JP6256160B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

一般に、電子写真プロセス技術を利用した画像形成装置（プリンター、複写機、ファクシミリ等）は、帯電した感光体に対して、画像データに基づくレーザー光を照射（露光）することにより静電潜像を形成する。そして、静電潜像が形成された感光体（像担持体）へ現像装置よりトナーを供給することにより静電潜像を可視化してトナー画像を形成する。さらに、このトナー画像を直接又は間接的に用紙に転写させた後、加熱、加圧して定着させることにより用紙に画像を形成する。

近年、画像形成装置においては、より高画質な画像出力を求められるようになってきている。画質の評価尺度の１つとして、印刷画像の光沢度が挙げられる。例えば、写真画像の場合には光沢画像であることが求められるが、文字画像等の場合には文字が読みやすい等の理由から非光沢画像であることが求められる。

特許文献１には、定着装置により定着されたトナー画像を担持する用紙（記録材）に微細加工を施す（具体的には光ビームを照射する）ことにより、トナー画像の表面に凹凸を形成して当該トナー画像の光沢度を調整する光沢度調整装置が提案されている。特許文献１に記載の技術では、高い光沢度が望まれる写真画像領域に対しては光沢度調整処理を行わないか、又は弱い光沢度調整処理を行う一方、低い光沢度が望まれる文字画像領域に対しては、強い光沢度調整処理を行う。

特開２００９−５８７３０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術のように、トナー画像の表面に凹凸を形成して当該トナー画像の光沢度を調整する方法では、光沢度を減少させる方向にしか調整できず、調整の自由度が小さいという問題があった。例えば、定着されたトナー画像の光沢度が全体的に均一となるように光沢度の調整を行う場合、当該トナー画像の光沢度を最も低い光沢度に合わせるしかなく、不必要に光沢度を下げてしまう箇所が生じるときがある。このようなとき、高い光沢度が望まれる写真画像に対して光沢度の調整を行うことは却って好ましくない。

本発明は、用紙に形成されるトナー画像の光沢度を高い自由度で調整す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。

本発明に係る画像形成装置は、
用紙にトナー画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により前記用紙に前記トナー画像が形成される前に当該用紙の表面に対して、像担持体に露光処理を施すためのレーザー光を照射することによって、照射された位置に凹部を形成する加熱部と、
前記画像形成部により前記用紙に前記トナー画像が形成された後における前記用紙上の光沢度が均一となるように、前記トナー画像の入力画像に基づいて前記加熱部による前記凹部の形成動作を制御する制御部と、
を備えることを特徴とする。
本発明に係る画像形成装置は、
用紙にトナー画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部により前記用紙に前記トナー画像が形成される前に当該用紙の表面を加熱することによって、加熱された位置に凹部を形成する加熱部と、
前記画像形成部により前記用紙に前記トナー画像が形成された後における前記用紙上の光沢度が均一となるように、前記トナー画像の入力画像に基づいて前記加熱部による前記凹部の形成動作を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、入力画像の階調レベルと当該入力画像に対応して前記用紙に形成されたトナー画像の光沢度との対応関係に基づいて、前記用紙に形成された前記トナー画像のうち前記凹部を形成する対象となる階調レベルを決定することを特徴とする。

本発明によれば、用紙にトナー画像が形成された後における用紙上の光沢度が均一となるように用紙の表面に凹部が形成されるため、用紙に形成されるトナー画像の光沢度を減少させる方向だけでなく増大させる方向にも調整することができ、当該トナー画像の光沢度を高い自由度で調整することができる。

本実施の形態における画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。 本実施の形態における画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。 本実施の形態における加熱部の構成を示す図である。 感光体ドラムの光放電曲線（ＰＩＤＣ特性）を示す図である。 入力画像の階調レベルと光沢度との関係を表すグラフである。 入力画像の階調レベルと光沢度の差分（用紙表面−トナー画像）との関係を表すグラフである。 平滑性の高い用紙について、入力画像の階調レベルが０［％］である位置における画像断面を表す模式図である。 平滑性の高い用紙について、入力画像の階調レベルが５０［％］である位置における画像断面を表す模式図である。 平滑性の高い用紙について、入力画像の階調レベルが１００［％］である位置における画像断面を表す模式図である。 平滑性の低い用紙について、入力画像の階調レベルが０［％］である位置における画像断面を表す模式図である。 平滑性の低い用紙について、入力画像の階調レベルが５０［％］である位置における画像断面を表す模式図である。 平滑性の低い用紙について、入力画像の階調レベルが１００［％］である位置における画像断面を表す模式図である。 入力画像の階調レベルとレーザー光の照射エネルギーとの関係を表すグラフである。 本実施の形態における画像形成装置の動作例を示すフローチャートである。

以下、本実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置１の全体構成を概略的に示す図である。図２は、本実施の形態に係る画像形成装置１の制御系の主要部を示す。図１、２に示す画像形成装置１は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置１は、感光体ドラム４１３（本発明の「像担持体」に対応）上に形成されたＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー画像を中間転写ベルト４２１に転写（一次転写）し、中間転写ベルト４２１上で４色のトナー画像を重ね合わせた後、用紙Ｓに転写（二次転写）することにより、画像を形成する。例えば、用紙Ｓに写真画像を形成する場合には光沢画像であることが求められるため、表面の平滑性が高い用紙Ｓ（例えば、コート紙）が使用される。また、用紙Ｓに文字画像を形成する場合には文字が読み易い等の理由から非光沢画像であることが求められるため、表面の平滑性が低い用紙Ｓ（例えば、マット紙）が使用される。

また、画像形成装置１には、ＹＭＣＫの４色に対応する感光体ドラム４１３を中間転写ベルト４２１の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト４２１に一回の手順で各色トナー画像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。

図２に示すように、画像形成装置１は、画像読取部１０、操作表示部２０、画像処理部３０、画像形成部４０、用紙搬送部５０、定着部６０、加熱部８０および制御部１００を備える。

制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１０３等を備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０３に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置１の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部７２に格納されている各種データが参照される。記憶部７２は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。

制御部１００は、通信部７１を介して、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続された外部の装置（例えばパーソナルコンピューター）との間で各種データの送受信を行う。制御部１００は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データ（入力画像データ）に基づいて用紙Ｓに画像を形成させる。通信部７１は、例えばＬＡＮカード等の通信制御カードで構成される。

画像読取部１０は、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿給紙装置１１及び原稿画像走査装置１２（スキャナー）等を備えて構成される。

自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された原稿Ｄを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置１２へ送り出す。自動原稿給紙装置１１は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Ｄの画像（両面を含む）を連続して一挙に読み取ることができる。

原稿画像走査装置１２は、自動原稿給紙装置１１からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサー１２ａの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部１０は、原稿画像走査装置１２による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部３０において所定の画像処理が施される。

操作表示部２０は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）で構成され、表示部２１及び操作部２２として機能する。表示部２１は、制御部１００から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部２２は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１００に出力する。

画像処理部３０は、入力画像データに対して、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部３０は、制御部１００の制御下で、階調補正データ（階調補正テーブル）に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部３０は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部４０が制御される。

画像形成部４０は、入力画像データに基づいて、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋ、中間転写ユニット４２等を備える。

Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋは、同様の構成を有する。図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にＹ、Ｍ、Ｃ、又はＫを添えて示すこととする。図１では、Ｙ成分用の画像形成ユニット４１Ｙの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋの構成要素については符号が省略されている。

画像形成ユニット４１は、露光装置４１１、現像装置４１２、感光体ドラム４１３、帯電装置４１４、及びドラムクリーニング装置４１５等を備える。

感光体ドラム４１３は、例えばドラム径が８０［ｍｍ］のアルミニウム製の導電性円筒体（アルミ素管）の周面に、アンダーコート層（ＵＣＬ：Under Coat Layer）、電荷発生層（ＣＧＬ：Charge Generation Layer）、電荷輸送層（ＣＴＬ：Charge Transport Layer）を順次積層した負帯電型の有機感光体（ＯＰＣ：Organic Photo-conductor）である。電荷発生層は、電荷発生材料（例えばフタロシアニン顔料）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト）に分散させた有機半導体からなり、露光装置４１１による露光により一対の正電荷と負電荷を発生する。電荷輸送層は、正孔輸送性材料（電子供与性含窒素化合物）を樹脂バインダー（例えばポリカーボネイト樹脂）に分散させたものからなり、電荷発生層で発生した正電荷を電荷輸送層の表面まで輸送する。

制御部１００が感光体ドラム４１３を回転させる駆動モーター（図示略）に供給される駆動電流を制御することにより、感光体ドラム４１３は一定の周速度で回転する。

帯電装置４１４は、光導電性を有する感光体ドラム４１３の表面を一様に負極性に帯電させる。露光装置４１１は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム４１３に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光体ドラム４１３の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光体ドラム４１３の表面電荷（負電荷）が中和される。感光体ドラム４１３の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成されることとなる。

現像装置４１２は、例えば二成分現像方式の現像装置であり、感光体ドラム４１３の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー画像を形成する。

ドラムクリーニング装置４１５は、感光体ドラム４１３の表面に摺接されるドラムクリーニングブレード等を有し、一次転写後に感光体ドラム４１３の表面に残存する転写残トナーを除去する。

中間転写ユニット４２は、中間転写ベルト４２１、一次転写ローラー４２２、複数の支持ローラー４２３、二次転写ローラー４２４、及びベルトクリーニング装置４２６等を備える。

中間転写ベルト４２１は無端状ベルトで構成され、複数の支持ローラー４２３にループ状に張架される。複数の支持ローラー４２３のうちの少なくとも一つは駆動ローラーで構成され、その他は従動ローラーで構成される。例えば、Ｋ成分用の一次転写ローラー４２２よりもベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ａが駆動ローラーであることが好ましい。これにより、一次転写部におけるベルトの走行速度を一定に保持しやすくなる。駆動ローラー４２３Ａが回転することにより、中間転写ベルト４２１は矢印Ａ方向に一定速度で走行する。

一次転写ローラー４２２は、各色成分の感光体ドラム４１３に対向して、中間転写ベルト４２１の内周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、一次転写ローラー４２２が感光体ドラム４１３に圧接されることにより、感光体ドラム４１３から中間転写ベルト４２１へトナー画像を転写するための一次転写ニップが形成される。

二次転写ローラー４２４は、駆動ローラー４２３Ａのベルト走行方向下流側に配置されるローラー４２３Ｂ（以下「バックアップローラー４２３Ｂ」と称する）に対向して、中間転写ベルト４２１の外周面側に配置される。中間転写ベルト４２１を挟んで、二次転写ローラー４２４がバックアップローラー４２３Ｂに圧接されることにより、中間転写ベルト４２１から用紙Ｓへトナー画像を転写するための二次転写ニップが形成される。

一次転写ニップを中間転写ベルト４２１が通過する際、感光体ドラム４１３上のトナー画像が中間転写ベルト４２１に順次重ねて一次転写される。具体的には、一次転写ローラー４２２に一次転写バイアスを印加し、中間転写ベルト４２１の裏面側（一次転写ローラー４２２と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー画像は中間転写ベルト４２１に静電的に転写される。

その後、用紙Ｓが二次転写ニップを通過する際、中間転写ベルト４２１上のトナー画像が用紙Ｓに二次転写される。具体的には、二次転写ローラー４２４に二次転写バイアスを印加し、用紙Ｓの裏面側（二次転写ローラー４２４と当接する側）にトナーと逆極性の電荷を付与することにより、トナー画像は用紙Ｓに静電的に転写される。トナー画像が転写された用紙Ｓは定着部６０に向けて搬送される。

ベルトクリーニング部４２６は、中間転写ベルト４２１の表面に摺接するベルトクリーニングブレード等を有し、二次転写後に中間転写ベルト４２１の表面に残留する転写残トナーを除去する。なお、二次転写ローラー４２４に代えて、二次転写ローラーを含む複数の支持ローラーに、二次転写ベルトがループ状に張架された構成（いわゆるベルト式の二次転写ユニット）を採用しても良い。

定着部６０は、用紙Ｓの定着面（トナー画像が形成されている面）側に配置される定着面側部材を有する上側定着部６０Ａ、用紙Ｓの裏面（定着面の反対の面）側に配置される裏面側支持部材を有する下側定着部６０Ｂ、及び加熱源６０Ｃ等を備える。定着面側部材に裏面側支持部材が圧接されることにより、用紙Ｓを狭持して搬送する定着ニップが形成される。

定着部６０は、トナー画像が二次転写され、搬送されてきた用紙Ｓを定着ニップ部で加熱、加圧することにより、用紙Ｓにトナー画像を定着させる。定着部６０は、定着器Ｆ内にユニットとして配置される。また、定着器Ｆには、エアを吹き付けることにより、定着面側部材又は裏面側支持部材から用紙Ｓを分離させるエア分離ユニットが配置されていても良い。

用紙搬送部５０は、給紙部５１、排紙部５２、及び搬送経路部５３等を備える。給紙部５１を構成する３つの給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃには、坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙Ｓ（規格用紙、特殊用紙）が予め設定された種類毎に収容される。搬送経路部５３は、レジストローラー対５３ａ等の複数の搬送ローラー対を有する。

給紙トレイユニット５１ａ〜５１ｃに収容されている用紙Ｓは、最上部から一枚ずつ送出され、搬送経路部５３により画像形成部４０に搬送される。このとき、レジストローラー対５３ａが配設されたレジストローラー部により、給紙された用紙Ｓの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。つまり、感光体ドラム４１３の表面上におけるトナー画像の先端が二次転写ニップに搬送されてくるタイミングで、その二次転写ニップに用紙Ｓの印字開始位置が一致するように、レジストローラー対５３ａが回転を開始して用紙Ｓを二次転写ニップへ搬送する。そして、画像形成部４０において、中間転写ベルト４２１のトナー画像が用紙Ｓの一方の面に一括して二次転写され、定着部６０において定着工程が施される。定着工程が施された用紙Ｓは、排紙ローラー５２ａを備えた排紙部５２により機外に排紙される。

加熱部８０は、用紙Ｓの搬送方向（矢印Ｃ方向）においてレジストローラー対５３ａの下流側、かつ、中間転写ベルト４２１から用紙Ｓへトナー画像を転写するための二次転写ニップＮＰの上流側に配置されている。加熱部８０は、用紙搬送路９０上の位置Ｂにおいて、用紙Ｓの表面に対してレーザー光を照射することによって当該用紙Ｓの表面を加熱し、加熱された位置に凹部を形成する。凹部は、レーザー光が照射されることにより熱エネルギーが印加され、熱分解や燃焼によって用紙Ｓの一部が除去された部分である。用紙Ｓの表面に形成する凹部の深さは、レーザー光の照射エネルギー（照射強度）［Ｗ／ｍｍ^２］を変えることにより調整することができる。照射エネルギーを変える方法としては例えば、レーザー光の発光強度を調整する方法、または、レーザー光の照射時間（発光時間）を調整する方法等がある。

加熱部８０は、用紙Ｓの表面に対して照射するレーザー光として、感光体ドラム４１３に露光処理を施すためのレーザー光の一部を利用する。図３に示すように、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｋが備える露光装置４１１から照射されたレーザー光１１０を、透過して感光体ドラム４１３の表面に進む分岐レーザー光１１０ａと、反射して加熱部８０に進む分岐レーザー光１１０ｂとに分岐させるミラー４１１ａがレーザー光１１０の光路上に設けられている。加熱部８０は、分岐レーザー光１１０ｂを取り込み、その分岐レーザー光１１０ｂを利用して用紙Ｓの表面に対してレーザー光を照射する。このように加熱部８０を構成したことにより、用紙Ｓの表面に対してレーザー光を照射する専用のレーザー光照射装置を追加することによるコストアップを回避することができる。

本実施の形態では、露光装置４１１から照射されたレーザー光１１０を分岐レーザー光１１０ａと分岐レーザー光１１０ｂとに分岐させているため、感光体ドラム４１３に対して照射されるレーザー光量が減少し、感光体ドラム４１３に対する露光処理に支障が出るおそれがある。そこで、制御部１００は、露光装置４１１から照射されるレーザー光１１０の最小光量を以下のように設定する。

図４は、感光体ドラム４１３の光放電曲線（ＰＩＤＣ特性）を示す。ＰＩＤＣ特性は、感光体ドラム４１３の表面電位とレーザー光の照射エネルギー（露光エネルギー）との関係を示すものである。図４に示すように、帯電装置４１４により所定電位（例えば、−６００［Ｖ］）に帯電された感光体ドラム４１３の表面電位は、レーザー光の照射にて受ける照射エネルギーの値が大きくなるほど０［Ｖ］近くに減衰する。そして、ＰＩＤＣ特性の電位飽和領域（照射エネルギーの変化に対する感光体ドラム４１３の表面電位の変化率が十分小さい領域）に入るほどに照射エネルギーの値が大きければ、照射エネルギーを変化させても感光体ドラム４１３の表面電位は概ね一定となる。制御部１００は、露光装置４１１から照射されたレーザー光１１０を分岐させたことによって露光処理を施すためのレーザー光の光量が減っても、感光体ドラム４１３に対して照射されるレーザー光の照射エネルギーが電位飽和領域に入るように露光装置４１１から照射されるレーザー光１１０の最小光量を設定する。これにより、感光体ドラム４１３に対する露光処理に支障が出るおそれを回避し、ひいては用紙Ｓに形成されるトナー画像の品質を確保することができる。

なお、加熱部８０は、Ｋ成分用の画像形成ユニット４１Ｋの他に、Ｙ成分、Ｍ成分、Ｃ成分の画像形成ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃが備える露光装置４１１から照射されたレーザー光１１０を、用紙Ｓの表面に対して照射するレーザー光として利用しても良い。また、加熱部８０は、感光体ドラム４１３に露光処理を施すためのレーザー光の一部を必ずしも利用しなくても良い。この場合、加熱部８０は、用紙Ｓに凹部を形成するためのレーザー光を発生する光源を有する。光源としては例えば、ＹＡＧレーザー（Ｙｔｔｒｉｕｍ、Ａｌｕｍｉｎｕｍ、Ｇａｒｎｅｔレーザー、発光波長：１．０６４［μｍ］）やＣＯ_２レーザー（発光波長：１０．６［μｍ］）等のレーザー発振装置を用いることができる。

用紙Ｓの表面に対するレーザー光の照射処理は、用紙Ｓに形成されるトナー画像（入力画像）の階調レベルの変化に応じてトナー画像の光沢度が変化し、その結果として用紙Ｓ上の光沢度が不均一となり光沢ムラが発生するという問題に対処するために行われる。これは、電子写真方式の画像形成装置１においては、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色トナー画像の階調表現は面積階調（スクリーン、網点）によって表現されており、ミクロ的にはトナー画像表面に凹凸があり、階調レベルに応じて用紙Ｓ上に形成されるトナー付着量及びトナー高さが変化するためである。ここで、トナー付着量が多いほど（トナー高さが高いほど）内部に透過する光の量が減少し、正反射成分が増加するため、光沢度は高くなる。

図５は、入力画像の階調レベル［％］と当該入力画像に対応して用紙Ｓに形成されたトナー画像の光沢度との対応関係（階調−光沢度特性）を表すグラフを示す。図５に示す例では、階調−光沢度特性は、用紙Ｓの種類（普通紙、コート紙）毎に異なっている。本実施の形態では、階調−光沢度特性を近似式またはテーブル値で表した特性情報が、用紙Ｓの種類（普通紙、コート紙）毎に設定されて記憶部７２に記憶されている。なお、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの色毎に階調−光沢度特性は若干異なるが、どの色においても図５に示すような特性を有する。

図６は、入力画像の階調レベル［％］と、当該入力画像に対応して用紙Ｓに形成されたトナー画像の光沢度から用紙Ｓ表面の光沢度を減算した光沢度の差分との対応関係を表すグラフを示す。図６に示すように、入力画像の階調レベルの変化に応じて、用紙Ｓ上の光沢度が不均一となっている。

次に、入力画像の階調レベルの変化に応じて、用紙Ｓに形成されたトナー画像の光沢度が変化するメカニズムについて説明する。用紙Ｓがコート紙である場合、入力画像の階調レベルが０［％］である領域においては、図７に示すように、用紙Ｓ上にトナーが全く載っていない状態となる。そのため、階調レベルが０［％］である領域における光沢度は、用紙Ｓの表面性に依存する。用紙Ｓ（コート紙）の表面は平滑性が高い。よって、図５に示すように、階調レベルが０［％］である領域における光沢度は高い数値を示す。

入力画像の階調レベルが増加すると、図８Ａ（階調レベル：５０［％］）に示すように、用紙Ｓ上にトナー画像Ｉによる凹凸（段差）が発生する。この段差によって正反射光が減少し、乱反射光が増加するため、図５に示すように光沢度は階調レベルが０［％］である領域より小さくなる。図６に示すように、階調レベルが４０［％］である領域における光沢度が最も小さくなっている。

その後、階調レベルの増加に伴って用紙Ｓの表面に占めるトナー量が増加し、徐々にトナー画像の表面は平滑になっていく。そして、階調レベルが１００［％］になると、図９Ａに示すように、用紙Ｓ上にトナーが所定量（所定高さ）均一に載っている状態となる。均一のトナー高さを有するトナー画像の表面は平滑性が高いため、図５に示すように光沢度は階調レベルが０［％］である領域より大きくなる。

一方、用紙Ｓが普通紙である場合、トナー画像の階調レベルが０［％］である領域においては、図１０に示すように、用紙Ｓ上にトナーが全く載っていない状態となる。そのため、階調レベルが０［％］である領域における光沢度は、用紙Ｓの表面性に依存する。用紙Ｓ（普通紙）の表面には凹凸（段差）が存在し、当該表面の平滑性は低い。この段差によって正反射光が減少し、乱反射光が増加する。よって、図５に示すように、階調レベルが０［％］である領域における光沢度は、用紙Ｓがコート紙である場合よりも低い数値を示す。

入力画像の階調レベルが増加すると、図１１（階調レベル：５０［％］）に示すように、用紙Ｓの表面に存在する凹部にトナー画像Ｉが入り込み（埋まり）、用紙Ｓ上の段差は減少する。ただし、依然としてこの段差によって正反射光が減少し、乱反射光が増加する状況は変わらないため、図５に示すように光沢度は階調レベルが０［％］である領域と同等となる。

その後、階調レベルの増加に伴って用紙Ｓの表面に占めるトナー量が増加し、階調レベルが１００［％］になると、図１２Ａに示すように、用紙Ｓの表面全体（凹部および凸部）にトナーが載っている状態となる。そのため、図５に示すように用紙Ｓ上の光沢度は、階調レベルが０［％］、５０［％］である領域より大きくなる。ただし、用紙Ｓの凹部に載っているトナーと、用紙Ｓの凸部に載っているトナーとの間で段差が生じ、この段差によって正反射光が減少し、乱反射光が増加する。よって、図５に示すように、階調レベルが１００［％］である領域における光沢度は、用紙Ｓがコート紙である場合より小さくなる。

本実施の形態では、入力画像に基づいてトナー画像が形成された後における用紙Ｓ上に光沢ムラが発生することを防止するため、制御部１００は、記憶部７２に記憶されている特性情報を参照し、入力画像の階調レベルが変化してもトナー画像が形成された後における用紙Ｓ上の光沢度が均一となるように（より具体的には、階調レベルが０［％］である領域の光沢度と同等となるように）、加熱部８０による凹部の形成動作を制御する。

例えば、用紙Ｓがコート紙である場合、入力画像の階調レベルが５０［％］である領域（すなわちトナー画像の光沢度が、階調レベルが０［％］である領域の光沢度より小さくなる領域）においては、制御部１００は、加熱部８０を制御し、用紙Ｓの表面でトナーＩが載ってくる位置に対してレーザー光（矢印）を照射することによって凹部を形成させる（図８Ｂを参照）。凹部の深さは例えば、トナーＩのトナー高さＬ１（一定）と同じである。その結果、用紙Ｓにトナー画像が形成された場合、レーザー光の照射によって形成された凹部にトナーＩが入り込み、用紙Ｓ表面における凹凸（段差）は、凹部を形成しない場合（図８Ａを参照）と比べて減少する（図８Ｃを参照）。つまり、階調レベルが０［％］である領域の光沢度に近づくように、トナー画像の光沢度は増大することとなる。なお、形成する凹部の深さは、Ｌ１より大きく、または小さく変えても良い。凹部の深さを任意に変えることにより、用紙Ｓ上の光沢度の増大量を任意に制御することができる。

また、用紙Ｓがコート紙である場合、トナー画像の階調レベルが１００［％］である領域（すなわちトナー画像の光沢度が、階調レベルが０［％］である場合の光沢度より大きくなる領域）においては、制御部１００は、加熱部８０を制御し、用紙Ｓの表面に対して一定間隔ごとにレーザー光（矢印）を照射することによって凹部を一定間隔ごとに形成させる（図９Ｂを参照）。凹部の深さは例えば、トナーＩのトナー高さＬ１より大きいＬ２である。その結果、用紙Ｓにトナー画像が形成された場合、凹部を形成しない場合（図９Ａを参照）と異なり、用紙Ｓの表面全体（凹部および凸部）にトナーＩが載っているものの、用紙Ｓの凹部に載っているトナーＩと、用紙Ｓの凸部に載っているトナーＩとの間で段差が生じ、この段差によって正反射光が減少し、乱反射光が増加する（図９Ｃを参照）。つまり、階調レベルが０［％］である領域の光沢度に近づくように、用紙Ｓ上の光沢度は減少することとなる。なお、形成する凹部の深さは、Ｌ２より大きく、または小さく変えても良い。凹部の深さを任意に変えることにより、用紙Ｓ上の光沢度の減少量を任意に制御することができる。

また、用紙Ｓが普通紙である場合、入力画像の階調レベルが１００［％］である領域（すなわちトナー画像の光沢度が、階調レベルが０［％］である場合の光沢度より大きくなる領域）においては、制御部１００は、加熱部８０を制御し、用紙Ｓ上に存在する凹部の位置に対してレーザー光（矢印）を照射することによって当該凹部の深さを増大させる（図１２Ｂを参照）。増大した凹部の深さは例えば、トナーＩのトナー高さより大きいＬ３である。その結果、用紙Ｓにトナー画像が形成された場合、凹部の深さを増大させない場合（図１２Ａを参照）と比べて、用紙Ｓの凹部に載っているトナーＩと、用紙Ｓの凸部に載っているトナーＩとの間で生じる段差が大きくなる（図１２Ｃを参照）。つまり、階調レベルが０［％］である領域の光沢度に近づくように、用紙Ｓ上の光沢度は減少することとなる。なお、形成する凹部の深さは、Ｌ３より大きく、または小さく変えても良い。凹部の深さを任意に変えることにより、用紙Ｓ上の光沢度の減少量を任意に制御することができる。

図１３は、用紙Ｓの種類（普通紙、コート紙）毎に、入力画像の階調レベルと加熱部８０により照射されるレーザー光の照射エネルギーとの対応関係を表すグラフを示す。なお、入力画像の階調レベルとレーザー光の照射エネルギーとの対応関係を近似式またはテーブル値で表した第２特性情報を記憶部７２に記憶しておいても良い。この場合、制御部１００は、記憶部７２に記憶されている第２特性情報を参照し、入力画像の階調レベルが変化してもトナー画像が形成された後における用紙Ｓ上の光沢度が均一となるように、当該階調レベルの変化に応じてレーザー光の照射エネルギーを変化させる。

次に、図１４のフローチャートを参照し、本実施の形態における画像形成装置１の動作について説明する。なお、図１４に示す処理は、例えば印刷ジョブに対応する画像形成処理を実行するタイミングで実行される。

まず、制御部１００は、画像処理部３０から印刷ジョブに対応する入力画像データを取得する（ステップＳ１００）。次に、制御部１００は、記憶部７２から印刷ジョブに対応する用紙情報を取得する（ステップＳ１２０）。次に、制御部１００は、取得した用紙情報により示される用紙Ｓに対応する特性情報を記憶部７２から取得する（ステップＳ１４０）。

次に、制御部１００は、用紙情報により示される用紙Ｓの平滑性が高いか小さいかについて判定する（ステップＳ１６０）。この判定の結果、用紙Ｓの平滑性が高い場合（ステップＳ１６０、ＹＥＳ）、制御部１００は、用紙Ｓの表面において凹部を形成する位置を決定する（ステップＳ１８０：第１決定処理）。具体的には、制御部１００は、トナー画像の光沢度が、階調レベルが０［％］である領域（用紙Ｓ表面）の光沢度より小さくなる領域において、制御部１００は、用紙Ｓの表面でトナーＩが載ってくる位置に対してレーザー光を照射することによって凹部を形成させることを決定する。また、制御部１００は、トナー画像の光沢度が、階調レベルが０［％］である領域（用紙Ｓ表面）の光沢度より大きくなる領域において、制御部１００は、用紙Ｓの表面に対して一定間隔ごとにレーザー光を照射することによって凹部を一定間隔ごとに形成させることを決定する。

一方、用紙Ｓの平滑性が低い場合（ステップＳ１６０、ＮＯ）、制御部１００は、用紙Ｓの表面において凹部を形成する位置を決定する（ステップＳ２００：第２決定処理）。具体的には、制御部１００は、トナー画像の光沢度が、階調レベルが０［％］である領域（用紙Ｓ表面）の光沢度より大きくなる領域において、制御部１００は、用紙Ｓ上に存在する凹部の位置に対してレーザー光を照射することによって当該凹部の深さを増大させることを決定する。

最後に、制御部１００は、用紙搬送路９０上の位置Ｂを用紙Ｓが通過するタイミングで、ステップＳ１８０またはＳ２００の決定事項に基づいて、加熱部８０による凹部の形成動作を制御する（ステップＳ２２０）。ステップＳ２２０の処理が完了することによって、画像形成装置１は図１４における処理を終了する。

以上詳しく説明したように、本実施の形態では、画像形成装置１は、用紙Ｓにトナー画像を形成する画像形成部４０と、画像形成部４０により用紙Ｓにトナー画像が形成される前に用紙Ｓの表面に対してレーザー光を照射することによって、レーザー光が照射された位置に凹部を形成する加熱部８０と、画像形成部４０により用紙Ｓにトナー画像が形成された後における用紙Ｓ上の光沢度が均一となるように、トナー画像の入力画像に基づいて加熱部８０による凹部の形成動作を制御する制御部１００とを備える。

このように構成した本実施の形態によれば、用紙Ｓにトナー画像が形成された後における用紙Ｓ上の光沢度が均一となるように用紙Ｓの表面に凹部が形成されるため、用紙Ｓに形成されるトナー画像の光沢度を減少させる方向だけでなく増大させる方向にも調整することができ、当該トナー画像の光沢度を高い自由度で調整することができる。

なお、上記実施の形態では、加熱部８０は、用紙Ｓの表面に対してレーザー光を照射することによって凹部を形成する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、加熱部８０として、用紙Ｓの搬送方向に直交する用紙幅方向に配列された複数の発熱体を有し、用紙Ｓの表面を加熱することによって凹部を形成するサーマルヘッドを採用しても良い。

また、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

１ 画像形成装置
１０ 画像読取部
２０ 操作表示部
２１ 表示部
２２ 操作部
３０ 画像処理部
４０ 画像形成部
５０ 用紙搬送部
６０ 定着部
７１ 通信部
７２ 記憶部
８０ 加熱部
１００ 制御部
１０１ ＣＰＵ
１０２ ＲＯＭ
１０３ ＲＡＭ
４１３ 感光体ドラム

Claims (8)

1. 用紙にトナー画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部により前記用紙に前記トナー画像が形成される前に当該用紙の表面に対して、像担持体に露光処理を施すためのレーザー光を照射することによって、照射された位置に凹部を形成する加熱部と、
   前記画像形成部により前記用紙に前記トナー画像が形成された後における前記用紙上の光沢度が均一となるように、前記トナー画像の入力画像に基づいて前記加熱部による前記凹部の形成動作を制御する制御部と、
   を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 用紙にトナー画像を形成する画像形成部と、
   前記画像形成部により前記用紙に前記トナー画像が形成される前に当該用紙の表面を加熱することによって、加熱された位置に凹部を形成する加熱部と、
   前記画像形成部により前記用紙に前記トナー画像が形成された後における前記用紙上の光沢度が均一となるように、前記トナー画像の入力画像に基づいて前記加熱部による前記凹部の形成動作を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、入力画像の階調レベルと当該入力画像に対応して前記用紙に形成されたトナー画像の光沢度との対応関係に基づいて、前記用紙に形成された前記トナー画像のうち前記凹部を形成する対象となる階調レベルを決定することを特徴とする画像形成装置。
3. 前記加熱部は、前記用紙の表面に対してレーザー光を照射することによって前記凹部を形成することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記加熱部は、前記用紙の表面に対して照射するレーザー光として、像担持体に露光処理を施すためのレーザー光を利用することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部は、入力画像の階調レベルと当該入力画像に対応して前記用紙に形成されたトナー画像の光沢度との対応関係に基づいて、前記用紙に形成された前記トナー画像のうち前記凹部を形成する対象となる階調レベルを決定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記制御部は、前記凹部を形成する対象となる階調レベルの領域の中で当該凹部を形成する位置を決定することを特徴とする請求項２〜５の何れか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記制御部は、前記凹部を形成する対象となる階調レベルの領域の中で当該凹部を形成する位置および当該凹部の深さを決定することを特徴とする請求項２〜５の何れか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記対応関係は、前記用紙の種類毎に設定されていることを特徴とする請求項２〜７の何れか１項に記載の画像形成装置。

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