JP6772656B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
請求項2に記載の発明は、前記第1トナーは、透明トナーを含むことで前記第2トナーよりも反射材の含有比率を下げているものであ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に記載の発明は、前記画像形成手段は、前記第1像を形成する場合、前記第3像を形成する場合に比べて単位面積当たりのトナー量を少なくす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2によれば、透明トナーを用いない場合に比べて、製造コストを削減することが可能になる。
請求項3によれば、第1トナーおよび第2トナーを備えない場合であっても、異なる種類の記録材に画像形成することが可能になる。
図1は、本実施の形態が適用される画像形成装置100をフロント側から眺めた場合の図である。
図1に示す画像形成装置100は、所謂タンデム型の構成を有するものであって、電子写真方式により各色成分のトナー像を形成する複数の画像形成ユニット10(10W1,10Y,10M,10C,10K,10W2)を備えている。すなわち、本実施の形態では、上流側から下流側に順に、イエロー(Y)の画像形成ユニット10Y、マゼンタ(M)の画像形成ユニット10M、シアン(C)の画像形成ユニット10Cおよび黒色(K)の画像形成ユニット10Kが配設され、さらに、最上流側(画像形成ユニット10Yの上流側)に白色(W)の画像形成ユニット10W1が配設され、かつ、最下流側(画像形成ユニット10Kの下流側)に白色(W)の画像形成ユニット10W2が配設されている。なお、イエロー、マゼンタおよびシアンの各色を通常色と称し、それ以外の白色等を特殊色と称することがある。トナー像は像の一例である。
なお、特殊色として、他の色例えば金(G)、銀(S)ないしメタリックの画像形成ユニットを配設する例が考えられる。また、透明トナーの画像形成ユニットを配設する例も考えられる。
付言すると、白トナーの画像形成ユニット10W1,10W2のいずれかの代わりに、他の特殊色の画像形成ユニット、例えば銀トナーの画像形成ユニットを配置する例も考えられる。かかる例の場合、記録材Pの印刷面に銀トナーと白トナーとが重畳するように画像形成し得る。
ここにいう第1白色顔料として具体的には、上記比重の関係を満たせば、特に制限はないが、例えば、無機顔料(例えば、二酸化チタン、硫酸バリウム、酸化亜鉛、チタン酸鉛、チタン酸カリウム、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、ジルコニア、三酸化アンチモン、鉛白、硫化亜鉛、炭酸バリウム等)が挙げられる。また、第2白色顔料として具体的には、上記比重の関係を満たせば、特に制限はないが、例えば、有機顔料(例えば、ポリスチレン樹脂粒子、尿素ホルマリン樹脂粒子、ポリアクリル樹脂粒子、ポリスチレン/アクリル樹脂粒子、ポリスチレン/ブタジエン樹脂粒子、アルキルビスメラミン樹脂粒子等)、異型粒子(扁平状樹脂粒子、微粒子集合体状粒子、赤血球型樹脂粒子、貫通孔型樹脂粒子、中空状粒子)が挙げられる。なお、第1白色顔料及び第2白色顔料は、共に結着樹脂よりも比重が大きいことが好ましい。
白色トナー画像(その定着画像)では、使用される白色顔料が一般的には無機系の材料(例えば酸化チタンや酸化亜鉛、硫化亜鉛等)等が用いられている。
また、画像形成装置100は、ユーザからの操作入力の受付やユーザに対する各種情報の表示を行うユーザインターフェース(UI)部を含んで構成されている。
中間転写ベルト20および二次転写装置30は画像形成手段の一例である。
また、本実施の形態では、二次転写装置30により記録材P上に二次転写された画像を記録材Pに定着させる定着装置50が設けられている。さらに、二次転写装置30と定着装置50との間には、二次転写装置30を通過した記録材Pを定着装置50へ搬送する搬送装置42が設けられている。
定着装置50は定着手段の一例である。
トナー貯蔵容器17W1はカートリッジの一例であり、ここにいうカートリッジは、トナーカートリッジを含む概念であり、プロセスカートリッジを含む概念である。また、トナー貯蔵容器17W1の白トナーは、第1像の形成に用いるトナーの一例であり、トナー貯蔵容器17W2の白トナーは、他のトナーの一例である。
かかるカートリッジとしては、各画像形成ユニット10W1,10Y,10M,10C,10K,10W2の少なくともトナー貯蔵容器17W1,17Y,17M,17C,17K,17W2を含む構成である。
すなわち、カートリッジの一例であるトナーカートリッジとして、トナー貯蔵容器17を交換単位とする場合を挙げることができる。また、それよりも大きい交換単位とする場合、すなわち現像装置14、トナー貯蔵容器17および、トナー貯蔵容器17と現像装置14とを互いに接続するトナー搬送路を交換単位とする場合を挙げることができる。
また、カートリッジの一例であるプロセスカートリッジとして、現像装置14、トナー貯蔵容器17、トナー搬送路、さらに感光体ドラム11を含む構成を一体化し、交換単位とする場合を挙げることができる。また、感光体ドラム11のほか帯電装置12および/またはドラム清掃装置16を一体化して交換単位とする場合を挙げることもできる。
かかる部分交換の場合、誤装着を防止するために、例えば画像形成ユニット10W1のカートリッジが画像形成ユニット10W2に装着できないようにし、また、画像形成ユニット10W2のカートリッジが画像形成ユニット10W1に装着できないようにする構成を採用する。例えば、各画像形成ユニット10W1,10W2におけるカートリッジの受け入れ部の形状を互いに変えることで実現する例が考えられる。
なお、中間転写ベルト20を挟んでロール部材21と対向する位置には、中間転写ベルト20上の残留トナーを除去するベルト清掃装置27が設けられている。
図2に示すように、本実施の形態では、定着装置50は、光束ないしレーザ光Bmを透過可能な透明材料にて円柱状に構成される回転可能な透明ロッド51と、接触域が形成されるように透明ロッド51に対向して設けられ、透明ロッド51と協働して記録材Pを移動搬送する対向ロール52と、を備えている。
また、定着装置50は、画像が転写される記録材Pの領域全幅にわたる線状領域(狭い集光幅)に集光するレーザ光Bmを透明ロッド51に入射する集光装置(線状集光装置)53を備えている。
定着装置50は、集光装置53からの線状領域に集光されたレーザ光Bmで記録材Pのトナーを直接加熱し、溶着定着するレーザ定着装置である。なお、線状領域の幅を狭くすることで、集光効率が向上すると共に、定着部分が速やかに冷やされる。
また、対向ロール52は、例えばアルミニウム、ステンレス鋼、ニッケル等をメッキした銅板等により構成されており、透明ロッド51との間に予め決められた加圧力が作用するように配置されている。これにより、透明ロッド51と対向ロール52との間に接触域が形成される。
なお、本実施の形態では、対向ロール52を有することで、もし白トナーが過剰加熱されたとしても、ボイドやガス発生が起こってしまう前に加圧して熱伝導を良くすることで、速やかに吸収した熱エネルギーをYMCKのトナーへ伝熱させ、定着不良を防ぐことができる。
なお、本実施の形態に係る画像形成装置100では、上述したように、画像形成ユニット10として、上流側から下流側へ沿って配置された画像形成ユニット10W1、画像形成ユニット10Y、画像形成ユニット10M、画像形成ユニット10C、画像形成ユニット10Kおよび画像形成ユニット10W2を備えるものである(図1参照)。そして、記録材Pの印刷面には、画像形成ユニット10W1におけるトナー貯蔵容器17W1のトナーで形成されたトナー像T10W1と、画像形成ユニット10Yにおけるトナー貯蔵容器17Yのトナーで形成されたトナー像T10Yと、画像形成ユニット10Mにおけるトナー貯蔵容器17Mのトナーで形成されたトナー像T10Mと、画像形成ユニット10Cにおけるトナー貯蔵容器17Cのトナーで形成されたトナー像T10Cと、画像形成ユニット10Kにおけるトナー貯蔵容器17Kのトナー形成されたトナー像T10Kと、画像形成ユニット10W2におけるトナー貯蔵容器17W2のトナーで形成されたトナー像T10W2と、を形成可能である。
トナー像T10W1は第1像の一例であり、トナー像T10Y,T10M,T10C,T10Kは第2像の一例であり、トナー像T10W2は第3像の一例である。
また、図3(b)に示すフィルムP2に画像を形成する場合、制御部60の制御により、トナー貯蔵容器17Yのトナーを用いたトナー像T10Y、トナー貯蔵容器17Mのトナーを用いたトナー像T10M、トナー貯蔵容器17Cのトナーを用いたトナー像T10C、トナー貯蔵容器17Kのトナーを用いたトナー像T10Kおよびトナー貯蔵容器17W2のトナーを用いたトナー像T10W2の順に一次転写される(図1参照)。そして、制御部60の制御により、このように積層された状態でフィルムP2の印刷面P2aに二次転写される。フィルムP2の場合、裏側にトナーを定着する裏刷りを行うため、トナー像T10W2は印刷面から遠い位置にある。
言い換えると、紙P1における白色の画像は、画像形成ユニット10W1でのトナー像T10W1が印刷面P1aに二次転写されたものであり、この場合には画像形成ユニット10W2を使用していない。また、フィルムP2における白色の画像は、画像形成ユニット10W2でのトナー像T10W2が印刷面P2aに二次転写されたものであり、この場合には画像形成ユニット10W1を使用していない。
なお、画像形成ユニット10W1と画像形成ユニット10W2の両方で白色の画像を形成する場合は想定し難いものの、そのような場合が除外されるものではない。
トナー貯蔵容器17W1の白トナーは、反射材を含む第2トナーの一例であり、また、トナー貯蔵容器17W2の白トナーは、反射材を含む第1トナーの一例である。
言い換えると、定着装置50のレーザ光Bmが最初にあたる白トナーの透過率を高くし(白色度ないし隠蔽率を低くし)、最後のあたる白トナーの透過率を低くする(白色度ないし隠蔽率を高くする)。
他の手法として、トナー貯蔵容器17W2の白トナーに例えば透明トナーを混ぜたものをトナー貯蔵容器17W2の白トナーとして用いることで、酸化チタンの含有量ないし含有比率を少なくし、これにより透過率に違いを持たせることを挙げることができる。例えば、トナー貯蔵容器17W2の白トナー8割に対して2割の透明トナーを混ぜたものをトナー貯蔵容器17W1の白トナーとして用いる。かかる場合は、トナー貯蔵容器17W1とトナー貯蔵容器17W2とで酸化チタンの量が同じであるものの、透明トナーにより異なる透過率を実現するものである。透明トナーを用いる場合には、酸化チタンの量を少なくする場合に比べて、酸化チタンの量が互いに異なる品種の白トナーを製造する必要がなくなることから、コストを下げることが可能である。
酸化チタンや後述のアルミニウムは反射材の一例である。また、雲母粒子に酸化チタンを被覆した材料は、光が多重層反射されることによって、ここにいう反射材として機能する。
赤外吸収部材は吸収材の一例である。また、可視光の一部を吸収する部材も吸収材の一例となる。
以下、画像形成ユニット10W2の白トナーが低い透過率である理由と、画像形成ユニット10W1の白トナーが高い透過率である理由をそれぞれ説明する。
そのため、画像形成ユニット10W1の白トナー(最表層の白トナー)を高い透過率とすることで最表層の白トナーで反射するレーザ光Bmの量が減り、下層のトナー(黒色、イエロー、マゼンタおよびシアンの各トナー層)にまでレーザ光Bmの光エネルギーが届くようになり、確実に定着させることが可能になる。
このように、最表層の白トナー(画像形成ユニット10W1の白トナー)と最下層の白トナー(画像形成ユニット10W2の白トナー)の透過率を変えることで、白トナーを含む画像を形成する場合のトナー定着性を得ることが可能である。
なお、本実施の形態では、画像形成ユニット10W1の白トナーが最表層で、画像形成ユニット10W2の白トナーが最下層である場合を説明したが(図3参照)、これに限られない。すなわち、画像形成ユニット10W2が画像形成ユニット10W1よりも下流側に位置するものであればこれに限られない(図1参照)。
図4(a)に示す紙P1における印刷面P1aは表面であり、その反対側の面P1bは裏面である。これに対し、同図(b)に示すフィルムP2の印刷面P2aは、フィルムP2を例えば容器に貼付した場合にユーザが触れない面である。すなわち、フィルムP2の場合には、印刷面P2aとは反対側の面である面P2bが表面になる。
このため、いずれの場合にも、散乱する白トナー像が最も遠い位置にあることから、ユーザがしっかりした白を視認することができるような白さが保たれると共に、白トナー像の手前にあるYMCKの色をユーザが鮮やかに感じるようになる。
例えば、トナー貯蔵容器17W1の白トナーとトナー貯蔵容器17W2の白トナーを同じものすなわち同じ透過率のものとし、一種類の白トナーを用いる構成である。そして、トナー像T10W1(図3(b)参照)の透過量とトナー像T10W2(同図(a)参照)の透過量とを互いに異なるものとする。より具体的には、制御部60がトナー像T10W1の層厚をトナー像T10W2よりも薄くなるように制御することで(薄層化)、レーザ光Bmを散乱し難くし、下層にレーザ光Bmが透過し易くする。また、制御部60がトナー像T10W1をドットパターンやハーフトーンパターン等とする制御を行うことで、トナー像T10W1でレーザ光Bmを散乱し難くする。すなわち、単位面積当たりの白トナーの量を少なくすることで、トナー像T10W1(図3(b)参照)から下層に透過するレーザ光Bmの量が、トナー像T10W2(同図(a)参照)の場合よりも多くなり、下層の定着性を確保することが可能になる。
一種類の白トナーを用いる場合の構成は、次のように規定することができる。すなわち、制御部60は、反射材を含む白トナーで形成するトナー像が、吸収材を含む例えばKトナーで形成するトナー像と記録材Pとの間に位置する場合と位置しない場合とでレーザ光Bmを透過する透過性が互いに異なり、後者の透過性が前者の透過性よりも高くなるように制御する。
すなわち、トナー像T10W1(図3(b)参照)の透過量はトナー像T10W2(同図(a)参照)の透過量よりも多い。
Claims (3)
- 反射材を含む第1像および吸収材を含む第2像を記録材上に積層して像を形成し、反射材を含む第3像および吸収材を含む第2像を当該記録材上に積層して像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により前記記録材上に形成された像にレーザ光を照射し、当該像を定着する定着手段と、
を含み、
前記第2像が前記第1像と前記記録材との間に位置する場合の当該第1像をレーザ光が透過する透過性は前記第2像と当該記録材との間に前記第3像が位置する場合の当該第3像の当該透過性よりも高く、
前記画像形成手段は、反射材を含む第1トナーで前記第1像を形成し、反射材を含む第2トナーで前記第3像を形成し、
前記第1トナーは前記第2トナーよりも反射材の含有比率が低いことを特徴とする画像形成装置。 - 前記第1トナーは、透明トナーを含むことで前記第2トナーよりも反射材の含有比率を下げているものであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記画像形成手段は、前記第1像を形成する場合、前記第3像を形成する場合に比べて単位面積当たりのトナー量を少なくすることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
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