画像形成装置
【課題】 表面に凹凸加工がなされたエンボスシート上に、画像抜けのない良好な画像を形成する。
【解決手段】 トナー像が担持搬送される像担持体１と、この像担持体１との間で記録材３をニップ搬送し且つ像担持体１上のトナー像Ｔを記録材３上に転写する転写部材２とを備え、転写部材２のニップ域を挟む搬送経路にて記録材３を搬送する画像形成装置において、搬送経路は、通常シートである記録材３が通過する通常搬送経路４と、エンボスシートである記録材３が通過し且つ経路形状が通常搬送経路４より像担持体１側に向かって凸形状となる専用搬送経路５とを備える。
【解決手段】 トナー像が担持搬送される像担持体１と、この像担持体１との間で記録材３をニップ搬送し且つ像担持体１上のトナー像Ｔを記録材３上に転写する転写部材２とを備え、転写部材２のニップ域を挟む搬送経路にて記録材３を搬送する画像形成装置において、搬送経路は、通常シートである記録材３が通過する通常搬送経路４と、エンボスシートである記録材３が通過し且つ経路形状が通常搬送経路４より像担持体１側に向かって凸形状となる専用搬送経路５とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置に係り、特に、記録材としてシート表面に凹凸加工がなされた所謂エンボスシート上に画像を形成する画像形成装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カラー複写機やプリンタ等では、記録材として上質紙等の専用シートを用いる場合、最良の画質が得られるように現像条件や転写条件等各部の最適化が行われている。
従来において、記録材の表面に着目し、良好な画像形成を行わせるようにした例としては、記録シートの表面粗さ、地合い及び平滑度等によって、転写電流を上げたり、転写圧力を上げたり、更に、シート転移前のトナー量を多くするように露光条件や現像条件を制御する方法等が提示されている（例えば特許文献１〜３参照）。
ところで、最近のグラフィックアート市場で用いられる記録材として、型を用いて、表面に凹凸模様をつけたエンボスシートが多用される様になってきているが、従来、電子写真方式でエンボスシート上に良好な画像を形成する提示はなされていない。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１５６８３９号公報（発明の実施の形態、図２）
【特許文献２】特開２００２−２０２６３８号公報（発明の実施の形態）
【特許文献３】特開２００１−３３７４９６号公報（発明の実施の形態、図１）
【特許文献４】特公昭４６−４１６７９号公報（発明の詳細な説明、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１〜３のうち、特許文献１には、記録シートの表面粗さに応じて、転写時の押圧力や転写時間を変化させ、記録シート表面が粗い場合は、押圧力をより強くしたり、転写時間を長くすることで、良好な画像を得ようとした提案がなされている。しかし、このように転写条件を変更し、トナー量をアップさせるようにエンボスシート上で画像形成を行っても、表面の凹凸が深いため、特に凹部の画像抜けが解消できない。
また、特許文献２には、厚紙や封筒等の特殊紙への画像形成時に、転写電流を上げたり、定着温度を上げたりすることで、転写不良や定着不良を防止する提案がなされている。しかし、この方法で、エンボスシート上に画像形成を行っても、シート表面（凸部）のトナー厚が増加するのみで凹部の画像抜けは解消されない。
更に、特許文献３には、記録シートそのものの地合いの影響を低減するため画像形成条件を変更する提案がなされている。しかし、この方法は、地合いに対する効果はあっても、エンボスシートに対する解決手段とはならず、画像抜けが発生する。
【０００５】
これらの問題に対し、別の観点から対応する方法として、中間転写体表面に十分軟らかい弾性層を設けることで、エンボスシートの凹部まで弾性層を押し当てる方法も考えられる（例えば特許文献４参照）。
しかしながら、この構成では感光体と中間転写体の間の摩擦が大きくなり、画素位置ずれ等の画質劣化が生じる。また、凹凸模様の周波数が高く振幅が大きい場合、すなわち、エンボスの凹凸が密に且つ深く配置されている場合には、中間転写体の弾性層を十分軟らかく、厚くしても、エンボスシートの凹凸面に追従できず、画像抜けは改善しない。
【０００６】
このように、エンボスシートは、塗工紙や非塗工紙に凹凸加工を施したものであるため、その形状や紙質は様々で、表面粗さ、地合い及び平滑度だけでは正確な表面の凹凸を正しく判断することができない。
また、エンボスシートでは凹部深さが１００μｍ以上のものもあり、例えば、転写電流を上昇させてもトナーとエンボスシート（特に凹部）間のギャップによる放電のため、画質劣化が生じ、画像抜けも十分に改善できない。
一方、転写圧力を上昇させても、ポリイミド樹脂等の通常使用される中間転写ベルトでは、エンボスシートの凹凸に追従できず、ギャップがなくならないため、画像抜けは改善されない。
更に、露光や現像条件を変えてトナー量を多くしても、エンボスシートの凹部深さに比べトナー層厚の変化は小さいことから、トナーとエンボスシート間のギャップがなくならず、画像抜けは改善しない。また、トナー層厚が厚くなることで、却って転写効率が悪化し、画像抜けが悪くなることにもなる。
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、表面に凹凸加工がなされたエンボスシート上に、画像抜けのない良好な画像を形成するための、画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一般的に、転写部材のニップ域を挟む搬送経路にて記録材を搬送するタイプの画像形成装置では、例えば略水平方向に記録材を搬送する場合、通常シートでは良好なトナー転写がなされても、エンボスシートのような表面に大きな凹凸面を有するシートではトナーの転写効率が低下し、画像抜けが問題となる。
また、例えば弧を描くような搬送経路で記録材を搬送する場合は、通常シートとエンボスシートの腰の違い等により、エンボスシートでは問題とならないしわが、通常シートでは問題となることがある。
このように、表面形状や腰が大きく異なる通常シートとエンボスシートを、同一の画像形成装置にて画像形成を行うことにはブレークスルーが必要であった。
【０００８】
そこで、本件発明者は、エンボスシートの凹部深さが、表面を凸形状に反らせることにより、見かけ上浅くなることに着眼し、本発明を見出した。
すなわち、本発明は、図１に示すように、トナー像が担持搬送される像担持体１と、この像担持体１との間で記録材３をニップ搬送し且つ像担持体１上のトナー像Ｔを記録材３上に転写する転写部材２とを備え、転写部材２のニップ域を挟む搬送経路にて記録材３を搬送する画像形成装置において、搬送経路は、通常シートである記録材３が通過する通常搬送経路４と、エンボスシートである記録材３が通過し且つ経路形状が通常搬送経路４より像担持体１側に向かって凸形状となる専用搬送経路５とを備えることを特徴とするものである。
【０００９】
このような技術的手段において、本件の画像形成装置は、トナー像Ｔを記録材３上に転写するものであればよく、電子写真方式及び静電記録方式のいずれであってもよい。
また、像担持体１は、トナー像Ｔを担持搬送するものであればよく、感光体等のトナー像Ｔが形成担持される像形成担持体の態様や一時的にトナー像Ｔが担持搬送される中間転写体の態様が挙げられる。
更に、転写部材２は、像担持体１との間で記録材３をニップ搬送できるものであればよく、代表的態様としては転写ロールが挙げられる。
【００１０】
本発明では、通常シートが搬送される通常搬送経路４とエンボスシートが搬送される専用搬送経路５とを備え、記録材３がエンボスシートの場合には、転写部材２のニップ域を挟む搬送経路形状が通常搬送経路４より像担持体１側に向かって凸形状となる専用搬送経路５を選択し、エンボスシート上にトナー像Ｔを転写する際、エンボスシートの表面（転写面）を像担持体１側に凸形状になるように反らせることで、エンボスシートの見かけ上の凹部深さを浅くするようにしたものである。
また、このとき、転写ニップ域の形状は、特に限定されず、凸形状でなくても転写ニップ域端部ではエンボスシートが像担持体１側に凸形状となるため、見かけ上の凹部深さが浅くなるが、エンボスシートへのトナーの転写効率を十分確保する観点から、転写ニップ域でも像担持体１側に凸形状とすることが好ましい。
【００１１】
図２（ａ）（ｂ）は、本発明における作用を示すためのもので、表面に凹部７を備えたエンボスシート６が、その変形によって凹部７の見かけ上の深さが変化することを表したものである。ここで、（ａ）は例えばエンボスシート６を水平に保った状態を表し、（ｂ）は本発明の転写時のようにエンボスシート６が反った状態を表している。
今、エンボスシート６のシート厚をｔ、エンボスの凹部７の深さをｄ、長さをｌとすると、（ａ）のようにエンボスシート６が水平の状態で転写されることを想定すると、凹部７の深さｄは変わらないため、像担持体（図示せず）とエンボスシート６の凹部７とはそのままｄの距離だけ離れた状態となる。そのため、転写時の転写効率が悪く、画像抜けを生じ易くなる。
一方、エンボスシート６を（ｂ）のように反らせて転写を行うようにすると、見かけ上の凹部深さはｄ’となり、像担持体（図示せず）とエンボスシート６の凹部７とのギャップは浅くなる。そのため、トナー像（図示せず）の転写効率が向上し、画像抜けが抑制されるようになる。
また、本発明においては、見かけ上の凹部深さｄ’をｄの１／２以下にするようにすることが好ましく、このことで、転写効率が一層向上し、画像抜けがより有効に抑制されるようになる。見かけ上の凹部深さｄ’が１／２を超えると、（ａ）と同様に、転写効率が悪く、画像抜けを防ぐことができ難くなる。
【００１２】
更に、本発明では、図１に示すように、専用搬送経路５のうち、転写部材２の記録材３搬送方向上流側及び下流側のいずれかは通常搬送経路４を兼用させることも可能で、この場合、通常搬送経路４も含めた記録材３のシート搬送経路が簡略化されるようになる。
【００１３】
更にまた、本発明では、記録材３の種類に応じてエンボスシートモード又は通常シートモードを選択するモード選択手段を具備し、このモード選択手段によって選択されたモードに基づいてシート搬送経路を通常搬送経路４又は専用搬送経路５に切り替える経路切替手段を備えるようにすることが好ましく、このようにシート搬送経路を経路切替手段によって切り替えることで、記録材３が通常シートの場合、転写時の不要な反りを加えることがなくなり、不要なしわの発生を抑えることができるようになり、一方、エンボスシートの場合、適切な反りを加えることができ、画像抜けを抑制することが容易にできるようになる。
【００１４】
このとき、モード選択手段への入力は、例えば操作パネル等を使用して記録材３の情報を手動で入力する態様でもよいし、別途自動で記録材３の判別を行った結果を入力する態様であっても差し支えない。
更に、モード選択手段は、記録材３の厚みや表面の凹部７の深さｄ（図２参照）等の情報を下に、適用するシートモードを選択するが、例えば手動で行う場合は、記録材３の型番等の情報で坪量、厚み、表面の凹部７の深さｄ等を判断する態様であってもよいし、例えば自動で行う場合は、対向するロール間を移動する際のロール移動量やＣＣＤカメラ等による表面観測で凹部７の深さｄや厚みｔの変化量等の情報からシートモードを選択する態様であっても差し支えない。尚、記録材３がエンボスシートかどうかのモード選択を行う情報は、一つの情報に基づく態様であってもよいし、複数の情報に基づく態様であっても差し支えない。
【００１５】
また、記録材３がエンボスシートか否かを自動的に判別する判別手段をモード選択手段に備える態様であってもよく、記録材３の凹部７の深さｄ等により判別する態様が可能である。そして、記録材３の凹部７の深さｄによって自動的に判別する態様では、例えば、ＣＣＤカメラ等からの画像を、周波数解析装置や画像解析装置等を使用して判断する態様が可能である。
【００１６】
また、本発明では、エンボスシートモードは、１種類の態様であってもよいし、複数種備えた態様であっても差し支えない。後者の場合、通常、専用搬送経路５を複数備えるようにすることが好ましい。
尚、エンボスシートとは、型を用いて表面に凹凸模様を設けたシートを指すが、アート紙やコート紙等の用紙に型による凹凸加工がなされた用紙、所謂エンボス紙を含み、通常の洋紙販売会社等で扱うレザック６６やボス等がこれに相当する。
更に、記録材３の凹部７の深さｄが３０μｍ未満の場合は、通常の転写条件等の処置を行うことで、本発明に関する反りを加えなくてもよいことから、好ましくは、凹部７の深さｄが３０μｍ以上のものをエンボスシートとして、エンボスシートモードでの作像を行うようにする方がよい。
【００１７】
また、上述の画像形成装置において、少なくとも専用搬送経路５使用時には、転写部材２のニップ域形状が像担持体１側に凸形状となるニップ域形状調整手段を備えることが好ましく、このことにより、ニップ域でのシート形状が全体的に凸形状を保つことができ、エンボスシートの凹部７の見かけ上の深さｄ’（図２参照）を小さくすることができるようになり、転写効率の確保が一層可能になる。
このとき、ニップ域調整手段の具体的態様としては、転写部材２として表面硬度の異なる複数の部材を備え、これらをモード選択手段からの情報によって切り替えることが好ましい。そして、エンボスシートモードが選択されたときには、表面硬度が通常シートモード時より高い転写部材２に切り替えることが好ましい。
更に、転写部材２として複数の部材を備える好ましい態様としては、装置の簡略化の観点から２個の部材とする態様が挙げられるが、部材の数量は２個に限定されるものではなく、例えばエンボスシートモードを複数備える態様にあっては、より適した表面硬度の転写部材２を備えることも可能である。
このように、エンボスシートモード時に、転写部材２の表面硬度を高くすることで、記録材３がエンボスシートの場合、通常シートに比べ転写部位でのシート搬送経路形状が一層像担持体１側に凸形状になり、エンボスシートの見かけ上の凹部深さｄ’を小さくすることができるようになる。
【００１８】
そして、本発明において像担持体１がベルト状部材である態様においては、図３（ａ）に示すように、ニップ域形状調整手段としては、像担持体１を挟んで転写部材２と対向する位置に回動可能な対向部材８を具備し、少なくとも記録材３としてエンボスシートが使用される際には、転写部材２はこの対向部材８より表面硬度を高くすることが好ましく、転写ニップ域での記録材３の形状を像担持体１側に凸形状に維持することが可能となり、画像抜けを抑制することが可能になる。
一方、このとき、（ｂ）に示すように、転写部材２の表面硬度を対向部材８の表面硬度より低くすると、転写部材２の転写ニップ域では記録材３の形状が転写部材２側に凸形状となり、例えばエンボスシートの凹部の見かけ上深さｄ’（図２参照）を浅くすることができ難くなり、画像抜けが改善されなくなる懸念がある。
尚、上述の「少なくとも」とは、エンボスシートを使用する際には、転写部材２の表面硬度が対向部材８の表面硬度より高くなることを示すもので、通常シートを使用する際も同様の硬度関係であっても差し支えないことを意味する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、像担持体と転写部材とのニップ域を挟む搬送経路にて記録材を搬送する画像形成装置において、搬送経路として、通常シートである記録材が通過する通常搬送経路と、エンボスシートである記録材が通過し且つ経路形状が通常搬送経路より像担持体側に向かって凸形状となる専用搬送経路とを備えたので、記録材が通常シートの場合のしわ等の発生を抑え、記録材がエンボスシートの場合であっても、画像抜けが改善された良好な画像を形成することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図４は、本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す。
同図において、画像形成装置１０は、内部にカラー画像を形成可能な作像エンジン２０を備え、この作像エンジン２０の下方に記録材としてのシートを供給するシート供給トレイ４０を配設するほか、装置側部に作像エンジン２０によって画像形成がなされたシートを収容する収容トレイ４１を配設したものである。
【００２１】
本実施の形態で用いられる作像エンジン２０は、例えば電子写真方式を採用したものであって、各色成分トナー像を形成担持する感光体２１を配置し、この感光体２１上の各色成分トナー像を中間転写ベルト２２に一次転写させ、これを４回繰り返した後、例えば二次転写ロールからなる二次転写装置２３にて中間転写ベルト２２上の多重色成分トナー像をシートに一括転写させた後、定着装置２４に導くようにしたものである。
【００２２】
ここで、感光体２１の周囲には、感光体２１を帯電するコロトロン等の帯電器２５、感光体２１上に静電潜像を書き込むレーザ走査装置からなる露光装置２６、各色成分トナーが収容されて感光体２１上の静電潜像を可視像化する現像装置２７、感光体２１上の各色成分トナー像を中間転写ベルト２２上に転写せしめる例えば転写ロールからなる一次転写装置２８及び感光体２１上の残留トナーを清掃するクリーナ２９等の電子写真用デバイスが順次配設されている。尚、符号２６ａは、露光装置２６内のポリゴンミラーによって出射されたレーザビームが走査する反射ミラーであり、この反射ミラー２６ａによって反射されたレーザビームが感光体２１表面を走査することで潜像が形成されるようになる。
【００２３】
また、中間転写ベルト２２は、複数の張架ロールに張架されて循環搬送されるものであり、二次転写装置２３が一つの張架ロール３０をバックアップロールとして対向配置されている。
本実施の形態における二次転写装置２３は、図５（ａ）（ｂ）に示すように、表面硬度の異なる２種類のロール部材２３１，２３２が回転板２３３に固定された２個のベアリング２３３ａ，２３３ｂに夫々軸支されており、回転板２３３を回転させることでロール部材の一方が中間転写ベルト２２（図４参照）に接するようになっている。また、ロール部材の回転は、夫々のロール部材２３１，２３２の軸部２３１ａ，２３２ａに装着されたギア２３４，２３５を介して、外部からの回転力が加わるようになっている。尚、本実施の形態では、ロール部材２３１は金属ロールを使用している。尚、図５（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【００２４】
更に、本実施の形態におけるシートの搬送経路は、図４に示すように、シート供給トレイ４０から搬送されたシートが二次転写装置２３に至るまでの経路を２経路備えており、二次転写装置２３とバックアップロール３０との対向部位を略水平に搬送される上流側通常搬送路５１ａ及び下流側通常搬送路５１ｂを通る通常搬送経路５１と、前記対向部位に対し斜方に設けられる上流側専用搬送路５２ａ及び下流側専用搬送路５２ｂを通る専用搬送経路５２とが設けられ、専用搬送経路５２は中間転写ベルト２２に対して凸形状になるようになっている。
【００２５】
本実施の形態では、図６に示すように、シート搬送経路の切替機構が設けられ、シートが搬送される経路を通常搬送経路５１又は専用搬送経路５２に切り替えるようになっている。同図において、通常搬送経路５１と専用搬送経路５２の切り替えは、２個の切替ゲート７１，７２によって行われる。切替ゲート７１は、シート供給トレイ４０から搬送されたシートを上流側通常搬送路５１ａ又は上流側専用搬送路５２ａのいずれかの経路を選択するように配置され、切替ゲート７２は、二次転写装置２３から排出されるシートを下流側通常搬送路５１ｂ又は下流側専用搬送路５２ｂのいずれかにシートを搬送するように配置されている。尚、図６は、２個の切替ゲート７１，７２によって専用搬送経路５２が選択された配置を示しており、切替ゲート７１，７２が破線で示す配置では、通常搬送経路５１が選択されるようになる。
【００２６】
そして、下流側通常搬送路５１ｂ及び下流側専用搬送路５２ｂは、定着装置２４の上流側で合流するようになっている。
そのため、本実施の形態では、シート供給トレイ４０から搬送されたシートは、上述した通常搬送経路５１又は専用搬送経路５２を通って、二次転写装置２３に至り、中間転写ベルト２２上の多重転写トナー像が一括転写された後、定着装置２４にて定着され、排出ロール３１によって収容トレイ４１に排出されるようになっている。
【００２７】
また、本実施の形態では、シート供給トレイ４０内のシートが通常シートかエンボスシートかを自動的に判別し、適用されるシートの種類に応じてエンボスシートモード又は通常シートモードを選択するモード選択機構と、このモード選択機構によって選択されたモードに基づいてシート搬送経路を切り替える経路切替機構を備えている。
本実施の形態におけるモード選択機構は、適用されるシートがエンボスシートかどうかを判別する判別機構を有し、この判別機構は、シート供給トレイ４０から搬送されるシートの表面状態を観測しデジタル画像として取り込むＣＣＤカメラ６１と、このＣＣＤカメラ６１によって取り込まれた表面画像のデジタルデータを基に周波数解析を行う周波数解析装置６２と、この周波数解析装置６２にて解析された情報によって、通常シートかエンボスシートかの判別を行う判別装置６３にて構成されている。
【００２８】
そして、判別装置６３によって判別された結果、モード選択機構は制御装置６４によってエンボスシートモード又は通常シートモードを選択し、この選択されたモードに適合する各種制御を行うようになる。
図７は、本実施の形態における制御系の概要を示す説明図であり、判別装置６３からの判別情報に基づいて、制御装置６４にてモード選択（通常シートモード又はエンボスシートモードのいずれかを選択）を行い、二次転写装置２３の切替機構を制御し適正なロール部材２３１，２３２を選択したり、２個の切替ゲート７１，７２を切り替えてシート搬送経路を切り替えたり、更には、露光装置２６の露光条件を適正化したり、現像装置２７の現像条件を適正化するようになっている。
【００２９】
更に、本実施の形態では、図４にも示すように、画像形成装置１０の外部に設けられたパーソナルコンピュータ（パソコン）１００からの画像データは、画像処置装置６５内に取り込まれ、例えばビットマップ展開されたデータとして制御装置６４に導かれるようになっている。そのため、この制御装置６４では、画像処理装置６５からのデータと上述の判別装置６３からの判別情報から、各種の制御を行うようになっている。
尚、上述したモード選択機構以外に、例えば判別装置６３を使用しないで、画像形成装置１０のＵＩ（User Interface）１１０（図７参照）等から制御装置６４に通常シートモード又はエンボスシートモードの選択を行う情報入力を送るようにすることも可能である。また、ＵＩ１１０の代わりに、パソコン１００側から制御装置６４側に通常シートモード又はエンボスシートモードの選択を行う情報入力を送るようにしてもよい。更には、制御装置６４からは、二次転写装置２３と切替ゲート７１，７２のみ制御するようにしてもよい。
【００３０】
ここで、本実施の形態における特徴点である二次転写装置２３及びその二次転写装置２３前後のシートの搬送経路について詳述する。
図８は、本実施の形態におけるエンボスシートモード時の二次転写装置２３及びシート搬送経路を示すもので、中間転写ベルト２２を挟持する形で二次転写装置２３とバックアップロール３０が対向配置されている。
そして、二次転写装置２３の二つのロール部材２３１，２３２のうち、表面硬度が高く、径の小さいロール部材２３１（本実施の形態では金属ロール）の方が、中間転写ベルト２２と接触している。そのため、両者のニップ域では、ロール部材２３１がバックアップロール３０側に凸状に食い込んだ状態となっている。
【００３１】
また、二次転写装置２３のシート搬送方向上流側には、上流側通常搬送路５１ａに設けられた上流側通常ガイド５３と、上流側専用搬送路５２ａに対向配置された一対の上流側専用ガイド５４とが配設される一方、シート搬送方向下流側には、下流側通常搬送路５１ｂに設けられた下流側通常ガイド５５と、下流側専用搬送路５２ｂに対向配置された一対の下流側専用ガイド５６とが配設されている。そして、上流側通常ガイド５３と下流側通常ガイド５５とは、二次転写装置２３を挟んで略一直線上に設けられ、一方、上流側専用ガイド５４と下流側専用ガイド５６は夫々ニップ域に向かって、略３０°（図中αで示すシート搬送角度）の角度で下方に傾斜するように設けられている。
このような二次転写装置２３及びシートの搬送経路に対し、エンボスシートを搬送させる搬送経路は図の破線にて示すように、上流側専用ガイド５４の間を通り、転写ニップ域を介して下流側専用ガイド５６の間を搬送される。
【００３２】
一方、通常シートの場合には、図９の破線で示すように、上流側通常ガイド５３から転写ニップ域を通って下流側通常ガイド５５へ搬送される。尚、図９のように、通常シートの場合には、二次転写装置２３のロール部材が切り替わり、ロール部材２３２が中間転写ベルト２２に接触するようになる。そして、このロール部材２３２ではその表面硬度がエンボスシートの場合より小さくなるため、本実施の形態におけるロール部材２３２とバックアップロール３０とのニップ域では、ほぼ直線状の搬送経路が確保され、十分な転写ニップ域を確保できるようになっている。
【００３３】
次に、本実施の形態における画像形成装置の作動について、図４〜図９を用いて説明する。
今、シート供給トレイ４０にエンボスシートが搭載され、エンボスシートが搬送されると、周波数解析装置６２の解析結果から判別装置６３では搬送されるシートがエンボスシートであると判断し、制御装置６４から二次転写装置２３及び２個の切替ゲート７１，７２に対し、エンボスシートに適したロール部材２３１及び専用搬送経路５２の選択が行われる。本実施の形態では、更に、露光装置２６に対し、エンボスシートに適合した露光条件にするように信号が伝達されると共に、現像装置２７での現像条件を変更するようになる。尚、露光条件及び現像条件は、トナー付着量を少なくする方向に作用させるように、露光量や現像バイアスを弱める方向に働くようになっている。
【００３４】
ここで、周波数解析について説明する。本実施の形態では、ＣＣＤカメラ６１にて搬送されるシートの画像を取り込むと、シート表面の凹凸の差に応じた濃淡画像が得られる。この場合、凹凸の差が小さいものほど白く、大きいものほど黒くなる画像が得られる。この濃淡の差を周波数解析装置６２によって、シートの凹部深さに換算できるようになる。
通常、エンボスシートは、製法上、凹凸模様を施した型（ロール）の間を通過させる際にその模様（凹凸）を形成するため、上述の濃淡画像はある程度決まった周波数成分を持つこととなる。したがって、その周波数解析を行うことで、ある周波数でピークを持つようなシートはエンボスシートであると判断することが可能となる。
尚、凹凸が３０μｍ以上であれば、この濃淡画像がより鮮明になるため、周波数解析による判別が一層容易になる。
【００３５】
以上のように、本実施の形態では、適用されるシートがエンボスシートの場合には、専用搬送経路５２が選択され、また、二次転写装置２３として専用のロール部材２３１が選択されることから、二次転写時のエンボスシートの凹部深さが、実質的に浅くなり、転写効率を向上させることができ、画像抜けを防ぐことが可能になる。このとき、専用搬送経路５２の曲率を大きく取り、シートが通常シート（例えば普通紙）の場合にはしわになるような経路であっても、エンボスシートではその厚みや腰によりしわの発生が問題となり難いことから問題とはならない。
【００３６】
更に、本実施の形態では、露光条件や現像条件も変更することで、画像抜けを一層防ぐ効果がある。次に、この点について説明する。
二次転写過程における中間転写ベルト２２上のトナー層厚とエンボスシートの凹部深さとの関係は、通常、次のようになる。すなわち、トナー層厚が厚い場合は、トナー層全体が保有する電荷量が大きくなり、中間転写ベルト２２とトナーとの静電気的付着力が強くなるため、二次転写装置２３によってエンボスシートの凹部側へトナーを吸引する静電吸引力が相対的に弱くなり、トナーの転写が不十分となる。一方、トナー層厚が薄い場合は、中間転写ベルト２２とトナーとの静電気的付着力が弱くなり、エンボスシートの凹部へのトナー転写が十分行われるようになる。
【００３７】
このように、トナー層厚を薄くすることで、エンボスシート上に転写されるトナー量は少なくなり、通常、色再現性が低下するが、一般的に使用されるエンボスシートは、その色調がアイボリーやベージュ等の色付きが多いことから、どちらかというと色再現に対する市場での要求度は低く、実用上問題とならない。
したがって、本実施の形態のように、エンボスシートの場合にトナー層厚を薄くすることで、画像抜けが一層少なくなり、画質も滑らかな画像形成が可能となる。
このように、本実施の形態では、必要以上に転写電流を大きくしたり、中間転写ベルト２２の押し付け力を上げる必要もなく、更に、中間転写ベルト２２表面にゴム層等の特に軟らかい層を保有しなくてもよく、エンボスシートとトナーを必ずしも接触させなくても転写不足による画像抜けの発生を抑えることができるようになる。
【００３８】
更に、上述のように、トナー層厚を薄くするために、下色除去（イエロ色（Ｙ色）、マゼンタ色（Ｍ色）、シアン色（Ｃ色）の３色の混色による所謂プロセスブラックをブラック色（Ｋ色）に置換させる）を行うことも可能で、このような下色除去を制御装置６４にて行うことで、トナー層厚が薄くなり、エンボスシートへの画像抜けを抑止する方向に役立たせることができる。
【００３９】
更にまた、本実施の形態では、周波数解析装置６２によるシート表面の凹凸状態の解析からエンボスシートかどうかの判別を行う構成を示したが、例えばパソコン１００側から画像データと共に、適用されるシートがエンボスシートかどうかの情報を送るようにしてもよい。尚、パソコン１００から画像データを送出せず、例えば画像形成装置１０の上部に画像読取部を備え、この画像読取部によって原稿から読み取られた画像データを使用するようにしても差し支えない。
また、本実施の形態では、シート供給トレイ４０を１段備える構成を示したが、例えばシート供給トレイ４０として複数段のものを備える構成であっても差し支えない。
そして、本実施の形態では、エンボスシートの場合、エンボスシート用の専用搬送経路を搬送させると共に、露光条件及び現像条件を変更する方式としたが、エンボスシート用の専用搬送経路５２を搬送させることだけでも、十分な転写効率の確保がなされ、画像抜けを抑止できることはいうまでもない。
【実施例１】
【００４０】
本実施例は、二次転写時の中間転写ベルト上のトナーと記録材としてのシートとのギャプ（トナー／シート間ギャップ）に対する画像抜けの状況を評価したものである。
本実施例では、富士ゼロックス（株）製のＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ ５００の改造機を使用し、通常シート用ロール部材としては、直径３０ｍｍ、表面にフッ素コートを施した発泡ウレタンを使用し、二次転写時の条件がバックアップロールに対する食い込み量約１ｍｍ、ニップ幅約１０ｍｍとなるように調整した。
一方、エンボスシート用ロール部材としては、通常シートと同様のニップ幅を得るため、直径２０ｍｍの金属製のロールを約１．３ｍｍ食い込ませるように調整した。また、シート搬送角度が約３０°となるように、夫々の搬送ガイドを配置した。
【００４１】
先ず、トナー／シート間のギャップが画像抜けにどう影響するかを確認した。このときのトナー層厚は、通常条件とし、単色（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）の場合は１０μｍ弱、二次色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の場合は１５μｍ弱、三次色（ＰＢ）の場合は２０μｍ弱となっている。
また、画像抜け評価は、画像抜けグレードとして次のように判定した。すなわち、Ｇ１は画像抜け発生なし、Ｇ２はＧ１と次のＧ３との間のレベル、Ｇ３は画像抜けがあるが気にならない、Ｇ４はＧ３と次のＧ５との間のレベル、Ｇ５は画像抜け発生がひどい、のように分類し、Ｇ１〜Ｇ３を合格レベルとした。
評価結果は、図１０に示すように、トナー／シート間ギャップが小さくなると、画像抜けグレードが向上することが確認され、約１００μｍのギャップで画像抜けがＧ５だったものが、約６０μｍではＧ３になった。これにより、エンボスシートでの二次転写に際しては、エンボスシートの凹部の深さが６０μｍ以下になるようにすれば、画像抜けが実用的には問題とならないことが判明した。
【００４２】
次に、エンボスシートを使用し、改造機での評価を行った。
エンボスシートとしては、（株）竹尾などの洋紙販売会社で通常取り扱っているレザック６６やボスを使用した。本実施例で使用したエンボスシートの厚さは０．３ｍｍ、凹部の深さは０．１ｍｍ、凹部の長さは２ｍｍであった。
そして、改造機での二次転写時にエンボスシートの専用搬送経路を搬送させることで、二次転写時の見かけ上の凹部の深さ（図２（ｂ）のｄ’に相当）は当初のほぼ半分の０．０４９ｍｍとなった。
すなわち、図８から判断すると、当初Ｇ５相当の画像抜けを示していたものが、本件のエンボスシート用の専用搬送経路を通すことで、Ｇ２程度に大幅に改善されることが判明した。
【００４３】
以上の結果から、エンボスシート専用の搬送経路を設け、エンボスシートの場合、この専用搬送経路を通すようにすることで、画像抜けが改善されることが確認された。また、このとき、エンボスシートの凹部深さが見かけ上、当初の１／２以下になるようにすれば、画像抜けの改善効果が十分確保されることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図２】本発明によるエンボスシートの凹部深さの変化を示す説明図である。
【図３】（ａ）（ｂ）は本発明による二次転写部位のニップ形状を示す説明図である。
【図４】本発明が適用された画像形成装置の実施の形態を示す説明図である。
【図５】（ａ）（ｂ）は実施の形態の二次転写装置の要部を示す説明図である。
【図６】実施の形態のシート搬送経路の要部拡大図である。
【図７】実施の形態の制御系を示す説明図である。
【図８】実施の形態のエンボスシート時の二次転写装置周辺を示す説明図である。
【図９】実施の形態の通常シート時の二次転写装置周辺を示す説明図である。
【図１０】実施例の評価結果を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１…像担持体，２…転写部材，３…記録材，４…通常搬送経路，５…専用搬送経路，Ｔ…トナー像
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置に係り、特に、記録材としてシート表面に凹凸加工がなされた所謂エンボスシート上に画像を形成する画像形成装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、カラー複写機やプリンタ等では、記録材として上質紙等の専用シートを用いる場合、最良の画質が得られるように現像条件や転写条件等各部の最適化が行われている。
従来において、記録材の表面に着目し、良好な画像形成を行わせるようにした例としては、記録シートの表面粗さ、地合い及び平滑度等によって、転写電流を上げたり、転写圧力を上げたり、更に、シート転移前のトナー量を多くするように露光条件や現像条件を制御する方法等が提示されている（例えば特許文献１〜３参照）。
ところで、最近のグラフィックアート市場で用いられる記録材として、型を用いて、表面に凹凸模様をつけたエンボスシートが多用される様になってきているが、従来、電子写真方式でエンボスシート上に良好な画像を形成する提示はなされていない。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１５６８３９号公報（発明の実施の形態、図２）
【特許文献２】特開２００２−２０２６３８号公報（発明の実施の形態）
【特許文献３】特開２００１−３３７４９６号公報（発明の実施の形態、図１）
【特許文献４】特公昭４６−４１６７９号公報（発明の詳細な説明、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１〜３のうち、特許文献１には、記録シートの表面粗さに応じて、転写時の押圧力や転写時間を変化させ、記録シート表面が粗い場合は、押圧力をより強くしたり、転写時間を長くすることで、良好な画像を得ようとした提案がなされている。しかし、このように転写条件を変更し、トナー量をアップさせるようにエンボスシート上で画像形成を行っても、表面の凹凸が深いため、特に凹部の画像抜けが解消できない。
また、特許文献２には、厚紙や封筒等の特殊紙への画像形成時に、転写電流を上げたり、定着温度を上げたりすることで、転写不良や定着不良を防止する提案がなされている。しかし、この方法で、エンボスシート上に画像形成を行っても、シート表面（凸部）のトナー厚が増加するのみで凹部の画像抜けは解消されない。
更に、特許文献３には、記録シートそのものの地合いの影響を低減するため画像形成条件を変更する提案がなされている。しかし、この方法は、地合いに対する効果はあっても、エンボスシートに対する解決手段とはならず、画像抜けが発生する。
【０００５】
これらの問題に対し、別の観点から対応する方法として、中間転写体表面に十分軟らかい弾性層を設けることで、エンボスシートの凹部まで弾性層を押し当てる方法も考えられる（例えば特許文献４参照）。
しかしながら、この構成では感光体と中間転写体の間の摩擦が大きくなり、画素位置ずれ等の画質劣化が生じる。また、凹凸模様の周波数が高く振幅が大きい場合、すなわち、エンボスの凹凸が密に且つ深く配置されている場合には、中間転写体の弾性層を十分軟らかく、厚くしても、エンボスシートの凹凸面に追従できず、画像抜けは改善しない。
【０００６】
このように、エンボスシートは、塗工紙や非塗工紙に凹凸加工を施したものであるため、その形状や紙質は様々で、表面粗さ、地合い及び平滑度だけでは正確な表面の凹凸を正しく判断することができない。
また、エンボスシートでは凹部深さが１００μｍ以上のものもあり、例えば、転写電流を上昇させてもトナーとエンボスシート（特に凹部）間のギャップによる放電のため、画質劣化が生じ、画像抜けも十分に改善できない。
一方、転写圧力を上昇させても、ポリイミド樹脂等の通常使用される中間転写ベルトでは、エンボスシートの凹凸に追従できず、ギャップがなくならないため、画像抜けは改善されない。
更に、露光や現像条件を変えてトナー量を多くしても、エンボスシートの凹部深さに比べトナー層厚の変化は小さいことから、トナーとエンボスシート間のギャップがなくならず、画像抜けは改善しない。また、トナー層厚が厚くなることで、却って転写効率が悪化し、画像抜けが悪くなることにもなる。
本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、表面に凹凸加工がなされたエンボスシート上に、画像抜けのない良好な画像を形成するための、画像形成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一般的に、転写部材のニップ域を挟む搬送経路にて記録材を搬送するタイプの画像形成装置では、例えば略水平方向に記録材を搬送する場合、通常シートでは良好なトナー転写がなされても、エンボスシートのような表面に大きな凹凸面を有するシートではトナーの転写効率が低下し、画像抜けが問題となる。
また、例えば弧を描くような搬送経路で記録材を搬送する場合は、通常シートとエンボスシートの腰の違い等により、エンボスシートでは問題とならないしわが、通常シートでは問題となることがある。
このように、表面形状や腰が大きく異なる通常シートとエンボスシートを、同一の画像形成装置にて画像形成を行うことにはブレークスルーが必要であった。
【０００８】
そこで、本件発明者は、エンボスシートの凹部深さが、表面を凸形状に反らせることにより、見かけ上浅くなることに着眼し、本発明を見出した。
すなわち、本発明は、図１に示すように、トナー像が担持搬送される像担持体１と、この像担持体１との間で記録材３をニップ搬送し且つ像担持体１上のトナー像Ｔを記録材３上に転写する転写部材２とを備え、転写部材２のニップ域を挟む搬送経路にて記録材３を搬送する画像形成装置において、搬送経路は、通常シートである記録材３が通過する通常搬送経路４と、エンボスシートである記録材３が通過し且つ経路形状が通常搬送経路４より像担持体１側に向かって凸形状となる専用搬送経路５とを備えることを特徴とするものである。
【０００９】
このような技術的手段において、本件の画像形成装置は、トナー像Ｔを記録材３上に転写するものであればよく、電子写真方式及び静電記録方式のいずれであってもよい。
また、像担持体１は、トナー像Ｔを担持搬送するものであればよく、感光体等のトナー像Ｔが形成担持される像形成担持体の態様や一時的にトナー像Ｔが担持搬送される中間転写体の態様が挙げられる。
更に、転写部材２は、像担持体１との間で記録材３をニップ搬送できるものであればよく、代表的態様としては転写ロールが挙げられる。
【００１０】
本発明では、通常シートが搬送される通常搬送経路４とエンボスシートが搬送される専用搬送経路５とを備え、記録材３がエンボスシートの場合には、転写部材２のニップ域を挟む搬送経路形状が通常搬送経路４より像担持体１側に向かって凸形状となる専用搬送経路５を選択し、エンボスシート上にトナー像Ｔを転写する際、エンボスシートの表面（転写面）を像担持体１側に凸形状になるように反らせることで、エンボスシートの見かけ上の凹部深さを浅くするようにしたものである。
また、このとき、転写ニップ域の形状は、特に限定されず、凸形状でなくても転写ニップ域端部ではエンボスシートが像担持体１側に凸形状となるため、見かけ上の凹部深さが浅くなるが、エンボスシートへのトナーの転写効率を十分確保する観点から、転写ニップ域でも像担持体１側に凸形状とすることが好ましい。
【００１１】
図２（ａ）（ｂ）は、本発明における作用を示すためのもので、表面に凹部７を備えたエンボスシート６が、その変形によって凹部７の見かけ上の深さが変化することを表したものである。ここで、（ａ）は例えばエンボスシート６を水平に保った状態を表し、（ｂ）は本発明の転写時のようにエンボスシート６が反った状態を表している。
今、エンボスシート６のシート厚をｔ、エンボスの凹部７の深さをｄ、長さをｌとすると、（ａ）のようにエンボスシート６が水平の状態で転写されることを想定すると、凹部７の深さｄは変わらないため、像担持体（図示せず）とエンボスシート６の凹部７とはそのままｄの距離だけ離れた状態となる。そのため、転写時の転写効率が悪く、画像抜けを生じ易くなる。
一方、エンボスシート６を（ｂ）のように反らせて転写を行うようにすると、見かけ上の凹部深さはｄ’となり、像担持体（図示せず）とエンボスシート６の凹部７とのギャップは浅くなる。そのため、トナー像（図示せず）の転写効率が向上し、画像抜けが抑制されるようになる。
また、本発明においては、見かけ上の凹部深さｄ’をｄの１／２以下にするようにすることが好ましく、このことで、転写効率が一層向上し、画像抜けがより有効に抑制されるようになる。見かけ上の凹部深さｄ’が１／２を超えると、（ａ）と同様に、転写効率が悪く、画像抜けを防ぐことができ難くなる。
【００１２】
更に、本発明では、図１に示すように、専用搬送経路５のうち、転写部材２の記録材３搬送方向上流側及び下流側のいずれかは通常搬送経路４を兼用させることも可能で、この場合、通常搬送経路４も含めた記録材３のシート搬送経路が簡略化されるようになる。
【００１３】
更にまた、本発明では、記録材３の種類に応じてエンボスシートモード又は通常シートモードを選択するモード選択手段を具備し、このモード選択手段によって選択されたモードに基づいてシート搬送経路を通常搬送経路４又は専用搬送経路５に切り替える経路切替手段を備えるようにすることが好ましく、このようにシート搬送経路を経路切替手段によって切り替えることで、記録材３が通常シートの場合、転写時の不要な反りを加えることがなくなり、不要なしわの発生を抑えることができるようになり、一方、エンボスシートの場合、適切な反りを加えることができ、画像抜けを抑制することが容易にできるようになる。
【００１４】
このとき、モード選択手段への入力は、例えば操作パネル等を使用して記録材３の情報を手動で入力する態様でもよいし、別途自動で記録材３の判別を行った結果を入力する態様であっても差し支えない。
更に、モード選択手段は、記録材３の厚みや表面の凹部７の深さｄ（図２参照）等の情報を下に、適用するシートモードを選択するが、例えば手動で行う場合は、記録材３の型番等の情報で坪量、厚み、表面の凹部７の深さｄ等を判断する態様であってもよいし、例えば自動で行う場合は、対向するロール間を移動する際のロール移動量やＣＣＤカメラ等による表面観測で凹部７の深さｄや厚みｔの変化量等の情報からシートモードを選択する態様であっても差し支えない。尚、記録材３がエンボスシートかどうかのモード選択を行う情報は、一つの情報に基づく態様であってもよいし、複数の情報に基づく態様であっても差し支えない。
【００１５】
また、記録材３がエンボスシートか否かを自動的に判別する判別手段をモード選択手段に備える態様であってもよく、記録材３の凹部７の深さｄ等により判別する態様が可能である。そして、記録材３の凹部７の深さｄによって自動的に判別する態様では、例えば、ＣＣＤカメラ等からの画像を、周波数解析装置や画像解析装置等を使用して判断する態様が可能である。
【００１６】
また、本発明では、エンボスシートモードは、１種類の態様であってもよいし、複数種備えた態様であっても差し支えない。後者の場合、通常、専用搬送経路５を複数備えるようにすることが好ましい。
尚、エンボスシートとは、型を用いて表面に凹凸模様を設けたシートを指すが、アート紙やコート紙等の用紙に型による凹凸加工がなされた用紙、所謂エンボス紙を含み、通常の洋紙販売会社等で扱うレザック６６やボス等がこれに相当する。
更に、記録材３の凹部７の深さｄが３０μｍ未満の場合は、通常の転写条件等の処置を行うことで、本発明に関する反りを加えなくてもよいことから、好ましくは、凹部７の深さｄが３０μｍ以上のものをエンボスシートとして、エンボスシートモードでの作像を行うようにする方がよい。
【００１７】
また、上述の画像形成装置において、少なくとも専用搬送経路５使用時には、転写部材２のニップ域形状が像担持体１側に凸形状となるニップ域形状調整手段を備えることが好ましく、このことにより、ニップ域でのシート形状が全体的に凸形状を保つことができ、エンボスシートの凹部７の見かけ上の深さｄ’（図２参照）を小さくすることができるようになり、転写効率の確保が一層可能になる。
このとき、ニップ域調整手段の具体的態様としては、転写部材２として表面硬度の異なる複数の部材を備え、これらをモード選択手段からの情報によって切り替えることが好ましい。そして、エンボスシートモードが選択されたときには、表面硬度が通常シートモード時より高い転写部材２に切り替えることが好ましい。
更に、転写部材２として複数の部材を備える好ましい態様としては、装置の簡略化の観点から２個の部材とする態様が挙げられるが、部材の数量は２個に限定されるものではなく、例えばエンボスシートモードを複数備える態様にあっては、より適した表面硬度の転写部材２を備えることも可能である。
このように、エンボスシートモード時に、転写部材２の表面硬度を高くすることで、記録材３がエンボスシートの場合、通常シートに比べ転写部位でのシート搬送経路形状が一層像担持体１側に凸形状になり、エンボスシートの見かけ上の凹部深さｄ’を小さくすることができるようになる。
【００１８】
そして、本発明において像担持体１がベルト状部材である態様においては、図３（ａ）に示すように、ニップ域形状調整手段としては、像担持体１を挟んで転写部材２と対向する位置に回動可能な対向部材８を具備し、少なくとも記録材３としてエンボスシートが使用される際には、転写部材２はこの対向部材８より表面硬度を高くすることが好ましく、転写ニップ域での記録材３の形状を像担持体１側に凸形状に維持することが可能となり、画像抜けを抑制することが可能になる。
一方、このとき、（ｂ）に示すように、転写部材２の表面硬度を対向部材８の表面硬度より低くすると、転写部材２の転写ニップ域では記録材３の形状が転写部材２側に凸形状となり、例えばエンボスシートの凹部の見かけ上深さｄ’（図２参照）を浅くすることができ難くなり、画像抜けが改善されなくなる懸念がある。
尚、上述の「少なくとも」とは、エンボスシートを使用する際には、転写部材２の表面硬度が対向部材８の表面硬度より高くなることを示すもので、通常シートを使用する際も同様の硬度関係であっても差し支えないことを意味する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、像担持体と転写部材とのニップ域を挟む搬送経路にて記録材を搬送する画像形成装置において、搬送経路として、通常シートである記録材が通過する通常搬送経路と、エンボスシートである記録材が通過し且つ経路形状が通常搬送経路より像担持体側に向かって凸形状となる専用搬送経路とを備えたので、記録材が通常シートの場合のしわ等の発生を抑え、記録材がエンボスシートの場合であっても、画像抜けが改善された良好な画像を形成することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図４は、本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す。
同図において、画像形成装置１０は、内部にカラー画像を形成可能な作像エンジン２０を備え、この作像エンジン２０の下方に記録材としてのシートを供給するシート供給トレイ４０を配設するほか、装置側部に作像エンジン２０によって画像形成がなされたシートを収容する収容トレイ４１を配設したものである。
【００２１】
本実施の形態で用いられる作像エンジン２０は、例えば電子写真方式を採用したものであって、各色成分トナー像を形成担持する感光体２１を配置し、この感光体２１上の各色成分トナー像を中間転写ベルト２２に一次転写させ、これを４回繰り返した後、例えば二次転写ロールからなる二次転写装置２３にて中間転写ベルト２２上の多重色成分トナー像をシートに一括転写させた後、定着装置２４に導くようにしたものである。
【００２２】
ここで、感光体２１の周囲には、感光体２１を帯電するコロトロン等の帯電器２５、感光体２１上に静電潜像を書き込むレーザ走査装置からなる露光装置２６、各色成分トナーが収容されて感光体２１上の静電潜像を可視像化する現像装置２７、感光体２１上の各色成分トナー像を中間転写ベルト２２上に転写せしめる例えば転写ロールからなる一次転写装置２８及び感光体２１上の残留トナーを清掃するクリーナ２９等の電子写真用デバイスが順次配設されている。尚、符号２６ａは、露光装置２６内のポリゴンミラーによって出射されたレーザビームが走査する反射ミラーであり、この反射ミラー２６ａによって反射されたレーザビームが感光体２１表面を走査することで潜像が形成されるようになる。
【００２３】
また、中間転写ベルト２２は、複数の張架ロールに張架されて循環搬送されるものであり、二次転写装置２３が一つの張架ロール３０をバックアップロールとして対向配置されている。
本実施の形態における二次転写装置２３は、図５（ａ）（ｂ）に示すように、表面硬度の異なる２種類のロール部材２３１，２３２が回転板２３３に固定された２個のベアリング２３３ａ，２３３ｂに夫々軸支されており、回転板２３３を回転させることでロール部材の一方が中間転写ベルト２２（図４参照）に接するようになっている。また、ロール部材の回転は、夫々のロール部材２３１，２３２の軸部２３１ａ，２３２ａに装着されたギア２３４，２３５を介して、外部からの回転力が加わるようになっている。尚、本実施の形態では、ロール部材２３１は金属ロールを使用している。尚、図５（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【００２４】
更に、本実施の形態におけるシートの搬送経路は、図４に示すように、シート供給トレイ４０から搬送されたシートが二次転写装置２３に至るまでの経路を２経路備えており、二次転写装置２３とバックアップロール３０との対向部位を略水平に搬送される上流側通常搬送路５１ａ及び下流側通常搬送路５１ｂを通る通常搬送経路５１と、前記対向部位に対し斜方に設けられる上流側専用搬送路５２ａ及び下流側専用搬送路５２ｂを通る専用搬送経路５２とが設けられ、専用搬送経路５２は中間転写ベルト２２に対して凸形状になるようになっている。
【００２５】
本実施の形態では、図６に示すように、シート搬送経路の切替機構が設けられ、シートが搬送される経路を通常搬送経路５１又は専用搬送経路５２に切り替えるようになっている。同図において、通常搬送経路５１と専用搬送経路５２の切り替えは、２個の切替ゲート７１，７２によって行われる。切替ゲート７１は、シート供給トレイ４０から搬送されたシートを上流側通常搬送路５１ａ又は上流側専用搬送路５２ａのいずれかの経路を選択するように配置され、切替ゲート７２は、二次転写装置２３から排出されるシートを下流側通常搬送路５１ｂ又は下流側専用搬送路５２ｂのいずれかにシートを搬送するように配置されている。尚、図６は、２個の切替ゲート７１，７２によって専用搬送経路５２が選択された配置を示しており、切替ゲート７１，７２が破線で示す配置では、通常搬送経路５１が選択されるようになる。
【００２６】
そして、下流側通常搬送路５１ｂ及び下流側専用搬送路５２ｂは、定着装置２４の上流側で合流するようになっている。
そのため、本実施の形態では、シート供給トレイ４０から搬送されたシートは、上述した通常搬送経路５１又は専用搬送経路５２を通って、二次転写装置２３に至り、中間転写ベルト２２上の多重転写トナー像が一括転写された後、定着装置２４にて定着され、排出ロール３１によって収容トレイ４１に排出されるようになっている。
【００２７】
また、本実施の形態では、シート供給トレイ４０内のシートが通常シートかエンボスシートかを自動的に判別し、適用されるシートの種類に応じてエンボスシートモード又は通常シートモードを選択するモード選択機構と、このモード選択機構によって選択されたモードに基づいてシート搬送経路を切り替える経路切替機構を備えている。
本実施の形態におけるモード選択機構は、適用されるシートがエンボスシートかどうかを判別する判別機構を有し、この判別機構は、シート供給トレイ４０から搬送されるシートの表面状態を観測しデジタル画像として取り込むＣＣＤカメラ６１と、このＣＣＤカメラ６１によって取り込まれた表面画像のデジタルデータを基に周波数解析を行う周波数解析装置６２と、この周波数解析装置６２にて解析された情報によって、通常シートかエンボスシートかの判別を行う判別装置６３にて構成されている。
【００２８】
そして、判別装置６３によって判別された結果、モード選択機構は制御装置６４によってエンボスシートモード又は通常シートモードを選択し、この選択されたモードに適合する各種制御を行うようになる。
図７は、本実施の形態における制御系の概要を示す説明図であり、判別装置６３からの判別情報に基づいて、制御装置６４にてモード選択（通常シートモード又はエンボスシートモードのいずれかを選択）を行い、二次転写装置２３の切替機構を制御し適正なロール部材２３１，２３２を選択したり、２個の切替ゲート７１，７２を切り替えてシート搬送経路を切り替えたり、更には、露光装置２６の露光条件を適正化したり、現像装置２７の現像条件を適正化するようになっている。
【００２９】
更に、本実施の形態では、図４にも示すように、画像形成装置１０の外部に設けられたパーソナルコンピュータ（パソコン）１００からの画像データは、画像処置装置６５内に取り込まれ、例えばビットマップ展開されたデータとして制御装置６４に導かれるようになっている。そのため、この制御装置６４では、画像処理装置６５からのデータと上述の判別装置６３からの判別情報から、各種の制御を行うようになっている。
尚、上述したモード選択機構以外に、例えば判別装置６３を使用しないで、画像形成装置１０のＵＩ（User Interface）１１０（図７参照）等から制御装置６４に通常シートモード又はエンボスシートモードの選択を行う情報入力を送るようにすることも可能である。また、ＵＩ１１０の代わりに、パソコン１００側から制御装置６４側に通常シートモード又はエンボスシートモードの選択を行う情報入力を送るようにしてもよい。更には、制御装置６４からは、二次転写装置２３と切替ゲート７１，７２のみ制御するようにしてもよい。
【００３０】
ここで、本実施の形態における特徴点である二次転写装置２３及びその二次転写装置２３前後のシートの搬送経路について詳述する。
図８は、本実施の形態におけるエンボスシートモード時の二次転写装置２３及びシート搬送経路を示すもので、中間転写ベルト２２を挟持する形で二次転写装置２３とバックアップロール３０が対向配置されている。
そして、二次転写装置２３の二つのロール部材２３１，２３２のうち、表面硬度が高く、径の小さいロール部材２３１（本実施の形態では金属ロール）の方が、中間転写ベルト２２と接触している。そのため、両者のニップ域では、ロール部材２３１がバックアップロール３０側に凸状に食い込んだ状態となっている。
【００３１】
また、二次転写装置２３のシート搬送方向上流側には、上流側通常搬送路５１ａに設けられた上流側通常ガイド５３と、上流側専用搬送路５２ａに対向配置された一対の上流側専用ガイド５４とが配設される一方、シート搬送方向下流側には、下流側通常搬送路５１ｂに設けられた下流側通常ガイド５５と、下流側専用搬送路５２ｂに対向配置された一対の下流側専用ガイド５６とが配設されている。そして、上流側通常ガイド５３と下流側通常ガイド５５とは、二次転写装置２３を挟んで略一直線上に設けられ、一方、上流側専用ガイド５４と下流側専用ガイド５６は夫々ニップ域に向かって、略３０°（図中αで示すシート搬送角度）の角度で下方に傾斜するように設けられている。
このような二次転写装置２３及びシートの搬送経路に対し、エンボスシートを搬送させる搬送経路は図の破線にて示すように、上流側専用ガイド５４の間を通り、転写ニップ域を介して下流側専用ガイド５６の間を搬送される。
【００３２】
一方、通常シートの場合には、図９の破線で示すように、上流側通常ガイド５３から転写ニップ域を通って下流側通常ガイド５５へ搬送される。尚、図９のように、通常シートの場合には、二次転写装置２３のロール部材が切り替わり、ロール部材２３２が中間転写ベルト２２に接触するようになる。そして、このロール部材２３２ではその表面硬度がエンボスシートの場合より小さくなるため、本実施の形態におけるロール部材２３２とバックアップロール３０とのニップ域では、ほぼ直線状の搬送経路が確保され、十分な転写ニップ域を確保できるようになっている。
【００３３】
次に、本実施の形態における画像形成装置の作動について、図４〜図９を用いて説明する。
今、シート供給トレイ４０にエンボスシートが搭載され、エンボスシートが搬送されると、周波数解析装置６２の解析結果から判別装置６３では搬送されるシートがエンボスシートであると判断し、制御装置６４から二次転写装置２３及び２個の切替ゲート７１，７２に対し、エンボスシートに適したロール部材２３１及び専用搬送経路５２の選択が行われる。本実施の形態では、更に、露光装置２６に対し、エンボスシートに適合した露光条件にするように信号が伝達されると共に、現像装置２７での現像条件を変更するようになる。尚、露光条件及び現像条件は、トナー付着量を少なくする方向に作用させるように、露光量や現像バイアスを弱める方向に働くようになっている。
【００３４】
ここで、周波数解析について説明する。本実施の形態では、ＣＣＤカメラ６１にて搬送されるシートの画像を取り込むと、シート表面の凹凸の差に応じた濃淡画像が得られる。この場合、凹凸の差が小さいものほど白く、大きいものほど黒くなる画像が得られる。この濃淡の差を周波数解析装置６２によって、シートの凹部深さに換算できるようになる。
通常、エンボスシートは、製法上、凹凸模様を施した型（ロール）の間を通過させる際にその模様（凹凸）を形成するため、上述の濃淡画像はある程度決まった周波数成分を持つこととなる。したがって、その周波数解析を行うことで、ある周波数でピークを持つようなシートはエンボスシートであると判断することが可能となる。
尚、凹凸が３０μｍ以上であれば、この濃淡画像がより鮮明になるため、周波数解析による判別が一層容易になる。
【００３５】
以上のように、本実施の形態では、適用されるシートがエンボスシートの場合には、専用搬送経路５２が選択され、また、二次転写装置２３として専用のロール部材２３１が選択されることから、二次転写時のエンボスシートの凹部深さが、実質的に浅くなり、転写効率を向上させることができ、画像抜けを防ぐことが可能になる。このとき、専用搬送経路５２の曲率を大きく取り、シートが通常シート（例えば普通紙）の場合にはしわになるような経路であっても、エンボスシートではその厚みや腰によりしわの発生が問題となり難いことから問題とはならない。
【００３６】
更に、本実施の形態では、露光条件や現像条件も変更することで、画像抜けを一層防ぐ効果がある。次に、この点について説明する。
二次転写過程における中間転写ベルト２２上のトナー層厚とエンボスシートの凹部深さとの関係は、通常、次のようになる。すなわち、トナー層厚が厚い場合は、トナー層全体が保有する電荷量が大きくなり、中間転写ベルト２２とトナーとの静電気的付着力が強くなるため、二次転写装置２３によってエンボスシートの凹部側へトナーを吸引する静電吸引力が相対的に弱くなり、トナーの転写が不十分となる。一方、トナー層厚が薄い場合は、中間転写ベルト２２とトナーとの静電気的付着力が弱くなり、エンボスシートの凹部へのトナー転写が十分行われるようになる。
【００３７】
このように、トナー層厚を薄くすることで、エンボスシート上に転写されるトナー量は少なくなり、通常、色再現性が低下するが、一般的に使用されるエンボスシートは、その色調がアイボリーやベージュ等の色付きが多いことから、どちらかというと色再現に対する市場での要求度は低く、実用上問題とならない。
したがって、本実施の形態のように、エンボスシートの場合にトナー層厚を薄くすることで、画像抜けが一層少なくなり、画質も滑らかな画像形成が可能となる。
このように、本実施の形態では、必要以上に転写電流を大きくしたり、中間転写ベルト２２の押し付け力を上げる必要もなく、更に、中間転写ベルト２２表面にゴム層等の特に軟らかい層を保有しなくてもよく、エンボスシートとトナーを必ずしも接触させなくても転写不足による画像抜けの発生を抑えることができるようになる。
【００３８】
更に、上述のように、トナー層厚を薄くするために、下色除去（イエロ色（Ｙ色）、マゼンタ色（Ｍ色）、シアン色（Ｃ色）の３色の混色による所謂プロセスブラックをブラック色（Ｋ色）に置換させる）を行うことも可能で、このような下色除去を制御装置６４にて行うことで、トナー層厚が薄くなり、エンボスシートへの画像抜けを抑止する方向に役立たせることができる。
【００３９】
更にまた、本実施の形態では、周波数解析装置６２によるシート表面の凹凸状態の解析からエンボスシートかどうかの判別を行う構成を示したが、例えばパソコン１００側から画像データと共に、適用されるシートがエンボスシートかどうかの情報を送るようにしてもよい。尚、パソコン１００から画像データを送出せず、例えば画像形成装置１０の上部に画像読取部を備え、この画像読取部によって原稿から読み取られた画像データを使用するようにしても差し支えない。
また、本実施の形態では、シート供給トレイ４０を１段備える構成を示したが、例えばシート供給トレイ４０として複数段のものを備える構成であっても差し支えない。
そして、本実施の形態では、エンボスシートの場合、エンボスシート用の専用搬送経路を搬送させると共に、露光条件及び現像条件を変更する方式としたが、エンボスシート用の専用搬送経路５２を搬送させることだけでも、十分な転写効率の確保がなされ、画像抜けを抑止できることはいうまでもない。
【実施例１】
【００４０】
本実施例は、二次転写時の中間転写ベルト上のトナーと記録材としてのシートとのギャプ（トナー／シート間ギャップ）に対する画像抜けの状況を評価したものである。
本実施例では、富士ゼロックス（株）製のＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ Ｃｏｌｏｒ ５００の改造機を使用し、通常シート用ロール部材としては、直径３０ｍｍ、表面にフッ素コートを施した発泡ウレタンを使用し、二次転写時の条件がバックアップロールに対する食い込み量約１ｍｍ、ニップ幅約１０ｍｍとなるように調整した。
一方、エンボスシート用ロール部材としては、通常シートと同様のニップ幅を得るため、直径２０ｍｍの金属製のロールを約１．３ｍｍ食い込ませるように調整した。また、シート搬送角度が約３０°となるように、夫々の搬送ガイドを配置した。
【００４１】
先ず、トナー／シート間のギャップが画像抜けにどう影響するかを確認した。このときのトナー層厚は、通常条件とし、単色（Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋ）の場合は１０μｍ弱、二次色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の場合は１５μｍ弱、三次色（ＰＢ）の場合は２０μｍ弱となっている。
また、画像抜け評価は、画像抜けグレードとして次のように判定した。すなわち、Ｇ１は画像抜け発生なし、Ｇ２はＧ１と次のＧ３との間のレベル、Ｇ３は画像抜けがあるが気にならない、Ｇ４はＧ３と次のＧ５との間のレベル、Ｇ５は画像抜け発生がひどい、のように分類し、Ｇ１〜Ｇ３を合格レベルとした。
評価結果は、図１０に示すように、トナー／シート間ギャップが小さくなると、画像抜けグレードが向上することが確認され、約１００μｍのギャップで画像抜けがＧ５だったものが、約６０μｍではＧ３になった。これにより、エンボスシートでの二次転写に際しては、エンボスシートの凹部の深さが６０μｍ以下になるようにすれば、画像抜けが実用的には問題とならないことが判明した。
【００４２】
次に、エンボスシートを使用し、改造機での評価を行った。
エンボスシートとしては、（株）竹尾などの洋紙販売会社で通常取り扱っているレザック６６やボスを使用した。本実施例で使用したエンボスシートの厚さは０．３ｍｍ、凹部の深さは０．１ｍｍ、凹部の長さは２ｍｍであった。
そして、改造機での二次転写時にエンボスシートの専用搬送経路を搬送させることで、二次転写時の見かけ上の凹部の深さ（図２（ｂ）のｄ’に相当）は当初のほぼ半分の０．０４９ｍｍとなった。
すなわち、図８から判断すると、当初Ｇ５相当の画像抜けを示していたものが、本件のエンボスシート用の専用搬送経路を通すことで、Ｇ２程度に大幅に改善されることが判明した。
【００４３】
以上の結果から、エンボスシート専用の搬送経路を設け、エンボスシートの場合、この専用搬送経路を通すようにすることで、画像抜けが改善されることが確認された。また、このとき、エンボスシートの凹部深さが見かけ上、当初の１／２以下になるようにすれば、画像抜けの改善効果が十分確保されることが理解される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概要を示す説明図である。
【図２】本発明によるエンボスシートの凹部深さの変化を示す説明図である。
【図３】（ａ）（ｂ）は本発明による二次転写部位のニップ形状を示す説明図である。
【図４】本発明が適用された画像形成装置の実施の形態を示す説明図である。
【図５】（ａ）（ｂ）は実施の形態の二次転写装置の要部を示す説明図である。
【図６】実施の形態のシート搬送経路の要部拡大図である。
【図７】実施の形態の制御系を示す説明図である。
【図８】実施の形態のエンボスシート時の二次転写装置周辺を示す説明図である。
【図９】実施の形態の通常シート時の二次転写装置周辺を示す説明図である。
【図１０】実施例の評価結果を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１…像担持体，２…転写部材，３…記録材，４…通常搬送経路，５…専用搬送経路，Ｔ…トナー像
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が担持搬送される像担持体と、この像担持体との間で記録材をニップ搬送し且つ像担持体上のトナー像を記録材上に転写する転写部材とを備え、転写部材のニップ域を挟む搬送経路にて記録材を搬送する画像形成装置において、
搬送経路は、通常シートである記録材が通過する通常搬送経路と、
エンボスシートである記録材が通過し且つ経路形状が通常搬送経路より像担持体側に向かって凸形状となる専用搬送経路とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
専用搬送経路のうち、転写部材の記録材搬送方向上流側及び下流側のいずれかは通常搬送経路を兼用するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１記載の画像形成装置において、
記録材の種類に応じてエンボスシートモード又は通常シートモードを選択するモード選択手段と、
このモード選択手段によって選択されたモードに基づいてシート搬送経路を通常搬送経路又は専用搬送経路に切り替える経路切替手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１記載の画像形成装置において、
少なくとも専用搬送経路使用時には、転写部材のニップ域形状が像担持体側に凸形状となるニップ域形状調整手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３記載の画像形成装置のうち像担持体がベルト状部材である態様において、
ニップ域形状調整手段は、像担持体を挟んで転写部材と対向する位置に回動可能な対向部材を具備し、少なくとも記録材としてエンボスシートが使用される際には、転写部材はこの対向部材より表面硬度を高くすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項３記載の画像形成装置において、
モード選択手段は、記録材の凹凸模様によって、エンボスシートか否かを判別する判別手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１記載の画像形成装置において、
専用搬送経路は、エンボスシート表面の見かけ上凹部深さを当初の１／２以下にすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
トナー像が担持搬送される像担持体と、この像担持体との間で記録材をニップ搬送し且つ像担持体上のトナー像を記録材上に転写する転写部材とを備え、転写部材のニップ域を挟む搬送経路にて記録材を搬送する画像形成装置において、
搬送経路は、通常シートである記録材が通過する通常搬送経路と、
エンボスシートである記録材が通過し且つ経路形状が通常搬送経路より像担持体側に向かって凸形状となる専用搬送経路とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
専用搬送経路のうち、転写部材の記録材搬送方向上流側及び下流側のいずれかは通常搬送経路を兼用するものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１記載の画像形成装置において、
記録材の種類に応じてエンボスシートモード又は通常シートモードを選択するモード選択手段と、
このモード選択手段によって選択されたモードに基づいてシート搬送経路を通常搬送経路又は専用搬送経路に切り替える経路切替手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１記載の画像形成装置において、
少なくとも専用搬送経路使用時には、転写部材のニップ域形状が像担持体側に凸形状となるニップ域形状調整手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３記載の画像形成装置のうち像担持体がベルト状部材である態様において、
ニップ域形状調整手段は、像担持体を挟んで転写部材と対向する位置に回動可能な対向部材を具備し、少なくとも記録材としてエンボスシートが使用される際には、転写部材はこの対向部材より表面硬度を高くすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項３記載の画像形成装置において、
モード選択手段は、記録材の凹凸模様によって、エンボスシートか否かを判別する判別手段を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１記載の画像形成装置において、
専用搬送経路は、エンボスシート表面の見かけ上凹部深さを当初の１／２以下にすることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−２５９５７６（Ｐ２００６−２５９５７６Ａ）
【公開日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−８０１０７（Ｐ２００５−８０１０７）
【出願日】平成１７年３月１８日（２００５．３．１８）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月２８日（２００６．９．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１８日（２００５．３．１８）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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