JP5954093B2

JP5954093B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP5954093B2
Application number: JP2012223172A
Authority: JP
Inventors: 崇史松原; 阿形　岳; 岳阿形
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2012-10-05
Filing date: 2012-10-05
Publication date: 2016-07-20
Anticipated expiration: 2032-10-05
Also published as: US9104133B2; JP2014074848A; US20140099133A1

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置においては、記録紙上に形成されたトナー像を構成するトナーを、加熱・溶融させることで記録紙上に定着させている。このような定着に用いられる技術としては、例えば記録紙の搬送経路に対向してフラッシュランプを配し、このフラッシュランプを間欠点灯させることで、搬送される記録紙上のトナーを過熱・溶融する技術がある。フラッシュランプを用いた定着装置において、トナーの定着性を均一にするための技術が種々提案されている。例えば特許文献１には、黒トナーとして、可視〜近赤外にわたって全ての波長の光を吸収するカーボンに代えて、カラー顔料を組み合わせて用いることで、カラーと黒トナーの吸収率差を減らし、黒画像部の過剰加熱を抑制する技術が提案されている。また、特許文献２には、フラッシュ光吸収率の異なるカラーと黒トナーとで、樹脂構成を変えることで定着性をそろえる技術が提案されている。

フラッシュランプを用いた定着は、ヒートロールを用いた定着に比べて記録紙の汎用性や非接触であるための高速化の容易性などが特徴として挙げられる。更に、近年の半導体レーザーの低価格化と高出力化に伴い、フラッシュランプを高出力の半導体レーザーに置き換えた定着装置が提案されている。特許文献３には、レーザー光の照射強度を画像（トナー）ごとに調整することで均一な定着像を得る技術が提案されている。また、特許文献４には、黒とカラー一次色のレーザー光吸収率をそろえることで、均一な定着を可能にするレーザー定着方法が提案されている。

特開２０００−１８１１４２号公報特開２００６−７８６８９号公報特開２００８−８９８２８号公報特開２０１０−２３０８４７号公報

本発明は、電子写真方式の画像形成装置において、記録紙に形成される画像のグロス（光沢度）のばらつきを小さくする技術を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る画像形成装置は、帯電した第１の像保持体と、前記第１の像保持体に光を照射することにより前記第１の像保持体の上に潜像を形成する第１の露光手段と、前記第１の像保持体の表面に形成された潜像を黒色のトナーで現像してトナー像を形成する第１の現像手段とを有する第１のトナー像形成手段と、帯電した第２の像保持体と、前記第２の像保持体に光を照射することにより前記第２の像保持体の上に潜像を形成する第２の露光手段と、前記第２の像保持体の表面に形成された潜像を黒色以外の色のトナーで現像してトナー像を形成する第２の現像手段とを有する第２のトナー像形成手段と、第１の被覆率の画像信号に対する単位面積当たりのトナーの数が、前記第１のトナー像形成手段より前記第２のトナー像形成手段の方が多くなるように制御する制御手段と、前記第１のトナー像形成手段により形成されたトナー像を前記第１の像保持体から記録媒体に転写する第１の転写手段と、前記第２のトナー像形成手段により形成されたトナー像を前記第２の像保持体から前記記録媒体に転写する第２の転写手段と、前記第１の転写手段により前記記録媒体に転写されたトナー像と、前記第２の転写手段により前記記録媒体に転写されたトナー像とを非接触で前記記憶媒体に定着させる定着手段とを備えることを特徴とする。

本発明の請求項２に係る画像形成装置は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記前記制御手段は、前記第２のトナー像形成手段により形成されるトナー像における一部のトナーが他のトナーの上に積層するように制御することを特徴とする。

本発明の請求項３に係る画像形成装置は、請求項１または２に記載の画像形成装置において、前記第１の現像手段は磁性キャリアと黒色のトナーとが混合された第１の現像剤を有し、前記第２の現像手段は磁性キャリアと黒色以外の色のトナーとが混合された第２の現像剤を有し、前記第２の現像剤における前記黒色以外の色のトナーの重量比が前記第１の現像剤における前記黒色のトナーの重量比よりも大きいことを特徴とする。

本発明の請求項４に係る画像形成装置は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記黒色以外の色のトナーのメディアン径が前記黒色のトナーのメディアン径よりも小さいことを特徴とする。

本発明の請求項５に係る画像形成装置は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記第２の露光手段がトナー像の形成のために照射する光の露光量は、前記第１の露光手段がトナー像の形成のために照射する光の露光量よりも大きいことを特徴とする。

本発明の請求項６に係る画像形成装置は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記定着手段はレーザー光を照射する照射手段を有することを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、電子写真方式の画像形成装置において、単位面積あたりに付着させる黒色以外のトナーの数を黒色のトナーの数よりも多くしない場合と比べて、特に非接触で定着させたときに記録媒体に形成される画像のグロス（光沢度）のばらつきを小さくすることができる。
請求項２に係る発明によれば、第２のトナー像形成手段により形成されるトナー像における一部のトナーが他のトナーの上に積層されない場合と比べてさらに、特に非接触で定着させたときに記録媒体に形成される画像のグロス（光沢度）のばらつきを小さくすることができる。
請求項３に係る発明によれば、電子写真方式の画像形成装置において、第２の現像剤における黒色以外の色のトナーの重量比が第１の現像剤における黒色のトナーの重量比よりも大きくない場合と比べてさらに、特に非接触で定着させたときに記録媒体に形成される画像のグロスのばらつきを小さくすることができる。
請求項４に係る発明によれば、黒色以外の色のトナーのメディアン径が黒色のトナーのメディアン径よりも小さくない場合と比べて、同じ被覆率の、黒色とそれ以外の色との画像について、使用されるトナー量のばらつきを少なくすることができる。
請求項５に係る発明によれば、露光量を変えることで、特に非接触で定着させたときに記録媒体に形成される画像のグロス（光沢度）のばらつきを小さくすることができる。
請求項６に係る発明によれば、レーザー光により記録媒体に定着される画像のグロスのばらつきを小さくすることができる。

画像形成装置の構成を示す図定着装置を搬送方向上流側からみた模式図用紙に転写されたトナーの層形成の状態を示す図定着装置の照射エネルギーとグロスの測定結果の一例を示す図用紙に転写されたトナーの層形成の状態を示す図定着装置の照射エネルギーとグロスとの測定結果の一例を示す図従来の画像形成装置において用紙に転写されたトナーの層形成の状態を示す図従来の画像形成装置における定着装置の照射エネルギーとグロスとの関係の一例を示す図

＜第１実施形態＞
＜構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の構成を示した模式図である。画像形成装置１は、画像形成部１０、定着装置２０及び複数のロール３０を備える。また、画像形成装置１は、制御部５０、記憶部５１、操作部５２、通信部５３及び表示部５４を備える。画像形成装置１は、画像が形成される記録媒体の一例である用紙Ｐに電子写真方式によって画像を形成する装置であり、本発明に係る画像形成装置の一例である。画像形成装置１は、外部から受け取った画像データもしくは予め記憶された画像データに基づいて用紙Ｐに画像を形成する。なお、用紙Ｐは、例えば、Ａ列やＢ列などの予め定められた大きさの紙であるが、用紙Ｐのサイズは、これらのサイズに限定されるものではない。用紙Ｐは、用紙Ｐの搬送方向に連続した連続紙であってもよい。また、用紙Ｐの材質も、特定のものに限定されるものではない。

ロール３０は、用紙Ｐを搬送するロールである。ロール３０は、図示せぬモータにより回転させられ、用紙Ｐを用紙の搬送路Ｓに沿って矢印Ａの方向へ送り、用紙Ｐを画像形成部１０や定着装置２０へ搬送する。なお、搬送路Ｓについては、以下の説明では、用紙Ｐが搬送される方向である矢印Ａの方向を下流、矢印Ａとは反対の方向を上流と称する。

画像形成部１０（トナー像形成装置の一例）は、画像データに基づいて色毎にトナー像を形成し、形成したトナー像を用紙Ｐに転写する。そのために、画像形成部１０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の色毎に画像形成ユニット１００Ｙ、１００Ｍ、１００Ｃ、１００Ｋを備える。画像形成ユニットは、搬送方向上流側から画像形成ユニット１００Ｋ、画像形成ユニット１００Ｃ、画像形成ユニット１００Ｍ、画像形成ユニット１００Ｙの順番で並んでいる。なお、図１に示した構成要素のうち、符号の末尾にアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ又はＫ）を付したものは、当該構成要素が前記４色のいずれかに対応するものであることを示している。各ユニットは、対応する色が異なる以外は、構成や機能は共通しているため、画像形成ユニットの構成については、画像形成ユニット１００Ｋを例にして説明する。以下の説明では、説明の便宜上、感光体１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｋを各々区別する必要がない場合には、これらを「感光体１０１」と称して説明する。画像形成ユニット１００Ｙ，１００Ｍ，１００Ｃ，１００Ｋの各々が備える他の構成要素についても同様であり、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各々を区別する必要がない場合には、説明の便宜上、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのアルファベットをとった符号（例えば、帯電装置１０２、露光装置１０３、等）を用いて称する。なお、以下の説明では、説明の便宜上、ブラック以外の色（すなわち、イエロー、マゼンタ、シアン）のトナーを各々区別する必要がない場合には、これらを「カラートナー」と称して説明する。また、本実施形態における現像剤は、各色のトナーと、フェライト粉などの磁性キャリアを含む二成分現像剤である。

画像形成ユニット１００Ｋ（第１のトナー像形成手段の一例）は、感光体１０１Ｋ、帯電装置１０２Ｋ、露光装置１０３Ｋ、現像器１０４Ｋ、ロール１０５Ｋ、及びクリーニング装置１０６Ｋを備える。感光体１０１Ｋは、円筒状で表面に光導電層が形成された部品である。感光体１０１Ｋ（第１の像保持体の一例）は、図示せぬモータにより回転させられ、表面にトナー像が形成される。感光体１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃは本発明に係る第２の像保持体の一例である。帯電装置１０２Ｋは、コロナ放電によって感光体１０１Ｋの表面を帯電させる装置である。露光装置１０３Ｋ（第１の露光手段の一例）は、光を発する光源を備えており、画像データに基づいて感光体１０１Ｋへ光を照射し、画像データに対応した静電潜像を感光体１０１Ｋに形成する。画像形成ユニット１００Ｙ，１００Ｍ，１００Ｃはそれぞれ本発明に係る第２のトナー像形成手段の一例であり、露光装置１０３Ｙ，１０３Ｍ，１０３Ｃはそれぞれ本発明に係る第２の露光手段の一例である。

現像器１０４Ｋ（第１の現像手段の一例）は、感光体１０１Ｋに形成された静電潜像に応じたトナー像を形成（現像）する装置であり、ブラック（黒色）のトナー（以下「黒トナー」という）でトナー像を現像する。現像器１０４Ｋは、黒色の現像剤を収容する収容器を備える。この収容器には、現像剤を攪拌する攪拌装置と、攪拌された現像剤を引き付ける磁性体を含む棒状部材と、この棒状部材の周囲に配置されて棒状部材を中心に回転する円筒形状の部材であって、表面に引き付けた現像剤によって磁気ブラシを形成する現像スリーブとが設けられている。現像器１０４Ｋの現像スリーブ上に形成された磁気ブラシの穂先が感光体１０１Ｋの表面に接触することで、黒トナーは感光体１０１Ｋ表面で露光装置１０３Ｋにより露光された部分、すなわち静電潜像の画線部に付着し、感光体１０１Ｋにトナー像が形成（現像）される。現像器１０４Ｙ，１０４Ｍ，１０４Ｃは本発明に係る第２の現像手段の一例である。

円筒状のロール１０５Ｋ（第１の転写手段の一例）は、搬送路Ｓを挟んで感光体１０１Ｋに対向している。ロール１０５Ｋは、感光体１０１Ｋの表面に形成されているトナー像を、感光体１０１Ｋとロール１０５Ｋとの空隙に搬送された用紙Ｐへ転写する。ロール１０５Ｙ，１０５Ｍ，１０５Ｃは本発明に係る第２の転写手段の一例である。クリーニング装置１０６Ｋは、用紙Ｐに転写されずに感光体１０１Ｋの表面に残留したトナーを除去する装置である。

定着装置２０（定着手段の一例）は、画像形成部１０において用紙Ｐに転写されたトナー像を用紙Ｐに定着させる装置である。定着装置２０は、画像形成部１０より搬送路Ｓの下流側に設けられており、光発生部２１、ベルト２２、ロール２３及びロール２４を備える。ベルト２２は、トナー像が転写された用紙Ｐを搬送路Ｓの下流側へ搬送する無端ベルトである。ベルト２２はロール２３とロール２４に掛け渡されており、例えば図示せぬモータにより回転させられるロール２４により矢印Ｂの方向に移動され、用紙Ｐを搬送する。

図２は、定着装置２０を搬送方向上流側からみた模式図である。光発生部２１は、用紙Ｐに転写されているトナーを加熱するためのレーザー光を発生するものであり、搬送路Ｓ上を搬送される用紙Ｐに対向する位置に配置されている。光発生部２１は、照射ユニット２１０ａ〜２１０ｅを備えており、各照射ユニットは、レーザー光を発生する光源２１１と、光源２１１が発生したレーザー光を用紙Ｐへ照射する照射部２１２とを備えている。なお、図２において光源と照射部の符号の末尾に付したアルファベット（ａ、ｂ、ｃ、ｄ又はｅ）は、当該構成要素が前記照射ユニット２１０ａ〜２０１ｅのいずれかに対応するものであることを示している。各光源は、レーザー光を発生する複数のレーザー素子を備える。各照射部は、一又は複数の光学部品を備えている。光源２１１ａで発生したレーザー光は、照射部２１２ａの光学部品で拡散されてベルト２２の方向へ照射される。他の光源２１１ｂ〜２１１ｅについても、発生したレーザー光は、符号の末尾に光源と同じアルファベットが付された照射部によって拡散されてベルト２２へ照射される。

照射ユニット２１０ａ〜２１０ｅは、ベルト２２の表面に沿って搬送方向に交差する方向へ一列に並べられている。具体的には、図２に示したように、用紙の搬送方向にＹ軸をとり、ベルト２２の表面に沿ってＹ軸に交差するＸ軸をとり、Ｘ軸及びＹ軸に交差するＺ軸をとった場合、照射ユニット２１０ａ〜２１０ｅは、Ｘ軸の方向（ベルト２２の幅方向）に沿って一列に配置されている。光源２１１は、紙幅方向のライン上のビームを黒色やカラーの区別なく、一定の照射強度で照射する。この実施形態では、光源２１１が照射するレーザー光は、８００〜１０００ｎｍのＩＲ（赤外線）領域で発振する。

図１の説明に戻る。制御部５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサー、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を備える。ＲＯＭにはプロセッサーが実行するプログラムが記憶されている。このプログラムがプロセッサーにより実行されると、外部から受け取った画像に応じて用紙Ｐに画像を形成する画像形成機能が実現する。操作部５２は、画像形成装置１を操作するための各種ボタンを備えている。制御部５０は、操作部５２において行われた操作に応じて各部を制御する。

表示部５４は、画像を表示する装置の一例である液晶ディスプレイ装置を備えている。表示部５４は、制御部５０により制御され、画像形成装置１を操作するためのメニュー画面を表示する。通信部５３は、外部のコンピュータ装置と通信を行う通信インターフェースの機能を備えている。通信部５３は、コンピュータ装置等の他の装置から送られた画像データを受け取り、受け取った画像データを制御部５０へ供給する。記憶部５１はメモリを備えており、制御部５０に供給された画像データを記憶する。

次いで、現像器１０４で用いられるトナーの構成と、現像器１０４が行う現像処理について説明する。本実施形態で用いられる黒トナーには、バインダー樹脂等の各種成分が含まれるとともに、カーボンブラック等の可視光乃至赤外線を吸収する顔料が添加されている。一方、イエロー、マゼンタ、シアンのカラートナーには、バインダー樹脂やカラー顔料等の成分に加えて、レーザー光を吸収するＩＲ剤が添加されている。ＩＲ剤は、可視域に若干の吸収を有しているため、カラートナーの色濁りが許容される範囲内の割合で、カラートナーにＩＲ剤が添加される。

この実施形態では、同じ被覆率の画像信号に対する、感光体１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃの表面における単位面積あたりのカラートナーの数が、黒トナーの単位面積あたりの数よりも多い。具体的には、例えば、現像器１０４Ｙ，１０４Ｍ，１０４Ｃのそれぞれの収容器に収容された現像剤におけるカラートナーの重量比を、現像器１０４Ｋに収容された現像剤における黒トナーの重量比よりも大きくしてもよい。より具体的には、例えば、制御部５０が、カラートナーが収容されたトナー収容器のそれぞれから現像器１０４Ｙ，１０４Ｍ，１０４Ｃに補給されるカラートナーの量が、黒トナーより多くなるように制御してもよい。以下の説明では、説明の便宜上、現像器１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃを各々区別する必要がない場合には、これらを「カラー用現像器１０４ＣＬ」と称して説明する。同様に、感光体１０１Ｙ、１０１Ｍ、１０１Ｃを各々区別する必要がない場合には、説明の便宜上、これらを「カラー用感光体１０１ＣＬ」と称して説明する。

図３は、感光体１０１から用紙Ｐに転写されたトナーが層を形成した状態を概略的に示す図であり、図７は従来の画像形成装置において用紙に転写されたトナーが層を形成した状態の一例を示す図である。図３の（ａ）は、黒色のトナー像が感光体１０１Ｋから用紙Ｐに転写された状態を概略的に示す図であり、同図の（ｂ）は、黒色以外の色（カラー）の単色のトナー像がカラー用感光体１０１ＣＬから用紙Ｐに転写された状態を概略的に示す図である。同図の（ｃ）は、多次色（すなわち黒色以外の複数の色）のトナー像が複数のカラー用感光体１０１ＣＬから順次用紙Ｐに転写された状態を概略的に示す図である。一方、図７の（ａ）は、従来の画像形成装置において黒色のトナー像が黒色用の感光体から用紙に転写された状態を概略的に示す図であり、同図の（ｂ）は、従来の画像形成装置においてカラーの単色のトナー像が感光体から用紙に転写された状態を概略的に示す図である。また、同図の（ｃ）は、多次色のトナー像が複数の感光体から順次用紙に転写された状態を概略的に示す図である。図３の（ｃ）では、単位面積あたりのトナー重量が１次色の約２．４４倍のトナー像が用紙に転写された状態を示している。

図３の（ａ）に示すように、この計測例では、現像器１０４Ｋにより形成された黒色のトナー像における単位面積あたりのトナーの量（以下「ＴＭＡ（Toner mass area : g/cm2）」という）が４．５ｇ／ｃｍ２となっている。なお、現像器１０４Ｋにおいて用いられる黒トナーのメディアン径（５０％粒子径。ふるい上分布曲線の５０％に対応する粒径）は５．８μｍである。

一方、図３の（ｂ）に示すように、この計測例では、現像器１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃの各々により形成された単色カラーのトナー像における単位面積あたりのトナーの量（ＴＭＡ）が７．６ｇ／ｃｍ２となっている。また、図３の（ｃ）に示すように、多色カラーのトナー像における単位面積あたりのトナーの量（ＴＭＡ）が１８．６ｇ／ｃｍ２となっている。なお、これらのカラー用現像器１０４ＣＬの各々において用いられるカラートナーのメディアン径は現像器１０４Ｋにおいて用いられる黒トナーと同じく５．８μｍである。

上記のように、黒トナーとカラートナーのメディアン径は同じであり、それらのトナーの１粒あたりの質量もほぼ同じであるため、各トナー像における単位面積あたりのトナーの数は、黒トナー、単色カラー、多色カラーの順に多くなる。その結果、図３に示すように、黒色のトナー像においてはトナーが概ね用紙Ｐ上にモノレイヤー（１層）で配置され、単色のトナー像においてはトナーが概ね用紙Ｐ上に２層で配置され、多色カラーのトナー像においてはトナーが概ね用紙Ｐ上に５層で配置されることになる。

図７に例示する従来の現像器においては、黒トナーとして、本実施形態で用いる黒トナーと同様のトナーを用いる。すなわち、黒トナーとしては、カーボンブラックが顔料として用いられたメディアン径が５．８μｍの黒トナーＴｋ１，Ｔｋ１，…が用いられ、この計測例では、黒色のトナー像における単位面積あたりのトナーの量（ＴＭＡ）が４．５ｇ／ｃｍ²となっている。一方、カラートナーについては、この計測例では、メディアン径が５．８μｍのカラートナーＴｃ２，Ｔｃ２，…が用いられ、ＴＭＡが４．５ｇ／ｃｍ²となっている。

図７に示す例の場合、カラートナーＴｃ２，Ｔｃ２，…は色濁りが許容されるレベルでＩＲ剤が添加されており、具体的には、顔料が約５％、ＩＲ剤が約０．１％含まれる構成となっている。このカラートナーＴｃ２，Ｔｃ２，…においてはＩＲ剤によりレーザー光が吸収され、約７２％の吸収率となっている。黒トナーの吸収率は１００％であるため、定着装置２０のレーザー光が同じ照射エネルギーにおいて、トナーの溶融レベルが黒色とカラー色とで異なり、用紙Ｐ上に形成される画像のグロス（光沢度）にも大きな差が出てしまう。また、多次色では単位面積あたりのトナーの数が多くなるため、溶融したトナーによって用紙の表面が均一に埋まりやすくなり、黒色のトナー像により形成される画像に近いグロスが得られる。そのため、図７に例示する従来の画像形成装置においては、黒の画像もしくは多次色カラーの画像のグロスと、一次色カラーの画像のグロスに差異が生じてしまい、全体としてグロスむらのある定着画像となってしまう。

それに対し本実施形態では、図３の（ｂ）に示すように、単色のカラーのトナー像のＴＭＡを黒色のトナー像のＴＭＡよりも高くしている。図３に示す例では、単色のカラーのトナー像のレーザー光の吸収率は黒色のトナー像よりも低いものの、ＴＭＡが黒色のトナー像よりもカラーのトナー像のほうが高いため、定着装置２０のレーザー光によってカラートナーが溶融した際、用紙Ｐの表面が均一に埋まりやすい。このように、カラートナーと黒トナーの吸収率の差に起因する定着画像におけるグロス差が、トナー像のＴＭＡ差により是正されることになり、その結果、単色のカラーのトナー像により形成される画像において黒色のトナー像により形成される画像に近いグロス（光沢度）が得られる。これにより、同じ照射エネルギーにおいて、黒色、単色カラー、多次色カラーのそれぞれでグロス差の小さい定着画像が得られる。

図４は、定着装置２０のレーザー光の照射エネルギーと用紙Ｐに定着される画像のグロス（光沢度）の測定結果の一例を示す図である。図４において、横軸は定着装置２０のレーザー光の照射エネルギーＪ／ｃｍ²を示し、縦軸はグロス（光沢度）を示す。また、図８は従来の画像形成装置における定着装置のレーザー光の照射エネルギーと用紙に定着される画像のグロスとの関係の一例を示す図であり、横軸は定着装置のレーザー光の照射エネルギーＪ／ｃｍ²を示し、縦軸はグロス（光沢度）を示す。図８に示されるように、従来の画像形成装置では、例えば照射エネルギーが３．０Ｊ／ｃｍ²におけるグロスをみると、カラーの単色（１次色）のグロスは、黒色やカラーの多次色のグロスよりも低い結果となっているのに対し、本実施形態では、図４に示されるように、カラーの単色（１次色）、カラーの多次色、黒色におけるグロスの差が小さくなっている。

ところで、本実施形態で用いるカラートナーＴｃ１，Ｔｃ１，…のＴＭＡは７．６ｇ／ｃｍ²であり、黒トナーＴｋ１，Ｔｋ１，…のＴＭＡ４．５ｇ／ｃｍ²の約１．７倍となっているが、カラートナーＴｃ１，Ｔｃ１，…は顔料とＩＲ剤の割合が、従来のカラートナーＴｃ２，Ｔｃ２，…の０．６（１／１．７）倍の割合になっている。すなわち、本実施形態では、カラートナーにおけるカラー顔料やＩＲ剤の添加濃度を、従来のカラートナーよりも低くしている。これにより、カラーのトナー像における単位面積あたりの顔料とＩＲ剤の量は、本実施形態（図３の（ｂ））と従来（図７の（ｂ））とで等しい値となる。そのため、本実施形態では、カラーのトナー像における単位面積あたりのトナーの数が従来の画像形成装置よりも多いものの、カラーのトナー像により形成される画像の色が濃くなってしまうといったことがない。

＜動作＞
次いで、画像形成装置１が行う動作について説明する。画像形成装置１は、他のコンピュータ装置から画像処理が指示されたり、利用者によって操作部５２が操作されることにより画像処理が指示されたりすると、指示された内容に従って各種の画像処理を行う。画像形成処理が指示された場合には、画像形成部１０は、制御部５０の制御の下、供給された画像データに応じて感光体１０１を露光装置１０３により露光して静電潜像を形成し、この静電潜像に従い現像器１０４によりトナー像を現像した後、トナー像を用紙Ｐに転写する。

このとき、現像器１０４は、感光体１０１の表面に形成された静電潜像に、静電潜像とは逆の極性に帯電したトナーを転移させることで感光体１０１上にトナー像の形成を行う。ここで、感光体１０１の表面に転移する単位面積あたりのトナーの数は、露光装置１０３における露光量と現像器１０４に収容される現像剤におけるトナーの割合とに相関する。より具体的には、感光体１０１の表面に転移する単位面積あたりのトナーの数は、露光装置１０３における露光量が大きいほど多くなり、また、現像器１０４の収容する現像剤におけるトナーの割合が大きいほど多くなる。この実施形態では、現像剤におけるカラートナーの割合を、黒トナーのそれよりも大きくしているため、感光体１０１の表面に転移する単位面積あたりのトナーの数は、黒トナーよりもカラートナーのほうが多くなる。

現像器１０４Ｙ，１０４Ｍ，１０４Ｃ，１０４Ｋのそれぞれにより現像されたトナー像は、ロール１０５Ｙ，１０５Ｍ，１０５Ｃ，１０５Ｋにより用紙Ｐへ転写され、定着装置２０から照射されるレーザー光により用紙Ｐ上でトナーが溶融され、用紙Ｐに定着される。このとき、上述したように、用紙Ｐ上において単位面積あたりのカラートナーの数は黒トナーのそれよりも多いため、カラートナーのほうが用紙Ｐの表面が均一に埋まりやすくなる。これにより、カラートナーにより形成される画像のグロス（光沢度）が高くなり、その結果、黒色のトナー像により形成される画像と単色カラーのトナー像により形成される画像とのグロスむらが抑えられる。すなわち、この実施形態では、用紙Ｐに付着させる黒トナーはモノレイヤーとなり、カラートナーは黒色以上のレイヤーとなる。これにより、黒トナーよりもカラートナーのほうが用紙Ｐの表面を均一に覆うことになり、黒トナーとカラートナーのレーザー光の吸収率の差分が是正され、グロスむらが抑えられる。

なお、上述した実施形態において定着装置２０はレーザー定着方式によりトナー像の定着を行う構成が採用されているが、フラッシュ定着方式、ＬＥＤ定着方式等の他の光定着方式が定着装置２０において採用されてもよい。また発熱体からの熱を非接触状態で受けて定着する方式の定着装置において採用されても良い。ただし、トナーの定着性やグロスがＴＭＡよりも光の吸収率に大きく依存するレーザー定着方式において、本発明は特に有効である。

＜第２実施形態＞
次いで、本発明の他の実施形態について説明する。本実施形態に係る画像形成装置（以下「画像形成装置１Ａ」という）が上述した第１の実施形態に係る画像形成装置１と異なる点は、カラートナーとして黒トナーよりもメディアン径が小さいトナーを用いる点と、カラートナーに含まれる顔料の割合が上述の第１の実施形態で用いたカラートナーよりも高い点であり、他の構成要素や処理については上述した第１の実施形態で示したそれと同様である。そのため、以下の説明においては、第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。また、第２実施形態にかかる画像形成装置１Ａが備える構成要素のうち第１実施形態にかかる画像形成装置１が備える構成要素と同様のものには同じ符号を付す。

図５は、本実施形態において感光体１０１から用紙Ｐに転写されたトナーが層を形成している状態を概略的に示す図であり、上述の第１の実施形態において図３に示した図に対応するものである。図５の（ａ）は、黒色のトナー像が感光体１０１Ｋから用紙Ｐに転写された状態を概略的に示す図であり、同図の（ｂ）は、カラーの一次色（単色）のトナー像がカラー用感光体１０１ＣＬから用紙Ｐに転写された状態を概略的に示す図である。同図の（ｃ）は、多次色（すなわち黒色以外の複数の色）のトナー像が複数のカラー用感光体１０１ＣＬから順次用紙Ｐに転写された状態を概略的に示す図である。

本実施形態においては、黒トナーのメディアン径は５．８μｍであり、黒トナーについては上述した第１の実施形態と同様のものを用いる。一方、カラートナーとしては、第１の実施形態のカラートナーよりも小さい、メディアン径が４．６μｍのカラートナーを用いる。また、上述の第１の実施形態では、カラートナーにおける顔料の割合を、一般的なカラートナーの約０．６倍としたが、本実施形態では、一般的なカラートナーにおける顔料の割合と同様の割合で顔料が含まれたカラートナーを用いる。

図５の（ａ）と（ｂ）とを比較すると明らかなように、カラートナーを黒トナーより小さくしつつ、１次色のトナー像を形成するＴＭＡは維持されることにより、１次色のトナー像における単位面積あたりのトナーの数が黒トナーよりも多くなっている。小さいメディアン径のトナーを用いることによりカラートナーが用紙の表面を充分に覆って用紙の表面が均一に埋まりやすくなる。これにより単色のカラートナーのトナー像により形成される画像のグロスが高くなり、黒トナーのトナー像により形成される画像のグロスとの差分が小さくなって定着画像におけるグロスむらが抑えられる。また、本実施形態では、黒トナーのＴＭＡと単色カラートナーのＴＭＡとは同じであるから、必要となるトナーの量（顔料を除く樹脂等の量）が増加することがない。また、必要となるトナーの総量が増えることによる画像の乱れ等が発生することがない。

図６は、本実施形態において定着装置２０のレーザー光の照射エネルギーと用紙Ｐに定着されるトナー像のグロス（光沢度）の測定結果の一例を示す図であり、上述した実施形態における図４に対応するものである。図６において、横軸は定着装置２０のレーザー光の照射エネルギーを示し、縦軸はグロス（光沢度）を示す。図６に示されるように、本実施形態では、カラーの単色のグロスと、カラーの多次色、黒色のグロスとの差が、照射エネルギーが例えば２．５〜３．０J/cm²の領域において小さくなっている。

＜変形例＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、他の様々な形態で実施可能である。以下にその例を示す。なお、以下の各態様を組み合わせてもよい。
（１）上述の実施形態では、カラートナーとして、イエロー、マゼンタ、シアンの各色のトナーを例示したが、カラートナーの種類はこれらに限らず、他の色のトナーであってもよい。要は、用紙Ｐに転写される単位面積あたりのトナーの数が、黒トナーの数よりもカラートナーの数のほうが多くなる構成であればよい。

（２）上述の実施形態では、カラートナーについては現像剤におけるトナーの量の割合を黒トナーのそれよりも大きくすることで、同じ被覆率の画像信号に対する用紙Ｐに付着させる単位面積あたりのカラートナーの数を黒トナーよりも多くしたが、単位面積あたりのカラートナーの数を黒トナーよりも多くする構成はこれに限らず、他の構成であってもよい。例えば、露光装置１０３Ｙ，１０３Ｍ，１０３Ｃが露光を行うとき光量を、露光装置１０３Ｋが露光を行うときの光量よりも大きくしてもよい。また、他の例として、例えば、現像のバイアス電圧を異ならせることによって単位面積あたりのカラートナーの数を黒トナーよりも多くするようにしてもよい。また、他の例として、例えば、トナーの外添組成やキャリアの材料を異ならせることによって、トナーの帯電をカラートナーと黒トナーとで異ならせるようにしてもよい。

（３）上述の実施形態では、黒トナーをモノレイヤー（すなわちレイヤーの数を１）としたが、レイヤーの数は上述したものに限定されるものではなく、他の値であってもよい。カラートナーのレイヤー数が黒トナーのレイヤー数よりも大きい値であることが好ましい。

１…画像形成装置、１０…画像形成部、２０…定着装置、２１…光発生部、２２…ベルト、２３…ロール、２４…ロール、３０…ロール、５０…制御部、５１…記憶部、５２…操作部、５３…通信部、５４…表示部、１００Ｙ，１００Ｍ，１００Ｃ，１００Ｋ…画像形成ユニット、１０１Ｙ，１０１Ｍ，１０１Ｃ，１０１Ｋ…感光体、１０２Ｙ，１０２Ｍ，１０２Ｃ，１０２Ｋ…帯電装置、１０３Ｙ，１０３Ｍ，１０３Ｃ，１０３Ｋ…露光装置、１０４Ｙ，１０４Ｍ，１０４Ｃ，１０４Ｋ…現像器、１０５Ｙ，１０５Ｍ，１０５Ｃ，１０５Ｋ…ロール、１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６Ｃ，１０６Ｋ…クリーニング装置、２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃ，２１０ｄ，２１０ｅ…照射ユニット、２１１…光源、２１２…照射部。

Claims

帯電した第１の像保持体と、前記第１の像保持体に光を照射することにより前記第１の像保持体の上に潜像を形成する第１の露光手段と、前記第１の像保持体の表面に形成された潜像を黒色のトナーで現像してトナー像を形成する第１の現像手段とを有する第１のトナー像形成手段と、
帯電した第２の像保持体と、前記第２の像保持体に光を照射することにより前記第２の像保持体の上に潜像を形成する第２の露光手段と、前記第２の像保持体の表面に形成された潜像を黒色以外の色のトナーで現像してトナー像を形成する第２の現像手段とを有する第２のトナー像形成手段と、
第１の被覆率の画像信号に対する単位面積当たりのトナーの数が、前記第１のトナー像形成手段より前記第２のトナー像形成手段の方が多くなるように制御する制御手段と、
前記第１のトナー像形成手段により形成されたトナー像を前記第１の像保持体から記録媒体に転写する第１の転写手段と、
前記第２のトナー像形成手段により形成されたトナー像を前記第２の像保持体から前記記録媒体に転写する第２の転写手段と、
前記第１の転写手段により前記記録媒体に転写されたトナー像と、前記第２の転写手段により前記記録媒体に転写されたトナー像とを非接触で前記記憶媒体に定着させる定着手段と
を備える画像形成装置。
前記制御手段は、前記第２のトナー像形成手段により形成されるトナー像における一部のトナーが他のトナーの上に積層するように制御することを特徴とする
請求項１に記載の画像形成装置。
前記第１の現像手段は磁性キャリアと黒色のトナーとが混合された第１の現像剤を有し、
前記第２の現像手段は磁性キャリアと黒色以外の色のトナーとが混合された第２の現像剤を有し、
前記第２の現像剤における前記黒色以外の色のトナーの重量比が前記第１の現像剤における前記黒色のトナーの重量比よりも大きい
請求項１または２に記載の画像形成装置。
前記黒色以外の色のトナーのメディアン径が前記黒色のトナーのメディアン径よりも小さい
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記第２の露光手段がトナー像の形成のために照射する光の露光量は、前記第１の露光手段がトナー像の形成のために照射する光の露光量よりも大きい
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記定着手段はレーザー光を照射する照射手段を有する
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。