(57)【要約】【課題】  濃淡トナーを用いた両面機での２面目定着ホットオフセット防止。【解決手段】  １面目と２面目で濃トナーと淡トナーの使用比率を変える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材上に複数種のトナー像を重ね合わせて画像を形成可能な画像形成装置において、うち少なくとも一色については、同じ色のトナーでかつ着色剤の量や種類のことなる淡色トナーと濃色トナーを備え、淡色トナーと濃色トナーの使用比率を変換する手段を有し、画像形成が終了し定着後の記録紙に再度画像を形成する場合には、濃色トナーと淡色トナーの使用比率を事ならせる事を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
上記記載の請求項１の画像形成装置において、記録材の状態を検知して２回目の画像形成であると判定された場合には、濃色トナーと淡色トナーの使用比率を変える事を特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
上記記載の請求項１および請求項2の画像形成装置において、２回目の画像形成時には淡色トナーの使用比率を上げる事を特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
上記記載の請求項１および請求項2の画像形成装置において、淡色トナーと濃色トナーの使用比率は２種類以上を有し、画像形成モード、記録紙の状態によって使用比率を変える事を特徴とした画像形成装置。
【請求項５】
記録材上に複数種のトナー像を重ね合わせて画像を形成可能な画像形成装置において、うち少なくとも一色については、同じ色のトナーでかつ着色剤の量や種類のことなる淡色トナーと濃色トナーを備え、淡色トナーと濃色トナーの使用比率を変換する手段を有し、記録材の両面に画像形成時する手段を有し、１面目であるか２面目であるかを記憶する手段を備え、画像形成面が１面目であるか２面目であるかに応じて濃色トナーと淡色トナーの使用比率を事ならせる事を特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
上記記載の請求項４の画像形成装置において、記録材の状態を検知して２面目の画像形成であると判定された場合には、濃色トナーと淡色トナーの使用比率を変える事を特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
上記記載の請求項5および請求項6の画像形成装置において、２面目の画像形成時には淡色トナーの使用比率を上げる事を特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
上記記載の請求項5および請求項6の画像形成装置において、淡色トナーと濃色トナーの使用比率を２種類以上有し、画像形成モード、記録紙の状態によって使用比率を変える事を特徴とした画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば複写機あるいはプリンタなどとされる電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、電子写真方式を用いたフルカラー画像形成装置が多数開発されている。又、これらのフルカラー画像形成装置の中で、記録紙の表裏反転機構を搭載した自動両面機能を備えた機種も多数開発されている。
【０００３】
また、フルカラー画像形成装置であって画像の粒状性や階調の連続性の向上を目的として、特許文献１や特許文献２のように、通常のトナーに比して濃度の薄い（淡色トナー）を用いる手段も知られている。
【特許文献１】特開2000-231279号公報
【特許文献２】特開2002-148877号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながこれらの画像形成装置において、両面画像を形成する場合には１度画像形成を終えた記録紙を反転し、再度画像形成する方式が一般的である。この方式では記録紙が２回定着装置を通過することになるので、２回目の定着プロセスでは熱量過多状態になりやすい。
【０００５】
熱量過多状態では定着ローラ表面にトナーがオフセット（ホットオフセット）が発生してしまう。このホットオフセット現象は、トナーの載り量が少ない領域で顕著に発生する。これはトナー載り量が少ない領域では、与えられる熱量に比してトナーの量が少ないために熱量過多となり、ホットオフセットが起こりやすくなっているためと考えられる。
【０００６】
さらに１面目に比して２面目ではホットオフセットが顕著に発生しやすい。これは２面目作像時の記録紙は１度定着装置を通っているために記録紙の温度が高くなっている事、及び１面目定着時に記録紙中の水分が蒸発するので、記録紙の断熱効果が高くなり、その結果として熱量過多となる事、この２つに理由によってより顕著にホットオフセットが起こりやすくなっているためと考えられる。
【０００７】
ホットオフセットが起こると、画像上のトナーの一部が定着装置にオフセットするため画像表面が荒れたり、微小な光沢ムラが発生したりして画像劣化の原因となりうる。これらのオフセットトナーは、定着ローラ等に当接させたクリーニング手段によって回収されるが、オフセット量が多くなりすぎるとクリーニング手段から漏れ出し再度画像を汚染するという弊害を生じる。
【０００８】
本発明は、両面画像の２面目作成時には定着後に溶融されたトナーが過定着気味となる、という不具合を解決することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上の課題は本発明に係る画像形成装置にて達成される。
【００１０】
すなわち本発明の第1請求項によれば記録材上に複数種のトナー像を重ね合わせて画像を形成可能な画像形成装置において、うち少なくとも一色については、同じ色のトナーでかつ着色剤の量や種類のことなる淡色トナーと濃色トナーを備え、淡色トナーと濃色トナーの使用比率を変換する手段を有し、１度画像形成が終了し定着した後の記録紙に再度画像を形成する場合には、濃色トナーと淡色トナーの使用比率を事ならせる事を特徴としている。
【００１１】
また第2請求項によれば、上記記載の請求項１の画像形成装置において、記録材の状態を検知して２回目の画像形成であると判定された場合には、濃色トナーと淡色トナーの使用比率を変える事を特徴としている。
【００１２】
また第3請求項によれば、上記記載の請求項１および請求項2の画像形成装置において、２回目の画像形成時には淡色トナーの使用比率を上げる事を特徴としている。
【００１３】
また第4請求項によれば、上記記載の請求項１および請求項2の画像形成装置において、淡色トナーと濃色トナーの使用比率は２種類以上を有し、画像形成モード、記録紙の状態によって使用比率を変える事を特徴としている。
【００１４】
また第5請求項によれば、記録材上に複数種のトナー像を重ね合わせて画像を形成可能な画像形成装置において、うち少なくとも一色については、同じ色のトナーでかつ着色剤の量や種類のことなる淡色トナーと濃色トナーを備え、淡色トナーと濃色トナーの使用比率を変換する手段を有し、記録材の両面に画像形成時する手段を有し、１面目であるか２面目であるかを記憶する手段を備え、画像形成面が１面目であるか２面目であるかに応じて濃色トナーと淡色トナーの使用比率を事ならせる事を特徴としている。
【００１５】
また第6請求項によれば、上記記載の請求項４の画像形成装置において、記録材の状態を検知して２面目の画像形成であると判定された場合には、濃色トナーと淡色トナーの使用比率を変える事を特徴としている。
【００１６】
また第7請求項によれば、上記記載の請求項5および請求項6の画像形成装置において、２面目の画像形成時には淡色トナーの使用比率を上げる事を特徴としている。
【００１７】
また第8請求項によれば、上記記載の請求項5および請求項6の画像形成装置において、淡色トナーと濃色トナーの使用比率を２種類以上有し、画像形成モード、記録紙の状態によって使用比率を変える事を特徴とている。
【発明の効果】
【００１８】
以上の説明から判るように、本発明によれば、記録材が両面の2面目であった場合に濃色トナーと淡色トナーの使用比率を変化させることで、両面画像の２面目作成時には定着後に溶融されたトナーが過定着気味となり、ホットオフセットが起こるという不具合を解消することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
実施例１
本実施例の画像形成装置には、図１に示すように、４つの画像形成ステーション１、２、３、４が直列に並置されており、各画像形成ステーション１〜４には、それぞれ像担持体である感光ドラム１ａ、２ａ、３ａ、４ａ、露光装置１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｄ、第１現像装置（第１現像手段）１ｃ１、２ｃ１、３ｃ１、４ｃ１、第２現像装置（第２現像手段）１ｃ２、２ｃ２、３ｃ２、４ｃ２、クリーニング装置１ｄ、２ｄ、３ｄ、４ｄ、および１次転写装置１ｅ、２ｅ、３ｅ、４ｅを備えている。
【００２０】
また、感光ドラムの回転方向に関して、第１現像装置１ｃ１〜４ｃ１が第２現像装置１ｃ２〜４ｃ２の上流側にそれぞれ配設されている。
【００２１】
また、各画像形成ステーション１〜４の感光ドラム１ａ〜４ａと１次転写装置１ｅ〜４ｅとの間を通るように、中間転写体である中間転写ベルト１２が矢印方向に移動可能に配置されている。
【００２２】
第１現像装置１ｃ１〜４ｃ１には、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色について、転写材上のトナー量が０．５ｍｇ／ｃｍ2のときに定着後の光学濃度が０．８になるように設計されているトナー（以下、「淡色トナー」という）が装填され、第２現像装置１ｃ２〜４ｃ２には、転写材上のトナー量が０．５ｍｇ／ｃｍ2のときに、定着後の光学濃度が１．６になるように設計されているトナー（以下、「濃色トナー」という）が装填されている。
【００２３】
本実施例で使用した淡色トナーと濃色トナーの、ガンマ補正後の濃度特性を図2に示す。淡色トナーの濃度は濃色トナーの濃度に比べて、ほぼ全レーザーレベルにおいて半分になっている。
【００２４】
なお、上記淡色トナーは、転写材上でのトナー量が０．５ｍｇ／ｃｍ2につき光学濃度が１．０未満であるように顔料を調整しているトナーとし、上記濃色トナーは、転写材上でのトナー量が０．５ｍｇ／ｃｍ2につき光学濃度が１．０以上であるように顔料を調整しているトナーとしてもよい。
【００２５】
次に本画像形成装置における動作の基本的なフローチャートを図3に示す。
【００２６】
本画像形成装置は、画質優先モードと速度優先モードの２つの画像形成モードを備えている。基本的には、速度優先モードに設定されており、オペレータの操作により画質優先モードに変更することができる。
【００２７】
画像形成がスタートすると（Ｓ１）、画像形成モードが上記何れのモードかを判断し（Ｓ２）、速度優先モードのときには（Ｓ３）、次に画像形成が行われる記録紙が１面目なのか両面の２面目なのかを判定し（Ｓ４）、もし１面目の場合には第２現像装置１ｃ２〜４ｃ２により濃色トナーによる画像形成を行い（Ｓ５）、画像を出力する（Ｓ８）。もし２面目の場合には、第１現像装置１ｃ１〜４ｃ１による淡色トナー画像形成（Ｓ６）と、第２現像装置１ｃ２〜４ｃ２による濃色トナー画像形成を行い（Ｓ７）、画像を出力する（Ｓ８）。
【００２８】
一方、Ｓ２にて画質優先モードが選択されたときには（Ｓ３）、１面目でも２面目でも第１現像装置１ｃ１〜４ｃ１による淡色トナー画像形成（Ｓ９）と、第２現像装置１ｃ２〜４ｃ２による濃色トナー画像形成を行い（Ｓ１０）、画像を出力する（Ｓ８）。
【００２９】
ここで、図4に画像信号の流れを示し、画像形成方法について説明する。
【００３０】
まず、原稿台ガラス２０上に載置された原稿Ｇをスキャンし（Ｓ１１）、原稿情報をＣＣＤ１３により電気的信号に変換し（Ｓ１２）、Ａ／Ｄ変換装置（不図示）によりデジタル信号化する（Ｓ１３）。
【００３１】
デジタル信号化されたデータを画像処理ブロックで加工し（Ｓ１４）、ＲＧＢ信号をＣＭＹＫ信号に色変換した後（Ｓ１５）、ルックアップテーブル（以下、「ＬＵＴ」という）変換によって濃色トナー用の画像データと淡色トナー用の画像データとに分解する。
【００３２】
以下にＬＵＴ変換について説明する。速度優先モード時のＬＵＴ変換は図５で示されたように、入力画像信号値がそのままリニアに出力され、濃色トナーのみによって画像形成を行う。その結果最終画像での濃度とトナー載り量の関係は図６のように線形となる。
【００３３】
画像優先モード時及び、速度優先モードの２面目作像時には図９で示されたように入力画像信号に対して淡色トナー用の信号と濃色トナー用の信号の２系統に出力画像信号が分岐される。（Ｓ１６）。その結果最終画像での濃度とトナー載り量の関係は図１１のように、濃色トナーのみで作像を行った図６と比して低濃度部でのトナー載り量が増加した関係となる。
【００３４】
ＬＵＴ変換後に淡色トナーと濃色トナー各々の画像データをガンマ補正（Ｓ１７）し、補正後の画像データを画像メモリとして（Ｓ１８）、Ｄ／Ａ変換し（Ｓ１９）、レーザードライバーに転送し（Ｓ２0）、レーザーを駆動させ画像形成を行う。
【００３５】
レーザー露光により作られた静電潜像に、淡色トナー用である第１現像装置１ｃ１〜４ｃ１によりトナー像を現像する。こうして形成されたトナー像を１次転写装置１ｅ〜４ｅにより、中間転写ベルト１２に１次転写する。
【００３６】
その後再びレーザー露光により作成された静電潜像に、濃度トナー現像装置１ｃ２〜４ｃ２によりトナー像を現像する。こうしてできたトナー像を１次転写装置１ｅ〜４ｅにより、淡色トナーによるトナー像が形成されている中間転写ベルト１２上に再び１次転写し、濃淡色トナーによるトナー像を形成した後、給紙カセット１３から給紙されてきた転写材Ｐに２次転写装置１１によって２次転写し、定着装置９により定着され、記録紙は排紙される。
【００３７】
一方、両面作成ジョブの２面目作成時には、片面作成時と同じ上記の工程を経て定着された記録紙が、図１記載の反転パスを通って再度画像作成部に誘導され、再び2次転写装置１１によって２面目画像が形成された後に定着装置９により定着される。
【００３８】
両面画像の２面目作成時には定着後に溶融されたトナーが過定着気味となる不具合が生じる。
【００３９】
定着ローラ表面にオフセットしたトナー（以下ホットオフセットと呼ぶ）の量を、１面目と２面目で測定した結果を図７に示す。オフセット量は、定着装置表面に当接させたトナー回収手段によって回収されたオフセットトナーの量を測定している。
【００４０】
図７の結果ではホットオフセットはトナーの載り量が少ない領域で顕著に発生しているが、これはトナー載り量が少ない領域では与えられる熱量に比してトナーの量が少ないために熱量過多となり、ホットオフセットが起こりやすくなっているためと考えられる。また１面目に比して２面目ではホットオフセットが顕著に発生しているが、２面目作像時の記録紙は１度定着装置を通っているために記録紙の温度が高くなっている事、及び１面目定着時に記録紙中の水分が蒸発するので、記録紙の断熱効果が高くなり、その結果として熱量過多となる事、この２つに理由によってより顕著にホットオフセットが起こりやすくなっているためと考えられる。
【００４１】
ホットオフセットが起こると、画像上のトナーの一部が定着装置にオフセットするために発生する画像表面の荒れ、その他微小な光沢ムラ等が発生し、画像劣化の原因となりうる。その他オフセットトナーは不図示のクリーニング手段によって回収されるが、オフセット量が多くなりすぎるとクリーニング手段から漏れ出し、画像を汚染するという弊害を生じる。
【００４２】
これらの弊害を解消するために、本発明では、濃色トナーと淡色トナーのLUT変換を１面目と２面目とで異ならせることで、画像出力時のイメージを同じ（濃度情報を変化させないで）上記の方法を達成することを可能とした。
【００４３】
その結果、低濃度部を含む画像を２面目に形成する場合においても、ホットオフセット等の画像不良を少なくする事が可能となった。
【００４４】
実施例２
本発明の第２の実施例は、図８で示された様に８個の画像形成ステーションが直列に並んだ形態をとる。本実施例では、実施例１と異なり、淡色トナー用の第１現像装置（第１現像手段）１ｃ１、２ｃ１、３ｃ１、４ｃ１、及び濃色トナー用の第２現像装置（第２現像手段）１ｃ２、２ｃ２、３ｃ２、４ｃ２が直列に配置されているため、画像形成モードが淡色トナーを用いる場合であっても中間転写体が１回転以内に画像作成が完了する。このため、実施例１では画像優先モードや両面作成時にはコピー出力枚数が減っていたのに対し、常に同じ出力枚数を保つことが可能となる。
【００４５】
このような断面構成をもつ画像形成装置であっても、両面反転パスを備えて両面画像を作成する場合には、本発明は有効な手段である。
【００４６】
実施例３
本発明の第３の実施例は、トナー消費量を低減したモードを備え、２面目のホットオフセットを抑えた画像形成モードを備えている。画像形成装置の断面構成は、実施例１のような構成でも実施例３のような構成でもよい。
【００４７】
次に本実施例の画像形成装置における動作の基本的なフローチャートを図１０に示す。本画像形成装置は、通常（画質）モードと低消費モードの２つの画像形成モードを備えている。
【００４８】
画像形成がスタートすると（Ｓ２１）、画像形成モードが上記何れのモードかを判断し（Ｓ２２）、低消費モードのときには（Ｓ２３）、次に画像形成が行われる記録紙が１面目なのか両面の２面目なのかを判定し（Ｓ２４）、もし１面目の場合には第２現像装置１ｃ２〜４ｃ２により濃色トナーによる画像形成を行い（Ｓ２５）、画像を出力する（Ｓ２８）。もし２面目の場合には、第１現像装置１ｃ１〜４ｃ１による淡色トナー画像形成２（Ｓ２６）と、第２現像装置１ｃ２〜４ｃ２による濃色トナー画像形成２を行い（Ｓ２７）、画像を出力する（Ｓ２８）。
【００４９】
一方、Ｓ２２にて画質優先モードが選択されたときには（Ｓ２３）、１面目でも２面目でも第１現像装置１ｃ１〜４ｃ１による淡色トナー画像形成１（Ｓ２9）と、第２現像装置１ｃ２〜４ｃ２による濃色トナー画像形成１を行い（Ｓ３０）、画像を出力する（Ｓ２８）
ここで、Ｓ２５の濃色トナー画像形成は、実施例１に記載された図５のＬＵＴ変換を用いた画像形成であり、この場合のトナー消費量がもっとも少ない。
【００５０】
次にＳ２６、Ｓ２７の淡色トナー画像形成２及び濃色トナー画像形成２は、図１２で示されたＬＵＴ変換を用いており、図１３の様に低濃度部でのトナー載り量が増加するようになっている。このため、２面目であっても、ホットオフセットの発生を低減できる。
【００５１】
次にＳ２９、Ｓ３０の淡色トナー画像形成1及び濃色トナー画像形成1は、実施例１に記載された図９で示されたＬＵＴ変換を用いておこなう。
【００５２】
本実施例では、淡色トナー使用時のＬＵＴ変換を２種類もつことで、２面目のホットオフセットを防止しつつトナーの消費量を極力おさえることを可能と、ホットオフセットと低ランニングコストの両立が可能となる。
【００５３】
以上本実施例で、画像形成ステーションが４つの場合、８つの場合に付いてにのみ記載しているが、本発明はこれらの構成になんら限定されるものではなく、感光ドラムの数、現像器の数、そんの他両面機構等がいかなる組み合わせであっても有効な発明である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第１実施例の画像形成装置を示す概略構成図である
【図２】本実施例で使用した濃色トナーと淡色トナーの濃度特性を示す図である
【図３】本発明の第１実施例の画像形成モードにおけるフローを簡単に示した図である
【図４】本発明における画像信号のフローを簡単に示した図である
【図５】本発明の第１実施例の速度優先モードにおけるＬＵＴを示した図である
【図６】図５のＬＵＴを行った場合のトナー載り量を示した図である
【図７】トナーの載り量とオフセット量を示した図である
【図８】本発明の第2実施例の画像形成装置を示す概略構成図である
【図９】本発明の第１実施例の速度優先モードにおけるＬＵＴを示した図である
【図１０】本発明の第３実施例の画像形成モードにおけるフローを簡単に示した図である
【図１１】図９のＬＵＴを行った場合のトナー載り量を示した図である
【図１２】本発明の第3実施例の淡色トナー使用画像形成時２におけるＬＵＴを示した図である
【図１３】図１２のＬＵＴを行った場合のトナー載り量を示した図である
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2008158128.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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