JP2018049092A

JP2018049092A - 画像形成装置

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Publication number: JP2018049092A
Application number: JP2016183590A
Authority: JP
Inventors: 正典村上; Masanori Murakami
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2016-09-21
Filing date: 2016-09-21
Publication date: 2018-03-29
Anticipated expiration: 2036-09-21
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Abstract

【課題】用紙に印刷した画像の耐摩耗性を向上させ、長期間の保管に耐える印刷文書を得ることが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１は、印刷画像の濃度をユーザーが任意に調整可能な濃度調整設定を印刷条件として備えるとともに、その濃度調整設定で選択可能な最大濃度を選択した場合よりも多くのトナーを用紙Ｐに付着させるトナー増量モードを印刷モードとして有する。
【選択図】図１

Description

本発明は画像形成装置に関するものである。

複写機やプリンター、ファクシミリなどといった画像形成装置では長期間の保管に耐える印刷文書の作成が要求されている。従来、印刷文書がインクで記入した文書と同等の文書保管性能を有しているか否かを評価する方法がある。例えば、ＩＳＯ１１７９８には「６．６ Resistance to wear」として、テーバ摩耗試験機を用いた評価方法が提案されている。また例えば、ＩＳＯ９３５２には「プラスチック摩耗輪による摩耗試験方法」が提案されている。

これらの評価を満足するには、用紙に印刷した画像が摩耗に対して強いことが必要となる。画像品質に関して、従来の画像形成装置の例が特許文献１に開示されている。

特許文献１に記載された画像形成装置は二次色文字・ラインを形成する際、一色目の文字・ラインのエッジ部ではトナー高さを高くして、二色目の文字・ラインのエッジ部ではトナー高さを低くする。これにより、二次色の上層部のトナーの飛び散りを抑制し、くっきりとした二次色文字・ラインを形成することが可能である。

特開２００８−３１０１０９号公報

しかしながら、特許文献１に記載された画像形成装置では用紙に印刷した画像に摩耗に対して強いことを要求することが困難であることが課題であった。これにより、長期間の保管に耐える印刷文書を得ることができないことが懸念された。

本発明は、上記の点に鑑みなされたものであり、用紙に印刷した画像の耐摩耗性を向上させ、長期間の保管に耐える印刷文書を得ることが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明は、用紙に対する印刷画像のトナー像を形成して用紙に転写し、未定着トナー像を用紙に定着させる画像形成装置において、印刷画像の濃度をユーザーが任意に調整可能な濃度調整設定を印刷条件として備えるとともに、前記濃度調整設定で選択可能な最大濃度を選択した場合よりも多くのトナーを用紙に付着させるトナー増量モードを印刷モードとして有することを特徴とする。

この構成によると、用紙に対する印刷画像の濃度をユーザーが任意に調整可能な一般的な印刷条件である濃度調整設定に対して、トナー増量モードでは、濃度調整設定で選択可能な最大濃度を選択した場合よりも多くのトナーが用紙に付着される。これにより、用紙に印刷した画像の耐摩耗性が向上する。

また、上記構成の画像形成装置において、前記トナー増量モードは、用紙へのトナー付着量が前記濃度調整設定に基づく用紙へのトナー付着量よりも２０％以上多いことを特徴とする。

また、上記構成の画像形成装置において、前記トナー増量モードでは、用紙への未定着トナー像の定着に係る定着温度を前記濃度調整設定に基づいて印刷画像の濃度を調整する場合の定着温度よりも上昇させることを特徴とする。

また、上記構成の画像形成装置において、前記トナー増量モードでは、定着ニップ部における用紙搬送速度を前記濃度調整設定に基づいて印刷画像の濃度を調整する場合の定着ニップ部における用紙搬送速度よりも低下させることを特徴とする。

また、上記構成の画像形成装置において、前記トナー増量モードは、画像形成プロセスの条件を変更することで用紙へのトナー付着量を変更することを特徴とする。

また、上記構成の画像形成装置において、前記画像形成プロセスの条件が現像バイアスであることを特徴とする。

また、上記構成の画像形成装置において、前記画像形成プロセスの条件が露光光量であることを特徴とする。

また、上記構成の画像形成装置において、前記トナー増量モードを用いた印刷ジョブの開始時及び終了時に所定の待機時間を設けることを特徴とする。

また、上記構成の画像形成装置において、用紙に対する印刷画像がベタ画像である場合に前記トナー増量モードを用いた印刷を実行しないことを特徴とする。

また、上記構成の画像形成装置において、画像を印刷する用紙が所定厚さより薄い薄紙である場合に前記トナー増量モードを用いた印刷を実行しないことを特徴とする。

また、上記構成の画像形成装置において、画像を印刷した後の用紙のカールを検出するカール検出部を備え、前記トナー増量モードを用いた印刷ジョブの実行中に前記カール検出部が用紙のカールを検出した場合に当該印刷ジョブを停止することを特徴とする。

また、上記構成の画像形成装置において、装置の状態をユーザーに対して報知するための報知部を備え、前記トナー増量モードを用いた印刷ジョブを実行しない場合、または停止した場合に、その旨を前記報知部を用いて報知することを特徴とする。

また、上記構成の画像形成装置において、前記トナー増量モードを用いた印刷ジョブを実行しない場合、または停止した場合に、前記濃度調整設定で選択可能な所定濃度で当該印刷ジョブを実行することを特徴とする。

また、上記構成の画像形成装置において、ブラックを含む複数の色のトナーを用いたトナー像の形成が可能な画像形成部を備え、前記トナー増量モードは、用紙に対するブラックのトナーの増加量の割合が他の色のトナーの増加量の割合よりも多いことを特徴とする。

また、上記構成の画像形成装置において、前記トナー増量モードは、ブラックを除く他の色のトナーの増加量の割合が略同等であることを特徴とする。

また、上記構成の画像形成装置において、前記トナー増量モードは、装置本体またはプリンタードライバーから選択可能であることを特徴とする。

また、上記構成の画像形成装置において、前記トナー増量モードは、印刷画像の中の直線のみに対して前記濃度調整設定で選択可能な最大濃度を選択した場合よりも多くのトナーを用紙に付着させることを特徴とする。

本発明の構成によれば、用紙に印刷した画像の耐摩耗性を向上させることができる。したがって、鮮明な画像を維持することができ、長期間の保管に耐える印刷文書を得ることが可能になる。

本発明の第１実施形態の画像形成装置の部分垂直断面正面図である。本発明の第１実施形態の画像形成装置の表示部の一例を示す正面図である。本発明の第１実施形態の画像形成装置の画像形成部の概略垂直断面正面図である。本発明の第１実施形態の画像形成装置の定着装置の概略垂直断面正面図である。本発明の第１実施形態の画像形成装置によるトナー増量と印刷画像の摩耗評価について示す説明図である。本発明の第１実施形態の画像形成装置における印刷画像の濃度に係る処理の例を示すフローチャートである。本発明の第２実施形態の画像形成装置における印刷画像の濃度に係る処理の例を示すフローチャートである。本発明の第３実施形態の画像形成装置における印刷画像の濃度に係る処理の例を示すフローチャートである。本発明の第４実施形態の画像形成装置の部分拡大垂直断面正面図である。本発明の第４実施形態の画像形成装置における印刷画像の濃度に係る処理の例を示すフローチャートである。本発明の第５実施形態の画像形成装置における印刷画像の濃度に係る処理の例を示すフローチャートである。本発明の第６実施形態の画像形成装置における印刷画像の濃度に係る処理の例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態を図に基づき説明する。なお、本発明は以下の内容に限定されるものではない。

＜第１実施形態＞
最初に、本発明の第１実施形態の画像形成装置について、図１及び図２を用いてその構造の概略を説明しつつ、画像出力動作を説明する。図１は画像形成装置の部分垂直断面正面図の一例である。図２は画像形成装置の表示部の一例を示す正面図である。図１の矢印付き二点鎖線は用紙の搬送経路及び搬送方向を示す。図１の上下方向、左右方向及び紙面奥行き方向が画像形成装置の上下方向、左右方向及び奥行き方向である。

画像形成装置１は、図１に示すように所謂タンデム型のカラー複写機であり、原稿の画像を読み取る画像読取部２と、読み取った画像を用紙等の転写材に印刷する印刷部３と、印刷条件の入力や稼働状況の表示を行うための操作部４と、主制御部５とを備える。

画像読取部２は不図示のプラテンガラスの上面に載置された原稿の画像を不図示のスキャナーを移動して読み取る公知のものである。原稿の画像は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三色に色分解され、不図示のＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサーで電気信号に変換される。これにより、画像読取部２は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色別の画像データを得る。

画像読取部２が得た色別の画像データは主制御部５において各種処理が行われ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各再現色の画像データに変換されて主制御部５の不図示のメモリーに格納される。メモリーに格納された再現色別の画像データは位置ずれの補正のための処理を受けた後、像担持体である感光体ドラム２１に対する光走査を行うために用紙の搬送と同期して走査ラインごとに読み出される。

印刷部３は電子写真方式によって画像を形成し、その画像を用紙に転写して印刷する。印刷部３は中間転写体を無端状のベルトとして形成した中間転写ベルト１１を備える。中間転写ベルト１１は駆動ローラ１２、従動ローラ１３、１４に巻き掛けられる。中間転写ベルト１１は駆動ローラ１２によって図１における反時計回りに回転移動する。

駆動ローラ１２は中間転写ベルト１１を挟んで対向する二次転写ローラ１５を圧して接触する。従動ローラ１４の箇所では、中間転写ベルト１１を挟んで従動ローラ１４に対向するように設けられた中間転写クリーニング部１６が中間転写ベルト１１の外周面に接触する。中間転写クリーニング部１６は中間転写ベルト１１の外周面に形成されたトナー像が用紙に転写された後、中間転写ベルト１１の外周面に残留したトナーなどの付着物を除去してクリーニングする。

中間転写ベルト１１の下方にはイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各再現色に対応する画像形成部２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋが設けられる。なお、この説明において、特に限定する必要がある場合を除き、「Ｙ」、「Ｍ」、「Ｃ」、「Ｋ」の識別記号の記載を省略して、例えば「画像形成部２０」と総称することがある。４台の画像形成部２０は中間転写ベルト１１の回転方向に沿って、回転方向の上流側から下流側に向けて一列にして配置される。４台の画像形成部２０は構成がすべて同じであり、図１における時計回りに回転する感光体ドラム２１を中心としてその周囲に帯電部２２、露光部（露光装置２３）、現像部２４、ドラムクリーニング部２５及び一次転写ローラ２６を備える（図３参照）。

中間転写ベルト１１の上方には、４台の各再現色の画像形成部２０に対応するトナーボトル３１及びトナーホッパー３２が設けられる。現像部及びトナーホッパー３２に対しては各々の内部のトナー量を検出する不図示のトナーの残量検出部が設けられる。また、現像部２４とトナーホッパー３２との間及びトナーホッパー３２とトナーボトル３１との間には各々不図示のトナーの補給装置が設けられる。残量検出部によって現像部２４の内部のトナー量の低下が検出されると、補給装置がトナーホッパー３２から現像部２４にトナーを補給するように駆動する。さらに、残量検出部によってトナーホッパー３２の内部のトナー量の低下が検出されると、補給装置がトナーボトル３１からトナーホッパー３２にトナーを補給するように駆動する。トナーボトル３１は装置本体に対して着脱可能に設けられ、適宜新しいものと交換することができる。

画像形成部２０の下方には露光部である露光装置２３が配置される。露光装置２３は４台の画像形成部２０に対して１台で対応し、４個の感光体ドラム２１各々に個別に対応した不図示の４つの半導体レーザー等の光源を有する。露光装置２３は４つの半導体レーザーを各再現色の画像階調データに応じて変調して、各再現色に対応するレーザー光を４個の感光体ドラム２１に対して個別に出射する。

露光装置２３の下方には用紙供給装置９１が設けられる。用紙供給装置９１はその内部に複数の用紙Ｐを積載して収容し、用紙束の最上層から順に用紙Ｐを１枚ずつ用紙搬送路Ｑに送り出す。用紙積載装置９１から用紙搬送路Ｑに送り出された用紙Ｐはレジストローラ対９４の箇所に到達する。そして、レジストローラ対９４が用紙Ｐの斜め送りを矯正（スキュー補正）しつつ中間転写ベルト１１の回転と同期をとって、中間転写ベルト１１と二次転写ローラ１５との接触部（二次転写ニップ部）に向けて用紙Ｐを送り出す。

画像形成部２０では露光装置２３から照射されたレーザー光によって感光体ドラム２１の表面に静電潜像が形成され、その静電潜像が現像部２４によってトナー像として可視像化される。感光体ドラム２１の表面に形成されたトナー像は感光体ドラム２１が中間転写ベルト１１を挟んで一次転写ローラ２６と対向する箇所において中間転写ベルト１１の外周面に一次転写される。そして、中間転写ベルト１１の回転とともに所定のタイミングで各画像形成部２０のトナー像が順次中間転写ベルト１１に転写されることにより、中間転写ベルト１１の外周面にはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像が重ね合わされたカラートナー像（印刷画像）が形成される。

中間転写ベルト１１の外周面に一次転写されたカラートナー像はレジストローラ対９４により同期をとって送られてきた用紙Ｐに、中間転写ベルト１１と二次転写ローラ１５とが接触して形成される二次転写ニップ部にて転写される。

二次転写ニップ部の上方には定着部４０が備えられる。二次転写ニップ部にて未定着トナー像が転写された用紙Ｐは定着部４０へと送られ、トナー像が加熱、加圧されて用紙Ｐに定着される。定着部４０を通過した用紙Ｐは中間転写ベルト１１の上方に設けられた用紙排出部９６に排出される。

操作部４は画像読取部２の正面側に設けられ、表示部４ｗを備える。表示部４ｗの上面には不図示のタッチパネル部が設けられ、ユーザーのタッチ位置を検知する。図２は表示部４ｗの一例であって、用紙Ｐのコピーを行うときの画面である。表示部４ｗには用紙Ｐの種類やサイズ、拡大縮小、画像の濃度調整といった印刷条件などの設定に係るアイコン、ソフトキー、ボタンなどが配置される。例えば、画像形成装置１は用紙Ｐに対する印刷画像の濃度をユーザーが任意に調整可能な濃度調整設定を印刷条件として備え、表示部４ｗに濃度調整アイコン４ａを表示する。

操作部４は、例えばユーザーによる印刷に使用する用紙Ｐの種類やサイズ、拡大縮小、画像の濃度調整といった印刷条件などの設定の入力のほか、ファクシミリ送信におけるファックス番号や送信者名などの設定の入力等を受け付ける。また、操作部４は、例えば装置の状態や注意事項、エラーメッセージなどを表示部４ｗに表示することによって、それらをユーザーに対して報知するための報知部としての役割も果たす。

そして、画像形成装置１にはその全体の動作制御のため、不図示のＣＰＵや画像処理部、その他の図示しない電子部品で構成された主制御部５が設けられる。主制御部５は中央演算処理装置であるＣＰＵと画像処理部とを利用し、メモリーに記憶、入力されたプログラム、データに基づき画像形成部２０や定着部４０等を含む印刷部３、画像読取部２などといった構成要素を制御して一連の画像形成動作、印刷動作を実現する。

また、画像形成装置１は外部の通信装置やコンピューターとの間でファクシミリ送受信といった通信を行うための不図示の通信部を備える。通信部はファクシミリ通信部及びネットワーク通信部を備える。ファクシミリ通信部は電話回線が接続されて、電話回線を利用して外部の通信装置と画像データなどの授受を行う。ネットワーク通信部はネットワーク回線が接続されて、ネットワーク回線を利用して外部のコンピューターと画像データ、制御指令などの授受を行う。主制御部５は通信部に、外部の通信装置やコンピューター等に対するデータの送信、受信を実行させる。

続いて、画像形成部２０の構成及びその動作について、図１に加えて図３を用いて説明する。図３は画像形成部２０の概略垂直断面正面図である。図３の上下方向、左右方向及び紙面奥行き方向が画像形成装置１及び画像形成部２０の上下方向、左右方向及び奥行き（前後）方向である。また前述のように、４色の各画像形成部２０は構造が共通するので「Ｙ」、「Ｍ」、「Ｃ」、「Ｋ」の識別記号の記載は省略する。

画像形成部２０は、図３に示すようにその中心に像担持体である感光体ドラム２１を備える。感光体ドラム２１の近傍には、その回転方向に沿って順に帯電部２２、現像部２４及びドラムクリーニング部２５が配置される。一次転写ローラ２６は感光体ドラム２１の回転方向に沿って現像部２４とドラムクリーニング部２５との間に設けられる。なお、ドラムクリーニング部２５の、感光体ドラム２１の回転方向下流側には不図示の除電部が配置される。

感光体ドラム２１は画像形成装置１の用紙搬送方向と直角をなす用紙幅方向、すなわち図１及び図３の紙面奥行き方向に延び、その軸線方向を水平にして配置される。感光体ドラム２１は、例えばアルミニウム等により構成される導電性ローラ状基体の外側に無機光導電性材料の感光層を設けた無機感光体のドラムである。感光体ドラム２１は不図示の駆動装置によってその周速度が用紙搬送速度とほぼ同じになるように、正面から見て時計回りに回転される。

帯電部２２は感光体ドラム２１に接触する帯電ローラ２２ａを備える。帯電ローラ２２ａは所定の圧力で感光体ドラム２１に接触し、感光体ドラム２１の回転に従って回転する。この帯電ローラ２２ａにより、感光体ドラム２１の表面はマイナス極性の所定電位で一様に帯電する。

露光装置２３（図１参照）は形成する画像データに基づき変調されたレーザー光Ｌを感光体ドラム２１の表面に照射する。これにより、帯電部２２によって帯電させた電位が部分的に光減衰して原稿画像の静電潜像が形成される。

現像部２４は現像部材である現像ローラ２４ａを備える。現像ローラ２４ａはその周面が感光体ドラム２１の周面に近接して対向するように配置される。現像部２４によって現像剤のトナーが帯電されて感光体ドラム２１の表面の静電潜像に供給され、静電潜像が現像される。現像部２４は現像剤として、例えば非磁性トナー粒子と磁性キャリアとを混合して成る二成分現像剤を使用する。

一次転写ローラ２６は中間転写ベルト１１を挟んで感光体ドラム２１に接触する。一次転写ローラ２６は所定の圧力で中間転写ベルト１１に接触し、中間転写ベルト１１の回転に従って回転する。一次転写ローラ２６には必要に応じて、感光体ドラム２１やトナーの帯電極性とは異なる極性の一次転写バイアスが印加される。

ドラムクリーニング部２５は感光体ドラム２１に接触するクリーニングローラ２５ａを備える。クリーニングローラ２５ａは所定の圧力で感光体ドラム２１に接触し、不図示の駆動装置によってその周速度が感光体ドラム２１の周速度とほぼ同じかやや速くなるように回転される。ドラムクリーニング部２５は感光体ドラム２１の表面に形成されたトナー像が中間転写ベルト１１に転写された後、感光体ドラム２１の表面に残留したトナーなどの付着物を除去してクリーニングする。

除電部は感光体ドラム２１の回転方向に沿ってドラムクリーニング部２５の下流側に配置される。除電部は感光体ドラム２１の軸線方向（用紙幅方向）に複数並べられたＬＥＤ（Light Emitting Diode）を備える。除電部はＬＥＤの除電光を感光体ドラム２１に照射することでその表面の帯電電荷を除去して静電潜像を消去し、次回の画像形成動作時における帯電工程のための準備を整える。

続いて、定着部４０の構成及びその動作について、図１に加えて図４を用いて説明する。図４は定着部４０の概略垂直断面正面図である。図４の矢印付き二点鎖線は用紙の搬送経路及び搬送方向を示す。図４の上下方向、左右方向及び紙面奥行き方向が画像形成装置１及び定着部４０の上下方向、左右方向及び奥行き（前後）方向である。

定着部４０は、図４に示すハウジング４１、定着ローラ４２、加圧ローラ４３及び加熱部４４を備える。

ハウジング４１は定着ローラ４２、加圧ローラ４３及び加熱部４４の周囲を覆い、さらにそれら構成要素を支持する。

定着ローラ４２及び加圧ローラ４３は互いに円筒形状をなし、各々の周面が用紙搬送路Ｑを挟んで対向するように左右方向に並べて配置される。定着ローラ４２及び加圧ローラ４３は互いの回転軸線が用紙搬送方向に対して交差する方向である用紙幅方向、すなわち画像形成装置１及び定着部４０の前後方向に沿って延びる。定着ローラ４２及び加圧ローラ４３は用紙搬送路Ｑの用紙幅方向の全域にわたる長さを有する。定着ローラ４２及び加圧ローラ４３は各々の回転軸がハウジング４１に設けられた不図示の軸受により回転可能に支持される。

定着ローラ４２は例えば回転中心に設けられた芯金の外側に、外周面側に向かって径方向に順に断熱層、弾性層、発熱層及び離型層等が設けられた積層構造を有する。定着ローラ４２の表面が加熱部４４の作用によって発熱し、未定着トナー像が転写された用紙Ｐを加熱してトナーを用紙Ｐに定着させる。

加圧ローラ４３はばね部材等を用いた不図示の加圧機構によって所定の圧力が付与され、その周面が定着ローラ４２の周面に圧して接触して定着ニップ部Ｎｆを形成する。加圧ローラ４３は不図示の駆動源から動力を得て図４において時計回りに回転する。定着ローラ４２は互いの周面が接触する加圧ローラ４３の回転に従って図４において反時計回りに回転する。なお、定着ローラ４２を駆動回転させて、加圧ローラ４３を従動回転させても良い。

加熱部４４は定着ローラ４２に対して加圧ローラ４３が配置された側とは反対側の領域の定着ローラ４２の外部に定着ローラ４２に隣接して配置される。加熱部４４は定着ローラ４２と同様に用紙幅方向に沿って延びる。加熱部４４は例えば不図示の励磁コイル、磁性体コア、シールド部材などを備え、誘導加熱により定着ローラ４２の表面を発熱させる誘導加熱源で構成される。定着ローラ４２の表面の温度が不図示のサーミスタ等から成る温度検出部によって検出され、主制御部５はその温度に基づいて加熱部４４を制御する。なお、定着ローラ４２の表面を発熱させる加熱部４４の構成としては誘導加熱源に限定されるわけではなく、他の構成、例えばヒーター等を用いて定着ローラ４２の表面を発熱させても良い。

そして、画像形成装置１はトナー増量モードという印刷モードを備え、これを利用することが可能である。トナー増量モードは、ユーザーが表示部４ｗにおいて濃度調整アイコン４ａを用いて、用紙Ｐに対する印刷画像の濃度を任意に調整可能な濃度調整設定とは異なる。トナー増量モードは、濃度調整設定で選択可能な最大濃度を選択した場合よりも多くのトナーを用紙Ｐに付着させる。これにより、ユーザーは長期間の保管に耐える印刷文書を得ることができる。

トナー増量モードは操作部４を介して選択可能である。図２に示すように、例えば画像形成装置１はトナー増量モードの選択が可能なトナー増量モードアイコン４ｂを表示部４ｗに表示する。また、ネットワークを介して外部のコンピューター等から印刷を受け付ける場合、トナー増量モードはプリンタードライバーを用いて選択可能である。

続いて、画像形成装置１のトナー増量モードに関する詳細な構成について、図５及び図６を用いて説明する。図５は画像形成装置１によるトナー増量と印刷画像の摩耗評価について示す説明図である。図６は画像形成装置１における印刷画像の濃度に係る処理の例を示すフローチャートである。

トナー増量モードは画像形成プロセスの条件を変更することで用紙Ｐへのトナー付着量を変更する。すなわち、トナー増量モードでは通常の濃度調整設定と比較してより多くのトナーを用紙Ｐの印刷画像に対して付着させるために、現像部２４の現像バイアスを、濃度調整設定に基づいて印刷画像の濃度を調整する場合の現像バイアスよりも上昇させる。トナー増量モードの現像バイアスの詳細については後述する。なお、現像バイアスの変更に代えて、露光装置２３の露光光量を濃度調整設定の場合よりも上昇させても良い。

また、トナー増量モードでは定着部４０の定着温度を、濃度調整設定に基づいて印刷画像の濃度を調整する場合の定着温度よりも上昇させる。例えば、濃度調整設定の場合の定着温度１６０℃に対して、トナー増量モードでは定着温度が１８５℃である。このように、トナー増量モードでは通常の印刷モードよりも定着温度が高いので、定着温度の変更に関して、トナー増量モードを用いた印刷ジョブの開始時及び終了時に所定の待機時間を設ける。

また、トナー増量モードでは定着ニップ部Ｎｆにおける用紙Ｐの搬送速度を、濃度調整設定に基づいて印刷画像の濃度を調整する場合の定着ニップ部Ｎｆにおける用紙Ｐの搬送速度よりも低下させる。例えば、濃度調整設定の場合の定着ニップ部Ｎｆにおける用紙搬送速度２１０ｍｍ／ｓに対して、トナー増量モードでは定着ニップ部Ｎｆにおける用紙搬送速度が１０５ｍｍ／ｓである。

このトナー増量モードに関して、長期間の保管に耐える印刷文書を得るために、画像を印刷した用紙Ｐの摩耗試験を実施した。トナーの増量と印刷画像の摩耗評価について、図５を用いて詳細に説明する。

トナー増量モードの印刷画像の摩耗評価では、定着温度を１８５℃とし、定着ニップ部Ｎｆにおける用紙搬送速度を１０５ｍｍ／ｓとし、現像バイアスを４つの条件に変更した。図５に示すように、現像バイアスをデフォルト値〜＋２５０Ｖの間で変更すると、トナー付着量が４．２〜９．７ｇ／ｍ^２の間で変化した。なお、現像バイアスの「デフォルト値」とは、通常の濃度調整設定の場合に用いられる現像バイアスの電圧値を意味する。

なお、ここで、「トナー付着量」とは、用紙Ｐの予め定められた一定の面積上のトナー量のことを意味する。トナー付着量は画像の濃度を検出する濃度検出センサー（Image Density Control sensor：ＩＤＣセンサー）の出力値と略比例関係にあることから、濃度検出センサーの出力値と対応付けてトナー付着量を導出した。

摩耗試験はＩＳＯ９５３２に準じて実施した。評価紙は「SVENSKT ARKIV 80」であり、評価機は「テーバ摩耗試験機（摩耗輪ＣＳ１０Ｆ、試験荷重２．５Ｎ）」である。

印刷画像の「線」に関して、画像と基準インクで描いた基準インク線とを同時に摩耗させる。基準インク線の吸収率が８０〜８５％の間に減少されるまで摩耗させる。このとき、次式に基づき、画像と基準インク線の吸収率比が０．８より大きいこととした。

（Ａｉ１／Ａｉ２）／（Ａｒ１／Ａｒ２）＞０．８
Ａｉ１：吸収率（画像初期）
Ａｉ２：吸収率（画像摩耗後）
Ａｒ１：吸収率（基準インク線初期）
Ａｒ２：吸収率（基準インク線摩耗後）

印刷画像の「文字」に関して、上記の線についての評価で決めた回転数が１／４回転まで摩耗させる。例えば、線についての評価で１００回転分摩耗させた場合、文字についての評価では２５回転分摩耗させる。このとき、文字に部分的な欠失またはボイド等、画像の剥離が発生してはならないこととした。

摩耗試験の結果、図５によれば、現像バイアスがデフォルト値である場合に用紙Ｐの印刷画像に対するトナー付着量が４．２ｇ／ｍ^２であり、摩耗試験評価は△であって良好な耐摩耗性は得られなかった。図５のうち左下に画像で示したように、例えば印刷画像の線に明確な掠れが生じていることが分かる。すなわち、現像バイアスがデフォルト値である通常の濃度調整設定の場合、長期間の保管に耐える印刷文書を得ることができない虞がある。

一方、現像バイアスを＋１５０Ｖとした場合に用紙Ｐの印刷画像に対するトナー付着量が５．２ｇ／ｍ^２であり、摩耗試験評価は△〜○であって耐摩耗性がやや改善された。さらに、現像バイアスを＋２００Ｖとした場合に用紙Ｐの印刷画像に対するトナー付着量が７．４ｇ／ｍ^２であり、摩耗試験評価は○であって良好な耐摩耗性を得ることができた。図５のうち右下に画像で示したように、例えば印刷画像の線に掠れの発生が見受けられなかったことが分かる。

上記のように、トナー付着量を４．２ｇ／ｍ^２から５．２ｇ／ｍ^２にする、すなわちトナー付着量を約２０％多くすることで印刷画像の耐摩耗性が改善された。したがって、画像形成装置１のトナー増量モードは、用紙Ｐへのトナー付着量が濃度調整設定に基づく用紙Ｐへのトナー付着量よりも２０％以上多くなるように画像形成プロセスの条件を変更する。すなわち、トナー増量モードでは、例えば現像バイアスを、濃度調整設定に基づいて印刷画像の濃度を調整する場合の現像バイアスよりも＋１５０Ｖ以上上昇させる。さらに、印刷画像の耐摩耗性を向上させるためには、トナー付着量を７．４ｇ／ｍ^２にすることが好ましい。

次に、画像形成装置１における印刷画像の濃度に係る処理について、図６を用いて詳細に説明する。

画像形成装置１の印刷動作において、印刷画像の濃度に係る処理を開始すると（図６のスタート）、ステップ＃１０１で印刷条件の確認を行う。

ステップ＃１０２では印刷条件においてトナー増量モードが選択されている（トナー増量モードがＯＮ）か否かが判定される。トナー増量モードが選択されていない場合はステップ＃１０３に移行する。トナー増量モードが選択されている場合はステップ＃１０４に移行する。

ステップ＃１０３では通常の濃度調整設定を実行するために、その設定の確認が行われる。そして、その濃度調整設定に基づき、用紙Ｐの印刷画像の濃度調整が実行される。

ステップ＃１０４ではトナー増量モードに係る制御が実行される。トナー増量モードでは、現像バイアスを濃度調整設定に基づいて印刷画像の濃度を調整する場合の現像バイアスよりも上昇させる。また、トナー増量モードでは、定着温度を濃度調整設定に基づいて印刷画像の濃度を調整する場合の定着温度よりも上昇させる。また、トナー増量モードでは、定着ニップ部Ｎｆにおける用紙Ｐの搬送速度を濃度調整設定に基づいて印刷画像の濃度を調整する場合の搬送速度よりも低下させる。

上記の実施形態のように、画像形成装置１は、印刷画像の濃度をユーザーが任意に調整可能な濃度調整設定を印刷条件として備えるとともに、その濃度調整設定で選択可能な最大濃度を選択した場合よりも多くのトナーを用紙Ｐに付着させるトナー増量モードを印刷モードとして有する。

この構成によれば、用紙Ｐに対する印刷画像の濃度をユーザーが任意に調整可能な一般的な印刷条件である濃度調整設定に対して、トナー増量モードでは、濃度調整設定で選択可能な最大濃度を選択した場合よりも多くのトナーが用紙Ｐに付着される。これにより、用紙Ｐに印刷した画像の耐摩耗性を向上させることが可能になる。したがって、鮮明な画像を維持することができ、長期間の保管に耐える印刷文書を得ることが可能になる。

すなわち、トナー増量モードは、用紙Ｐへのトナー付着量が濃度調整設定に基づく用紙Ｐへのトナー付着量よりも２０％以上多いので、印刷画像の摩耗が進行した場合に、下地（用紙表面）が見え難くすることができる。これにより、用紙Ｐに印刷した画像の耐摩耗性が向上する。

また、トナー増量モードでは、定着温度を濃度調整設定に基づいて印刷画像の濃度を調整する場合の定着温度よりも上昇させる。また、トナー増量モードでは、定着ニップ部Ｎｆにおける用紙Ｐの搬送速度を濃度調整設定に基づいて印刷画像の濃度を調整する場合の搬送速度よりも低下させる。これらの構成によれば、用紙Ｐに対するトナーの定着性を高めることが可能である。これにより、用紙Ｐに印刷した画像の耐摩耗性が向上する。

なお、トナー増量モードを用いた印刷ジョブの開始時及び終了時に所定の待機時間を設ける。トナー増量モードでは通常の印刷モードよりも定着温度が高いので、この構成によれば、トナー増量モードのオンオフの切り替え時に定着温度を適正に変更することが可能になる。

また、トナー増量モードでは、画像形成プロセスの条件を変更することで用紙Ｐへのトナー付着量を変更し、その画像形成プロセスの条件が現像バイアスである。この構成によれば、現像バイアスを変更することでに容易に、用紙Ｐに付着させるトナー量を変更することが可能になる。

そして、トナー増量モードは、装置本体またはプリンタードライバーから選択可能である。これらの構成によれば、操作部４を操作して印刷を実行させる場合、ネットワークを介して外部のコンピューターから印刷を実行させる場合、いずれの場合でもトナー増量モードを利用することができる。

ここで、ブラックのトナーは、イエロー、マゼンタ、シアン等の他の色のトナーと比較して耐摩耗性が低い場合がある。そこで、ブラックを含む複数の色のトナーを用いたトナー像の形成が可能な画像形成部２０を備える画像形成装置１において、トナー増量モードは、用紙Ｐに対するブラックのトナーの増加量の割合が他の色のトナーの増加量の割合よりも多いことが好ましい。例えばブラックのトナーの増加量の割合は、図５において用紙Ｐへのトナー付着量を７．４ｇ／ｍ^２にすることが好ましい。

そして、ブラックを除く他の色のトナーの増加量の割合を略同等とし、例えば図５において用紙Ｐへのトナー付着量を５．２ｇ／ｍ^２にすると、用紙Ｐに印刷した画像の耐摩耗性の向上を図りながら、トナーの消費量の増加を抑制することが可能である。

また、トナー増量モードは、印刷画像の中の「直線」のみに対して、濃度調整設定で選択可能な最大濃度を選択した場合よりも多くのトナーを用紙Ｐに付着させる。この構成によれば、トナーの増量に起因して印刷画像の中の「文字」が潰れて見難くなることを防止しながら、トナーの消費量の増加を抑制することが可能である。なお、印刷画像の中の「直線」のみに関してトナー付着量を変更する場合、露光装置２３の露光光量を変更することで実現することが可能である。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態の画像形成装置について、図７を用いて説明する。図７は画像形成装置における印刷画像の濃度に係る処理の例を示すフローチャートである。なお、この実施形態の基本的な構成は先に説明した第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と共通する構成要素には前と同じ名称、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する場合がある。

第２実施形態の画像形成装置１の印刷動作において、印刷画像の濃度に係る処理を開始すると（図７のスタート）、ステップ＃２０１で印刷条件の確認を行う。続くステップ＃２０２、＃２０３、＃２０５は、第１実施形態で説明した図６のステップ＃１０２、＃１０３、＃１０４と同じであるので、ここでは説明を省略する。

ステップ＃２０４ではトナー増量モードを実行しようとしている用紙Ｐに対する印刷画像がベタ画像であるか否かが判定される。印刷画像がベタ画像ではない場合はステップ＃２０５に移行し、トナー増量モードに係る制御が実行される。

一方、印刷画像がベタ画像である場合、画像形成装置１はトナー増量モードを用いた印刷を実行せず、印刷画像の濃度に係る処理を終了する（図７のエンド）。印刷画像がベタ画像である場合、意図的にトナー増量モードが選択される可能性が低いので、第２実施形態の画像形成装置１はトナー増量モードを用いた印刷を実行しない。これにより、不要なトナーの浪費を防止することが可能になる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態の画像形成装置について、図８を用いて説明する。図８は画像形成装置における印刷画像の濃度に係る処理の例を示すフローチャートである。なお、この実施形態の基本的な構成は先に説明した第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と共通する構成要素には前と同じ名称、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する場合がある。

第３実施形態の画像形成装置１の印刷動作において、印刷画像の濃度に係る処理を開始すると（図８のスタート）、ステップ＃３０１で印刷条件の確認を行う。続くステップ＃３０２、＃３０３、＃３０５は、第１実施形態で説明した図６のステップ＃１０２、＃１０３、＃１０４と同じであるので、ここでは説明を省略する。

ステップ＃３０４ではトナー増量モードを実行しようとしている用紙Ｐが所定厚さより薄い薄紙であるか否かが判定される。用紙Ｐが一般的な所謂薄紙ではない場合はステップ＃３０５に移行し、トナー増量モードに係る制御が実行される。

一方、用紙Ｐが薄紙である場合、画像形成装置１はトナー増量モードを用いた印刷を実行せず、印刷画像の濃度に係る処理が終了される（図８のエンド）。薄紙は長期間の保管に耐える印刷文書には適さず、意図的にトナー増量モードが選択される可能性が低いので、第３実施形態の画像形成装置１はトナー増量モードを用いた印刷を実行しない。これにより、不要なトナーの浪費を防止することが可能になる。

＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態の画像形成装置について、図９及び図１０を用いて説明する。図９は画像形成装置の部分拡大垂直断面正面図である。図１０は画像形成装置における印刷画像の濃度に係る処理の例を示すフローチャートである。なお、この実施形態の基本的な構成は先に説明した第１実施形態と同じであるので、第１実施形態と共通する構成要素には前と同じ名称、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する場合がある。

第４実施形態の画像形成装置１は、図９に示す用紙排出部９６にカール検出部９７を備える。カール検出部９７は接触片９７ａ及びセンサー９７ｂを備える。

接触片９７ａは用紙幅方向に延びる軸部９７ｃを介して、図９において時計回り或いは反時計回りに揺動可能に装置本体に支持される。接触片９７ａは不図示の付勢部材によって、用紙排出部９６の表面から上方に突出する状態に付勢される。この付勢部材は、用紙排出部９６に排出された用紙Ｐが接触片９７ａに接触することで接触片９７ａが用紙排出部９６の下方に埋没する程度の付勢力を有する。

センサー９７ｂは用紙排出部９６の下方に配置される。センサー９７ｂは例えば透過型の光センサーで構成され、接触片９７ａが遮光することで、接触片９７ａが用紙Ｐの接触により用紙排出部９６の下方に埋没したことを検出する。すなわち、カール検出部９７は用紙排出部９６に排出された用紙Ｐが接触片９７ａに接触しないことに基づき、画像を印刷した後の用紙Ｐに所定量を超えるカールが発生したことを検出する。

なお、カール検出部９７は、距離の検出が可能な光センサーを用いて、画像を印刷した後の用紙Ｐのカールを検出することにしても良い。

第４実施形態の画像形成装置１の印刷動作において、印刷画像の濃度に係る処理を開始すると（図１０のスタート）、ステップ＃４０１で印刷条件の確認を行う。続くステップ＃４０２、＃４０３、＃４０４は、第１実施形態で説明した図６のステップ＃１０２、＃１０３、＃１０４と同じであるので、ここでは説明を省略する。

ステップ＃４０５ではトナー増量モードで用紙Ｐに対する印刷が実行される。

ステップ＃４０６ではカール検出部９７を用いて、画像を印刷した後の用紙Ｐに所定量を超えるカールが発生したか否かが判定される。用紙Ｐにカールが発生していない場合はステップ＃４０５に戻って、引き続きトナー増量モードで印刷が実行される。

一方、カール検出部９７が用紙Ｐの所定量を超えるカールを検出した場合、画像形成装置１は当該印刷ジョブを停止することとし、印刷画像の濃度に係る処理を終了する（図１０のエンド）。トナー増量モードは定着に係る熱量が大きいので、用紙Ｐにカールが生じ易い。カールが比較的大きい用紙Ｐは長期間の保管に適さないので、第４実施形態の画像形成装置１はトナー増量モードを用いた印刷ジョブを停止する。これにより、不要なトナーの浪費を防止することが可能になる。

＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態の画像形成装置について、図１１を用いて説明する。図１１は画像形成装置における印刷画像の濃度に係る処理の例を示すフローチャートである。なお、この実施形態の基本的な構成は先に説明した第１及び第２実施形態と同じであるので、これらの実施形態と共通する構成要素には前と同じ名称、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する場合がある。

第５実施形態の画像形成装置１の印刷動作において、印刷画像の濃度に係る処理を開始すると（図１１のスタート）、ステップ＃５０１で印刷条件の確認を行う。続くステップ＃５０２〜ステップ＃５０５は、第２実施形態で説明した図７のステップ＃２０２〜ステップ＃２０５と同じであるので、ここでは説明を省略する。

ステップ＃５０４で印刷画像がベタ画像である場合、ステップ＃５０６においてトナー増量モードを用いた印刷ジョブを実行しないことが報知部である操作部４を用いてユーザに対して報知される。例えば、操作部４はトナー増量モードを用いた印刷ジョブを実行しないことを表示部４ｗに表示する。また例えば、操作部４は音声等を利用して報知しても良い。

このように、第５実施形態の構成によれば、画像形成装置１はトナー増量モードを用いた印刷ジョブを実行しない場合、または停止した場合に、その旨を報知部４を用いて報知する。これにより、ユーザーは、トナー増量モードを用いた印刷ジョブが実行されないことと、その理由とを容易に把握することが可能である。

＜第６実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態の画像形成装置について、図１２を用いて説明する。図１２は画像形成装置における印刷画像の濃度に係る処理の例を示すフローチャートである。なお、この実施形態の基本的な構成は先に説明した第１及び第５実施形態と同じであるので、これらの実施形態と共通する構成要素には前と同じ名称、同じ符号を付してその詳細な説明を省略する場合がある。

第６実施形態の画像形成装置１の印刷動作において、印刷画像の濃度に係る処理を開始すると（図１２のスタート）、ステップ＃６０１で印刷条件の確認を行う。続くステップ＃６０２〜ステップ＃６０６は、第５実施形態で説明した図１１のステップ＃５０２〜ステップ＃５０６と同じであるので、ここでは説明を省略する。

ステップ＃６０６でトナー増量モードを用いた印刷ジョブを実行しないことが操作部４を用いてユーザに対して報知されると、ステップ＃６０３に移行する。すなわち、トナー増量モードは実行されないが、通常の濃度調整設定を実行するために、その設定の確認が行われる。そして、その濃度調整設定に基づき、用紙Ｐの印刷画像の濃度調整が実行される。

このように、第６実施形態の構成によれば、画像形成装置１はトナー増量モードを用いた印刷ジョブを実行しない場合、または停止した場合に、濃度調整設定で選択可能な所定濃度で当該印刷ジョブを実行する。これにより、ユーザーは、トナー増量モードが適用されない場合であっても、通常の濃度調整設定に基づき印刷された文書を入手することができる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。例えば、本発明における「トナー増量モード」は、「文書保存モード」や「文書保管モード」と言い換えてもよく、図２に示すトナー増量モードアイコン４ｂもそれに準じた「文書保存」や「文書保管」などの表現であってもよい。

本発明は画像形成装置において利用可能である。

１画像形成装置
４操作部（報知部）
４ａ濃度調整アイコン
４ｂトナー増量モードアイコン
４ｗ表示部
５主制御部
２０画像形成部
２１感光体ドラム
２３露光装置
２４現像部
４０定着部
４２定着ローラ
４３加圧ローラ
４４加熱部
９６用紙排出部
９７カール検出部
Ｎｆ定着ニップ部
Ｐ用紙

Claims

用紙に対する印刷画像のトナー像を形成して用紙に転写し、未定着トナー像を用紙に定着させる画像形成装置において、
印刷画像の濃度をユーザーが任意に調整可能な濃度調整設定を印刷条件として備えるとともに、
前記濃度調整設定で選択可能な最大濃度を選択した場合よりも多くのトナーを用紙に付着させるトナー増量モードを印刷モードとして有することを特徴とする画像形成装置。
前記トナー増量モードは、用紙へのトナー付着量が前記濃度調整設定に基づく用紙へのトナー付着量よりも２０％以上多いことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記トナー増量モードでは、用紙への未定着トナー像の定着に係る定着温度を前記濃度調整設定に基づいて印刷画像の濃度を調整する場合の定着温度よりも上昇させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
前記トナー増量モードでは、定着ニップ部における用紙搬送速度を前記濃度調整設定に基づいて印刷画像の濃度を調整する場合の定着ニップ部における用紙搬送速度よりも低下させることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
前記トナー増量モードは、画像形成プロセスの条件を変更することで用紙へのトナー付着量を変更することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
前記画像形成プロセスの条件が現像バイアスであることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
前記画像形成プロセスの条件が露光光量であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
前記トナー増量モードを用いた印刷ジョブの開始時及び終了時に所定の待機時間を設けることを特徴とする請求項２〜請求項７のいずれかに記載の画像形成装置。
用紙に対する印刷画像がベタ画像である場合に前記トナー増量モードを用いた印刷を実行しないことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の画像形成装置。
画像を印刷する用紙が所定厚さより薄い薄紙である場合に前記トナー増量モードを用いた印刷を実行しないことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載の画像形成装置。
画像を印刷した後の用紙のカールを検出するカール検出部を備え、
前記トナー増量モードを用いた印刷ジョブの実行中に前記カール検出部が用紙のカールを検出した場合に当該印刷ジョブを停止することを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の画像形成装置。
装置の状態をユーザーに対して報知するための報知部を備え、
前記トナー増量モードを用いた印刷ジョブを実行しない場合、または停止した場合に、その旨を前記報知部を用いて報知することを特徴とする請求項９〜請求項１１のいずれかに記載の画像形成装置。
前記トナー増量モードを用いた印刷ジョブを実行しない場合、または停止した場合に、前記濃度調整設定で選択可能な所定濃度で当該印刷ジョブを実行することを特徴とする請求項９〜請求項１２のいずれかに記載の画像形成装置。
ブラックを含む複数の色のトナーを用いたトナー像の形成が可能な画像形成部を備え、
前記トナー増量モードは、用紙に対するブラックのトナーの増加量の割合が他の色のトナーの増加量の割合よりも多いことを特徴とする請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の画像形成装置。
前記トナー増量モードは、ブラックを除く他の色のトナーの増加量の割合が略同等であることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
前記トナー増量モードは、装置本体またはプリンタードライバーから選択可能であることを特徴とする請求項１〜請求項１５のいずれかに記載の画像形成装置。
前記トナー増量モードは、印刷画像の中の直線のみに対して前記濃度調整設定で選択可能な最大濃度を選択した場合よりも多くのトナーを用紙に付着させることを特徴とする請求項１〜請求項１６のいずれかに記載の画像形成装置。