JP4844348B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
記録材にトナーを用いて画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段によって画像が形成された前記記録材を副走査方向に搬送する搬送手段と、
前記副走査方向に交差する主走査方向に沿って配置されるランプを備え、前記画像形成手段にて画像が形成され且つ前記搬送手段によって搬送される前記記録材に、非干渉性を有するランプ光を照射するランプ照射装置と、
前記主走査方向に沿って走査されるレーザを備え、前記画像形成手段にて画像が形成され且つ前記搬送手段によって搬送される前記記録材に、干渉性を有するレーザ光を照射するレーザ照射装置と、
前記ランプから照射される前記ランプ光の主走査方向の光量分布に対応させて、前記レーザ照射装置から照射される前記レーザ光の主走査方向の光量を補正する補正手段と
を含む画像形成装置である。
請求項2に記載の発明は、
前記補正手段は、前記ランプにおける主走査方向中央部に対応する領域よりも主走査方向両端部に対応する領域において、前記レーザ光の光量を増加させることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置である。
請求項3に記載の発明は、
前記レーザ照射装置は、前記記録材上のトナーの形成部位に選択的に前記レーザ光を照射することを特徴とする請求項1または2記載の画像形成装置である。
請求項4に記載の発明は、
前記ランプと前記記録材との対向位置よりも副走査方向下流側に、前記レーザによる走査位置が配置されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の画像形成装置である。
請求項5に記載の発明は、
前記画像形成手段は、帯電された感光体を選択的に露光して静電潜像を形成する露光装置を備え、
前記レーザ照射装置は、前記露光装置の動作信号に基づいて発光動作を行い、
前記レーザ照射装置から照射される前記レーザ光の当たる直径が、前記露光装置による露光光の当たる直径よりも大きいことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の画像形成装置である。
請求項6に記載の発明は、
前記トナーは、800〜1700nmに吸収の最大値を有する赤外吸収剤を含有し、
前記ランプ照射装置は、前記ランプとしてキセノンフラッシュランプを備え、
前記レーザ照射装置は、300nm〜1600nmの波長の前記レーザ光を照射することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載の画像形成装置である。
請求項7に記載の発明は、
前記画像形成手段は複数色のトナーを用いて前記記録材に画像を形成し、
前記レーザ照射装置は、前記複数色のトナーのそれぞれの吸収波長に対応する複数の発光波長のレーザ光を照射することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項記載の画像形成装置である。
請求項8に記載の発明は、
前記レーザ照射装置から前記記録材に照射される前記レーザ光の強度密度が、1.5W/cm 2 以上且つ630W/cm 2 以下であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項記載の画像形成装置である。
請求項2記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、記録材の主走査方向両端部における、記録材上のトナーに供給される熱量の変動を抑制することができる。
請求項3記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、レーザ照射装置による熱供給効率をさらに高めることができるようになる。
請求項4記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、記録材に対しトナーをより確実に定着させることが可能になる。
請求項5記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、記録材上のトナーに対し、レーザ照射装置からレーザ光をより確実に照射することが可能になる。
請求項6記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、記録材上のトナーにおけるランプ光およびレーザ光の光吸収効率を高めることができるという効果を有する。
請求項7記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、光吸収特性が色毎に異なるトナーを用いた場合でも、各色の画形材の光吸収効率を高めることができる。
請求項8記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、記録材上でのトナーの定着率の低下を抑制することができる。
図1は、本実施の形態に係る画像形成装置の概要を示す図である。この画像形成装置は、例えば電子写真方式にて各色成分トナー像が形成される複数の画像形成ユニット10を備える。この画像形成ユニット10は、具体的にはイエローユニット10Y、マゼンタユニット10M、シアン10C、黒ユニット10Kで構成される。また、この画像形成装置は、各画像形成ユニット10で形成された各色成分トナー像を順次転写保持させる中間転写ベルト20を具備する。さらに、この画像形成装置は、中間転写ベルト20に転写された重ね画像を記録材としての用紙Pに一括転写させる二次転写装置30を備える。さらにまた、この画像形成装置は、二次転写された画像を用紙P上に定着させる定着装置50を有している。そして、この画像形成装置は、これら各装置を制御する制御部100および画像形成のための処理を実行する画像処理部200を備える。
なお、この画像形成装置では、複数の画像形成ユニット10、中間転写ベルト20、二次転写装置30等が画像形成手段として機能している。
また、中間転写ベルト20を挟んで駆動ロール21と対向する部位には、二次転写後の中間転写ベルト20上のトナー等の残留物を除去するベルトクリーナ27が配設されている。
図2は、定着装置50の構成例を示した図であり、図2(a)は定着装置50を図1に示す画像形成装置の手前側から見た側面図、図2(b)は定着装置50を図2(a)のIIB方向から見た上面図、図2(c)は定着装置50を図2(a)のIIC方向から見た前面図である。
なお、本実施の形態では、フラッシュ定着装置70が、第1の照射手段(フラッシュランプによる発光装置)、第1加熱手段、および全体加熱手段(ヒータ部)として機能している。
なお、本実施の形態では、レーザ定着装置80が、第2照射手段(レーザによる発光装置)、第2加熱手段、および局所加熱手段(レーザ照射部)として機能している。
画像処理部200は、スキャナあるいはコンピュータ端末等から入力される画像データに各種処理を施し、フルカラー画像に対応するYMCK四色の露光データを出力する。具体的に説明すると、画像処理部200は、イエロー画像に対応するイエロー露光データYE、マゼンタ画像に対応するマゼンタ露光データME、シアン画像に対応するシアン露光データCE、および黒画像に対応する黒露光データKEを出力する。なお、本実施の形態では、画像処理部200が主走査方向及び副走査方向に対しそれぞれ600spi(spot per inch)の解像度で各色の露光データを出力するものとする。これらのうち、イエローユニット10Yに設けられたY露光装置13Yはイエロー露光データYEを取得する。また、マゼンタユニット10Mに設けられたM露光装置13Mはマゼンタ露光データMEを取得する。さらに、シアンユニット10Cに設けられたC露光装置13Cはシアン露光データCEを取得する。さらにまた、黒ユニット10Kに設けられたK露光装置13Kは黒露光データKEを取得する。なお、各露光装置13は、図示しないレーザ光源をそれぞれ備えている。そして、これら各レーザ光源は、形成対象となるトナー像の色とは無関係に、例えば赤外領域の同一波長で発光するようになっている。また、画像処理部200は、露光装置13の他に定着装置50にも、これらイエロー露光データYE、マゼンタ露光データME、シアン露光データCE、黒露光データKEを出力する。
点灯制御部53は、制御部100から入力される制御信号に従い、フラッシュ定着装置70におけるフラッシュランプ71の点灯・消灯、および、レーザ定着装置80におけるレーザ光源81の駆動を制御する。
まず、画像処理部200は、入力される画像データに画像処理を施し、イエロー露光データYE、マゼンタ露光データME、シアン露光データCE、黒露光データKEを出力する。そして、制御部100は、画像形成ユニット10を構成する各装置を動作させ、各色トナー像の形成を行わせる。例えばイエローユニット10Yでは、帯電装置12により一様に帯電された感光体ドラム11に、露光装置13(Y露光装置13Y)によりイエロー露光データYEに応じたレーザ光を照射することで、イエロー画像に対応した静電潜像の形成を行う。次いで、感光体ドラム11に形成された静電潜像をイエローの現像装置14を用いて現像することで、イエローのトナー像を形成させる。なお、他のマゼンタユニット10M、シアンユニット10C、黒ユニット10Kにおいても、同様の手順でマゼンタのトナー像、シアンのトナー像、黒のトナー像がそれぞれ形成される。
定着装置50において、光量補正部51は、画像処理部200から入力されてくるイエロー露光データYE、マゼンタ露光データME、シアン露光データCE、黒露光データKEに、それぞれ適宜光量補正処理を施す。バッファ部52は、光量補正部51にて光量補正がなされることによって得られたイエロー定着露光データYF、マゼンタ定着露光データMF、シアン定着露光データCF、黒定着露光データKFを一時的に保持する。
そして、点灯制御部53は、用紙Pが定着装置50を通過する間、フラッシュランプ71を断続的に点灯させる。すると、フラッシュランプ71から照射される光が用紙P上のトナー像を構成する各色トナーによって吸収され、光の吸収によって発熱したトナーが溶融する。
図6は、用紙P上に形成される画像の例を示す図である。なお、ここでは、A4サイズの用紙Pの長手方向を主走査方向とする所謂A4LEFに対応した画像形成を行うものとする。また、形成する画像は神奈川県の地図であり、イメージは緑、テキストは黒でそれぞれ形成されるものとする。また、その中で横浜市については、緑の光沢が強調されるものとする。
図7(a)は、画像処理部200から入力される、a番目のラインLaに対するイエロー露光データYE、マゼンタ露光データME、シアン露光データCE、黒露光データKEを示している。なお、図7(a)において、横軸は画素番号であり、縦軸は各色の出力階調値である。ラインLaでは、画素番号1500〜4000番、および、画素番号4500〜6500番にかけて緑のイメージ画像が形成される。このため、イエロー露光データYEおよびシアン露光データCEはこれらの画素番号において所定の出力階調値を有する。一方、この例では、マゼンタ露光データMEは全ての画素番号において0の出力階調値を有する。また、ラインLaでは、画素番号2000〜2500番にかけて黒のテキスト画像が形成される。このため、黒露光データKEはこれらの画素番号の一部において所定の出力階調値を有する。
また、本実施の形態では、フラッシュ定着装置70から照射される光を用紙Pの全体に照射する一方、レーザ定着装置80から照射される光を用紙P上の対応する色のトナーに局所的に照射するようにした。その結果、用紙P上の各色トナーをより確実に溶融、定着させることが可能となる。
さらに、本実施の形態では、フラッシュ定着装置70から照射される光の光量が不足する領域に対し、レーザ定着装置80から照射される光の光量を増加させるようにした。これにより、用紙P上の各色トナーを位置に関係なくに定着することが可能になる。
さらに、本実施の形態では、フラッシュ定着装置70とレーザ定着装置80とを組み合わせることにより、各色のトナーに対して十分な熱量を供給することが可能となり、その分、イエロートナーTY、マゼンタトナーTM、シアントナーTCに含有させる赤外吸収剤の量が少なくて済むことになる。このため、これらのトナーのコストが低減されるとともに、赤外吸収剤によるこれらのトナーの色味の変化が抑えられる。
そして、本実施の形態では、フラッシュ定着装置70とレーザ定着装置80とを組み合わせることにより、黒トナーで形成されるモノクロ画像は勿論のこと、黒トナー、イエロートナーTY、マゼンタトナーTM、シアントナーTCで形成され、モノクロ画像よりもトナー量が多くなるフルカラー画像に対しても適切な定着を行うことが可能になる。
図11(a)あるいは図11(b)に示す構成を採用した場合に、フラッシュ定着装置70によるフラッシュ定着位置とレーザ定着装置80によるレーザ定着位置との間の距離は、用紙搬送装置60による用紙Pの搬送速度で、2秒以内に到達できる距離以内とすることが好ましい。なお、これより距離が遠くなると、上流側の定着装置にて溶融されたトナーが下流側の定着装置に進入するまでの間に冷えて固まってしまうおそれがある。
Claims (8)
- 記録材にトナーを用いて画像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段によって画像が形成された前記記録材を副走査方向に搬送する搬送手段と、
前記副走査方向に交差する主走査方向に沿って配置されるランプを備え、前記画像形成手段にて画像が形成され且つ前記搬送手段によって搬送される前記記録材に、非干渉性を有するランプ光を照射するランプ照射装置と、
前記主走査方向に沿って走査されるレーザを備え、前記画像形成手段にて画像が形成され且つ前記搬送手段によって搬送される前記記録材に、干渉性を有するレーザ光を照射するレーザ照射装置と、
前記ランプから照射される前記ランプ光の主走査方向の光量分布に対応させて、前記レーザ照射装置から照射される前記レーザ光の主走査方向の光量を補正する補正手段と
を含む画像形成装置。 - 前記補正手段は、前記ランプにおける主走査方向中央部に対応する領域よりも主走査方向両端部に対応する領域において、前記レーザ光の光量を増加させることを特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
- 前記レーザ照射装置は、前記記録材上のトナーの形成部位に選択的に前記レーザ光を照射することを特徴とする請求項1または2記載の画像形成装置。
- 前記ランプと前記記録材との対向位置よりも副走査方向下流側に、前記レーザによる走査位置が配置されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の画像形成装置。
- 前記画像形成手段は、帯電された感光体を選択的に露光して静電潜像を形成する露光装置を備え、
前記レーザ照射装置は、前記露光装置の動作信号に基づいて発光動作を行い、
前記レーザ照射装置から照射される前記レーザ光の当たる直径が、前記露光装置による露光光の当たる直径よりも大きいことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載の画像形成装置。 - 前記トナーは、800〜1700nmに吸収の最大値を有する赤外吸収剤を含有し、
前記ランプ照射装置は、前記ランプとしてキセノンフラッシュランプを備え、
前記レーザ照射装置は、300nm〜1600nmの波長の前記レーザ光を照射することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項記載の画像形成装置。 - 前記画像形成手段は複数色のトナーを用いて前記記録材に画像を形成し、
前記レーザ照射装置は、前記複数色のトナーのそれぞれの吸収波長に対応する複数の発光波長のレーザ光を照射することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項記載の画像形成装置。 - 前記レーザ照射装置から前記記録材に照射される前記レーザ光の強度密度が、1.5W/cm 2 以上且つ630W/cm 2 以下であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項記載の画像形成装置。
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