(57)【要約】【課題】本体大型化することなく、且つ、階調再現性を損なうこともなく、均一光沢な出力画像を得られることが可能な画像形成装置を提供すること。【解決手段】像担持体と、画像情報信号に応じた静電潜像を形成する像露光手段と、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により現像する現像手段と、像担持体上に形成されたトナー像を転写材に静電転写する転写手段と、像担持体から分離させた転写材上の未定着トナー像を加熱挟圧定着する定着手段と、転写部よりも像担持体移動方向上流側において像担持体を再露光する転写前再露光手段と、を有する画像形成装置において、前記転写前再露光手段によって、像担持体上の任意のトナー像の周囲の像担持体面を選択的に再露光する制御手段を設ける。【選択図】図１
2006267681.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、画像情報信号に応じた静電潜像を形成する像露光手段と、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により現像する現像手段と、像担持体上に形成されたトナー像を転写材に静電転写する転写手段と、像担持体から分離させた転写材上の未定着トナー像を加熱挟圧定着する定着手段と、転写部よりも像担持体移動方向上流側において像担持体を再露光する転写前再露光手段と、を有する画像形成装置において、
前記転写前再露光手段によって、像担持体上の任意のトナー像の周囲の像担持体面を選択的に再露光する制御手段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像露光手段は、ＰＷＭ方式による画素の細分による面積変調処理を行うことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
画像データからイメージデータとテキストデータとをそれぞれ認識する画像データ認識機構を有し、像担持体上の前記イメージデータで形成されている任意のトナー像の周囲の像担持体面のみを再露光する制御手段を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記定着手段は、表面に０. ５ｍｍ以上の厚さの弾性体層を用いた定着部材と加圧部材との間に、転写材に形成されたトナー像を加熱挟圧搬送して加熱溶融定着させる定着装置であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機及びプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に関する。特に、良好な光沢性を有するカラー画像を形成することが可能なフルカラー画像形成装置に関するものである
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式で画像形成を行うプリンタや複写機等の画像形成装置では、帯電された感光体等の静電潜像担持体に原稿に対応した光像をレーザ露光して静電潜像を形成し、この静電潜像に現像部によってトナー現像像を形成し転写材に転写する画像形成装置や、多色のカラー画像を形成する方法として、各色に対応した複数の感光体、帯電、現像、転写部を持ち転写材上に順次重ね合わせて転写するフルカラー画像形成装置が知られている。
【０００３】
ところで、一般に銀塩写真や製版印刷による印刷画像においては、色再現範囲が広く、階調再現性、光沢均一性等等が良いために画質が優れていることが良く知られている。従って、電子写真方式による画像形成装置においても、これらの銀塩写真や製版印刷画像に劣らないような画質による画像形成を実現することが望まれている。即ち、電子写真方式による画像処理装置においても、銀塩写真や製版印刷画像のように均一な光沢による画像形成が要求されている。
【０００４】
しかしながら、従来の電子写真方式では以下に述べる問題により、銀塩写真や製版印刷画像に劣らないような画質で必須である均一な光沢性の実現が困難であった。
【０００５】
一般に光沢度は画像表面形状によって主に決定されることは良く知られている。即ち、画像表面が平滑である場合は光沢が高くなり、画像表面が凹凸である場合は、光が凹凸部で乱反射することで光沢が下がることになる。
【０００６】
電子写真方式では、一般に図２に示す通り、例えば、半導体レーザを用いて公知のＰＷＭ方式によって画素当たりの露光する面積を変更することにより濃度の階調を形成（以下、「面積変調」と呼ぶ）している。この結果、各濃度領域によって紙上のトナー画像表面形状が大きく異なっている。これにより各濃度領域によって光沢が大きく異なることになり、例えば光沢紙を用いた場合の各濃度と光沢度の関係は図４の通りになり、均一光沢性が損なわれていた。
【０００７】
そこで、前記のような問題を解決するために、例えば、特許文献１や特許文献２に開示されているように、濃度階調を形成する際に上記した面積変調ではなく、各画素で例えば半導体レーザを用いて露光する強度を変更（以下、「輝度変調」と呼ぶ）させることにより、濃度領域によって光沢変化を抑制することが可能になる。これは図３に示すように各濃度領域によって紙上のトナー画像表面形状が略均一になるからである。
【０００８】
しかしながら、一般に上記輝度変調による濃度階調形成を行った場合、現像過程での現像コントラスト電位差（露光電位Ｖ１と現像電位Ｖdcの差分）に対する感光体上のトナー載り量カーブが急峻になるために、特にハイライト濃度の階調再現性が損なわれると言われている。即ち、輝度変調での画像形成により均一光沢が達成されるものの、その弊害として写真画質として重要な画像性能の１つである階調再現性が損なわれることになるために実施困難であった。
【０００９】
又、前記均一光沢性の問題点を解決するため、例えば、特許文献３，４等に開示されているように、カラートナーに加えて、透明トナーを転写体に転写、定着する方法が提案されている。これによりカラートナー画像で生じる凹凸部を透明トナーによって埋めることで平滑化できるため、各濃度領域による光沢は略均一になる。
【００１０】
【特許文献１】特開２００２−０３１９２１号公報
【特許文献２】特開２００３−１８６２６０号公報
【特許文献３】特開平０４−２７８９６７号公報
【特許文献４】特開平０９−２００５５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、透明トナーを画像形成するためには、言うまでもなく透明トナー画像形成部が必要となり、本体大型化が避けられなかった。
【００１２】
本発明は上記問題を鑑みてなされたもので、その目的とする処は、本体大型化することなく、且つ、階調再現性を損なうこともなく、均一光沢な出力画像を得られることが可能な画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明は、像担持体と、画像情報信号に応じた静電潜像を形成する像露光手段と、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により現像する現像手段と、像担持体上に形成されたトナー像を転写材に静電転写する転写手段と、像担持体から分離させた転写材上の未定着トナー像を加熱挟圧定着する定着手段と、転写部よりも像担持体移動方向上流側において像担持体を再露光する転写前再露光手段と、を有する画像形成装置において、前記転写前再露光手段によって、像担持体上の任意のトナー像の周囲の像担持体面を選択的に再露光する制御手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、任意トナー像の周囲の感光体面に対して、転写前再露光を施すことによりトナー像が略均一化でき、均一光沢な出力画像を得られる。又、本発明によれば、装置の大型化することなく、且つ、階調再現性を損なうこともない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
＜実施の形態１＞
図１は本発明の実施の形態１に係るフルカラー画像形成装置要部の構成を示す断面図であり、本実施の形態に係るフルカラー画像形成装置は複数の画像形成ユニットＵＣ（シアン用ユニット）、ＵＭ（マゼンタ用ユニット）、ＵＹ（イエロー用ユニット）、ＵＫ（ブラック用ユニット）を有し、各画像形成ユニットＵＣ，ＵＭ，ＵＹ，ＵＫを縦貫して中間転写ベルト２０が配設されている。ここで、画像形成ユニットＵＣの構成について説明するが、他の画像形成ユニットＵＭ，ＵＹ，ＵＫの構成も同様であるため、これらについての説明は省略する。
【００１７】
画像形成ユニット（シアン用ユニット）ＵＣにおいて、１０Ｃは回転移動される静電潜像担持体としての円筒型の感光体、１１Ｃは一次帯電器であり、一次帯電器１１Ｃは、感光体１０Ｃに対して非接触状態で設置されている。１２Ｃは半導体レーザの構成される画像露光部であり、この画像露光部１２Ｃは、一次帯電器１１Ｃに対して感光体１０Ｃの回転方向下流側で感光体１０Ｃを露光する。
【００１８】
１３Ｃは現像装置であり、これは感光体１０Ｃの露光位置より更に下流側に感光体１０Ｃと隣接するように設置されている。２０は中間転写ベルトであって、１４Ｃは転写ローラであり、これは１次転写位置で中間転写ベルト２０を挟んで感光体１０Ｃに対向するように設置されている。３０は２次転写部であり、中間転写ベルト２０を挟んで２次転写外ローラ３１に対向するように設置されている。
【００１９】
５０Ｃは転写前再露光部であって、例えば、感光体１０Ｃの軸方向に配列した複数のＬＥＤ素子アレイで構成されている。このＬＥＤ素子は、不図示のＬＥＤ発光制御部によって軸方向に配列したＬＥＤ素子を任意のタイミングで個々に発光可能に制御しており、感光ドラムの任意のスラスト及び周位置に露光することが可能になっている。１５は感光体上の転写残トナーをクリーニングするクリーナであり、Ａは転写材上に載ったトナー像を加熱挟圧定着せしめる定着装置である。
【００２０】
以上のように構成された画像形成装置において、フルカラーモード時の画像形成動作についてユニットＵＣの画像形成中の動作を例に挙げて説明する。尚、マゼンタ、シアン、ブラックの単色モードについても同様であるために説明は省略する。
【００２１】
先ず、感光体１０Ｃは、例えば、導電性基体の表面にアモルファスシリコンで形成される光半導体層を有して回転している。そして、感光体１０Ｃはコロナ放電を行う一次帯電器１１Ｃよって表面が一様にマイナス帯電された後、露光部１２Ｃにより露光が行われて原稿と対応した静電潜像が形成される。
【００２２】
尚、本実施の形態では、階調形成を行う際には画像露光部１２Ｃにおいて、公知のパルス幅変調によってレーザ発振する時間を変更する、所謂面積変調によって行っている。現像装置１３Ｃは公知の２成分現像方式であり、不図示のスリーブ上にトナーとキャリア２成分現像剤を磁気的に吸着させ、現像スリーブに直流バイアス若しくは直流と交流バイアスを重畳して印加させることで、負帯電したトナーを感光体の静電潜像部に飛翔させている。
【００２３】
感光体１０Ｃの表面に形成されたトナー像は、転写前再露光部５０Ｃにて任意トナー部の周囲の感光体面を選択的に再露光が施される。転写前再露光部５０Ｃの動作及び効果については後に詳細に説明する。
【００２４】
そして、感光体７上のトナー像は転写ローラ１４Ｃの電界によって中間転写ベルト２０に転写される。上記動作を各画像形成ユニットＵＣ，ＵＭ，ＵＹ，ＵＫにおいて行い、各感光体上に形成されたトナー像が中間転写ベルト２０に順次多重転写される。尚、各感光体に残った転写残トナーは各色のクリーナ１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｙ，１５Ｋによってクリーニングされる。
【００２５】
中間転写ベルト２０上に順次多重転写されたトナー像は、２次転写部３０にて、中間転写ベルト２０の画像部のタイミングに合わせて給紙部４０より給紙された転写材７に一括転写される。そして、トナー像の転写を受けた転写材は、定着装置Ａへ搬送され加熱溶融定着を受けて最終画像として排紙トレイに排紙される。尚、中間転写ベルト２０上に残った転写残トナーは、クリーナ３４によってクリーニングされる。
【００２６】
ところで、本実施の形態では、全ての濃度領域において画像面内の均一光沢を達成することを目的としており、上述した転写前再露光部５０Ｃによって任意のトナー周囲の感光体面を再露光することにより感光体表面のトナー像を平滑化することにより実現させている。
【００２７】
詳細を説明する前に、先ず、転写前露光部５０Ｃにトナー像が至る際の感光体の電位分布について簡単に説明する。
【００２８】
図５は転写再露光部５０Ｃに至る際の感光体の電位分布を示している。画像形成の際には、感光体面に一次帯電器１１Ｃでコロナ放電に表面電位が帯電電位Ｖｄになり、露光部１２Ｃにレーザ露光された部分の表面電位は露光電位Ｖ１になる。例えば、中間濃度では面積階調により各画素で所定面積だけレーザ露光されているために、感光体電位分布は凹凸の井戸型ポテンシャル形状になっている。
【００２９】
そして、現像装置１３Ｃの現像スリーブの表面電位Ｖdcと露光電位Ｖ１の電位差である現像コントラストによって、負帯電したトナーが感光体に付着し、このとき、感光体表面のトナー層の表面電位はトナー表面電位Ｖｔとなっている。即ち、感光体表面上のトナー像は、ドラム電位ポテンシャルの井戸の中で束縛されているために、トナー同士の負電荷の反発力を内包したまま凹凸像を維持している。この感光体上のトナー凹凸像は、二次転写工程及び定着工程を経た後の最終画像においても少なからず残り、その結果、画像凹凸表面部で乱反射することにより光沢低下を発生させる。
【００３０】
本発明の特徴とする処は、上記電位ポテンシャルを無くすことでトナー凹凸像を略均一化させることにある。
【００３１】
即ち、図６で示すように、感光体上のトナー像の周囲、即ち非トナー部の感光体表面部に対して、転写前再露光することにより感光体表面電位Ｖｄを露光電位Ｖ１にして井戸型の電位ポテンシャルを除去し、トナー電位Ｖｔを突出した不安定な電位状態にすることでトナー電荷同士のクーロン反発力が解放され周囲に分散し、トナー凹凸像を略均一化している。これら転写前再露光工程を各ＵＹ，ＵＭ，ＵＣ，ＵＫユニットで同様に施すことにより、定着工程後の最終画像のトナー表面は均一化され、画像面内の均一光沢が実現できる。
【００３２】
又、本実施の形態では、従来技術で述べた輝度変調による光沢均一技術の弊害であった階調再現についても損なわれることもない。本実施の形態では、面積変調で形成された静電潜像にトナー像を一次形成し、然る後の転写前再露光部でのトナー再配列のために、感光体上での各画素当たりのトナー載り量は転写前再露光前と変わらない。即ち、電子写真方式では画像濃度はトナー載り量によりほぼ決定されているために、転写前再露光を行っても従来の面積階調での階調再現性と同等のレベルを実現できる。
【００３３】
尚、本実施の形態では、感光体上のトナー像の周囲、即ち非トナー部を選択して再露光を行っているが、トナー像と周囲の感光体表面を一様に再露光しても略同様の効果が得られる。この場合、再露光後のトナー電位とその周囲の感光体電位は同電位であって、トナー電荷同士のクーロン反発力があるためにトナー凹凸部は周囲に分散し略均一化される。
【００３４】
尚、上記定着装置については、少なくとも０. ５ｍｍ以上弾性層を有する定着部材と加圧部材との間に、転写材に形成されたトナー像を加熱挟圧搬送して加熱溶融定着させる定着構成であることが望ましい。これは定着工程時に定着部材に弾性層がない場合、紙の凹凸（地合い）により紙上の微小なトナー凹凸像に追従できないために光沢ムラが発生してしまうからである。
【００３５】
以上説明したように、感光体上のトナー像の周囲の感光体面に転写前再露光を行うことにより、トナー凹凸像を周囲に分散し略均一化でき、装置大型化することなく、且つ、階調再現性を損なうこともなく、均一光沢な出力画像を得られる。
【００３６】
＜実施の形態２＞
本実施の形態１では、任意トナー像の周囲の感光体面に転写前再露光を行って、実施の形態の効果について説明したが、全トナー像の周囲の感光体面に対して転写前再露光を行なわなくても良い。
【００３７】
例えば、画像データからイメージデータとテキストデータとをそれぞれ分けて認識する不図示の画像データ認識機構を備え、均一光沢が重視されるイメージデータでは、前記イメージデータに対応した静電潜像部のトナー像周囲にのみ転写前再露光を施し、均一光沢化させて、解像度が重視されるテキストデータでは転写前再露光を行わないように制御することも勿論可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態を示す画像形成装置の断面の概略図である。
【図２】従来の画像形成装置における１画素当たりの面積変調により形成した静電潜像及びトナー像に対する反射光の関係を示す図である。
【図３】従来の画像形成装置における１画素当たりの輝度変調により形成した静電潜像及びトナー像に対する反射光の関係を示す図である。
【図４】従来の画像形成装置における１画素当たりの面積変調により形成した静電潜像を行なった場合の階調濃度と光沢度の関係を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１，２における転写前再露光前の感光体表面電位を示す電位分布図である。
【図６】本発明の実施の形態１，２における転写前再露光後の感光体表面電位を示す電位分布図である。
【符号の説明】
【００３９】
ＵＣ，ＵＭ，ＵＹ，ＵＫ          画像形成ユニット
１０Ｃ，１０Ｍ，１０Ｙ，１０Ｋ  感光体
１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙ，１１Ｋ  一次帯電器
１２Ｃ，１２Ｍ，１２Ｙ，１２Ｋ  画像露光部
１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｙ，１３Ｋ  現像装置
１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙ，１４Ｋ  転写ローラ
１５Ｃ，１５Ｍ，１５Ｙ，１５Ｋ  クリーナ
２０    中間転写ベルト
３０    ２次転写部
３１    ２次転写外ローラ
【図１】
2006267681.tif 000003
【図２】
2006267681.tif 000004
【図３】
2006267681.tif 000005
【図４】
2006267681.tif 000006
【図５】
2006267681.tif 000007
【図６】
2006267681.tif 000008