(57)【要約】【課題】像担持体と、当該像担持体に対して一種類又は複数種類の第一の現像剤による画像を形成する第一の現像ユニットと、当該像担持体に対して当該第一の現像剤とは異なる一種類又は複数種類の第二の現像剤による画像を形成する第二の現像ユニットと、当該像担持体上に形成された画像を記録媒体に転写する転写部と、記録媒体上の画像を所定の定着条件で定着及び搬送する定着部とを備えるとともに、当該画像形成装置が使用する現像ユニットの種類を判断する現像ユニット判断部１３ａ、１３ｂ、３０、７０と、当該現像ユニット判断部の判断結果に基づいて当該定着条件を制御する制御部７０とを有する。【解決手段】通常のトナーによる画像形成と、特殊なトナーによる画像形成とが可能な画像形成装置において、使用するトナーの特性に応じて適切な定着を可能とする画像形成装置を提供する。【選択図】　　図６
2004077933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、当該像担持体に対して一種類又は複数種類の第一の現像剤による画像を形成する第一の現像ユニットと、当該像担持体に対して当該第一の現像剤とは異なる一種類又は複数種類の第二の現像剤による画像を形成する第二の現像ユニットと、当該像担持体上に形成された画像を記録媒体に転写する転写部と、記録媒体上の画像を所定の定着条件で定着及び搬送する定着部とを備えるとともに、
当該画像形成装置が使用する現像ユニットの種類を判断する現像ユニット判断部と、
当該現像ユニット判断部の判断結果に基づいて当該定着条件を制御する制御部とを有する画像形成装置。
【請求項２】
像担持体と、当該像担持体に対して一種類又は複数種類の第一の現像剤による画像を形成する第一の現像ユニットと、当該像担持体上に形成された画像を記録媒体に転写する転写部と、記録媒体上の画像を所定の定着条件で定着及び搬送する定着部とを備えるとともに、
当該像担持体に対して当該第一の現像剤とは異なる一種類又は複数種類の第二の現像剤による画像を形成する第二の現像ユニットが装着可能な画像形成装置であって、
当該画像形成装置が使用する現像ユニットの種類を判断する現像ユニット判断部と、
当該現像ユニット判断部の判断結果に基づいて当該定着条件を制御する制御部とを有する画像形成装置。
【請求項３】
初期状態では前記第一の現像ユニットのみ備え、後に第二の現像ユニットが装着される請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
ユーザからの指示を入力するユーザインタフェイス部を有し、前記現像ユニット判断部は、当該ユーザインタフェイス部からの指示に基づいて画像形成装置が使用する現像ユニットの種類を判断する請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
画像形成命令が入力される画像処理部を有し、前記現像ユニット判断部は、当該画像処理部の画像形成命令の解析結果に基いて画像形成装置が使用する現像ユニットの種類を判断する請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御部は、第一の現像ユニットのみを使用する際の第一の定着条件と、第二の現像ユニットのみを使用する第二の定着条件とが異なるように制御する請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記制御部は、第一の現像ユニットのみを使用する際の第一の定着条件と、第二の現像ユニットのみを使用する第二の定着条件とが異なるように制御するとともに、第一の現像ユニット及び第二の現像ユニットの両方を使用する場合には、当該第一の定着条件と当該第二の定着条件との中間的な定着条件となるように制御する請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御部は、第一の現像ユニットのみを使用する際の第一の定着条件と、第二の現像ユニットのみを使用する第二の定着条件とが異なるように制御し、第一の現像ユニット及び第二の現像ユニットの両方を使用する場合には、当該第一の定着条件と当該第二の定着条件との中間的な定着条件となるように制御するとともに、当該中間的な定着条件を第一の現像ユニット及び第二の現像ユニットの使用頻度に応じて決定する請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第一の現像剤は発泡剤を含まず、前記第二の現像剤は発泡剤を含む請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記第一の現像剤は発泡剤を含まず、前記第二の現像剤は発泡剤を含み、前記定着部は互いに圧接して所定の定着速度で回転する定着回転体対を備えており、前記制御部は、第二の現像ユニットのみを使用する第二の定着条件としての第二の定着速度が、第一の現像ユニットのみを使用する際の第一の定着条件としての第一の定着速度よりも遅くなるように制御する請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記第一の現像剤は発泡剤を含まず、前記第二の現像剤は発泡剤を含み、前記定着部は互いに圧接して回転する定着回転体対と、当該定着回転体対の少なくとも一方を所定の定着温度となるよう加熱する加熱源とを備えており、前記制御部は、第二の現像ユニットのみを使用する第二の定着条件としての第二の定着温度が、第一の現像ユニットのみを使用する第一の定着条件としての第一の定着温度よりも高くなるよう制御する請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記第一の現像剤は発泡剤を含まず、前記第二の現像剤は発泡剤を含み、前記定着部は互いに圧接して回転するトナー側及び非トナー側定着回転体対と、当該非トナー側定着回転体を所定の定着温度となるよう加熱する加熱源とを備えており、前記制御部は、第二の現像ユニットのみを使用する第二の定着条件としての第二の定着温度が、第一の現像ユニットのみを使用する第一の定着条件としての第一の定着温度よりも高くなるよう制御する請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記第一の現像剤は発泡剤を含まず、前記第二の現像剤は発泡剤を含み、前記定着部は互いに圧接して回転する定着回転体対と、当該定着回転体対の一方を加熱する加熱源と、当該定着回転体対を離間状態から所定のラッチタイミングで圧接させるラッチ部とを備えており、前記制御部は、第二の現像ユニットのみを使用する第二の定着条件としての第二のラッチタイミングが、第一の現像ユニットのみを使用する第一の定着条件としての第一のラッチタイミングよりも早くなるよう制御する請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記第一の現像剤は発泡剤を含まず、前記第二の現像剤は発泡剤を含み、前記定着部は互いに圧接して回転する定着回転体対と、当該圧接部分の下流側所定の位置に設けられ記録媒体が定着回転体に付着するのを剥離する剥離部材とを備えており、前記制御部は、第二の現像ユニットのみを使用する第二の定着条件としての第二の位置が、第一の現像ユニットのみを使用する第一の定着条件としての第一の位置よりも当該圧接部分から遠くなるよう制御する請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記第一の現像剤は発泡剤を含まず、前記第二の現像剤は発泡剤を含み、前記定着部は互いに圧接して回転する定着回転体対と、当該圧接部分通過後の記録媒体を所定の搬送速度で搬送する搬送部材とを備えており、前記制御部は、第二の現像ユニットのみを使用する第二の定着条件としての第二の定着後搬送速度が、第一の現像ユニットのみを使用する第一の定着条件としての第一の定着後搬送速度よりも遅くなるよう制御する請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等の電子写真方式、を用いた画像形成装置に関し、より詳しくは、通常のトナー画像に加えて特殊な立体画像を得ることができる画像形成装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電子写真方式や静電転写方式を利用した複写機、プリンタ等の画像形成装置が広く知られている。このような画像形成装置では、通常、ブラックトナーによる白黒画像、イエロー、シアン、マゼンタの各色トナーによるフルカラー画像などを用紙上に形成し、出力するものである。また、これらの通常の（平面的な）画像とは異なり、特殊なトナー（発泡トナー）を用いて立体的な画像を得る技術が提案されている。例えば、本出願人は「画像形成トナー、その作製方法およびそれを用いた立体画像の形成方法ならびに画像形成装置」、「画像形成装置」を、それぞれ特開２０００−１３１８７５号公報、特開２００１−１９４８４６号公報等において既に提案している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特殊なトナーはその性質上、好ましい定着条件が通常のトナーとは異なる。例えば、十分な立体画像を形成するためには、一般に通常トナーよりも多くの熱量を発泡性トナーには与える必要がある。
【０００４】
本発明はこのような問題点にも鑑みてなされたものであり、その目的は、通常のトナーによる画像形成と、特殊なトナーによる画像形成とが可能な画像形成装置において、使用するトナーの特性に応じて適切な定着を可能とする画像形成装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、像担持体と、当該像担持体に対して一種類又は複数種類の第一の現像剤による画像を形成する第一の現像ユニットと、当該像担持体に対して当該第一の現像剤とは異なる一種類又は複数種類の第二の現像剤による画像を形成する第二の現像ユニットと、当該像担持体上に形成された画像を記録媒体に転写する転写部と、記録媒体上の画像を所定の定着条件で定着及び搬送する定着部とを備えるとともに、当該画像形成装置が使用する現像ユニットの種類を判断する現像ユニット判断部と、当該現像ユニット判断部の判断結果に基づいて当該定着条件を制御する制御部とを有するものである。
【０００６】
また本発明は、像担持体と、当該像担持体に対して一種類又は複数種類の第一の現像剤による画像を形成する第一の現像ユニットと、当該像担持体上に形成された画像を記録媒体に転写する転写部と、記録媒体上の画像を所定の定着条件で定着及び搬送する定着部とを備えるとともに、当該像担持体に対して当該第一の現像剤とは異なる一種類又は複数種類の第二の現像剤による画像を形成する第二の現像ユニットが装着可能な画像形成装置であって、当該画像形成装置が使用する現像ユニットの種類を判断する現像ユニット判断部と、当該現像ユニット判断部の判断結果に基づいて当該定着条件を制御する制御部とを有するものである。
【０００７】
このように初期状態から第一の現像ユニットと第二の現像ユニットとの両方を備えるものでもよいし、初期状態では第一の現像ユニットのみを備え、後に第二の現像ユニットが（追加的又は代替的に）装着されるものでもよい。
【０００８】
また、ユーザからの指示を入力するユーザインタフェイス部を有し、前記現像ユニット判断部は、当該ユーザインタフェイス部からの指示に基づいて画像形成装置が使用する現像ユニットの種類を判断するものでもよいし、画像形成命令が入力される画像処理部を有し、前記現像ユニット判断部は、当該画像処理部の画像形成命令の解析結果に基いて画像形成装置が使用する現像ユニットの種類を判断するものでもよい。
【０００９】
前記制御部は、第一の現像ユニットのみを使用する際の第一の定着条件と、第二の現像ユニットのみを使用する第二の定着条件とが異なるように制御することができる。また、前記制御部は、第一の現像ユニット及び第二の現像ユニットの両方を使用する場合には、前記第一の定着条件と前記第二の定着条件との中間的な定着条件となるように制御することができる。さらに、前記制御部は、第一の現像ユニット及び第二の現像ユニットの使用頻度に応じて、前記中間的な定着条件を決定することもできる。すなわち、第一の現像ユニットをより多く使用する場合には前記中間的な定着条件はより第一の定着条件に近くなるように決定し、第二の現像ユニットをより多く使用する場合には前記中間的な定着条件はより第二の定着条件に近くなるように決定することができる。
【００１０】
また第一の現像剤と第二の現像剤とは、第一の現像剤は発泡剤を含まず、第二の現像剤は発泡剤を含むものとして区別することもできるし、第一の現像剤は非金属色の着色剤を含み、第二の現像剤は金属色の着色剤を含むものとして区別することもできるし、第一の現像剤は有彩色の着色剤を含み、第二の現像剤は無彩色の着色剤を含むものとして区別することができるし、第一の現像剤は特定の着色剤を含み、第二の現像剤はその特定の着色剤とは異なる着色剤を含むものとして区別することもできる。
【００１１】
例えば、第一の現像剤としては、ブラックの着色剤を含む（一種類の）現像剤や、それぞれイエロー、マゼンタ、シアンの着色剤を含む三種類の現像剤や、これら三種類の現像剤に加えてブラックの着色剤を含む四種類の現像剤を挙げることができる。また、第二の現像剤としては、発泡剤を含み着色剤を含まない無色の（一種類の）現像剤や、発泡剤と着色剤とを含む（一種類の）現像剤や、発泡剤を含まず金属色の着色剤を含む（一種類の）現像剤や、これらの任意の組合わせである複数種類の現像剤を挙げることができる。なお、発泡剤や着色剤は現像剤に内添されるものでもよいし、外添されるものでもよい。
【００１２】
ここで、前記第一の現像剤は発泡剤を含まず、前記第二の現像剤は発泡剤を含む場合には、次のような定着条件の制御を行うことができる。
【００１３】
第一に、前記定着部は互いに圧接して所定の定着速度で回転する定着回転体対を備えており、前記第二の定着条件である第二の定着速度は、前記第一の定着条件である第一の定着速度よりも遅くなるよう制御することができる。
【００１４】
第二に、前記定着部は互いに圧接して回転する定着回転体対と、当該定着回転体対の少なくとも一方を所定の定着温度となるよう加熱する加熱源とを備えており、前記第二の定着条件である第二の定着温度は、前記第一の定着条件である第一の定着温度よりも高くなるよう制御することができる。
【００１５】
第二に関連し、前記定着部は互いに圧接して回転するトナー側及び非トナー側定着回転体対と、当該非トナー側定着回転体を所定の定着温度となるよう加熱する加熱源とを備えており、前記第二の定着条件である第二の定着温度は、前記第一の定着条件である第一の定着温度よりも高くなるよう制御することができる。
【００１６】
第三に、前記定着部は互いに圧接して回転する定着回転体対と、当該定着回転体対の一方を加熱する加熱源と、当該定着回転体対を離間状態から所定のラッチタイミングで圧接させるラッチ部とを備えており、前記第二の定着条件である第二のラッチタイミングは、前記第一の定着条件である第一のラッチタイミングよりも早くなるよう制御することができる。
【００１７】
第四に、前記定着部は互いに圧接して回転する定着回転体対と、当該圧接部分の下流側所定の位置に設けられ記録媒体が定着回転体に付着するのを剥離する剥離部材とを備えており、前記第二の定着条件である第二の位置は、前記第一の定着条件である第一の位置よりも当該圧接部分から遠くなるよう制御することができる。
【００１８】
第五に、前記定着部は互いに圧接して回転する定着回転体対と、当該圧接部分通過後の記録媒体を所定の搬送速度で搬送する搬送部材とを備えており、前記第二の定着条件である第二の定着後搬送速度は、前記第一の定着条件である第一の定着後搬送速度よりも遅くなるよう制御することができる。
【００１９】
なお、定着回転体はロール状でもよいし無端ベルト状でもよい。また、定着回転体対はロール対や、無端ベルト対でもよいし、ロールと無端ベルトとの組合わせでもよい。
【００２０】
また、前記第二の現像ユニットは、前記第一の現像ユニットの全部又は一部に替えて（代替的に）装着可能であってもよいし、前記第一の現像ユニットに追加して（追加的に）装着可能であってもよい。また現像ユニットは、一つずつ画像形成装置に装着するものであってもいし、複数をまとめて画像形成装置に装着するものでもよい。さらに現像ユニットは、現像ユニット単独で画像形成装置に装着するものであってもよいし、現像ユニットの他像担持体を含む画像形成ユニットとして画像形成装置に装着するものであってもよい。
【００２１】
また、装着されている現像ユニットの種類を判断するためには、現像ユニットはその現像剤に応じた特殊形状を有し、当該特殊形状に基いて装着されている現像ユニットの種類を判断する現像ユニット判断部を有するものでもよいし、現像ユニットは不揮発性メモリを備えるとともに、当該不揮発性メモリ内にその現像剤を示す現像剤情報を記憶し、読み取った当該現像剤情報に基いて装着されている現像ユニットの種類を判断する現像ユニット判断部を有するものでもよい。さらに現像ユニットの他像担持体を含む画像形成ユニットとして画像形成装置に装着する場合には、その画像形成ユニットに現像剤に応じた特殊形状を設けたり、画像形成ユニットが不揮発性メモリを備えたりするものでもよい。
【００２２】
また、転写部は最終転写部のみからなり、像担持体上の画像を直接的に記録媒体に転写させるものであってもよいし、最終転写部の他、中間転写体及び中間転写部とを備え、中間転写部により像担持体上の画像を一旦中間転写体に転写させ、さらに最終転写部により中間転写体上の画像を記録媒体へと転写させるものであってもよい。
【００２３】
また、本発明は、あらゆる電子写真方式の画像形成装置に適用することができる。現像ユニットと像担持体（感光体、潜像担持体）との関係に着目すると、各現像ユニットと像担持体とが１対１の関係のものや、Ｎ（Ｎ：自然数）対１の関係のものが挙げられる。前者の例としては、例えば、モノクロ画像形成装置、中間転写体に対して各色に対応する画像形成ユニットが中間転写体の上流側から下流側にかけて並ぶ中間転写体を用いたタンデム方式のフルカラー画像形成装置などが挙げられ、後者の例としては、ロータリー方式の現像装置を用いた画像形成装置、像担持体に対し各色に対応する現像ユニットが像担持体の上流側から下流側にかけて並ぶフルカラー画像形成装置などが挙げられる。
【００２４】
【発明の実施による形態】
以下、本発明の実施による形態を図面を適宜参照して説明する。
【００２５】
実施の形態１　図１はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としての電子写真方式のカラープリンタ１００を示すものである。また、図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としての電子写真方式のカラー複写機１０２を示すものである。
【００２６】
図１及び図２において、符号１００はカラープリンタ及びカラー複写機の本体を示すものであり、図２に示すように、このカラー複写機本体１００の上部には、プラテンカバー６１によって押圧された原稿ｄの画像を読み取る原稿読取装置１０１が配設されている。この原稿読取装置１０１は、プラテンガラス６１上に載置された原稿ｄを光源６３ａ、ｂによって照明し、原稿ｄからの反射光像を、フルレートミラー６４及びハーフレートミラー６５、６６及び結像レンズ６７からなる縮小光学系を介してＣＣＤ等からなる画像読取素子６０上に走査露光して、この画像読取素子６０によって原稿２の色材反射光像を所定のドット密度（例えば、１６ドット／ｍｍ）で読み取るようになっている。
【００２７】
上記原稿読取装置１０１によって読み取られた原稿ｄの色材反射光像は、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）（各８ｂｉｔ）の３色の原稿反射率データとして画像処理装置３０に送られ、この画像処理装置３０では、原稿ｄの反射率データに対して、シェーデイング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色／移動編集等の所定の画像処理が施される。
【００２８】
そして、上記の如く画像処理装置３０で所定の画像処理が施された画像データは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）（各８ｂｉｔ）の４色の原稿色材階調データとしてＲＯＳ１２（Ｒａｓｔｅｒ　Ｏｕｔｐｕｔ　Ｓｃａｎｎｅｒ）に送られ、このＲＯＳ１２では、原稿色材階調データに応じてレーザー光による画像露光が行われる。
【００２９】
上記カラープリンタ１００及び複写機本体１００の内部には、色の異なる複数のトナー画像を形成可能な画像形成部が配設されている。この画像形成部は、主として、画像露光部としてのＲＯＳ１２と、静電潜像が形成される像担持体としての感光体ドラム１０と、前記感光体ドラム１０上に形成された静電潜像を現像して色の異なる複数のトナー画像を形成可能な現像部としてのロータリー方式の現像装置１３とから構成されている。
【００３０】
上記ＲＯＳ１２は、図１及び図２に示すように、図示しない半導体レーザーを原稿再現色材階調データに応じて変調し、この半導体レーザーからレーザー光ＬＢを階調データに応じて出射する。この半導体レーザーから出射されたレーザー光ＬＢは、図示しない回転多面鏡によって偏向走査され、図示しないｆ・θレンズ及び反射ミラーを介して像担持体としての感光体ドラム１０上に走査露光される。
【００３１】
上記ＲＯＳ１２によってレーザー光ＬＢが走査露光される感光体ドラム１０は、図示しない駆動部によって矢印方向に沿って所定の速度で回転駆動されるようになっている。この感光体ドラム１０の表面は、予め一次帯電用のスコロトロン１１によって所定の極性（例えば、マイナス極性）及び電位に帯電された後、原稿再現色材階調データに応じてレーザー光ＬＢが走査露光されることによって静電潜像が形成される。上記感光体ドラム１０の表面は、例えば、−６５０Ｖに一様に帯電された後、画像部にレーザー光ＬＢが走査露光されて、露光部分が−２００Ｖとなる静電潜像が形成される。
【００３２】
上記感光体ドラム１０上に形成された静電潜像は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）に対応する各現像器（第一の現像ユニット）１３Ｙ〜ＢＫを備えたロータリー方式の現像装置１３によって、現像領域Ｄにおいて例えば、感光体ドラム１０の帯電極性と同極性のマイナス極性に帯電したトナー（帯電色材）によって反転現像され、所定の色のトナー画像Ｔとなる。その際、上記各現像器１３Ｙ〜ＢＫの現像ロールには、例えば、−５００Ｖの現像バイアス電圧が印加される。尚、上記感光体ドラム１０上に形成されたトナー画像は、必要に応じて転写前帯電器１４によってマイナス極性の帯電を受け、電荷量が調整されるようになっている。
【００３３】
上記感光体ドラム１０上に形成された各色のトナー（第一の現像剤）によるトナー画像（画像）は、当該感光体ドラム１０の下部に配置された中間転写体としての中間転写ベルト２０上に、第１の転写部としての１次転写ロール１５によって第１のニップ部Ｔ１で多重に転写される。この中間転写ベルト２０は、駆動ロール２１、従動ロール２６、テンションロール２２及び２次転写部の一部を構成する対向ロールとしてのバックアップロール２３によって張架されており、感光体ドラム１０の周速と同一の移動速度で矢印方向に沿って回動可能に支持されている。
【００３４】
上記中間転写ベルト２０上には、形成する画像の色に応じて、感光体ドラム１０上に形成されるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）の４色のすべて又はその一部のトナー画像が、一次転写ロール１５によって順次重ね合わせた状態で転写される。この中間転写ベルト２０上に転写されたトナー画像は、所定のタイミングで２次転写位置Ｔ２へと搬送される記録媒体としての記録用紙Ｐ上に、中間転写ベルト２０を支持するバックアップロール２３と、当該バックアップロール２３に圧接する第２の転写部の一部を構成する２次転写ロール２４の圧接力及び静電吸引力によって転写される。
【００３５】
上記記録用紙（記録媒体）Ｐは、図１及び図２に示すように、カラープリンタ１００及び複写機本体１００内の下部に配置された記録媒体収容部材としての給紙カセット４０から、用紙ガイド４１に支えられた所定のサイズのものがピックアップロール４２、フィードロールとリタードロール４３によって給紙される。給紙された記録用紙Ｐは、複数の搬送ロール４４及びレジストロール４５によって、所定のタイミングで中間転写ベルト２０の２次転写位置Ｎ２まで搬送される。そして、上記記録用紙Ｐには、上述したように、２次転写部としてのバックアップロール２３と２次転写ロール２４とによって、中間転写ベルト２０上から所定の色のトナー画像が一括して転写されるようになっている。
【００３６】
また、上記中間転写ベルト２０上から所定の色のトナー画像が転写された記録用紙Ｐは、中間転写ベルト２０から分離された後、定着装置５０へと搬送され、この定着装置５０の加熱ロール５１及び加圧ロール５２によって、熱及び圧力でトナー画像が記録用紙Ｐ上に定着され、カラープリンタ１００及び複写機本体１０２の外部に排出ロール４６により排出されてカラー画像の形成工程が終了する。
【００３７】
なお、図１及び図２中、１６は転写工程が終了した後の感光体ドラム１０の表面から残留トナーや紙粉等を除去するためのクリーニング装置、２７は中間転写ベルト２０の清掃を行うための中間転写ベルト用クリーナー、２５は２次転写ロール２４の清掃を行うためのクリーナーをそれぞれ示している。また、中間転写ベルト用クリーナー２７と２次転写ロール２４のクリーナー２５は、所定のタイミングで中間転写ベルト２０に対して接離するように構成されている。
【００３８】
ところで、この実施の形態１に係るカラープリンタ１００、カラー複写機１０２は、イエローＹ、シアンＣ、マゼンタＭ、ブラックＢＫの各色のトナー（発泡剤を含まず非金属色の着直剤を含む第一の現像剤）に対応する各現像器（第一の現像ユニット）１３Ｙ〜１３ＢＫの一に替えて、発泡性トナーＥ（発泡剤を含み着色剤を含まない第二の現像剤）に対応する現像器（第二の現像ユニット）１３Ｅを装着することが可能となっている。なお、後述する発泡性トナーＥは、定着装置５０により加熱されるとその熱により体積膨張し、記録用紙Ｐ上で立体的な画像を形成することができる。
【００３９】
図３に示すように、このロータリー方式の現像装置１３は、その回転軸を中心として扇状に四等分した領域毎に、相異なる第一〜第四現像器１３（１）〜（４）を備えている。そして、各現像器１３（１）〜（４）は、図４に示すように、現像装置本体に対して、図中Ｂ方向、Ａ方向に力を加えることで、回転軸と平行な各現像器１３（１）〜（４）に設けられるガイドレール及びそれに対峙するように現像装置本体に設けられるガイドレール受けに沿って摺動し、着脱自在に構成されている。
【００４０】
このように、通常のイエローＹ、シアンＣ、マゼンタＭ、ブラックＢＫのトナーのみを用いるカラープリンタ１００、カラー複写機１０２において、現像器を交換するのみで、特殊な発泡性トナーＥによる画像形成も可能となる。
【００４１】
また、図５に示すように、現像装置本体１３には第一ボタン（現像ユニット判断部）１３ａ、第二ボタン（現像ユニット判断部）１３ｂが設けられ、各現像器１３（１）〜（４）にはその現像器が有する現像剤の特質に応じた形状の突起部（特殊形状）１３０が設けられている。現像装置本体１３に対して、各現像装置１３（１）〜（４）が装着されると、これらの第一ボタン１３ａ、第二ボタン１３ｂと突起部１３０とが対峙するように構成されている。
【００４２】
ここで、イエローＹ、シアンＣ、マゼンタＭ、ブラックＢＫの各色のトナーに対応する各現像器１３Ｙ〜１３ＢＫには、図５（ａ）に示すような第一突起部１３０Ｙ〜１３０ＢＫが形成されており、現像器１３Ｙ〜１３ＢＫが現像装置本体１３に装着されると第一ボタン１３ａのみが押圧される。また、発泡性トナーＥに対応する現像器１３Ｅには、図５（ｂ）に示すような第二突起部１３０Ｅが形成されており、現像器１３Ｅが現像装置本体１３に装着されると第二ボタン１３ｂのみが押圧される。なお、後述する実施の態様２における金色トナーＧに対応する現像器１３Ｇには、図５（ｃ）に示すような第三突起部１３０Ｇが形成されており、現像器１３Ｇが現像装置本体１３に装着されると第一ボタン１３ａ及び第二ボタン１３ｂの両方が押圧される。なお、ここでは簡単のため三種類の現像器（現像器Ｙ〜ＢＫ、現像器Ｅ、現像器Ｇ）を識別するものとして説明したが、ボタン及び突起部の組み合わせを増やすことで、各現像器Ｙ〜ＢＫをそれぞれ識別することもできる。
【００４３】
さらに、実施の形態１に係るカラープリンタ１００、カラー複写機１０２の現像器を交換すると、交換された現像器が備えるトナーの特性に応じて、▲１▼画像形成順、▲２▼画像処理パラメータ、▲３▼電子写真プロセスパラメータを自動的に更新制御する。このように現像器を交換して特殊な発泡性トナーＥによる画像形成も可能とするだけでなく、その発泡性トナーＥの特性に応じて適切な画像形成を可能とすることができる。
【００４４】
図６は、この更新制御系の構成を説明する機能ブロック図である。この制御系は、制御部７０を中心に構成されている。制御部７０への入力信号は、▲１▼第一ボタン１３ａ及び第二ボタン１３ｂからのオンオフ信号と、▲２▼カラープリンタ１００、カラー複写機１０２のタッチパネルや操作ボタンからなるユーザインタフェイス装置（ユーザインタフェイス部）８０からの指示信号、▲３▼画像処理装置（現像ユニット判断部）３０からの階調データ等である。制御部７０への出力信号は、▲１▼ロータリー方式の現像装置１３を回転させる現像モータ１３ｍへの駆動命令と、▲２▼画像処理装置３０における画像処理パラメータを更新する画像処理更新命令と、▲３▼画像形成装置の各機能部品における電子写真プロセスパラメータを更新するプロセス更新命令である。
【００４５】
さらに、この▲３▼プロセス更新命令は、スコロトロン１１へ帯電バイアスを印加する帯電電源部１１ｐに対する帯電バイアス更新命令と、現像装置１３の各現像器１３（１）〜１３（４）へ現像バイアスを印加する現像電源部１３ｐに対する現像バイアス更新命令と、一次転写ロール１５へ一次転写バイアスを印加する一次転写電源部１５ｐに対する一次転写バイアス更新命令と、加熱ロール５１及び加圧ロール５２を回転させる定着モータ５０ｍへの駆動命令と、加熱ロール（トナー側定着回転体）５１のハロゲンランプ（加熱源）５１ｈへ電力を印加する加熱電源部５１ｐへの加熱電力更新命令と、加圧ロール（非トナー側定着回転体）５２のハロゲンランプ（加熱源）５２ｈへ電力を印加する加圧電源部５２ｐへの加熱電力更新命令と、加圧ロール５２を加熱ロール５１へ圧接させるラッチモータ（ラッチ部）５２ｍへの駆動命令と、剥離爪（剥離部材）５３の位置を移動させる剥離爪ソレノイド５３ｓへの駆動命令と、定着後の記録用紙Ｐを搬送する搬送ロール５４を回転させる搬送モータ５４ｍへの駆動命令である。これらのプロセス更新命令により、制御部７０はそれぞれ感光体ドラム１０上の帯電電位、現像バイアス、一次転写バイアス、定着条件を制御することができる。
【００４６】
なお、制御７０の具体的な構成としては、中央演算装置、制御装置、記憶装置、入出力装置、これらの装置を相互に接続するバスなどのハードウェア構成と、記憶装置に予め記憶されている制御プログラムなどのソフトウェア構成とを備え、これらハードウェア構成とソフトウェア構成とによりその機能が実現されている。
【００４７】
図７は、この更新制御系の動作を説明するフローチャートである。以下、このフローチャートに沿って、実施の形態１に係るカラープリンタ１００、カラー複写機１０２の更新制御動作を説明する。
【００４８】
実施例１　実施の形態に係るカラープリンタ１００、カラー複写機１０２の更新制御動作を説明するにあたり、その一例（実施例１）として、初期状態において図３（ａ）に示すように第一現像器１３（１）としてブラックトナーＢＫに対応する現像器１３ＢＫを、第二現像器１３（２）としてイエロートナーＹに対応する現像器１３Ｙを、第三現像器１３（３）としてマゼンタトナーＭに対応する現像器１３Ｍを、第四現像器１３（４）としてシアントナーＣに対応する現像器１３Ｃを装着しており、その後図３（ｂ）に示すように、第一現像器１３（１）をブラックトナーＢＫに対応する現像器１３ＢＫから発泡性トナーＥに対応する現像器１３Ｅに交換する場合を説明する。
【００４９】
図８は、実施の形態１に係るカラープリンタ１００、カラー複写機１０２におけるトナー画像の形成過程及び積層過程を説明するものである。図８（ａ１）〜（ａ４）は、感光体ドラム１０上におけるトナー画像Ｄ１〜Ｄ４の形成過程を説明するものである。図８（ｂ１）〜（ｂ４）は、中間転写ベルト２０上におけるトナー画像Ｄ１〜Ｄ４の形成過程及び積層過程を説明するものである。図８（ｃ）は、記録用紙Ｐ上におけるトナー画像Ｄ１〜Ｄ４の積層過程を説明するものである。
【００５０】
本実施例では、初期状態において、ブラックトナーＢＫによるトナー画像（Ｄ１）、イエロートナーＹによるトナー画像（Ｄ２）、マゼンタトナーＭによるトナー画像（Ｄ３）、シアントナーＣによるトナー画像（Ｄ４）がそれぞれ現像領域Ｄにおいて感光体ドラム１０上に順次現像される（図１、図２参照）。それらのトナー画像は、一次転写位置Ｔ１において中間転写ベルト２０上に順次一次転写される。最終的に中間転写ベルト２０上には下層から上層にかけてブラックトナーＢＫによるトナー画像（Ｄ１）、イエロートナーＹによるトナー画像（Ｄ２）、マゼンタトナーＭによるトナー画像（Ｄ３）、シアントナーＣによるトナー画像（Ｄ４）が積層される。その積層されたトナー画像は、二次転写位置Ｔ２において記録用紙Ｐ上に一度に二次転写される。その結果、記録用紙Ｐ上には、下層から上層にかけてシアントナーＣによるトナー画像（Ｄ４）、マゼンタトナーＭによるトナー画像（Ｄ３）、イエロートナーＹによるトナー画像（Ｄ２）、ブラックトナーＢＫによるトナー画像（Ｄ１）が積層される。
【００５１】
次に、第一現像器１３（１）を現像器１３ＢＫから現像器１３Ｅに交換後、画像形成する際には、図７のフローチャートに示す更新制御動作が行われる。
【００５２】
まず、制御部７０は、現像装置１３に現像器（第二の現像ユニット）１３Ｅが装着されているか否かを判断する（図７Ｓ１）。つまり、第一ボタン１３ａが「オフ」、第二ボタン１３ｂが「オン」の場合には現像器１３Ｅが装着されていると、制御部７０は現像器１３Ｅが装着されていると判断する（図５（ｂ）参照）。なお、これ以外にもセンサを設けたり、電気抵抗値や電圧差などを利用して、現像器の種類を判断することもできる。
【００５３】
現像器１３Ｅが装着されている場合には、制御部７０は、現像器（第二の現像ユニット）１３Ｅを使用するか否かを判断する（図７Ｓ２）。これは、カラープリンタ１００の場合には当該プリンタ１００に接続されたパーソナルコンピュータなどからの画像形成命令中に立体画像形成命令が含まれるか否かを画像処理装置（画像処理部）３０が判断し、又は、カラー複写機１０２の場合にはユーザインタフェイス装置（ユーザインタフェイス部）１０２を介してユーザから直接的に立体画像形成の指示命令が入力されたか否かに基いて判断する。
【００５４】
現像器１３Ｅを使用する場合には、制御部７０は、画像形成装置の画像形成順を更新する（図７Ｓ３）。つまり、制御部７０は、現像モータ１３ｍへの駆動命令を送信することで、現像器の交換前には第一現像器１３（１）（＝１３ＢＫ）→第二現像器１３（２）（＝１３Ｙ）→第三現像器１３（３）（＝１３Ｍ）→第四現像器１３（４）（＝１３Ｃ）の順に、各現像器１３（１）〜（４）を感光体ドラム１０と対峙する現像領域Ｄに移動させ、各現像器１３（１）〜（４）により現像させていたものを、現像器の交換後は第二現像器１３（２）（＝１３Ｙ）→第三現像器１３（３）（＝１３Ｍ）→第四現像器１３（４）（＝１３Ｃ）→第一現像器１３（１）（＝１３Ｅ）の順に、各現像器１３（１）〜（４）を感光体ドラム１０と対峙する現像領域Ｄに移動させ、各現像器１３（１）〜（４）により現像させる。
【００５５】
このように画像形成順を更新することで、現像器の交換後は、イエロートナーＹによるトナー画像（Ｄ１）、マゼンタトナーＭによるトナー画像（Ｄ２）、シアントナーＣによるトナー画像（Ｄ３）、発泡性トナーＥによるトナー画像（Ｄ４）がそれぞれ現像領域Ｄにおいて感光体ドラム１０上に順次現像される（図１、図２参照）。それらのトナー画像は、一次転写位置Ｔ１において中間転写ベルト２０上に順次一次転写される。最終的に中間転写ベルト２０上には下層から上層にかけてイエロートナーＹによるトナー画像（Ｄ１）、マゼンタトナーＭによるトナー画像（Ｄ２）、シアントナーＣによるトナー画像（Ｄ３）、発泡性トナーＥによるトナー画像（Ｄ４）が積層される。その積層されたトナー画像は、二次転写位置Ｔ２において記録用紙Ｐ上に一度に二次転写される。その結果、記録用紙Ｐ上には、下層から上層にかけて発泡性トナーＥによるトナー画像（Ｄ４）、シアントナーＣによるトナー画像（Ｄ３）、マゼンタトナーＭによるトナー画像（Ｄ２）、イエロートナーＹによるトナー画像（Ｄ１）が積層される。つまり、発泡性トナーＥによるトナー画像（Ｄ４）が常に最下層を構成する。
【００５６】
また、現像器１３Ｅを使用する場合には、制御部７０は、画像形成装置の画像処理パラメータを更新する（図７Ｓ４）。つまり、制御部７０は、画像処理装置３０に画像処理更新命令を送信することにより、第一に階調データの種類を変更し、第二に発泡性トナーＥによるトナー画像の輪郭部には（微小な幅にわたって）、他のトナーＹ〜Ｃによるトナー画像を形成させないように画像処理を行う。
【００５７】
ここで、階調データの種類を変更するのは、現像器の交換前には原稿ｄの反射率データからイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢＫ（各８ｂｉｔ）の４色の階調データを得ていたものを、単独のブラックＢＫの階調データを得る代わりにイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣの階調データで代用するいわゆるプロセスブラックの階調データとするとともに、新たに立体画像用の階調データを生成するように画像処理を行う。
【００５８】
また、発泡性トナーＥによるトナー画像の輪郭部に他のトナーＹ〜Ｃによるトナー画像を形成させないため、又は、発泡性トナーＥによるトナー画像の上面にのみ他のトナーＹ〜Ｃによるトナー画像を形成させ、かつ、発泡性トナーＥによる画像の側面（傾斜面）には他のトナーＹ〜Ｃによる画像を形成させないためには、次のような画像処理を行う。
【００５９】
記録用紙Ｐ上に二次転写されるイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、発泡性トナーＥの各トナー画像は、通常のフルカラー画像と同様に形成されるのではなく、次に発泡性トナーにＥよって形成される立体的な画像の輪郭部には、図９（ａ）に示すように、所定の微小幅（数μｍ〜４０μｍ程度）にわたってＹＭＣのトナー画像を形成しないように画像処理がなされる。具体的には、画像処理装置３０のエッジ検出回路によって立体画像のエッジ部を検出し、当該立体画像のエッジ部には、所定の微小幅にわたってＹＭＣの階調データを生成しないようになっている。その際、上記立体画像のエッジ部には、図９（ｂ）に示すように、当該立体画像の外周に、所定の微小幅にわたって間隙を設定するか、図９（ｃ）に示すように、立体画像の内周に、所定の微小幅にわたって間隙を設定するように構成してもよい。
【００６０】
このような画像処理を行うことにより、記録用紙Ｐ等の支持体を折り曲げた場合でも、発泡性トナーＥからなる立体画像の輪郭部に、微小な幅の間隙が形成されているため、立体画像の輪郭部に形成されたＹＭＣからなるトナー画像に、無理な張力や圧縮力が作用することがなく、ＹＭＣからなるトナー画像が破壊することがなく、十分な耐久性を有する立体的なフルカラー画像を、低コストにて形成することが可能となる。
【００６１】
また、現像器１３Ｅを使用する場合には、制御部７０は、画像形成装置の電子写真プロセスパラメータを更新する（図７Ｓ５）。つまり、制御部７０は、帯電電源部１１ｐに対して帯電バイアス更新命令、現像電源部１３ｐに対して現像バイアス更新命令、一次転写電源部１５ｐに対して一次転写バイアス更新命令、定着モータ５０ｍに対して駆動命令、加熱電源部５１ｐに対して加熱電力更新命令をそれぞれ送信する。
【００６２】
それにより、現像器１３Ｅが現像する際の感光体ドラム１０上の帯電電位、現像バイアス、発泡トナーＥによるトナー画像が一次転写される際の一次転写バイアス、発泡トナーＥによるトナー画像が定着される際の定着条件を制御することができる。
【００６３】
【表１】
2004077933.tif 000003
【００６４】
図１０は、制御部７０が発泡トナーＥによるトナー画像が定着される際の定着条件を決定する際のフローチャートを示すものである。表１は、本実施の形態に係るカラープリンタ１００、カラー複写機１０２の定着条件をまとめたものである。
【００６５】
制御部７０は、現像器１３Ｅ（第二の現像ユニット）のみを使用するか否かを判断する（図１０Ｓ５０）。これは、画像処理装置３０から得られる階調データが発泡トナーＥに対応する階調データのみか否かにより判断することができる。
【００６６】
現像器１３Ｅのみを使用する場合には、定着条件は第二の定着条件が選択される。また、現像器Ｅと他の現像器Ｙ〜Ｃとの両方が使用される場合には中間の定着条件が選択される。さらに、現像器Ｅと他の現像器Ｙ〜Ｃとの両方が使用される場合であっても、現像器Ｅがより多く使用される場合には、第二の定着条件により近い条件が中間の定着条件として選択され、他の現像器Ｙ〜Ｃがより多く使用される場合には、第一の定着条件により近い条件が中間の条件として選択される。ここで、いずれの現像器Ｅ、Ｙ〜Ｃがどの程度使用されるかは、制御部７０は、画像処理装置３０から得られる対応する階調データに基いて判断することができる。なお、発泡トナーＥに対応する現像器１３Ｅをまったく使用しない場合には（図７Ｓ１、Ｓ２参照）、定着条件は第一の定着条件が選択される。
【００６７】
第一に、定着速度ＶＦは、ＶＦ（１）としては、例えば、１４０〜２５０ｍｍ／ｓｅｃ程度とし、ＶＦ（２）としてはそれよりも遅く、例えば、１０〜１３０ｍｍ／ｓｅｃ程度とすることができる。一般に、発泡トナーＥは、通常のカラートナーに比べて多くの熱を与える必要があるためである。なお、定着速度ＶＦは、記録用紙Ｐが定着装置５０のニップ部に搬送されるまでに更新される。
【００６８】
第二に、加熱ロール温度ＴＳは、ＴＳ（１）としては、例えば、１３０〜１９０°Ｃ程度とし、ＴＳ（２）としてはそれよりも５度以上高い値を設定する。一般に、発泡トナーＥは、通常のカラートナーに比べて多くの熱を与える必要があるためである。なお、加熱ロール温度ＴＳは、記録用紙Ｐが定着装置５０のニップ部に搬送されるまでに更新されることが好ましい。
【００６９】
なお、第二に関連し、加圧ロール温度ＴＮは、ＴＮ（１）としては、例えば、８０〜１８０°Ｃ程度とし、ＴＮ（２）としてはそれよりも５度以上高い値を設定する。一般に、発泡トナーＥは、通常のカラートナーに比べて多くの熱を与える必要があるためである。特に、発泡トナーＥは既述のように（図７Ｓ２、図８（ｃ）参照）最下層、すなわち加圧ロール側に形成されるため、加圧ロール温度を上昇させることは、定着温度、すなわち加熱ロール温度ＴＳをあまり上昇させることなく、発泡トナーＥに必要な熱を与えることができ好適である。なお、加熱ロール温度ＴＮは、記録用紙Ｐが定着装置５０のニップ部に搬送されるまでに更新されることが好ましい。
【００７０】
第三に、ラッチタイミングＬは、Ｌ（１）を、カラープリンタ１００、カラー複写機１０２が駆動した後、記録用紙Ｐが定着装置５０に達するまでのあるタイミングとして、Ｌ（２）はそれよりも１〜１０秒程度早めのタイミングに設定する。このように早めに加熱ロール５１と加圧ロール５２とを圧接させることで、加圧ロール５２の温度ＴＮを早めに上昇させることができ、発泡トナーＥに必要な熱を与えることができるからでる。なお、装置起動から記録用紙Ｐが定着装置５０に達するまでのあるタイミングが短い場合には、記録用紙Ｐの搬送タイミングを遅延させることが好ましい。
【００７１】
第四に、剥離部材位置Ｐは、Ｐ（１）としては、例えば、加熱ロール５１と加圧ロール５２との圧接部分から１〜８ｍｍ程度の位置に剥離爪５３先端を位置させ、Ｐ（２）としてはそれよりも遠い４〜１４ｍｍ程度の位置に剥離爪５３先端を位置させる。発泡トナーＥが定着された直後は、画像が立体的に構成されている上、その立体画像がまだ十分に固まっていないため、剥離爪５３で立体画像を損なうのを防止するためである。なお、剥離部材位置Ｐは、記録用紙Ｐが定着装置５０のニップ部に搬送されるまでに更新される。
【００７２】
第五に、定着後搬送速度ＶＡは、ＶＡ（１）としては、例えば、ＶＦ（１）よりも１０〜１００％程度増速した速度、ＶＡ（２）としてはそれよりも遅く、ＶＦ（２）より０〜５０％増速した速度とする。通常、排紙性を考慮して定着後搬送速度は定着速度よりもかなり速く設定されるが、発泡トナーＥによる立体的画像が形成されている場合には、定着後の大きな速度変化により立体画像が損なわれるのを防止するためである。なお、定着後搬送速度ＶＡは、記録用紙Ｐが定着装置５０のニップ部に搬送されるまでに更新される。
【００７３】
なお、これらは、制御部７０が送信する定着モータ５０ｍへの駆動命令、加熱電源部５１ｐへの加熱電力更新命令、加圧電源部５２ｐへの加熱電力更新命令、ラッチモータ（ラッチ部）５２ｍへの駆動命令、剥離爪ソレノイド５３ｓへの駆動命令、搬送モータ５４への駆動命令により制御される。
【００７４】
そして、これらの画像形成順、画像処理パラメータ、電子写真プロセスパラメータを自動的に更新、決定した後に、制御部７０は、画像形成を行う（図７Ｓ６）。ここで、この未定着の発泡性トナーＥによるトナー画像の高さは、５５〜６０μｍであった。その後、定着器３０の加熱ロール３１及び加圧ロール３２によって、熱及び圧力で定着処理を受け、発泡性トナーＥ中の結着樹脂が溶融するとともに、発泡性トナーＥ中の発泡剤が発泡することにより、立体画像及びＹＭＣによるフルカラー画像が記録用紙Ｐ上に定着される。この記録用紙Ｐ上に定着された立体画像は、その高さが、１３０μｍにまで膨張していた。
【００７５】
なお、この実施例１では、装着された現像器の種類に応じて自動的に現像順が決定されたが、この現像順をユーザインタフェイス装置８０を介してユーザ自身が決定できるように構成することもできる。
【００７６】
なお、この実施例１では、記録用紙Ｐ上で最上層（図８Ｄ１参照）を構成していたブラックトナーＢＫに対応する現像器１３ＢＫを、記録用紙Ｐ上で最下層（図８Ｄ４参照）を構成すべき発泡性トナーＥに対応する現像器１３Ｅに交換する場合を説明したが、他の例を表２及び表３の実施例２〜６に示す。
【００７７】
【表２】
2004077933.tif 000004
【００７８】
【表３】
2004077933.tif 000005
【００７９】
表２は、現像器交換前におけるトナー画像Ｄ１〜Ｄ４の組み合わせを示す。表３は、現像器交換後におけるトナー画像Ｄ１〜Ｄ４の組み合わせを示す。さらに、記録用紙Ｐ上で最上層以外（図８Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４参照）を構成していたトナーに対応する現像器１３を、記録用紙Ｐ上で最下層（図８Ｄ４参照）を構成すべき発泡性トナーＥに対応する現像器１３Ｅに交換することもできる。
【００８０】
なお、これら実施例１〜６はいずれもブラックトナーＢＫに対応する現像器１３ＢＫを、発泡性トナーＥに対応する現像器１３Ｅと交換するものであるが、他の現像器１３Ｙ、Ｍ、Ｃのいずれかを現像器１３Ｅと交換することもできる。また、これら実施例１〜６は、初期状態においては現像器Ｅを備えていないが、初期状態から現像器Ｅを備えているものでもよい。その場合には、図７Ｓ１の工程が省略される。
【００８１】
◎発泡トナーについて　以下、これら実施の形態１〜５で使用される発泡性トナーＥについて詳細に説明する。発泡性トナーＥは少なくとも結着樹脂と発泡剤とを含有する画像形成用トナーであって、発泡剤がトナー表面に実質的に露出していないトナーを使用するように構成されている。
【００８２】
発泡剤としては、特に制限されるものではなく、熱によって体積膨張するものであれば、どのようなものでも使用可能である。常温で固体のものであっても、液体のものであってもよい。また、発泡剤は、単一物質からなる材料に限られず、複数の物質からなる材料や、マイクロカプセル粒子等の機能性材料であってもよい。発泡剤の発泡温度は、いかなる装置を使用して立体画像を形成するかによって、その好ましい範囲が異なるが、図１及び図２に示すような通常のプリンタや複写機を用いて立体画像を形成する場合は、発泡温度が加熱定着温度以下であるのが好ましい。
【００８３】
上記発泡剤としては、例えば、熱分解によりガスを発生する物質を主原料とする発泡剤を用いることができ、具体的には、熱分解により炭酸ガスを発生する炭酸水素ナトリウム等の重炭酸塩、窒素ガスを発生するＮａＮＯ２　とＮＨ４　Ｃｌの混合物、アゾビスイロブチロニトリル、ジアゾアミノベンゼン等のアゾ化合物、酸素等を発生する過酸化物等が挙げられる。
【００８４】
発泡剤の他の形態としては、低温で気化する低沸点物質（常温で液体状態であっても固体状態であってもよい。）を内包するマイクロカプセル粒子の発泡剤（以下、「マイクロカプセル型発泡剤」という場合がある。）が挙げられる。マイクロカプセル型発泡剤は、発泡性が高いので好ましい。本実施の形態の画像形成用トナーを、通常のプリンタや複写機等に使用する場合は、マイクロカプセル内に内包されている低沸点物質は、少なくとも加熱定着温度よりも低い温度で気化することが必要であり、具体的には１００℃以下、好ましくは５０℃以下、より好ましくは２５℃以下で気化する物質である。但し、マイクロカプセル型発泡剤の熱応答性は、芯材である低沸点物質の沸点のみならず、壁材の軟化点に依存するので、低沸点物質の好ましい沸点範囲は前記範囲には限定されない。低沸点物質としては、例えば、ネオペンタン、ネオヘキサン、イソペンタン、イソブチレン、イソブタン等が挙げられる。中でも、マイクロカプセルの壁材に対して安定で、熱膨張率の高いイソブタンが好ましい。
【００８５】
マイクロカプセルの壁材は、トナーの製造工程で用いられる種々の溶剤に対して耐溶剤性を有するとともに、マイクロカプセルに内包される低沸点物質が気化した際に、気体に対して非透過性を有する材料が好ましい。また、本実施の形態の画像形成用トナーを、通常のプリンタや複写機等に使用する場合は、壁材が加熱定着温度よりも低い温度で軟化し、膨張する必要がある。マイクロカプセルの壁材としては、従来使用されている壁材を広く使用することができる。例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリブタジエン、ポリアクリル酸エステル等の単重合体、これらの共重合体が好ましく用いられる。中でも、塩化ビニリデンとアクリロニトリルの共重合体が結着樹脂との接着性が高い点、溶剤に対して耐溶剤性が高い点で好ましい。
【００８６】
本実施の形態のトナーにおける発泡剤の含有量は、発泡剤の種類によって好ましい範囲が異なるが、通常は、５重量％〜５０重量％、好ましくは１０重量％〜４０重量％である。発泡剤の含有量が５重量％未満であると、トナーの熱膨張が実用上不十分となる場合があり、一方、５０重量％を越えると、トナー中の結着樹脂の割合が相対的に不足し、充分な定着性が得られない等の問題が生じる場合がある。
【００８７】
この実施の形態の立体画像形成用トナーの結着樹脂としては、特に制限されるものではなく、トナー用樹脂として一般に用いられる樹脂が使用できる。具体的には、ポリエステル樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂、スチレン・アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ジエン系樹脂、フェノール樹脂、エチレン・酢酸ビニル樹脂等であるが、より好ましいのはポリエステル樹脂である。
【００８８】
この実施の形態の結着樹脂には、上記ポリエステル樹脂を二種類以上組み合わせてもよいし、更に他の樹脂を組み合わせても良い。他の樹脂としては、スチレン樹脂、アクリル樹脂、スチレン・アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ジエン系樹脂、フェノール樹脂、テルペン樹脂、クマリン樹脂、アミド樹脂、アミドイミド樹脂、ブチラール樹脂、ウレタン樹脂、エチレン・酢酸ビニル樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、カルナバワックス等の天然ワックス樹脂がある。本実施の形態においては、ポリエステル樹脂を主成分として、その他の樹脂はトナー中に０〜３０重量％の量で添加するのが好ましい。また、結着樹脂のモノマーに発泡剤を分散し、これらを縣濁重合することによりトナーを作製する場合は、上記結着樹脂の中の縣濁重合可能なモノマーが利用可能である。
【００８９】
発泡性トナーＥのトナー粒子を切断し、その切片を顕微鏡で観察すると、少なくとも結着樹脂と発泡剤粒子とからなり、発泡剤粒子が発泡性を失うことなく、トナーの芯部側に内包されている。発泡性トナーＥのトナー粒子は、発泡剤が実質的に表面に露出していない構成であるので、高い熱膨張性を有するとともに、記録媒体に対する接着性および帯電安定性を良好に維持している。
【００９０】
尚、ここにいう「実質的に表面に露出していない」とは、例えば、トナー粒子５０個の電子顕微鏡写真を観察した結果、まったく発泡剤が表面に露出していないトナーが８割以上であることを示す。また、発泡剤が粒子としてトナー中に均一に分散していると、トナーの記録媒体に対する接着性および帯電安定性をより向上できるので好ましい。
【００９１】
実施の形態１の発泡性トナーＥには、着色剤は含まれていないが、着色剤を含有させ、着色して可視化してもよい。分散させる着色剤としては、公知の有機、もしくは、無機の顔料や染料、油溶性染料を使用することができる。これらの着色剤は、トナー粒径や現像量に依存するが、一般にトナー１００重量部に対して１〜１００重量部程度の割合が適切である。
【００９２】
また、発泡性トナーＥには、磁化を持たせるために磁性体を含有させても良い。磁性体の種類としては、公知のものを適宜使用できる。さらに、発泡性トナーＥには、所望により離型剤を含有させてもよい。離型剤を含有させることによって、接触定着時のオフセット現象等を防止することができるので好ましい。なお、発泡性トナーＥには、所望により帯電制御剤を加えてもよい。また更に、発泡性トナーＥには、流動性や、現像性の制御のために、公知の外添剤を加えてもよい。
【００９３】
発泡性トナーＥの製造方法としては、例えば、少なくとも結着樹脂と発泡剤とを溶剤に溶解および／または分散させた油相を、水相に縣濁分散させて前記油相からなる粒子を作製する工程と、前記粒子から溶剤を除去する工程とを含む工程によって作製される。また、発泡性トナーＥは、少なくとも発泡剤を溶解または分散させた結着樹脂用のモノマーを、水相中で縣濁重合する工程とを含む工程によって作製しても良い。発泡性トナーＥは、結着樹脂としてバインダーポリマーを７５重量％、発泡剤としてエクスパンセル４６１を２５重量％だけ含有した。この発泡性トナーＥの体積平均粒径は、約３０μｍであった。
【００９４】
発泡性トナーＥを使用するにあたり、現像方式は、発泡性トナーにおいては、二成分現像方式、非磁性一成分現像方式、磁性一成分現像方式いずれでも構わないが、本実施の形態では、二成分現像方式を採用し、画像を形成している。トナー組成は、発泡性トナーおよび非発泡性フルカラートナーともに、オイルレス熱定着を可能とするワックスが含有されていても、含有されていなくても構わないが、本実施の形態では、発泡トナー、非発泡カラートナーいずれも、ワックスが含有されていないトナーを採用し、オイルシステムが付いているソフトロール定着装置で画像を形成している。
【００９５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、通常のトナーによる画像形成と、特殊なトナーによる画像形成とが可能な画像形成装置において、使用するトナーの特性に応じて適切な定着を可能とする画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１〜３に係るカラープリンタの一例を説明する断面概略図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１〜３に係るカラー複写機の一例を説明する断面概略図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１に係るカラープリンタ、カラー複写機のロータリー式現像装置を説明する断面概略図である。
【図４】図４は、図３のロータリー式現像装置の現像器取り出し状態を説明する斜視図である。
【図５】図５は、図３のロータリー式現像装置の現像器の突起部及びボタンを説明する断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１〜３に係るカラープリンタ、カラー複写機の制御系の構成を説明するブロック図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態１〜３に係るカラープリンタ、カラー複写機の制御系の動作を説明するフローチャートである。
【図８】図８は、感光体ドラム、中間転写ベルト、記録用紙上のトナー画像の積層過程及び積層状態を説明するものである。
【図９】図９は、本発明の実施の形態１〜５に係るカラープリンタの画像処理制御を説明するものである。
【図１０】図１０は、定着条件の決定動作を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
１００…カラープリンタ、１０２…カラー複写機、１０…感光体ドラム（像担持体）、１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３ＢＫ、１３Ｅ、１３Ｇ…現像器（現像ユニット）、１３…現像装置、１３ａ…第一ボタン（現像ユニット判断部）、１３ｂ…第二ボタン（現像ユニット判断部）、１３０…突起部（特殊形状）、１５…一次転写ロール（転写部）、２０…中間転写ベルト（転写部）、２４…二次転写ロール（転写部）、３０…画像処理装置（画像処理部）、５０…定着装置（定着部）、５１…加熱ロール（トナー側定着回転体）、５２…加圧ロール（非トナー側定着回転体）、５０ｍ…定着モータ、５１ｈ、５２ｈ…ハロゲンランプ（加熱源）、５１ｐ…加熱電源部、５２ｐ…加圧電源部、５２ｍ…ラッチモータ、５３…剥離爪（剥離部材）、５３ｓ…剥離爪ソレノイド、５４…搬送ロール、５４ｍ…搬送モータ、７０…制御部（制御部、現像ユニット判断部）、８０…ユーザインタフェイス装置（ユーザインタフェイス部）
【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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