以下、本発明の一実施形態に関して、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明する順序は、下記の通りである。
1.画像形成装置
1−1.概要
1−2.全体構成
1−3.現像部の構成
1−4.トナーの構成
1−5.動作
1−6.作用および効果
2.変形例
<1.画像形成装置>
本発明の一実施形態の画像形成装置に関して説明する。
<1−1.概要>
まず、画像形成装置の概要に関して説明する。
ここで説明する画像形成装置は、例えば、電子写真方式のフルカラープリンタであり、非発光性トナーおよび発光性トナーを用いて媒体M(後述する図1参照)の表面に画像を形成する。媒体Mの材質は、特に限定されないが、例えば、紙およびフィルムなどのうちのいずれか1種類または2種類以上である。
発光性トナーの種類(色)は、特に限定されないため、1種類だけでもよいし、2種類以上でもよい。非発光性トナーの種類(色)は、特に限定されないため、1種類だけでもよいし、2種類以上でもよい。媒体Mの材質は、特に限定されないが、例えば、紙およびフィルムなどのうちのいずれか1種類または2種類以上である。
「発光性トナー」とは、上記したように、不可視光などの光を受けると、その不可視光などの光の吸収に起因して可視光を発生するトナーである。不可視光の種類は、特に限定されないが、例えば、紫外線光および赤外線光などのうちのいずれか1種類または2種類以上である。可視光の種類は、特に限定されないが、例えば、蛍光、夜光および蓄光などのうちのいずれか1種類または2種類以上である。
「非発光性トナー」とは、上記した発光性トナーとは異なり、不可視光などの光を受けても可視光を発生しないトナーであり、いわゆる通常トナーである。
以下では、発光性トナーおよび非発光性トナーを総称して、単に「トナー」とも呼称する。
この画像形成装置は、特に、後述するように、発光性トナーだけを用いて画像を形成可能であると共に、その発光性トナーと共に非発光性トナーを用いて画像を形成可能である。これに伴い、画像形成装置は、例えば、複数の画像形成モードを有している。
具体的には、画像形成装置は、例えば、2種類の画像形成モード(通常モードおよび耐光性UPモード)を有している。通常モードは、画像を形成するために発光性トナーだけを用いる画像形成モードである。耐光性UPモードは、画像を形成するために発光性トナーと共に非発光性トナーを用いる画像形成モードである。この耐光性UPモードは、さらに、要求される耐光性などのレベルに応じて、印字率などの条件が異なる複数の画像形成モードを含んでいてもよい。なお、印字率とは、いわゆるduty比である。
通常モードは、例えば、画像に対して耐光性がそれほど要求されない用途において用いられる。通常モードの用途は、例えば、単に媒体Mの表面に画像が形成されればよい用途などである。一方、耐光性UPモードは、例えば、画像に対して十分な耐光性が要求される用途において用いられる。耐光性UPモードの用途は、例えば、画質の保持が要求される認証画像を形成する用途や、日光の直射に晒されやすい画像を形成する用途などである。後者の画像は、例えば、いわゆるTシャツプリントの用途において用いられる画像などであり、より具体的には、Tシャツの表面に形成される意匠用途の画像などである。
<1−2.全体構成>
次に、画像形成装置の全体構成に関して説明する。
図1は、画像形成装置の平面構成を表している。媒体Mは、搬送経路R1〜R5に沿って搬送される。図1では、搬送経路R1〜R5のそれぞれを破線で示している。
この画像形成装置は、例えば、図1に示したように、筐体1の内部に、トレイ10と、送り出しローラ20と、1または2以上の現像部30と、転写部40と、定着部50と、搬送ローラ61〜68と、搬送路切り替えガイド71,72とを備えている。
[筐体]
筐体1は、例えば、金属材料および高分子材料などのうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいる。筐体1には、画像が形成された媒体Mを排出するためのスタッカ部2が設けられており、その画像が形成された媒体Mは、筐体1に設けられた排出口1Hから排出される。
[トレイおよび送り出しローラ]
トレイ10は、例えば、筐体1に対して着脱可能に装着されており、媒体Mを収納している。送り出しローラ20は、例えば、Y軸方向に延在しており、そのY軸を中心として回転可能である。以降において説明する一連の構成要素のうち、名称中に「ローラ」という文言を含む構成要素は、送り出しローラ20と同様に、Y軸方向に延在していると共にY軸を中心として回転可能である。
トレイ10には、例えば、複数の媒体Mが積層された状態で収納されている。このトレイ10に収納されている複数の媒体Mは、例えば、送り出しローラ20によりトレイ10から1つずつ取り出される。
トレイ10の数および送り出しローラ20の数は、特に限定されないため、1個だけでもよいし、2個以上でもよい。図1では、例えば、トレイ10の数が1個であると共に送り出しローラ20の数が1個である場合を示している。
[現像部]
現像部30は、トナーを用いて、そのトナーの付着処理(現像処理)を実行する。具体的には、現像部30は、潜像(静電潜像)を形成すると共に、クーロン力を利用して潜像にトナーを付着させる。
このトナーは、上記したように、非発光性トナーおよび発光性トナーを含んでいる。非発光性トナーおよび発光性トナーのそれぞれの詳細に関しては、後述する。
ここでは、画像形成装置は、例えば、5個の現像部30を備えている。5個の現像部30は、例えば、発光性トナーを用いて現像処理を実行する第2現像部である3個の現像部30(30NC,30NM,30NY)と、非発光性トナーを用いて現像処理を実行する第1現像部である2個の現像部30(30M,30Y)とを含んでいる。
現像部30NC,30NM,30NY,30M,30Yのそれぞれは、例えば、筐体1に対して着脱可能に装着されていると共に、後述する中間転写ベルト41の移動経路に沿って配列されている。ここでは、現像部30NC,30NM,30NY,30M,30Yは、例えば、中間転写ベルト41の移動方向(矢印F5)において、上流側から下流側に向かってこの順に配置されている。
現像部30NC,30NM,30NY,30M,30Yのそれぞれは、例えば、後述するカートリッジ38(図2参照)に収納されているトナーの種類(色)が異なることを除いて、互いに同様の構成を有している。現像部30NC,30NM,30NY,30M,30Yのそれぞれの構成に関しては、後述する。
[転写部]
転写部40は、現像部30により現像処理されたトナーを用いて転写処理を実行する。具体的には、転写部40は、現像部30により静電潜像に付着されたトナーを媒体Mに転写させる。
この転写部40は、例えば、中間転写ベルト41と、駆動ローラ42と、従動ローラ(アイドルローラ)43と、バックアップローラ44と、1または2以上の1次転写ローラ45と、2次転写ローラ46と、クリーニングブレード47とを含んでいる。
中間転写ベルト41は、媒体Mにトナーが転写される前に、そのトナーが一時的に転写される媒体(中間転写媒体)であり、例えば、無端の弾性ベルトなどである。この中間転写ベルト41は、例えば、ポリイミドなどの高分子材料のうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいる。なお、中間転写ベルト41は、駆動ローラ42、従動ローラ43およびバックアップローラ44のそれぞれにより張架された状態において、その駆動ローラ42の回転に応じて移動可能である。
駆動ローラ42は、例えば、モータなどの駆動源を介して回転可能である。従動ローラ43およびバックアップローラ44のそれぞれは、例えば、駆動ローラ42の回転に応じて回転可能である。
1次転写ローラ45は、静電潜像に付着されたトナーを中間転写ベルト41に転写(1次転写)させる。この1次転写ローラ45は、中間転写ベルト41を介して現像部30(後述する感光体ドラム31:図2参照)に圧接されている。なお、1次転写ローラ45は、中間転写ベルト41の移動に応じて回転可能である。
ここでは、転写部40は、例えば、上記した5個の現像部30(30NC,30NM,30NY,30M,30Y)に対応して、5個の1次転写ローラ45(45NC,45NM,45NY,45M,45Y)を含んでいる。また、転写部40は、1個のバックアップローラ44に対応して、1個の2次転写ローラ46を含んでいる。
2次転写ローラ46は、中間転写ベルト41に転写されたトナーを媒体Mに転写(2次転写)させる。この2次転写ローラ46は、バックアップローラ44に圧接されており、例えば、金属製の芯材と、その芯材の外周面を被覆する発泡ゴム層などの弾性層とを含んでいる。なお、2次転写ローラ46は、中間転写ベルト41の移動に応じて回転可能である。
クリーニングブレード47は、中間転写ベルト41に圧接されており、その中間転写ベルト41の表面に残留した不要なトナーなどを掻き取る。
[定着部]
定着部50は、転写部40により媒体Mに転写されたトナーを用いて定着処理を実行する。具体的には、定着部50は、例えば、転写部40により媒体Mに転写されたトナーを加熱しながら加圧することにより、そのトナーを媒体Mに定着させる。
この定着部50は、例えば、加熱ローラ51と、加圧ローラ52とを含んでいる。
加熱ローラ51は、トナーを加熱する。この加熱ローラ51は、例えば、中空円筒状の金属芯と、その金属芯の表面を被覆する樹脂コートとを含んでいる。金属芯は、例えば、アルミニウムなどの金属材料のうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいる。樹脂コートは、例えば、例えば、テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体(PFA)およびポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などの高分子材料のうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいる。
加熱ローラ51(金属芯)の内部には、例えば、ハロゲンランプなどのヒータが設置されている。加熱ローラ51の表面温度は、例えば、その加熱ローラ51から離間された位置に配置されているサーミスタにより検出される。
加圧ローラ52は、加熱ローラ51に圧接されており、トナーを加圧する。この加圧ローラ52は、例えば、金属棒などである。金属棒は、例えば、アルミニウムなどの金属材料のうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいる。
[搬送ローラ]
搬送ローラ61〜68のそれぞれは、媒体Mの搬送経路R1〜R5を介して互いに対向するように配置された一対のローラを含んでおり、送り出しローラ20により取り出された媒体Mを搬送させる。
媒体Mの片面だけに画像が形成される場合には、その媒体Mは、例えば、搬送ローラ61〜64により搬送経路R1,R2に沿って搬送される。また、媒体Mの両面に画像が形成される場合には、その媒体Mは、例えば、搬送ローラ61〜68により搬送経路R1〜R5に沿って搬送される。
[搬送路切り替えガイド]
搬送路切り替えガイド71,72は、媒体Mに形成される画像の様式(媒体Mの片面だけに画像が形成されるか、または媒体Mの両面に画像が形成されるか)などの条件に応じて、その媒体Mの搬送方向を切り替える。
[他の構成要素]
なお、画像形成装置は、例えば、上記以外の他の構成要素のうちのいずれか1種類または2種類以上を備えていてもよい。他の構成要素は、特に限定されないが、例えば、画像形成装置の全体の動作を制御する制御部や、ユーユーザが画像形成装置を操作するために使用可能である操作パネルなどである。この制御部は、例えば、中央処理装置(CPU)などの電子回路を含んでいる。
<1−3.現像部の構成>
次に、現像部30の構成に関して説明する。図2は、図1に示した現像部30の平面構成を拡大している。
現像部30NC,30NM,30NY,30M,30Yのそれぞれは、例えば、図2に示したように、感光体ドラム31と、帯電ローラ32と、現像ローラ33と、供給ローラ34と、現像ブレード35と、クリーニングブレード36と、発光ダイオード(LED)ヘッド37と、カートリッジ38とを含んでいる。
[感光体ドラム]
感光体ドラム31は、例えば、円筒状の導電性支持体と、その導電性支持体の外周面を被覆する光導電層とを含む有機系感光体であり、モータなどの駆動源を介して回転可能である。導電性支持体は、例えば、アルミニウムなどの金属材料のうちのいずれか1種類または2種類以上を含む金属パイプである。光導電層は、例えば、電荷発生層および電荷輸送層などを含む積層体である。
[帯電ローラ]
帯電ローラ32は、例えば、金属シャフトと、その金属シャフトの外周面を被覆する半導電性エピクロロヒドリンゴム層とを含んでいる。この帯電ローラ32は、感光体ドラム31を帯電させるために、その感光体ドラム31に圧接されている。
[現像ローラ]
現像ローラ33は、例えば、金属シャフトと、その金属シャフトの外周面を被覆する半導電性ウレタンゴム層とを含んでいる。この現像ローラ33は、供給ローラ34から供給されるトナーを担持すると共に、感光体ドラム31の表面に形成された静電潜像にトナーを付着させる。
[供給ローラ]
供給ローラ34は、例えば、金属シャフトと、その金属シャフトの外周面を被覆する半導電性発泡シリコンスポンジ層とを含んでいる。この供給ローラ34は、現像ローラ33に摺接しながら、感光体ドラム31の表面にトナーを供給する。
[現像ブレード]
現像ブレード35は、現像ローラ33の表面に供給されたトナーの厚さを規制する。この現像ブレード35は、例えば、現像ローラ33から所定の距離を隔てた位置に配置されており、その現像ローラ33と現像ブレード35との間隔に基づいてトナーの厚さが制御される。また、現像ブレード35は、例えば、ステンレスなどの金属材料のうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいる。
[クリーニングブレード]
クリーニングブレード36は、感光体ドラム31の表面に残留した不要なトナーを掻き取る。このクリーニングブレード36は、例えば、感光体ドラム31の延在方向と略平行な方向に延在しており、その感光体ドラム31に圧接されている。また、クリーニングブレード36は、例えば、ウレタンゴムなどの高分子材料のうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいる。
[LEDヘッド]
LEDヘッド37は、感光体ドラム31の表面を露光することにより、その感光体ドラム31の表面に静電潜像を形成する露光装置であり、例えば、LED素子およびレンズアレイなどを含んでいる。LED素子およびレンズアレイは、そのLED素子から出力された光(照射光)が感光体ドラム31の表面において結像するように配置されている。
[カートリッジ]
カートリッジ38は、例えば、着脱可能であり、トナーを収納している。カートリッジ38に収納されているトナーの種類(色)は、例えば、以下の通りである。
ここでは、例えば、発光性トナーは、紫外線光などに応じて蛍光を発生させる蛍光トナーである。これに伴い、現像部30NCのカートリッジ38は、例えば、発光性トナーである蛍光シアントナーを収納している。現像部30NMのカートリッジ38は、例えば、発光性トナーである蛍光マゼンタトナーを収納している。現像部30NYのカートリッジ38は、例えば、発光性トナーである蛍光イエロートナーを収納している。
現像部30Mのカートリッジ38は、例えば、非発光性トナーであるマゼンタトナーを収納している。現像部30Yのカートリッジ38は、例えば、非発光性トナーであるイエロートナーを収納している。
発光性トナーである蛍光シアントナー、蛍光マゼンタトナーおよび蛍光イエロートナーは、発光性画像を形成するために用いられる。これに対して、非発光性トナーであるマゼンタトナーおよびイエロートナーは、非発光性画像を形成するために用いられる。
「発光性画像」とは、発光性トナーを用いて形成されることから明らかなように、その発光性トナーを利用して可視光を発生する画像である。これに対して、「非発光性画像」とは、非発光性トナーを用いて形成されることから明らかなように、上記した発光性画像とは異なり、不可視光などの光を受けても可視光を発生しない画像であり、いわゆる通常画像である。
<1−4.トナーの構成>
次に、トナーの構成に関して説明する。
[トナーの種類]
ここでは、例えば、上記したように、5種類のトナーを用いている。具体的には、例えば、3種類の発光性トナー(蛍光シアントナー、蛍光マゼンタトナーおよび蛍光イエロートナー)と、2種類の非発光性トナー(マゼンタトナーおよびイエロートナー)とを用いている。
発光性トナーが3種類であるのに対して、非発光性トナーが2種類であるのは、例えば、後述するように、蛍光マゼンタトナーおよび蛍光イエロートナーのそれぞれは退色しやすいのに対して、蛍光シアントナーは退色しにくいからである。
詳細には、発光性トナーである蛍光マゼンタトナーは、本質的に退色しやすい性質を有している。これに伴い、マゼンタ色の画像を形成する場合には、蛍光マゼンタトナーを用いてマゼンタ色の発光性画像を形成するだけでなく、非発光性トナーであるマゼンタトナーを用いてマゼンタ色の非発光性画像を形成することにより、その画像中のマゼンタ色を補填することが好ましい。よって、マゼンタ色の画像を形成するために、発光性トナーである蛍光マゼンタトナーと、非発光性トナーであるマゼンタトナーとを併用している。
同様に、発光性トナーである蛍光イエロートナーは、本質的に退色しやすい性質を有している。これに伴い、イエロー色の画像を形成する場合には、蛍光イエロートナーを用いてイエロー色の発光性画像を形成するだけでなく、非発光性トナーであるイエロートナーを用いてイエロー色の非発光性画像を形成することにより、その画像中のイエロー色を補填することが好ましい。よって、イエロー色の画像を形成するために、発光性トナーである蛍光イエロートナーと、非発光性トナーであるイエロートナーとを併用している。
これに対して、発光性トナーである蛍光シアントナーは、本質的に退色しにくい性質を有している。これに伴い、シアン色の画像を形成する場合には、蛍光シアントナーを用いてシアン色の発光性画像を形成すれば十分であるため、非発光性トナーであるシアントナーを用いて画像中のシアン色を補填しなくてもよい。よって、シアン色の画像を形成するために、非発光性トナーであるシアントナーを用いずに、発光性トナーである蛍光シアントナーだけを用いている。
ここで説明するトナーは、例えば、一成分現像方式のトナーであり、より具体的には、負帯電のトナーである、
一成分現像方式とは、トナーに電荷を付与するためのキャリア(磁性粒子)を用いずに、そのトナー自身に適切な帯電量を付与する方式である。これに対して、二成分現像方式とは、上記したキャリアとトナーとを混合することにより、そのキャリアとトナーとの摩擦を利用してトナーに適切な帯電量を付与する方式である。
[蛍光シアントナー]
蛍光シアントナーは、例えば、シアン着色剤および蛍光増白剤を含んでいる。ただし、蛍光シアントナーは、上記したシアン着色剤および蛍光増白剤と共に、他の材料のうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいてもよい。
シアン着色剤は、例えば、シアン顔料およびシアン染料(色素)などのうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいる。シアン顔料は、例えば、フタロシアニンブルー(C.I.Pigment Blue 15:3)などである。シアン染料は、例えば、ピグメントブルー15:3などである。シアン着色剤の含有量は、特に限定されないが、例えば、後述する結着剤の含有量(100重量部)に対して2重量部〜25重量部、好ましくは2重量部〜15重量部である。
蛍光増白剤は、例えば、スチルベン系化合物、クマリン系化合物およびビフェニル系化合物などのうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいる。蛍光増白剤の含有量は、特に限定されないが、例えば、後述する結着剤の含有量(100重量部)に対して2重量部〜25重量部、好ましくは2重量部〜15重量部である。
他の材料の種類は、特に限定されないが、例えば、結着剤、外添剤、離型剤および帯電制御剤などである。
結着剤は、主に、蛍光シアン着色剤などを結着させる。この結着剤は、例えば、ポリエステル系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂およびスチレン−ブタジエン系樹脂などの高分子化合物のうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいる。
中でも、結着剤は、ポリエステル系樹脂を含んでいることが好ましい。ポリエステル系樹脂は、紙などの媒体Mに対して高い親和性を有するため、結着剤としてポリエステル系樹脂を含むトナーは、媒体Mに定着しやすくなるからである。また、ポリエステル系樹脂は、比較的分子量が小さい場合においても高い物理的強度を有するため、結着剤としてポリエステル系樹脂を含むトナーは、優れた耐久性を有するからである。
このポリエステル系樹脂は、例えば、1または2以上のアルコールと1または2以上のカルボン酸との反応物(縮重合体)である。
アルコールの種類は、特に限定されないが、中でも、2価以上のアルコールおよびその誘導体などであることが好ましい。この2価以上のアルコールは、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、キシレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、ビスフェノールA、水添ビスフェノールA、ビスフェノールAエチレンオキサイド、ビスフェノールAプロピレンオキサイド、ソルビトールおよびグリセリンなどである。
カルボン酸の種類は、特に限定されないが、中でも、2価以上のカルボン酸およびその誘導体などであることが好ましい。この2価以上のカルボン酸は、例えば、マレイン酸、フマール酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、アジピン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、シクロペンタンジカルボン酸、無水コハク酸、無水トリメリット酸、無水マレイン酸およびドデセニル無水コハク酸などである。
外添剤は、主に、蛍光シアントナー同士の凝集などを抑制することにより、その蛍光シアントナーの流動性を向上させる。この外添剤は、例えば、無機材料および有機材料などのうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいる。無機材料は、例えば、疎水性シリカなどである。有機材料は、例えば、メラミン樹脂などである。外添剤の含有量は、特に限定されないが、例えば、結着剤の含有量(100重量部)に対して0.01重量部〜10重量部、好ましくは0.05重量部〜8重量部である。
離型剤は、主に、蛍光シアントナーの定着性および耐オフセット性などを向上させる。この離型剤は、例えば、脂肪族炭化水素系ワックス、脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物、脂肪酸エステル系ワックス、脂肪酸エステル系ワックスの脱酸化物などのワックスのうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいる。この他、離型剤は、例えば、上記した一連のワックスのブロック共重合物などでもよい。離型剤の含有量は、特に限定されないが、例えば、結着剤の含有量(100重量部)に対して0.1重量部〜20重量部、好ましくは0.5重量部〜12重量部である。
脂肪族炭化水素系ワックスは、例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、オレフィンの共重合物、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックスおよびフィッシャートロプシュワックスなどである。脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物は、例えば、酸化ポリエチレンワックスなどである。脂肪酸エステル系ワックスは、例えば、カルナバワックスおよびモンタン酸エステルワックスなどである。脂肪酸エステル系ワックスの脱酸化物は、その脂肪酸エステル系ワックスのうちの一部または全部が脱酸化されたワックスであり、例えば、脱酸カルナバワックスなどである。
帯電制御剤は、主に、蛍光シアントナーの摩擦帯電性などを制御する。負帯電のトナーに用いられる帯電制御剤は、例えば、アゾ系錯体、サリチル酸系錯体およびカリックスアレン系錯体などのうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいる。帯電制御剤の含有量は、特に限定されないが、例えば、結着剤の含有量(100重量部)に対して0.05重量部〜15重量部である。
[蛍光マゼンタトナー]
蛍光マゼンタトナーは、例えば、シアン着色剤に代えて、マゼンタ着色剤および蛍光マゼンタ着色剤のうちの一方または双方を含んでいることを除いて、蛍光シアントナーとほぼ同様の構成を有している。
マゼンタ着色剤は、例えば、マゼンタ顔料およびマゼンタ染料(色素)などのうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいる。マゼンタ顔料は、例えば、キナクリドンなどである。マゼンタ染料は、例えば、C.I.ピグメントレッド238などである。
蛍光着色剤である蛍光マゼンタ着色剤は、例えば、蛍光マゼンタ顔料および蛍光マゼンタ染料(色素)などのうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいる。この蛍光マゼンタ着色剤は、例えば、シンロイヒ株式会社製の蛍光着色剤(SX−100シリーズまたはSX−1000シリーズ)などである。
なお、蛍光マゼンタトナーが蛍光マゼンタ着色剤を含んでいる場合には、その蛍光マゼンタ着色剤により蛍光性が発揮されるため、その蛍光マゼンタトナーは蛍光増白剤を含んでいなくてもよい。一方、蛍光マゼンタトナーがマゼンタ着色剤を含んでいる場合には、蛍光性を確保するために、その蛍光マゼンタトナーは蛍光増白剤を含んでいてもよい。
[蛍光イエロートナー]
蛍光イエロートナーは、例えば、シアン着色剤に代えて、イエロー着色剤および蛍光イエロー着色剤のうちの一方または双方を含んでいることを除いて、蛍光シアントナーとほぼ同様の構成を有している。
イエロー着色剤は、例えば、イエロー顔料およびイエロー染料(色素)などのうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいる。イエロー顔料は、例えば、ピグメントイエロー74などである。イエロー染料は、例えば、C.I.ピグメントイエロー74およびカドミウムイエローなどである。
蛍光着色剤である蛍光イエロー着色剤は、例えば、蛍光イエロー顔料および蛍光イエロー染料(色素)などのうちのいずれか1種類または2種類以上を含んでいる。この蛍光イエロー着色剤は、例えば、シンロイヒ株式会社製の蛍光着色剤(SX−100シリーズまたはSX−1000シリーズ)などである。
なお、蛍光イエロートナーが蛍光イエロー着色剤を含んでいる場合には、その蛍光イエロー着色剤により蛍光性が発揮されるため、その蛍光イエロートナーは蛍光増白剤を含んでいなくてもよい。一方、蛍光イエロートナーがイエロー着色剤を含んでいる場合には、蛍光性を確保するために、その蛍光イエロートナーは蛍光増白剤を含んでいてもよい。
[マゼンタトナー]
マゼンタトナーは、例えば、蛍光マゼンタ着色剤を含んでおらずにマゼンタ着色剤を含んでいると共に、蛍光増白剤を含んでいないことを除いて、蛍光マゼンタトナーと同様の構成を有している。ただし、マゼンタトナーに含まれているマゼンタ着色剤と蛍光マゼンタトナーに含まれているマゼンタ着色剤とは、同じ種類でもよいし、異なる種類でもよい。
[イエロートナー]
イエロートナーは、例えば、蛍光イエロー着色剤を含んでおらずにイエロー着色剤を含んでいると共に、蛍光増白剤を含んでいないことを除いて、蛍光イエロートナーと同様の構成を有している。ただし、イエロートナーに含まれているイエロー着色剤と蛍光イエロートナーに含まれているイエロー着色剤とは、同じ種類でもよいし、異なる種類でもよい。
なお、トナーの製造方法は、特に限定されない。この製造方法は、例えば、粉砕法でもよいし、重合法でもよいし、それら以外の方法でもよい。もちろん、上記した製造方法のうちの2種類以上を併用してもよい。重合法は、例えば、溶解懸濁法などである。
<1−5.動作>
次に、画像形成装置の動作に関して説明する。
図3は、画像形成装置の動作を説明するための流れを表している。図4および図5のそれぞれは、画像形成装置により形成される画像の構成を説明するために、媒体Mの断面構成を表している。図4では、発光性トナーNTだけを用いて画像(発光性画像NG)が形成された場合を示していると共に、図5では、発光性トナーNTと共に非発光性トナーTを用いて画像(発光性画像NGおよび非発光性画像G)が形成された場合を示している。
以下では、画像形成装置が通常モードまたは耐光性UPモードの画像形成動作を行うと共に、その耐光性UPモードが2段階の画像形成モード(耐光性UPモード1,2)を含んでいる場合を例に挙げる。以下で説明する括弧書きのステップ番号は、図3に示したステップ番号に対応している。
[モードの選択]
画像の形成前において、ユーザは、例えば、画像形成装置に搭載されている操作パネルを操作することにより、画像形成モードとして耐光性UPモードを用いるか否かを選択する(ステップS101)。
[通常モードの画像形成]
ユーザが耐光性UPモードを選択しなかった場合(ステップS101N)には、画像形成装置は、画像データDに基づいて通常モードの画像形成動作を行うことにより、画像を形成する(ステップS102)。この画像データDは、画像形成装置が画像を形成するために用いるデータであり、例えば、外部の端末装置などから画像形成装置に供給される。外部の端末装置は、例えば、ユーザが使用可能であるパーソナルコンピュータなどである。
具体的には、画像形成装置は、例えば、以下で説明するように、画像データDに基づいて発光性トナーだけを用いて画像形成処理(現像処理、1次転写処理、2次転写処理および定着処理)を行うと共に、必要に応じてクリーニング処理を行う。
(現像処理)
トレイ10に収納された媒体Mは、送り出しローラ20により取り出される。この送り出しローラ20により取り出された媒体Mは、搬送ローラ61,62により搬送経路R1に沿って矢印F1の方向に搬送される。
現像処理では、現像部30NCにおいて、感光体ドラム31が回転すると、帯電ローラ32が回転しながら感光体ドラム31の表面に直流電圧を印加する。これにより、感光体ドラム31の表面が均一に帯電する。
続いて、画像データDに基づいて、LEDヘッド37が感光体ドラム31の表面に光を照射する。これにより、感光体ドラム31の表面では、光の照射部分において表面電位が減衰(光減衰)するため、その感光体ドラム31の表面に静電潜像が形成される。
一方、現像部30NCでは、カートリッジ38に収納されている発光性トナーNT(蛍光シアントナー)が供給ローラ34に向けて放出される。
供給ローラ34に電圧が印加されたのち、その供給ローラ34が回転する。これにより、カートリッジ38から蛍光シアントナーが供給ローラ34の表面に供給される。
現像ローラ33に電圧が印加されたのち、その現像ローラ33が供給ローラ34に圧接されながら回転する。これにより、供給ローラ34の表面に供給された蛍光シアントナーが現像ローラ33の表面に吸着するため、その蛍光シアントナーが現像ローラ33の回転を利用して搬送される。この場合には、現像ローラ33の表面に吸着されている蛍光シアントナーの一部が現像ブレード35により除去されるため、その現像ローラ33の表面に吸着された蛍光シアントナーの厚さが均一化される。
現像ローラ33に圧接されながら感光体ドラム31が回転したのち、その現像ローラ33の表面に吸着されていた蛍光シアントナーが感光体ドラム31の表面に移行する。これにより、感光体ドラム31の表面(静電潜像)に蛍光シアントナーが付着する。
(1次転写処理)
転写部40において、駆動ローラ42が回転すると、その駆動ローラ42の回転に応じて従動ローラ43およびバックアップローラ44が回転する。これにより、中間転写ベルト41が矢印F5の方向に移動する。
1次転写処理では、1次転写ローラ45NCに電圧が印加されている。この1次転写ローラ45NCは、中間転写ベルト41を介して感光体ドラム31に圧接されているため、上記した現像処理において感光体ドラム31の表面(静電潜像)に付着された蛍光シアントナーは、中間転写ベルト41の表面に転写される。
こののち、蛍光シアントナーが転写された中間転写ベルト41は、引き続き矢印F5の方向に移動する。これにより、現像部30NM,30NYおよび1次転写ローラ45NM,45NYにおいて、上記した現像部30NCおよび1次転写ローラ45NCと同様の手順により現像処理および1次転写処理が行われる。よって、中間転写ベルト41の表面に他の発光性トナーNT(蛍光マゼンタトナーおよび蛍光イエロートナー)が転写される。
具体的には、現像部30NMおよび1次転写ローラ45NMにより、中間転写ベルト41の表面に蛍光マゼンタトナーが転写される。続いて、現像部30NYおよび1次転写ローラ45NYにより、中間転写ベルト41の表面に蛍光イエロートナーが転写される。
もちろん、実際に現像部30NC,30NM,30NYおよび1次転写ローラ45NC,45NM,45NYのそれぞれにおいて現像処理および1次転写処理が行われるかどうかは、画像を形成するために必要な色(色の組み合わせ)に応じて決定される。
(2次転写処理)
搬送経路R1に沿って搬送される媒体Mは、バックアップローラ44と2次転写ローラ46との間を通過する。
2次転写処理では、2次転写ローラ46に電圧が印加されている。この2次転写ローラ46は、媒体Mを介してバックアップローラ44に圧接されるため、上記した1次転写処理において中間転写ベルト41に転写された発光性トナーNTは、媒体Mに転写される。
(定着処理)
2次転写処理において媒体Mに発光性トナーNTが転写されたのち、その媒体Mは、引き続き搬送経路R1に沿って矢印F1の方向に搬送されるため、定着部50に投入される。
定着処理では、加熱ローラ51の表面温度が所定の温度となるように制御されている。加熱ローラ51に圧接されながら加圧ローラ52が回転すると、その加熱ローラ51と加圧ローラ52との間を通過するように媒体Mが搬送される。
これにより、媒体Mの表面に転写された発光性トナーNTが加熱されるため、その発光性トナーNTが溶融する。しかも、溶融状態である発光性トナーNTが媒体Mに圧接されるため、その発光性トナーNTが媒体Mに強固に付着する。
よって、図4に示したように、画像データDに応じて、媒体Mの表面のうちの特定の領域に特定のパターンとなるように発光性トナーNTが定着するため、画像(発光性画像G)が形成される。
画像が形成された媒体Mは、搬送経路R2に沿って搬送ローラ63,64により矢印F2の方向に搬送される。これにより、媒体Mは、排出口1Hからスタッカ部2に排出される。
なお、媒体Mの搬送手順は、その媒体Mの表面に形成される画像の様式に応じて変更される。
例えば、媒体Mの両面に画像が形成される場合には、定着部50を通過した媒体Mは、搬送経路R3〜R5に沿って搬送ローラ65〜68により矢印F3,F4の方向に搬送されたのち、搬送経路R1に沿って搬送ローラ61,62により再び矢印F1の方向に搬送される。この場合において、媒体Mが搬送される方向は、搬送路切り替えガイド71,72により制御される。これにより、媒体Mの裏面(未だ画像が形成されていない面)において、画像形成処理(現像処理、1次転写処理、2次転写処理および定着処理)が行われる。
(クリーニング処理)
現像部30NC,30NM,30NYのそれぞれでは、感光体ドラム31の表面に不要な発光性トナーNTが残留する場合がある。この不要な発光性トナーNTは、例えば、1次転写処理において用いられた発光性トナーNTの一部であり、中間転写ベルト41に転写されずに感光体ドラム31の表面に残留した発光性トナーNTなどである。
そこで、現像部30NC,30NM,30NYのそれぞれでは、クリーニングブレード36に圧接されている状態において感光体ドラム31が回転するため、その感光体ドラム31の表面に残留している発光性トナーNTがクリーニングブレード36により掻き取られる。これにより、感光体ドラム31の表面から不要な発光性トナーNTが除去される。
また、転写部40では、1次転写処理において中間転写ベルト41の表面に移行した発光性トナーNTの一部が2次転写処理において媒体Mの表面に移行されずに、その中間転写ベルト41の表面に残留する場合がある。
そこで、転写部40では、中間転写ベルト41が矢印F5の方向に移動する際に、その中間転写ベルト41の表面に残留した発光性トナーNTがクリーニングブレード47により掻き取られる。これにより、中間転写ベルト41の表面から不要な発光性トナーNTが除去される。
これにより、ユーザにより通常モードが選択された場合における画像形成装置の画像形成動作が完了する。
[耐光性UPモード1,2の選択]
一方、ユーザが耐光性UPモードを選択した場合(ステップS101Y)には、そのユーザは、例えば、さらに操作パネルを操作することにより、耐光性UPモード1を用いるか否かを選択する(ステップS103)。
ここでは、例えば、ユーザは、上記したように、2段階の耐光性UPモード(耐光性UPモード1,2)のうちのいずれかを選択可能である。耐光性UPモード1は、通常モードよりも優れた耐光性が得られる画像形成モードであり、耐光性UPモード2は、耐光性UPモード1よりも優れた耐光性が得られる画像形成モードである。
[耐光性UPモード1の画像形成]
ユーザが耐光性UPモード1を選択した場合(ステップS103Y)には、画像形成装置は、画像データDに基づいて耐光性UPモード1の画像形成動作を行うことにより、画像を形成する(ステップS104,S102)。
具体的には、まず、画像形成装置は、非発光性トナーT(蛍光シアントナー)および発光性トナーNT(マゼンタトナーおよびイエロートナー)を用いて、画像データDに基づいて画像形成処理(現像処理、1次転写処理、2次転写処理および定着処理)を行う。
ここで説明した非発光性トナーTを用いた現像処理、1次転写処理、転写処理および定着処理のそれぞれの内容は、発光性トナーNTに代えて非発光性トナーTを用いることを除いて、上記した発光性トナーNTを用いた現像処理、1次転写処理、転写処理および定着処理のそれぞれの内容と同様である。この非発光性トナーTを用いた現像処理では、感光体ドラム31の表面に第1潜像である静電潜像が形成されると共に、その静電潜像に非発光性トナーTが付着される。
もちろん、画像形成装置は、必要に応じてクリーニング処理を行ってもよい。非発光性トナーTを用いたクリーニング処理の内容は、発光性トナーNTに代えて非発光性トナーTを用いることを除いて、上記した発光性トナーNTを用いたクリーニング処理の内容と同様である。
これにより、図5に示したように、画像データDに応じて、媒体Mの表面のうちの特定の領域に特定のパターンとなるように非発光性トナーTおよび発光性トナーTが定着するため、非発光性画像Gが形成される(ステップS104)。この非発光性画像Gは、上記した現像処理により静電潜像に付着された非発光性トナーTに基づいて形成される。
非発光性画像Gの印字率は、例えば、媒体Mの表面に対する非発光性トナーTおよび発光性トナーNTのそれぞれの供給量、より具体的には感光体ドラム31の表面(静電潜像)に対する非発光性トナーTおよび発光性トナーNTのそれぞれの付着量などに応じて、任意に設定可能である。ここでは、例えば、耐光性UPモード1における非発光性画像Gの印字率は、30%である。
続いて、画像形成装置は、発光性トナーT(蛍光シアントナー、蛍光マゼンタトナーおよび蛍光イエロートナー)を用いて、再び画像データDに基づいて画像形成処理(現像処理、1次転写処理、2次転写処理および定着処理)を行う。
すなわち、画像形成装置が発光性トナーNTを用いて画像形成処理を行うために用いる画像データDは、その画像形成装置が先に非発光性トナーTを用いて画像形成処理を行うために用いた画像データDと同じである。
耐光性UPモード1における発光性トナーNTを用いた現像処理、1次転写処理、転写処理および定着処理のそれぞれの内容は、上記した通常モードにおける発光性トナーNTを用いた現像処理、1次転写処理、転写処理および定着処理のそれぞれの内容と同様である。この発光性トナーNTを用いた現像処理では、感光体ドラム31の表面に第2潜像である静電潜像が形成されると共に、その静電潜像に発光性トナーNTが付着される。
もちろん、画像形成装置は、必要に応じてクリーニング処理を行ってもよい。耐光性UPモード1における発光性トナーTを用いたクリーニング処理の内容は、上記した通常モードにおける発光性トナーNTを用いたクリーニング処理の内容と同様である。
これにより、図5に示したように、画像データDに応じて、媒体Mの表面のうちの特定の領域に特定のパターンとなるように発光性トナーTが定着するため、発光性画像NGが形成される(ステップS102)。この発光性画像NGは、上記した現像処理により静電潜像に付着された発光性トナーNTに基づいて形成される。よって、非発光性画像Gおよび発光性画像NGを含む画像が形成される。
この場合には、非発光性画像Gおよび発光性画像NGのそれぞれを形成するために、共通する画像データDが用いられる。これにより、媒体Mの表面では、既に非発光性トナーTが定着されていた領域と同じ領域において発光性トナーNTが定着されるため、非発光性画像Gとほぼ重なるように発光性画像NGが形成される。
また、非発光性画像Gおよび発光性画像NGのそれぞれを形成するために、定着部50は、例えば、非発光性トナーTおよび発光性トナーNTを別個の工程において媒体Mに定着させる。すなわち、定着部50は、例えば、先の定着工程において非発光性トナーTを媒体Mに定着させたのち、後の定着工程において発光性トナーNTを媒体Mに定着させる。
発光性画像NGの印字率は、例えば、媒体Mの表面に対する発光性トナーNTの供給量、より具体的には感光体ドラム31の表面(静電潜像)に対する発光性トナーNTの付着量などに応じて、任意に設定可能である。ここでは、例えば、耐光性UPモード1における発光性画像NGの印字率は、100%である。
なお、媒体Mの片面に非発光性画像Gおよび発光性画像NGを形成するために、定着部50を通過した媒体Mは、搬送経路R3,R5に沿って搬送ローラ65〜67により矢印F3,F4の方向に搬送されたのち、搬送経路R1に沿って搬送ローラ61,62により再び矢印F1の方向に搬送される。この場合において、媒体Mが搬送される方向は、搬送路切り替えガイド71,72により制御される。これにより、媒体Mの表面に非発光性画像Gを形成したのち、その非発光性画像Gの上に発光性画像NGを形成可能になる。
これにより、ユーザにより耐光性UPモード1が選択された場合における画像形成装置の画像形成動作が完了する。
[耐光性UPモード2の画像形成]
一方、ユーザが耐光性UPモード1を選択しなかった場合(ステップS103N)には、画像形成装置は、画像データDに基づいて耐光性UPモード2の画像形成動作を行うことにより、画像を形成する(ステップS105,S102)。
具体的には、まず、画像形成装置は、印字率が異なることを除いて、耐光性UPモード1における非発光性画像Gの形成動作と同様の動作を行うことにより、図5に示したように、画像データDに基づいて非発光性画像Gを形成する(ステップS105)。
耐光性UPモード2における非発光性画像Gの印字率は、耐光性UPモード1における非発光性画像Gの印字率よりも高ければ、特に限定されないが、例えば、50%である。
続いて、画像形成装置は、耐光性UPモード1における発光性画像NGの形成動作と同様の動作を行うことにより、図5に示したように、画像データDに基づいて非発光性画像Gの上に発光性画像NGを形成する(ステップS102)。すなわち、画像形成装置が発光性トナーNTを用いて画像形成処理を行うために用いる画像データDは、その画像形成装置が先に非発光性トナーTを用いて画像形成処理を行うために用いた画像データDと同じである。よって、非発光性画像Gおよび発光性画像NGを含む画像が形成される。
この場合においても、非発光性画像Gおよび発光性画像NGのそれぞれを形成するために共通する画像データDが用いられることにより、非発光性画像Gとほぼ重なるように発光性画像NGが形成される。
耐光性UPモード2における発光性画像NGの印字率は、耐光性UPモード1における発光性画像NGの印字率と同様に特に限定されないが、例えば、100%である。
なお、媒体Mの片面に非発光性画像Gおよび発光性画像NGを形成するために、定着部50を通過した媒体Mは、耐光性UPモード1における媒体Mの搬送手順と同様の手順により、搬送経路R3,R5に沿って搬送ローラ65〜67により矢印F3,F4の方向に搬送されたのち、搬送経路R1に沿って搬送ローラ61,62により再び矢印F1の方向に搬送される。
これにより、ユーザにより耐光性UPモード2が選択された場合における画像形成装置の画像形成動作が完了する。
<1−6.作用および効果>
この画像形成装置では、画像データDに基づいて形成された静電潜像に対して非発光性トナーTを付着させると共に、その画像データDに基づいて形成された静電潜像に対して発光性トナーNTを付着させたのち、それらの非発光性トナーTおよび発光性トナーNTを媒体Mに転写および定着させている。よって、以下で説明する理由により、高品質な画像を得ることができる。
図4に示したように、媒体Mの表面に画像を形成するために、発光性トナーNTを用いて発光性画像NGだけを形成した場合には、ユーザは、発光性を有する所望の画像を得ることができる。
しかしながら、発光性トナーNTは、上記したように、発光性を利用して優れた質感などを発揮できる反面、本質的に退色しやすい性質を有している。これに伴い、画像が発光性画像NGだけにより形成されていると、発光性トナーNTの退色に起因して発色濃度が低下すると共に輪郭が不鮮明になるため、画質が低下しやすくなる。これにより、発光性トナーNTの退色後には、単に発光性が失われるだけでなく、媒体Mの表面に形成されていた画像の内容が本来はどのような内容であったのかを認識しにくくなる。
よって、画像の内容維持の観点において、高品質な画像を得ることが困難である。
これに対して、図5に示したように、媒体Mの表面に画像を形成するために、非発光性トナーTを用いて非発光性画像Gを形成すると共に、発光性トナーNTを用いて非発光性画像Gと重なるように発光性画像NGを形成した場合には、ユーザは、発光性を有する所望の画像を得ることができる。
しかも、非発光性トナーNTは、上記したように、発光性トナーTとは異なり、本質的に退色しにくい性質を有している。これに伴い、画像が非発光性画像Gおよび発光性画像NGにより形成されている場合には、発光性トナーNTの退色に起因して発光性画像NGでは発色濃度が低下すると共に輪郭が不鮮明になっても、非発光性画像Gでは発色濃度が低下しにくいと共に輪郭が不鮮明になりにくいため、画像全体の画質が低下しにくくなる。これにより、発光性トナーNTの退色後には、発光性が失われたとしても、非発光性画像Gに基づいて、媒体Mの表面に形成されていた画像の内容が本来はどのような内容であったのかを認識しやすくなる。
特に、非発光性トナーTおよび発光性トナーNTは、共通する画像データDに基づいて媒体Mに定着されるため、その媒体Mの表面では、非発光性トナーTの定着領域と発光性トナーNTの定着領域とが互いにほぼ重なる。この場合には、非発光性トナーTと発光性トナーNTとの位置ずれに起因する色ずれが十分に抑制されるため、その色ずれに起因して画像の画質が低下することは抑制される。
よって、画像の内容維持の観点において、高品質な画像を得ることができる。
この他、上記した画像形成装置では、以下の利点も得られる。
第1に、非発光性画像Gおよび発光性画像NGのそれぞれを形成するために、定着部50は、非発光性トナーTおよび発光性トナーNTを別個の工程において媒体Mに定着させている。すなわち、画像形成装置は、非発光性トナーTを用いて画像形成処理(現像処理、1次転写処理、2次転写処理および定着処理)を行うことにより非発光性画像Gを形成したのち、発光性トナーNTを用いて画像形成処理を行うことにより発光性画像NGを形成している。
この場合には、発光性画像NGを形成する前に非発光性トナーTの定着処理が既に完了しているため、その非発光性トナーTが既に媒体Mに対して強固に密着している。これにより、発光性画像NGを形成する前に非発光性トナーTの定着処理が未だ完了していない場合と比較して、その非発光性トナーTが画像の品質に悪影響を与えにくくなる。
詳細には、非発光性トナーTの定着処理が未だ完了していない状態では、その非発光性トナーTが媒体Mに対して強固に密着されていないため、媒体Mから非発光性トナーTが脱落しやすくなると共に、その媒体Mの上において非発光性トナーTが本来の定着位置から他の位置に移動しやすくなる。これにより、非発光性画像Gでは発色濃度が低下すると共に輪郭が不鮮明になる可能性があるため、画質が低下しやすくなる。これに対して、非発光性トナーTの定着処理が既に完了している状態では、その非発光性トナーTが媒体Mに対して強固に密着されているため、媒体Mから非発光性トナーTが脱落しにくくなると共に、その媒体Mの上において非発光性トナーTが本来の定着位置から他の位置に移動しにくくなる。これにより、非発光性画像Gでは発色濃度が低下しにくくなると共に輪郭が不鮮明になりにくくなるため、画質が低下しにくくなる。
よって、定着部50が非発光性トナーTおよび発光性トナーNTを別個の工程において媒体Mに定着させれば、画像の品質がより向上するため、より高い効果を得ることができる。
第2に、発光性トナーが蛍光着色剤および蛍光増白剤のうちの一方または双方を含んでいれば、その発光性トナーの発光性を利用して高品質な蛍光性画像を形成できる。
第3に、蛍光シアントナーが本質的に退色しにくい傾向にあることを利用して、2種類の非発光性トナー(イエロートナーおよびマゼンタトナー)を用いると共に、3種類の発光性トナー(蛍光イエロートナー、蛍光マゼンタトナーおよび蛍光シアントナー)を用いれば、非発光性トナーであるシアントナーを用いなくてもよいため、画像を形成するために用いられるトナーの種類が減少する。よって、シアントナーを収納した現像部30を用いなくてもよいため、画像形成装置の構成を簡素化できると共に、画像を容易に形成できる。
<2.変形例>
画像形成装置の構成および画像形成装置により形成される画像の構成は、以下で説明するように、適宜変更可能である。
[変形例1]
具体的には、図5に示したように、非発光性画像Gの上に発光性画像NGを形成するために、定着部50が非発光性トナーTおよび発光性トナーNTを別個の工程において媒体Mに定着させている。この場合には、非発光性トナーTを用いて画像形成処理(現像処理、1次転写処理、2次転写処理および定着処理)を行うことにより非発光性画像Gを形成したのち、発光性トナーNTを用いて画像形成処理を行うことにより発光性画像NGを形成している。
しかしながら、例えば、非発光性画像Gの上に発光性画像NGを形成できるのであれば、例えば、定着部50が非発光性トナーTおよび発光性トナーNTを同一の工程において媒体Mに定着させてもよい。
例えば、非発光性トナーTを用いて現像処理および1次転写処理を行い、引き続き発光性トナーNTを用いて現像処理および1次転写処理を行ったのち、それらの非発光性トナーTおよび発光性トナーNTを用いて2次転写処理および定着処理してもよい。この場合には、中間転写ベルト41の表面に非発光性トナーTが転写されたのち、その非発光性トナーTの上に発光性トナーNTが転写されるため、その中間転写ベルト41の上において非発光性トナーTおよび発光性トナーNTが互いに重ねられる。これにより、非発光性トナーTおよび発光性トナーNTは、定着部50により同一の工程においてまとめて定着される。
または、例えば、非発光性トナーTを用いて現像処理、1次転写処理および2次転写処理を行い、引き続き発光性トナーNTを用いて現像処理、1次転写処理および2次転写処理を行ったのち、それらの非発光性トナーTおよび発光性トナーNTを用いて定着処理してもよい。この場合には、媒体Mの表面に非発光性トナーTが転写されたのち、その非発光性トナーTの上に発光性トナーNTが転写されるため、その媒体Mの上において非発光性トナーTおよび発光性トナーNTが互いに重ねられる。これにより、非発光性トナーTおよび発光性トナーNTは、定着部50により同一の工程においてまとめて定着される。
これらの場合においても、共通する画像データDに基づいて非発光性画像Gおよび発光性画像NGのそれぞれを形成することにより、その非発光性画像Gおよび発光性画像NGが互いに重なるため、同様の効果を得ることができる。
ただし、上記したように、未だ媒体Mに定着されていない非発光性トナーTは脱落および移動しやすいため、画像の画質を低下させる可能性がある。よって、画像の品質を向上させるためには、定着部50が非発光性トナーTおよび発光性トナーNTを別個の工程において媒体Mに定着させることが好ましい。
[変形例2]
図5に示したように、非発光性トナーTを用いて媒体Mの表面に非発光性画像Gを形成したのち、発光性トナーNTを用いて非発光性画像Gの上に発光性画像NGを形成している。この場合には、画像形成装置は、画像データDに基づいて非発光性トナーTを用いて画像形成動作(現像処理、1次転写処理、2次転写処理および定着処理)を行ったのち、その画像データDに基づいて発光性トナーNTを用いて画像形成動作を行っている。
このように非発光性画像Gを形成したのちに発光性画像NGを形成する動作手順は、例えば、単に媒体Mの表面に画像を形成すればよい用途などにおいて用いられる。この場合には、図5から明らかなように、媒体Mの表面に形成された画像のうちの最上層は、発光性画像NGになる。
しかしながら、例えば、図5に対応する図6に示したように、発光性トナーTを用いて媒体Mの表面に発光性画像NGを形成したのち、非発光性トナーTを用いて発光性画像NGの上に非発光性画像Gを形成してもよい。この場合には、画像形成装置は、画像データDに基づいて発光性トナーNTを用いて画像形成動作を行ったのち、その画像データDに基づいて非発光性トナーTを用いて画像形成動作を行う。
このように発光性画像NGを形成したのちに非発光性画像Gを形成する動作手順は、例えば、媒体Mの表面に画像を形成したのち、その画像を他の媒体に転写する用途などにおいて用いられる。他の媒体は、特に限定されないが、例えば、上記したTシャツプリントの用途において用いられるTシャツなどである。この場合には、図6から明らかなように、媒体Mの表面に形成された画像のうちの最上層は、非発光性画像Gになる。しかしながら、他の媒体に転写された画像のうちの最上層は、発光性画像NGになる。
この場合においても、共通する画像データDに基づいて非発光性画像Gおよび発光性画像NGのそれぞれを形成することにより、同様の効果を得ることができる。
[変形例3]
非発光性トナーNTとしてイエロートナーおよびマゼンタトナーだけを用いることにより、シアントナーを用いなかったが、例えば、シアントナーを用いてもよい。この場合には、3種類の非発光性トナー(イエロートナー、マゼンタトナーおよびシアントナー)を用いて非発光性画像Gが形成される。この場合においても、共通する画像データDに基づいて非発光性画像Gおよび発光性画像NGのそれぞれを形成することにより、同様の効果を得ることができる。
ただし、上記したように、画像を形成するために用いられるトナーの種類の減少させるためには、非発光性トナーNTとしてイエロートナーおよびマゼンタトナーだけを用いることが好ましい。
[変形例4]
1つの転写部40を用いて、非発光性トナーTを用いた転写処理と発光性トナーNTを用いた転写処理を行うようにしたが、例えば、2つの転写部40を用いてもよい。すなわち、画像形成装置は、非発光性トナーTを用いた転写処理を行う1つ目の転写部40と、発光性トナーNTを用いた転写処理を行う2つ目の転写部40とを備えるようにしてもよい。この場合においても、同様の効果を得ることができる。ただし、画像形成装置の構成を簡素化するためには、1つの転写部40を用いることが好ましい。
同様に、1つの定着部50を用いて、非発光性トナーTを用いた定着処理と発光性トナーNTを用いた定着処理を行うようにしたが、2つの定着部50を用いてもよい。すなわち、画像形成装置は、非発光性トナーTを用いた定着処理を行う1つ目の定着部50と、発光性トナーNTを用いた定着処理を行う2つ目の定着部50とを備えるようにしてもよい。この場合においても、同様の効果を得ることができる。ただし、画像形成装置の構成を簡素化するためには、1つの定着部50を用いることが好ましい。
[変形例5]
非発光性画像Gおよび発光性画像NGのそれぞれの構成は、任意に設定可能である。例えば、非発光性画像Gおよび発光性画像NGのそれぞれの厚さは、特に限定されない。具体的には、例えば、画像の発光性を強くしたい場合には、発光性画像NGの厚さを非発光性画像Gの厚さより大きくしてもよい。また、例えば、画像の形成後において長期間が経過しても、非発光性画像Gに基づいて、媒体Mの表面に形成されていた画像の内容が本来はどのような内容であったのかを認識しやすくするためには、非発光性画像Gの厚さを発光性画像NGの厚さより大きくしてもよい。これらの場合においても、同様の効果を得ることができる。
本発明の実施例に関して、詳細に説明する。なお、説明する順序は、下記の通りである。
1.画像の本質的な品質
2.画像の品質改善
<1.画像の本質的な品質>
まず、発光性トナー(蛍光イエロートナー、蛍光マゼンタトナーおよび蛍光シアントナー)を用いて形成された画像(発光性画像)に関する色ごとの品質の実力を調べるために、その発光性トナーを用いて各色の画像を形成したのち、各色の画像の品質を調べた。
画像を形成する場合には、画像形成装置として、株式会社沖データ製のカラープリンタMICROLINE VINCI C941dn(感光体ドラムの最外周の線速=200mm/秒)を用いると共に、その画像が形成される媒体として、株式会社沖データ製のカラープリンタ用紙 エクセレントホワイトA4を用いた。
この場合には、画像形成モードとして、図3を参照しながら説明した通常モードを用いた。これにより、蛍光イエロートナー、蛍光マゼンタトナーおよび蛍光シアントナーのそれぞれを用いて画像形成処理(現像処理、1次転写処理、2次転写処理および定着処理)を行うことにより、各色のベタ画像(印字率=100%)を形成した。環境条件は常温条件(温度=25℃、湿度=40%)、画像の印画方向は媒体の長手方向とした。なお、蛍光イエロートナー、蛍光マゼンタトナーおよび蛍光シアントナーのそれぞれの定着時における面積密度は、いずれも0.4mg/cm2 とした。
画像の品質を調べる場合には、各色の画像に基づいて残存率(%)を求めると共に、各色の画像に関する画質の経時変化を目視評価した。
蛍光イエロートナーを用いて形成された画像の残存率を求める場合には、最初に、蛍光イエロートナーを用いて5枚の画像(発光性画像)を形成した。続いて、濃度計(X−rite社製の528分光濃度計)を用いて5枚の画像のそれぞれの濃度を測定したのち、それらの測定値の平均値を算出した。この場合には、濃度の測定位置を各画像の中心位置とした。続いて、耐候性試験機(ATLAS社のキセノン耐候性試験機Ci4000型)を用いて5枚の画像に試験光(照度=55000lux,照射時間=30時間)を照射しながら、3時間ごとに濃度を測定した。この場合には、試験光の照射前において濃度を測定した場合と同様に、3時間ごとに5枚の画像のそれぞれに関して測定された濃度の測定値の平均値を算出した。最後に、残存率(%)=(試験光の照射後の濃度/試験光の照射前の濃度)×100という計算式に基づいて、3時間ごとに残存率を算出した。
蛍光マゼンタトナーを用いて形成された画像および蛍光シアノトナーを用いて形成された画像のそれぞれに関しても、蛍光イエロートナーを用いて形成された画像に関する残存率の算出手順と同様の手順により、残存率を求めた。この結果、表1〜表3に示した結果が得られた。
蛍光イエロートナーを用いて形成された画像(発光性画像)の画質に関する経時変化を目視評価する場合には、その画像に試験光を照射しながら、3時間ごとに画像の画質を目視で評価した。蛍光マゼンタトナーを用いて形成された画像および蛍光シアノトナーを用いて形成された画像のそれぞれに関しても同様に、画像に試験光を照射しながら画質を目視で評価した。この結果、表4に示した結果が得られた。
この場合には、画像の形成当初の色味が十分に保持されているるため、その画像の色味を依然として識別しやすい場合を「A」と評価した。画像の形成当初の色味が薄れてしまったため、その画像の色味を識別しにくい場合を「C」と評価した。
表1〜表3に示したように、発光性トナーだけを用いて画像を形成した場合には、その発光性トナーの種類(色)に応じて耐光性に大きな差異が生じた。
具体的には、蛍光シアントナーを用いた場合(表3)には、時間が経過しても画像がほとんど退色しないため、30時間が経過しても残存率がほぼ100%であった。この結果は、蛍光シアントナーが本質的に退色しにくいことを表している。
これに対して、蛍光イエロートナーおよび蛍光マゼンタトナーを用いた場合(表1および表2)には、時間の経過に応じて画像が大幅に退色したため、30時間が経過すると残存率は半分程度まで減少した。この場合には、特に、蛍光マゼンタトナーを用いた場合よりも蛍光イエロートナーを用いた場合において、残存率がより減少した。この結果は、蛍光イエロートナーおよび蛍光マゼンタトナーが本質的に退色しやすいことを表している。
また、表4に示したように、発光性トナーだけを用いて画像を形成した場合には、その発光性トナーの種類(色)に応じて画質に大きな差異が生じた。
具体的には、蛍光シアントナーを用いた場合には、時間が経過しても色味が十分に保持されたため、30時間が経過しても良好な画質が得られた。
これに対して、蛍光イエロートナーおよび蛍光マゼンタトナーを用いた場合には、時間の経過に応じて色味が急激に劣化したため、9時間を経過すると良好な画質が得られなかった。
これらのことから、蛍光シアントナーを用いて画像を形成した場合には、時間が経過しても画像が退色しにくいと共に、画質が十分に保持される傾向にある。これに対して、蛍光イエロートナーおよび蛍光マゼンタトナーのそれぞれを用いて画像を形成した場合には、時間の経過に応じて画像が退色しやすいと共に、画質が低下しやすい傾向にある。
<2.画像の品質改善>
次に、画像の品質に関する改善状況を調べるために、非発光性トナーおよび発光性トナーを用いて画像(非発光性画像および発光性画像)を形成したのち、その画像の耐光性および画質を調べた。
ここでは、上記したように、蛍光シアントナーを用いた場合には十分な耐光性が得られたのに対して、蛍光イエロートナーおよび蛍光マゼンタトナーのそれぞれを用いて画像を形成した場合には十分な耐光性が得られなかったことを踏まえて、発光性トナーとして蛍光イエロートナーおよび蛍光マゼンタトナーを用いた。
蛍光イエロートナーおよび蛍光マゼンタトナーのそれぞれを用いて画像を形成する場合には、画像形成モードとして、図3を参照しながら説明した2種類のモード(通常モードおよび耐光性UPモード)を用いた。
通常モードの画像を形成する場合には、上記した画像形成手順により、蛍光イエロートナーおよび蛍光マゼンタトナーのそれぞれを用いてベタ画像(印字率=100%)を形成した。
耐光性UPモードの画像を形成する場合の手順は、以下の通りである。非発光性トナー(イエロートナーまたはマゼンタトナー)を用いてベタ画像を形成したのち、同系色の発光性トナー(蛍光イエロートナーまたは蛍光マゼンタトナー)を用いてベタ画像を形成した。この場合には、表5および表6に示したように、10%〜100%の範囲内において非発光性画像の印字率(%)を変化させると共に、発光性画像の印字率を100%とした。なお、画像形成装置の型番、媒体の種類および環境条件などに関する詳細は、上記した通りである。
ここで、画像の品質に関する改善状況を調べる前に、まず、通常モードの画像および耐光性UPモードの画像のそれぞれの色相を調べたのち、その耐光性UPモードの画像の色相を評価した。この結果、表5および表6に示した結果が得られた。
通常モードの画像の色相を調べる場合には、蛍光イエロートナーまたは蛍光マゼンタトナーを用いて通常モードの画像(発光性画像)を形成したのち、濃度計(X−rite社製の528分光濃度計)を用いて画像のL値(L*)、a値(a*)およびb値(b*)を測定した。耐光性UPモードの画像の色相を調べる場合には、蛍光イエロートナーおよびイエロートナーを用いて耐光性UPモードの画像(非発光性画像および発光性画像)を形成すると共に、蛍光マゼンタトナーおよびマゼンタトナーを用いて耐光性UPモードの画像(非発光性画像および発光性画像)を形成したのち、上記した濃度計を用いて画像のL値(L*)、a値(a*)およびb値(b*)を測定した。
耐光性UPモードの画像(蛍光イエロートナー)の色相を評価する場合には、通常モードの発光性画像の色相(L値、a値およびb値)と比較して、L値の変動量が2.62%未満、a値の変動量が18.76%未満、b値の変動量が30.11%未満である場合を「A」と評価した。L値の変動量が2.62%以上3.15%未満、a値の変動量が18.76%以上21.90%未満、b値の変動量が30.11%以上33.63%未満である場合を「B」と評価した。L値の変動量が3.15%以上、a値の変動量が21.90%以上、b値の変動量が33.63%以上である場合を「C」と評価した。
耐光性UPモードの画像(蛍光マゼンタトナー)の色相を評価する場合には、通常モードの発光性画像の色相(L値、a値およびb値)と比較して、L値の変動量が9.85%未満、a値の変動量が12.15%未満、b値の変動量が4.65%未満である場合を「A」と評価した。L値の変動量が9.85%以上11.63%未満、a値の変動量が12.15%以上15.93%未満、b値の変動量が4.65%以上5.86%未満である場合を「B」と評価した。L値の変動量が11.63%以上、a値の変動量が15.93%以上、b値の変動量が5.86以上である場合を「C」と評価した。
表5に示したように、蛍光イエロートナーおよびイエロートナーを用いて耐光性UPモードの画像を形成した場合には、その画像の色相は、イエロートナーを用いて形成された非発光性画像の印字率に応じて変動した。
具体的には、非発光性画像の印字率が50%以下であると、耐光性UPモードの画像の色相が通常モードの画像の色相に近くなると共に、その非発光性画像の印字率が30%以下であると、耐光性UPモードの画像の色相が通常モードの画像の色相により近くなった。すなわち、非発光性画像の印字率が50%以下であると、耐光性UPモードの画像において、通常モードの画像の色相とほぼ同等の色相が得られた。
また、表6に示したように、蛍光マゼンタトナーおよびマゼンタトナーを用いて耐光性UPモードの画像を形成した場合においても、蛍光イエロートナーおよびイエロートナーを用いて耐光性UPモードの画像を形成した場合(表5)と同様の結果が得られた。
具体的には、非発光性画像の印字率が50%以下、好ましくは印字率が30%以下であると、耐光性UPモードの画像の色相が通常モードの画像の色相に近くなった。
次に、耐光性UPモードの画像に関する品質の改善状況を調べるために、残存率を求めると共に、画質の経時変化を目視評価した。残存率の算出手順および画質の評価手順は、上記した通りである。
この場合には、蛍光イエロートナーを用いて形成された通常モードの画像に基づいて残存率(%)を求めたところ、表7に示した結果が得られると共に、その通常モードの画像に関する画質の経時変化を目視評価したところ、表10に示した結果が得られた。また、蛍光イエロートナーおよびイエロートナーを用いて形成された耐光性UPモードの画像に基づいて残存率(%)を求めたところ、表8および表9に示した結果が得られると共に、その耐光性UPモードの画像に関する画質の経時変化を目視評価したところ、表11および表12に示した結果が得られた。
蛍光マゼンタトナーを用いて形成された通常モードの画像に基づいて残存率(%)を求めたところ、表13に示した結果が得られると共に、その通常モードの画像に関する画質の経時変化を目視評価したところ、表16に示した結果が得られた。また、蛍光マゼンタトナーおよびマゼンタトナーを用いて形成された耐光性UPモードの画像に基づいて残存率(%)を求めたところ、表14および表15に示した結果が得られると共に、その耐光性UPモードの画像に関する画質の経時変化を目視評価したところ、表17および表18に示した結果が得られた。
なお、耐光性UPモードの画像を形成する場合には、表5および表6に示した結果を踏まえて、非発光性画像の印字率を30%および50%とした。非発光性画像の印字率が30%である耐光性UPモードは、図3を参照しながら説明した耐光性UPモード1に対応している。非発光性画像の印字率が50%である耐光性UPモードは、図3を参照しながら説明した耐光性UPモード2に対応している。
表7〜表9に示したように、蛍光イエロートナーおよびイエロートナーを用いて耐光性UPモードの画像を形成した場合(表8および表9)には、蛍光イエロートナーだけを用いて通常モードの画像を形成した場合(表7)と比較して、残存率が大きくなった。
具体的には、蛍光イエロートナーおよびイエロートナーを用いて耐光性UPモード1(非発光性画像の印字率=30%)の画像を形成した場合(表8)には、蛍光イエロートナーだけを用いて通常モードの画像を形成した場合(表7)と比較して、残存率が大きくなった。また、蛍光イエロートナーおよびイエロートナーを用いて耐光性UPモード2(非発光性画像の印字率=50%)の画像を形成した場合(表9)には、上記した耐光性UPモード1の画像を形成した場合(表8)と比較して、残存率がより大きくなった。この結果は、耐光性UPモードの画像が通常モードの画像よりも退色しにくくなることを表している。
また、表10〜表12に示したように、蛍光イエロートナーおよびイエロートナーを用いて耐光性UPモードの画像を形成した場合(表11および表12)には、蛍光イエロートナーだけを用いて通常モードの画像を形成した場合(表10)と比較して、画質が低下しにくくなった。
具体的には、蛍光イエロートナーだけを用いて通常モードの画像を形成した場合(表10)には、9時間が経過するまでは良好な画質が得られたが、9時間を経過すると良好な画質が得られなかった。これに対して、耐光性UPモード1の画像を形成した場合(表11)には、24時間が経過するまで良好な画質が得られると共に、耐光性UPモード2の画像を形成した場合(表12)には、30時間が経過しても良好な画質が得られた。この結果は、耐光性UPモードの画像の画質が通常モードの画像の画質よりも低下しにくくなることを表している。
この他、表13〜表18に示したように、蛍光マゼンタトナーおよびマゼンタトナーを用いて耐光性UPモードの画像を形成した場合においても、蛍光イエロートナーおよびイエロートナーを用いて耐光性UPモードの画像を形成した場合(表7〜表12)と同様の結果が得られた。
具体的には、表13〜表15に示したように、蛍光マゼンタトナーおよびマゼンタトナーを用いて耐光性UPモードの画像を形成した場合(表14および表15)には、蛍光マゼンタトナーだけを用いて通常モードの画像を形成した場合(表13)と比較して、残存率が大きくなった。
また、表16〜表18に示したように、蛍光マゼンタトナーおよびマゼンタトナーを用いて耐光性UPモードの画像を形成した場合(表17および表18)には、蛍光マゼンタトナーだけを用いて通常モードの画像を形成した場合(表16)と比較して、画質が低下しにくくなった。
特に、耐光性UPモードの画像を形成した場合には、非発光性画像および発光性画像が互いに重ねられているにもかかわらず、色ずれなどに起因する画質の低下はほとんど確認されなかった。
これらのことから、通常モードの画像を形成した場合には、時間の経過に応じて画像が退色しやすいと共に、画質が低下しやすい傾向にある。これに対して、耐光性UPモードの画像を形成した場合には、時間が経過しても画像が退色しにくいと共に、画質が十分に保持される傾向にある。
表1〜表18に示した結果から、画像データに基づいて形成された静電潜像に非発光性トナーを付着させると共に、その画像データに基づいて形成された静電潜像に発光性トナーを付着させたのち、その非発光性トナーおよび発光性トナーを転写および定着させることにより、媒体の表面に非発光性画像および発光性画像が互いに重なるように形成される。これにより、画像が退色しにくくなると共に、その画像の画質が保持されやすくなるため、高品質な画像が得られた。
以上、一実施形態を挙げながら本発明を説明したが、本発明は上記した一実施形態において説明した態様に限定されず、種々の変形が可能である。
具体的には、例えば、本発明の一実施形態の画像形成装置の画像形成方式は、中間転写ベルトを用いた中間転写方式に限られず、他の画像形成方式でもよい。他の画像形成方式は、例えば、中間転写ベルトを用いない画像形成方式などである。中間転写ベルトを用いない画像形成方式では、潜像に付着されたトナーが媒体に対して中間転写ベルトを介して間接的に転写されず、その潜像に付着されたトナーが媒体に対して直接的に転写される。
また、例えば、本発明の一実施形態の画像形成装置は、プリンタに限られず、複写機、ファクシミリおよび複合機などでもよい。