JP4681832B2

JP4681832B2 - 同一色相で濃度の異なる複数のトナーの使用比率を、記録媒体の光沢度に応じて変更する画像形成装置

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Publication number: JP4681832B2
Application number: JP2004210656A
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Inventors: 裕一郎豊原
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Priority date: 2003-07-31
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Publication date: 2011-05-11
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Description

本発明は、同一色相で濃度の異なる複数のトナーを用いて画像形成をするモードと、同一色相で濃度の異なるトナーを用いずに画像形成を行うモードを有する画像形成装置における、画像の光沢度の均一化に関する。

従来、記録媒体上に形成された画像の光沢度は、記録媒体自体の光沢度に影響を受ける。したがって、記録媒体自体の光沢度に起因し、ユーザーの所望する光沢度の画像を得られない問題があった。

また、近年、電子写真方式を用いた画像形成装置の画像品位向上のニーズが高まり、低濃度から高濃度まで、安定した画像形成が必要になっている。

そこで、特許文献１に示される、色相が同一で、濃度の濃いトナー（以下「濃トナー」という。）と、濃度の淡いトナー（以下「淡トナー」という。）を使用する画像形成装置が用いられる。

更に、特許文献２には、濃トナーと淡トナーの両方を使用するモードと、濃トナーのみを使用するモードを、画像の種類に応じて切り替える画像形成装置が開示されている。

詳しくは、濃度の階調性を重視する写真画像では、同一色相で、濃トナーと淡トナーの両方を使用するモードにより画像形成を行い、濃度の再現性の向上を図っている。

一方、濃度の階調性を特に必要としないビジネス画像では、濃トナーのみを使用するモードにより画像形成を行っている。そして、トナーの使用量の削減を図り、画像形成に掛かるコストの削減を行っている。

しかしながら、ビジネス画像において、濃トナーのみで画像形成を行うと、画像の濃度の差異に起因して、定着後の画像濃度が変動する問題が生じた。

つまり、画像の種類に応じて、濃トナーと淡トナーの両方を使用するモードと、
濃トナーのみを使用するモードを切り替えると、画像の濃度の差異に起因して定着後の画像濃度が変動する問題が生ずる。

特に、光沢度の高い記録媒体を用いる場合、この問題が顕著であった。
特開２００２−１４８８９３号公報特開２００１−３１８４９９号公報

そこで、本発明の目的は、記録媒体の光沢度に依らず、ユーザーの所望する光沢度を有する画像を形成することである。

また、本発明の別の目的は、画像の濃度及び記録媒体の光沢度に起因して、定着後の画像の光沢度が変動する問題を解決することである。

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、第一の態様によれば、静電潜像を担持する像担持体と、前記像担持体に形成された静電潜像をトナーにより現像する第一現像手段と、前記像担持体に形成された静電潜像を前記トナーと同一色相であって濃度が前記トナーよりも低い淡トナーを用いて現像する第二現像手段と、前記像担持体上に形成されたトナー像を記録材上に形成するための転写手段と、記録材上のトナー像を定着するための定着手段と、を有する画像形成装置において、
光沢度の高い記録材上に淡トナーを用いてトナー像を形成する第一画像形成モードと、前記光沢度の高い記録材よりも光沢度が低い記録材上に淡トナーを用いてトナー像を形成する第二画像形成モードと、を有し、前記第一画像形成モードの淡トナーの使用比率を前記第二画像形成モードの淡トナーの使用比率よりも高くすることで、前記第一画像形成モードにおける入力された画像の画像濃度に対して出力されるトナー載り量を前記第二画像形成モードにおける前記入力された画像の画像濃度に対して出力されるトナー載り量よりも大きくすることを特徴とする画像形成装置が提供される。
本発明の第二の態様によれば、静電潜像を担持する第一像担持体と、静電潜像を担持する第二像担持体と、前記第一像担持体に形成された静電潜像をトナーにより現像する第一現像手段と、前記第二像担持体に形成された静電潜像を前記トナーと同一色相であって濃度が前記トナーよりも低い淡トナーを用いて現像する第二現像手段と、前記第一と第二の像担持体上に形成されたトナー像を記録材上に形成するための転写手段と、記録材上のトナー像を定着するための定着手段と、を有する画像形成装置において、
光沢度の高い記録材上に淡トナーを用いてトナー像を形成する第一画像形成モードと、前記光沢度の高い記録材よりも光沢度が低い記録材上に淡トナーを用いてトナー像を形成する第二画像形成モードと、を有し、前記第一画像形成モードの淡トナーの使用比率を前記第二画像形成モードの淡トナーの使用比率よりも高くすることで、前記第一画像形成モードにおける入力された画像の画像濃度に対して出力されるトナー載り量を前記第二画像形成モードにおける前記入力された画像の画像濃度に対して出力されるトナー載り量よりも大きくすることを特徴とする画像形成装置が提供される。

本発明の画像形成装置によれば、
（１）記録媒体の光沢度に依らず、ユーザーの所望する光沢度を有する画像を形成することができる。
（２）画像の濃度及び記録媒体の光沢度に起因して、定着後の画像の光沢度が変動する問題を解決することができる。
といった効果を奏し得る。

本発明では、トナー像を、同一色相で濃度の異なるトナーにより形成し、使用される記録媒体の光沢度に基づいて、同一色相で濃度の異なるトナーの使用する割合を変化させる。

これにより、記録媒体の光沢度に依らず、ユーザーの所望する光沢度の画像を形成することができた。

つまり、記録媒体上に形成された画像は、ベタ画像を除き、トナーの存在しない部分を有する。そのため、画像の光沢度は記録媒体自体の光沢度の影響を受ける。

そこで、本発明では、記録媒体の光沢度に基づいて、同一色相で濃度の異なるトナーの使用する割合を変化させる。これにより、画像の有するトナーの存在しない部分の大きさを変化し、画像の光沢度を調整することが可能となる。したがって、記録媒体の光沢度に依らず、ユーザーの所望する光沢度の画像を形成することができた。

更に、本発明では、トナー像を、同一色相で濃度の異なるトナーにより形成し、使用される記録媒体の光沢度及び定着されたトナー像の濃度に基づいて、同一色相で濃度の異なるトナーの使用する割合を変化させる。

これにより、画像の濃度及び記録媒体の光沢度に起因して、定着後の画像の光沢度が変動する問題を解決した。

ここで、画像の濃度に起因して、光沢度が変動する原理を図１９に示す。

所望の濃度の画像は、記録媒体の単位面積で使用されるトナーの量を調整することにより得られる。ここで、トナー像には、ベタ画像に至るまでの間はかならず、画像に境界部分（ｔ）が発生し、その境界部分（ｔ）が長いほど光を乱反射させることとなる。つまり、画像濃度が低い領域では、境界部分（ｔ）が長いため、光の乱反射が多く起こり、光沢度が低くなる。一方、画像濃度が高い領域では、境界部分（ｔ）が短いため、光の乱反射の発生が少なく、光沢度は高くなる。

このように、画像濃度に起因して、画像の光沢度は変動する。

更に、画像の光沢度は、記録媒体自体の光沢度にも影響される。特に、光沢度の高い記録媒体上にトナー像を形成する場合、定着後のトナー像の光沢度に対する、記録媒体体自体の光沢度の影響は大きい。

図２０は、記録媒体自体の光沢度が高い場合における、記録媒体上において単位面積で使用されるトナー量と、定着後のトナー像の光沢度の関係を示した図である。

トナー量が多い領域及び少ない領域では、トナー量が中程度の領域に比べて、光沢度が高くなっている。

トナー量が多い領域で光沢度が高くなるのは上記の通り、境界部（ｔ）が短くなるからである。

トナー量が少ない領域で光沢度が高くなるのは、記録媒体がトナーに覆われる部分が少なく、光沢度に対する記録媒体自体の光沢度の影響が大きくなるためである。

このように、光沢度の高い記録媒体にトナー像を形成する場合には、光沢度が大きく変動する。

一方、使用する記録媒体自体の光沢度があまり高くない場合には、記録媒体自体の光沢がトナー像の光沢度に及ぼす影響が小さく、トナー量の少ない領域で光沢度は高くならない。また、トナー量の多い領域においても、光沢度は高くならない。

光沢度の低い記録媒体の表面の平滑度はあまり高くないため、トナー量が多くなっても、トナー像の表面は平滑にならない。すると、境界部（ｔ）が短くなっても、トナー像の表面で乱反射が発生するためである。

以上のように、定着後の画像の光沢度は、画像濃度により変動し、特に記録媒体自体の光沢度が高い場合には変動が大きくなる。

そこで、本発明では、記録媒体の光沢度に基づき、同一色相で濃度の異なるトナーの使用する割合を変化させている。

これにより、トナー量の多い領域において、画像濃度に対する記録媒体の単位面積で使用されるトナーの量の変化が小さくなる。その結果、境界部（ｔ）の長さの変化も小さくなる。

このようにして、記録媒体自体の光沢度が高い場合に、画像濃度に起因する画像の光沢度の変動を小さくすることができた。

以下に本発明の実施の形態についての詳細を述べる。

なお、各図面において、同一の符号を付したものは、同様の構成または作用を有するものであり、これらの重複説明は適宜省略するものとする。

実施例１
図１に、本発明の画像形成装置の一実施例である電子写真方式のフルカラー画像形成装置の概略断面構成を示す。本実施例のフルカラー画像形成装置は、上部にデジタルカラー画像リーダ部１Ｒを、下部にデジタルカラー画像プリンタ部１Ｐを有する。

リーダ部１Ｒにおいて、原稿３０を原稿台ガラス３１上に載せ、露光ランプ３２により露光走査することにより、原稿３０からの反射光像をレンズ３３により、フルカラーＣＣＤセンサ３４に集光しカラー色分解画像信号を得る。カラー色分解画像信号は、不図示の増幅回路を経て、不図示のビデオ処理ユニットにて画像処理を施され不図示の画像メモリを介してプリンタ部１Ｐに送出される。

プリンタ部１Ｐには、リーダ部１Ｒからの信号のほか、コンピュータからの画像信号、ＦＡＸからの画像信号なども同様に送出されてくる。

本実施例では、一例として、リーダ部１Ｒからの信号に基づきプリンタ部１Ｐが動作するものとして説明する。

プリンタ部１Ｐにおいて、像担持体である２つの感光ドラム１ａ、１ｂは、各々図中矢印方向に回転自在に担持され、それぞれの感光ドラム１ａ、１ｂの周りに、前露光ランプ１１ａ、１１ｂ、コロナ一次帯電器２ａ、２ｂ、レーザ露光光学系３ａ、３ｂ、電位センサ１２ａ、１２ｂ、回転式現像装置保持部、即ち、回転体４ａ、４ｂ、及び、各々の回転体４ａ、４ｂに分光特性の異なるトナーを装填された３個の現像装置４１、４２、４３及び４４、４５、４６、転写装置５ａ、５ｂ、クリーニング器６ａ、６ｂを配置する。

現像装置４１〜４６にて、現像装置４１にはマゼンタ（Ｍ）トナー、現像装置４２にはシアン（Ｃ）トナー、現像装置４３には薄いマゼンタ（ＬＭ）トナー、現像装置４４にはイエロー（Ｙ）トナー、現像装置４５にはブラック（Ｋ）トナー、現像装置４６には薄いシアン（ＬＣ）トナーが装填されている。その他に、金、銀などのメタリック系トナーや、蛍光剤を含むトナーを装填した現像装置を設けることも可能である。

また、本実施例にて、現像装置４１〜４６にはトナーとキャリアを混合させて用いる２成分現像剤が装填されているが、トナーのみの１成分現像剤でも問題はない。

また、現像装置の数は本実施例では６個であるが、４個以上であればいくつでも構わない。

レーザ露光光学系３（３ａ、３ｂ）においてリーダ部１Ｒからの画像信号は、レーザ出力部１００にて光信号に変換され、光信号に変換されたレーザ光がポリゴンミラーで反射され、レンズ及び各反射ミラーを経て感光ドラム１ａ、１ｂの面に投影される。

プリンタ部画像形成時には感光ドラム１ａ、１ｂを矢印方向に回転させ、前露光ランプ１１ａ、１１ｂ、で除電した後の感光ドラム１ａ、１ｂを一次帯電器２ａ、２ｂ、により一様に帯電させて、それぞれの分解色ごとに露光し、感光ドラム１ａ、１ｂ上に静電像を形成する。

次に、回転体４ａ、４ｂを回転させ、所定の現像装置を感光ドラム１ａ、１ｂ上の現像位置に移動させ、その後に現像装置を作動させて、感光ドラム１ａ、１ｂ上の潜像を現像し、感光ドラム１ａ、１ｂ上に樹脂と顔料を基体とした可視像（トナー像）を形成する。

本実施例の画像形成装置は、このように構成することで、露光部から現像部までの距離を常に色によらず一定にすることが可能となり、色による出力画像特性の差が発生しにくい構成になっている。

また、現像装置内のトナーは、図１に示すようにレーザ露光光学系３ａ、３ｂの間、及び、レーザ露光光学系３ｂの横に配置された各色毎のトナー収容部（ホッパー）６１〜６６から現像装置内のトナー比率（或いは、トナー量）を一定に保つように所望のタイミングにて随時補給される。

感光ドラム１ａ、１ｂ上に形成されたトナー像は、それぞれの転写装置５ａ、５ｂにおいて中間転写体としての中間転写ベルト５に一次転写され、そしてこの中間転写ベルト５上でそれぞれのトナー像が順次重ねられる。

中間転写ベルト５は、駆動ローラ５１、従動ローラ５２、及び、ローラ５３、５４の間に張設され、駆動ローラ５１によって駆動されている。また、中間転写ベルト５を挟んだ対向位置に転写クリーニング装置５０を配置し、駆動ローラ５１に対して接離可能に構成する。

また、従動ローラ５２の対向位置には、それぞれの感光ドラム１ａ、１ｂから転写された画像の位置ズレ及び濃度の検知を行う検知センサ５５が配置されており、随時各画像形成部に画像濃度、トナー補給量、画像書き込みタイミング、及び画像書き込み開始位置等に対して補正を行っている。

転写クリーニング装置５０は、中間転写ベルト５上に必要色だけ画像を重ね終えた後に、駆動ローラ５１に加圧され、転写材に転写した後の中間転写ベルト５上の残トナーをクリーニングする。

一方、転写材は、各収納部７１、７２、７３、或いは、手差し給紙部７４から各々の給紙手段８１、８２、８３或いは８４によって一枚ずつ搬送され、レジストローラ８５にて斜行を補正し、所望のタイミングにて中間転写ベルト５上のトナー像を転写材に転写する二次転写部５６に搬送される。

二次転写部５６にて転写材上にトナー像が転写され、転写材は搬送部８６を通り、熱ローラ定着装置９にてトナー像を定着され、排紙トレー或いは後処理装置に排出される。

本画像形成装置にて、定着装置９の熱ローラの表層はゴムではなく、フッ素系樹脂チューブで覆っている。このような構成にすることで、長寿命化を図っている。

定着の圧力としては、トナー高さをつぶさないような軽圧の設定を採用している。

他方、二次転写後の中間転写ベルト５は、前述のように転写残トナーを転写クリーニング装置５０にてクリーニングされ、再び各画像形成部の一次転写工程に供する。

また、転写材の両面に画像を形成する場合には、定着装置９を転写材が通過後すぐに搬送パスガイド９１を駆動し、転写材を搬送パス７５を経て反転パス７６にいったん導いた後、反転ローラ８７の逆転により、送り込まれた際の後端を先頭にして、送り込まれた方向と反対向きに退出させ、両面搬送パス７７へと送られる。その後、両面搬送パス７７を通過し両面搬送ローラ８８にて斜行補正とタイミング取りを行い、所望のタイミングにてレジストローラ８５へと搬送され、再び上述した画像形成工程によってもう一方の面に画像を転写する。

本実施例によれば、用紙光沢検知装置１１０〜１１３により画像形成する転写材の光沢を検知する。勿論、使用する転写材の光沢度が分かっている場合には、用紙光沢検知装置１１０〜１１３を使用することなく、画像形成に先立って、ユーザが手動により装置制御部１０１に入力することも可能である。

本実施例によれば、上述のように、画像形成前にすべての給紙段７１〜７４に備えた用紙光沢検知装置１１０〜１１３からの情報を元に、実際に給紙する用紙の光沢度を検知し、以下に述べる画像形成条件にフィードバックする。

このように構成することで、ユーザの作業を増やさずに使用する転写材に応じた画質の最適化を達成することができる。

ここで、本画像形成装置の画像形成モードに関して説明する。

本画像形成装置は、前述したようにシアン、マゼンタに関しては、同一色相で濃度の異なる濃いトナー（即ち、「濃トナー」）と、薄いトナー（即ち、「淡トナー」）の２種類を具備している。

尚、同一色相で濃度の異なるトナーとは、通常、樹脂と発色成分（顔料）とを基体とするトナーの中に含まれる発色成分（顔料）の分光特性が等しく、その量が異なるトナーをいう。淡トナーとは、同一色相で濃度の異なるトナーの組み合わせの中、濃度が相対的に低い方のものをいう。

また、同一色相とは、上述のように、発色成分（顔料）の分光特性が同一であるものを言うが、厳密に同一でなくても、一般的にマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックなどのように、通常の色概念上同一色と呼べる範囲とする。

本発明にて、同一色相で濃度の薄いトナー（淡トナー）は記録媒体上での載り量（記録媒体上における単位面積あたりのトナーの使用量）が０．５ｍｇ／ｃｍ²につき、定着後の光学濃度が１．０未満であり、濃いトナー（濃トナー）は記録媒体上でのトナー量が０．５ｍｇ／ｃｍ²につき、定着後の光学濃度が１．０以上である。

本実施例では、濃トナーは、トナーの記録媒体上での載り量が０．５ｍｇ／ｃｍ²の際に定着後光学濃度が１．６となるように顔料の量を調整している。また、淡トナーは載り量０．５ｍｇ／ｃｍ²で定着後の光学濃度が０．８となるように設計されている。この濃淡２種類のトナーをうまく混合させて、シアン、マゼンタの階調を再現している。

本画像形成装置における画像信号処理の基本的なフローチャートを図２に示す。

本実施例によると、図２に示すように、入力されたＲＧＢ等の画像信号は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）に色変換し、そのＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの画像信号を、例えば、詳しくは後述するが、図４、図５に示すようなルックアップテーブル（以下「ＬＵＴ」という。）処理を行う。その後、濃淡それぞれのガンマ補正変換処理を行い、レーザドライバを駆動し、画像出力している。

ここで、本実施例に従った画像形成動作について説明する。

図３に本実施例での画像形成動作のフローチャートを示す。本実施例によれば、図３の制御フロー図に示すように、用紙の光沢レベルを２段階に分けそれぞれのモード、即ち、低光沢紙モードと高光沢紙モードとに分岐して画像形成を行う。

レーザ出力部１００により、同一色相で濃度の異なる複数のトナーの使用比率の変更を行う。また、レーザ出力部１００により、低光沢紙モードと高光沢紙モードの選択を行う。

本実施例では、光沢度が３０以上の場合に高光沢紙モードを用い、光沢度が３０未満の場合に低光沢紙モードを用いる。

レーザ出力部１００は、用紙光沢検知装置１１０〜１１３の情報に基づいて、低光沢紙モードと高光沢紙モードの選択を行う。

また、レーザ出力部１００は、ユーザが手動により装置制御部１０１へ入力した情報に基づいて、低光沢紙モードと高光沢紙モードの選択を行うことも可能である。

低光沢紙モードは、光沢の低い紙に画像形成する場合を想定しており、光沢性やランニングコストなどのバランスの良いレベルで制御している。このモードにおいては、濃トナーのみが使用（濃トナー比率１００％、淡トナー使用比率０％）され、ＬＵＴ処理を図４に示すようなＬＵＴを用いて行う。

高光沢紙モードでは、濃トナーと淡トナーの両方が使用され、ＬＵＴ処理を図５に示すようなＬＵＴを用いて行う。

図６に、入力信号に対する、濃トナーと淡トナーの使用率の調整（以下「濃淡分割」という。）後のトナーの載り量の合計の関係を示す。高光沢紙モードは、図５に示すように、濃トナーに加え淡トナーを用いることにより、図６に示す、入力信号レベルで表される画像濃度に対するトナー載り量の変化が、画像濃度の高い領域において、小さくなっている。

ここまで述べてきた色変換やＬＵＴ処理を図７に示すようなフローチャート中に示すダイレクトマッピング処理部で代替することも可能である。この場合の低光沢紙モードと高光沢紙モードでの差異は前記したものと同様である。ここでのダイレクトマッピング処理はＲＧＢ入力をＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）、ＬＣ（淡シアン）、ＬＭ（淡マゼンタ）の６色に直接変換するものである。そのマッピングの内容をモードにより変えており、低光沢紙モードに比べ高光沢紙モードの淡トナー使用量を多くするように設計している。つまり、記録媒体の光沢度が高くなるにしたがい、淡トナーの使用量を多くする。

以上、説明したように本発明により、転写材の光沢検知装置からの情報を元に、或いは、ユーザーの指示により、濃淡分割を適正に行うことで、記録媒体自体の光沢度に依らず、ユーザーの所望する光沢度の画像を得られるようになった。さらに、光沢度の高い記録媒体を用いる際、画像濃度に起因する光沢度の変動を小さくすることができた。

また、低光沢紙モードと光沢紙モードの他に、更に、光沢度が中程度の記録媒体に対して使用する中光沢紙モードを用いることも可能である。

中光沢紙モードでは、濃トナーと淡トナーを用い、ＬＵＴは図８に示すようになっている。中光沢紙モードでは、トナーの使用量が、高光沢紙モードよりも少なくなっている。図９に低光沢紙モード、中低光沢紙モード、高光沢紙モードの、入力信号レベルで表される画像濃度に対する、トナー載り量の比較を示す。

本実施例では、記録媒体の光沢度が、２０未満の場合に低光沢紙モード、２０以上かつ４０未満の場合に中光沢紙モード、光沢度が４０以上の場合は高光沢紙モードを用いる。
レーザ出力部１００は、用紙光沢検知装置１１０〜１１３の情報に基づいて、低光沢紙モード、中光沢紙モード、高光沢紙モードの選択を行う。

また、レーザ出力部１００は、ユーザが手動により装置制御部へ入力した情報に基づいて、低光沢紙モード、中光沢紙モード、高光沢紙モードの選択を行うことも可能である。

ところで、高光沢紙モードとしては、図１０に示すＬＵＴを用いることも可能である。図１０に示すＬＵＴを用いる場合、図１１に示すように、画像上、入力信号レベルが１２８以上の濃度の領域では、トナー載り量が略一定となる。したがって、図５に示したＬＵＴを用いる場合よりも、更に、画像濃度が高い領域における画像の光沢度の変動は小さくなる。

本実施例では、同一色相で濃度の異なる２つのトナー（濃トナー、淡トナー）を用いたが、また、同一色相で濃度の異なる３つ以上のトナーを用いることも可能である。同一色相で濃度の異なる３つのトナーを用いる画像形成装置を図１に示す。

ここで、イエロー、マゼンタ、ブラック、濃シアン、淡シアン、超淡シアンのトナーを用いる。つまり、同一色相で濃度の異なるシアントナーを３種類用いる。

濃シアントナーは、トナーの記録媒体上での載り量が０．５ｍｇ／ｃｍ²の際に、定着後の光学濃度が１．６となるように顔料の調整をしている。また、淡シアントナーは、トナーの記録媒体上での載り量が０．５ｍｇ／ｃｍ²の際に、定着後の光学濃度が０．８となるように顔料の調整をしている。超淡シアントナートナーの記録媒体上での載り量が０．５ｍｇ／ｃｍ²の際に、定着後の光学濃度が０．４となるように顔料の調整をしている。

つまり、本実施例によれば、同一色相で濃度の異なる複数のトナーの中でＮ番目に濃度の高いトナーの、記録媒体上の単位面積あたりの所定トナー量における、定着後の光学濃度がＤ（ｎ）であり、また、Ｎ＋１番目に濃度の高いトナーの、記録媒体上の単位面積あたりの所定トナー量における、定着後の光学濃度がＤ（ｎ＋１）であるとき、Ｄ（ｎ＋１）はＤ（ｎ）の略１／２とされる。斯かる構成とすることにより、ルックアップテーブルが簡素になり、制御が容易となる。

この画像形成装置において、現像装置４１にはマゼンタトナー、現像装置４２には濃シアントナー、現像装置４３には超淡シアントナー、現像装置４４にはイエロートナー、現像装置４５にはブラックトナー、現像装置４６には淡シアントナーが装填されている。画像形成装置の画像形成の方法については、上述の図１の画像形成装置にイエロー、シアン、マゼンタ、ブラック、濃いシアン、薄いマゼンタを用いた場合と同一である。

図１２に、濃度の異なる３つのシアントナーを有する画像形成装置において、高光沢紙モードとして使用されるＬＵＴを示す。

図１２に示すＬＵＴを用いると、図１３に示すように、画像上、入力信号レベルが６４以上の濃度の領域では、トナー載り量が略一定となる。

実施例２
図１４に、本発明の他の実施例の画像形成装置の概略断面構成を示す。本実施例の画像形成装置は、６つの像担持体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆを備えたタンデム型の構成とされる。

本実施例の画像形成装置にて、実施例１の画像形成装置と同様の作用をなす部材には同じ参照番号を付し、次に、本実施例の画像形成装置の構成を説明する。

図１４に示すように、画像形成装置は、６個の現像装置と、６つの像担持体としての感光ドラムを持つ。

つまり、本実施例によると、フルカラー画像形成装置は、上部にデジタルカラー画像リーダ部１Ｒを、下部にデジタルカラー画像プリンタ部１Ｐを有する。

プリンタ部１Ｐにおいて、像担持体である６つの感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ）は、各々図中矢印方向に回転自在に担持され、それぞれの感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆの周りに、前露光ランプ１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ）、コロナ一次帯電器２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ）、レーザ露光光学系３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ）、電位センサ１２（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ）、分光特性の異なるトナーを装填された６個の現像装置４０（４１、４２、４３、４４、４５、４６）、転写装置５Ａ（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆ）、クリーニング器６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ）を配置する。

本実施例では、６つの像担持体１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ）、及び、各像担持体１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ）の回りに配置された前露光ランプ１１、コロナ一次帯電器２、レーザ露光光学系３、電位センサ１２、６個の現像装置４０、転写装置５Ａ、クリーニング器６などにて６つの画像形成部が形成されているが、画像形成部の数は本実施例の６個に限定されるものではなく、４個以上であればいくつでも構わない。

本実施例では、現像装置４１〜４６にて、現像装置４１には薄いマゼンタ（ＬＭ）トナー、現像装置４２には薄いシアン（ＬＣ）トナー、現像装置４３にはイエロー（Ｙ）トナー、現像装置４４にはマゼンタ（Ｍ）トナー、現像装置４５にはシアン（Ｃ）トナー、現像装置４６にはブラック（Ｋ）トナーが装填されている。

また、本実施例にて、現像装置４１〜４６にはトナーとキャリアを混合させて用いる２成分現像剤が装填されているが、トナーのみの１成分現像剤でも問題はない。本実施例では、実施例１と同じ現像剤、即ち、マゼンタ（Ｍ）トナー、シアン（Ｃ）トナー、イエロー（Ｙ）トナー、薄いマゼンタ（ＬＭ）トナー、薄いシアン（ＬＣ）トナーを用いた。

レーザ露光光学系、即ち、スキャナー３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ）において、リーダ部１Ｒからの画像信号は、不図示のレーザ出力部にて光信号に変換され、光信号に変換されたレーザ光がポリゴンミラーで反射され、レンズ及び各反射ミラーを経て感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆの面に投影される。

プリンタ部画像形成時には感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆを矢印方向に回転させ、前露光ランプ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆで除電した後の感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆを一次帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆにより一様に帯電させて、それぞれの分解色ごとに露光し、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ上に静電像を形成する。

次に、現像装置４１、４２、４３、４４、４５、４６を作動させて、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ上の潜像を現像し、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ上に樹脂と顔料を基体とした可視像（トナー像）を形成する。

現像装置内のトナーは、図１４に示すように、レーザ露光光学系３に隣接して配置された各色毎のトナー収容部（ホッパー）６１〜６６から現像装置内のトナー比率（或いは、トナー量）を一定に保つように所望のタイミングにて随時補給される。

感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ上に形成されたトナー像は、それぞれの転写装置５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ、５ｆにおいて中間転写体としての中間転写ベルト５に一次転写され、そしてこの中間転写ベルト５上でそれぞれのトナー像が順次重ねられる。

中間転写ベルト５は、駆動ローラ５１、従動ローラ５２、及び、ローラ５４の間に張設され、駆動ローラ５１によって駆動されている。また、中間転写ベルト５を挟んだ対向位置に転写クリーニング装置５０を配置し、駆動ローラ５１に対して接離可能に構成する。

一方、記録媒体である転写材は、各収納部７１、７２、７３、或いは、手差し給紙部７４から各々の給紙手段８１、８２、８３或いは８４によって一枚ずつ搬送され、レジストローラ８５にて斜行を補正し、所望のタイミングにて中間転写ベルト５上のトナー像を転写材に転写する二次転写部５６に搬送される。

このように、本実施例の画像形成装置も又、実施例１にて説明した図１に示す画像形成装置と同様の作用を行い、画像形成を行う。

本実施例においても、すべての給紙段７１〜７４に用紙光沢検知装置１１０〜１１３を備え、画像形成前に用紙光沢検知装置１１０〜１１３からの情報を元に、実際に給紙する用紙の光沢度を検知し、以下に述べる画像形成条件にフィードバックする。勿論、用紙の光沢度指示は、実施例１の場合と同様に、ユーザが手動で行うこともできる。

次に、本実施例における、光沢性に関するモードでの画像形成装置の画像形成動作制御に関して説明する。

本実施例における光沢に関するモードは、本実施例での画像形成装置のフローチャートを示す図１５にて理解されるように、低光沢モード、中光沢モード及び高光沢モードの３モードあり、光沢の高さに応じて分けている。モードの選択は、レーザ出力部１００により行う。

つまり、本実施例によると、入力されたＲＧＢ等の画像信号は、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ（ブラック）に色変換し、そのＣ、Ｍ、Ｙ、Ｋの画像信号を、３つのモードに従って、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）処理で濃淡分割する（濃淡分割ＬＵＴ処理）。その後、濃淡それぞれのガンマ補正変換処理を行いレーザドライバを駆動し、画像出力する。

更に説明すると、本実施例では、図１５に示すように、画像形成モードの１つ目は上質紙など転写材の光沢が低い場合の低光沢モード、２つ目は転写材の光沢度が４０までの中光沢モード、３つ目は転写材の光沢度が４０以上の高光沢モードである。本実施例にて、ＬＵＴは、低光沢モードが図４に示すものを使用し、中光沢モード及び高光沢モードは図５に示すものを使用する。

次に、それぞれのモードでの画像形成装置の動作速度に関する制御に関して述べる。

本画像形成装置は、図１５に示すように、標準の低光沢モード時は２００ｍｍ／ｓｅｃで動作している。しかし、その速度で、定着を行うと、光沢紙における光沢が２０程度までしか上がらず、やや低めとなってしまう。そこで、本実施例においては、画像形成装置の画像形成速度、即ち、少なくとも定着速度を変化させ、中光沢モードでは１５０ｍｍ／ｓｅｃ、高光沢モードでは１００ｍｍ／ｓｅｃで動作させている。

このように構成することで、それぞれのモードでの光沢特性が図１６に示すようになり、最適化されている。これは、画像形成装置の定着速度が大きく影響している。

また、一般的に出力用紙の厚さに応じて画像形成速度、即ち、少なくとも定着速度を変えることが行われているが、本画像形成装置でも同様の制御を行っており、１５０ｇ／ｍ²以上の紙においては標準の低光沢モードでの画像形成速度が１００ｍｍ／ｓｅｃとなるため、中光沢モードの画像形成速度は７５ｍｍ／ｓｅｃ、高光沢モードの画像形成速度は５０ｍｍ／ｓｅｃとされる。

このように、検知した転写材の光沢に応じて画像形成モードを振り分け、濃淡分割比率や、画像形成速度（少なくとも定着速度）を制御することで、転写材に応じた最適な光沢特性で画像形成を行うことが可能となる。

上記実施例１、２では、本発明の画像形成装置は、図１及び図１４に示す構成の画像形成装置であるとして説明したが、図１７及び図１８に示す構成の画像形成装置においても同様に実施することができる。

つまり、図１７に示す画像形成装置は、一つの像担持体１に対して６個の現像装置４１、４２、４３、４４、４５、４６が対応しており、現像装置４１、４２、４３、４４、４５、４６は、これら現像装置４１、４２、４３、４４、４５、４６を担持したロータリ部（回転体）４を回転することにより、現像装置４１、４２、４３、４４、４５、４６を切り替えながら現像を行う。従って、像担持体１に形成された各色毎の画像を中間転写体５に一次転写し、中間転写体５上で多重転写を行い、６色すべて転写し終わった段階で、給紙装置７１、７２、７３などから送給される記録媒体、即ち、転写材に二次転写ローラ５６の作用の下に２次転写する構成とされる。

また、図１８に示すタイプの画像形成装置は、図１４に示すタンデム型の画像形成装置と、上記図１７に示すタイプの画像形成装置の折衷形の画像形成装置であって、直列に配列された２つの像担持体１ａ、１ｂに対してそれぞれ２個の現像装置４１、４２；４３、４４を対応させた構成とされる。

図１７及び図１８に示す画像形成装置にて、図１及び図１４に示す画像形成装置において説明したと同じ機構及び作用をなす部材には、同じ参照番号を付し、詳しい説明は省略する。

図１７及び図１８に示す上記構成の画像形成装置に対しても、実施例１、２で説明した本発明の原理を適用することができ、実施例１、２と同様の作用効果を得ることができる。

本発明の実施例１におけるフルカラー画像形成装置の概略構成断面図である。本発明に係る画像形成装置の制御方法の基本的なフローチャートである。本発明の実施例１における制御フローチャートである。本発明の実施例１における低光沢紙モードでのＬＵＴの形を示す図である。本発明の実施例１における高光沢紙モードでのＬＵＴの形を示す図である。本発明の実施例１において、高光沢紙モード及び低光沢紙モードの入力信号に対する濃トナーと淡トナーの合計の載り量を示すグラフである。本発明の制御フローチャートの他の実施例である。本発明の実施例１における中光沢紙モードでのＬＵＴの形を示す図である。本発明の実施例１において、高光沢紙モード及び低光沢紙モード及び中光沢紙モードの入力信号に対する濃トナーと淡トナーの合計の載り量を示すグラフ。本発明の実施例１における高光沢紙モードの別のＬＵＴの形を示す図である。本発明の実施例１における高光沢紙モードの別のＬＵＴを用いた場合の、入力信号に対する濃トナーと淡トナーの合計の載り量を示すグラフである。同一色相で濃度の異なる３つのトナーを用いた場合の、本実施例の高光沢紙モードのＬＵＴの形を示す図である。図１２で示すＬＵＴを用いた場合の、入力信号に対する濃トナーと淡トナーの合計の載り量を示すグラフである。本発明の実施例２におけるフルカラー画像形成装置の概略構成断面図である。本発明の実施例２における制御フローチャートである。本発明の実施例２における高光沢モード、中光沢モード及び低光沢モードで光沢の高い用紙に画像形成した場合の光沢特性を示す図である。６色画像形成装置の構成を１つの感光ドラムで実現した画像形成装置の概略断面構成図である。２つの感光ドラムで実現した画像形成装置の概略断面構成図である。記録媒体の単位面積で使用されるトナーの量の調整により画像濃度を変更する方式での光沢特性のメカニズムを説明する図である。記録媒体上における単位面積あたりのトナーの使用量と光沢度の関係を示す図である。

符号の説明

１（１ａ〜１ｆ）感光ドラム（像担持体）
２（２ａ〜２ｆ）帯電器
３（３ａ〜３ｃ）露光装置
４（４ａ、４ｂ）回転体（回転式現像装置保持部）
５中間転写ベルト（中間転写体）
９定着装置
４０（４１〜４６）現像装置
１００レーザ出力部
１０１装置制御部
１１０〜１１３用紙光沢検知装置

Claims

静電潜像を担持する像担持体と、前記像担持体に形成された静電潜像をトナーにより現像する第一現像手段と、前記像担持体に形成された静電潜像を前記トナーと同一色相であって濃度が前記トナーよりも低い淡トナーを用いて現像する第二現像手段と、前記像担持体上に形成されたトナー像を記録材上に形成するための転写手段と、記録材上のトナー像を定着するための定着手段と、を有する画像形成装置において、
光沢度の高い記録材上に淡トナーを用いてトナー像を形成する第一画像形成モードと、前記光沢度の高い記録材よりも光沢度が低い記録材上に淡トナーを用いてトナー像を形成する第二画像形成モードと、を有し、前記第一画像形成モードの淡トナーの使用比率を前記第二画像形成モードの淡トナーの使用比率よりも高くすることで、前記第一画像形成モードにおける入力された画像の画像濃度に対して出力されるトナー載り量を前記第二画像形成モードにおける前記入力された画像の画像濃度に対して出力されるトナー載り量よりも大きくすることを特徴とする画像形成装置。
静電潜像を担持する第一像担持体と、静電潜像を担持する第二像担持体と、前記第一像担持体に形成された静電潜像をトナーにより現像する第一現像手段と、前記第二像担持体に形成された静電潜像を前記トナーと同一色相であって濃度が前記トナーよりも低い淡トナーを用いて現像する第二現像手段と、前記第一と第二の像担持体上に形成されたトナー像を記録材上に形成するための転写手段と、記録材上のトナー像を定着するための定着手段と、を有する画像形成装置において、
光沢度の高い記録材上に淡トナーを用いてトナー像を形成する第一画像形成モードと、前記光沢度の高い記録材よりも光沢度が低い記録材上に淡トナーを用いてトナー像を形成する第二画像形成モードと、を有し、前記第一画像形成モードの淡トナーの使用比率を前記第二画像形成モードの淡トナーの使用比率よりも高くすることで、前記第一画像形成モードにおける入力された画像の画像濃度に対して出力されるトナー載り量を前記第二画像形成モードにおける前記入力された画像の画像濃度に対して出力されるトナー載り量よりも大きくすることを特徴とする画像形成装置。
記録材の光沢度が第一設定値以上のときには前記第一画像形成モードが選択されることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の画像形成装置。
記録材の光沢度が第一設定値未満のときには、前記第二画像形成モードが選択されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
前記淡トナーを使用しないで記録材上にトナー像を形成する第三画像形成モードを有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
画像形成速度は、前記画像形成モードよりも前記第二画像形成モードのほうが大きく、前記第二画像形成モードよりも前記第三画像形成モードのほうが大きいことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。