JP7003517B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

特許文献１には、有色トナーの他に白色トナーを併せ用いる画像形成装置が提案されている。

特開２００２－３２８５０１号公報

単色のトナー像を形成する像形成部を複数備え、それら複数の像形成部のうちの、トナー像を相対的に先に形成する第１の像形成部とトナー像を相対的に後に形成する第２の像形成部との双方を使って、例えば白色トナー等、同一の色のトナーが重なった積層トナー像を形成すると、その積層トナー像が線画像の場合に、その積層トナー像の転写時にトナーの飛び散りが生じるおそれがある。

本発明は、上流側の第１の像形成部と下流側の第２の像形成部との双方を使って同一の色のトナーが重なったトナー像を形成するにあたり、線画像を形成する場合の第２の像形成部における単位面積当たりのトナー使用量を、べた画像を形成する場合の第２の像形成部における単位面積当たりのトナー使用量と同一とする場合と比べ、線画像におけるトナーの飛び散りが抑制された画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１は、
画像データに基づくトナー像を形成する複数の像形成部と、
前記複数の像形成部それぞれで形成された複数のトナー像が順次に積層されるように転写され、転写により形成された積層トナー像を、搬送されてきた用紙上に転写する転写部と、トナー像が転写されてさらに搬送されてきた用紙上の積層トナー像を該用紙上に定着する定着部とを備え、
前記複数の像形成部が、１つの積層トナー像を構成する、互いに同一の色のトナーを使って前記転写部に相対的に先および後に転写される各トナー像をそれぞれ形成する第１の像形成部および第２の像形成部を含み、
前記第１の像形成部と前記第２の像形成部との双方を使って、該第１の像形成部で形成されたトナー像を構成するトナーの直上に該第２の像形成部で形成されたトナー像を構成するトナーが載ったトナー像を形成する場合に、幅を有し該幅と交わる方向に延びた画像であって該幅が予め定められた閾値未満である線画像を形成するときの該第２の像形成部における単位面積当たりのトナー使用量が、該線画像以外のべた画像を形成するときの該第２の像形成部における単位面積当たりのトナー使用量と比べ、少ないトナー像が形成されるように、トナー像の形成を制御する制御部とを備えたことを特徴とする画像形成装置である。

請求項２は、前記制御部が、画像データを調整することにより、前記べた画像を形成する場合の該第２の像形成部における単位面積当たりのトナー使用量と比べ、前記線画像を形成する場合の該第２の像形成部における単位面積当たりのトナー使用量が少ないトナー像を形成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は、前記制御部が、指定された画像密度と比べ画像密度を下げた画像データに基づくトナー像を形成させることにより、前記べた画像を形成する場合の該第２の像形成部における単位面積当たりのトナー使用量と比べ、前記線画像を形成する場合の該第２の像形成部における単位面積当たりのトナー使用量が少ないトナー像を形成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は、前記制御部が、前記べた画像を形成する場合の前記第１の像形成部における単位面積当たりのトナー使用量と比べ、前記線画像を形成する場合の該第１の像形成部における単位面積当たりのトナー使用量が多いトナー像が形成されるように、トナー像の形成を制御することを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置である。

請求項５は、前記制御部が、前記用紙上に転写される際の積層トナー像における前記同一の色のトナーの単位面積当たりの使用量が前記べた画像と前記線画像とで互いに同一の使用量となるように、前記第１の像形成部におけるトナー像の形成を制御することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置である。

請求項６は、
画像データに基づくトナー像を形成する複数の像形成部と、
前記複数の像形成部それぞれで形成された複数のトナー像が順次に積層されるように転写され、転写により形成された積層トナー像を、搬送されてきた用紙上に転写する転写部と、
トナー像が転写されてさらに搬送されてきた用紙上の積層トナー像を該用紙上に定着する定着部とを備え、
前記複数の像形成部が、１つの積層トナー像を構成する、互いに同一の色のトナーを使って前記転写部に相対的に先および後に転写される各トナー像をそれぞれ形成する第１の像形成部および第２の像形成部を含み、
前記第１の像形成部と前記第２の像形成部との双方を使って、該第１の像形成部と該第２の像形成部とで互いに同一の画像データに基づくトナー像であって、該第１の像形成部で形成されたトナー像を構成するトナーの直上に該第２の像形成部で形成されたトナー像を構成するトナーが載ったトナー像を形成する場合において、該第１の像形成部で形成されたトナー像および該第２の像形成部で形成されたトナー像が、幅を有し該幅と交わる方向に延びた画像であって該幅が予め定められた閾値未満である線画像を含むトナー像である場合に、前記第１の像形成部における単位面積当たりのトナー使用量と比べ前記第２の像形成部における単位面積当たりのトナー使用量が下がるように、前記第１の像形成部におけるトナー像形成条件と比べ前記第２の像形成部によるトナー像形成条件を異ならせる制御部とを備えたことを特徴とする画像形成装置である。

請求項７は、前記判定部は、形成される画像の用紙搬送方向の幅と前記閾値とを比べることで、前記線画像と前記べた画像とを判別することを特徴とする請求項１乃至６に記載の画像形成装置である。

請求項８は、前記制御部は、前記線画像を形成する場合に、該線画像の幅に応じて、該幅が狭いほど、前記第２の像形成部における単位面積当たりのトナー使用量を少なくしたトナー像が形成されるように、トナー像の形成を制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置である。

請求項９は、前記制御部は、前記線画像に代えて、前記画像データ中の文字データを前記線画像であるとみなして制御することを特徴とする請求項１乃至８のうちのいずれか１項に記載の画像生成装置である。

請求項１０は、前記複数の像形成部が、前記第１の像形成部および前記第２の像形成部以外に少なくとも１つの、前記同一の色のトナー以外の色のトナーを使ってトナー像を形成する第３の像形成部を含み、前記同一の色のトナーが、該第３の像形成部で使われるトナーの平均粒径よりも大きな平均粒径を有するトナーであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置である。

請求項１１は、前記第１の像形成部および前記第２の像形成部が、白色のトナーを使ってトナー像を形成することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置である。

請求項１および請求項６の画像形成装置によれば、上流側の第１の像形成部と下流側の第２の像形成部との双方を使って同一の色のトナーが重なったトナー像を形成するにあたり、線画像を形成する場合の第２の像形成部における単位面積当たりのトナー使用量を、べた画像を形成する場合の第２の像形成部における単位面積当たりのトナー使用量と同一とする場合と比べ、線画像におけるトナーの飛び散りが抑制される。

請求項２および請求項３の画像形成装置によれば、トナー像形成条件を変更することなく、トナー使用量を調整することができる。

請求項４の画像形成装置によれば、第１の像形成部におけるトナーの単位面積当たりの使用量を線画像とべた画像とで同一とした場合と比べ、線画像におけるトナー使用量の減少を抑制することができる。

請求項５の画像形成装置によれば、単位面積当たりのトナー使用量がべた画像と線画像とで異なる場合と比べ、ユーザからの指示内容に近い画像とすることができる。

請求項６の画像形成装置によれば、画像データを調整することなくトナー使用量を調整できる。

請求項７の画像形成装置によれば、形成される画像の幅を用紙搬送方向の幅に限定しない場合と比べ、トナー使用量の調整を低減できる。

請求項８の画像形成装置によれば、線画像であればトナー使用量を線幅に無関係に調整する場合と比べ、きめ細かな調整が可能となる。

請求項９の画像形成装置によれば、線幅等を画像分析により検出するよりも線画像とべた画像を簡易に識別できる。

請求項１０および請求項１１の画像形成装置によれば、トナーの平均粒径に応じてトナー使用量の必要な調整が行われる。

本発明の一実施形態としての画像形成装置の概略構成図である。 １つの画像形成ユニットの周りの構成を示した模式図である。 図１，図２に示した画像形成装置を構成する６つの画像形成ユニット（ここでは６つの感光体で代表させる）と中間転写ベルトを示した模式図である。 図３と同様、図１，図２に示した画像形成装置を構成する６つの画像形成ユニット（ここでも６つの感光体で代表させる）と中間転写ベルトを示した模式図である。 最上流感光体あるいは最下流感光体で形成されるトナー像の画像密度を変化させたときの飛び散りの発生数を示した図である。 図５のデータを得たときの実験条件の模式図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態としての画像形成装置の概略構成図である。

この画像形成装置１０は、互いに連結された第１筐体１０ａと第２筐体１０ｂとの２つの筐体を有し、この画像形成装置１０を構成する各部材がそれら２つの筐体に分かれて組み込まれている。

この画像形成装置１０は最大６色のトナーを用いて画像を形成する構成を有し、第１筐体１０ａの上部には、各色のトナーを収容する６つのトナーカートリッジ１１Ｖ，１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｋ，１１Ｗが配列されている。

ここで、符号中のアルファベットは、トナーカートリッジに収容されているトナーの色をあらわしており、それらのうちのＹはイエロー、Ｍはマゼンタ、Ｃはシアン、Ｋはブラックを表わしている。また、Ｖ，Ｗは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ以外の特色を表わしているが、本実施形態では、トナーカートリッジ１１Ｖ，１１Ｗとして、白色の同じトナーを収容したトナーカートリッジが使用されている。

以下では、トナーカートリッジを指し示す符号として、色を区別する必要がないときは色を表わすアルファベットは省略して単にトナーカートリッジ１１と称し、色を区別する必要があるときは、数字の後に上記の、その色を表わすアルファベットを付して表わすものとする。トナーカートリッジ１１以外の各要素についても同様である。

各トナーカートリッジ１１内のトナーは、以下に説明する画像形成ユニット１３に供給される。各トナーカートリッジ１１は交換可能であり、空になると同じ色のトナーを収容した新たなトナーカートリッジ１１に交換される。

第１筐体１０ａ内の、トナーカートリッジ１１の下方には、上記の６つのトナーカートリッジ１１それぞれに対応する、６つの露光器１２と、６つの画像形成ユニット１３が備えられている。

図２は、１つの画像形成ユニットの周りの構成を示した模式図である。

この画像形成ユニット１３は、矢印Ａ方向に回転するドラム型の感光体１３１を備えており、その周囲には帯電器１３２、現像器１３３、クリーニングブレード１３４、および除電器１３５が配置されている。また、この感光体１３１の上部には、上述の露光器１２が配置され、さらに、感光体１３１との間に後述する中間転写ベルト１４を挟んだ位置には、一次転写ロール１５が配置されている。

この感光体１３１は、矢印Ａ方向に回転しながら帯電器１３２により帯電を受け、露光器１２からの、露光ビームＬによる露光を受ける。露光器１２は、画像データに応じて変調された露光ビームＬで感光体１３１上を図２の紙面に垂直な方向に繰り返し走査し、感光体１３１上に、露光ビームＬの繰り返し走査による静電潜像を形成する。この静電潜像は、トナーとキャリアとを含む現像剤を収容する現像器１３３により、その現像剤中のトナーで現像され、感光体１３１上にトナー像が形成される。現像器１３３内にはあらかじめ定められた量のトナーが収容されるように、対応するトナーカートリッジ１１（図１参照）からトナーが供給される。現像器１３３の作用により感光体１３１上に形成されたトナー像は、矢印Ｃ方向に回転する一次転写ロール１５の作用により、矢印Ｂ方向に移動する中間転写ベルト１４上に転写される。

転写後に感光体１３１上に残存するトナーはクリーニングブレード１３４により感光体１３１上から掻き落とされて回収され、さらに除電器１３５によりその感光体１３１が除電されてそこに残存する潜像が消去され、帯電器１３２により新たに帯電される。

図１に戻って説明を続ける。

６つの画像形成ユニット１３の下には、無端状の中間転写ベルト１４が備えられている。この中間転写ベルト１４は、駆動ロール１６ａやバックアップロール１６ｂを含む複数のロール１６に支持され、画像形成ユニット１３を構成する各感光体１３１に接しながら矢印Ｂ方向に循環移動する。

この中間転写ベルト１４を挟んでバックアップロール１６ｂに対向する位置には二次転写ロール１７が備えられている。各画像形成ユニット１３に対応して配備された一次転写ロール１５の作用により中間転写ベルト１４上に順次重なるように転写されたトナー像は、中間転写ベルト１４により矢印Ｂ方向にさらに搬送される。そしてこの中間転写ベルト１４上のトナー像は、二次転写ロール１７の作用により、中間転写ベルト１４と二次転写ロール１７とに挟まれた位置に搬送されてきた用紙上に二次転写される。これにより用紙上に未定着のトナー像が形成される。

第１筐体１０ａの下部には、２つの用紙収容部１８ａ，１８ｂが設けられており、各用紙収容部１８ａ，１８ｂには、それぞれ多数枚の用紙Ｐが積層された状態に収容されている。画像形成時には用紙収容部１８ａ，１８ｂから用紙Ｐが取り出されるが、用紙収容部１８ａ，１８ｂ内に収容されている用紙が少なくなるにつれて底板１８１ａ，１８１ｂが上昇する構造となっている。

画像形成にあたっては、これらの用紙収容部１８ａ，１８ｂのうちの、オペレータによる手動で、あるいは自動で指定された一方の用紙収容部に収容された用紙Ｐのうちの最上層の１枚の用紙Ｐがピックアップロール１９ａにより取り出され、複数枚の用紙が一度に取り出されたときはさばきロール１９ｂにより確実に１枚に分離されて、その１枚の用紙が、搬送ロール１９により、搬送路２０ａ，２０ｂ，２０ｃ上に搬送され、その搬送されてきた用紙Ｐの先端が位置決めロール１９ｃにまで達する。また、第１筐体１０ａには、その第１筐体１０ａの外部から用紙を取り込む取込口１１１が設けられており、用紙がこの取込口１１１から取り込まれたときはその取り込まれた用紙は、搬送路２０ｄ，２０ｃ上を搬送されてその先端が位置決めロール１９ｃに達する。位置決めロール１９ｃは、搬送されてきた用紙の姿勢を正すとともに、その用紙の、その後の送り出しタイミングを調整してさらに搬送方向下流側に向けて送り出す役割りを担っている。

この位置決めロール１９ｃは、中間転写ベルト１４上のトナー像が二次転写ロール１７
の位置まで搬送されるのとタイミングを合わせて用紙がその二次転写ロール１７の位置に
搬送されるように、用紙を送り出す。

二次転写ロール１７の作用によりトナー像の転写を受けた用紙は、搬送ベルト２１により搬送されて第２筐体１０ｂに入り、定着器２２に至る。この定着器２２は、加熱ベルト２２１と加圧ロール２２２とを有し、定着器２２まで搬送されてきた用紙は加熱ベルト２２１と加圧ロール２２２とに挟まれて加熱および加圧を受け、用紙上のトナー像がその用紙に定着される。定着器２２を通り過ぎた用紙は、冷却器２４により冷却される。この冷却器２４は、用紙を２本の無端ベルト２４１，２４２で挟んで冷却するタイプのものである。冷却器２４を出た用紙はデカーラ２５により反りが矯正され、光学測定器２６により、その用紙上の定着トナー像からなる画像の測定が行われる。この光学測定器２６は、一般の画像形成時には用紙上に画像が正しく形成されていることなどの監視を行う。また調整時には、この画像形成装置１０で各種のチャート、例えば各種の色パッチを用紙上に配列しそれらの色パッチを測色して色調補正を行なったり、用紙上に画像形成位置や画像倍率調整用の画像を形成し、その画像を測定して画像形成位置や画像倍率の調整を行うなど、この光学測定器２６は各種調整用としての測定を行う役割りも担っている。さらには、この画像形成装置１０で用紙上に一様の色、一様の濃度の画像を形成し、この光学測定器２６で測定して、画像上に傷や濃淡の発生のないことの確認も行われる。

この光学測定器２６を通り過ぎた用紙は排紙ロール２７により排紙台２８上に排出される。

一方、中間転写ベルト１４は、二次転写ロール１７の作用により用紙上にトナー像の二次転写が行なわれた後も矢印Ｂ方向に移動してクリーナ４１に達し、このクリーナ４１により、中間転写ベルト１７上に残存するトナーがその中間転写ベルト１７上から取り除かれる。

以上は用紙の第１面のみに画像を形成するときのプロセスであるが、用紙の両面に画像を形成するときは、以下のプロセスを経る。この場合、上記と同じプロセスで用紙の第１面に画像が形成されてさらに光学測定器２６を通り過ぎる。光学測定器２６を通り過ぎた用紙は、排紙ロール２７に達する手前で搬送路２０ｅに入ってその搬送路２０ｅ上を搬送され、さらに搬送路２０ｆに入る。この搬送路２０ｆに用紙が入ると、その搬送路２０ｆ
を構成する搬送ロールの回転方向が逆転し、その用紙が搬送路２０ｆから逆向きに送り出
されて第１筐体１０ａに戻り、搬送路２０ｂ，２０ｃ上を搬送されて位置決めロール１９
ｃに達する。このときの用紙は、画像がまだ形成されていない第２面を中間転写ベルト１
４に向けた姿勢となっている。用紙がこのような搬送路を通って位置決めロール１９ｃに
達するまでの間に、画像形成ユニット１３側では、その用紙の第２面に形成する画像のト
ナー像が形成されて中間転写ベルト１４上に転写される。その後は、用紙の第１面への画像形成と同様にして、位置決めロール１９ｃから用紙が送り出されて二次転写ロール１７の作用によりその用紙の第２面にトナー像が転写され、さらに定着器２２、冷却器２４、デカーラ２５、および光学測定器２６を通過して、今度は排紙ロール２７により排紙台２８上に排出される。

また、この画像形成装置１０の第２筐体１０ｂの上部には、画像処理・制御部３０が備えられている。この画像処理・制御部３０には、外部から送られてきた画像データを格納しておくメモリ、その画像データに画像処理等の様々な処理を施す演算回路、および、この画像形成装置１０の全体の制御を担う制御回路が備えられている。この画像処理・制御部３０は、本発明にいう判定部および制御部双方の一例に相当する。

さらに、この第２筐体１０ｂの一段低い部分の上に載るようにして、この画像形成装置１０の各種状態を表示するためのモニタ３１やオペレータによる操作を受ける操作パネル３２が配置されている。

図３は、図１，図２に示した画像形成装置を構成する６つの画像形成ユニット（ここでは６つの感光体で代表させる）と中間転写ベルトを示した模式図である。ここでは、この図３を参照して、本実施形態の画像形成装置１０で解決しようとしている問題点について説明する。

前述の通り、本実施形態の画像形成装置１０では、中間転写ベルト１４への転写の順の最上流に位置する感光体１３１Ｖ（以下では、この感光体１３１Ｖを「最上流感光体１３１Ｖ」と称する）と、最下流に位置する感光体１３１Ｗ（以下では、この感光体１３１Ｗを「最下流感光体１３１Ｗ」と称する）の双方に、白色トナーによるトナー像が形成される。

ここで、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色トナーの平均粒径は、一例として５μｍ程度であるのに対し、白色トナーの平均粒径は、一例として１０μｍ程度と、大きな粒径となっている。トナーの粒径とは、トナーを２次元平面上に投影したときの、その投影面積と同一面積の円の直径をいう。

白色トナーの平均粒径が大きいため、最上流感光体１３１Ｖと最下流感光体１３１Ｗとの２つの感光体を使って白色トナーによるトナー像を形成するとトナーの厚みが厚くなりがちである。このため、白色トナーで線画像を形成すると、線画像は幅が狭い画像であることから、白色トナーのトナー像の厚みが厚いことと相まって、他の各色トナーと比べてトナーの飛び散りが生じやすい。

図３には、この飛び散りの現象が模式的に示されている。

ここでは、最上流感光体１３１Ｖと最下流感光体１３１Ｗとの双方に白色トナーによるトナー像が形成される。ここでは、最上流感光体１３１Ｖ上に、最終的に形成される白色トナーによる線画像の半分のトナー厚のトナー像Ｔ１を形成するとともに、最下流感光体１３１Ｗ上に、残りの半分のトナー厚のトナー像を形成して、中間転写ベルト１４上に、それら双方のトナー像Ｔ１，Ｔ２が重なった積層トナー像Ｔ３を形成する。そして、その積層トナー像を、搬送されてきた用紙Ｐ上に転写する。この用紙Ｐ上への転写の際にトナーの飛び散りが発生し、欠陥をもった画像が形成されるおそれがある。

図４は、図３と同様、図１，図２に示した画像形成装置を構成する６つの画像形成ユニット（ここでも６つの感光体で代表させる）と中間転写ベルトを示した模式図である。

ここでは、この図４を参照して、本実施形態における、図３に示した問題点の解決策の一例について説明する。

ここでは、最上流感光体１３１Ｖ上に形成されるトナー像Ｔ１のトナー厚と、最下流感光体１３１Ｗ上に形成されるトナー像Ｔ２のトナー厚とを合わせた、それら双方のトナー像Ｔ１，Ｔ２が重なった積層トナー像Ｔ３のトナー厚は、一例として、図３の場合の積層トナー像Ｔ３のトナー厚と同一であるとする。ここでは、最上流感光体１３１Ｖ上に形成されるトナー像Ｔ１のトナー厚を増して、その分だけ、最下流感光体１３１Ｗ上に形成されるトナー像Ｔ２のトナー厚を減らす。こうすることにより、用紙Ｐ上に転写される積層トナー像Ｔ３のトナー厚は図３の場合と同一であるが、用紙Ｐ上への転写の際のトナーの飛び散りが抑えられる。

最上流感光体１３１Ｖで形成されて中間転写ベルト１４上に転写されたトナー像は、中間転写ベルト１４により運ばれるが、そのトナー像が最下流感光体１３１Ｗに到達するまでの間に、その途中にある各感光体１３１Ｙ，１３１Ｍ，１３１Ｃ，１３１Ｋにおける１次転写の放電により帯電量が高まる。このため、この最上流感光体１３１Ｖで形成されたトナー像Ｔ１は、用紙Ｐ上への転写の際に飛び散りにくい。一方、最下流感光体１３１Ｗで形成されて中間転写ベルト１４上に転写されたトナー像Ｔ２は、用紙P上への転写の際に飛び散りやすい。この飛び散りを抑えるには、最下流感光体１３１Ｗで形成されるトナー像Ｔ２のトナー厚を抑えることが有効である。

図５は、最上流感光体あるいは最下流感光体で形成されるトナー像の画像密度を変化させたときの飛び散りの発生数を示した図である。

ここで、この図５中の、白丸で示すグラフａは、最上流感光体１３１Ｖのトナー像の画像密度を１００％に固定し、最下流感光体１３１Ｗのトナー像の画像密度を０％から１００％まで変化させたときの飛び散りの発生数を表わしている。また、黒丸で示すグラフｂは、最下流感光体１３１Ｗのトナー像の画像密度を１００％に固定し、最上流感光体１３１Ｖのトナー像の画像密度を０％から１００％まで変化させたときの飛び散りの発生数を表わしている。

図６は、図５のデータを得たときの実験条件の模式図である。

ここでは、最上流感光体１３１Ｖと最下流感光体１３１Ｗとの双方で、用紙搬送方向Ｘに対し直角な方向に延びる、長さ２９７ｍｍの５本の直線からなる線画像を形成し、それらの線画像を中間転写ベルト１４上で重ねた積層トナー像を用紙Ｐ上に転写した。そして、その用紙Ｐ上の線画像におけるトナーの飛び散り箇所の個数を数えた。

図５の縦軸は、その飛び散りの個数を表わしている。また、図５の横軸は、最上流感光体１３１Ｖと最下流感光体１３１Ｗとのうちの、画像密度を変化させた側の感光体上のトナー像の画像密度を表わしている。

図５に示す通り、最下流感光体１３１Ｗ上に形成するトナー像について画像密度を変化させたときは、画像密度８０％以下ではトナーの飛び散りは観察されなかった。これに対し、最上流感光体１３１Ｖ上に形成するトナー像について画像密度を変化させたときは、画像密度４０％で既に飛び散りが観察され、画像密度がそれを越えると、飛び散り箇所が急激に増えている。このことから、同じトナー厚の線画像を形成したときにトナーの飛び散りを抑えるには、最上流感光体１３１Ｖ上に形成するトナー像のトナー厚を下げるよりも、最下流感光体１３１Ｗ上に形成するトナー像のトナー厚を下げるほうが有効であることが分かる。

図５に示したデータは一例であるが、図６に示した線画像の線幅を狭めるほど飛び散りの発生数が増え、線幅を広げるほど飛び散りの発生数が減る傾向となる。

また、図６に示した線画像は、用紙搬送方向Ｘに対し直角な方向に延びる直線であるが、この直線を傾けていくと、用紙搬送方向Ｘに対し平行に近づくほど、飛び散りが減る傾向となる。これはすなわち、用紙搬送方向Ｘに測った線幅が狭いほど飛び散りが増え、その方向に測った線幅が広いほど飛び散りが減る傾向にあることを意味している。

以上の実験データや知見を踏まえ、図１に示す本実施形態の画像形成装置１０は、以下のように構成されている。

なお、都度の断わりは省略するが、以下においても、最上流感光体１３１Ｖと最下流感光体１３１Ｗとの双方を使って白色のトナーが重なったトナー像を形成する場面について説明する。

外部から送られてきた画像データは、画像処理・制御部３０内に一旦格納される。そして、その画像処理・制御部３０では、その画像データが、最上流感光体１３１Ｖと最下流感光体１３１Ｗとの双方を使って白色のトナーが重なったトナー像であって、そのトナー像に線画像を含むトナー像の形成を指示する画像データであるか否かが判定されれる。そして、最上流感光体１３１Ｖと最下流感光体１３１Ｗとの双方を使って白色のトナーが重なったトナー像を形成するにあたり、画像処理・制御部３０は、線画像を形成する場合の最下流感光体１３１Ｗにおける単位面積当たりのトナー使用量が、線画像以外のべた画像を形成する場合の最下流感光体１３１Ｗにおける単位面積当たりのトナー使用量と比べ、少ないトナー像が形成されるように、トナー像の形成を制御する。前述した通り、本実施形態において使用される白色トナーは、他の色のトナーと比べ平均粒径が大きい。本実施形態では、この平均粒径が大きい白色トナーについて、すなわちトナーの平均粒径に応じてトナー使用量の調整が行われる。

ここで、本実施形態の画像形成装置１０では、幅を有しその幅と交わる方向に延びた画像であって、その幅が予め定められた閾値未満の画像が線画像であると判定される。一方、この線画像の基準を満たさない画像は、ベタ画像であると判定される。本実施形態では、このように、本実施形態では、画像データを分析して文字や図形の線幅を調べることにより、線画像であるか否かを判定している。

さらに、本実施形態では、文字や図形の用紙搬送方向の線幅を閾値と比較することで、線画像とべた画像を判別している。

また、本実施形態では、線画像を形成する場合に、その線画像の幅に応じて、その幅が狭いほど、最下流感光体１３１Ｗにおける単位面積当たりのトナー使用量を少なくしたトナー像が形成されるように、トナー像の形成が制御される。

なお、本実施形態では、画像データを分析して文字や図形の線幅を調べることにより、線画像であるか否かを判定しているが、文字を表わす文字データか否かに応じて、文字データを線画像とみなしてもよい。この場合、画像データを分析して文字や図形の線幅を調べるよりも演算量が少なくなる。あるいは、画像データを分析して文字や図形の線幅を調べることと、文字データを線画像とみなすこととの双方を行なってもよい。

ここで、前述した通り、本実施形態では、トナーの使用量の調整方法として、画像データを調整する方法が採用されている。すなわち、本実施形態では、画像データを調整することにより、べた画像を形成する場合の最下流感光体１３１Ｗにおける単位面積当たりのトナー使用量と比べ、線画像を形成する場合の最下流感光体１３１Ｗにおける単位面積当たりのトナー使用量が少ないトナー像を形成させる。この場合に、本実施形態では、線画像について外部から受け取った画像データで指定されている画像密度と比べ画像密度を下げた画像データに基づくトナー像を形成させることにより、べた画像を形成する場合の最下流感光体１３１Ｗにおける単位面積当たりのトナー使用量と比べ、線画像を形成する場合の最下流感光体１３１Ｗにおける単位面積当たりのトナー使用量が少ないトナー像を形成させる。本実施形態では、このように、画像データを調整することによりトナーの使用量を調整する方法を採用しているため、トナー像形成条件（後述する）を変更することなく、トナー使用量が調整される。

また、本実施形態では、画像データの調整によるトナー使用量の調整にあたっては、べた画像を形成する場合の最上流感光体１３１Ｖにおける単位面積当たりのトナー使用量と比べ、線画像を形成する場合の最上流感光体１３１Ｖにおける単位面積当たりのトナー使用量が多いトナー像が形成されるように、トナー像の形成が制御される。こうすることにより、最上流感光体１３１Ｖにおけるトナーの単位面積当たりの使用量を線画像とべた画像とで同一とした場合と比べ、線画像におけるトナー使用量の減少が抑制される。

具体的には、本実施形態では、用紙Ｐ上に転写される際の積層トナー像における白色のトナーの単位面積当たりの使用量がべた画像と線画像とで互いに同一の使用量となるように、トナー像の形成が制御される。これにより、本実施形態では、単位面積当たりのトナー使用量がべた画像と線画像とで異なる場合と比べ、ユーザからの指示内容に近い画像となっている。

ここで、トナー使用量の調整方法として、トナー形成条件を調整する方法を採用してもよい。すなわち、最上流感光体１３１Ｖと最下流感光体１３１Ｗとの双方を使って白色のトナーが重なったトナー像を形成するにあたり、そのトナー像に線画像が含まれている場合に、最上流感光体１３１Ｖと最下流感光体１３１Ｗで形成されたトナー像が互いに同一の画像データに基づいて形成されたトナー像であっても、最上流感光体１３１Ｖにおける単位面積当たりのトナー使用量と比べ最下流感光体１３１Ｗにおける単位面積当たりのトナー使用量が下がるように、最上流感光体１３１Ｖにおけるトナー像形成条件と比べ最下流感光体１３１Ｗによるトナー像形成条件を異ならせる。

ここで、「最上流感光体１３１Ｖにおける単位面積当たりのトナー使用量と比べ最下流感光体１３１Ｗにおける単位面積当たりのトナー使用量が下がるように、最上流感光体１３１Ｖにおけるトナー像形成条件と比べ最下流感光体１３１Ｗによるトナー像形成条件を異ならせる」には、１つには、最上流感光体１３１Ｖよりも最下流感光体１３１Ｗにおける「現像能力」を落とすように現像条件を変えることが有効である。ここでいう「現像能力」とは、感光体の画像部電位と現像ロールの電位との電位差を固定にしたとき、現像ロールから感光体へトナーを現像する能力といい、現像能力を落とす具体的な方法としては、現像ロールへ印加する交流電圧を下げる、もしくは印加しないという方法が採用される。また、現像ロールの回転速度を下げる、あるいは、現像ロールと感光体との間隙を広くすることによっても現像能力を落とすことができ、それらの一方あるいは双方の実施が可能な画像形成装置の場合は、その可能な方法によって現像能力を落としてもよい。

さらに、トナー像形成条件を異ならせる他の方法としては、例えば、最上流感光体１３１Ｖと最下流感光体１３１Ｗとで、帯電器１３２による帯電電圧を異ならせる、あるいは露光器１２による露光光量を異ならせる、といった方法もあり、それらの実施が可能な画像形成装置の場合は、その可能な方法によってトナー像形成条件を変えてもよい。

このトナー形成条件を変えるという方法を採用すると、画像データを調整することなくトナー使用量が調整される。

なお、本実施形態では、６つ並んだ感光体１３１のうちの最上流感光体１３１Ｖと最下流感光体１３１Ｗで白色トナーを使用する場合を例に挙げて説明したが、最上流感光体１３１Ｖと最下流感光体１３１Ｗとの２つの感光体１３１ではなく、いずれか２つの感光体１３１で白色トナーを使って互いに重なるトナー像を形成する場合にも、本発明を適用することができる。

また、本実施形態では白色トナーを取り上げて説明したが、白色トナーでなくても、同一の色のトナーを使って互いに重なるトナー像を形成する場合に、本発明を広く適用することができる。

１０ 画像形成装置
１３ 画像形成ユニット
１４ 中間転写ベルト
２２ 定着器
２４ 冷却器
２５ デカーラ
２６ 光学測定器
３０ 画像処理・制御部
３２ 操作パネル
１３１ 感光体
１３１Ｖ 最上流感光体
１３１Ｗ 最下流感光体

Claims (11)

1. 画像データに基づくトナー像を形成する複数の像形成部と、
   前記複数の像形成部それぞれで形成された複数のトナー像が順次に積層されるように転写され、転写により形成された積層トナー像を、搬送されてきた用紙上に転写する転写部と、トナー像が転写されてさらに搬送されてきた用紙上の積層トナー像を該用紙上に定着する定着部とを備え、
   前記複数の像形成部が、１つの積層トナー像を構成する、互いに同一の色のトナーを使って前記転写部に相対的に先および後に転写される各トナー像をそれぞれ形成する第１の像形成部および第２の像形成部を含み、
   前記第１の像形成部と前記第２の像形成部との双方を使って、該第１の像形成部で形成されたトナー像を構成するトナーの直上に該第２の像形成部で形成されたトナー像を構成するトナーが載ったトナー像を形成する場合に、幅を有し該幅と交わる方向に延びた画像であって該幅が予め定められた閾値未満である線画像を形成するときの該第２の像形成部における単位面積当たりのトナー使用量が、該線画像以外のべた画像を形成するときの該第２の像形成部における単位面積当たりのトナー使用量と比べ、少ないトナー像が形成されるように、トナー像の形成を制御する制御部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御部が、画像データを調整することにより、前記べた画像を形成する場合の該第２の像形成部における単位面積当たりのトナー使用量と比べ、前記線画像を形成する場合の該第２の像形成部における単位面積当たりのトナー使用量が少ないトナー像を形成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。
3. 前記制御部が、指定された画像密度と比べ画像密度を下げた画像データに基づくトナー像を形成させることにより、前記べた画像を形成する場合の該第２の像形成部における単位面積当たりのトナー使用量と比べ、前記線画像を形成する場合の該第２の像形成部における単位面積当たりのトナー使用量が少ないトナー像を形成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。
4. 前記制御部が、前記べた画像を形成する場合の前記第１の像形成部における単位面積当たりのトナー使用量と比べ、前記線画像を形成する場合の該第１の像形成部における単位面積当たりのトナー使用量が多いトナー像が形成されるように、トナー像の形成を制御することを特徴とする請求項２または３に記載の画像形成装置。
5. 前記制御部が、前記用紙上に転写される際の積層トナー像における前記同一の色のトナーの単位面積当たりの使用量が前記べた画像と前記線画像とで互いに同一の使用量となるように、前記第１の像形成部におけるトナー像の形成を制御することを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 画像データに基づくトナー像を形成する複数の像形成部と、
   前記複数の像形成部それぞれで形成された複数のトナー像が順次に積層されるように転写され、転写により形成された積層トナー像を、搬送されてきた用紙上に転写する転写部と、
   トナー像が転写されてさらに搬送されてきた用紙上の積層トナー像を該用紙上に定着する定着部とを備え、
   前記複数の像形成部が、１つの積層トナー像を構成する、互いに同一の色のトナーを使って前記転写部に相対的に先および後に転写される各トナー像をそれぞれ形成する第１の像形成部および第２の像形成部を含み、
   前記第１の像形成部と前記第２の像形成部との双方を使って、該第１の像形成部と該第２の像形成部とで互いに同一の画像データに基づくトナー像であって、該第１の像形成部で形成されたトナー像を構成するトナーの直上に該第２の像形成部で形成されたトナー像を構成するトナーが載ったトナー像を形成する場合において、該第１の像形成部で形成されたトナー像および該第２の像形成部で形成されたトナー像が、幅を有し該幅と交わる方向に延びた画像であって該幅が予め定められた閾値未満である線画像を含むトナー像である場合に、前記第１の像形成部における単位面積当たりのトナー使用量と比べ前記第２の像形成部における単位面積当たりのトナー使用量が下がるように、前記第１の像形成部におけるトナー像形成条件と比べ前記第２の像形成部によるトナー像形成条件を異ならせる制御部とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
7. 前記制御部は、形成される画像の用紙搬送方向の幅と前記閾値とを比べることで、前記線画像と前記べた画像とを判別することを特徴とする請求項１乃至６に記載の画像形成装置。
8. 前記制御部は、前記線画像を形成する場合に、該線画像の幅に応じて、該幅が狭いほど、前記第２の像形成部における単位面積当たりのトナー使用量を少なくしたトナー像が形成されるように、トナー像の形成を制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 前記制御部は、前記線画像に代えて、前記画像データ中の文字データを前記線画像であるとみなして制御することを特徴とする請求項１乃至８のうちのいずれか１項に記載の画像生成装置。
10. 前記複数の像形成部が、前記第１の像形成部および前記第２の像形成部以外に少なくとも１つの、前記同一の色のトナー以外の色のトナーを使ってトナー像を形成する第３の像形成部を含み、前記同一の色のトナーが、該第３の像形成部で使われるトナーの平均粒径よりも大きな平均粒径を有するトナーであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 前記第１の像形成部および前記第２の像形成部が、白色のトナーを使ってトナー像を形成することを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。

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