎に、カートリッジ181を所定の作動量分、回転させる。カートリッジ181の作動量(回転数または回転時間)は、消費量カウンタ185によりカウントされる。この消費カウント値は、作動中は逐次更新され、各カートリッジ181を交換した際にクリアされる。また消費カウント値は記憶部130にも記憶される。
トナーカートリッジ181のトナー残量は、消費量カウンタ185のカウンタ値により判定する。例えばカウントアップ方式、すなわち消費量カウントをトナーカートリッジ交換時に初期値ゼロに設定し、トナーカートリッジ181の回転量に応じて増加するのであれば、所定値を超えた場合に、トナー残量がない交換時期であると判断する。交換時期であると判断した場合、トナーカートリッジ181の交換を促す、警告表示を操作表示部140に行う。なお、トナー貯蔵部の容積が大きい場合には、この警告表示を少し後にしてもよい。例えば、トナーカートリッジ181のトナー残量がなくなった後に、トナー貯蔵部から現像器173にトナーを所定時間以上補給したにもかかわらず、現像器173の低下したトナー濃度が回復しない場合に、トナー貯蔵部が空になったと判断し、警告表示を行う。
通信部190は、他の機器と通信するためのインターフェースであり、ネットワークに接続されたPCから印刷ジョブ等を受信する。また通信部190により後処理装置200との間で設定値および動作タイミング制御に必要な各種信号等の送受信を行う。
(後処理装置200)
後処理装置200は、制御部210、用紙搬送部220、箔押し部230、排紙部240、通信部250を備えており、これらはバス等の信号線を介して相互に接続されている。後処理装置200では、印刷ジョブの設定が箔押し印刷であれば、箔押し部230で箔押し転写を行う。このうち、制御部210、用紙搬送部220、通信部250は、画像形成装置本体100の制御部110、用紙搬送部160、通信部190と同様の機能を有するので、その説明を省略する。
箔押し部230は、ロール体(元巻)の箔膜シートFが装填される箔供給部231、箔供給部231から搬送された箔膜シートFを巻き取って回収する箔巻き取り部232、および搬送された箔膜シートFの箔を用紙S上に転写する箔転写部233を備える。箔転写部233は加熱部および一対のローラーから形成される。ハロゲンヒーター等で構成される加熱部によりこのローラー表面の温度は所定温度範囲内に保たれる。箔転写部233のローラーは、用紙搬送路から退避可能である。箔押し印刷をしない場合には、箔押し部230は停止し、このとき箔転写部233のローラーは退避状態となる。
箔膜シートFは、可撓性の長尺の基材と、この基材の全面に渡って表面側に形成された箔層で構成されている。箔層と基材との間に離型層が形成されていてもよい。「箔」としては、金、銀色の金箔、銀箔、また金属光沢を有するカラー顔料箔を用いることができる。箔の種類としては主に「普通箔」と「極薄箔」の2種類がある。「普通箔」は、下層のトナー画像(箔押し用画像)が認識できない程度の十分な厚みを有する。「極薄箔」は、普通箔よりも薄く、一部が透けるためにその見え方に、下層のトナー画像の影響を受ける虞がある。箔の種類、厚みを変更するためには、箔供給部231に装填する元巻を交換すればよい。この元巻の箔の種類、厚みの設定は、操作表示部140を通じてユーザーにより行われ、設定された箔の情報は記憶部130に記憶される。
画像形成装置本体100は、印刷ジョブの印刷設定が箔押し印刷に設定されていれば、箔押しモードに移行する。箔押し印刷モードでは、画像形成装置本体100は、後述する実施形態の印刷制御によって行われる印刷方法によりトナーにより箔押し用画像を用紙S上に形成する。用紙Sは、箔転写部233の一対のローラー間に搬送され、箔膜シートFとともに加熱、加圧処理される。このとき、用紙S上の箔押し用画像のトナー、および箔膜シートFの箔上の接着層が溶融または軟化することで、トナーと箔が接着する。用紙Sの全面に接触した箔のうち、箔押し用画像に対応する箔のみが選択的に用紙Sに転写される。箔押し用画像と箔画像の形状は同一である。つまり箔が転写された後は、用紙S上のいずれかの色のトナーで形成された箔押し用画像の表面は全て箔の層(金箔等)で覆われるので、箔押し用画像のトナーの色をユーザーは、認識することはできない。本実施形態では、箔押し用画像を形成するトナーとしては、Y、M、C、Kのトナーのいずれをも使用できる。例えば、このうち1色のトナーのみで箔押し用画像を形成してもよいし、複数の色のトナーを重ねたトナーで箔押し用画像を形成してもよい。
箔押し印刷し、箔が表面に転写された用紙Sは、排紙部240内の胴内積載トレイに積載されるか、外側に設けられた排紙トレイ241に排紙される。
箔押し印刷により箔が転写された用紙Sに、さらに画像を形成する場合(追い刷り印刷)には、この用紙Sを、画像形成装置本体100の給紙トレイ151に再び収納(セット)し、箔画像形成済みの用紙Sの上に画像形成部170によってフルカラーの画像を形成し、排紙部240に排紙する。この追い刷り印刷時には、箔転写部233のローラーは退避状態であり、用紙Sは停止状態の箔押し部230を単に通過する。
(第1の実施形態に係る印刷制御)
以下、図4を参照し、第1の実施形態に係る印刷制御を説明する。図4は、画像形成装置10が実行する第1の実施形態に係る印刷制御を示すフローチャートである。この印刷制御は、制御部110が主体となって、他の制御部210と協働することで実行する。
最初に、同図に示すステップS10のトナーカートリッジ交換処理について説明する。ステップS101で「トナー無し」を判断する。上述の各トナーカートリッジ181の消費量カウンタ185の消費カウント値が所定値を超えた場合、「トナー無し」と判断できる。「トナー無し」であれば(S101:YES)、装置を停止し、トナーカートリッジ181の交換を促す警告表示を行う(S102)。
ユーザーによりトナーカートリッジ181の交換がなされた場合(S103:YES)、そのカートリッジの色に対応する消費量カウンタ185をクリアする(S104)。以上までがトナーカートリッジ181の交換処理(S10)である。
ステップS101の説明に戻る。「トナー無し」の状態でなく、印刷ジョブを受け付けたのであれば(S110:YES)、この印刷ジョブが箔押し印刷か否かを判断する(S111)。箔押し印刷でなければ(S111:NO)、通常の印刷、すなわち画像形成領域の全面において4色のトナーを用いたフルカラー印刷を実行する(S112)。
箔押し印刷であれば(S111:YES)、次に箔押し部230に装填されている箔膜シートFの箔種類を判断する(S113)。箔種類が「普通箔」であれば、次に各色のトナーカートリッジ181の消費量カウンタ185の消費量カウント値を取得する(ステップ114)。そして、取得した各色のカウント値を比較し、消費量カウント値から残量が最も多いトナー色を選択する(S115)。消費量カウント値がカウントアップ方式であれば、最も消費量カウント値が小さく、消費量が少ないトナー色を選択する。
一方で、ステップS113で箔種類が特定の箔、例えば「極薄箔」であれば、この特定の箔に対応したトナー色を選択する(S119)。特定の箔に対するトナー色としては、例えば、箔の色が金色である場合には、Yのトナー色を選択し、青みがかった銀色の箔であればCのトナー色を選択する。また、さらに箔の色に代えて、あるいは箔の色ととともに用紙Sの色情報からトナー色を選択するようにしてもよい。例えば、白紙であれば4色のトナーのうち明度が最も高いYのトナー色を選択する。このような特定の箔に対するトナー色との対応関係は、予め記憶部130に記憶されていてもよく、ユーザーにより適宜設定するようにしてもよい。このように極薄箔のような特定の箔に対応したトナー色を選択することで、箔で形成した画像の色味が変化する等、画像品質の低下を避けることができる。
そして、ステップ115またはステップS119で選択した1つのトナー色により、箔押し用画像を用紙Sに形成する(S116)。そして、箔押し用画像を形成した用紙Sを箔押し部230に搬送し、箔転写部233で加熱処理することで、箔押し用画像に対応する箔が用紙S上に転写される箔押し転写を行う(S117)。
そして、箔押し画像等のトナーの消費に応じて作動したトナーカートリッジ181の回転量分、消費量カウンタ185を更新し、終了する(S118、エンド)。
このように、第1の実施形態では、トナーカートリッジ181内の残量が最も多いトナーの色を選択する。そして、そのトナー色で箔押し用画像を形成し、箔押し印刷を行う。これにより、各色間でのトナー消費量の均一化が図れ、トナーカートリッジ181の交換時期を揃えることが可能となる。結果として、トナーカートリッジ181の交換サイクルが最長化され、交換コストを低減できる。
(第2の実施形態に係る印刷制御)
以下、図5を参照し、制御部110が実行する第2の実施形態に係る印刷制御を説明する。第2の実施形態では、用紙への箔押し用画像の画像形成領域を副走査方向で複数に分割した分割領域毎に、画像を形成するトナーの色を選択するとともに、各分割領域では割り当てたトナーの色に対応する現像器以外の現像器の作動を停止させる。図5(a)、(b)は各作像ユニット17の現像器173の動作タイミングを示す模式図であり、1枚の用紙の画像形成領域での動作を示している。図5(a)は通常印刷での画像形成時の動作タイミングを、図5(b)は箔押し印刷での箔押し用画像形成時の動作タイミングを示している。図5において、横軸は時間であり、t0〜t16の区間で1ページのフルカラー画像を形成する。そして、t0〜t4、t4〜t8、t8〜t12、t12〜t16の各区間は同じ1ページでのY、M、C、Kそれぞれの画像形成領域に対応する。ここで作像ユニット17間の距離は、同図の各色の画像形成領域の先端位置間の区間に対応する。例えば作像ユニット17Yと作像ユニット17Mの距離(または距離を線速で換算した時間)は、t0とt4の区間の長さに対応する。また同図では、前後する作像ユニット間の距離(時間)を、1ページの画像形成領域の長さと同じであるとして描いている。
図5(a)に示すように、通常印刷においては、各作像ユニット17の現像器173は、画像形成領域の全区間(分割領域a1〜a4)で作動し、画像データに応じて画像形成領域全面に各色のトナー画像を形成する。作動中は、現像器173の現像ローラー、攪拌スクリューは回転する。そしてこれのトナー画像は、中間転写ベルト171上で順次重ねられてフルカラーのトナー画像が形成される。
一方で、箔押し用画像を形成する場合には、1枚の用紙の画像形成領域を副走査方向で分割し、各分割領域に対していずれか1つのトナーの色を選択し、割り当てたトナーの色に対応する現像器以外の現像器の作動を停止させる。具体的には、図5(b)に示すように、用紙1ページ分の箔押し用画像の画像形成領域を副走査方向において、例えば同じ長さの4つの分割領域a1〜a4に分割する。そして4つの領域をそれぞれにY、M、C、Kのトナーの色を一つずつ割当てる。先頭の分割領域a1では、割り当てたトナーの色Yに対応する作像ユニット17Yの現像器173のみが作動し、他の色の作像ユニット17M、17C、17Kの現像器173は停止している。同様に2番目の分割領域a2では、割り当てたトナーの色Mに対応する作像ユニット17Mの現像器173のみが作動し、他の色の現像器173は停止している。3番目、4番目の分割領域a3、a4も同様にそれぞれ割り当てたM、Kの現像器173のみが作動し、他の色の現像器173は停止している。なお、本実施形態では、各作像ユニット17の現像器173を停止させる場合であっても、中間転写ベルト171が回転駆動しているときは、各感光体ドラム172は停止させず継続して回転させている。
図6は、図5(b)の動作により用紙上に形成した箔押し用画像を示す模式図である。同図に示す例では、箔押し用画像は「ABCD」の4文字で構成され、分割領域a1に配置されている文字「A」はYのトナーのみで画像が形成されており、分割領域a2に配置されている文字「B」はMのトナーのみで画像が形成されている。同様に分割流域a3、a4の文字「C」、「D」はそれぞれC、Kのトナーのみで画像が形成されている。
このように、第2の実施形態では、箔押し印刷を行う際に、用紙への箔押し用画像の画像形成領域を副走査方向で複数に分割した分割領域毎に、画像を形成するトナーの色を選択し、それぞれの分割領域に割り当てたトナーの色に対する現像器以外の現像器の作動を停止させる。これにより、箔押し印刷では通常印刷に比べて、現像器173の作動時間が短くなるので、現像器173の延命につながり、交換サイクルを長くできる。結果として、交換コストを低減できる。
(第3の実施形態に係る印刷制御)
以下、図7から図9を参照し、第3の実施形態に係る印刷制御を説明する。第3の実施系形態では、第2の実施形態で実施していた分割領域へのトナーの色の割当てを、現像器の作動量(使用量)に基づいて行う。図7は、画像形成装置10が実行する第3の実施形態に係る印刷制御を示すフローチャートである。この印刷制御は、制御部110が主体となって、他の制御部210と協働することで実行する。図8は、箔押し用画像形成時の各作像ユニット17の現像器173の動作タイミングを示す模式図であり、図9は、図8の動作により用紙上に形成した箔押し用画像を示す模式図である。
最初に、同図に示すステップS20の現像器交換処理について説明する。ステップS201で「交換時期」を判断する。上述の各現像器173の使用カウンタ176の使用カウント値が所定値を超えた場合、「交換時期」であると判断できる。「交換時期」であれば(S201:YES)、装置を停止し、現像器173の交換を促す警告表示を行う(S202)。
ユーザー(またはサービスマン)により現像器173単体またはこの現像器173を含む作像ユニット17の交換がなされた場合(S203:YES)、その現像器173の色に対応する使用カウンタ176をクリアする(S204)。以上までが現像器173の交換処理である(S20)。
ステップS201の説明に戻る。現像器173の「交換時期」でなく、印刷ジョブを受け付けたのであれば(S210:YES)、この印刷ジョブが箔押し印刷か否かを判断する(S211)。箔押し印刷でなければ(S211:NO)、通常の印刷、すなわち画像形成領域の全面において4色のトナーを用いたフルカラー印刷を実行する(S212)。
箔押し印刷であれば(S211:YES)、各色の現像器173の使用カウンタ176から使用カウント値を取得する(S214)。そして使用カウント値に基づいて各分割領域に割り当てるトナーの色を選択する。
ここで図8、9を参照し、画像形成領域の分割数およびその副走査方向の長さについて説明する。図8、9では、図5,6に示した第2の実施形態と同様に分割数は4個であるが、各分割領域の副走査方向の長さは均等ではない。1つの領域が、他の3つの領域よりも広い(長い)。図9の例では、最大の分割領域b1は、図6の分割領域a1〜a3を合算したサイズを有する。その他の分割領域はこれよりも狭く、3つの分割領域は、図6に示した分割領域a4を3等分した広さである。そして、使用カウント値が最も少ない現像器の色を選択し、これを最大の分割領域、すなわち分割領域a1に割り当てる。図8、9に示す例では、C色の使用カウント値が最も少ないため、C色を最大の分割領域に割り当てている。その他のY、M、Kの各色は、それよりも小さい分割領域に割り当てる。なお、各色のトナーには添加剤として潤滑剤が含まれており、この潤滑剤は、感光体ドラム172の表面に付着することで、傷やクリーニング不良の防止に役立つ。このようなことから、連続して箔押し用画像を形成して、1色(例えばC色のみ)で画像を形成し続けることを避けるために、他の色(例えばY、M、K)の分割領域も小サイズで配置するようにしている。
このような手順で割り当てた色で、箔押し用画像を形成する(S216)。このとき、第2の実施形態と同様に、各分割領域では、割り当てたトナーの色に対応する現像器以外の現像器の作動を停止させる。そして、箔押し用画像を形成した用紙Sを箔押し部230に搬送し、箔転写部233で加熱処理することで、箔押し用画像に対応する箔が用紙S上に転写される箔押しを行う(S217)
そして、箔押し画像を形成したときの各現像器173の作動量に応じて、使用カウント値を更新して終了する(S218、エンド)。
このように、第3の実施系形態では、第2の実施形態の効果に加えて、現像器の作動量の積算値に基づいて、分割領域に割り当てるトナーの色を選択することで、各現像器の交換時期を揃えることができる。特に最もサイズの大きい領域に、作動量の積算値が最も少ない現像器に対応するトナーの色を割り当てることで、作動量の積算値を揃えることができ、交換時期を揃えることができる。結果として、現像器の交換サイクルが最長化され、交換コストを低減できる。
なお、図7、8では、1つの分割領域を他の3つの領域よりも広くした例を示したが、これに限られず、4つの異なるサイズの分割領域を設けてもよい。また各分割領域のサイズを各色の現像器の作動量の積算値の比率または差分に応じた割合で決定するようにしてもよい。また分割領域としては4つに限られず、3つまたは2つでもよい。この場合は、作動量の積算値が多い、いくつかの現像器を使用しないようにしてもよい。
(第4の実施形態に係る印刷制御)
以下、図10、図11を参照し、制御部110が実行する第4の実施形態に係る印刷制御を説明する。第2の実施形態では、上述の印刷制御をすることで現像器173の作動時間を短くした。第4の実施形態では、これに加えて、感光体ドラム172の作動時間も短くなるように、分割した分割領域毎に割り当てるトナーの色を選択する。
図10は、箔押し用画像形成時の各作像ユニット17の現像器173、および感光体ドラム172の動作タイミングを示す模式図であり、図11は、図10の動作により用紙上に形成した箔押し用画像を示す模式図である。
本実施形態では、複数の分割領域のうち、最上流の分割領域a1にタンデム方式の並び方向の最下流の作像ユニット17Kのトナーの色を割り当て、最下流の分割領域a4に最上流の作像ユニット17Yのトナーの色を割り当てる。他の分割領域a2,a3に対しては残りの作像ユニット17M、Cのトナーの色を割り当てて画像を形成する。また、第2の実施系形態と同様に、各分割領域では、割り当てたトナーの色に対応する現像器以外の現像器の作動を停止させる。
このようにすることで、並び方向の最上流の作像ユニット17Yの現像器173を作動開始してから最下流の作像ユニット17Kの現像器173を作動停止させるまでの作動期間(t03−t13)が最も短くなる。つまり、各作像ユニット17Y、17M、17C、17Kの感光体ドラム172の作動期間(t03―t13)に限定できる。この作動期間は、第2の実施系形態の作動期間(t01−t16(図5(b)参照))に比べて十分に短い。
このように、本実施形態では、最上流の分割領域a1にタンデム方式の並び方向の最下流の作像ユニット17Kのトナーの色を割り当て、最下流の分割領域a4に最上流の作像ユニット17Yのトナーの色を割り当てる。これにより、第2の実施形態の効果に加えて、感光体ドラム172の作動期間以外の他の期間(t0−t03、t13−t16)では全ての作像ユニット17Y、17M、17C、17Kと、中間転写ベルト171を停止させることができる。結果、これらの各ユニットの作動時間を短くでき、ひいてはこの各ユニットの交換サイクルを長くでき、交換コストを低減できる。また、画像形成部170全体の作動時間を短くできるので、箔押し用画像を形成する箔押し印刷時の生産性を向上できる。
(第5の実施形態に係る印刷制御)
以下、図12、図13を参照し、制御部110が実行する第5の実施形態に係る印刷制御を説明する。第2の実施形態では、用紙への箔押し用画像の画像形成領域を副走査方向で複数に分割した分割領域毎に、画像を形成するトナーの色を選択するとともに、各分割領域では割り当てたトナーの色に対応する現像器以外の現像器の作動を停止させることで、現像器173の作動時間を短くした。第5の実施形態では、さらに現像器173の作動時間を短くするために、分割領域のサイズをより小さくする。
図12は、箔押し用画像形成時の各作像ユニット17の現像器173の動作タイミングを示す模式図であり、図13は、図12の動作により用紙上に形成した箔押し用画像を示す模式図である。
制御部110は、第2の実施形態と同様に、箔押し画像用の画像形成領域を複数方向に所定数、例えば4つに分割する。そして、また箔押し画像用の画像データを解析し、主走査方向のラインで画像データが存在しない空白ラインを抽出する。そして、抽出した空白ラインが副走査方向において所定ライン数以上連続する場合にはこれを統合して非現像領域に設定する。この非現像領域は分割領域とは別に設けたものであり、非現像領域では全ての現像器173の作動を停止させる。副走査方向のこの所定ライン数は、現像器173の作動の停止/開始にともなう応答時間に基づいて設定されおり、例えば数mm相当以上になるライン数に設定することが好ましい。
図12に示す例では、分割領域a1−a4とは別に、非現像領域a11、a21、a31,a41を設定している。図13に示すように箔押し用画像を構成する4文字の「abcd」は、非現像領域a11、a21、a31,a41の内部には存在していない。そして、各現像器173は、各分割領域a1〜a4でのみ作動する。具体的には、第2の実施形態と同様に、分割領域a1では、割り当てたトナーの色Yに対応する作像ユニット17Yの現像器173のみが作動し、他の色の作像ユニット17M、17C、17Kの現像器173は停止している。分割領域a2〜a4も同様にそれぞれに割り当てた色に対応する1つの現像器173のみが作動し、他の現像器173は停止する。さらに、本実施形態では、非現像領域a11、a21、a31、a41では全ての現像器173を停止させる。これにより、第2の実施形態に比べて、各分割領域のサイズはより小さくなり、設定した非現像領域の相当分だけ、現像器173の作動時間は短くなる。これにより、現像器173の寿命延命につながり、交換サイクルを長くでき、交換コストを低減できる。
(第1の変形例)
上述の第1の実施形態では、トナー残量として、トナーカートリッジの消費量カウンタ185からトナー残量を判断していたが、これに限られない。トナー補給部180の内部のトナー残量を検知し、このトナー残量に応じて、箔押し用画像を形成するトナーの色を選択するようにしてもよい。
(第2の変形例)
また、上述した第1〜第5の実施形態を、それぞれ相互に組み合わせてもよい。例えば、第1の実施形態と第2の実施形態を組み合わせてもよい。この場合、画像形成領域を2つまたは3つの分割領域に分割し、トナーの残量が多い上位2位または3位までのトナーの色を各分割領域に割り当てる。さらに、第4の実施形態のように、異なるサイズの複数の分割領域に分割し、サイズの大きい領域から順に、トナー残量が多い順でトナーの色を割り当てるようにしてもよい。
(第3の変形例)
また、第2の実施形態において、1ページを4分割したが、連続して箔押し用画像を形成する場合には、第1の実施形態のようにページ全体を1色のトナーで形成し、この色をページ毎に切り替えるようにしてもよい。例えば、1〜4ページ目をそれぞれ、Y、M、C、Kの色のトナーでそれぞれ形成し、これを繰り返す。
(第4の変形例)
さらに、第5の実施形態を、他の第1〜第4の実施形態に組み合わせてもよい。
(第5の変形例)
また、箔押し印刷を開始する場合に、トナーカートリッジの交換時期を揃えることを優先する第1のモード(第1の実施形態)と、現像器、作像ユニット等の消耗品の作動量を抑えることを優先する第2のモード(第2〜第5の実施形態)とを選択するようにしてもよい。さらに、この選択の設定は、記憶部130に記憶し、ユーザーにより変更できるようにしてもよい。
(他の変形例)
本実施形態に係る箔押し部は、複数の色のトナーの内のいずれの1色のトナーのみにより形成した箔押し用画像上に箔を転写可能であれさえすればよく、2色以上のトナーを重ねて形成した箔押し用画像上に箔を転写してもよい。下層を複数のトナーを重ねて形成することで、全体の厚みが増した箔画像を形成できる。
そのほか、本発明は、特許請求の範囲に記載された内容によって規定されるものであり、様々な変形形態が可能である。
また、画像形成装置10を動作させるプログラムは、USBメモリー、フレキシブルディスク、CD−ROM等のコンピューター読み取り可能な記録媒体によって提供されてもよいし、インターネット等のネットワークを介してオンラインで提供されてもよい。この場合、コンピューター読み取り可能な記録媒体に記録されたプログラムは、通常、
メモリーやストレージ等に転送され記憶される。また、このプログラムは、たとえば、単独のアプリケーションソフトとして提供されてもよいし、画像形成装置10の一機能としてその各装置のソフトウェアに組み込んでもよい。
10 画像形成装置
100 画像形成装置本体
110 制御部
120 プリントコントローラ部
130 記憶部
140 操作表示部
150 給紙部
160 用紙搬送部
170 画像形成部
17、17Y、17M、17C、17K 作像ユニット
171 中間転写ベルト
172 感光体ドラム
173 現像器
176 使用カウンタ
180 トナー補給部
181 トナーボトル
185 消費量カウンタ
190 通信部
200 後処理装置
210 制御部
230 箔押し部
231 箔供給部
232 箔巻き取り部
233 箔転写部
240 排紙部

Claims (14)

  1. それぞれが異なる色のトナーにより画像を形成する複数の現像器を有する画像形成部と、
    前記複数の現像器に対応した色のトナーを収納する複数のトナーカートリッジが装填され、前記複数のトナーカートリッジ内のトナーを、前記複数の現像器のそれぞれに補給するトナー補給部と、
    前記画像形成部で形成されたトナー画像を箔押し用画像として用い、前記箔押し用画像が形成された用紙に、箔を接触させ、加熱することで、前記箔押し用画像の上に箔を転写する箔押し部と、
    前記トナーカートリッジ内または前記トナー補給部内のトナーの残量に基づいて前記箔押し用画像を形成するトナーの色を選択し、前記選択した色で前記箔押し用画像を形成させる制御部と、を備える画像形成装置。
  2. 前記箔押し部は、前記複数の色のトナーの内のいずれの1色のトナーのみにより形成した前記箔押し用画像上に前記箔を転写可能である、請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記制御部は、前記箔押し用画像を形成するトナーの色として、前記残量が最も多いトナーの色を選択する、請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記制御部は、用紙への画像形成領域を副走査方向で複数に分割した分割領域毎に、前記箔押し用画像を形成するトナーの色を選択し、それぞれの分割領域に割り当てたトナーの色に対応する前記現像器以外の現像器の作動を停止させる、請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。
  5. 前記制御部は、用紙への画像形成領域を副走査方向で複数に分割した分割領域毎に、前記箔押し用画像を形成するトナーの色を選択し、
    前記複数の分割領域のうち、最もサイズの大きい領域に、前記残量が最も多いトナーの色を割り当てる、請求項1、請求項2、および請求項4のいずれか1つに記載の画像形成装置。
  6. 前記制御部は、前記箔押し部で用いる箔が特定の種類の箔である場合に、前記残量にかかわらず、前記箔の種類に応じて、前記箔押し用画像を形成する前記トナーの色を選択する、請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。
  7. それぞれが異なる色のトナーにより画像を形成する複数の現像器を有する画像形成部と、
    前記画像形成部で形成されたトナー画像を箔押し用画像として用い、前記箔押し用画像が形成された用紙に、箔を接触させ、加熱することで、前記箔押し用画像の上に箔を転写する箔押し部と、
    前記箔押し用画像の画像形成領域を副走査方向で複数に分割した分割領域毎に、画像を形成するトナーの色を選択し、前記選択した色でそれぞれの前記分割領域の画像を形成させるとともに、それぞれの前記分割領域ではそれぞれに割り当てたトナーの色に対応する前記現像器以外の現像器の作動を停止させる、制御部と、
    を備える画像形成装置。
  8. 前記箔押し部は、前記複数の色のトナーの内のいずれの1色のトナーのみにより形成した前記箔押し用画像上に前記箔を転写可能である、請求項7に記載の画像形成装置。
  9. さらに、それぞれの前記現像器の使用開始からの作動量を積算するカウンタを備え、
    前記作動量の積算値に基づいて、前記分割領域に割り当てるトナーの色を選択する、請求項7または請求項8に記載の画像形成装置。
  10. 前記制御部は、前記複数の分割領域のうち、最もサイズの大きい領域に、前記作動量の積算値が最も少ない現像器に対応するトナーの色を割り当てる、請求項9に記載の画像形成装置。
  11. 前記画像形成部は、前記複数の現像器をそれぞれ有する複数の作像ユニットを備え、該複数の作像ユニットを所定の並び方向に並べたタンデム方式の画像形成部であり、
    前記制御部は、使用する複数の前記作像ユニットのうち前記並び方向の最上流の前記作像ユニットの現像器を作動開始してから最下流の前記作像ユニットの現像器を作動停止させるまでの期間が最も短くなるように、前記分割領域に割り当てるトナーの色を選択する、請求項7または請求項8に記載の画像形成装置。
  12. 制御部は、前記画像形成領域において、主走査方向において前記箔押し用画像が存在しない領域を非現像領域とし、該非現像領域においては全ての前記現像器の作動を停止させる、請求項7から請求項11のいずれか1つに記載の画像形成装置。
  13. それぞれが異なる色のトナーにより画像を形成する複数の現像器を有する画像形成部と、
    前記複数の現像器に対応した色のトナーを収納する複数のトナーカートリッジが装填され、前記複数のトナーカートリッジ内のトナーを、前記複数の現像器のそれぞれに補給するトナー補給部と、
    前記画像形成部で形成されたトナー画像を箔押し用画像として用い、前記箔押し用画像が形成された用紙に、箔を接触させ、加熱することで、前記箔押し用画像の上に箔を転写する箔押し部と、を備える画像形成装置で実行される印刷方法であって、
    前記トナーカートリッジ内または前記トナー補給部内のトナーの残量に基づいて前記箔押し用画像を形成するトナーの色を選択するステップと、
    前記選択したトナーの色によって、前記箔押し用画像を形成するステップと、を含む印刷方法。
  14. それぞれが異なる色のトナーにより画像を形成する複数の現像器を有する画像形成部と、
    前記画像形成部で形成されたトナー画像を箔押し用画像として用い、前記箔押し用画像が形成された用紙に、箔を接触させ、加熱することで、前記箔押し用画像の上に箔を転写する箔押し部と、を備える画像形成装置で実行される印刷方法であって、
    用紙への画像形成領域を副走査方向で複数に分割した分割領域毎に、前記箔押し用画像を形成するトナーの色を選択するステップと、
    前記選択した色でそれぞれの前記分割領域の画像を形成させるとともに、それぞれの前記分割領域ではそれぞれに割り当てたトナーの色に対応する前記現像器以外の現像器の作動を停止させるステップと、を含む印刷方法。
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