JP5305766B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の複写機、プリンタなどの画像形成装置に関し、特に透明シートに形成される画像の光の透過度を選択することが可能な画像形成装置に関する。

電子写真方式を用いた複写機やプリンタ等によって、ポリエステル等で形成された透明シート上にブラック画像が形成され、この画像はプロジェクターによって投影されている。

またイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色トナーを用いたカラー画像も上述透明シートに形成される。

この場合、プロジェクターから照射された光が透明シート上の画像を透過し、投影された画像が所望のカラー画像となるように、透明シート専用の条件で画像形成される。

特許文献１に開示される画像形成装置は、透明シートへカラー画像を形成する場合、感光ドラムから透明シートへ最終色のトナー像の転写が終了すると、透明シートを搬送する転写体及び定着器の駆動速度を減速する。そして、この減速状態で透明シート上のトナー像を加熱定着する。

また、特許文献２に開示される画像形成装置は、トナー像が加熱定着された透明シートの光透過度を検知する手段を備え、所望の光透過度に達するまで加熱定着工程を繰り返し行う。
特開平０５−２８９４６７号公報 特開２００２−３５７９６３号公報

昨今、電子写真方式を用いたプリンタが軽印刷市場で用いられる事が多くなり、画像形成された透明シートの使用形態が多様化している。画像形成された透明シートの使用例としては、プロジェクターによって投影される形態に限定されない。例えば清涼飲料水のボトルの周りに貼り付けられる透明シートでは、印字部には商品名や原材料などの文字情報や、ロゴなどのデザイン画が印字されており、この部分の画像は光透過度の低い画像が所望される。一方、それ以外の部分は透明であるため、中の飲み物の色が視認できるようになっている。このように、プリント物の多様性によって、透明シートに形成される画像自体の光透過度が、高い状態と低い状態とが選択可能であることが要望されている。

しかしながら、特許文献１及び２に開示される画像形成装置はいずれも透明シート上の画像の光透過度を高い状態にするものであり、光透過度の低い画像を透明シートに形成する場合には有効ではない。そして、ユーザーが光透過度の低い画像を透明シートに形成しようとして、本来透明シートへの画像形成を目的としない画像形成モードにて画像形成をおこない、定着不良などの不具合が生ずる虞がある。

上記課題を解決することができる本発明は、
画像データに基づき記録材にトナー像を形成するとともに、記録材に形成されたトナー像を加熱して定着する画像形成部と、
前記画像形成部により定着処理を受けた記録材を表裏反転させて前記画像形成部へ再導入させるための搬送路と、
画像形成すべき記録材が透明シートであることを示す情報とともに、透明シートに対し光透過度が高い第１のトナー像とこれよりも光透過度が低い第２のトナー像を形成するモードであることを示す情報を取得した場合、第１のトナー像に対応する画像データを鏡映反転させて反転画像データを生成するコントローラ部と、
透明シートに第１のトナー像と第２のトナー像を形成する場合、前記画像形成部により透明シートの１面目に反転画像データに基づき画像形成が行われるように、且つ、前記搬送路を経て前記画像形成部へ再導入された透明シートの２面目に第２のトナー像に対応する画像データに基づき画像形成が行われるように制御するとともに、前記コントローラ部が取得した透明シートの厚さに対応する情報に応じて透明シートの１面目と２面目の定着条件をそれぞれ変更する制御部と、
を有することを特徴とする画像形成装置である。

本発明拠れば、透明シート上に光透過度の異なる画像を安定して形成することができる。

以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。

＜実施例１＞
［画像形成装置の全体構成及び動作］
図１に、本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成を示す。本実施例の画像形成装置は、タンデム型の中間転写方式を採用した、４色フルカラー画像の形成が可能なカラーレーザービームプリンタ（以下、単に「画像形成装置」という。）１０００である。

図１に示す画像形成装置は、それぞれ色の異なる４色（イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒色（ブラック：Ｂｋ））のトナー像を形成する４個の画像形成ユニットＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋを並置して有する。

そして、これら画像形成ユニットを縦貫するようにして、中間転写体としての中間転写ベルト１９が配置されている。

これら４個の画像形成ユニットＹ・Ｍ・Ｃ・Ｂｋは、同様の構成であり、以下では、代表してイエローの画像形成ユニットＹの構成を説明する。他の画像形成ユニットについては、画像形成ユニットＹと同一の構成及び作用の部材には同じ番号を付し、各ユニットを示す添え字を変更する。

像担持体として、例えば表層がＯＰＣ（有機光半導体）からなる円筒型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という。）１１Ｙは、図中矢印Ａ方向へ回転駆動される。感光ドラム１１Ｙ表面を一様に帯電させる帯電手段としての帯電ローラ１５Ｙは、交流電圧に直流電圧重畳された電圧が印加され、感光ドラム１１Ｙと従動回転して、感光ドラム１１Ｙ表面を所定の電位に帯電する。帯電された感光ドラム１１Ｙは、露光手段としての露光装置１６Ｙによる露光光１８Ｙ（本実施例では、レーザ光）による露光が行われて、感光ドラム１１Ｙ上に入力原稿の色分解画像と対応した潜像（静電像）が形成される。

露光装置１６Ｙとしては、半導体レーザを使用したスキャナータイプのものや、ＬＥＤに集光装置であるセルフォックレンズを介して像露光をおこなうもの、また、ＥＬ素子やプラズマ発光素子など、その他の光学系も使用することができる。本実施形態では半導体レーザとポリゴンミラーを使用したスキャナータイプのレーザ光学系を用いた。

本実施例の画像露光器では図１６に示す様に、露光光１８Ｙを感光ドラム１１の回転方向に直交する方向（以降、「主走査方向」と称す）へ走査させながら、パルス幅変調（ＰＷＭ）方式で変調された画像信号によって、露光光１８Ｙの照射時間を段階的に変化させる。そして、画像信号に対応した面積階調による濃度変化によって１インチあたり６００ドット（６００ｄｐｉ）の解像度で作像される。

次いで、現像装置１２Ｙが、負極性に帯電したトナーを用いて現像を行い、静電潜像に対応したトナー像を感光ドラム１１Ｙの表面に形成する。感光ドラム１１Ｙ上のトナー像は、感光ドラム１１Ｙとほぼ同速度で回転している中間転写体としての中間転写ベルト１９上に、トナーの帯電極性と反対の極性の転写電圧が印加された１次転写手段としての１次転写ローラ１３Ｙによって１次転写される。

中間転写ベルト１９は、駆動ローラ２０、支持ローラ２１、バックアップローラ２２などの複数のローラに張架される。そして、各画像形成ユニットＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋの各感光ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋに接触しながら、駆動ローラ２０の図中矢印Ｂ方向の回転によって駆動され、図中矢印Ｃ方向へ周回移動する。中間転写ベルト１９は、１次転写ローラ１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋと感光ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋとの間に挟み込まれる。これにより、感光ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋと、中間転写ベルト１９との間に１次転写ニップ部（１次転写部）Ｔ１Ｙが形成される。

以上の動作を各画像形成ユニットＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋにて行い、感光ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｂｋ上に形成されたトナー像が、中間転写ベルト１９上に順次多重転写される。ここで、中間転写ベルト１９は、画像形成ユニットＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋが形成したトナー像を搬送する像搬送体を構成する。

「フルカラーモード」の場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの順（色順は画像形成装置により任意）で、各色のトナー像が中間転写ベルト１９上に１次転写され、中間転写ベルト１９上に多重転写される。

本実施形態の画像形成装置は、「フルカラーモード」の他に、「ブラック単色モード」、「２色モード」、「３色モード」の実行が可能である。

「ブラック単色モード」では、画像形成ユニットＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・ＰＢｋの内、画像形成部ＰＢｋでトナー像が形成される。画像形成ユニットＰＹ・ＰＭ・ＰＣ・感光ドラム１１Ｙ、Ｍ、Ｃの回転ななされるが、トナー像は形成されない。

また、「２色モード」および「３色モード」では、Ｙ、Ｍ、Ｃ，Ｂｋの中の任意の２色または３色が選択され、選択された色に対応する画像形成ユニットでトナー像が形成される。そして、「ブラック単色モード」と同様に、選択されなかった色の画像形成ユニットでは感光ドラム１の回転はなされるが、トナー像は形成されない。

上記の画像形成プロセスによって、Ｙの画像形成ユニットＰＹ（第１画像形成ユニット）の感光ドラム１Ｙの周面にはフルカラー画像のイエロー成分像に対応するイエロートナー画像が形成される。Ｍの画像形成ユニット（第２画像ユニット）ＰＭの感光ドラム１Ｍの周面にはフルカラー画像のマゼンタ成分像に対応するマゼンタトナー画像が形成される。Ｃの画像形成ユニットＰＣ（第３画像形成ユニット）の感光ドラム１Ｃの周面にはフルカラー画像のシアン成分像に対応するシアントナー画像が形成される。Ｂｋの画像形成ユニットＰＢｋ（第４画像形成ユニット）の感光ドラム１Ｂｋの周面にはフルカラー画像のブラック成分像に対応するブラックトナー画像が形成される。

そして、中間転写ベルト１９に多重転写された各色トナー像は、中間転写ベルト１９に回転に伴って、中間転写ベルト１９を介してバックアップローラ２２と２次転写手段としての２次転写ローラ２３とが当接する２次転写ニップ部（２次転写部）Ｔ２に搬送される。一方、記録材収納部としてのカセット２５内から取り出された記録材Ｐがレジストローラ対２４によって、中間転写ベルト１９に搬送されるトナー像に同期して、２次転写ニップ部Ｔ２に供給される。

また記録材が厚紙や透明シートなどの特殊な基材な場合には、カセット２５のレジストローラ対２４によってスムーズにピックアップできない場合がある。その場合には、不図示の手差し給紙部に１枚毎に記録材を設定し、１枚毎に給紙する事も可能である。

中間転写ベルト１９上のトナー像は、トナーの逆極性の２次転写電圧が印加された２次転写ローラ２３により、記録材Ｐ上に２次転写される。ここで、画像形成ユニットＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋ、中間転写ベルト１９、駆動ローラ２０、支持ローラ２１、バックアップローラ２２、１次転写ローラ１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｂｋ、２次転写ローラ２３によって、トナー像形成手段が構成される。トナー像形成手段は、記録材Ｐへ未定着のトナー像を形成する。

トナー像が２次転写された記録材Ｐは、モータＭ１により回転駆動される搬送ベルトＤによって定着手段としての定着装置２６へ搬送される。定着装置２６は、記録材Ｐ上のトナー像を加圧・加熱し、記録材Ｐにトナー像が定着される。

定着装置２６は熱ローラ方式の定着装置を用いており、ヒータを内包する１対の熱ローラ２６１によって形成される定着ニップ部Ｔ３に記録材Ｐを通過させる事で、記録材Ｐ上のトナーを加熱溶融し加圧定着する。加熱定着中、熱ローラ２６１はモータＭ２によって回転駆動される。また、熱ローラ２６１の温度を検知する温度検知手段としてのサーミスタＴｈが設けられる。そして、サーミスタＴｈの検知結果に応じて、制御部１２２がヒータへの通電をＯＮ／ＯＦＦすることで、定着ローラ対２６１は所望の定着温度に調整される。

２次転写ニップ部Ｔ２と定着装置２６の定着ニップ部Ｔ３との距離は４５０ｍｍであり、この画像形成装置で給紙可能な記録材の最大サイズＡ３サイズの長さ４２０ｍｍよりも長い。そのため、最大サイズ紙のＡ３用紙の後端が転写工程を完全に終えた後に、制御部１２２がモータＭ１及びＭ２を調整し、搬送ベルト２８の搬送速度及び定着ローラ２６１の回転速度を切り替えることで、定着時の記録材Ｐの搬送速度が切り替えられる。

トナー像が定着された記録材Ｐは排紙パスＤによって画像形成装置外へ排出される。

また、記録材の裏面（２面目）にトナー像を形成する場合には、定着装置２６でトナー像が定着された記録材Ｐは、フラッパー２９によって、反転パス２７へ導かれる。反転パス２７に導入された記録材Ｐは、スイッチバック経路Ｅによって表裏が反転されて、再搬送経路Ｆによって再度レジストローラ対２４へ送られる。反転パス２７を経てレジストローラ対２４へ送られた記録材Ｐは、再度、２次転写部Ｔ２へ供給され、裏面にトナー像が２次転写される。

図２は本実施例の画像形成装置を示すブロック図である。大きく分けてコントローラ部Ｈとプリンタ部Ｉに分かれている。「入力ＩＦ部１１１」は入力インターフェス部（以下「入力ＩＦ部」と記載）であって、直接接続されたＰＣや、ネットワーク上で接続された端末から送られる画像情報や、外部スキャナーで読み取った画像情報をコントローラ部Ｈに取り込む。

「表示ＩＦ部１１２」は表示インターフェス部（以下表示ＩＦ部と記載）であって、タッチパネル方式の液晶画面やボタンからなる。ここでは、ユーザーによって画像形成を行う記録材の種類・厚さ、透明シートに形成される画像の光透過度等のプリント条件が設定され、また、画像形成装置の状態が表示される。

コントローラ部Ｈは、入力ＩＦ部１１１や表示ＩＦ部１１２に接続されている。そして、表示ＩＦ１１１で入力されたプリント条件や入力ＩＦ１１１から送られた画像情報を後述するプリンタ部Ｉに転送する前にＣＰＵによって処理する情報処理部１１３と、情報処理に用いる情報を記録している記録部１１４を備える。またプリンタ部Ｉは、上述画像形成ユニットＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＢｋ、中間転写ベルト１９、定着装置２６を備えて記録材Ｐへ画像を形成する画像形成部１２１と、画像形成部１２１を構成する各ユニットの動作をＣＰＵによって制御する制御部１２２を有する。

次に図３を用いて記録材Ｐとして透明シートなどの透明な記録材を用い、光透過度が高い画像を透明シートへ形成する「透過モード」と光透過度が低い画像を形成する「非透過モード」を設定する方法について説明する。「透過モード」を選択することで、高光透過度（第２光透過度）の画像を透明シートに形成することができる。また、「非透過モード」を選択することで、低光透過度（第１光透過度）の画像を透明シートに形成することができる。

図３は表示ＩＦ部１１２の液晶表示パネル、もしくはＰＣやネットワーク上の端末上に表示される用紙設定画面である。

図３には記録材Ｐを供給する給紙部の設定として、図１のカセット２５に対応する「カセット１」タブと、手差し給紙部に対応する「手差し」タブの２つのタブがある。この画面上のタブをタッチすると、各々の給紙部で設定可能な用紙の選択画面が表示される。

図３は手差し給紙部が選択された状態の画面である。用紙設定として更に「用紙サイズ」と「種類」を設定する。用紙サイズにはＡ３、Ｂ４、Ａ４、Ａ４Ｒ、Ｂ５、Ｂ５Ｒなどの定型サイズ以外に、任意のサイズを入力設定可能な不定形などが選択可能である。用紙の種類は、手差し給紙部からは普通紙、コート紙、フィルム、その他の４種類が選択可能である。そして、「普通紙」タブ１１２ａ、「コート紙」タブ１１２ｂ、「フィルム」タブ１１２ｃ、「その他」タブ１１２ｄによって選択可能である。ここで、「普通紙」タブ１１２ａ、「コート紙」タブ１１２ｂ、「フィルム」タブ１１２ｃ、「その他」タブ１１２ｄによって、モード設定手段が形成される。図３は透明シートが分類されている「フィルム」タブが選択された状態である。

「フィルム」タブ１１２ｃでは、更に、「記録材厚み」と「プリントモード」を設定する。記録材厚みは、フィルムの厚みを５０μｍ〜２００μｍの範囲の３段階から１つ選択する。既に説明したように、プリントモードには透過モードと非透過モードとがあり、透過モードは、フィルム上の画像の光透過度が高く透明な状態の画像を出力する場合に選択するモードである。非透過モードは、フィルム上の画像の光透過度が低く不透明な状態の画像を出力する場合に選択するモードである。透過モードは、「透過モード」タブ１１２２ａ、非透過モードは「非透過モード」タブ１１２２ｂによって選択可能である。なお、「透過モード」タブ１１２２ａ、「非透過モード」タブ１１２２ｂによって、選択手段が構成される。

次に図４のフローチャートおよび表１のテーブルを用いて、コントローラ部Ｈでの制御フローを説明する。

（Ｓ１０１）：表示ＩＦ部１１１に入力された記録材Ｐに関する情報から、情報処理部１１３は画像形成される記録材の種類を判定する。

（Ｓ１０２）：画像形成される記録材の種類がフィルムでない場合には、普通紙、厚紙、コート紙のいずれかに合った定着条件がコントローラ部Ｈの情報処理部１１３によって、表１の条件設定テーブルに基づいて決定される。

表１に示す条件設定テーブルには、記録材の種類・厚さ、フィルムに形成するトナー像の光透過度に応じた定着条件が収められる。プリンタ部の制御部１２２にて設定される。表１は、本実施例の定着条件を示す条件設定テーブルである。そして、制御部１２２は、情報処理部１１３の決定した定着条件に従って、定着温度及び、定着ニップ部Ｔ３を通過する記録材Ｐの移動速度（以降、「定着速度」と称す。）を変更する。

（Ｓ１０３）：画像形成される記録材Ｐの種類がフィルムの場合には、用紙設定時に設定したフィルムの厚みとプリントモードの情報を元に情報処理部１１３は表１の条件設定テーブルを参照して定着条件を決定する。そして、制御部１２２は、情報処理部１１３の決定した定着条件に従って、定着温度及び定着速度を変更する。

条件設定テーブルには、フィルム上のトナー像を定着するための条件として、フィルムの厚さ及び通紙モードに応じて、６種類の条件が収められている。

厚いフィルムは熱容量が大きく、トナーを溶融するために必要な熱量が大きくなる。そのため同じ透過モードであっても、フィルムの厚みが厚いほど定着速度を遅く設定している。また非透過モードでは、トナーの溶融状態を落とすことによって画像の光透過度を低く設定しているので、透過モードよりも定着速度が速く、定着温度を低く設定している。

図２０は定着速度に対する光透過率を測定し、プロットした図である。例としてフィルムの厚みが５０μｍと２００μｍの２種、定着温度が１８０℃と１９５℃の２種を示す。例えばフィルム厚み５０μｍの場合には、定着温度が１８０℃の場合に、定着速度１５０ｍｍ／ｓｅｃ以上で、視覚上非透過画像であると感じられる光透過率２５％以下の画像を得ることができる。好ましくは非透過画像としては、光透過率１５％以下が理想的である。また定着速度を遅くして行くと、光透過度は上がって行くが、視覚上透過であると感じられる６０％以上の透過率となるには、５０ｍｍ／ｓｅｃ以下となる必要がある。一方で定着温度が１９５℃の場合には、１８０℃の場合よりも光透過度が高くなり、１００ｍｍ／ｓｅｃ程度で透過率６０％程度まで上昇する。定着速度を遅くすると、画像形成の生産性の低下となるため、定着速度が速くても、所望の透過率を得る事ができる１９５℃を透過モードにおける定着温度として設定した。また、定着速度を２００ｍｍ／ｓｅｃまで速くしても、透過率は２０％程度であった。これらの結果、透過モード時の生産性と、非透過モード時の光透過度の観点から定着温度と定着速度を設定した。

フィルムの厚みが２００μｍの場合でも、定着温度及び定着速度と光透過度の関係は基本的には厚さ５０μｍのフィルムと同じ傾向を示すため、厚さ５０μｍと同じようにして定着温度及び定着速度を設定した。但し、厚さ２００μｍのフィルムの熱容量は５０μｍのフィルムよりも大きく、厚さ５０μｍのフィルムと同等の光透過度とするためには、厚さ２００μｍのフィルムの定着速度は厚さ５０μｍの定着速度よりも遅くする必要がある。

図５は透過モード時と非透過モード時におけるトナーの断面状態を模式的に示した図である。図５−１は透明シートＫ上にある未定着状態のトナーＱを示している。この状態ではトナーＱの粒隗が孤立した状態で積み重なったおり、内部に空間も多く存在している。図５−２は厚み７０μｍの透明シートＫを用いて、透過モードで通紙した定着後の状態である。この条件では表１の条件設定テーブルから、定着速度１００ｍｍ／ｓｅｃ、定着温度１９５℃で定着されている。透明シートＫ上のトナーＱは、十分な熱量で加熱・加圧定着されているので、トナー粒隗が完全に溶融結着し、個々の界面が無くなった状態で、表面も平滑な状態となっている。この状態では入射した光はトナーＱの界面や表面で散乱される量が少なく、殆どの光が透過するので光透過度が高く、光透過率６０％以上の画像となる。

なお、光透過率は照射光の光量に対する透過光の光量で表される。つまり、光透過率が高いほど、光透過度は高くなる。本実施形態では、光透過率は、日本分光株式会社製の分光光度計で計測した。

図５−３は同じく厚み７０μｍの透明シートＫを用いて、非透過モードで画像形成した状態である。この条件では表１の条件設定テーブルから、定着速度２００ｍｍ／ｓｅｃ、定着温度１８０℃に設定されて定着されている。透明シートＫ上のトナーは、十分な熱量で加熱・加圧定着されておらず、トナーまたトナー粒隗同士も溶融結着し始めた状態である。よって、トナーＱ同士および透明シートＫとは結着してはいるが、内部に空間や界面が未だ存在し、表面の平滑性もまだ低い状態である。この状態ではトナーＱの表面やトナーＱ同士の界面などでの散乱が多く、透過する光量が低下するので、光透過度が低く透過率１５％以下の画像となる。

以上の事から、トナーの溶融状態が高いと、フィルム上のトナーが光透過度の高い状態となり、逆に溶融状態が低いと、フィルム上のトナーが光透過度の低い状態となる。しかし、十分な加熱時間と熱量をもって定着すると光透過度は高くなるが、溶融状態が進みすぎると、トナーの粘性が下がりすぎ定着器から排出する時にトナーがホットオフセットし、画像表面が荒れてしまい光透過度が低下する。また溶融状態を下げて行くと光透過度は低くなるが、トナー粒隗同士およびトナーとフィルムとの結着が少なすぎると、定着器から排出する時にコールドオフセットが発生してしまい、定着不良となってしまう。トナーに与える熱量を所望の値にすることで、トナーの状態を光透過度の高い状態と低い状態にコントロールする必要がある。しかし、定着器２６ではトナーとフィルムとを同時に加熱するため、フィルムが吸収する熱量によってトナーの溶融状態が変わってしまう。本実施形態ではフィルムの厚みを３段階とし、フィルムが吸収する熱量にあわせてトナーの状態を光透過度の高い状態と低い状態にコントロールしている。
このようにして、透明シート上に光透過度の異なる画像を安定して形成することができる。

＜実施例２＞
本実施形態の画像形成装置は、基本構成は実施例１と同じ構成であって、画像処理方法によって透明シート上の画像の光透過度をコントロールするものである。ユーザーは実施例１と同じ様に図３に示す表示ＩＦ部１１２の設定画面より、通紙モードを、透過モードとするか非透過モードとするかを選択する。

次に、表２を参照しながら図６を用いて、本実施形態における、コントローラ部Ｈでの制御フローを説明する。

（Ｓ２０１）：表示ＩＦ部１１２に入力された記録材Ｐに関する情報から、情報処理部１１３は画像形成される記録材の種類を判定する。

（Ｓ２０２）：画像形成される記録材の種類がフィルムでない場合には、普通紙、厚紙、コート紙のいずれかに合った定着条件がコントローラ部Ｈの情報処理部１１３にて決定される。

表２は、本実施例の定着条件を示す条件設定テーブルである。情報処理部１１３は、表２のテーブルに従って定着条件を設定する。そして、制御部１２２は情報処理部１１３の決定に従って、定着温度、定着速度、画像処理方法を変更する。

（Ｓ２０３）：画像形成される記録材Ｐの種類がフィルムの場合には、用紙設定時に設定したフィルムの厚みと通紙プリントモードの情報を元に、情報処理部１１３は表２の条件設定テーブルを参照して定着条件及び画像処理条件（トナー像形成条件）を決定する。

そして、制御部１２２は情報処理部１１３の決定に従って、定着温度、定着速度、画像処理方法を変更する。

条件設定テーブルには、フィルム上のトナー像を定着するための条件として、フィルムの厚さ及び通紙モードに応じて、６種類の条件が収められている。

実施例１と同じく記録材Ｐが厚いと熱容量が大きいため、トナーを溶融するために必要な熱量が大きくなる。そのため同じ透過モードであっても、フィルムの厚さが厚いほど定着速度が遅く設定している。本実施例では、同一の厚さのフィルムに対して、透過モードと非透過モードでは、画像処理の条件を変更して、定着前のトナー画像に凹凸をつけることで定着後の画像の溶融状態を変更し、画像の光透過度をコントロールしている。

透過モードでは、６００ｄｐｉの画像に対し６００線のスクリーン解像度（高解像度）で比較的均一なトナー状態となる画像を形成する。

ここで、図１７を参照し、「６００線」の内容を説明する。
６００線とは画像形成時のスクリーン線数を表し、１インチあたり６００本のスクリーン線（つまり４０μｍ間隔を最小単位とする）を形成する事が可能な画像処理方法のことである。図１７（Ａ）は、トナー像が最大濃度となるベタ部の潜像を示し、電位Ｖ１の潜像が主走査方向に連続的に形成される。本実施例では、Ｖ１は−１５０Ｖである。また、図１７中、電位Ｖ１は現像装置１２に印加される現像電圧の電位を表す。この潜像を現像して得られるトナー象のトナー載り量は、電位Ｖ０と電位Ｖ１との差異に比例する。本実施例では、電位Ｖ０は−３００Ｖである。尚、本明細書中、負極性の電位は、０Ｖに近い電位を「高い電位」、０Ｖとの差異の大きい電位を「低い電位」と称す。つまり、「−１５０Ｖ」は「−３００Ｖ」よりも高い電位であると表現する。

図１７（Ｂ）の実線はベタ部よりもトナー像濃度が薄い濃度８０Ｈとなる領域に形成される潜像（スクリーン線）の模式的に示していている。電位Ｖ１よりも低い電位Ｖ１ａの潜像が主走査方向で連続的に断続的に形成される。図１７（Ｃ）の実線は、濃度８０Ｈの領域よりも更に薄い濃度３０Ｈとなる領域に形成される潜像を示している。Ｖ１ａよりも更に低い電位Ｖ１ｂの潜像が主走査方向で、断続的に形成される。そして、個々の潜像の主走査方向における幅は、濃度８０Ｈの領域に形成される電位Ｖ１ａの潜像の主走査方向における幅よりも狭くなっている。このように、４０μｍ毎に形成される潜像の幅を変えることによって、ベタ部よりも濃度の薄いハーフトーン部の濃度を調整している。

図１６にはベタ部における露光光１８の照射状態と、露光光１８によって作像された潜像の電位を模式的に示す図である。この場合では露光光１８の照射が均一なので、潜像の電位は均一に電位Ｖ１になる。

この状態の潜像をトナーで現像し、フィルムＫ上に転写した後トナーＱの状態は、図７−１の模式図の様にトナー載り量が低めで均一な状態となる。

フィルムＫの厚みに応じた定着速度で定着することで、図７−２に示す様にフィルムＫ上のトナーＱが十分に溶融された状態で定着される。この状態では入射した光ＬはトナーＱの界面や表面で散乱される量が少なく、殆どの光が透過するので、光透過度が高く透過率６０％以上（日本分光製、分光光度計で計測）の画像となる。その結果、光透過度の高い画像を得る事が可能となる。

一方で非透過モードでは、露光光１８のＰＷＭの変調クロック数を半分にすることにより、６００線の半分の３００線によって形成する。更に３００線毎の隣り合うライン線で、異なるガンマ特性を用いた３００線ブレンドタイプの画像を形成する。

３００線とは画像形成時のスクリーン線数を表し、一般的な３００線スクリーンでは、図２３のように１インチあたり３００本のスクリーン線（つまり８０μｍ間隔を最小単位とする）を形成する事が可能な画像処理方法のことである。この画像処理方法では、８０μｍピッチで形成される潜像（スクリーン線）の幅を変えることによって、画像のハーフトーン部を所望の濃度にしている。以降、この画像処理方法を「３００線ノーマルタイプ」と呼ぶ
本実施例の３００線ブレンドタイプではスクリーン線、即ち潜像は８０μｍ毎に形成され、透過モードで画像形成する場合に用いる３００線ノーマルタイプと同じであるが詳細の内容に関しては後述の様に異なっている。

図２１にはコントローラ内の情報処理部１１３で行われる、入力ＩＦ部１１１から入力された画像信号の入力（Ｉｎｐｕｔ信号）と、画像処理後に情報処理部１１３から出力される出力信号（Ｏｕｔｐｕｔ信号）の関係を示すガンマ特性を示している。図２１中の２４０１は、３００線の主走査方向にカウントした偶数番目の潜像のガンマ特性であり、偶数番目の潜像は、入力と同じ出力特性を示す。図２１中の２４０１は、３００線の主走査方向にカウントした奇数番目の潜像のガンマ特性であり、奇数番目の線潜像は、偶数番目よりも低い出力信号をとなるように設定している。この様に、隣り合う２種類の線潜像ごとにガンマ特性を変える事によって、露光光１８の形成する潜像に電位の高低差を設けることができる。

図１８にはベタ部における露光光１８の照射状態と、露光光１８によって作像された潜像の電位を示す図である。この非透過モードでは、画像形成時のレーザーパワーを透過モード時よりも高くする。この状態で、レーザのＰＷＭ密度が高く、最小のドットを形成するために露光光１８が照射される時間が長い高電位部と、レーザのＰＷＭ密度が低く、最小のドットを形成するために露光光１８が照射される時間が短い低電位部が形成される。

上記高電位部の電位は、現像電圧の電位Ｖ０に対して電位Ｖ１よりも高い電位となる。上記低電位部の電位は、電位Ｖ０よりも高いが、電位Ｖ１よりも低い電位電位Ｖ２となる。高電位部と低電位部の主走査方向の長さは、３００線に対応した８０μｍとなっている。

図１９は本実施形態の３００線ブレンドタイプで画像形成した場合に、ハーフトーン部における潜像の状態を説明するための図である。図１９（Ａ）は、ベタ部の潜像を表している。電位Ｖ３の潜像と電位Ｖ２の潜像が連続的に交互に形成される。

図１９（Ｂ）は、濃度８０Ｈの領域の潜像を表している。電位Ｖ３よりも低い電位Ｖ３ａの潜像と、電位Ｖ２よりも低い電位Ｖ２ａの潜像が断続的に交互に形成される。

図１９（Ｃ）は、濃度３０Ｈの領域の潜像を表している。電位Ｖ３ａよりも低い電位Ｖ３ｂの潜像と、電位Ｖ２ａよりも低い電位Ｖ２ｂの潜像が断続的に交互に形成される。主走査方向において、電位Ｖ３ｂの潜像の幅は、電位Ｖ３ａよりも狭くなっている。同様に、電位Ｖ２ｂの潜像の幅は、電位Ｖ２ａよりも狭くなっている。このように、３００線に対応する８０μｍの間隔で潜像の電位を変更することで、潜像の電位に高低差を設けることができる。

ここで、比較のために図２３に、上述の３００線ノーマルタイプで潜像を形成した場合の、ベタ部及びハーフトーン部における潜像の状態を模式的に示す。なお、３００線ノーマルタイプは、ブレンドタイプとは異なり、単一のガンマ特性を用いる。

図２３（Ａ）は、ベタ部の潜像を表している。電位Ｖ３よりも低い電位Ｖ１の潜像が主走査方向に連続的に形成される。

図２３（Ｂ）は、濃度８０Ｈの領域の潜像を表している。電位Ｖ１よりも低い電位Ｖ１ｃの領域が断続的に形成される。

図２３（Ｃ）は、濃度３０Ｈの領域の潜像を表している。電位Ｖ１ｃよりも低い電位Ｖ１ｄの潜像が断続的に交互に形成される。主走査方向において、電位Ｖ１ｄの潜像の幅は、電位Ｖ１ｃよりも狭くなっている。ブレドタイプのガンマ特性を用いる場合と異なり、ベタ部及びハーフトーン部に形成される潜像の電位はそれぞれ実質的に均一である。

図２２の潜像にトナーＱを現像し、フィルムＫ上に転写した後のトナーＱの状態は、図８−１の模式図に示す様にトナー載り量に凹凸ある状態となる。トナー凹凸の間隔は３００線に対応しており約８０μｍ程度となっている。微小な領域のトナー載り量は、凸部Ｒはパワーの高いレーザで潜像が形成されたため透過モードの画像よりも多くなっている。一方、凹部Ｓでは反対にパワーの低いレーザで潜像が形成されたので、凸部Ｒと凹部Ｓのトナー載り量の平均値は、透過モードで形成されたトナー像のトナー載り量と略同等である。

図８−２はベタ部の定着後の画像断面を模式的に示す図である。凸部Ｒでは微小な領域で見ると、トナーの載り量が多く熱容量が増えるために、局所的にトナーの溶融状態が悪化する。また凹部Ｓでは定着ローラ２６１とトナーとの接触が十分ではないため、溶融不足の状態となっている。そのため、表面に微小な凹凸が残った状態であり、トナー粒隗も完全に平滑化されていない。この状態では入射した光は、トナーの表面でトナー同士の界面などで散乱されるため、光が透過する量が低下するので、光透過度は低く、ベタ部で透過率１５％以下の画像となる。

図２２は本実施例における透過モード（６００線による画像形成部）と、非透過モード（３００線ブレンドによる画像形成部）と、比較のための３００線ノーマルタイプの画像の透過率を比較したグラフである。横軸は画像の占有率を示しており、ベタ部を１００％としている。以下は入力される画像信号レベルでの、画像占有率に基づいて説明する。

実施例２の透過モード時は、６００線による画像形成によって未定着時のトナーの凹凸が少ないため、透過率の高い画像が得られている。

また非透過モード時はトナーの載り量が少ない（画像占有率が低い）場合には透過率が高いが、画像占有率が５０％以上の画像では非透過状態である透過率２０％以下となる。従来例では、ハーフトーン部ではトナーに凹凸ができるので、６００線よりも透過率が低い画像となるが、ベタ部に近づくにつれて、トナーの凹凸が小さくなるため、６００線の画像と略同等の透過率となる。

＜実施例３＞
本実施例は、画像形成装置の基本構成は、実施例１と同じ構成をもちい、一枚のフィルム上に光透過度の高い画像と、光透過度の低い画像を作成する方法に関する。例えば図９のＡ部は光透過度を低くし、視認性を良くしたいが、Ｂ部はフィルムの下にある画像やパターンと調和させる目的で、光透過度を高くしたい場合に用いてもよい。これから図９のパターンを用いて、本実施例の動作を説明する。

図１０は表示ＩＦ部１１２の液晶表示パネル、もしくはＰＣやネットワーク上の端末上に表示される用紙設定画面を示している。画面の左側はプレビュー表示画面１２０１であり、出力される画像データーのイメージを表示する画面である。プレビュー画面１２０１には図９のパターンが表示されている。図１０では、画面に表示されている三角形のカーソル１２０２をマウス等で操作し、Ａ部を取り囲む様に選択しようとしている状態である。このままマウスを操作し、Ａ部を○で囲んだ状態で、非透過部設定ボタン１２０４をクリックする事で、○で囲んだＡ部が非透過部であることが設定される。同じようにＢを○で囲んで選択し、透過部設定ボタン１２０３をクリックする事でＢ部のパターンは透過部であることが設定される。設定されなかった画像部は、透過か非透過かをあらかじめ設定しておいた状態で認識される。画像の設定がすべて終了すると、エンドボタン１２０５をクリックし、光透過度設定画面を閉じる。

次に画像形成部での処理について、図１２、図１３、表３を参照し、
図１１のフロー図を用いて説明する。

（Ｓ３０１）：情報処理部１１３は、始めに設定された画像データーから透過部と非透過部に画像データーを分解する。図１２には分解された画像を示している。本実施例では、Ａ部は非透過部であり、Ｂ部は透過部であるので図１２のような２つの画像データーが作成される。

（Ｓ３０２）：情報処理部１１３は次に実施例１のような用紙設定画面によって設定された、フィルムの厚みとプリントモードからテーブルを参照し、定着条件を決定する。本実施例では表３に示すようにプリントモードは透過部と非透過部を１枚のフィルムの中に混在させるモードであり、透過部を１面目画像とし、非透過部を２面目画像として作成する。更に透過部画像と非透過部画像では定着速度と定着温度が異なっており、また実施例１と同様にフィルムの厚みによって定着条件を３段階に設定されている。

（Ｓ３０３）：次に、情報処理部１１３は透過部の画像を図１３で示す様に、透過部画像データーを鏡映反転画像として反転する。

（Ｓ３０４）：画像形成部１２１は、反転後の透過部画像データーに基づく画像を１面目としてフィルム上に形成し、表３のテーブルに示されるような溶融状態の高い定着条件で定着する。その結果図１４−１記載の様に、フィルムＫ上のトナーＱが、図１４−２で示されるような溶融状態が高く、光透過度の高い状態で定着される。

（Ｓ３０５）：次に、画像形成部１２１は、反転パス部２７で反転されたフィルムＫの２面目（裏面）に、非透過部画像データーに基づく画像を図１４−３で示す様に形成し、表３のテーブルに示されるような溶融状態の低い定着条件で定着する。その結果図１４−４で示される様に、２面目に形成されたＡ部は溶融状態が低く、光透過度の低い状態で定着され、かつ１面目に形成されたＢ部は溶融状態が高く、光透過度の高い状態で定着される。なお、本実施例においても、情報処理部１１３で決定された定着条件にもとづいて、制御部１２２が定着速度及び定着温度を変更する。

また、本実施例の画像形成装置にいても、透明シートの画像の全面を、「透過」または「非透過」とすることもできる。更に、本実施例の画像形成装置は、厚紙、普通紙、コート紙への画像形成もできる。その場合には、実施例１又は実施例２で示した方法を用いることができる。

本実施例では、２回定着される１面目に透過部の画像を先に形成し、かつ溶融状態の高い定着条件で定着することで光透過度の高い状態で定着している。また１回定着のみの２面目に非透過部の画像を形成し、かつ溶融状態の低い定着条件で定着することで光透過度の低い画像状態で定着している。

図１５には本実施例で作成した画像を、格子状パターンで形成された下地画像の上に重ねておいた状態を示しておりに、非透過部の画像Ａ部は下地の画像を透過せず、透過部の画像Ｂ部は下地の格子状パターンが透過されたフィルム上の画像ロゴパターンとなっている。本実施例と同じように、一枚のフィルム上に光透過度の高い画像と、光透過度の低い画像を同時に作成する方法として、透過部と非透過部とで実施例２と同じ画像処理を行う事で、透過部と非透過部との光透過度をコントロールすることも可能である。

本発明のカラー画像形成装置における全体構成を示す図。 本発明の制御回路の一例を示すブロック図。 本発明の用紙設定画面の一例を示す図 本発明の実施例１の制御方法の一例を示すフロー図 本発明のトナーの溶融状態の一例を示す模式図 本発明の実施例２の制御方法の一例を示すフロー図 本発明の実施例２のトナーの溶融状態の一例を示す模式図 本発明の実施例２のトナーの溶融状態の一例を示す模式図 本発明の出力イメージを示す模式図 本発明の設定画面の一例を示す図 本発明の実施例３の制御方法の一例を示すフロー図 本発明の実施例３制御方法の一例を示すイメージ図 本発明の実施例３の制御方法を説明するための図。 本発明の実施例３のトナーの溶融状態の一例を示す模式図 本発明の実施例３の出力イメージを示す模式図 ６００線の潜像の電位を説明するための図。 ６００で形成されたハーフトーンの電位を説明するための図。 ３００線ブレンドタイプの潜像の電位を説明するための図。 ３００線ブレンドタイプで形成されたハーフトーンの電位を説明するための図。 定着速度と透過率の関係を示す図である。 ３００線ブレンドタイプのガンマ特性を示す図である。 画像比率と透過率の関係を画像処理ごとに示した図である。 ３００線ノーマルタイプの潜像の潜像の電位を説明する図である。

符号の説明

１１ 感光ドラム
１９ 中間転写ベルト
２３ 二次転写ローラ
Ｔ２ 二次転写部
２６ 定着装置
１１１ 入力ＩＦ部
１１２ 表示ＩＦ部
１１３ 情報処理部
１２２ 制御部

Claims (1)

1. 画像データに基づき記録材にトナー像を形成するとともに、記録材に形成されたトナー像を加熱して定着する画像形成部と、
   前記画像形成部により定着処理を受けた記録材を表裏反転させて前記画像形成部へ再導入させるための搬送路と、
   画像形成すべき記録材が透明シートであることを示す情報とともに、透明シートに対し光透過度が高い第１のトナー像とこれよりも光透過度が低い第２のトナー像を形成するモードであることを示す情報を取得した場合、第１のトナー像に対応する画像データを鏡映反転させて反転画像データを生成するコントローラ部と、
   透明シートに第１のトナー像と第２のトナー像を形成する場合、前記画像形成部により透明シートの１面目に反転画像データに基づき画像形成が行われるように、且つ、前記搬送路を経て前記画像形成部へ再導入された透明シートの２面目に第２のトナー像に対応する画像データに基づき画像形成が行われるように制御するとともに、前記コントローラ部が取得した透明シートの厚さに対応する情報に応じて透明シートの１面目と２面目の定着条件をそれぞれ変更する制御部と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。

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