JP6394350B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
このような画像形成装置では、表面に凹凸が形成される加工がされたエンボス紙等の記録材に対して画像を形成する場合に、記録材の凹部においてトナーの転写不良が発生する場合がある。
請求項2に係る発明は、前記帯電量調整手段は、前記現像手段の前記収容容器に収容されるトナーを前記像保持体に吐き出すこと、および/または、当該収容容器に新たなトナーを供給することにより、当該収容容器におけるトナーの帯電量を低下させることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置である。
請求項3に係る発明は、前記帯電量調整手段は、前記現像手段の前記収容容器に収容される現像剤におけるトナー濃度を高くすることで、当該収容容器におけるトナーの帯電量を低下させることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置である。
請求項4に係る発明は、前記凹凸紙は、エンボス紙であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置である。
請求項5に係る発明は、前記帯電量調整手段は、凹凸紙に転写するためのトナー像が前記現像手段により前記像保持体上に形成された後、凹凸紙以外の記録材に転写するためのトナー像が当該現像手段により当該像保持体上に形成される前に、前記収容容器におけるトナーの帯電量を上昇させることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置である。
請求項6に係る発明は、トナー像を保持する像保持体と、前記像保持体に形成された静電潜像をトナーで現像して当該像保持体上にトナー像を形成する現像手段と、前記現像手段により前記像保持体上に形成されたトナー像を、記録材上に転写する転写手段とを備え、前記現像手段は、記録材として坪量が予め定めた値以上であるエンボス紙を用いる場合に、エンボス紙上に転写されない非転写トナー像を前記像保持体上に形成することにより当該像保持体上にトナーを吐き出した後、エンボス紙に形成するためのトナー像を当該像保持体上に形成し、記録材として坪量が当該値より小さいエンボス紙を用いる場合に、当該非転写トナー像を当該像保持体上に形成しないで、エンボス紙に形成するためのトナー像を当該像保持体上に形成することを特徴とする画像形成装置である。
請求項2に係る発明によれば、画像形成時と同様の動作により、収容容器におけるトナーの帯電量を低下させることができる。
請求項3に係る発明によれば、画像形成時と同様の動作により、収容容器におけるトナーの帯電量を低下させることができる。
請求項4に係る発明によれば、エンボス紙に画像を形成する場合に、エンボス紙に形成される画像の濃度むらや色抜けの発生を抑制することができる。
請求項5に係る発明によれば、凹凸紙に画像を形成した後、凹凸紙以外の記録材に画像を形成する場合に、画像濃度が高くなることを抑制することができる。
請求項6に係る発明によれば、エンボス紙に画像を形成する場合に、トナーの吐き出しを行わない場合と比較して、エンボス紙に対するトナー像の転写不良の発生を抑制することができる。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本実施の形態が適用される複合機1の全体構成を示した図である。ここで、図1に示す複合機1は、コピー機能、スキャン機能およびプリント機能を有する複写機に、さらにファクシミリ機能を具備させたものである。
画像形成ユニット11は、矢印A方向に回転しながら静電潜像が形成される像保持体の一例としての感光体ドラム12と、感光体ドラム12の表面を予め定められた電位で一様に帯電する帯電ロール13と、帯電ロール13によって帯電された感光体ドラム12を画像データに基づいて露光するプリントヘッド14と、感光体ドラム12上に形成された静電潜像を現像する現像手段の一例としての現像器15を備えている。この4つの画像形成ユニット11Y、11M、11C、11Kの各々は、現像器15に収容されるトナーを除いて同様の構成を有しており、各画像形成ユニット11のそれぞれがイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)のトナー像を形成する。また、この例では、現像器15において、各色のトナーを負極性に帯電している。
また、本実施の形態の二次転写部30では、後述する第1セットアップ処理を行う場合に、バックアップロール32に対する二次転写ロール31の押圧を解除し、二次転写ロール31を中間転写ベルト20から離間できるようになっている。
なお、本実施の形態では、中間転写ベルト20、二次転写ロール31およびバックアップロール32により、転写手段が構成される。
さらに、画像形成装置2は、フィードロール54により用紙収容トレイ51から取り出された用紙を、二次転写部30および定着器40を介して画像形成装置2の機外に設けられた用紙積載部58に搬送するための用紙搬送路Rを備えている。
図2に示すように、現像器15は、感光体ドラム12に対向する開口を有し、内部にトナーとキャリアとを主成分とする二成分現像剤が収容される収容容器の一例としての現像ハウジング151と、現像ハウジング151の開口に面した箇所に配置されるとともに感光体ドラム12に対向する現像ロール152と、を備えている。現像ロール152は、磁石(図示せず)を内蔵しており、その表面に磁力によって現像剤を保持する。そして、現像ロール152上に保持された現像剤が形成する磁気ブラシを感光体ドラム12に接触させて、感光体ドラム12上の静電潜像をトナーで現像する。
さらに、現像器15は、現像ハウジング151内に新たなトナーを供給するトナー供給装置155を備えている。
さらにまた、現像器15は、現像ハウジング151内に収容される現像剤中のトナー濃度を測定する濃度検知センサ156を備えている。濃度検知センサ156は、例えば現像剤の透磁率を測定する。そして、制御装置5は、濃度検知センサ156により測定される現像剤の透磁率に基づいて、現像剤におけるトナー濃度を推定する。
この例では、用紙として凹凸紙以外の用紙(普通紙)に対して画像を形成する際には、トナー濃度の目標値として第1濃度値が設定される。また、詳細については後述するが、凹凸紙に対して画像を形成する際には、トナー濃度の目標値として第1濃度値と比較して高い第2濃度値が設定される。
なお、モノクロ画像を形成する場合には、黒(K)の画像形成ユニット11Kにおいてのみ、黒(K)色のトナー像が形成される。
なお、二次転写後に中間転写ベルト20に付着しているトナー(転写残トナー)は、中間転写ベルト20に接触して配置されたベルトクリーナ23によって除去され、次の画像形成動作(画像形成サイクル)に備えられる。
ここで、本実施の形態では、画像形成装置2の用紙収容トレイ51〜53に用紙を設置するに際して、例えば操作受付装置4を用いて、用紙の種類(紙種)を設定する。すなわち、用紙収容トレイ51〜53に用紙を収容する際に、操作受付装置4の表示パネル4aに用紙の種類を選択するための選択画面が表示される。そして、ユーザにより表示パネル4aに表示された選択画面またはボタン群4bが操作されることで、用紙収容トレイ51〜53に収容される用紙の種類が選択される。選択された用紙の種類は、制御装置5において、それぞれの用紙収容トレイ51〜53と対応付けて記憶される。また、画像形成装置2において画像を形成する指示がなされた場合には、制御装置5による制御に基づいて、画像形成の対象となる紙種の用紙がいずれかの用紙収容トレイ51〜53に収容される用紙から選択され、二次転写部30に搬送される。
具体的に説明すると、上述したように、画像形成装置2では、二次転写部30において、中間転写ベルト20上に形成された重畳トナーを用紙に一括転写する。用紙の表面に凹部と凸部とが形成された凹凸紙では、凸部と比較して凹部において転写電界が作用しにくい。このため、凹凸紙では、凸部と比較して凹部において十分量のトナーが転写されず、この結果、凹部において画像の濃度が低くなったり、色抜けが生じたりする場合がある。
図3は、トナーの帯電量(μC/g)とエンボス紙に対するトナーの転写性グレードとの関係を示した図である。具体的には、画像形成装置2において、エンボス紙(特種東海製紙社製のレザック66、203gsm)に対して画像を形成する動作を行った場合の、トナーの単位質量当たりの帯電量(μC/g)とエンボス紙に対する転写性グレードとの関係を示している。
ここで、転写性グレードの判定は、二次転写部30にて二次転写され、定着器40にて定着された後の画像を目視で確認した場合に、以下の基準で行っている。
1:エンボス紙の凹部において、画像面積が10%以下の範囲で抜けが存在する、またはエンボス紙の凹部において、抜けが存在しない。
2:エンボス紙の凹部において、画像面積が30%以下の範囲で抜けが存在する。
3:エンボス紙の凹部において、画像面積が50%以下の範囲で抜けが存在する。
4:エンボス紙の凹部において、画像面積が50%より大きい範囲で抜けが存在する。
なお、エンボス紙の凹部での「抜け」とは、凹部においてトナーが転写されていない領域のことを意味する。
より具体的には、図3に示す例では、トナーの帯電量を30μC/g未満とすることで、エンボス紙に対する転写性グレードが良好になることが確認された。
図4に示すように、制御装置5は、まず操作受付装置4やPC(図示せず)等を介して、新たな画像形成処理を実行する旨の指示を受け付ける(ステップ101)。ここで、制御装置5は、画像形成処理の指示を受け付けるに際して、画像を形成する用紙の種類(紙種)や画像形成枚数、形成する画像の種類等に関する情報を併せて取得する。
次に制御装置5は、ステップ101にて取得した用紙の種類(紙種)に関する情報に基づいて、画像形成の対象となる用紙の種類(紙種)が、凹凸紙に該当するか否かを判断する(ステップ102)。
続いて、ステップ103の第1セットアップ処理が終了した後、制御装置5は、凹凸紙に対する画像形成動作を開始し(ステップ104)、一連の処理を終了する。
まず、中間転写ベルト20から二次転写ロール31が離間される(ステップ103−1)。
続いて、画像形成ユニット11において、現像ハウジング151からトナーを吐き出すための吐き出しトナー像の形成動作が行われる(ステップ103−2)。具体的には、上述した通常の画像形成動作と同様のプロセスで、画像形成ユニット11において感光体ドラム12上に吐き出しトナー像が形成される。そして、感光体ドラム12上に形成されたそれぞれの吐き出しトナー像は、一次転写ロール21により中間転写ベルト20上に順次転写される。
このように、それぞれの画像形成ユニット11において吐き出しトナー像を形成することで、それぞれの画像形成ユニット11における現像器15の現像ハウジング151内から感光体ドラム12上にトナーが吐き出される(排出される)。
このため、トナー供給装置155により現像ハウジング151内に新たに供給されるトナーは、現像ハウジング151内に既に収容されているトナーと比較して帯電量が低くなっている。
したがって、本実施の形態の第1セットアップ処理においては、吐き出しトナーの形成により帯電量の高いトナーを現像ハウジング151内から吐き出すとともに、トナー供給装置155により帯電量の低い新たなトナーを現像ハウジング151内に供給することで、現像ハウジング151内に収容されるトナーの帯電量が、第1セットアップ処理を実行する前と比較して低下する。
これにより、現像器15の現像ハウジング151内にトナー供給装置155により新たなトナーが引き続き供給されるため、現像ハウジング151内に収容されるトナーの帯電量が、第1セットアップ処理を実行する前と比較して低い状態で維持される。
その後、二次転写ロール31を、中間転写ベルト20を介してバックアップロール32に対して加圧した状態とし(ステップ103−5)、第1セットアップ処理を終了する。
一方、ステップ101において取得された画像の種類がモノクロ画像である場合には、黒(K)の画像形成ユニット11Kにおいて、吐き出しトナー像の形成動作、現像ハウジング151へのトナーの供給動作およびトナー濃度の目標値の変更処理が行われる。この場合、イエロー(Y)、マゼンタ(M)およびシアン(C)の画像形成ユニット11Y、11M、11Cでは、吐き出しトナー像の形成動作、現像ハウジング151へのトナーの供給動作およびトナー濃度の目標値の変更処理は行われない。
なお、図5における転写性グレードの判断基準は、図3に示した例と同様である。
このような問題を抑制するため、凹凸紙に対する画像形成動作を行った後に、凹凸紙以外の用紙(普通紙)に対して画像を形成する指示がなされた場合には、制御装置5による制御に基づいて、トナーの帯電量を上げるための第2セットアップ処理を行ってもよい。第2セットアップ処理を行い、トナーの帯電量を、第1セットアップ処理を行う前の状態まで戻すことで、凹凸紙に対して画像形成動作を行った後、凹凸紙以外の用紙に画像を形成する場合に、画像濃度が高くなることが抑制される。
続いて、それぞれの画像形成ユニット11の現像器15において、トナー供給装置155による現像ハウジング151への新たなトナーの供給量を減らし、または供給を停止する。さらに、それぞれの画像形成ユニット11において、第1セットアップ処理と同様に吐き出しトナー像の形成を行う。
さらにまた、制御装置5により、現像器15内のトナー濃度の目標値を、第2濃度値から第2濃度値よりも低い第1濃度値へ変更する処理を行う。
この結果、第1セットアップ処理を実行し凹凸紙に画像を形成した後、凹凸紙以外の用紙(普通紙)に画像を形成する場合に、画像濃度が高くなることが抑制される。
続いて、本発明の実施の形態2について説明する。なお、実施の形態1と同様の構成については同様の符号を用い、ここでは、その詳細な説明を省略する。
上述した実施の形態1では、エンボス紙等の凹凸紙に対して画像形成を行う指示がなされた場合に、一律に第1セットアップ処理を行ってトナーの帯電量を低下させ、凹凸紙に対する転写性の低下を抑制する構成とした。しかしながら、第1セットアップ処理は、凹凸紙に対する転写性の低下を抑制するためには有効であるものの、吐き出しトナー像の形成によりトナーを消費するため、過度に行うことは、省資源の観点から好ましくない。
第1セットアップ処理としては、黒(K)の画像形成ユニット11Kにおいて、吐き出しトナー像としてA4サイズの全面画像をCin60%にて300枚分形成する動作、および現像ハウジング151内に新たなトナーを補給する動作を行った。また、二次転写部30に供給する二次転写バイアスの大きさは3500Vとした。さらに、現像器15において、第1セットアップ処理を行う前のトナーの帯電量は、33.9μC/gであり、第1セットアップ処理後のトナーの帯電量は29.1μC/gであった。
図7に示すように、制御装置5は、まず操作受付装置4やPC(図示せず)等を介して、新たな画像形成処理を実行する旨の指示を受け付ける(ステップ201)。ここで、制御装置5は、画像形成処理の指示を受け付けるに際して、画像を形成する用紙の種類(紙種)、用紙の坪量、画像形成枚数、形成する画像の種類等に関する情報を合わせて取得する。
次に制御装置5は、ステップ201にて取得した用紙の種類(紙種)に関する情報に基づいて、画像形成の対象となる用紙の種類(紙種)が、凹凸紙に該当するか否かを判断する(ステップ202)。
凹凸紙の坪量Qが予め定めた坪量Q1以上である場合(ステップ203でYES)、制御装置5は、現像器15の現像ハウジング151に収容されるトナーの帯電量を下げるための第1セットアップ処理を行う(ステップ204)。なお、第1セットアップ処理の内容は、実施の形態1のステップ103で説明したものと同様である。
一方、画像形成の対象となる用紙の種類(紙種)が凹凸紙以外の用紙である場合(ステップ202でNO)、凹凸紙の坪量Qが予め定めた坪量Q1未満である場合(ステップ203でNO)には、第1セットアップ処理を行うことなく、画像形成動作を開始し(ステップ205)、一連の処理を終了する。
これにより、例えば濃度むら等が生じやすい坪量の大きな凹凸紙では、画像形成動作前に第1セットアップ処理を行うことで、形成される画像の濃度むらや色抜けの発生が抑制される。一方、濃度むらや色抜け等が発生しにくい坪量の小さな凹凸紙では、第1セットアップ処理を行わないことで、トナーの消費が抑制される。また、第1セットアップ処理を行わないことで、凹凸紙に対して画像を形成する指示がなされてから実際に画像が形成されるまでの期間が短縮される。
例えば、凹凸紙における凹凸の大きさ(凹部の深さ)が予め定めた大きさを超える場合に、第1セットアップ処理を行い、凹凸の大きさが予め定めた大きさ未満である場合には第1セットアップ処理を行わないものとしてもよい。
このため、画像密度が高い画像を形成する画像形成動作が行われると、それぞれの画像形成ユニット11において、現像ハウジング151内のトナーの帯電量が低くなりやすい。この場合、凹凸紙に対して画像を形成する場合であっても、トナーの転写不良による画像の濃度むらや色抜けが生じにくい。
この場合、凹凸紙に画像を形成する場合に一律に第1セットアップ処理を行う構成とした場合と比較して、トナーの消費量が抑制される。
しかしながら、凹凸紙に対してトナー像を二次転写する際に二次転写ロール31とバックアップロール32とのニップ圧を高くした場合であっても、凹凸紙や画像の種類等によっては、凹凸紙の凹部に対するトナーの転写性が不十分となる場合がある。
しかしながら、二次転写バイアスを直流電圧と交流電圧との重畳バイアスとした場合であっても、凹凸紙や画像の種類等によっては、凹凸紙の凹部に対するトナーの転写性が不十分となる場合がある。
さらに、本実施の形態では、二次転写部30におけるニップ圧を高くする方法とは異なり二次転写部30においてトナーに過度な圧力をかける必要がない。このため、本実施の形態は、複数のラインが交差した部分でトナーが固まることによる画像の色抜けが生じやすいライン画像等を凹凸紙に対して形成する場合に、より有効に用いられる。
この場合、凹凸紙の凹部に対するトナーの転写性の低下がより抑制され、凹凸紙に形成される画像の濃度むらや色抜けの発生がより抑制される。
Claims (6)
- トナー像を保持する像保持体と、
現像剤としてトナーおよびキャリアを収容する収容容器を有し、前記像保持体に形成された静電潜像をトナーで現像する現像手段と、
前記現像手段により前記像保持体上に形成されたトナー像を、記録材上に転写する転写手段と、
記録材として表面に凹凸が形成される加工がされた凹凸紙を用いる場合に、凹凸紙に転写するためのトナー像が前記現像手段により前記像保持体上に形成される前に、前記収容容器におけるトナーの帯電量を低下させる帯電量調整手段と
を備え、
前記帯電量調整手段は、凹凸紙の坪量が予め定めた値より小さい場合には、前記収容容器におけるトナーの帯電量を低下させないことを特徴とする画像形成装置。 - 前記帯電量調整手段は、前記現像手段の前記収容容器に収容されるトナーを前記像保持体に吐き出すこと、および/または、当該収容容器に新たなトナーを供給することにより、当該収容容器におけるトナーの帯電量を低下させることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記帯電量調整手段は、前記現像手段の前記収容容器に収容される現像剤におけるトナー濃度を高くすることで、当該収容容器におけるトナーの帯電量を低下させることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記凹凸紙は、エンボス紙であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記帯電量調整手段は、凹凸紙に転写するためのトナー像が前記現像手段により前記像保持体上に形成された後、凹凸紙以外の記録材に転写するためのトナー像が当該現像手段により当該像保持体上に形成される前に、前記収容容器におけるトナーの帯電量を上昇させることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- トナー像を保持する像保持体と、
前記像保持体に形成された静電潜像をトナーで現像して当該像保持体上にトナー像を形成する現像手段と、
前記現像手段により前記像保持体上に形成されたトナー像を、記録材上に転写する転写手段とを備え、
前記現像手段は、記録材として坪量が予め定めた値以上であるエンボス紙を用いる場合に、エンボス紙上に転写されない非転写トナー像を前記像保持体上に形成することにより当該像保持体上にトナーを吐き出した後、エンボス紙に形成するためのトナー像を当該像保持体上に形成し、記録材として坪量が当該値より小さいエンボス紙を用いる場合に、当該非転写トナー像を当該像保持体上に形成しないで、エンボス紙に形成するためのトナー像を当該像保持体上に形成することを特徴とする画像形成装置。
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