JP2018041017A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来よりも被覆の接着性を向上させる。【解決手段】加熱によって融解する色材で記録材上に画像を形成する第１形成器と、上記記録材を加熱して上記画像を定着させる定着器と、定着後の上記記録材に対する被覆が予定されている被覆予定時に、上記画像の最上層に透明な凹凸を形成し、被覆が予定されていない被覆未定時はその凹凸を形成しない第２形成器と、を備える。ここで、上記画像中で予め定められた程度に平滑な画像構造を有する領域を探す平滑域探索部を備え、上記第２形成器が、平滑域探索部で探知された領域に凹凸を形成するものであることが好ましい。【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来、トナーなどの色材で画像が形成された用紙などの記録材が加熱されて画像が定着され、その後に、ラミネート加工などで被覆が施される画像形成装置が知られている。

例えば特許文献１には、シートに画像を形成するモードと、ラミネートに挟んだシートを加熱・加圧手段でラミネート加工するモードとを備え、ラミネート加工モード時に、分離部の分離動作を解除する画像形成装置が開示されている。

特開２００６−０７８８５２号公報

しかしながら、加熱定着によって色材からしみ出す離型剤が被覆の接着性を弱めてしまう虞がある。

本発明は、凹凸を常時形成しない場合に較べ被覆の接着性を向上させることを目的とする。

請求項１に係る画像形成装置は、
加熱によって融解する色材で記録材上に画像を形成する第１形成器と、
上記記録材を加熱して上記画像を定着させる定着器と、
定着後の上記記録材に対して被覆がされる場合に、上記画像の最上層に透明な凹凸を形成し、被覆がされない場合はその凹凸を形成しない第２形成器と、
を備えたことを特徴とする。

請求項２に係る画像形成装置は、請求項１の画像形成装置において、
上記画像中で予め定められた程度に平滑な画像構造を有する領域を探す平滑域探索部を備え、
上記第２形成器が、上記平滑域探索部で探知された領域に上記凹凸を形成するものであることを特徴とする。

請求項１に係る画像形成装置によれば、凹凸を常時形成しない場合に較べ被覆の接着性が向上する。

請求項２に係る画像形成装置によれば、画像全面の最上層に透明な凹凸を形成する場合と比較して凹凸を形成するために用いる材料を減少することができる。

本発明の画像形成装置の一実施形態を表した概略構成図である。 透明トナーによって形成される凹凸構造の第１例を示す上面図である。 透明トナーによって形成される凹凸構造の第１例を示す断面図である。 透明トナーによって形成される凹凸構造の第２例を示す図である。 ラミネート加工モードにおける画像形成手順を示したフローチャートである。 図５のフローチャートが示す手順により画像上に凹凸構造が形成された状態の一例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の画像形成装置の一実施形態を表した概略構成図である。

本実施形態の画像形成装置１０は、いわゆるタンデム型のカラープリンタである。

この画像形成装置１０は、互いに連結された第１筐体１０ａと第２筐体１０ｂとの２つの筐体を有し、この画像形成装置１０を構成する各部材がそれら２つの筐体に分かれて組み込まれている。

この画像形成装置１０は最大６色（透明色を含む）のトナーを用いて画像を形成するものであり、第１筐体１０ａの上部には、各色のトナーを収容する６つのトナーカートリッジ１１Ｖ，１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ，１１Ｗが配列されている。

ここで、符号中のアルファベットのＶは透明色、Ｙはイエロー、Ｍはマゼンタ、Ｃはシアン、Ｋはブラック、Ｗは特色（例えば白色）を表わしている。以下では、トナーカートリッジを指し示す符号として、色を区別する必要がないときは色を表わすアルファベットは省略して単にトナーカートリッジ１１と称し、色を区別する必要があるときは、数字の後に上記の、その色を表わすアルファベットを付して表わすものとする。トナーカートリッジ１１以外の各要素についても同様である。

各トナーカートリッジ１１内のトナーは、以下に説明する画像形成ユニット１３に供給される。各トナーカートリッジ１１は、第１筐体１０ａに対して交換自在に装着されており、トナーカートリッジ１１内のトナーが空になると、同じ色のトナーを収容した新たなトナーカートリッジ１１に交換される。

第１筐体１０ａ内の、トナーカートリッジ１１の下方には、上記の６つのトナーカートリッジ１１それぞれに対応する、６つの露光器１２と、６つの画像形成ユニット１３が備えられている。各画像形成ユニット１３では、いわゆる電子写真方式によってトナー像が感光体上に形成される。

６つの画像形成ユニット１３の下には、無端状の中間転写ベルト１４が備えられている。この中間転写ベルト１４は、駆動ロール１６ａやバックアップロール１６ｂを含む複数のロール１６に支持され、各画像形成ユニット１３に組み込まれた各感光体に接しながら矢印Ｂ方向に循環移動する。各感光体上のトナー像は、各画像形成ユニット１３に対応して配備された一次転写ロール１５の作用により中間転写ベルト１４上に順次重なるように転写され、中間転写ベルト１４により矢印Ｂ方向に搬送される。中間転写ベルト１４上での各色のトナー像は、透明色が最下層で、その上に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ，Ｗの順で重なっている。

この中間転写ベルト１４を挟んでバックアップロール１６ｂに対向する位置には二次転写ロール１７が備えられている。中間転写ベルト１４上のトナー像は、中間転写ベルト１４と二次転写ロール１７とに挟まれた位置に搬送されてきた用紙上に、二次転写ロール１７の作用によって二次転写される。これにより用紙上に未定着のトナー像が形成される。この二次転写により、各色のトナー像の重なり順が逆転するので、用紙上では透明色のトナー像が最上層となる。

このように用紙上に未定着のトナー像を形成する、画像形成ユニット１３や中間転写ベルト１４や二次転写ロール１７を含んだ構成部分が、本発明にいう第１形成器と第２形成器とを併せた一例に相当する。即ち、その構成部分における透明色のトナー像を形成する機能が第２形成器としての機能に相当し、その他の色のトナー像を形成する機能が第１形成器としての機能に相当する。

第１筐体１０ａの下部には、２つの用紙収容部１８ａ，１８ｂが設けられており、各用紙収容部１８ａ，１８ｂには、それぞれ多数枚の用紙Ｐが積層された状態に収容されている。画像形成にあたっては、これらの用紙収容部１８ａ，１８ｂのうちの、オペレータによる手動で、あるいは自動で指定された一方の用紙収容部に収容された用紙Ｐがピックアップロール１９ａおよびさばきロール１９ｂにより１枚取り出される。その取り出された用紙は、取り出し搬送路２０ａと、水平搬送路２０ｂと、斜行搬送路２０ｃとを順次に経て搬送されて位置決めロール１９ｃにまで達する。また、第１筐体１０ａには、その第１筐体１０ａの外部から用紙を取り込む取込口５０が設けられており、用紙がこの取込口５０から取り込まれたときは、その取り込まれた用紙は、取り込み搬送路２０ｄと斜行搬送路２０ｃとを順次に経て搬送されて位置決めロール１９ｃに達する。

位置決めロール１９ｃは、搬送されてきた用紙の姿勢を正すとともに、その用紙の、その後の送り出しタイミングを調整してさらに搬送方向下流側に向けて送り出す役割りを担っている。即ち、この位置決めロール１９ｃは、中間転写ベルト１４上のトナー像が二次転写ロール１７の位置まで搬送されるのとタイミングを合わせて用紙がその二次転写ロール１７の位置に搬送されるように、用紙を送り出す。

二次転写ロール１７の作用によりトナー像の転写を受けた用紙は、搬送ベルト２１により搬送されて第２筐体１０ｂに入り、定着器２２に至る。この定着器２２は、加熱ベルト２２１と加圧ロール２２２とを有し、定着器２２まで搬送されてきた用紙は加熱ベルト２２１と加圧ロール２２２とに挟まれて加熱および加圧を受け、用紙上のトナー像がその用紙に定着される。この定着器２２が、本発明にいう定着器の一例に相当する。定着器２２を通り過ぎた用紙は、搬送ベルト２３により冷却器２４へと搬送され、冷却器２４によって冷却される。この冷却器２４は、用紙を２本の無端ベルト２４１，２４２で挟んで冷却するタイプのものである。冷却器２４を出た用紙は、デカーラ２５により反りが矯正された後、排紙ロール２７により排紙台２８上に排出される。

以上は用紙の第１面のみに画像が形成されるときのプロセスであるが、用紙の両面に画像が形成されるときは、画像形成装置１０は以下のプロセスを経る。

まず、上記と同じプロセスで用紙の第１面に画像が形成され、用紙がデカーラ２５を通る。そして、デカーラ２５を通り過ぎた用紙は、排紙ロール２７に達する手前で下降搬送路２０ｅに入ってその下降搬送路２０ｅ上を搬送され、さらに反転搬送路２０ｆに入る。この反転搬送路２０ｆに用紙が入ると、その反転搬送路２０ｆが有する搬送ロールの回転方向が逆転し、その用紙が反転搬送路２０ｆから戻り搬送路２０ｇへと逆向きに送り出されて第１筐体１０ａに戻る。第１筐体１０ａに戻った用紙は、水平搬送路２０ｂと斜行搬送路２０ｃとを経て位置決めロール１９ｃに達する。このときの用紙は、画像がまだ形成されていない第２面を中間転写ベルト１４に向けた姿勢となっている。用紙がこのような搬送路を通って位置決めロール１９ｃに達するまでの間に、画像形成ユニット１３側では、その用紙の第２面に形成する画像のトナー像が形成されて中間転写ベルト１４上に転写される。

その後は、用紙の第１面への画像形成と同様にして、位置決めロール１９ｃから用紙が送り出されて二次転写ロール１７の作用によりその用紙の第２面にトナー像が転写され、さらに定着器２２、冷却器２４、デカーラ２５を通過して、今度は排紙ロール２７により排紙台２８上に排出される。

また、この画像形成装置１０の第２筐体１０ｂの上部には、外部から送られてきた画像データを格納しておくメモリやその画像データに画像処理を施す演算回路などを備えるとともに、画像形成における各種の動作制御を担う制御部３０が備えられている。

さらに、この第２筐体１０ｂの一段低い部分の上に載るようにして、この画像形成装置１０の各種状態を表示するためのモニタ３１やオペレータによる操作を受ける操作パネル３２が配置されている。

画像形成装置１０で画像が形成された用紙は、この画像形成装置１０とは別の装置であるラミネータによってラミネート加工が施される場合がある。そして、画像形成装置１０は、ラミネータによるラミネート加工が予定されたラミネート加工モードと、ラミネート加工が予定されていない通常モードとの双方のモードを有している。画像形成装置１０のユーザは、上述した操作パネル３２の操作によってモードを選択する。画像形成装置１０では、ラミネート加工モードの場合に、上述した第２形成器としての機能によってトナー像の最上層に透明トナーで凹凸構造が形成されることで、ラミネート加工の接着強度が向上されている。

図２および図３は、透明トナーによって形成される凹凸構造の第１例を示す図であり、図２には上面図、図３には断面図が示されている。

ここには、凹凸構造の第１例として、ドット形状の凸部４１が配列された凹凸構造が示されている。この凸部４１は、用紙Ｐ上に形成されたトナー像４２，４３の最上層に、透明トナーによって形成されたものである。ここに示した例のトナー像４２，４３は、ベタ画像のトナー像であり、このようなトナー像４２，４３は、断面図に示されているように平滑な層構造となっていて、表面構造も平滑である。そして、そのようなトナー像４２，４３上にラミネート加工のフィルム６０が直接接着された場合には、トナー像４２，４３から染み出す離型剤によってフィルム６０の接着が妨げられる虞がある。

これに対して凸部４１はドットスクリーンによって形成されており、このような凸部４１を有する凹凸構造が存在する場合には、ラミネート加工のフィルム６０が凹凸構造に対して噛み合う状態となり、機械的結合によるアンカー効果でフィルム６０の接着力が向上する。なお、アンカー効果が明確に得られるためには、凸部４１の形成におけるドットスクリーンの解像度としては１００ｄｐｉ以上４００ｄｐｉ以下が好ましく、そのドットスクリーンの画像密度としては３０％以上７０％以下が好ましい。

また、透明トナーによって形成される凹凸構造はドット形状以外の形状であってもよい。

図４は、透明トナーによって形成される凹凸構造の第２例を示す図である。

図４には、凹凸構造の第２例として、ライン状の凸部４４が並んだ凹凸構造が示されている。このライン状の凸部４４も、用紙Ｐ上に形成されたベタ画像のトナー像４２，４３の最上層に、透明トナーによって形成されたものであり、断面形状は図３に示した断面形状と同様となる。また、上述したアンカー効果が明確に得られるためには、このライン状の凸部４４における形成間隔は１００線／インチ以上４００線／インチ以下が好ましく、凸部４４の形成密度は３０％以上７０％以下が好ましい。

ところで、用紙Ｐ上に形成されるＣＭＹＫ色のトナー画像については、写真画像などの場合には、１００ｄｐｉ以上６００ｄｐｉ以下程度の解像度のドットスクリーンによって形成される場合が多い。従って、画像密度が例えば５０％程度である場合などは、ＣＭＹＫ色のトナー画像自体が凹凸構造を有していることになり、上述した透明トナーによる凹凸構造と同様の働きをする。そこで、本実施形態では、ＣＭＹＫ色のトナー画像による表面構造が平滑であるか否かが確認され、平滑である領域に対して透明トナーによる凹凸構造が形成される。これにより透明トナーの不要な消費が回避される。

図５は、ラミネート加工モードにおける画像形成手順を示したフローチャートである。

このフローチャートで示された手順は、ユーザによってラミネート加工モードが選択された場合に実行され、先ず、ステップＳ１０１で、ＣＭＹＫ色のトナー画像による表面構造が平滑な画像領域が抽出される。具体的には、画像が１０ｍｍ²毎に分割された各画像領域（セル）について、ＣＭＹＫ色の合計の画像濃度が１００％以上である場合に当該画像領域における表面構造が平滑と判定される。そして、そのような平滑な画像領域が存在していた場合（ステップＳ１０２；Ｙ）には、その画像領域について、凹凸構造の図２や図４に示したようなパターンを表した画像データが透明（クリア）トナー用に制御部３０（図１参照）で作成され（ステップＳ１０３）、画像形成に用いられる。

一方、平滑な画像領域が存在していない場合（ステップＳ１０２；Ｎ）には、通常モードにおける画像形成と同様の画像形成が実行される（ステップＳ１０４）。

図６は、図５のフローチャートが示す手順により画像上に凹凸構造が形成された状態の一例を示す図である。

本実施形態では、画像７０が上述した画像領域（セル）７１に分割されて処理されており、それらの画像領域７１のうち表面が平滑と判定されたものについては、トナー像の最上層に凹凸構造７２が形成されている。この結果、少ない透明トナーの消費であっても、画像７０全体でラミネート加工の充分な接着強度が得られることになる。

なお、上記説明では、本発明にいう第１形成器と第２形成器とが一体となった例が示されているが、本発明にいう第１形成器と第２形成器は、完全に分離したものであってもよい。

また、上記説明では、本発明の画像形成装置の一実施形態として、ラミネータを有さない装置が例示されているが、本発明の画像形成装置はラミネータが組み込まれた装置であってもよい。

また、上記説明では、本発明の画像形成装置の一実施形態としてタンデム型のカラープリンタが例示されているが、本発明の画像形成装置は、リボルバ型のカラープリンタであってもよく、モノクロ専用機（但し透明色画像の形成機能は有するもの）であってもよく、複写機やファクシミリや複合機であってもよい。

また、上記説明では、本発明の画像形成装置の一実施形態として、感光体から中間転写ベルトを介して用紙上にトナー像が転写される間接転写方式の画像形成装置が例示されているが、本発明の画像形成装置は、感光体から用紙上に直接トナー像が転写される直接転写方式の画像形成装置であってもよい。

１０……画像形成装置、 １３……画像形成ユニット、 １４……中間転写ベルト、 ２２……定着器、 ３０……制御部、 ４１，４４……凸部、 ４２，４３……トナー像

Claims (2)

1. 加熱によって融解する色材で記録材上に画像を形成する第１形成器と、
   前記記録材を加熱して前記画像を定着させる定着器と、
   定着後の前記記録材に対して被覆される場合に、前記画像の最上層に透明な凹凸を形成し、該被覆がされない場合は該凹凸を形成しない第２形成器と、
   を備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記画像中で予め定められた程度に平滑な画像構造を有する領域を探す平滑域探索部を備え、
   前記第２形成器が、前記平滑域探索部で探知された領域に前記凹凸を形成するものであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。

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