JP6957206B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
従来、複数色のトナー像を形成するために直列に配置した各画像形成部が、画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジを有しているものがある。斯かるプロセスカートリッジ方式によれば、例えばトナーが無くなった際に操作者がプロセスカートリッジを交換することで、感光ドラムなど他の消耗品の交換をも行うことができ、飛躍的にメンテナンス性が向上する。
一方、プロセスカートリッジにおいて、現像装置中の現像剤を改良することにより、低温定着性、耐オフセット性に優れ、高グロス値を得られることがある。高グロス値を安定して得るために、トナーの樹脂やワックスの吸熱ピークの改良等が開示されている(特許文献1)。つまり、トナーを変更することにより、高グロス対応のプロセスカートリッジを新たに作成することもできる。
また、これらトナー変更した改良プロセスカートリッジと現行のプロセスカートリッジが画像形成装置本体内に混在した場合に対応した構成も提案されている(特許文献2)。具体的には、プロセスカートリッジに設けられたメモリにトナーの定着性情報を記憶させ、読み取り装置でその情報を読み取り、その情報が特定の条件を満たした場合にのみ定着装置の温調温度を変える構成である。
上記特許文献2においては、通常とは異なる定着性の改良トナー(高グロストナー)が用いられた場合を考慮している。すなわち、カートリッジに設けたメモリータグに書き込まれたトナーの定着性情報を画像形成装置に設けた読み取り装置で読み取り、4色全ての色で高グロストナーが用いられた場合にだけ定着温調温度を上げている。しかし定着性が
異なるトナーが同時に混載された場合に、それぞれの組み合わせに最適な定着温調温度への切り替えは行っていない。
装置本体と、
トナーを収容し、前記装置本体に着脱可能な複数のカートリッジと、
前記複数のカートリッジにそれぞれ収容された互いに色の異なる複数のトナーによってそれぞれ形成される互いに色の異なる複数のトナー像が重ねられるように転写されるとともに、転写された前記複数のトナー像によって形成されるトナー像を記録材に転写するための中間転写体と、
記録材に転写されたトナー像を記録材に加熱定着させる定着部と、
前記定着部を制御する制御部と、
を備え、記録材にトナー像を形成する画像形成装置において、
前記複数のカートリッジは、少なくとも2種類に分類されたトナーの熱特性情報であって、それぞれが収容するトナーの前記熱特性情報の種類を記憶する記憶素子を有し、
前記画像形成装置は、前記記憶素子が記憶する前記熱特性情報の種類を読み取る読取部をさらに備え、
前記制御部は、前記読取部が読み取った前記熱特性情報の種類の組み合わせに応じて、前記定着部を制御する際の加熱定着条件を切り換え、
前記加熱定着条件は、前記色の異なる複数のトナーのうち前記中間転写体に対して最後に転写されるトナー像に使用したトナーの記録材に対する定着性を優先した条件であることを特徴とする。
上記目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、
装置本体と、
夫々が互いに異なる色のトナーを収容し、前記装置本体に着脱可能な複数のカートリッジと、
前記互いに異なる色のトナーによってそれぞれ形成される複数のトナー像が重畳されたトナー像を記録材に形成する画像形成部と、
記録材に形成されたトナー像を記録材に加熱定着させる定着部と、
前記定着部を制御する制御部と、
を備え、記録材にトナー像を形成する画像形成装置において、
前記複数のカートリッジは、少なくとも2種類に分類されたトナーの熱特性情報であって、それぞれが収容するトナーの前記熱特性情報の種類を記憶する記憶素子を有し、
前記画像形成装置は、前記記憶素子が記憶する前記熱特性情報の種類を読み取る読取部をさらに備え、
前記制御部は、前記読取部が読み取った前記熱特性情報の種類の組み合わせに応じて、トナー像を記録材に加熱定着させる時の前記定着部の加熱定着条件を切り換え、
前記加熱定着条件は、前記重畳されたトナー像の中の最も記録材の側に形成されるトナー像に使用したトナーの記録材に対する定着性を優先した条件であることを特徴とする。
図1は、本実施例の画像形成装置100の要部概略断面を示す図である。本実施例では、本発明をインライン方式のカラープリンタに適用した場合について説明するが、本発明
が適用可能な画像形成装置は、本実施例で示したものに限定されるものではない。本実施例の画像形成装置100は、入力された画像情報信号に応じて、電子写真方式により、転写材、例えば記録用紙、OHPシート、布などに画像を形成し、出力することができる。なお、画像情報信号は、画像形成装置本体2と通信可能に接続された、例えばパーソナルコンピュータ(PC)などの外部ホスト機器から与えられる。画像情報信号は、フォーマッタ61(不図示)を介して後述する画像形成に用いられるトナー色であるイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の各色を用いた画像情報に変換され、CPU60に送られる。なお、図1において、画像形成装置100のうちプロセスカートリッジ1を除いた部分を画像形成装置本体2とする。
に接触して感光ドラム10の回転に伴い回転するように構成され、現像容器から一部外部に露出するように配置されている。現像ブレード17は、現像ローラ16に当接するよう構成される。この現像ブレード17と現像ローラ16との当接部の間にトナーを通過させて規制することにより、現像ローラ16上にトナーの薄層を形成し、且つ、当接部での摩擦によりトナーに十分な摩擦帯電電荷(トリボ)を付与する。
その後、トナー像が転写された転写材Sは、定着部としての定着装置30に搬送されて、転写材Sへの未定着画像の定着が行われる。
帯電ローラ11には、高圧電源である帯電バイアス電源(図示せず)より−1150Vの直流電圧が印加され、感光ドラム10の表面は、約−600Vの暗部電位で一様に帯電される。本実施例では、帯電バイアスとして、直流バイアスを用いたが、帯電バイアスとして、直流成分に交流成分を重畳したバイアスを用いてもよい。
この感光ドラム10の表面に静電潜像を形成するには、画像形成装置本体2に入力された画像データに応じて、露光装置12よりON/OFF制御されたレーザを用いる。なお、感光ドラム10の表面を走査露光することで、明部電位は約−80Vとなる。
更に説明すると、現像装置13は、まず現像剤として1成分現像剤である負帯電性の非磁性トナー(1成分トナー)を収容した現像容器(現像装置13本体)に、現像剤担持体としての現像ローラ16を備える。また、現像剤規制部材としての現像ブレード17、現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ18及び現像剤撹拌搬送手段としての攪拌羽根(不図示)を備えて構成されている。
本実施例では、現像ローラ16は、アルミニウム、アルミニウム合金などの金属からなる芯金に、弾性層を設けて構成されており、外径16mmである。本実施例では、現像ローラ16は、周速度160mm/secで駆動手段(図示せず)により回転駆動される。
本実施例では、現像ブレード17の当接方向は、当接部に対して先端側が現像ローラ16の回転方向上流側に位置する、所謂、カウンタ方向である。また、本実施例では、現像ブレード17は、バネ弾性を有する厚さ0.1mmのリン青銅板を、現像ローラ16の表面に対して所定の線圧で当接している。この現像ブレード17により、現像ローラ16に対する現像ブレード17の圧接力を維持し、摩擦帯電させることで、負帯電性のトナーに対する帯電性を持たせる。
この記憶素子Mには、プロセスカートリッジ1に用いられているトナーの熱特性情報としてトナーの記録材に対する定着性の程度に関する定着性情報が記憶されている。トナーの定着性は一般にトナーを構成する材料が軟化する転移温度やトナーが溶融したときの流動性を示すメルトインデクス(以降MIと略して表記する)やトナーの粒径などの因子が
影響する。記憶素子Mに書き込まれる定着性情報としてはこれら因子の情報をそのまま書き込んでもよいし、これらの因子から総合的に判断される別の定着性指標を用いてそれを書き込んでもよい。
次に、本発明の実施例1について、画像形成装置100のプロセスカートリッジ各色に定着性の異なる2水準のトナーが各々存在する例を基にその構成を説明する。
本実施例で用いた各色のトナーA、Bを調べた所、その定着性はどの色も加熱定着装置の定着温度として20℃違っていた。なお、ここでいう定着性としては、ハーフトーンパッチ濃度の濃度低下率をみることで調べた。具体的には、各色において反射濃度計(XLite)濃度が0.7になるように設定した5mm×5mmのハーフトーンパッチ画像を、温調温度をふりながらプリントしたのち、シルボン紙(小津産業製)でこすったときの濃度低下率である。
すなわち、黒色にトナーAを用いている場合は、一部の組み合わせを除き上記トナーAとトナーBの定着温度差分20℃の中で原則低い側(トナーAより)の温度にしている。逆に黒色にトナーBを用いている場合は、一部の組み合わせを除き原則高い側(トナーB
より)の温度にしている。また、Y(Yellow)色は、目立ちにくいことから定着温調温度へ与える影響は相対的に小さくした。そして、M(Magenda)色とC(Cyan)色は、黒色ほどではないもののY色よりもコールドオフセットおよびホットオフセットした場合に目立つため、定着温調温度へ与える影響は相対的に黒色よりも弱くかつY色よりも強く設定した。
カートリッジの組み合わせに関係なく一律に定着温調温度を決めた。定着温調温度としてはトナーBの温度(下限温度)であるLow1(190℃)に合わせた。
カートリッジの組み合わせに関係なく一律に定着温調温度を決めた。定着温調温度としてはトナーAの温度(上限温度)であるHigh2(210℃)に合わせた。
カートリッジの全部の組み合わせに関係なく一律に温調温度を決めた。温調温度としては上限温度(High2;210℃)と下限温度(Low1;190℃)の中間(Mid200℃)に合わせた。
ッジの組み合わせと温調温度の関係を一覧にして載せておく。
また、〇△は、わずかにコールドオフセットが発生していることを示しており、△、△×、×の順でより悪いレベルのコールドオフセットが発生していることを示している。
一方、比較例1では、全てAカートリッジを用いた場合(1の場合)と、Y色のみBカートリッジにした場合(2の場合)を除き、それ以外全ての組み合わせでコールドオフセットが発生している。なおかつ、比較例1では、Bカートリッジの数が増えるにつれてその発生レベルが悪化する傾向があることがわかる。
また、比較例2では、全てBカートリッジを用いた場合(9の場合)と、Y色のみAカートリッジにした場合(10の場合)を除き、それ以外全ての組み合わせでホットオフセットが発生している。なおかつ、比較例2では、Aカートリッジの数が増えるにつれてその発生レベルが悪化していることがわかる。
また、比較例3では、比較例1や比較例2ほどレベルは悪くないものの、実施例1構成よりレベルの悪いコールドオフセットないしホットオフセットが出てしまうことがわかる。
実施例1では、プリント画像に用いられている色を判断せずトナーAおよびトナーBを用いたカートリッジの色組み合わせだけを考慮し定着温調温度設定を行った。これに対し、本発明の実施例2では画像で使われる色も考慮し、定着性の異なるトナーが用いられたカートリッジの組み合わせに応じた定着温調温度設定を行う。これにより一層ホットオフセットやコールドオフセットの無い良好な画像形成装置が得られる。
は実施例1と同じである。異なるのは特定のカートリッジの組み合わせを判断した場合にプリント画像の色情報(濃度情報)も参照して定着温調温度の画像補正を行うため、画像情報を判別する画像情報判別部としての役割をフォーマッタに持たせたことである。以下、その具体的な構成と効果を説明していく。実施例2において、以下で特に説明しない事項は実施例1と同様である。
像補正を行い(図4Step7)、Noの場合には定着温調温度の画像補正は行わない(図4Step8)。
成に限定されない。例えば、他の色でも濃度によるホットオフセットやコールドオフセットへの感度が顕著であれば、その色に対してもプリント画像における濃度判断を行い、定着温調温度に反映させて良いことは言うまでもない。
実施例1や実施例2では紙種を考慮していなかったが、本発明の実施例3では定着性の異なるトナーが用いられたカートリッジの組み合わせに加えて、プリントに用いる紙種も判断する紙種判断部を設け、紙の種類も判断し定着温調温度設定を行う。これにより特定の定着性のトナーが用いられたカートリッジの組み合わせと特定の紙種の組み合わせで発生する画像貼りつきを抑制する。
図5は、本発明の実施例3の具体例1における定着温調温度決定およびスループット決定フローチャートである。図11は、本実施例の画像形成装置本体2の制御部60、カートリッジメモリ23、メモリ読み取り部24、画像情報判別部としてのフォーマッタと紙種判定部としての入力パネルとトライアック36の関係を示すブロック図である。まず、外部PCからプリント信号と画像情報がフォーマッタ61を介して本体制御部CPU60へ送られると、CPU60は、プリントがグロス紙モードであるかどうかを判断する(Step1)。グロス紙モードでないと判断された場合には、実施例1と同じ様にしてStep2〜Step4までを行うが、グロス紙モードである場合にはStep5以降の貼りつき抑制のための制御を行う。
グロス紙(150g/m2、LTR)を用いて実施例1と同じ各色トナーAおよびトナーBの定着性を調べた結果、トナーAの定着温度は160℃、トナーBの定着温度は180℃であった。
本実施例3具体例2のハード構成、および定着温調温度設定は基本的に実施例3具体例1と同じである。ただ異なるのは、グロス紙モード使用時のスループット決定をカートリッジの組み合わせだけでなくプリント画像も検知して行うことである。そのためフォーマッタ61は実施例2と同様に画像判別部を兼ねた役割をする。
本比較例4のハード構成は、実施例3具体例1の構成と同じである。異なるのは上記表9に示した様にすべてのカートリッジの組み合わせにおいてグロス紙モードのスループットを5ppmにしたことである。
具体例1よりも画像によっては速いスループットのプリントができる恩恵を得ることができる。
Claims (18)
- 装置本体と、
トナーを収容し、前記装置本体に着脱可能な複数のカートリッジと、
前記複数のカートリッジにそれぞれ収容された互いに色の異なる複数のトナーによってそれぞれ形成される互いに色の異なる複数のトナー像が重ねられるように転写されるとともに、転写された前記複数のトナー像によって形成されるトナー像を記録材に転写するための中間転写体と、
記録材に転写されたトナー像を記録材に加熱定着させる定着部と、
前記定着部を制御する制御部と、
を備え、記録材にトナー像を形成する画像形成装置において、
前記複数のカートリッジは、少なくとも2種類に分類されたトナーの熱特性情報であって、それぞれが収容するトナーの前記熱特性情報の種類を記憶する記憶素子を有し、
前記画像形成装置は、前記記憶素子が記憶する前記熱特性情報の種類を読み取る読取部をさらに備え、
前記制御部は、前記読取部が読み取った前記熱特性情報の種類の組み合わせに応じて、前記定着部を制御する際の加熱定着条件を切り換え、
前記加熱定着条件は、前記色の異なる複数のトナーのうち前記中間転写体に対して最後に転写されるトナー像に使用したトナーの記録材に対する定着性を優先した条件であることを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御部は、前記加熱定着条件の切り換えとして、前記定着部が前記加熱定着する際の温調温度を切り換えることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記熱特性情報は、記録材に対するトナーの定着性の程度に基づいて少なくとも2種類に分類されることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
- 前記加熱定着条件は、ブラックトナーにおける記録材に対する定着性を優先した条件であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- トナー像を形成するための画像情報から、該トナー像における前記色の異なる複数のトナーの各々の濃度情報を取得する画像情報判別部をさらに備え、
前記制御部は、前記画像情報判別部が取得した前記濃度情報と、前記読取部が読み取った前記熱特性情報の種類の組み合わせと、に応じて、前記加熱定着条件を切り換えることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、前記組み合わせが所定の組み合わせの場合において、前記画像情報判別部が取得したイエロートナーの濃度が所定の大きさ以上の場合に、前記加熱定着条件としての前記定着部が前記加熱定着する際の温調温度を補正することを特徴とする請求項5に記載の画像形成装置。
- 前記トナー像が加熱定着される記録材の種類に関する情報を取得する記録材判別部をさらに備え、
前記制御部は、前記記録材判別部が取得した前記記録材の種類と、前記読取部が読み取った前記熱特性情報の種類の組み合わせと、に応じて、前記加熱定着条件を切り換えることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、所定の種類の記録材に前記トナー像を加熱定着する場合であって、前記組み合わせが所定の組み合わせの場合には、前記加熱定着条件の切り替えとして、複数の前記所定の種類の記録材に対して前記トナー像を連続的に加熱定着させる際における記録材の搬送間隔を広げることを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。
- トナー像を形成するための画像情報から、該トナー像における前記色の異なる複数のトナーの各々の濃度情報を取得する画像情報判別部をさらに備え、
前記制御部は、前記記録材判別部が取得した前記記録材の種類と、前記読取部が読み取った前記熱特性情報の種類の組み合わせと、前記画像情報判別部が取得した前記濃度情報と、に応じて、前記加熱定着条件を切り換えることを特徴とする請求項7または8に記載の画像形成装置。 - 装置本体と、
夫々が互いに異なる色のトナーを収容し、前記装置本体に着脱可能な複数のカートリッジと、
前記互いに異なる色のトナーによってそれぞれ形成される複数のトナー像が重畳されたトナー像を記録材に形成する画像形成部と、
記録材に形成されたトナー像を記録材に加熱定着させる定着部と、
前記定着部を制御する制御部と、
を備え、記録材にトナー像を形成する画像形成装置において、
前記複数のカートリッジは、少なくとも2種類に分類されたトナーの熱特性情報であって、それぞれが収容するトナーの前記熱特性情報の種類を記憶する記憶素子を有し、
前記画像形成装置は、前記記憶素子が記憶する前記熱特性情報の種類を読み取る読取部をさらに備え、
前記制御部は、前記読取部が読み取った前記熱特性情報の種類の組み合わせに応じて、トナー像を記録材に加熱定着させる時の前記定着部の加熱定着条件を切り換え、
前記加熱定着条件は、前記重畳されたトナー像の中の最も記録材の側に形成されるトナー像に使用したトナーの記録材に対する定着性を優先した条件であることを特徴とする画像形成装置。 - 前記制御部は、前記加熱定着条件としての温調温度を切り換えることを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。
- 前記最も記録材の側に形成されるトナー像は、ブラックトナーで形成されるトナー像であることを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。
- トナー像を形成するための画像情報から、該トナー像における複数の前記トナーの各々の濃度情報を取得する画像情報判別部をさらに備え、
前記制御部は、前記画像情報判別部が取得した前記濃度情報と、前記読取部が読み取った前記熱特性情報の種類の組み合わせと、に応じて、前記加熱定着条件を切り換えることを特徴とする請求項11または12に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、前記組み合わせが所定の組み合わせの場合であり且つ前記画像情報判別部が取得したイエロートナーの濃度が所定の大きさ以上である場合、前記温調温度を補正することを特徴とする請求項13に記載の画像形成装置。
- 前記トナー像が加熱定着される記録材の種類に関する情報を取得する記録材判別部をさらに備え、
前記制御部は、前記記録材判別部が取得した前記記録材の種類と、前記読取部が読み取った前記熱特性情報の種類の組み合わせと、に応じて、前記加熱定着条件を切り換えることを特徴とする請求項10〜12のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記制御部は、所定の種類の記録材に前記トナー像を加熱定着する場合であって、前記組み合わせが所定の組み合わせの場合には、前記加熱定着条件の切り替えとして、複数の前記所定の種類の記録材に対して前記トナー像を連続的に加熱定着させる際における記録材の搬送間隔を広げることを特徴とする請求項15に記載の画像形成装置。
- トナー像を形成するための画像情報から、該トナー像における複数の前記トナーの各々の濃度情報を取得する画像情報判別部をさらに備え、
前記制御部は、前記記録材判別部が取得した前記記録材の種類と、前記読取部が読み取った前記熱特性情報の種類の組み合わせと、前記画像情報判別部が取得した前記濃度情報と、に応じて、前記加熱定着条件を切り換えることを特徴とする請求項15または16に記載の画像形成装置。 - 前記定着部は、筒状のフィルムと、前記フィルムの内部空間に設けられたヒータと、前記フィルムを介して前記ヒータと共に記録材を挟持搬送する定着ニップ部を形成するローラと、を有することを特徴とする請求項10〜17のいずれか1項に記載の画像形成装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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