JP6724666B2 - 画像形成装置、及び画像形成プログラム - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置、及び画像形成プログラムに関する。

特許文献１には、記録材上の画像をニップ部にて加熱する加熱回転体と、前記加熱回転体を摺擦することによりその表面性を回復させる摺擦材を備えた摺擦部材と、を有する画像加熱装置において、前記加熱回転体への前記摺擦部材の荷重をＰ［Ｎ］、前記加熱回転体の周速をＶ［ｍｍ／ｓｅｃ］、前記摺擦部材の周速をｖ［ｍｍ／ｓｅｃ］、前記加熱回転体の微小硬度をＨ［ＧＰａ］、前記摺擦材の半頂角をθ［°］としたとき、７×１０^-3≦（Ｐ／πＨｔａｎθ）・（｜Ｖ−ｖ｜／Ｖ）≦６８×１０^-3を満たすことを特徴とする画像加熱装置が開示されている。

特開２００８−４０３６３号公報

近年、カラー画像を形成する画像形成装置において、従来から用いられているイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）といった有彩色のいわゆるプロセスカラーと呼ばれるトナー（現像剤ともいう）の他に、例えば白、金、銀、及び透明色といった特色トナーが用いられることがある。

プロセスカラーのトナーがユーザの指定した画像（ユーザ画像）を形成するのに対して、特色トナーは、ユーザ画像の下地又は被覆、或いは、プロセスカラーのトナーでは実現が困難な色を有する画像の形成等に用いられる。

また、特色トナーは、ユーザ画像に金属光沢感を与える用途に使用される場合があり、この場合、例えば金、又は銀といった金属顔料が含まれる特色トナーが用いられる。

金属顔料を含む特色トナーは、金属顔料を含まないプロセスカラーのトナーに比べて粒子が大きく、且つ、扁平形状となっている場合が多い。したがって、金属顔料を含む特色トナーを用いた場合、プロセスカラーのトナーに比べて、ユーザ画像に対応したトナーを記録媒体に定着させる定着器のトナーに接触する部位に傷が付きやすくなり、記録媒体上の画像の品質が劣化することがある。

本発明は、扁平形状である金属顔料を含むトナーを用いて画像を連続して形成する場合と比較して、塑性変形により生じている傷を解消する。

上記目的を達成するために、請求項１記載の画像形成装置は、扁平形状である金属顔料を含む現像剤を用いた画像が形成された第１の記録媒体を搬送する搬送手段と、前記画像を前記第１の記録媒体に定着させる定着手段と、前記定着手段によって前記画像を前記第１の記録媒体に定着させる定着頻度が、前記画像の品質が低下し始めるとみなすことができる予め定めた条件を満たした場合に、前記第１の記録媒体の代わりに、前記画像が形成されていない第２の記録媒体を前記定着手段に搬送するように前記搬送手段を制御する制御手段と、を備える。

請求項２記載の発明は、前記制御手段は、前記定着手段で前記第１の記録媒体に定着した前記画像の定着回数が、前記画像の品質が低下し始めるとみなせる予め定めた回数以上となった場合に、前記第１の記録媒体の代わりに、前記画像が形成されていない第２の記録媒体を前記定着手段に搬送するように前記搬送手段を制御する。

請求項３記載の発明は、前記制御手段は、前記画像の定着回数が前記予め定めた回数以上となった場合で、且つ、前記定着手段で前記第１の記録媒体に定着した前記画像の累積面積が、前記画像の品質が低下し始めるとみなせる予め定めた面積以上の場合に、前記画像が形成されていない第２の記録媒体を前記定着手段に搬送するように前記搬送手段を制御する。

請求項４記載の発明は、前記制御手段は、前記第１の記録媒体における前記画像の面積が大きくなるに従って、前記予め定めた回数を小さく設定する。

請求項５記載の発明は、前記制御手段は、前記定着手段で前記第１の記録媒体に定着した前記画像の累積面積が、前記画像の品質が低下し始めるとみなせる予め定めた面積以上となった場合に、前記第１の記録媒体の代わりに、前記画像が形成されていない第２の記録媒体を前記定着手段に搬送するように前記搬送手段を制御する。

請求項６記載の発明は、前記制御手段は、前記画像の累積面積を、前記第１の記録媒体の搬送方向に沿った前記第１の記録媒体の長さに対する、前記第１の記録媒体の搬送方向に沿った前記画像の長さによって表される面積率の累積値として表し、前記面積率の累積値が、前記画像の品質が低下し始めるとみなせる予め定めた面積率以上となった場合に、前記第１の記録媒体の代わりに、前記画像が形成されていない第２の記録媒体を前記定着手段に搬送するように前記搬送手段を制御する。

請求項７記載の発明は、前記制御手段は、少なくとも１回前記定着手段に搬送された前記第２の記録媒体に、前記現像剤を用いた画像が形成されるように前記搬送手段を制御する。

請求項８記載の発明は、前記現像剤の色が、金色、銀色、又は白色である。

請求項９記載の画像形成プログラムは、コンピュータを、請求項１〜請求項８の何れか１項に記載された画像形成装置の制御手段として機能させる。

請求項１及び請求項９記載の発明によれば、扁平形状である金属顔料を含むトナーを用いて画像を連続して形成する場合と比較して、塑性変形により生じている傷を解消することができる。

請求項２記載の発明によれば、記録媒体への画像の定着回数を計測することなく、金属顔料を含むトナーを用いて画像を連続して形成する場合と比較して、使用頻度に応じた頻度で第２の記録媒体を定着手段に搬送することができる。

請求項３記載の発明によれば、記録媒体への画像の定着回数が予め定めた回数以上になる度に、画像が形成されていない第２の記録媒体を定着手段に搬送する場合と比較して、単位時間あたりの画像形成枚数を増加させることができる。

請求項４記載の発明によれば、第２の記録媒体を定着手段に搬送するか否かの基準値となる予め定めた回数を固定値にする場合と比較して、塑性変形により生じている傷の度合いに応じた頻度で第２の記録媒体を定着手段に搬送することができる。

請求項５記載の発明によれば、記録媒体に定着させた画像の累積面積を計測することなく、金属顔料を含むトナーを用いて画像を連続して形成する場合と比較して、塑性変形により生じている傷の度合いに応じた頻度で第２の記録媒体を定着手段に搬送することができる。

請求項６記載の発明によれば、記録媒体の搬送方向と交差する方向に沿った記録媒体の長さに対する、記録媒体の搬送方向と交差する方向に沿った画像の長さの割合に応じて、画像が形成されていない第２の記録媒体を定着手段に搬送する場合と比較して、塑性変形により生じている傷の度合いに応じた頻度で第２の記録媒体を定着手段に搬送することができる。

請求項７記載の発明によれば、第２の記録媒体に画像を形成せずに第２の記録媒体を排出する場合と比較して、画像形成に要する記録媒体の枚数を減少させることができる。

請求項８記載の発明によれば、プロセスカラーのトナーで画像を形成する場合と比較して、表現される色域を広げることができる。

画像形成装置の要部構成例を表す概略側面図である。 金属顔料を含むトナー画像を定着する前の定着器の定着ニップ部における状態例を説明する模式図である。 金属顔料を含むトナー画像を定着した後の定着器の定着ニップ部における状態例を説明する模式図である。 画像形成装置の電気系統の要部構成例を示す図である。 画像形成処理の流れの一例を示すフローチャートである。 面積率の説明に供する模式図である。

以下、図面を参照して、本開示の技術を実施するための形態例を詳細に説明する。なお、作用又は機能が同じ働きを担う構成要素及び処理には、全図面を通して同じ符合を付与し、重複する説明を省略する。

色の表示に関して、黄色を“Ｙ”、マゼンタ色を“Ｍ”、シアン色を“Ｃ”、黒色を“Ｋ”、白色を“Ｗ”、金色及び銀色等のよう金属光沢感を有するメタリック色を“Ｓｉ”、透明色を“ＣＬ”で表す。

また、各部材又は画像を色毎に区別して説明する必要がある場合には、名称又は符号の末尾に各色に対応する色符号（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、Ｗ、Ｓｉ、ＣＬ）を付して区別する。一方、各部材又は画像を色毎に区別せずにまとめて説明する場合には、名称又は符号の末尾に付加する色符号を省略する。

図１に、開示の技術に係る電子写真方式を用いた画像形成装置１０の要部構成を表す概略側面図の一例を示す。画像形成装置１０には、例えば図示しない通信回線を介して画像データを受信し、受信した画像データに基づいた画像（ユーザ画像）を用紙等の記録媒体に形成する画像形成機能が搭載されている。

画像形成装置１０は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、Ｓｉ、及びＣＬの色毎に、図中矢印Ａの方向に回転する６つの感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ、１Ｓｉ、及び１ＣＬと、帯電バイアスを供給することにより各感光体１の表面を帯電する帯電器２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、２Ｓｉ、及び２ＣＬを備える。

また、画像形成装置１０は、帯電された感光体１表面を各色の画像情報に基づいて変調された光で露光し、感光体１上に静電潜像を形成するレーザ出力部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、３Ｓｉ、及び３ＣＬと、各色の現像剤（トナー）を保持する現像ロール３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋ、３４Ｓｉ、及び３４ＣＬを各々備える。

また、画像形成装置１０は、図示しない現像バイアス用電源によって各色の現像ロール３４に現像バイアスを供給することにより、感光体１上の静電潜像を各色トナーで現像して感光体１上にトナー画像を形成する現像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ、４Ｓｉ、及び４ＣＬと、感光体１上の各色トナー画像を中間転写ベルト６に転写する一次転写器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ、５Ｓｉ、及び５ＣＬを備える。

更に、画像形成装置１０は、記録媒体の一例である用紙Ｐを収納する用紙収容部Ｔと、中間転写ベルト６上のトナー画像を用紙Ｐに転写する二次転写器７と、用紙Ｐに転写されたトナー画像を用紙Ｐに定着させる定着器９と、二次転写器７でトナー画像を用紙Ｐに転写した後、中間転写ベルト６表面に残留するトナーを除去するベルトクリーナー８を備える。

図１の画像形成装置１０の例では複数の用紙収容部Ｔを備えており、各々の用紙収容部Ｔには記録媒体が収容される。具体的には、例えばＡ４及びＡ３というように、大きさが異なる用紙Ｐがそれぞれ収容されている。しかし、用紙収容部Ｔに収容される用紙Ｐはこれに限らず、例えばコート紙と非コート紙のように、材質の異なる用紙Ｐをそれぞれの用紙収容部Ｔに収容してもよい。また、画像形成装置１０において用紙収容部Ｔが複数ある必要はなく、１つであってもよい。

記録媒体は表面にトナーが定着してユーザ画像が形成されるものであればどのようなものであってもよく、例えばオーバーヘッドプロジェクタ(Overhead projector：OHP)フィルムに代表される紙以外の素材を用いたシートであってもよい。

更に、画像形成装置１０は、各感光体１の表面をクリーニングする図示しないクリーナーと、各感光体１表面の残留電荷を除去する図示しない除電器を備える。

なお、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、Ｓｉ、及びＣＬ毎の感光体１、帯電器２、レーザ出力部３、及び現像器４は、互いに連携して中間転写ベルト６にトナー画像を形成する画像形成部１５の一例である。

以降では、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色をまとめて「プロセスカラー」という場合がある。また、Ｓｉ色のトナーは、ユーザ画像の色及び形状を生成するプロセスカラーのトナーとは異なり、例えばユーザ画像に金属光沢感を与える用途に用いられる特色トナーである。したがって、プロセスカラーのトナーが有機顔料を含むのに対して、Ｓｉ色のトナーには金属顔料が含まれる。

金属顔料を含むトナーには、金色又は銀色を表すＳｉ色の他、例えば白色（Ｗ）のトナーが含まれる。Ｗ色のトナーは、例えばプロセスカラーのトナーで形成されたトナー画像の下地として、当該トナー画像の視認性を高める用途に用いられる特色トナーの一例である。以降では、Ｓｉ色のトナーを、金属顔料を含むトナーの代表例として説明を進めるが、Ｓｉ色のトナーの代わりにＷ色のトナーを用いてもよい。

一方、ＣＬ色のトナーは、プロセスカラーのトナーで形成されたトナー画像を被覆する用途に用いられる特色トナーの一例である。ＣＬ色のトナーは、用紙Ｐ上でプロセスカラーのトナー画像より上に配置されるため、下層に位置するプロセスカラーのトナー画像が視認できる程度の透明度を有する。したがって、ＣＬ色のトナーに金属顔料は含まれない。

次に、図１に示した画像形成装置１０における画像形成動作について説明する。

まず、例えば、図示しない通信回線を介して図示しないパーソナルコンピュータ等の端末装置から画像形成対象であるユーザ画像に対応した画像データが画像形成装置１０へ出力される。

画像形成装置１０にユーザ画像が入力されると、画像形成装置１０は帯電器２に帯電バイアスを供給し、感光体１の表面を負極に帯電する。

一方、ユーザ画像は、画像形成装置１０の制御部６０に入力される。制御部６０は、ユーザ画像をそれぞれプロセスカラー、Ｓｉ色、及びＣＬ各色の画像データに分解した後、各色の画像データに基づいた変調信号を、対応する色のレーザ出力部３に出力する。レーザ出力部３は、入力された変調信号に従って変調されたレーザ光線１１を出力する。

この変調されたレーザ光線１１は、それぞれ感光体１の表面に照射される。感光体１表面は帯電器２により負極に帯電した状態にあるが、感光体１表面にそれぞれレーザ光線１１が照射されると、レーザ光線１１が照射された部分の電荷が消滅して、感光体１上には各色の画像データに対応した静電潜像が各々形成される。

更に、各色現像器４には、それぞれＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、Ｓｉ、及びＣＬに着色され、負極に帯電したトナー、及び各トナーを感光体１表面に付着する現像ロール３４が備えられている。

感光体１上に形成された静電潜像が現像器４に到達すると、図示しない現像バイアス用電源によって現像器４内の現像ロール３４に現像バイアスが供給される。すると、現像ロール３４の各々の周面に保持された各色のトナーが、それぞれ対応する色の感光体１の静電潜像に付着し、感光体１の各々に各色に対応したトナー画像が形成される。

更に、図示しないモータによりロール１２Ａ、１２Ｄ、１２Ｅ、及び二次転写器７のバックアップロール７Ａが回転することによって、中間転写ベルト６が矢印１４の方向に搬送され、一次転写器５と感光体１により形成される一次転写ニップ部の各々で中間転写ベルト６が感光体１に押し当てられる。この際、図示しない一次転写バイアス電源から一次転写器５に一次転写バイアスが供給され、感光体１に形成された各色のトナー画像が中間転写ベルト６に転写される（一次転写）。

中間転写ベルト６にトナー画像を転写した感光体１は、図示しないクリーナーにより表面に付着した残留トナー等の付着物が除去され、図示しない除電器により残留電荷が除去される。

一方、二次転写器７は中間転写ベルト６を張架するバックアップロール７Ａと二次転写ロール７Ｂを含んで構成され、二次転写ロール７Ｂは中間転写ベルト６に接触して、中間転写ベルト６の搬送に追従して回転する。

また、図示しないモータにより、給紙ロール１３及び用紙搬送ロール１７が回転することで、用紙収容部Ｔ内の用紙Ｐが用紙搬送路２４を通って、二次転写器７のバックアップロール７Ａと二次転写ロール７Ｂとによって形成される二次転写ニップ部に搬送される。なお、何れの用紙収容部Ｔから用紙Ｐが給紙されるかは、制御部６０による給紙ロール１３の駆動制御によって決定される。制御部６０は、用紙Ｐを給紙する方の用紙収容部Ｔに対応する給紙ロール１３を回転駆動させることで、一方の用紙収容部Ｔから用紙Ｐを取り出し、用紙搬送路２４に搬送する。

そして、二次転写ニップ部において、矢印２２で示した用紙Ｐの搬送方向（用紙搬送方向）に搬送されてきた用紙Ｐが、ユーザ画像に対応したトナー画像が形成されている中間転写ベルト６の面と対向した状態で中間転写ベルト６に押し当てられる際に、二次転写バイアス電源から二次転写ロール７Ｂに二次転写バイアスが供給され、中間転写ベルト６に形成されたトナー画像が用紙Ｐに転写される（二次転写）。なお、二次転写器７で金属顔料を含むトナー画像が転写された用紙Ｐは、第１の記録媒体の一例である。

用紙Ｐにトナー画像を転写した後の中間転写ベルト６は、ベルトクリーナー８により表面に付着した残留トナー等の付着物が除去される。

一方、トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着手段の一例である定着器９により加熱及び加圧され、用紙Ｐにトナー画像が定着する。

定着器９は、加熱ロール９１、加圧ロール９２、駆動ロール９３、外部加熱ロール９４、補助ロール９５、及び定着ベルト９６を含む。定着ベルト９６は、加熱ロール９１及び駆動ロール９３の周囲に架け渡され、例えば駆動ロール９３の回転に追従して矢印９７の方向に回転する平ベルトの一例である。

加熱ロール９１は内部に発熱体を有し、発熱体から発せられる熱で加熱ロール９１に接触しながら回転する定着ベルト９６を加熱する。加熱ロール９１における定着ベルト９６の加熱方法に制限はなく、例えば加熱ロール９１の内部に赤外線ヒータを設け、赤外線ヒータの発熱で定着ベルト９６を加熱してもよい。また、加熱ロール９１の内部に磁界を発生させる励磁コイルを設け、励磁コイルから発せられる磁界の変動によって、加熱ロール９１の表面に配置される感温磁性合金に誘導電流を発生させて発熱を促し、定着ベルト９６を加熱してもよい。

駆動ロール９３は、図示しないモータによって回転駆動し、周囲に架け渡された定着ベルト９６との摩擦力を利用して、定着ベルト９６を矢印９７の方向に回転させる。この際、定着ベルト９６に接触して回転する補助ロール９５及び外部加熱ロール９４を、定着ベルト９６を押し付ける位置に配置することで、定着ベルト９６に更に張力を加え、定着ベルト９６が駆動ロール９３の回転に追従して円滑に回転するようにしている。

また、外部加熱ロール９４は、加熱ロール９１と同じく内部に発熱体を備え、加熱ロール９１で加熱される定着ベルト９６の面とは反対側の面から定着ベルト９６の加熱を行う。このようにすることで、トナー画像の定着時に用紙Ｐ等に奪われる熱量を補給し、定着ベルト９６の温度をトナー画像の定着に適した予め定めた範囲内の温度に保つ。

加圧ロール９２は、加熱ロール９１と対向する位置に配置され、加圧ロール９２と加熱ロール９１とによって形成される定着ニップ部において、トナー画像が転写された用紙Ｐ及び定着ベルト９６を挟み込みながら用紙Ｐを搬送する。

定着ニップ部では、トナー画像が転写された用紙Ｐに、加熱ロール９１で加熱された定着ベルト９６が押し付けられ、且つ、定着ベルト９６の熱によってトナー画像の乾燥が促進されることによって、用紙Ｐにトナー画像が定着する。

なお、加圧しながら用紙Ｐにトナー画像を定着するものであれば、定着手段の構成に制限はない。例えば定着器９は、加熱ロール９１の周囲に定着ベルト９６を取り付ける形態であってもよい。この場合、駆動ロール９３、外部加熱ロール９４、及び補助ロール９５は不要となる。

定着器９を通過した用紙Ｐにおける用紙搬送方向下流側の一端が搬送路弁２０に到達すると、搬送路弁２０の端２０Ａの位置によって用紙Ｐの搬送先が選択される。

搬送路弁２０は用紙搬送路２４の分岐点に配置される。搬送路弁２０は、搬送路弁２０の一方の端２０Ｂが例えば画像形成装置１０に固定され、端２０Ｂを中心にして端２０Ａを予め定めた範囲内で図１の上下方向に移動することで、用紙Ｐの搬送先を振り分ける。

搬送路弁２０の端２０Ａが図１の上方向に移動している場合、画像形成装置１０の外部に設けられた排出棚Ｑへ用紙Ｐを搬送する用紙搬送路２４Ａが閉じられるため、用紙Ｐは用紙搬送路２４Ｂに搬送され、貯留ロール１６の回転に伴い貯留棚Ｒに貯留される。

一方、搬送路弁２０の端２０Ａが図１の下方向に移動している場合、貯留棚Ｒに用紙Ｐを搬送する用紙搬送路２４Ｂが閉じられるため、用紙Ｐは用紙搬送路２４Ａに搬送され、排出棚Ｑに排出される。

このように、用紙搬送路２４Ａ、２４Ｂは用紙搬送路２４の一区間であり、用紙搬送路２４に含まれる。

制御部６０は、定着器９によってトナー画像が定着された用紙Ｐが用紙搬送路２４を搬送する場合には、図１の下方向に搬送路弁２０の端２０Ａを移動して、用紙Ｐを排出棚Ｑに排出するように制御する。また、制御部６０は、トナー画像が何れの画像形成面にも形成されていない白紙の用紙Ｐを搬送する場合には、図１の上方向に搬送路弁２０の端２０Ａを移動して、白紙の用紙Ｐを貯留棚Ｒに貯留するように制御する。

なお、用紙Ｐの両面にユーザ画像を形成する両面印刷の場合にも、用紙Ｐを反転させるために用紙Ｐを貯留棚Ｒに貯留する場合があるが、開示の技術を簡潔に説明するため、以降では、用紙Ｐの片面にユーザ画像を形成する片面印刷の場合を例にして説明を行う。

貯留棚Ｒに貯留された白紙の用紙Ｐは、例えば用紙収容部Ｔに収容される用紙Ｐの代わりに、二次転写器７でトナー画像を転写する場合の用紙Ｐとして用いられるが、貯留棚Ｒに貯留された用紙Ｐの搬送タイミング等の詳細については後ほど説明を行う。

以上により、ユーザ画像が用紙Ｐに形成されて、画像形成動作が終了する。なお、図１に示した画像形成装置１０の構成は一例であり、例えばＣＬ色のトナー画像を形成する画像形成部１５ＣＬが存在しない構成であってもよい。また、Ｓｉ色のトナー画像を形成する画像形成部１５Ｓｉの代わりに、Ｗ色のトナー画像を形成する画像形成部１５Ｗを設ける構成や、画像形成部１５Ｓｉと画像形成部１５Ｗとを共に設ける構成であってもよい。

図２は、画像形成装置１０の定着器９でトナー画像を用紙Ｐに定着させる場合の、定着ニップ部における定着ベルト９６とトナー画像に含まれるトナー粒子２１の状況を示した模式図である。

図２に示すように、定着ベルト９６は、例えばシリコーンゴム等で形成された弾性層１８の用紙Ｐと接触する側の表面に、弾性層１８よりトナー粒子２１が付着しにくいＰＦＡ等のフッ素樹脂で形成された離型層１９を重ね合わせた層構造を有する。これは、用紙Ｐ上のトナー粒子２１が定着ニップ部に加えられる圧力によって用紙Ｐから剥離して、定着ベルト９６に付着しにくいようにするためである。

ここで、トナー粒子２１が金属顔料を含むトナーのトナー粒子、例えばＳｉ色のトナー粒子である場合について説明する。Ｓｉ色のトナー粒子は金属顔料を含むため、金属顔料を含まないプロセスカラーのトナー粒子に比べて平均粒径が大きく、且つ、硬度が高い。また、Ｓｉ色のトナー粒子は扁平形状に形成され、トナー粒子の扁平面と用紙Ｐの画像形成面とが互いに向き合うように配置されることで、金属光沢感を表現する。なお、上述したＳｉ色のトナー粒子の特徴は、Ｓｉ色以外の他の金属顔料を含む色のトナーにも見られる特徴である。

例えば図２に示すように、扁平形状をしたＳｉ色のトナー粒子の扁平面が、用紙Ｐの画像形成面と交差するような状態、すなわちトナー粒子が隆起している状態で、Ｓｉ色のトナー粒子が用紙Ｐに転写されている場合には、定着器９で用紙Ｐにトナー画像の定着を繰り返し行うことで、図３のように、定着器９による加圧によってトナー粒子の側面等の鋭角部が離型層１９に押し付けられるため、離型層１９が変形し、離型層１９に凹凸が生じることがある。

離型層１９に凹凸が生じた場合、Ｓｉ色のトナーを加圧定着する際にトナー画像部表面に均一な力がかからず、定着ベルト９６上の凹凸が生じた箇所とそうでない箇所で、金属光沢感に差が生じることがある。また、同様に定着ベルト離型層１９に凹凸が生じた状態でカラートナーを加圧定着すると、画像表面の光沢感に差が生じることがある。

従って、以降では、金属顔料を含むトナー画像を用紙Ｐに定着させる場合に、塑性変形により生じている離型層１９の傷を解消する画像形成装置１０について説明する。なお、ここでは、離型層１９の変形によって生じる離型層１９の凹凸を、「離型層１９の傷」と表現する場合がある。

なお、一次転写器５の一次転写ニップ部でも金属顔料を含むトナー粒子が中間転写ベルト６に押し付けられる場合があり、また、二次転写器７の二次転写ニップ部でも金属顔料を含むトナー粒子が用紙Ｐに押し付けられる場合がある。

しかし、一次転写ニップ部及び二次転写ニップ部における圧力は、定着ニップ部の圧力の約１／５から約１／１０程度と低い。また、金属顔料を含むトナーの周囲には樹脂がコーティングされている場合が多いが、当該樹脂は、例えば加圧又は加熱が繰り返されるに従って変形していく。したがって、一次転写ニップ部及び二次転写ニップ部における金属顔料を含むトナーの周囲には、定着ニップ部における金属顔料を含むトナーに比べて、樹脂がより均一にコーティングされていることが多い。

したがって、一次転写ニップ部及び二次転写ニップ部では、金属顔料を含むトナーの周囲に付着する樹脂が緩衝材となり、定着ベルト９６と比較して感光体１、中間転写ベルト６、及び二次転写ロール７Ｂには傷がつきにくくなる。すなわち、金属顔料を含むトナーに圧力をかけることで感光体１、中間転写ベルト６、及び二次転写ロール７Ｂに生じる傷は、定着ベルト９６に生じる傷と比較して画像の品質に影響を与えにくいといえる。

次に、図４を参照して、開示の技術に係る画像形成装置１０の電気系統の要部構成について説明する。

開示の技術に係る画像形成装置１０は、画像形成装置１０の動作を制御する制御部６０にＣＰＵ(Central Processing Unit)３０を備える。また、画像形成装置１０は、各種プログラムや各種パラメータ等が予め記憶されたＲＯＭ(Read Only Memory)３１、及びＣＰＵ３０による各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられるＲＡＭ(Random Access Memory)３２を備える。

ＣＰＵ３０、ＲＯＭ３１、及びＲＡＭ３２は、画像形成装置１０のバス３５で互いに接続される。バス３５には、各色に対応した各々の画像形成部１５、中間転写ベルト６を搬送する各種ロールを回転駆動する中間転写ベルト搬送モータ群３３、用紙Ｐを用紙搬送路２４上に搬送する各種ロールを回転駆動する用紙搬送モータ群３４が接続される。更に、バス３５には、各色に対応した各々の一次転写器５、並びに、二次転写器７、定着器９、及び搬送路弁２０が接続される。

中間転写ベルト搬送モータ群３３には、例えばロール１２Ａ、１２Ｄ、及び１２Ｅを各々回転駆動する図示しないモータが含まれる。また、用紙搬送モータ群３４には、給紙ロール１３、用紙搬送ロール１７、及び貯留ロール１６を各々回転駆動する図示しないモータが含まれる。

ここで、用紙搬送モータ群３４及び搬送路弁２０は、用紙Ｐを搬送する搬送手段の一例である。

なお、バス３５に接続されるＣＰＵ３０の制御対象物は図４の制御対象物に限られない。例えば図示しない通信回線と接続する通信デバイス、ユーザの指示を受け付ける入力デバイス、及び画像形成装置１０の動作状態等を通知する出力デバイスをバス３５に接続してもよい。また、制御部６０は開示の技術に係る制御手段の一例であり、例えばコンピュータが用いられる。

次に、図５を参照して、画像形成装置１０の作用について説明する。図５は、例えば用紙Ｐ上に形成されたトナー画像を定着器９で定着した後に、ＣＰＵ３０によって実行される画像形成プログラムによる画像形成処理の流れの一例を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１０において、ＣＰＵ３０は、定着器９で用紙Ｐに定着させたトナー画像に、金属顔料を含むトナー（図１の例ではＳｉ色のトナー）が含まれるか否かを判定する。トナー画像にＳｉ色のトナーが含まれるか否かは、例えば、ＣＰＵ３０でユーザから受け付けたユーザ画像をそれぞれプロセスカラー、Ｓｉ、及びＣＬ各色の画像データに分解した結果から判断される。

ステップＳ１０の判定処理が否定判定の場合、すなわち、例えばトナー画像がＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ、及びＣＬ色の少なくとも１つのトナーによって形成されており、Ｓｉ色のトナーが含まれない場合には、図５に示す画像形成処理を終了する。そして、再びトナー画像を用紙Ｐに形成し、定着器９でトナー画像を用紙Ｐに定着した場合に、図５に示す画像形成処理を実行する。

上述したように、金属顔料が含まれないトナーの場合、金属顔料を含むトナーに比べて平均粒径が小さく、且つ、硬度が低い。また、金属顔料が含まれないトナーの形状は球形となるように形成されている。

したがって、金属顔料が含まれないトナーを用紙Ｐに定着する場合には、金属顔料を含むトナーを用紙Ｐに定着する場合と比較して定着ベルト９６の離型層１９に傷が付きにくいため、離型層１９の傷を考慮した特定の処理を実施しなくてよい。

一方、ステップＳ１０の判定処理が肯定判定の場合、すなわち、トナー画像にＳｉ色のトナーが含まれる場合には、ステップＳ２０に移行する。

ステップＳ２０において、ＣＰＵ３０は、累積画像形成カウンタを１つ増加する。累積画像形成カウンタは、定着器９でＳｉ色のトナーが含まれるトナー画像を用紙Ｐに定着した定着回数を表す変数であり、ＲＡＭ３２の予め定めた領域に記憶される。

ステップＳ３０において、ＣＰＵ３０は、Ｓｉ色のトナーで形成されたトナー画像の面積を取得し、Ｓｉ色のトナーで形成されたトナー画像の累積面積（以降、単に「累積面積」という）を算出する。そして、ＣＰＵ３０は、算出した累積面積を、例えばＲＡＭ３２の予め定めた領域に記憶する。

Ｓｉ色のトナーで形成されたトナー画像の面積は、例えば、ユーザから受け付けたユーザ画像をそれぞれプロセスカラー、Ｓｉ、及びＣＬ各色の画像データに分解した場合のＳｉ色の画像データから取得すればよい。

ステップＳ４０において、ＣＰＵ３０は、ステップＳ２０でＲＡＭ３２に記憶した累積画像形成カウンタを参照し、累積画像形成カウンタが規定回数以上であるか否かを判定する。

規定回数は、定着器９でこれ以上Ｓｉ色のトナーが含まれるトナー画像を用紙Ｐに定着した場合、定着ベルト９６の離型層１９に生じる傷によって、画像の品質が低下し始めると認められる回数に設定される。

したがって、ステップＳ４０の判定処理が肯定判定の場合、すなわち、累積画像形成カウンタが規定回数以上である場合にはステップＳ６０に移行し、後ほど説明する離型層１９の傷を修復する処理を実行する。

一方、ステップＳ４０の判定処理が否定判定の場合、すなわち、累積画像形成カウンタが規定回数未満である場合には、ステップＳ５０に移行する。

なお、当該規定回数は、例えば画像形成装置１０の実機による実験や画像形成装置１０の設計仕様に基づくコンピュータシミュレーション等により求められ、例えばＲＯＭ３１の予め定めた領域に予め記憶されている。

ステップＳ５０において、ＣＰＵ３０は、ステップＳ３０でＲＡＭ３２に記憶した累積面積を参照し、累積面積が規定面積以上であるか否かを判定する。

規定面積は、ステップＳ４０で説明した規定回数と同じく、定着器９でこれ以上Ｓｉ色のトナーが含まれるトナー画像を用紙Ｐに定着した場合、定着ベルト９６の離型層１９に生じる傷によって、画像の品質が低下し始めると認められる面積に設定される。

したがって、ステップＳ５０の判定処理が肯定判定の場合、すなわち、累積面積が規定面積以上である場合にはステップＳ６０に移行し、次に説明する離型層１９の傷を修復する処理を実行する。

一方、ステップＳ５０の判定処理が否定判定の場合、すなわち、累積面積が規定面積未満である場合には、図５に示す画像形成処理を終了する。

ステップＳ５０の判定処理が否定判定の場合、累積画像形成カウンタが規定回数未満で、且つ、累積面積が規定面積未満である状況にある。すなわち、画像の品質が低下したと認められる程度の傷が定着ベルト９６の離型層１９に生じている状況ではないため、離型層１９の傷を考慮した特定の処理を実施しなくてよい。

ステップＳ６０において、ＣＰＵ３０は、離型層１９の傷を修復する処理を実行する。具体的には、ＣＰＵ３０は、用紙Ｐを収納する複数の用紙収容部Ｔのうち、何れかの用紙収容部Ｔから用紙Ｐを取り出して定着器９に搬送するように、用紙搬送モータ群３４を制御する。

この場合、ＣＰＵ３０は、例えば用紙Ｐが二次転写器７の二次転写ニップ部を通過する際に、二次転写バイアス電源から二次転写器７に二次転写バイアスを供給しないように制御する。すなわち、何れの色のトナー画像も転写されていない白紙の用紙Ｐを定着器９の定着ニップ部に搬送する。

定着器９の定着ニップ部で白紙の用紙Ｐに対して圧力が加えられると、定着ベルト９６の離型層１９が白紙の用紙Ｐに押し付けられるため、傷が発生する前の形状に近づくように定着ベルト９６の離型層１９が変形する。すなわち、累積画像形成カウンタが規定回数以上、又は、累積面積が規定面積以上となった場合に、白紙の用紙Ｐを定着器９に搬送することで、定着ベルト９６の離型層１９に生じた傷が修復される。

ＣＰＵ３０は、図１の上方向に搬送路弁２０の端２０Ａを移動させ、定着器９を通過した白紙の用紙Ｐを用紙搬送路２４Ｂに搬送し、貯留棚Ｒに貯留する。

ＣＰＵ３０は、例えば次に用紙Ｐにユーザ画像に対応したトナー画像を形成する際、給紙ロール１３の回転駆動を停止させ、用紙収容部Ｔから用紙Ｐを給紙する代わりに、貯留棚Ｒに貯留された白紙の用紙Ｐが、用紙搬送路２４を図１の矢印２２の方向に搬送されるように、貯留ロール１６を回転駆動させる。

なお、貯留棚Ｒに貯留した白紙の用紙Ｐに画像を形成するタイミングはこれに限られない。例えば、貯留棚Ｒに白紙の用紙Ｐを貯留してからＮ回目（Ｎは正の整数）の画像形成のタイミングで、貯留棚Ｒに貯留した白紙の用紙Ｐを用紙搬送路２４に搬送するようにしてもよい。

ステップＳ７０において、ＣＰＵ３０は、ＲＡＭ３２に記憶される累積画像形成カウンタ及び累積面積をそれぞれ“０”にリセットする。これにより、累積画像形成カウンタが規定回数以上、又は、累積面積が規定面積以上となる度に、白紙の用紙Ｐが定着器９に搬送され、定着ベルト９６の離型層１９に生じた傷が修復されることになる。

なお、定着器９でＳｉ色のトナー画像を用紙Ｐに同じ回数定着した場合であっても、Ｓｉ色のトナー画像の面積が大きいほど、定着ベルト９６の離型層１９に生じる傷の量が増加する傾向が見られる。

したがって、ＣＰＵ３０は、例えばステップＳ４０でＳｉ色のトナー画像の面積を取得した場合、Ｓｉ色のトナー画像の面積が大きくなるに従って、当初の規定回数より小さくなるように規定回数を設定し直してもよい。

反対に、定着器９でＳｉ色のトナー画像を用紙Ｐに同じ回数定着した場合であっても、Ｓｉ色のトナー画像の面積が小さいほど、定着ベルト９６の離型層１９に生じる傷の量が減少する傾向が見られる。

したがって、ＣＰＵ３０は、Ｓｉ色のトナー画像の面積が小さくなるに従って、当初の規定回数より大きくなるように規定回数を設定し直してもよい。

なお、定着回数及び累積面積は、定着器９におけるＳｉ色のトナー画像の定着頻度を表す指標の一例である。

このように開示の技術に係る画像形成装置１０は、金属顔料を含むトナー画像の定着頻度が規定値以上となった場合に、白紙の用紙Ｐを定着器９に搬送することで、定着ベルト９６の表面に生じた傷を解消する。

＜画像形成処理の変形例＞
図５に示した画像形成処理では、ステップＳ３０でＳｉ色のトナー画像の累積面積を算出し、ステップＳ５０で累積面積と規定面積とを比較して、白紙の用紙Ｐを定着器９に搬送するか否かを制御した。

ここで、Ｓｉ色のトナー画像の面積と、定着器９の定着ベルト９６に生じる傷の関係について考えてみると、用紙Ｐに形成されるＳｉ色のトナー画像の用紙搬送方向に沿った長さ（用紙搬送方向長さ）が長いほど、定着器９の定着ニップ部において、Ｓｉ色のトナー粒子が定着ベルト９６に接触する時間が長くなる。したがって、Ｓｉ色のトナー画像の用紙搬送方向長さが長いほど、定着ベルト９６に傷が付きやすくなる傾向が見られる。

そこで、ステップＳ３０において、ＣＰＵ３０は、Ｓｉ色のトナー画像の面積の代わりに、用紙Ｐの用紙搬送方向長さに対するＳｉ色のトナー画像の用紙搬送方向長さの割合（面積率）を累積した値である累積面積率を算出するようにしてもよい。そして、ステップＳ５０において、累積面積率が規定面積率以上となる場合に、ステップＳ６０に移行するようにしてもよい。

図６は、用紙Ｐに形成されるＳｉ色のトナー画像２３の一例を示す図であり、矢印２２の示す方向に向かって用紙Ｐが搬送される。図６において、長さＷ₁が用紙Ｐの用紙搬送方向長さであり、長さＷ₂がＳｉ色のトナー画像２３の用紙搬送方向長さである。すなわち、図６に示したトナー画像２３の面積率は（Ｗ₂／Ｗ₁）によって表される。

なお、規定面積率は、規定回数及び規定面積と同じく、定着器９でこれ以上Ｓｉ色のトナーが含まれるトナー画像を用紙Ｐに定着した場合、定着ベルト９６の離型層１９に生じる傷によって、画像の品質が低下し始めると認められる面積率に設定される。

累積面積率は、定着回数及び累積面積と同じく、定着器９におけるＳｉ色のトナー画像の定着頻度を表す指標の一例である。

以上、実施の形態を用いて開示の技術について説明したが、開示の技術は各実施の形態に記載の範囲には限定されない。開示の技術の要旨を逸脱しない範囲で各実施の形態に多様な変更又は改良を加えることができ、当該変更又は改良を加えた形態も開示の技術の技術的範囲に含まれる。

例えばステップＳ２０及びＳ４０の処理を省略して、定着器９で用紙Ｐに定着させたＳｉ色のトナー画像の定着回数を用いずに、定着器９で用紙Ｐに定着させたＳｉ色のトナー画像の累積面積を用いて、白紙の用紙Ｐを定着器９に搬送するか否か制御するようにしてもよい。

また、例えばステップＳ３０及びＳ５０の処理を省略して、定着器９で用紙Ｐに定着させたＳｉ色のトナー画像の累積面積を用いずに、定着器９で用紙Ｐに定着させたＳｉ色のトナー画像の定着回数を用いて、白紙の用紙Ｐを定着器９に搬送するか否か制御するようにしてもよい。

更に、画像形成装置１０は、貯留棚Ｒに貯留した白紙の用紙Ｐを、以降の画像形成動作でトナー画像が転写される用紙Ｐとして再利用したが、貯留棚Ｒに貯留した白紙の用紙Ｐを、ステップＳ６０の処理で定着器９に搬送する白紙の用紙Ｐとして繰り返し使用し、例えばユーザが指定した部数の画像形成が終了した後に、白紙のまま排出棚Ｑに排出するようにしてもよい。

また、各実施の形態では、一例として制御部６０における画像形成処理をソフトウエアで実現する形態について説明したが、例えば図５に示したフローチャートと同等の処理をハードウエアで処理させるようにしてもよい。この場合、制御部６０における処理をソフトウエアで実現する場合に比べて、処理の高速化が図られる。

また、実施の形態では、画像形成プログラムがＲＯＭ３１にインストールされている形態を説明したが、これに限定されるものではない。開示の技術に係る画像形成プログラムは、コンピュータ読取可能な記録媒体に記録された形態で提供することも可能である。例えば、開示の技術に係る画像形成プログラムは、ＣＤ(Compact Disc)−ＲＯＭ、ＤＶＤ(Digital Versatile)−ＲＯＭまたはＵＳＢ(Universal Serial Bus)メモリ等の可搬型記録媒体に記録された形態で提供することも可能である。また、開示の技術に係る画像形成プログラムは、フラッシュメモリ等の半導体メモリ等に記録された形態で提供することも可能である。

１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ、１Ｓｉ、１ＣＬ）・・・感光体
２（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、２Ｓｉ、２ＣＬ）・・・帯電器
３（３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、３Ｓｉ、３ＣＬ）・・・レーザ出力部
４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ、４Ｓｉ、４ＣＬ）・・・現像器
５（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ、５Ｓｉ、５ＣＬ）・・・一次転写器
６・・・中間転写ベルト
７・・・二次転写器
８・・・ベルトクリーナー
９・・・定着器
１０・・・画像形成装置
１３・・・給紙ロール
１５（１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ、１５Ｓｉ、１５ＣＬ）・・・画像形成部
１９・・・離型層
２０・・・搬送路弁
２４（２４Ａ、２４Ｂ）・・・用紙搬送路
３０・・・ＣＰＵ
３１・・・ＲＯＭ
３２・・・ＲＡＭ
３４（３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋ、３４Ｓｉ、３４ＣＬ）・・・現像ロール
６０・・・制御部
９６・・・定着ベルト
Ｐ・・・用紙

Claims (9)

1. 扁平形状である金属顔料を含む現像剤を用いた画像が形成された第１の記録媒体を搬送する搬送手段と、
   前記画像を前記第１の記録媒体に定着させる定着手段と、
   前記定着手段によって前記画像を前記第１の記録媒体に定着させる定着頻度が、前記画像の品質が低下し始めるとみなすことができる予め定めた条件を満たした場合に、前記第１の記録媒体の代わりに、前記画像が形成されていない第２の記録媒体を前記定着手段に搬送するように前記搬送手段を制御する制御手段と、
   を備えた画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記定着手段で前記第１の記録媒体に定着した前記画像の定着回数が、前記画像の品質が低下し始めるとみなせる予め定めた回数以上となった場合に、前記第１の記録媒体の代わりに、前記画像が形成されていない第２の記録媒体を前記定着手段に搬送するように前記搬送手段を制御する
   請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記画像の定着回数が前記予め定めた回数以上となった場合で、且つ、前記定着手段で前記第１の記録媒体に定着した前記画像の累積面積が、前記画像の品質が低下し始めるとみなせる予め定めた面積以上の場合に、前記画像が形成されていない第２の記録媒体を前記定着手段に搬送するように前記搬送手段を制御する
   請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記第１の記録媒体における前記画像の面積が大きくなるに従って、前記予め定めた回数を小さく設定する
   請求項２又は請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、前記定着手段で前記第１の記録媒体に定着した前記画像の累積面積が、前記画像の品質が低下し始めるとみなせる予め定めた面積以上となった場合に、前記第１の記録媒体の代わりに、前記画像が形成されていない第２の記録媒体を前記定着手段に搬送するように前記搬送手段を制御する
   請求項１記載の画像形成装置。
6. 前記制御手段は、前記画像の累積面積を、前記第１の記録媒体の搬送方向に沿った前記第１の記録媒体の長さに対する、前記第１の記録媒体の搬送方向に沿った前記画像の長さによって表される面積率の累積値として表し、前記面積率の累積値が、前記画像の品質が低下し始めるとみなせる予め定めた面積率以上となった場合に、前記第１の記録媒体の代わりに、前記画像が形成されていない第２の記録媒体を前記定着手段に搬送するように前記搬送手段を制御する
   請求項３〜請求項５の何れか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、少なくとも１回前記定着手段に搬送された前記第２の記録媒体に、前記現像剤を用いた画像が形成されるように前記搬送手段を制御する
   請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記現像剤の色が、金色、銀色、又は白色である
   請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の画像形成装置。
9. コンピュータを、請求項１〜請求項８の何れか１項に記載された画像形成装置の制御手段として機能させるための画像形成プログラム。

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