画像形成装置
【課題】表面凹凸が大きいエンボス紙などを用紙に用いる場合でも有色トナー画像の転写不良を防ぐ画像形成装置を提供する。
【解決手段】一次転写ロール３１Ｔとのニップ位置より搬送方向下流側の中間転写ベルト１２表面近傍、かつ中間転写ベルト１２裏側に接地された金属ロール３３が設けられた箇所にコロナ放電器３９が設けられ、透明トナー画像２０の上にＹ〜Ｋの４色画像が転写されるまでの間に透明トナー画像２０の帯電量を調整する。中間転写ベルト１２表面側からマイナス帯電の透明トナー１５Ｔに対して、マイナス放電を照射させることにより、透明トナー層２０Ａの電位が均一化され動きにくくなる。有色トナー層２１Ａを重ねて用紙Ｐへ転写すると、透明トナー層２０Ａと有色トナー層２１Ａとの層間で切断されやすくなるので用紙Ｐへの転写性が改善される。
【解決手段】一次転写ロール３１Ｔとのニップ位置より搬送方向下流側の中間転写ベルト１２表面近傍、かつ中間転写ベルト１２裏側に接地された金属ロール３３が設けられた箇所にコロナ放電器３９が設けられ、透明トナー画像２０の上にＹ〜Ｋの４色画像が転写されるまでの間に透明トナー画像２０の帯電量を調整する。中間転写ベルト１２表面側からマイナス帯電の透明トナー１５Ｔに対して、マイナス放電を照射させることにより、透明トナー層２０Ａの電位が均一化され動きにくくなる。有色トナー層２１Ａを重ねて用紙Ｐへ転写すると、透明トナー層２０Ａと有色トナー層２１Ａとの層間で切断されやすくなるので用紙Ｐへの転写性が改善される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関し、特に中間転写ベルトを介してトナー画像を用紙上に転写する機構を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機やプリンター等の画像形成装置は、感光体ドラムの表面を所定の電位に一様に帯電した後、当該感光体ドラムの表面に画像露光を施して、画像情報に対応した静電潜像を形成し、この静電潜像を現像器によってトナー現像、可視像化することにより、形成したトナー像を記録用紙上に転写・定着し、画像を形成するように構成されている。
【０００３】
上記の画像形成装置において、例えばイエロー、マゼンタ、シアンの順に、感光体上にトナー像を形成してから、一括してこの重ね合わせトナー像を記録紙上に転写する方式、即ち、一括転写方式のカラー画像形成装置が提案されている。
【０００４】
具体的には、感光体の周囲に、帯電器、露光部、各色に対応した複数の例えばシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの現像器、転写器、およびクリーニング装置を配置し、感光体上に１回転ごとに各色のトナー像を順次重ねて形成し、この感光体上に形成された各色のトナー像を１回の転写工程で記録紙上に転写しカラー像を形成するカラー画像形成装置が提案されている。
【０００５】
あるいは感光体ドラムの周囲に、帯電器、露光光学系および現像器からなる記録部を複数組配置し、感光体ドラムが１回転する間に各色のトナー像を感光体ドラム上に形成して、この各色のトナー像を１回の転写工程で記録紙上に転写するカラー画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
しかしながら、上記の重ね合わせトナー像を一括転写する方式のカラー画像形成装置においては、第１回目の現像工程で形成されたトナー像、即ち、感光体表面に接しており、感光体との密着度合いが最も強いトナー像は記録紙への転写効率が他の色に比較して劣っている。
【０００７】
つまり感光体の表面に、イエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像の順に積層された重ね合わせトナー像は、転写工程においては感光体上とは逆に、Ｃ，Ｍ，Ｙの順に積層された形で記録紙に転写される。しかし記録紙上における最上層のＹトナー像は、感光体から転写される際に一部転写され切れずに感光体側に残ってしまうため、Ｍ，Ｃのトナー像に比較して望ましい厚みを持ったものとはならない。この結果、Ｙトナー層における、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の色成分の透過率、反射率（Ｂ成分は吸収し、Ｒ，Ｇ成分は反射する）が、本来あるべき数値と異なってしまい、原稿に忠実な色の再現が行われないという問題があった。これに対して第１回目の現像動作を行う現像器では透明トナーを用いることで、記録紙への転写工程で転写しきれないトナー層を透明トナーからなる層とし、有色トナー層の転写性を改善したカラー画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
しかし上記の構成では、表面凹凸が大きいエンボス紙などを用紙に用いる場合、転写に必要な電位差が大きいため凹部で転写不良が発生する虞がある。
【０００９】
そこで本発明では、互いに接触している透明トナー層とカラートナー層との性質（トナー層の表面エネルギー）を異なる状態にすることにより、用紙への転写時に透明トナー層とカラートナー層との界面で切断しやすくする構成とした。
【００１０】
これによって透明トナー層は用紙に転写されず中間転写体側に残留するが、カラートナー層の用紙への転写性を向上することができる。よってエンボス紙などの大きな凹凸のある用紙に対してカラートナーの転写不良発生を防止することができる。
【特許文献１】特開昭６３−２７３８８３号公報
【特許文献２】特開平０８−１０６１９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上記事実を考慮し、表面凹凸が大きいエンボス紙などを用紙に用いる場合でも有色トナー画像の転写不良を防ぐ画像形成装置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】
【００１２】
請求項１に記載の画像形成装置は、感光体表面上に画像露光することで露光静電画像として形成され、複数の現像器によりトナー画像が現像されたトナー画像が転写される中間転写体と、前記中間転写体上にて、透明トナーにより形成された透明トナー画像層の上に有色トナーにより形成された有色トナー層が形成される透明トナーモードとを備え、前記透明トナー画像層の付着力は前記有色トナー層の付着力よりも低いことを特徴とする。
【００１３】
上記構成の発明では、中間転写体上において透明トナー層の上に形成された有色トナー層の付着力が透明トナー層よりも高いため、中間転写体から用紙に転写される際に透明トナー層と分離し、凹凸のある用紙であっても優れた転写性を示す。
【００１４】
請求項２に記載の画像形成装置は、前記透明トナーは、前記有色トナーよりも帯電量が低いことを特徴とする。
【００１５】
上記構成の発明では、透明トナーの帯電量が低いため、総電気量で決まる転写可能トナー量が増え、転写するトナー粒子の個数を増やすことができる。このため転写残留トナーにおける透明トナーの比率を高くし、有色トナーの残留比率を低くすることができる。
【００１６】
請求項３に記載の画像形成装置は、前記透明トナーモードを選択することにより、画像形成時に前記中間転写体へ転写される前記有色トナー量を少なくすることを特徴とする。
【００１７】
上記構成の発明では、有色トナーの量を少なくすることで、用紙へ転写する際の有色トナー層への転写電界が十分作用し、有色トナーの残留を抑えることができる。
【００１８】
請求項４に記載の画像形成装置は、前記有色トナー層が黒色トナーを含む複数の有色トナー層から構成されるとき、前記透明トナーモードを選択することにより、前記有色トナー層における前記黒色トナーの割合を高くすることを特徴とする。
【００１９】
上記構成の発明では、有色トナーの混色で得られる灰色を黒色トナーで代用することにより、有色トナーの全体量を減らすことができる。これにより用紙へ転写する際の有色トナー層への転写電界が十分作用し、有色トナーの残留を抑えることができる。
【００２０】
請求項５に記載の画像形成装置は、前記有色トナー層が形成されるよりも搬送方向上流側において、前記感光体上あるいは前記中間転写体上に形成された前記透明トナー層の帯電量を調整する帯電調整手段が設けられたことを特徴とする。
【００２１】
上記構成の発明では、透明トナー層の帯電量を調整する帯電調整手段を設けたことにより中間転写体上での透明トナー界面の性質を有色トナーと異なるものとし、また透明トナー層に対してマイナス放電を照射させることにより、電位が均一化され動きにくくなるため、有色トナー層を重ねて用紙へ転写すると、透明トナー層と有色トナー層との層間で切断されやすくすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は上記構成としたので、表面凹凸が大きいエンボス紙などを用紙に用いる場合でも有色トナー画像の転写不良を防ぐ画像形成装置とすることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
＜画像形成装置概要＞
図１〜図３には本発明の第１形態に係る画像形成装置が示されている。
【００２４】
図１は本発明の第１形態に係る画像形成装置の内部構造を示す断面図である。
【００２５】
図１に示すように、画像形成装置１０は表面にトナー画像を転写される中間転写ベルト１２と、中間転写ベルト１２の表面にトナー画像を形成する画像形成部３０Ｙ〜３０Ｋ、およびその搬送方向上流側には透明トナー画像を形成する画像形成部３０Ｔとが設けられ、その主要部が構成されている。
【００２６】
画像形成部３０Ｔ〜３０Ｋは表面に静電潜像を形成する感光体ドラム３２、感光体ドラム３２に接触し帯電させる一次帯電用の帯電ロール３４、感光体ドラム３２上に静電潜像を形成する光走査装置３６、静電潜像をトナーで現像する現像ユニット３８から構成されている。トナーカートリッジ１４Ｙ〜１４Ｋからは現像ユニット３８Ｙ〜３８Ｋにそれぞれトナー１５Ｙ〜１５Ｋを供給し、また透明トナーカートリッジ１４Ｔからは現像ユニット３８Ｔに透明トナー１５Ｔを供給することで、画像形成で消費された各色トナー１５Ｙ〜１５Ｋ、および透明トナー１５Ｔを補充する。
【００２７】
記録紙Ｐはトレイ１６に収容され用紙搬送経路（図中黒矢印）に沿って搬送され、ニップ位置１２Ａにて二次転写ロール１７に押圧された中間転写ベルト１２からトナー画像を転写される。
【００２８】
一方、局所的な深い凹部をもつエンボス紙など、凹部で転写不良が発生しやすい紙が用紙Ｐとして使用される際には、画像形成装置１０に設定された透明トナーモードが選択され、画像形成部３０Ｔにおいて帯電ロール３４Ｔにて表面電位を印加された感光体ドラム３２Ｔの表面には、有色トナー１５で画像が形成されるべき位置範囲に光が照射され、これに応じた静電潜像が形成される。
【００２９】
この静電潜像は、現像ユニット３８Ｔ上の透明トナー１５Ｔを感光体ドラム３２Ｔ上に形成された静電潜像に転写する（トナー現像する）ことにより、感光体ドラム３２Ｔ上の所望の位置、すなわち各色の画像形成部３０Ｙ〜３０Ｋにてカラー画像が形成される場所に対応する箇所に透明トナー画像２０が形成される。
【００３０】
感光体ドラム３２Ｔと中間転写ベルト１２を挟んで対向する位置に設けられた一次転写ロール３１Ｔと、回転する感光体ドラム３２Ｔと当接しながら図中白矢印のように駆動される中間転写ベルト１２とのニップ位置において透明トナー画像２０が感光体ドラム３２Ｔから中間転写ベルト１２に転写される。
【００３１】
ここで、画像形成部３０Ｔは他４色の画像形成部３０よりも搬送方向上流側に設けられているため中間転写ベルト１２表面に直接、透明トナー画像２０が形成される。換言すれば透明トナー画像２０の上にＹ〜Ｋの４色画像が形成される。
【００３２】
図２、図３に示すように感光体ドラム３２Ｔの表面に透明トナー画像２０が形成されてから、中間転写ベルト１２に転写された透明トナー画像２０の上にＹ〜Ｋの４色画像が転写されるまでの間には帯電調整手段であるコロナ放電器３９が設けられている。
【００３３】
具体的には図２に示すように現像ユニット３８Ｔと一次転写ロール３１Ｔの間で感光体ドラム３２Ｔの表面近傍、あるいは図３に示すように一次転写ロール３１Ｔとのニップ位置より搬送方向下流側の中間転写ベルト１２表面近傍、かつ中間転写ベルト１２裏側に接地された金属ロール３３が設けられた箇所にコロナ放電器３９が設けられ、透明トナー画像２０の上にＹ〜Ｋの４色画像が転写されるまでの間に透明トナー画像２０の帯電量を調整する。
【００３４】
一方、各画像形成部３０Ｙ〜３０Ｋにおいて、帯電ロール３４にて表面電位を印加された感光体ドラム３２の表面には、露光装置としての光走査装置３６によって入力画像に対応し変調された光が照射され、入力画像情報に応じた静電潜像が形成される。
【００３５】
この静電潜像は、現像ユニット３８上のトナー１５を感光体ドラム３２上に形成された静電潜像に転写する（トナー現像する）ことにより、感光体ドラム３２上に各色のトナー画像が形成される。
【００３６】
次いで感光体ドラム３２上に形成されたトナー像はそれぞれ回転する感光体ドラム３２と当接しながら図中白矢印のように駆動される中間転写ベルト１２に転写され、Ｙ〜Ｋの各色画像の転写位置を合わせることで最終的に４色のカラー画像が、中間転写ベルト１２上の透明トナー画像２０が形成された箇所に形成される。
【００３７】
上記のカラー画像は転写ロール１８にてニップ位置１２Ａで中間転写ベルト１２とニップされた記録紙Ｐ上に転写され、搬送経路に沿って搬送された記録紙Ｐは定着器５０にて熱溶着されたトナー画像が定着される。画像が形成された記録紙Ｐは機外に排紙され画像として出力される。
【００３８】
画像の転写後の中間転写ベルト１２の搬送方向下流側には中間転写ベルト１２上を清掃するベルトクリーナ部７０が設けられている。
【００３９】
ベルトクリーナ部７０は略コの字型断面をした箱形の部材であり、開口部７０Ａにて対向ロール１３に巻き掛けられた中間転写ベルト１２と接し、対向ロール１３との間で中間転写ベルト１２を挟む形で常時当接しながら表面を清掃するブレード７２が設けられている。
【００４０】
このブレード７２が中間転写ベルト１２上に残る、記録紙Ｐに転写し切れなかった残トナーなどをクリーニングする。ベルトクリーナ部７０の内部下方には回収オーガが設けられ、ブレード７２が掻き落としベルトクリーナ部７０に回収した残トナーを図示しない回収部に向けて排出する。
【００４１】
本発明において使用するトナーは透明トナー、有色トナーとも以下の条件によるものとする。（各トナーの製造方法は、特開平１０−２６８４２号公報[００１９]〜[００６７]項記載のトナー製造方法参照。）
上記の製造方法により作成した各色のトナー粒子は体積平均粒径、粒度分布がほぼ同じであり、コールターカウンター（コールター社製）で測定した体積平均粒径が３〜７ｕｍであることが好ましく、粒度分布指標（ＧＳＤ）は１．２３であった。
【００４２】
トナーの形状は形状係数で表わし、光学顕微鏡（ミクロフォトＦＸＡ；ニコン社製）で得た該トナーの拡大写真を、イメージアナライザーＬｕｚｅｘ３（ＮＩＲＥＣＯ社製）により画像解析を行って次式により算出した値である。
【００４３】
トナー形状係数は、トナーの投影面積と、それに外接する円の面積の比で表わしており、真球の場合１００となり、形状が崩れるにつれ増加する。形状係数は、トナー粒子複数個に対して計算され、その平均値を代表値とする。本発明では、形状係数１３８以下のトナーを用いた。形状係数１３４以下のトナーを用いることがより好ましい。
【００４４】
トナーの表面性は表面性指標値で表わし、ＢＥＴ法で測定た窒素吸着による比表面積値と粒度分布を加味した比表面積計算値から次式により算出した値である。
Ｃ＝｛６Σ（ｎ×Ｒ２）｝／｛ρΣ（ｎ×Ｒ３）｝
【００４５】
ただし、ｎ＝コールターカウンターにおけるチャネル内の粒子数、Ｒ＝コールターカウンターにおけるチャネル粒径、ρ＝トナー密度である。本発明では、表面性指標９以下のトナーを用いた。好ましくは表面性指標５．１以下である。
【００４６】
また、該トナーに平均粒径１０〜１５０ｎｍの、シリカおよびチタニア等の無機微粒子（外添剤）を適宜量外添し、平均粒径３５μｍのフェライトビーズからなるキャリアと混合し現像剤とした。
【００４７】
トナーの平均帯電量は−１５〜―６０μC／ｇであり好ましくは−３５〜―４５μC／ｇである。
【００４８】
尚、トナーとしては、本製造法により作成したトナー以外にも懸濁重合法、溶解懸濁法、乳化重合法、混練粉砕法等により形成されたものを使用しても良いのは勿論である。
【００４９】
＜作用効果＞
本発明は上記構成としたので、以下のような優れた効果を有する。
【００５０】
すなわち、図２、図３に示すように透明トナー画像層２０Ａの上に有色トナー層２１Ａを重ねる工程の、搬送方向上流の中間転写ベルト１２上または感光体ドラム３２Ｔ上において、透明トナー画像層２０Ａの帯電量を調整する帯電調整手段であるところのコロナ放電器３９が設けられたことにより、コロナ放電器３９で透明トナー画像層２０Ａ界面の帯電量（エネルギーレベル、ポテンシャル）を変化させることができる。
【００５１】
これにより図７に示すように、中間転写ベルト１２上において破線で示した透明トナー画像層２０Ａと有色トナー層２１Ａとの界面の性質（界面表面性、界面吸着力など）を、透明トナー１５Ｔの帯電量で異ならせることができる。
【００５２】
例えば図３では中間転写ベルト１２の表面側からマイナス帯電の透明トナー１５Ｔ（透明トナー画像層２０Ａ）に対してマイナス放電を照射させることにより、トナー層の電位が均一化され動きにくくなる。この上に有色トナー層２１Ａを重ねて用紙Ｐへ転写すると、透明トナー画像層２０Ａと有色トナー層２１Ａとの層間で切断され易くなる。
【００５３】
これにより、接触している透明トナー画像層２０Ａと有色トナー層２１Ａとの付着力を異なる状態にすることができるので、用紙Ｐへの転写時に透明トナー画像層２０Ａと有色トナー層２１Ａとの間で切断しやすくなる。透明トナー画像層２０Ａは一部が中間転写ベルト１２上に残留するが、有色トナー層２１Ａは用紙Ｐ側に転写され、転写抜けが発生することはない。
【００５４】
厚いエンボス紙を用紙Ｐとして用いた場合は、エンボス紙の凹凸などの転写電界が弱い箇所では所定量のトナーが転写不良となり、中間転写ベルト１２側に残留してしまうが、上記のように透明トナー画像層２０Ａと有色トナー層２１Ａとの付着力、吸着力を断ち、トナー層間で切断しやすくすることで、一層目の透明トナー画像層２０Ａが犠牲となり、有色トナー層２１Ａの転写残留を減らすことができる。
【００５５】
また、コロナ放電器３９は画像形成部３０Ｔ（透明トナーエンジン）にのみ設けてもよいし、あるいは全色の画像形成部３０に設けた場合は、画像形成部３０Ｔ（透明トナーエンジン）のコロナ放電器３９の出力を他の色の画像形成部３０のコロナ放電器３９と変えることによって、透明トナー１５Ｔの帯電量（エネルギーレベル）を他色のトナーと変えることもできる。
【００５６】
あるいは現像ユニット３８内において、透明トナー１５Ｔと有色トナー１５とで、現像剤中のトナー帯電量が異なる設定としてもよい。すなわち現像ユニット３８内の仕込み設定において透明トナー１５Ｔの帯電量（エネルギーレベル）を有色トナー１５と変え、現像ユニット３８Ｔ中での透明トナー１５Ｔの帯電量を下げることにより、透明トナー１５Ｔ間の電気的な結合を弱め、透明トナー画像層２０Ａ中で切断し易くすることができる。
【００５７】
また転写できるトナーの量は帯電しているトナーの総電気量の合計であるため、透明トナー１５Ｔの帯電量を減らせば、電気量あたりの透明トナー１５Ｔの量を増やすことができ、中間転写ベルト１２に残留するトナー中の透明トナー１５Ｔの比率を上げる、つまり有色トナー１５の転写不良を減らすことができる。
【００５８】
さらに、同様にして現像剤中のトナー粒径、トナー形状、トナー帯電量、外添剤量のいずれかを変えることによって、中間転写ベルト１２上でのトナー付着力を異ならせるようにしてもよい。
【００５９】
＜第２形態＞
上記の第１形態で採用したように透明トナー１５Ｔの帯電量を減らす代わりに、通常時よりも中間転写ベルト１２上の有色トナー１５の量を少なくしてもよい。
【００６０】
すなわち局所的な深い凹部をもつエンボス紙など、凹部で転写不良が発生しやすい紙が用紙Ｐとして使用され、透明トナーモードが選択された際には、有色トナー層２１Ａを形成する有色トナー１７の量、および総電荷量を下げることにより、有色トナー層２１Ａには用紙Ｐへの転写電界が十分に作用し、有色トナー層２１Ａの中間転写ベルト１２への転写残留を抑えて、透明トナー画像層２０Ａとの界面で切断されやすくなる。
【００６１】
具体的には、例えば有色トナー１７のうち例えばＹＭＣ３色のトナーをＫ１色に置き換えることで有色トナー１７の量を減らしてもよい。
【００６２】
図８（Ａ）に示すように、ＹＭＣ３色の有色トナー１７すなわちＹ１、Ｍ１、Ｃ１の合成色で再現される色を、図８（Ｂ）に示すようにＹ２、Ｍ２、Ｃ２に黒であるＫ２を加えることで置き換えることができる。
【００６３】
これは等量の有色トナー１７であるＹ３、Ｍ３、Ｃ３（破線で示した部分）で再現される色（灰色）を黒トナーの添加で代用し、破線で示した分の有色トナー１７、すなわち、この「墨入れ」によってＹ３、Ｍ３、Ｃ３を削減することが可能となる。
【００６４】
Ｙ３＋Ｍ３＋Ｃ３＝Ｋ２×３とすれば、再現すべき色によっては有色トナー１７の量を最大１／３まで減らすことができる。「墨入れ」を行った場合は通常の画像形成時と比較して色味が異なり、色再現性、特に彩度に関してＹＭＣ３色をＫで置き換えるため、必然的に各色のダイナミックレンジ（色域）が狭くなる虞がある。
【００６５】
しかしエンボス紙など表面凹凸の多い用紙Ｐで、特にカラー画像の色再現性や色域よりも用紙の風合いを重要視する傾向があるため、用紙Ｐ表面で大きな凹みでの転写不良が改善できれば、大きな問題とはならない。
【００６６】
＜実験結果＞
図４、図５には本発明の第１、第２実施形態に係る画像形成装置で作成されたトナー画像の、２種類のエンボス紙における画質評価結果が示されている。
【００６７】
実験条件は、以下の通り。
【００６８】
２２℃、５５％ＲＨ環境下で５色または４色タンデム形式のエンジン（画像形成部）構成機を用いて、エンボス紙への転写性を評価した。エンボス紙として一般的に広く用いられているレザック６６シロ１３０ｋ（１５１ｇｓｍ）、レザック６６シロ２１５ｋ（２５０ｇｓｍ）で評価を行い、単色（Ｍ）、２次色（ＲＧＢ）、３次色（Ｙ＋Ｍ＋Ｃ）をそれぞれ画像濃度１０〜１００％まで１０％きざみに変化させた階調パターンチャートを用いた。また透明トナー層は任意の画像構造、トナー量で全面に形成されている。
【００６９】
トナーは透明トナー、有色トナーともに形状係数１３２、平均粒径５．８um、平均帯電量３５〜４５μC/gの重合トナーを用いた。
【００７０】
評価結果の○は全階調／全色で転写不良なし（エンボス紙凹部での白抜け目視許容レベル）、△は３次色で凹み部に転写不良発生するも実用上問題なし、×は転写不良発生（エンボス紙凹部で１〜３次色の白抜け発生）のため実用にならず。図５のグラフでは○を転写性０、△を転写性１、×を転写性２として縦軸で表した。
【００７１】
比較例１はＹＭＣＫ４色トナーによる画像形成であり、透明トナー１５Ｔによる画像は形成していない。結果はエンボス紙に対して転写不良が発生しているため問題がある。
【００７２】
比較例２は比較例１の構成に、１色目として透明トナー１５Ｔを加えた５色構成であり、透明トナー１５Ｔは透明トナー画像層２０Ａを形成している。しかし透明トナー１５Ｔと有色トナー１７との間で帯電量その他の条件に差を設けず、透明トナー画像層２０Ａと有色トナー層２１Ａとの界面で両者が切断されやすい構成にはなっていない。その結果、透明トナー層を用いない比較例１に比べて１５１ｇｓｍのエンボス紙転写性は改善するが、十分な効果を得るには至っていない。
【００７３】
上記の各比較例に対して本願発明の各実施形態に係る実験結果は以下の通りである。
【００７４】
（１）実施例１は１色目に透明トナー１５Ｔを含む５色構成において、有色トナー１７は平均帯電量３５〜４５μC/g、形状係数１３２、平均粒径５．８μｍであるのに対して透明トナー１５Ｔは平均帯電量２５〜３５μC/g、形状係数１２０（略球形形状）、平均粒径６．５μｍとした。これは比較例２との比較となる。
【００７５】
その結果、有色トナー１７と透明トナー１５Ｔの粒径、形状、帯電量が異なるため付着力に差が生じ、用紙Ｐへの転写時に両者の界面で切断が生じやすくなる。特に有色トナー１７の平均帯電量３５〜４５μC/gに対して透明トナー１５Ｔの平均帯電量は２５〜３５μC/gで小さく、透明トナー画像層２０Ａで切断が起こりやすいので、有色トナー画像２１が犠牲になることなく、エンボス紙の深い凹部まで転写可能となる。
【００７６】
（２）実施例２は１色目に透明トナー１５Ｔを含む５色構成において、実施例１の構成に加えて、さらに有色トナー１７の多重色量を上限２００％とした。２００％を越える分はＹＭＣ３色をＫ１色等量に置換する、いわゆる墨入れ補正を行った。
【００７７】
その結果、有色トナー層２１Ａ中の有色トナー１７の総量が低減したため、総電荷量も少なくなり、有色トナー層２１Ａには用紙Ｐへの転写電界が十分に作用するため透明トナー層２０Ａとの界面で切断されやすくなることで中間転写ベルト１２側への転写残留を抑え、エンボス紙の深い凹部へも転写される。しかし坪量の大きいエンボス紙（２５０ｇｓｍ）の凹部では転写電界も弱く、軽微な転写不良が発生した。
【００７８】
（３）実施例３は１色目に透明トナー１５Ｔを含む５色構成において、図３に示すように画像形成部３０Ｔ（透明トナーエンジン）の搬送方向下流側かつ、画像形成部３０（有色トナーエンジン）の上流側で、中間転写ベルト１２裏面に対向し接地された金属ロール３３を設けた位置に、コロナ放電器３９（６０μｍワイヤー径、印加電圧ＤＣ−４ｋＶ、ＡＣピークｔｏピーク３ｋＶ、ＡＣ周波数２ｋＨｚ正弦波）が配置されている構成で評価を行った。
【００７９】
その結果、透明トナー層２０Ａの界面の帯電量（エネルギーレベル、ポテンシャル）を変化させることによって、中間転写ベルト１２上での両トナー界面の性質を異ならせることができた。中間転写ベルト１２表面側からマイナス帯電の透明トナー１５Ｔに対して、マイナス放電を照射させることにより、透明トナー層２０Ａの電位が均一化され動きにくくなる。その上に有色トナー層２１Ａを重ねて用紙Ｐへ転写すると、透明トナー層２０Ａと有色トナー層２１Ａとの層間で切断されやすくなる。これにより用紙Ｐへの転写性を改善することができた。また坪量の大きい厚紙エンボス紙（２５０ｇｓｍ）などにも対応でき用紙汎用性を広げることができた。
【００８０】
＜その他＞
以上、本発明の実施例について記述したが、本発明は上記の実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。
【００８１】
すなわち本実施形態ではＹＭＣＫの４色トナーを用いたカラー画像に透明トナーを加えた５色エンジンのタンデム構成を採用した画像形成装置を例に挙げたが、これに限定せず単色モノクロ画像形成装置や２色、３色または６色以上の画像形成装置に応用することもできる。
【００８２】
あるいはタンデム式に限らず１基の感光体を用いるロータリ式、サイクル式エンジンを備えた画像形成装置に応用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す概念図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る画像形成部を示す側面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る画像形成部の変形例を示す側面図である。
【図４】本発明の実施形態におけるエンボス紙への転写性を示す表である。
【図５】本発明の実施形態におけるエンボス紙への転写性を示すグラフである。
【図６】本発明における有色トナー／透明トナーの分離と転写を示す側面図である。
【図７】本発明における有色トナー／透明トナーの層構造と界面性質決定要因を示す側面図である。
【図８】本発明における有色トナーＹＭＣをＫで置き換えた際のトナー消費量を示す概念図である。
【符号の説明】
【００８４】
１０ 画像形成装置
１２Ａ ニップ位置
１２ 中間転写ベルト（中間転写体）
１２Ｃ 背景部
１３ 対向ロール
１４ トナーカートリッジ
１５Ｔ 透明トナー
１７ 有色トナー
２０ 透明トナー画像
２０Ａ 透明トナー層
２１ 有色トナー画像
２１Ａ 有色トナー層
３０ 画像形成部
３１ 一次転写ロール
３２ 感光体ドラム（感光体）
３３ 金属ロール
３４ 帯電ロール
３６ 光走査装置
３８ 現像ユニット
３９ コロナ放電器（帯電調整手段）
５０ 定着器
７０ ベルトクリーナ部
７２ ブレード
Ｐ 記録紙
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置に関し、特に中間転写ベルトを介してトナー画像を用紙上に転写する機構を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複写機やプリンター等の画像形成装置は、感光体ドラムの表面を所定の電位に一様に帯電した後、当該感光体ドラムの表面に画像露光を施して、画像情報に対応した静電潜像を形成し、この静電潜像を現像器によってトナー現像、可視像化することにより、形成したトナー像を記録用紙上に転写・定着し、画像を形成するように構成されている。
【０００３】
上記の画像形成装置において、例えばイエロー、マゼンタ、シアンの順に、感光体上にトナー像を形成してから、一括してこの重ね合わせトナー像を記録紙上に転写する方式、即ち、一括転写方式のカラー画像形成装置が提案されている。
【０００４】
具体的には、感光体の周囲に、帯電器、露光部、各色に対応した複数の例えばシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの現像器、転写器、およびクリーニング装置を配置し、感光体上に１回転ごとに各色のトナー像を順次重ねて形成し、この感光体上に形成された各色のトナー像を１回の転写工程で記録紙上に転写しカラー像を形成するカラー画像形成装置が提案されている。
【０００５】
あるいは感光体ドラムの周囲に、帯電器、露光光学系および現像器からなる記録部を複数組配置し、感光体ドラムが１回転する間に各色のトナー像を感光体ドラム上に形成して、この各色のトナー像を１回の転写工程で記録紙上に転写するカラー画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
しかしながら、上記の重ね合わせトナー像を一括転写する方式のカラー画像形成装置においては、第１回目の現像工程で形成されたトナー像、即ち、感光体表面に接しており、感光体との密着度合いが最も強いトナー像は記録紙への転写効率が他の色に比較して劣っている。
【０００７】
つまり感光体の表面に、イエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像の順に積層された重ね合わせトナー像は、転写工程においては感光体上とは逆に、Ｃ，Ｍ，Ｙの順に積層された形で記録紙に転写される。しかし記録紙上における最上層のＹトナー像は、感光体から転写される際に一部転写され切れずに感光体側に残ってしまうため、Ｍ，Ｃのトナー像に比較して望ましい厚みを持ったものとはならない。この結果、Ｙトナー層における、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の色成分の透過率、反射率（Ｂ成分は吸収し、Ｒ，Ｇ成分は反射する）が、本来あるべき数値と異なってしまい、原稿に忠実な色の再現が行われないという問題があった。これに対して第１回目の現像動作を行う現像器では透明トナーを用いることで、記録紙への転写工程で転写しきれないトナー層を透明トナーからなる層とし、有色トナー層の転写性を改善したカラー画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
しかし上記の構成では、表面凹凸が大きいエンボス紙などを用紙に用いる場合、転写に必要な電位差が大きいため凹部で転写不良が発生する虞がある。
【０００９】
そこで本発明では、互いに接触している透明トナー層とカラートナー層との性質（トナー層の表面エネルギー）を異なる状態にすることにより、用紙への転写時に透明トナー層とカラートナー層との界面で切断しやすくする構成とした。
【００１０】
これによって透明トナー層は用紙に転写されず中間転写体側に残留するが、カラートナー層の用紙への転写性を向上することができる。よってエンボス紙などの大きな凹凸のある用紙に対してカラートナーの転写不良発生を防止することができる。
【特許文献１】特開昭６３−２７３８８３号公報
【特許文献２】特開平０８−１０６１９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上記事実を考慮し、表面凹凸が大きいエンボス紙などを用紙に用いる場合でも有色トナー画像の転写不良を防ぐ画像形成装置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】
【００１２】
請求項１に記載の画像形成装置は、感光体表面上に画像露光することで露光静電画像として形成され、複数の現像器によりトナー画像が現像されたトナー画像が転写される中間転写体と、前記中間転写体上にて、透明トナーにより形成された透明トナー画像層の上に有色トナーにより形成された有色トナー層が形成される透明トナーモードとを備え、前記透明トナー画像層の付着力は前記有色トナー層の付着力よりも低いことを特徴とする。
【００１３】
上記構成の発明では、中間転写体上において透明トナー層の上に形成された有色トナー層の付着力が透明トナー層よりも高いため、中間転写体から用紙に転写される際に透明トナー層と分離し、凹凸のある用紙であっても優れた転写性を示す。
【００１４】
請求項２に記載の画像形成装置は、前記透明トナーは、前記有色トナーよりも帯電量が低いことを特徴とする。
【００１５】
上記構成の発明では、透明トナーの帯電量が低いため、総電気量で決まる転写可能トナー量が増え、転写するトナー粒子の個数を増やすことができる。このため転写残留トナーにおける透明トナーの比率を高くし、有色トナーの残留比率を低くすることができる。
【００１６】
請求項３に記載の画像形成装置は、前記透明トナーモードを選択することにより、画像形成時に前記中間転写体へ転写される前記有色トナー量を少なくすることを特徴とする。
【００１７】
上記構成の発明では、有色トナーの量を少なくすることで、用紙へ転写する際の有色トナー層への転写電界が十分作用し、有色トナーの残留を抑えることができる。
【００１８】
請求項４に記載の画像形成装置は、前記有色トナー層が黒色トナーを含む複数の有色トナー層から構成されるとき、前記透明トナーモードを選択することにより、前記有色トナー層における前記黒色トナーの割合を高くすることを特徴とする。
【００１９】
上記構成の発明では、有色トナーの混色で得られる灰色を黒色トナーで代用することにより、有色トナーの全体量を減らすことができる。これにより用紙へ転写する際の有色トナー層への転写電界が十分作用し、有色トナーの残留を抑えることができる。
【００２０】
請求項５に記載の画像形成装置は、前記有色トナー層が形成されるよりも搬送方向上流側において、前記感光体上あるいは前記中間転写体上に形成された前記透明トナー層の帯電量を調整する帯電調整手段が設けられたことを特徴とする。
【００２１】
上記構成の発明では、透明トナー層の帯電量を調整する帯電調整手段を設けたことにより中間転写体上での透明トナー界面の性質を有色トナーと異なるものとし、また透明トナー層に対してマイナス放電を照射させることにより、電位が均一化され動きにくくなるため、有色トナー層を重ねて用紙へ転写すると、透明トナー層と有色トナー層との層間で切断されやすくすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は上記構成としたので、表面凹凸が大きいエンボス紙などを用紙に用いる場合でも有色トナー画像の転写不良を防ぐ画像形成装置とすることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
＜画像形成装置概要＞
図１〜図３には本発明の第１形態に係る画像形成装置が示されている。
【００２４】
図１は本発明の第１形態に係る画像形成装置の内部構造を示す断面図である。
【００２５】
図１に示すように、画像形成装置１０は表面にトナー画像を転写される中間転写ベルト１２と、中間転写ベルト１２の表面にトナー画像を形成する画像形成部３０Ｙ〜３０Ｋ、およびその搬送方向上流側には透明トナー画像を形成する画像形成部３０Ｔとが設けられ、その主要部が構成されている。
【００２６】
画像形成部３０Ｔ〜３０Ｋは表面に静電潜像を形成する感光体ドラム３２、感光体ドラム３２に接触し帯電させる一次帯電用の帯電ロール３４、感光体ドラム３２上に静電潜像を形成する光走査装置３６、静電潜像をトナーで現像する現像ユニット３８から構成されている。トナーカートリッジ１４Ｙ〜１４Ｋからは現像ユニット３８Ｙ〜３８Ｋにそれぞれトナー１５Ｙ〜１５Ｋを供給し、また透明トナーカートリッジ１４Ｔからは現像ユニット３８Ｔに透明トナー１５Ｔを供給することで、画像形成で消費された各色トナー１５Ｙ〜１５Ｋ、および透明トナー１５Ｔを補充する。
【００２７】
記録紙Ｐはトレイ１６に収容され用紙搬送経路（図中黒矢印）に沿って搬送され、ニップ位置１２Ａにて二次転写ロール１７に押圧された中間転写ベルト１２からトナー画像を転写される。
【００２８】
一方、局所的な深い凹部をもつエンボス紙など、凹部で転写不良が発生しやすい紙が用紙Ｐとして使用される際には、画像形成装置１０に設定された透明トナーモードが選択され、画像形成部３０Ｔにおいて帯電ロール３４Ｔにて表面電位を印加された感光体ドラム３２Ｔの表面には、有色トナー１５で画像が形成されるべき位置範囲に光が照射され、これに応じた静電潜像が形成される。
【００２９】
この静電潜像は、現像ユニット３８Ｔ上の透明トナー１５Ｔを感光体ドラム３２Ｔ上に形成された静電潜像に転写する（トナー現像する）ことにより、感光体ドラム３２Ｔ上の所望の位置、すなわち各色の画像形成部３０Ｙ〜３０Ｋにてカラー画像が形成される場所に対応する箇所に透明トナー画像２０が形成される。
【００３０】
感光体ドラム３２Ｔと中間転写ベルト１２を挟んで対向する位置に設けられた一次転写ロール３１Ｔと、回転する感光体ドラム３２Ｔと当接しながら図中白矢印のように駆動される中間転写ベルト１２とのニップ位置において透明トナー画像２０が感光体ドラム３２Ｔから中間転写ベルト１２に転写される。
【００３１】
ここで、画像形成部３０Ｔは他４色の画像形成部３０よりも搬送方向上流側に設けられているため中間転写ベルト１２表面に直接、透明トナー画像２０が形成される。換言すれば透明トナー画像２０の上にＹ〜Ｋの４色画像が形成される。
【００３２】
図２、図３に示すように感光体ドラム３２Ｔの表面に透明トナー画像２０が形成されてから、中間転写ベルト１２に転写された透明トナー画像２０の上にＹ〜Ｋの４色画像が転写されるまでの間には帯電調整手段であるコロナ放電器３９が設けられている。
【００３３】
具体的には図２に示すように現像ユニット３８Ｔと一次転写ロール３１Ｔの間で感光体ドラム３２Ｔの表面近傍、あるいは図３に示すように一次転写ロール３１Ｔとのニップ位置より搬送方向下流側の中間転写ベルト１２表面近傍、かつ中間転写ベルト１２裏側に接地された金属ロール３３が設けられた箇所にコロナ放電器３９が設けられ、透明トナー画像２０の上にＹ〜Ｋの４色画像が転写されるまでの間に透明トナー画像２０の帯電量を調整する。
【００３４】
一方、各画像形成部３０Ｙ〜３０Ｋにおいて、帯電ロール３４にて表面電位を印加された感光体ドラム３２の表面には、露光装置としての光走査装置３６によって入力画像に対応し変調された光が照射され、入力画像情報に応じた静電潜像が形成される。
【００３５】
この静電潜像は、現像ユニット３８上のトナー１５を感光体ドラム３２上に形成された静電潜像に転写する（トナー現像する）ことにより、感光体ドラム３２上に各色のトナー画像が形成される。
【００３６】
次いで感光体ドラム３２上に形成されたトナー像はそれぞれ回転する感光体ドラム３２と当接しながら図中白矢印のように駆動される中間転写ベルト１２に転写され、Ｙ〜Ｋの各色画像の転写位置を合わせることで最終的に４色のカラー画像が、中間転写ベルト１２上の透明トナー画像２０が形成された箇所に形成される。
【００３７】
上記のカラー画像は転写ロール１８にてニップ位置１２Ａで中間転写ベルト１２とニップされた記録紙Ｐ上に転写され、搬送経路に沿って搬送された記録紙Ｐは定着器５０にて熱溶着されたトナー画像が定着される。画像が形成された記録紙Ｐは機外に排紙され画像として出力される。
【００３８】
画像の転写後の中間転写ベルト１２の搬送方向下流側には中間転写ベルト１２上を清掃するベルトクリーナ部７０が設けられている。
【００３９】
ベルトクリーナ部７０は略コの字型断面をした箱形の部材であり、開口部７０Ａにて対向ロール１３に巻き掛けられた中間転写ベルト１２と接し、対向ロール１３との間で中間転写ベルト１２を挟む形で常時当接しながら表面を清掃するブレード７２が設けられている。
【００４０】
このブレード７２が中間転写ベルト１２上に残る、記録紙Ｐに転写し切れなかった残トナーなどをクリーニングする。ベルトクリーナ部７０の内部下方には回収オーガが設けられ、ブレード７２が掻き落としベルトクリーナ部７０に回収した残トナーを図示しない回収部に向けて排出する。
【００４１】
本発明において使用するトナーは透明トナー、有色トナーとも以下の条件によるものとする。（各トナーの製造方法は、特開平１０−２６８４２号公報[００１９]〜[００６７]項記載のトナー製造方法参照。）
上記の製造方法により作成した各色のトナー粒子は体積平均粒径、粒度分布がほぼ同じであり、コールターカウンター（コールター社製）で測定した体積平均粒径が３〜７ｕｍであることが好ましく、粒度分布指標（ＧＳＤ）は１．２３であった。
【００４２】
トナーの形状は形状係数で表わし、光学顕微鏡（ミクロフォトＦＸＡ；ニコン社製）で得た該トナーの拡大写真を、イメージアナライザーＬｕｚｅｘ３（ＮＩＲＥＣＯ社製）により画像解析を行って次式により算出した値である。
【００４３】
トナー形状係数は、トナーの投影面積と、それに外接する円の面積の比で表わしており、真球の場合１００となり、形状が崩れるにつれ増加する。形状係数は、トナー粒子複数個に対して計算され、その平均値を代表値とする。本発明では、形状係数１３８以下のトナーを用いた。形状係数１３４以下のトナーを用いることがより好ましい。
【００４４】
トナーの表面性は表面性指標値で表わし、ＢＥＴ法で測定た窒素吸着による比表面積値と粒度分布を加味した比表面積計算値から次式により算出した値である。
Ｃ＝｛６Σ（ｎ×Ｒ２）｝／｛ρΣ（ｎ×Ｒ３）｝
【００４５】
ただし、ｎ＝コールターカウンターにおけるチャネル内の粒子数、Ｒ＝コールターカウンターにおけるチャネル粒径、ρ＝トナー密度である。本発明では、表面性指標９以下のトナーを用いた。好ましくは表面性指標５．１以下である。
【００４６】
また、該トナーに平均粒径１０〜１５０ｎｍの、シリカおよびチタニア等の無機微粒子（外添剤）を適宜量外添し、平均粒径３５μｍのフェライトビーズからなるキャリアと混合し現像剤とした。
【００４７】
トナーの平均帯電量は−１５〜―６０μC／ｇであり好ましくは−３５〜―４５μC／ｇである。
【００４８】
尚、トナーとしては、本製造法により作成したトナー以外にも懸濁重合法、溶解懸濁法、乳化重合法、混練粉砕法等により形成されたものを使用しても良いのは勿論である。
【００４９】
＜作用効果＞
本発明は上記構成としたので、以下のような優れた効果を有する。
【００５０】
すなわち、図２、図３に示すように透明トナー画像層２０Ａの上に有色トナー層２１Ａを重ねる工程の、搬送方向上流の中間転写ベルト１２上または感光体ドラム３２Ｔ上において、透明トナー画像層２０Ａの帯電量を調整する帯電調整手段であるところのコロナ放電器３９が設けられたことにより、コロナ放電器３９で透明トナー画像層２０Ａ界面の帯電量（エネルギーレベル、ポテンシャル）を変化させることができる。
【００５１】
これにより図７に示すように、中間転写ベルト１２上において破線で示した透明トナー画像層２０Ａと有色トナー層２１Ａとの界面の性質（界面表面性、界面吸着力など）を、透明トナー１５Ｔの帯電量で異ならせることができる。
【００５２】
例えば図３では中間転写ベルト１２の表面側からマイナス帯電の透明トナー１５Ｔ（透明トナー画像層２０Ａ）に対してマイナス放電を照射させることにより、トナー層の電位が均一化され動きにくくなる。この上に有色トナー層２１Ａを重ねて用紙Ｐへ転写すると、透明トナー画像層２０Ａと有色トナー層２１Ａとの層間で切断され易くなる。
【００５３】
これにより、接触している透明トナー画像層２０Ａと有色トナー層２１Ａとの付着力を異なる状態にすることができるので、用紙Ｐへの転写時に透明トナー画像層２０Ａと有色トナー層２１Ａとの間で切断しやすくなる。透明トナー画像層２０Ａは一部が中間転写ベルト１２上に残留するが、有色トナー層２１Ａは用紙Ｐ側に転写され、転写抜けが発生することはない。
【００５４】
厚いエンボス紙を用紙Ｐとして用いた場合は、エンボス紙の凹凸などの転写電界が弱い箇所では所定量のトナーが転写不良となり、中間転写ベルト１２側に残留してしまうが、上記のように透明トナー画像層２０Ａと有色トナー層２１Ａとの付着力、吸着力を断ち、トナー層間で切断しやすくすることで、一層目の透明トナー画像層２０Ａが犠牲となり、有色トナー層２１Ａの転写残留を減らすことができる。
【００５５】
また、コロナ放電器３９は画像形成部３０Ｔ（透明トナーエンジン）にのみ設けてもよいし、あるいは全色の画像形成部３０に設けた場合は、画像形成部３０Ｔ（透明トナーエンジン）のコロナ放電器３９の出力を他の色の画像形成部３０のコロナ放電器３９と変えることによって、透明トナー１５Ｔの帯電量（エネルギーレベル）を他色のトナーと変えることもできる。
【００５６】
あるいは現像ユニット３８内において、透明トナー１５Ｔと有色トナー１５とで、現像剤中のトナー帯電量が異なる設定としてもよい。すなわち現像ユニット３８内の仕込み設定において透明トナー１５Ｔの帯電量（エネルギーレベル）を有色トナー１５と変え、現像ユニット３８Ｔ中での透明トナー１５Ｔの帯電量を下げることにより、透明トナー１５Ｔ間の電気的な結合を弱め、透明トナー画像層２０Ａ中で切断し易くすることができる。
【００５７】
また転写できるトナーの量は帯電しているトナーの総電気量の合計であるため、透明トナー１５Ｔの帯電量を減らせば、電気量あたりの透明トナー１５Ｔの量を増やすことができ、中間転写ベルト１２に残留するトナー中の透明トナー１５Ｔの比率を上げる、つまり有色トナー１５の転写不良を減らすことができる。
【００５８】
さらに、同様にして現像剤中のトナー粒径、トナー形状、トナー帯電量、外添剤量のいずれかを変えることによって、中間転写ベルト１２上でのトナー付着力を異ならせるようにしてもよい。
【００５９】
＜第２形態＞
上記の第１形態で採用したように透明トナー１５Ｔの帯電量を減らす代わりに、通常時よりも中間転写ベルト１２上の有色トナー１５の量を少なくしてもよい。
【００６０】
すなわち局所的な深い凹部をもつエンボス紙など、凹部で転写不良が発生しやすい紙が用紙Ｐとして使用され、透明トナーモードが選択された際には、有色トナー層２１Ａを形成する有色トナー１７の量、および総電荷量を下げることにより、有色トナー層２１Ａには用紙Ｐへの転写電界が十分に作用し、有色トナー層２１Ａの中間転写ベルト１２への転写残留を抑えて、透明トナー画像層２０Ａとの界面で切断されやすくなる。
【００６１】
具体的には、例えば有色トナー１７のうち例えばＹＭＣ３色のトナーをＫ１色に置き換えることで有色トナー１７の量を減らしてもよい。
【００６２】
図８（Ａ）に示すように、ＹＭＣ３色の有色トナー１７すなわちＹ１、Ｍ１、Ｃ１の合成色で再現される色を、図８（Ｂ）に示すようにＹ２、Ｍ２、Ｃ２に黒であるＫ２を加えることで置き換えることができる。
【００６３】
これは等量の有色トナー１７であるＹ３、Ｍ３、Ｃ３（破線で示した部分）で再現される色（灰色）を黒トナーの添加で代用し、破線で示した分の有色トナー１７、すなわち、この「墨入れ」によってＹ３、Ｍ３、Ｃ３を削減することが可能となる。
【００６４】
Ｙ３＋Ｍ３＋Ｃ３＝Ｋ２×３とすれば、再現すべき色によっては有色トナー１７の量を最大１／３まで減らすことができる。「墨入れ」を行った場合は通常の画像形成時と比較して色味が異なり、色再現性、特に彩度に関してＹＭＣ３色をＫで置き換えるため、必然的に各色のダイナミックレンジ（色域）が狭くなる虞がある。
【００６５】
しかしエンボス紙など表面凹凸の多い用紙Ｐで、特にカラー画像の色再現性や色域よりも用紙の風合いを重要視する傾向があるため、用紙Ｐ表面で大きな凹みでの転写不良が改善できれば、大きな問題とはならない。
【００６６】
＜実験結果＞
図４、図５には本発明の第１、第２実施形態に係る画像形成装置で作成されたトナー画像の、２種類のエンボス紙における画質評価結果が示されている。
【００６７】
実験条件は、以下の通り。
【００６８】
２２℃、５５％ＲＨ環境下で５色または４色タンデム形式のエンジン（画像形成部）構成機を用いて、エンボス紙への転写性を評価した。エンボス紙として一般的に広く用いられているレザック６６シロ１３０ｋ（１５１ｇｓｍ）、レザック６６シロ２１５ｋ（２５０ｇｓｍ）で評価を行い、単色（Ｍ）、２次色（ＲＧＢ）、３次色（Ｙ＋Ｍ＋Ｃ）をそれぞれ画像濃度１０〜１００％まで１０％きざみに変化させた階調パターンチャートを用いた。また透明トナー層は任意の画像構造、トナー量で全面に形成されている。
【００６９】
トナーは透明トナー、有色トナーともに形状係数１３２、平均粒径５．８um、平均帯電量３５〜４５μC/gの重合トナーを用いた。
【００７０】
評価結果の○は全階調／全色で転写不良なし（エンボス紙凹部での白抜け目視許容レベル）、△は３次色で凹み部に転写不良発生するも実用上問題なし、×は転写不良発生（エンボス紙凹部で１〜３次色の白抜け発生）のため実用にならず。図５のグラフでは○を転写性０、△を転写性１、×を転写性２として縦軸で表した。
【００７１】
比較例１はＹＭＣＫ４色トナーによる画像形成であり、透明トナー１５Ｔによる画像は形成していない。結果はエンボス紙に対して転写不良が発生しているため問題がある。
【００７２】
比較例２は比較例１の構成に、１色目として透明トナー１５Ｔを加えた５色構成であり、透明トナー１５Ｔは透明トナー画像層２０Ａを形成している。しかし透明トナー１５Ｔと有色トナー１７との間で帯電量その他の条件に差を設けず、透明トナー画像層２０Ａと有色トナー層２１Ａとの界面で両者が切断されやすい構成にはなっていない。その結果、透明トナー層を用いない比較例１に比べて１５１ｇｓｍのエンボス紙転写性は改善するが、十分な効果を得るには至っていない。
【００７３】
上記の各比較例に対して本願発明の各実施形態に係る実験結果は以下の通りである。
【００７４】
（１）実施例１は１色目に透明トナー１５Ｔを含む５色構成において、有色トナー１７は平均帯電量３５〜４５μC/g、形状係数１３２、平均粒径５．８μｍであるのに対して透明トナー１５Ｔは平均帯電量２５〜３５μC/g、形状係数１２０（略球形形状）、平均粒径６．５μｍとした。これは比較例２との比較となる。
【００７５】
その結果、有色トナー１７と透明トナー１５Ｔの粒径、形状、帯電量が異なるため付着力に差が生じ、用紙Ｐへの転写時に両者の界面で切断が生じやすくなる。特に有色トナー１７の平均帯電量３５〜４５μC/gに対して透明トナー１５Ｔの平均帯電量は２５〜３５μC/gで小さく、透明トナー画像層２０Ａで切断が起こりやすいので、有色トナー画像２１が犠牲になることなく、エンボス紙の深い凹部まで転写可能となる。
【００７６】
（２）実施例２は１色目に透明トナー１５Ｔを含む５色構成において、実施例１の構成に加えて、さらに有色トナー１７の多重色量を上限２００％とした。２００％を越える分はＹＭＣ３色をＫ１色等量に置換する、いわゆる墨入れ補正を行った。
【００７７】
その結果、有色トナー層２１Ａ中の有色トナー１７の総量が低減したため、総電荷量も少なくなり、有色トナー層２１Ａには用紙Ｐへの転写電界が十分に作用するため透明トナー層２０Ａとの界面で切断されやすくなることで中間転写ベルト１２側への転写残留を抑え、エンボス紙の深い凹部へも転写される。しかし坪量の大きいエンボス紙（２５０ｇｓｍ）の凹部では転写電界も弱く、軽微な転写不良が発生した。
【００７８】
（３）実施例３は１色目に透明トナー１５Ｔを含む５色構成において、図３に示すように画像形成部３０Ｔ（透明トナーエンジン）の搬送方向下流側かつ、画像形成部３０（有色トナーエンジン）の上流側で、中間転写ベルト１２裏面に対向し接地された金属ロール３３を設けた位置に、コロナ放電器３９（６０μｍワイヤー径、印加電圧ＤＣ−４ｋＶ、ＡＣピークｔｏピーク３ｋＶ、ＡＣ周波数２ｋＨｚ正弦波）が配置されている構成で評価を行った。
【００７９】
その結果、透明トナー層２０Ａの界面の帯電量（エネルギーレベル、ポテンシャル）を変化させることによって、中間転写ベルト１２上での両トナー界面の性質を異ならせることができた。中間転写ベルト１２表面側からマイナス帯電の透明トナー１５Ｔに対して、マイナス放電を照射させることにより、透明トナー層２０Ａの電位が均一化され動きにくくなる。その上に有色トナー層２１Ａを重ねて用紙Ｐへ転写すると、透明トナー層２０Ａと有色トナー層２１Ａとの層間で切断されやすくなる。これにより用紙Ｐへの転写性を改善することができた。また坪量の大きい厚紙エンボス紙（２５０ｇｓｍ）などにも対応でき用紙汎用性を広げることができた。
【００８０】
＜その他＞
以上、本発明の実施例について記述したが、本発明は上記の実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。
【００８１】
すなわち本実施形態ではＹＭＣＫの４色トナーを用いたカラー画像に透明トナーを加えた５色エンジンのタンデム構成を採用した画像形成装置を例に挙げたが、これに限定せず単色モノクロ画像形成装置や２色、３色または６色以上の画像形成装置に応用することもできる。
【００８２】
あるいはタンデム式に限らず１基の感光体を用いるロータリ式、サイクル式エンジンを備えた画像形成装置に応用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す概念図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る画像形成部を示す側面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る画像形成部の変形例を示す側面図である。
【図４】本発明の実施形態におけるエンボス紙への転写性を示す表である。
【図５】本発明の実施形態におけるエンボス紙への転写性を示すグラフである。
【図６】本発明における有色トナー／透明トナーの分離と転写を示す側面図である。
【図７】本発明における有色トナー／透明トナーの層構造と界面性質決定要因を示す側面図である。
【図８】本発明における有色トナーＹＭＣをＫで置き換えた際のトナー消費量を示す概念図である。
【符号の説明】
【００８４】
１０ 画像形成装置
１２Ａ ニップ位置
１２ 中間転写ベルト（中間転写体）
１２Ｃ 背景部
１３ 対向ロール
１４ トナーカートリッジ
１５Ｔ 透明トナー
１７ 有色トナー
２０ 透明トナー画像
２０Ａ 透明トナー層
２１ 有色トナー画像
２１Ａ 有色トナー層
３０ 画像形成部
３１ 一次転写ロール
３２ 感光体ドラム（感光体）
３３ 金属ロール
３４ 帯電ロール
３６ 光走査装置
３８ 現像ユニット
３９ コロナ放電器（帯電調整手段）
５０ 定着器
７０ ベルトクリーナ部
７２ ブレード
Ｐ 記録紙
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体表面上に画像露光することで露光静電画像として形成され、複数の現像器によりトナー画像が現像されたトナー画像が転写される中間転写体と、
前記中間転写体上にて、透明トナーにより形成された透明トナー画像層の上に有色トナーにより形成された有色トナー層が形成される透明トナーモードとを備え、
前記透明トナー画像層の付着力は前記有色トナー層の付着力よりも低いことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記透明トナーは、前記有色トナーよりも帯電量が低いことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記透明トナーモードを選択することにより、画像形成時に前記中間転写体へ転写される前記有色トナー量を少なくすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記有色トナー層が黒色トナーを含む複数の有色トナー層から構成されるとき、
前記透明トナーモードを選択することにより、前記有色トナー層における前記黒色トナーの割合を高くすることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記有色トナー層が形成されるよりも搬送方向上流側において、
前記感光体上あるいは前記中間転写体上に形成された前記透明トナー層の帯電量を調整する帯電調整手段が設けられたことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１】
感光体表面上に画像露光することで露光静電画像として形成され、複数の現像器によりトナー画像が現像されたトナー画像が転写される中間転写体と、
前記中間転写体上にて、透明トナーにより形成された透明トナー画像層の上に有色トナーにより形成された有色トナー層が形成される透明トナーモードとを備え、
前記透明トナー画像層の付着力は前記有色トナー層の付着力よりも低いことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記透明トナーは、前記有色トナーよりも帯電量が低いことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記透明トナーモードを選択することにより、画像形成時に前記中間転写体へ転写される前記有色トナー量を少なくすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記有色トナー層が黒色トナーを含む複数の有色トナー層から構成されるとき、
前記透明トナーモードを選択することにより、前記有色トナー層における前記黒色トナーの割合を高くすることを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記有色トナー層が形成されるよりも搬送方向上流側において、
前記感光体上あるいは前記中間転写体上に形成された前記透明トナー層の帯電量を調整する帯電調整手段が設けられたことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−２５７１３（Ｐ２００９−２５７１３Ａ）
【公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１９０８６２（Ｐ２００７−１９０８６２）
【出願日】平成１９年７月２３日（２００７．７．２３）
【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２１年２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月２３日（２００７．７．２３）
【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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