特許 6593655 画像形成装置及び画像形成方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6593655

(24)【登録日】2019年10月4日

(45)【発行日】2019年10月23日

(54)【発明の名称】画像形成装置及び画像形成方法

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/00 20060101AFI20191010BHJP

   G03G 21/14 20060101ALI20191010BHJP

   G03G 15/01 20060101ALI20191010BHJP

   G03G 9/08 20060101ALI20191010BHJP

【ＦＩ】

   G03G15/00 303

   G03G21/14

   G03G15/01 J

   G03G15/01 113A

   G03G9/08 391

【請求項の数】10

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-228887(P2016-228887)

(22)【出願日】2016年11月25日

(65)【公開番号】特開2018-84745(P2018-84745A)

(43)【公開日】2018年5月31日

【審査請求日】2018年8月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006150

【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100115831

【弁理士】

【氏名又は名称】藤岡 隆浩

(72)【発明者】

【氏名】川口 博文

【審査官】 佐藤 孝幸

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−０１１００７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−００２３１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２００３５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２２４５３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２３５８９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０３９３４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０４６２５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１２９４１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２６７８０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１７１８６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−０９８７１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／０００７８１４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 韓国公開特許第１０−２００７−００３５８３５（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｇ １５／００

Ｇ０３Ｇ ２１／１４

Ｇ０３Ｇ １５／０１

Ｇ０３Ｇ ９／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

有色トナーと透明トナーとを使用して印刷媒体上に画像を形成する画像形成装置であって、
有色トナー用感光体ドラムを有し、前記有色トナーを含む有色現像剤を使用してトナー現像を行って前記有色トナー用感光体ドラム上に有色トナー像を形成する有色トナー用現像部と、
透明トナー用感光体ドラムを有し、前記透明トナーを含む透明現像剤を使用してトナー現像を行って前記透明トナー用感光体ドラム上に透明トナー像を形成する透明トナー用現像部と、
前記透明トナー用現像部から前記透明トナー像を１次転写し、前記有色トナー用現像部から前記透明トナー像に重ねて前記有色トナー像を１次転写して合成トナー像を形成し、前記形成された合成トナー像を印刷媒体上に２次転写する中間転写部と、
前記印刷媒体上に２次転写された前記合成トナー像を加圧及び加熱して、前記印刷媒体上に定着させる定着部と、
前記中間転写部に形成されたトナー像の反射光量を検知する反射光量検知センサと、
前記有色トナー用現像部と、前記透明トナー用現像部と、前記反射光量検知センサとを制御する制御部と、
を備え、
前記透明トナーは、第２の透明トナーと、前記定着前の透過率が前記第２の透明トナーよりも小さく、前記定着後の光沢度が前記第２の透明トナーよりも高くなる第１の透明トナーとを含み、
前記透明現像剤は、前記第１の透明トナーと前記第２の透明トナーの混合物である混合透明トナーと、キャリアとを含む２成分現像剤であり、
前記制御部は、前記中間転写部に形成された透明トナー像の反射光量を前記反射光量検知センサで計測し、前記計測された反射光量に基づいて前記透明現像剤に含まれる前記第１の透明トナーと前記第２の透明トナーの混合比率を調整する画像形成装置。

【請求項2】

請求項１記載の画像形成装置であって、
前記第１の透明トナーは、低融点透明トナー粒子を含み、
前記第２の透明トナーは、前記低融点透明トナー粒子よりも融点が高い高融点透明トナー粒子を含んでいる画像形成装置。

【請求項3】

請求項１又は２に記載の画像形成装置であって、
前記第１の透明トナーは、結晶性の樹脂で構成されており、
前記第２の透明トナーは、非晶性の樹脂で構成されている画像形成装置。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、さらに、
前記第１の透明トナーを収容し、前記透明トナー用現像部に前記第１の透明トナーを供給する第１の透明トナー供給部と、
前記第２の透明トナーを収容し、前記透明トナー用現像部に前記第２の透明トナーを供給する第２の透明トナー供給部と、
を備え、
前記制御部は、前記第１の透明トナー供給部と前記第２の透明トナー供給部とを制御して、前記第１の透明トナーと前記第２の透明トナーとを相違する量で供給させることによって前記混合比率を調整する画像形成装置。

【請求項5】

請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
前記透明トナー用現像部は、前記透明トナー用感光体ドラムに前記透明トナーを現像する現像ローラと、前記現像ローラにパルス幅変調の現像バイアス電位を印加するバイアス電位印加部を有し、
前記制御部は、前記現像バイアス電位のデューティ比を変更することによって、前記第１の透明トナーの現像量と前記第２の透明トナーの現像量の比である透明トナー現像比を調整し、
前記第１の透明トナーは、前記デューティ比が低いときにおいて、前記第２の透明トナーと比較して前記デューティ比が高いときよりも前記透明トナー現像比が小さくなるような物理的特性を有している画像形成装置。

【請求項6】

請求項５記載の画像形成装置であって、
前記制御部は、前記バイアス電位印加部を制御して予め設定されている前記デューティ比が低い現像バイアス電位を印加して前記第２の透明トナーを前記透明トナー用感光体ドラム上に排出することによって前記第１の透明トナーと前記第２の透明トナーの混合比率を調整する画像形成装置。

【請求項7】

請求項５又は６に記載の画像形成装置であって、
前記物理的特性は、体積平均粒径である画像形成装置。

【請求項8】

請求項５乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
前記物理的特性は、平均円形度である画像形成装置。

【請求項9】

請求項５乃至８のいずれか１項に記載の画像形成装置であって、
前記物理的特性は、前記第１の透明トナーの体積平均粒径と前記第２の透明トナーの体積平均粒径の差が０．２より大きく１．０より小さい画像形成装置。

【請求項10】

有色トナーと透明トナーとを使用して印刷媒体上に画像を形成する画像形成方法であって、
有色トナー用感光体ドラムと、前記有色トナーを含む有色現像剤とを使用してトナー現像を行って前記有色トナー用感光体ドラム上に有色トナー像を形成する有色トナー用現像工程と、
透明トナー用感光体ドラムと、前記透明トナーを含む透明現像剤とを使用してトナー現像を行って前記透明トナー用感光体ドラム上に透明トナー像を形成する透明トナー用現像工程と、
前記透明トナー用現像工程で前記透明トナー像を１次転写し、前記有色トナー用現像工程で前記透明トナー像に重ねて前記有色トナー像を１次転写して合成トナー像を形成し、前記形成された合成トナー像を印刷媒体上に２次転写する中間転写工程と、
前記印刷媒体上に２次転写された前記合成トナー像を加圧及び加熱して、前記印刷媒体上に定着させる定着工程と、
前記中間転写工程で形成されたトナー像の反射光量を検知する反射光量検知工程と、
前記有色トナー用現像工程と、前記透明トナー用現像工程と、前記反射光量検知工程とを制御する制御工程と、
を備え、
前記透明トナーは、第２の透明トナーと、前記定着前の透過率が前記第２の透明トナーよりも小さく、前記定着後の光沢度が前記第２の透明トナーよりも高くなる第１の透明トナーとを含み、
前記透明現像剤は、前記第１の透明トナーと前記第２の透明トナーの混合物である混合透明トナーと、キャリアとを含む２成分現像剤であり、
前記制御工程は、前記中間転写工程で形成された透明トナー像の反射光量を前記反射光量検知工程で計測し、前記計測された反射光量に基づいて前記透明現像剤に含まれる前記第１の透明トナーと前記第２の透明トナーの混合比率を調整する工程を含む画像形成方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像形成装置及び画像形成方法に関し、特に透明トナーを使用する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

近年の高画質化に伴い、特に写真等に用いられるカラー画像は、より高い発色性や光沢性が求められており、定着画像の光沢度の向上が望まれている。写真画像等の高品位な画像形成の要求に対しては印刷媒体の表面に光沢性を付与することによって、より鮮明な高光沢画像を提供できることが知られている。具体的には、たとえば印刷媒体上の全面に透明トナーを定着する方法も提案されている（特許文献１）。一方、印刷対象画像には、写真画像だけでなく文字画像もあり、印刷対象画像に応じて光沢度を変更することが望ましい。具体的には、たとえば写真画像では高光沢度が望ましく、逆に文字画像では低光沢度の処理が好ましい。

【0003】

さらに、近年の電子写真プロセスにおいては光沢度（グロス）の制御も要請されている。このような要請に対して、たとえば特許文献２は、光沢度の高いグロストナーを使用して現像を行う現像ユニットと、光沢度の低いマットトナーを使用して現像を行う現像ユニットとを使用する画像形成装置を提案している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平４−２０４６７０号公報

【特許文献2】特開２０１３−１０９２７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、特許文献２の技術は、６個の現像ユニットを必要とし、画像形成装置が大型化してしまうという問題があった。さらに、６回のトナー現像による画像形成には、トナー像の多層化に起因して画像乱れが発生しやすくなるという課題もある。

【0006】

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で適切な光沢度を実現する技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、有色トナーと透明トナーとを使用して印刷媒体上に画像を形成する画像形成装置を提供する。前記画像形成装置は、有色トナー用感光体ドラムを有し、前記有色トナーを含む有色現像剤を使用してトナー現像を行って前記有色トナー用感光体ドラム上に有色トナー像を形成する有色トナー用現像部と、透明トナー用感光体ドラムを有し、前記透明トナーを含む透明現像剤を使用してトナー現像を行って前記透明トナー用感光体ドラム上に透明トナー像を形成する透明トナー用現像部と、前記透明トナー用現像部から前記透明トナー像を１次転写し、前記有色トナー用現像部から前記透明トナー像に重ねて前記有色トナー像を１次転写して合成トナー像を形成し、前記形成された合成トナー像を印刷媒体上に２次転写する中間転写部と、前記印刷媒体上に２次転写された前記合成トナー像を加圧及び加熱して、前記印刷媒体上に定着させる定着部と、前記中間転写部に形成されたトナー像の反射光量を検知する反射光量検知センサと、前記有色トナー用現像部と、前記透明トナー用現像部と、前記反射光量検知センサとを制御する制御部とを備え、前記透明トナーは、第２の透明トナーと、前記定着前の透過率が前記第２の透明トナーよりも小さく、前記定着後の光沢度が前記第２の透明トナーよりも高くなる第１の透明トナーとを含み、前記透明現像剤は、前記第１の透明トナーと前記第２の透明トナーの混合物である混合透明トナーと、キャリアとを含む２成分現像剤であり、前記制御部は、前記中間転写部に形成された透明トナー像の反射光量を前記反射光量検知センサで計測し、前記計測された反射光量に基づいて前記透明現像剤に含まれる前記第１の透明トナーと前記第２の透明トナーの混合比率を調整する。

【0008】

本発明は、有色トナーと透明トナーとを使用して印刷媒体上に画像を形成する画像形成方法を提供する。前記画像形成方法は、有色トナー用感光体ドラムと、前記有色トナーを含む有色現像剤とを使用してトナー現像を行って前記有色トナー用感光体ドラム上に有色トナー像を形成する有色トナー現像工程と、透明トナー用感光体ドラムと、前記透明トナーを含む透明現像剤とを使用してトナー現像を行って前記透明トナー用感光体ドラム上に透明トナー像を形成する透明トナー現像工程と、前記透明トナー現像工程で前記透明トナー像を１次転写し、前記有色トナー現像工程で前記透明トナー像に重ねて前記有色トナー像を１次転写して合成トナー像を形成し、前記形成された合成トナー像を印刷媒体上に２次転写する中間転写工程と、前記印刷媒体上に２次転写された前記合成トナー像を加圧及び加熱して、前記印刷媒体上に定着させる定着工程と、前記中間転写工程で形成されたトナー像の反射光量を検知する反射光量検知工程と、前記有色トナー用現像工程と、前記透明トナー用現像工程と、前記反射光量検知工程とを制御する制御工程とを備え、前記透明トナーは、第２の透明トナーと、前記定着前の透過率が前記第２の透明トナーよりも小さく、前記定着後の光沢度が前記第２の透明トナーよりも高くなる第１の透明トナーとを含み、前記透明現像剤は、前記第１の透明トナーと前記第２の透明トナーの混合物である混合透明トナーと、キャリアとを含む２成分現像剤であり、前記制御工程は、前記中間転写工程で形成された透明トナー像の反射光量を前記反射光量検知工程で計測し、前記計測された反射光量に基づいて前記透明現像剤に含まれる前記第１の透明トナーと前記第２の透明トナーの混合比率を調整する工程を含む。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、簡易な構成で適切な光沢度を実現する技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の機能構成を示すブロックダイアグラムである。

【図2】一実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す断面図である。

【図3】一実施形態に係る現像部１００の構造を示した側面断面図である。

【図4】一実施形態に係る画像形成装置１における透明トナーパッチを形成するための現像バイアス電位を示す図である。

【図5】一実施形態に係る画像形成装置１の透明トナー混合比率調整処理の内容を示すフローチャートである。

【図6】一実施形態に係る画像形成装置１における透明トナーパッチの反射率とデューティ比の関係を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明を実施するための形態（以下、「実施形態」という）を、図面を参照して以下の順序で説明する。

【0012】

図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の機能構成を示すブロックダイアグラムである。画像形成装置１は、制御部１０と、画像形成部２０と、記憶部４０と、画像読取部５０と、定着部８０とを備えている。画像読取部５０は、原稿から画像を読み取ってデジタルデータである画像データＩＤを生成する。

【0013】

画像形成部２０は、色変換処理部２１と、ハーフトーン処理部２２と、校正用濃度センサ２８と、露光部２９と、アモルファスシリコン感光体である有色トナー用感光体ドラム（像担持体）３０ｃ〜３０ｋと、アモルファスシリコン感光体である透明トナー用感光体ドラム３０ｔと、有色トナー用現像部１００ｃ〜１００ｋと、有色トナー用現像部１００ｃ〜１００ｋのそれぞれに有色トナーを供給する有色トナー供給部２００ｃ〜２００ｋと、単一の透明トナー用現像部１００ｔと、単一の透明トナー用現像部１００ｔに透明トナーを供給する２つの透明トナー供給部２００ｔｇ、２００ｔｍと、帯電部２５ｃ〜２５ｔとを有している。

【0014】

感光体ドラム３０ｃ〜３０ｔは、４つの有色トナー用感光体ドラム３０ｃ，３０ｍ，３０ｙ，３０ｋと、１つの透明トナー用感光体ドラム３０ｔとを含んでいる。現像部１００ｃ〜１００ｔは、４つの有色トナー用現像部１００ｃ，１００ｍ，１００ｙ，１００ｋと、１つの透明トナー用現像部１００ｔとを含んでいる。帯電部２５ｃ〜２５ｔは、４つの有色トナー用帯電部２５ｃ，２５ｍ，２５ｙ，２５ｋと、１つの透明トナー用帯電部２５ｔとを含んでいる。

【0015】

有色トナー用感光体ドラム３０ｃ〜３０ｋ、有色トナー用現像部１００ｃ〜１００ｋ及び有色トナー用帯電部２５ｃ〜２５ｋは、シアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの有色トナーを含む有色現像剤を使用して有色トナー現像を行うことができる。一方、透明トナー用感光体ドラム３０ｔ、透明トナー用現像部１００ｔ及び透明トナー用帯電部２５ｔは、透明トナーを含む透明現像剤を使用して透明トナー現像を行うことができる。

【0016】

透明トナーは、比較的に光沢度の高いグロストナーと、比較的に光沢度の低いマットトナーという特性が異なる２種類のトナーの混合物（混合透明トナーとも呼ばれる。）として構成されている。グロストナーは、グロストナーを収容する透明トナー供給部２００ｔｇから透明トナー用現像部１００ｔに供給される。マットトナーは、マットトナーを収容する透明トナー供給部２００ｔｍから透明トナー用現像部１００ｔに供給される。透明トナー供給部２００ｔｇ及び透明トナー供給部２００ｔｍは、グロストナーの供給量とマットトナーの供給量とを独立して制御可能である。グロストナーは、第１の透明トナーとも呼ばれる。マットトナーは、第２の透明トナーとも呼ばれる。透明トナー供給部２００ｔｇは、第１の透明トナー供給部とも呼ばれる。透明トナー供給部２００ｔｍは、第２の透明トナー供給部とも呼ばれる。

【0017】

本実施形態では、予め設定されている光沢度に基づいて、２種類のトナーの混合比率が設定されている。混合比率は、たとえば写真画像用の高光沢度モードと、文字画像用の低光沢度モードとを含む複数の設定が可能である。高光沢度モードは、比較的にグロストナーの混合比率が高いモードである。低光沢度モードは、比較的にマットトナーの混合比率が高いモードである。

【0018】

グロストナーは、結晶性のポリエステル樹脂等を使用する低融点透明トナー粒子から構成されている。マットトナーは、非晶性の樹脂等を使用する高融点透明トナー粒子から構成されている。低融点透明トナー粒子は、高融点透明トナー粒子に含まれる樹脂よりも低融点の樹脂を含んでいる。樹脂としては、たとえば様々なポリエステル樹脂が利用可能である。本実施形態では、低融点透明トナー粒子には、９５℃の融点のポリエステル樹脂が使用されている。高融点透明トナー粒子には、１０５℃の融点のポリエステル樹脂が使用されている。高融点透明トナーの融点と低融点透明トナーの融点との差は、５℃から１５℃であることが好ましい。

【0019】

グロストナーは、低融点透明トナー粒子から構成されているので、定着工程における加熱・加圧処理によって比較的に多く溶融して高い光沢を発生させる。一方、マットトナーは、高融点透明トナー粒子から構成されているので、定着工程における加熱・加圧処理によって比較的に溶融が少なく光沢も低くなる。

【0020】

さらに、本願発明者は、定着工程前においては、グロストナー（低融点透明トナー粒子）を使用する透明トナー像が白色を呈し、マットトナー（高融点透明トナー粒子）を使用する透明トナー像が透明であり、光学的に区別可能であるという特徴を見いだした。

【0021】

色変換処理部２１は、ＲＧＢデータである画像データＩＤをＣＭＹＫデータに色変換する。ハーフトーン処理部２２は、ＣＭＹＫデータにハーフトーン処理を実行してＣＭＹＫのハーフトーンデータを生成する。ハーフトーン処理部２２は、さらに、透明トナーのドットが予め設定されているドット密度となるような透明トナー用のハーフトーンデータを生成する。

【0022】

制御部１０は、ＲＡＭやＲＯＭ等の主記憶手段、及びＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の制御手段を備えている。また、制御部１０は、各種Ｉ／Ｏ、ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）、バス、その他ハードウェア等のインターフェイスに関連するコントローラ機能を備え、画像形成装置１全体を制御する。

【0023】

記憶部４０は、非一時的な記録媒体であるハードディスクドライブやフラッシュメモリー等からなる記憶装置で、制御部１０が実行する処理の制御プログラムやデータを記憶する。

【0024】

記憶部４０は、本実施形態では、さらにＣＭＹＫ階調校正用調整パッチと、ＣＭＹＫハーフパッチとを形成するための校正用データＣＤを格納している。ハーフパッチは、１００％未満のドット面積率を有し、ベタ画像（ベタ濃度の画像）を表現するパッチである。記憶部４０は、さらに、透明トナー混合比率調整用パッチを形成して反射光量を検知するための混合比率調整用データＡＤを含んでいる。

【0025】

図２は、一実施形態に係る画像形成装置１の全体構成を示す断面図である。本実施形態の画像形成装置１は、タンデム型のカラープリンターである。画像形成装置１は、その筐体７０内に、マゼンタ、シアン、イエロー、及びブラックの各色に対応させて有色トナー用感光体ドラム（像担持体）３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋと、透明トナー用感光体ドラム３０ｔとが一列に配置されている。有色トナー用感光体ドラム３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋのそれぞれに隣接して、有色トナー用現像部１００ｍ、１００ｃ、１００ｙ及び１００ｋが配置されている。透明トナー用感光体ドラム３０ｔに隣接して、透明トナー用現像部１００ｔが配置されている。

【0026】

有色トナー用感光体ドラム３０ｃ〜３０ｋ及び透明トナー用感光体ドラム３０ｔには、露光部２９から各色用のレーザー光Ｌｍ、Ｌｃ、Ｌｙ、Ｌｋ及びＬｔが照射（露光）される。この照射によって、有色トナー用感光体ドラム３０ｃ〜３０ｋ及び透明トナー用感光体ドラム３０ｔに静電潜像が形成される。有色トナー用現像部１００ｍ、１００ｃ、１００ｙ及び１００ｋは、有色トナーを攪拌しながら、有色トナー用感光体ドラム３０ｍ、３０ｃ、３０ｙ及び３０ｋの表面に形成された静電潜像にトナーを付着させる。

【0027】

透明トナー用現像部１００ｔは、グロストナーとマットトナーとを攪拌して所定の比率で混合された透明トナーとしつつ、透明トナー用感光体ドラム３０ｔの表面に形成された静電潜像にトナーを付着させる。これにより、現像工程が完了し、有色トナー用感光体ドラム３０ｃ〜３０ｋの表面に各色の有色トナー像が形成され、透明トナー用感光体ドラム３０ｔの表面に透明トナー像が形成される。

【0028】

画像形成装置１は、無端状の中間転写ベルト２７を有している。中間転写ベルト２７は、テンションローラ２４、駆動ローラ２６ａ及び従動ローラ２６ｂに張架されている。中間転写ベルト２７は、駆動ローラ２６ａの回転によって循環駆動させられる。

【0029】

たとえば透明トナー用感光体ドラム３０ｔ上の透明トナーのトナー像である透明トナー像は、透明トナー用感光体ドラム３０ｔと一次転写ローラ２３ｔとで中間転写ベルト２７を挟み、中間転写ベルト２７が循環駆動させられることによって中間転写ベルト２７に一次転写される。この点は、シアン、イエロー、マゼンタ及びブラックの有色トナーについても同様である。中間転写ベルト２７の表面には、所定のタイミングで相互に重ね合わせられるように一次転写が行われることによって、透明トナー像の上に重ねてフルカラートナー像が形成される。フルカラートナー像は有色トナー像とも呼ばれる。

【0030】

透明トナー像とその上に重ねて形成されているフルカラートナー像は、一体として合成トナー像とも呼ばれる。合成トナー像は、その後、給紙カセット６０から供給された印刷用紙Ｐに二次転写される。これにより、印刷用紙Ｐでは、フルカラートナー像の上側（印刷用紙Ｐの反対側）に透明トナー像が形成されていることになる。定着部８０は、定着ローラ対８１によって透明トナー像及びフルカラートナー像を印刷媒体としての印刷用紙Ｐに定着させることができる。

【0031】

図３は、本発明の一実施形態に係る現像部１００の構造を示した側面断面図である。本実施形態では、現像部１００は、透明トナー用現像部１００ｔ及び有色トナー用現像部１００ｃ〜１００ｋとして使用されている。現像部１００は、２本の攪拌搬送部材１４１，１４２と、磁気ローラ１４３と、現像ローラ（現像剤担持体）１４４と、現像容器１４５と、規制ブレード１４６と、現像バイアス電位印加部１５０とを備えている。現像バイアス電位印加部１５０は、制御部１０によって制御されている。

【0032】

現像容器１４５は、現像部１００の外郭を構成している。現像容器１４５の下部には、仕切り部１４５ｂが設けられている。仕切り部１４５ｂは、現像容器１４５の内部を第１搬送室１４５ａと第２搬送室１４５ｃとに仕切っている。第１搬送室１４５ａ及び第２搬送室１４５ｃは、図３に垂直な方向に柱状に延びており、磁性キャリアと透明トナーからなる２成分現像剤（単に現像剤とも呼ばれる。）を収容する。

【0033】

現像容器１４５は、さらに磁気ローラ１４３及び現像ローラ１４４を保持している。現像容器１４５には、現像ローラ１４４を透明トナー用感光体ドラム３０ｔに向けて露出させる開口１４７が形成されている。

【0034】

２本の攪拌搬送部材１４１，１４２は、それぞれ第１搬送室１４５ａ及び第２搬送室１４５ｃの内部で現像剤を攪拌しつつ循環的に移動させている。攪拌搬送部材１４１，１４２は、混合に必要な時間として予め設定されている時間だけ現像剤を攪拌することによって、グロストナーとマットトナーの混合物としての透明トナーを磁性キャリア中で生成しつつ正の極性に帯電することができる。

【0035】

攪拌搬送部材１４２は、磁気ブラシとして、帯電した現像剤を磁気ローラ１４３に供給する。磁気ローラ１４３は、非磁性の回転スリーブ１４３ａと、回転スリーブ１４３ａの内部に固定されている固定マグネット体１４３ｂとを有している。磁気ローラ１４３と現像ローラ１４４とは、所定のクリアランスで対向している。規制ブレード１４６は、磁気ブラシを予め設定されている所定の高さに調整することができる。

【0036】

現像ローラ１４４は、回転可能な非磁性の現像スリーブ１４４ａと、現像スリーブ１４４ａの内部で固定されている現像ローラ側磁極１４４ｂとを有している。磁気ローラ１４３には、磁気ローラ電位Ｖｍａｇが印加されている。現像ローラ１４４には、現像バイアス電位印加部１５０によって現像バイアス電位Ｖｓｌｖが印加されている。現像バイアス電位印加部１５０は、交流バイアス電位を印加する交流印加部１５１と、交流印加部１５１に直列に接続されて直流バイアス電位を印加する直流印加部１５２とを備えている。

【0037】

図４は、一実施形態に係る画像形成装置１における透明トナーパッチを形成するための現像バイアス電位を示す図である。現像バイアス電位印加部１５０は、現像ローラ１４４に現像バイアス電位Ｖｓｌｖとしての直流バイアス電位２０〜８０Ｖと、周波数２．７ｋＨｚのピークツーピーク値１６００Ｖの矩形波電位とが重畳された交流バイアス電位が印加されている。磁気ローラ１４３には、現像時において、磁気ローラ電位Ｖｍａｇとして直流バイアス電位３００Ｖが印加され、非現像時において、直流バイアス電位−３００Ｖが印加される。

【0038】

これにより、現像時においては、磁気ローラ電位Ｖｍａｇと現像バイアス電位Ｖｓｌｖ（トナーが現像ローラ１４４に供給される電位状態）の電位差が大きくなってトナーが現像ローラ１４４に供給される量が多くなり、非現像時においては、現像バイアス電位Ｖｓｌｖと磁気ローラ電位Ｖｍａｇ（トナーが現像ローラ１４４から回収される電位状態）の電位差が大きくなってトナーが現像ローラ１４４から回収される量が多くなる。

【0039】

さらに、磁気ローラ１４３に現像時と非現像時に印加される磁気ローラ電位Ｖｍａｇを調整することによって、現像バイアス電位Ｖｓｌｖと磁気ローラ電位Ｖｍａｇとの間の現像時のトナー層形成電位差ΔＶを変化させることができる。これにより、現像ローラ１４４には、現像バイアス電位Ｖｓｌｖと磁気ローラ電位Ｖｍａｇとの間のトナー層形成電位差ΔＶに応じた厚さのトナー薄層（単にトナー層とも呼ばれる。）が形成される。

【0040】

アモルファスシリコン感光体は、有機感光体（ＯＰＣ）に比べ比誘電率が３倍程度高く、現像コントラスト電位に対して、感光体が保持できるトナー量が多いという特徴を有している。このため、アモルファスシリコン感光体は、通常使用するベタ濃度よりも多くのトナーを保持することが可能である。したがって、アモルファスシリコン感光体は、飽和状態で使用すると、ベタ濃度に必要な量を超えて保持してしまうことになる。よって、本実施形態では、アモルファスシリコン感光体は、ベタ濃度においても非飽和状態において使用され、現像ローラ１４４上に形成されたトナーがほぼすべて感光体に現像されて現像が終了することでベタ濃度が決定されるように使用される。なお、本発明は、アモルファスシリコン感光体に限られず、他の感光体にも適用可能である。

【0041】

現像ローラ１４４は、透明トナー用感光体ドラム３０ｔとの間に所定のクリアランスを有する対向部分（現像ニップ）を介して透明トナー用感光体ドラム３０ｔに透明トナーを付着させて、透明トナー像を透明トナー用感光体ドラム３０ｔの表面に形成する。透明トナー像は、透明トナー用感光体ドラム３０ｔの表面における静電潜像の電位と現像ローラ１４４に印加される現像バイアス電位Ｖｓｌｖの電位差に基づいて形成される。

【0042】

現像バイアス電位Ｖｓｌｖは、パルス幅変調における現像バイアスデューティ比（＝Ｔ１／（Ｔ１＋Ｔ２）×１００）の矩形波として透明トナー用感光体ドラム３０ｔへの現像を可能としている。透明トナー用感光体ドラム３０ｔでは、表面電位が２０Ｖに設定され、現像ローラ１４４との間に現像電界を形成している。この現像電界では、現像バイアス電位ＶｓｌｖがＶＨの時間Ｔ１においては、透明トナー粒子が透明トナー用感光体ドラム３０ｔの方向に加速され、現像バイアス電位ＶｓｌｖがＶＬの時間Ｔ２においては、透明トナー粒子が現像ローラ１４４の方向に加速される。透明トナー用感光体ドラム３０ｔへの現像量は、これらの加速の２回積分として顕在化することになる。

【0043】

本実施形態では、グロストナーの現像量とマットトナーの現像量の比である透明トナー現像比は、現像バイアス電位Ｖｓｌｖの現像バイアスデューティ比の変更によって調整することができる。グロストナーの低融点透明トナー粒子は、マットトナーの高融点透明トナー粒子と比較して、以下のような特徴を有するような物理的特性を有するように形成されているからである。現像バイアスデューティ比は、単にデューティ比とも呼ばれる。

【0044】

（１）マットトナー体積平均粒径（ｄ５０）＞グロストナーの体積平均粒径（ｄ５０）
（２）マットトナーの平均円形度＞グロストナーの平均円形度
（３）０．２＜マットトナー体積平均粒径−グロストナーの体積平均粒径＜１．０

【0045】

体積平均粒径が小さいトナー粒子は、ファンデルワールス力の影響等によって現像スリーブ１４４ａから透明トナー用感光体ドラム３０ｔへ飛翔しにくい。よって、グロストナーの低融点透明トナー粒子は、マットトナーの高融点透明トナー粒子よりも飛翔しにくいことになる。一方、平均円形度の低いトナー粒子は、現像スリーブ１４４ａへの付着力が強く、透明トナー用感光体ドラム３０ｔへ飛翔しにくい。よって、グロストナーの低融点透明トナー粒子は、マットトナーの高融点透明トナー粒子よりも飛翔しにくいことになる。

【0046】

本願発明者の実験によれば、現像バイアス電位Ｖｓｌｖのデューティ比が低い場合には、グロストナーの低融点透明トナー粒子が殆ど現像されず、マットトナーの高融点透明トナー粒子のみが現像されることを見いだした。さらに、現像バイアス電位Ｖｓｌｖのデューティ比を上昇させると、マットトナーの高融点透明トナー粒子の現像量の増加に比較して、グロストナーの低融点透明トナー粒子の現像量が急激に上昇することを見いだした。

【0047】

本願発明者は、マットトナー体積平均粒径とグロストナーの体積平均粒径の好ましい範囲として、０．２＜マットトナー体積平均粒径−グロストナーの体積平均粒径＜１．０を見いだした。この範囲において、画像形成装置１は、現像バイアス電位Ｖｓｌｖのデューティ比を使用してグロストナーの現像量とマットトナーの現像量の比である透明トナー現像比を効果的に調整することができる。

【0048】

このように、本実施形態に係る画像形成装置１は、グロストナーの現像量とマットトナーの現像量の比である透明トナー現像比は、現像バイアス電位のデューティ比によって調整することができる。ただし、現像バイアス電位Ｖｓｌｖのデューティ比による透明トナー現像比の制御は、透明トナー用現像部１００ｔの内部で攪拌されているグロストナーとマットトナーの混合比を変化させ得ることを意味している。

【0049】

さらに、現像バイアス電位Ｖｓｌｖのデューティ比による透明トナー現像比の制御は、透明トナー用現像部１００ｔにおけるグロストナーとマットトナーの混合比が予め設定されている混合比率である基準混合比率（後述）であることを前提としている。よって、本実施形態に係る画像形成装置１は、透明トナー用現像部１００ｔにおける透明トナーの混合比が基準混合比率に対して許容誤差範囲内であることを要請していることになる。

【0050】

図５は、一実施形態に係る画像形成装置１の透明トナー混合比率調整処理の内容を示すフローチャートである。透明トナー混合比率調整処理は、透明トナー混合比率を計測し、予め設定されている範囲内となるように、透明トナー供給部２００ｔｇと透明トナー供給部２００ｔｍとからグロストナーとマットトナーの少なくとも一方を供給する処理である。

【0051】

ステップＳ１０では、制御部１０は、調整用データ読出処理を実行する。調整用データ読出処理では、制御部１０は、混合比率調整用データＡＤを記憶部４０から読み出す。混合比率調整用データＡＤは、高光沢度モード用の透明トナー混合比率調整用パッチを形成するためのデューティ比と低光沢度モード用の透明トナー混合比率調整用パッチを形成するためのデューティ比との間の複数のデューティ比と、これら複数のデューティ比に対応する各基準混合比率のテーブルを含んでいる。

【0052】

ステップＳ２０では、画像形成装置１は、調整用パッチ形成処理を実行する。調整用パッチ形成処理では、制御部１０は、混合比率調整用データＡＤから読み出したデータを使用して画像形成部２０に調整用パッチを形成させる。調整用パッチは、中間転写ベルト２７上に形成される。

【0053】

ステップＳ３０では、制御部１０は、校正用濃度センサ２８を透明トナーの調整用パッチの反射光量を計測する。校正用濃度センサ２８は、たとえばＬＥＤ（図示せず）から赤外光を出射し、Ｐ波のみを透過させる偏光フィルタを透過させて赤外光のＰ波をパッチに照射し、受光素子で検出した反射光のＰ波とＳ波の比率に基づいて濃度を検出する。ただし、透明トナーに関しては、校正用濃度センサ２８は、濃度センサとしてではなく、反射光量を検知するための反射光量検知センサとして使用されている。

【0054】

図６は、一実施形態に係る画像形成装置１における透明トナーパッチの反射率とデューティ比の関係を示す図である。図６は、現像バイアスデューティ比を正規化して横軸に示し、Ｐ波反射率を正規化して縦軸に示している。図６（ａ）は、グロストナーのみを含む透明トナーを使用して透明トナーパッチを形成したときのデューティ比とＰ波反射率の関係を示すグロストナー線ＴＧと、マットトナーのみを含む透明トナーを使用して透明トナーパッチを形成したときのデューティ比とＰ波反射率の関係を示すマットトナー線ＴＭとを示している。

【0055】

マットトナーは、定着部８０による印刷用紙Ｐへの定着工程における加熱作用の前から透明である。よって、マットトナーを使用する透明トナーパッチは、全体的にＰ波反射率が低く、デューティ比が高くなっても低い反射率を示している。一方、グロストナーは、定着部８０による印刷用紙Ｐへの定着工程の前では、乱反射して透過率が低い白色の透明トナーパッチを形成する。

【0056】

ただし、グロストナーは、定着工程における加熱作用によって透過率が高くなって透明となる。よって、マットトナー及びグロストナーは、いずれも定着後においては光沢度のみが相違し、いずれも透明な層を形成することができる。これにより、画像形成装置１は、グロストナーとマットトナーの混合物としての透明トナーの混合比率を調整することによって、フルカラートナー像の画像を損なうことなく透過させつつ印刷物の光沢度を制御することができる。

【0057】

校正用濃度センサ２８には、パッチからの正反射光を検出する正反射方式やパッチからの拡散反射光を検出する拡散反射方式もある。本実施形態では、透明トナーパッチにおけるグロストナーとマットトナーの混合比率の検出が求められているので、グロストナーの乱反射を効果的に検知できる観点からは拡散反射方式が好ましい。

【0058】

図６（ｂ）は、グロストナーとマットトナーの混合物としての透明トナーを使用して透明トナーパッチを形成したときのデューティ比とＰ波反射率の関係を示している。曲線Ｒは、基準となる混合比率である基準混合比率の時に想定されるデューティ比とＰ波反射率の関係を示している。曲線Ｌ１は、グロストナーの混合比率が過度に高い時に想定されるデューティ比とＰ波反射率の関係を示している。曲線Ｌ２は、マットトナーの混合比率が過度に高い時に想定されるデューティ比とＰ波反射率の関係を示している。曲線Ｒｗ１，Ｒｗ２は、基準混合比率からの許容誤差の範囲を示している。

【0059】

ステップＳ４０では、制御部１０は、透明トナーパッチの計測値が基準値の範囲内であるか否かを決定する。具体的には、制御部１０は、計測値が２本の曲線Ｒｗ１，Ｒｗ２に囲まれる範囲内であるか否か、すなわち許容誤差の範囲内であるか否かを決定する。制御部１０は、許容誤差の範囲内である場合には処理を終了し、許容誤差の範囲内でない場合には処理をステップＳ５０に進める。具体的には、校正用濃度センサ２８による計測値が計測値Ｐ２である場合には処理が終了され、計測値が計測値Ｐ１又は計測値Ｐ３である場合には処理がステップＳ５０に進められる。

【0060】

ステップＳ５０では、制御部１０は、トナー供給量算出処理を実行する。トナー供給量算出処理では、制御部１０は、基準混合比率からの偏差ｄ１，ｄ３（図６（ｂ）参照）に基づいて、混合比が基準混合比率に十分に近づくようなトナー供給量を算出する。具体的には、制御部１０は、計測値が計測値Ｐ１の時には、グロストナーの比率が過剰なので、偏差ｄ１に基づいてマットトナーのトナー供給量を算出し、計測値が計測値Ｐ３の時には、マットトナーの比率が過剰なので、偏差ｄ３に基づいてグロストナーのトナー供給量を算出する。

【0061】

ステップＳ６０では、制御部１０は、トナー供給処理を実行する。トナー供給処理では、制御部１０は、透明トナー供給部２００ｔｇ又は透明トナー供給部２００ｔｍを制御して算出されたトナー供給量だけグロストナー又はマットトナーを透明トナー用現像部１００ｔに供給する。すなわち、制御部１０は、グロストナーとマットトナーとを相違する量（たとえばグロストナーのみ供給）で供給することによって透明トナーの混合比率を調整することができる。

【0062】

このように、一実施形態に係る画像形成装置１によれば、定着工程前の透明パッチのＰ波反射率を検知し、グロストナーとマットトナーの混合比率を計測することができる。これにより、画像形成装置１は、グロストナーとマットトナーの混合物としての透明トナーの混合比率を適切に調整することができる。これにより、デューティ比の操作と混合比率の調整によって、簡易な構成で適切な光沢度を実現することができる。

【0063】

本発明は、上記実施形態だけでなく、以下のような変形例でも実施することができる。

【0064】

変形例１：上記実施形態では、透明トナー供給部からグロストナー又はマットトナーを透明トナー用現像部に供給することによって透明トナーの混合比率を調整しているが、これに限られない。現像バイアス電位Ｖｓｌｖのデューティ比を低い状態として現像工程を行ってマットトナーを強制排出することによって透明トナーの混合比率を調整するようにしてもよいし、あるいはマットトナーを強制排出しつつグロストナーを供給するようにしてもよい。

【0065】

変形例２：上記実施形態では、中間転写ベルト方式が採用されているが、これに限られず、たとえば転写ドラム方式を採用することもできる。本発明の画像形成装置は、広く一般に定着工程前の透明パッチの反射光量を計測できる中間転写部を有するものであればよい。

【符号の説明】

【0066】

１ 画像形成装置
１０ 制御部
２０ 画像形成部
２１ 色変換処理部
２２ ハーフトーン処理部
２７ 中間転写ベルト
２８ 校正用濃度センサ
２９ 露光部
３０ｃ〜３０ｋ 有色トナー用感光体ドラム
３０ｔ 透明トナー用感光体ドラム
４０ 記憶部
５０ 画像読取部
６０ 給紙カセット
７０ 筐体
１００ｃ〜１００ｋ 有色トナー用現像部
１００ｔ 透明トナー用現像部
２００ｔｇ，２００ｔｍ 透明トナー供給部
１５０ 現像バイアス電位印加部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】