JP2012108482A - 画像形成システム、画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】特定の画像領域のみに無色透明トナーを載せて、他の画像領域に対して光沢差のある画像を形成可能な画像形成システムを提供すること。
【解決手段】有色トナーを用いた表層部を有する第１のトナー画像Ｐ１と、有色トナーのガラス転移点温度より低いガラス転移点温度の無色透明トナーを用いた表層部Ｐ３を有する第２のトナー画像Ｐ２とを用紙Ｓに形成する画像形成手段と、有色トナーのガラス転移点温度以上の所要の熱と圧力を加えて、第１のトナー画像Ｐ１の表面Ｐ５と第２のトナー画像Ｐ２の表面Ｐ４ａの光沢度を略揃えた状態で第１のトナー画像Ｐ１と第２のトナー画像Ｐ２とを用紙に定着する定着手段と、定着済みの用紙Ｓに無色透明トナーのガラス転移点温度以上、有色トナーのガラス転移点温度未満の所要の処理温度の熱と所要の圧力を加えて、第２のトナー画像Ｐ２の表面Ｐ４ｂの光沢度を変化させる光沢発生手段とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、シート状の記録材に光沢を異ならせたトナー画像が形成可能な画像形成システムと画像形成方法に関する。

従来から、光沢差のあるトナー画像を形成させる電子写真方式の画像形成装置がある。
その画像形成装置は、弾性透明トナーと粘性流動透明トナーとを用い、弾性透明トナーを用いた画像領域と粘性流動透明トナーを用いた画像領域とが隣り合うような透明トナー画像を一枚の記録媒体の表面に形成する技術手段と、その透明トナー画像を形成した記録媒体に熱と圧力を加えて、透明トナー画像を記録媒体に定着する定着部とを備えてなる。
その定着部は、弾性透明トナーを用いた画像領域と粘性流動透明トナーを用いた画像領域とが同じ歪となるように熱と圧力を加えて、定着後に光沢差を生じさせないようにする冷却定着部と、粘性流動透明トナーを用いた画像領域に対して弾性透明トナーを用いた画像領域の方が歪が大きくなるように熱と圧力を加えて、定着後に光沢差を生じるようにする高温定着部とを備えてなる。
この画像形成装置によれば、印刷物そのものに関する情報を、光沢差を生じさせないように形成して視認性の低い不可視画像としたり、印刷物そのものに関する情報を、光沢差を生じるように形成して可視画像としたりできる、としている。また、この画像形成装置によれば、不可視画像の情報（弾性透明トナーを用いた画像領域）が定着した記録媒体を、高温定着部で定着処理を行なうことで、可視画像とすることができる、としている（例えば特許文献１参照）。

ところで、昨今、既存のカラートナーのほかに、透明トナーや金属色トナー等の特殊トナーも用い、任意の画像領域同士間に光沢差を持たせる付加価値の高い印刷が要求されている。このような付加価値の高い印刷物を得るために、例えば、上述した特許文献１に記載された技術的手段を用いた場合、以下の問題点を有する。

すなわち、上述した従来の画像形成装置は、高温定着部によって、弾性透明トナーに貯まる歪みと粘性流動透明トナーに貯まる歪みに差異が生じる。そして、記録媒体が定着部を通過すると、粘性流動透明トナーを用いた画像領域同士に挟まれて横方向の移動を規制された弾性透明トナーを用いた画像領域は、上方に***して貯まった歪みを開放する。その***した状態で定着することで、粘性流動透明トナーを用いた画像領域と弾性透明トナーを用いた画像領域との間に光沢差が発生する。

このように、上述した従来の画像形成装置は、光沢差を発生させるために、弾性透明トナーと粘性流動透明トナーとの２種類の透明トナーを用い、弾性透明トナーを用いた画像領域が粘性流動透明トナーを用いた画像領域同士で挟まれるように、透明トナー画像を形成する必要がある。したがって、特定の画像領域のみに１種類の透明トナーを載せて、その透明トナーを用いた画像領域と他の画像領域との間に光沢差を発生させることができない。
定着時に弾性透明トナーを用いた画像領域の横方向の移動を規制する粘性流動透明トナーを、仮にカラートナーに置き換えたとしても、弾性透明トナーを用いた画像領域をカラートナーを用いた画像領域同士で挟み込む必要があることから、光沢差を用いた所望の印刷表現（装飾効果のある印刷）に制約が生じてしまう。

そもそも、上述した従来の画像形成装置は、印刷物そのものに関する情報を視認性の低い不可視画像の情報として埋め込み、その埋め込んだ情報を可視画像とさせる程度の光沢差を生じさせるようにしたものである。これは、弾性透明トナーを用いた画像領域の歪を開放させた言わば自然任せの***によって生じた光沢差で事足りることから明らかである。したがって、装飾効果としての光沢差と相違する。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決できる画像形成システム、画像形成方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明にかかる画像形成システム、画像形成方法は、下記の技術的手段を講じた。
本発明にかかる画像形成システムは、有色トナーを用いた表層部を有する第１のトナー画像と、前記有色トナーのガラス転移点温度より低いガラス転移点温度の無色透明トナーを用いた表層部を有する第２のトナー画像とが、シート状の記録材に形成可能に構成された画像形成手段と、該画像形成手段により、前記第１のトナー画像と前記第２のトナー画像とが形成された前記記録材に、前記有色トナーのガラス転移点温度以上の所要の定着温度の熱と、所要の圧力とを加えて、前記第１のトナー画像と前記第２のトナー画像とを前記記録材に定着させる定着手段と、該定着手段により、前記第１のトナー画像と前記第２のトナー画像とが定着された前記記録材に、前記無色透明トナーのガラス転移点温度以上、前記有色トナーのガラス転移点温度未満の所要の処理温度の熱を加えると共に、所要の圧力を加えながら前記無色透明トナーのみ溶融固化させる光沢発生手段とを備えたことを特徴とする。
また、本発明にかかる画像形成方法は、有色トナーを用いた表層部を有する第１のトナー画像と、前記有色トナーのガラス転移点温度より低いガラス転移点温度の無色透明トナーを用いた表層部を有する第２のトナー画像とをシート状の記録材に形成する画像形成工程と、該画像形成工程により、前記第１のトナー画像と前記第２のトナー画像とが形成された前記記録材に、前記有色トナーのガラス転移点温度以上の所要の定着温度の熱と、所要の圧力とを加えて、前記第１のトナー画像と前記第２のトナー画像とを前記記録材に定着する定着工程と、該定着工程により、前記第１のトナー画像と前記第２のトナー画像とが定着された前記記録材に、前記無色透明トナーのガラス転移点温度以上、前記有色トナーのガラス転移点温度未満の所要の処理温度の熱を加えると共に、所要の圧力を加えながら前記無色透明トナーのみ溶融固化させる光沢発生工程とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、光沢差を用いた所望の印刷表現（装飾効果のある印刷）に制約が生じることなく、特定の画像領域のみに１種類の透明トナーを載せて、その透明トナーを用いた画像領域と他の画像領域との間に光沢差を発生させることができる。

本実施の形態にかかる画像形成システムの模式図である。 各露光器へ送信される各画像データの生成プロセスを示した制御ブロック図である。 （Ａ）第１のトナー画像と第２のトナー画像とを定着した後の用紙の縦断面図である。（Ｂ）第１のトナー画像と第２のトナー画像とに光沢差を形成した後の用紙の縦断面図である。 実施の形態２にかかる光沢制御を示した制御ブロック図である。

本発明にかかる画像形成システムの実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
実施の形態１にかかる画像形成システムは、図１に示すように、画像形成装置１と、光沢発生手段としての光沢発生装置２とを備えてなる。

画像形成装置１は、画像形成手段と、定着手段２３とを備えてなる。
画像形成手段は、中間転写ベルト３と、画像形成ユニットと、画像データ生成手段と、給紙部と、１次転写ローラ１９と、２次転写ローラ２０と、用紙搬送部とを備えてなる。

中間転写ベルト３は、横方向に所要の間隔をおいて設けられた駆動ローラ４及び従動ローラ５と、それらのローラの下方に設けられた２次対向ローラ６と、従動ローラ５と２次対向ローラ６との間に設けられたテンションローラ７とを備えた複数のローラに、時計回りに回転可能に架け渡され、トナー像を担持させて搬送させるようになっている。

画像形成ユニットは、中間転写ベルト３の、駆動ローラ４と従動ローラ５との架け渡し部に、所定の間隔をおいて、中間転写ベルト３に沿うように５つ設けられてなる。
この５つの画像形成ユニットは、図１において、左方から右方に向かって順に、無色透明トナーを有した現像剤を用いる画像形成ユニットＡ、イエローのトナー（有色トナー）を有した現像剤を用いる画像形成ユニットＢ、シアンのトナー（有色トナー）を有した現像剤を用いる画像形成ユニットＣ、マゼンタのトナー（有色トナー）を有した現像剤を用いる画像形成ユニットＤ、黒のトナー（有色トナー）を有した現像剤を用いる画像形成ユニットＥである。

これら５つの画像形成ユニットは、夫々に用いられる現像剤が異なるのみで、機械的な構成は実質的に同じ構成である。
上述した現像剤は、夫々、キャリアとトナーを有した２成分現像剤であり、トナーを構成する高分子の分子量をコントロールすることで、無色透明トナーのガラス転移点温度を、有色トナーのガラス転移点温度より低く設定している（有色トナーの分子量と比較して無色透明トナーの分子量のほうが小さい）。

夫々の画像形成ユニットは、反時計回りに回転可能に設けられると共に中間転写ベルト３に接するように設けられ、潜像及びトナー画像が形成される感光ドラム８ａ〜８ｅと、その感光ドラム８ａ〜８ｅの表面を一様に帯電させる帯電器９ａ〜９ｅと、その帯電器９ａ〜９ｅで帯電された感光ドラム８ａ〜８ｅの表面に、各画像データに基づいた光を照射させて潜像を形成させる露光器１０ａ〜１０ｅと、その露光器１０ａ〜１０ｅで感光ドラム８ａ〜８ｅの表面に形成された潜像をトナー画像に現像する磁気ブラシタイプの現像器１１ａ〜１１ｅと、中間転写ベルト３にトナー画像が１次転写された後の感光ドラム８ａ〜８ｅの表面を除電する除電器１２ａ〜１２ｅと、その除電器１２ａ〜１２ｅで除電された感光ドラム８ａ〜８ｅの表面に残った転写残トナーや紙粉等を除去する清掃器１３ａ〜１３ｅとを備えてなる。

画像データ生成手段は、図２に示すように、ＲＧＢ画像データ生成手段１４と、ＹＭＣＫトナー画像データ変換手段１５と、無色透明トナー画像データ生成手段１６とを備え、上述した各露光器１０ａ〜１０ｅへ送信する各画像データを生成するようになっている。
図２を参照しながら、画像データの生成プロセスを説明する。なお、本実施の形態にかかる画像形成装置１は、３ラインセンサ方式やモザイク方式などの画像読み取り部を備えてなると共に、コンピュータ等の端末から画像データを受信可能に構成されている。

先ず、画像読み取り部が原稿を光学的に読み取り、ＲＧＢ画像データ生成手段１４は、その原稿に対応した、Ｒ画像データ、Ｇ画像データ、Ｂ画像データからなるＲＧＢ画像データを生成する。
ＹＭＣＫトナー画像データ変換手段１５は、上述したＲＧＢ画像データから、ＹＭＣＫ画像用の画像データ、すなわち、イエロー画像用の画像データ、マゼンタ画像用の画像データ、シアン画像用の画像データ、黒画像用の画像データに変換する。ここでの画像データとはラスターイメージの画像データである。

そして、ＹＭＣＫトナー画像データ変換手段１５は、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色の画像データを、さらに、各色毎の網点画像データに変換する。そして、その各色毎の網点画像データを夫々対応した露光器１０ｂ〜１０ｅ、すなわち、イエロートナー画像用の露光器１０ｂ、シアントナー画像用の露光器１０ｃ、マゼンタトナー画像用の露光器１０ｄ、黒トナー画像用の露光器１０ｅへ送信する。また、ＹＭＣＫトナー画像データ変換手段１５は、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色の画像データ（ラスターイメージのデータ）を、無色透明トナー画像データ生成手段１６へ送信する。

コンピュータ等の端末から送信された、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の、各色の画像データを受信する場合は、画像読み取り部での原稿の読み取りや、ＲＧＢ画像データの生成は行わずに、ＹＭＣＫトナー画像データ変換手段１５を介して各露光器１０ｂ〜１０ｅへ対応する色の網点画像データを送信すると共に、各色のトナー画像用の画像データ（ラスターイメージの画像データ）を、無色透明トナー画像データ生成手段１６へ送信する。

無色透明トナー画像データ生成手段１６は、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色の画像データから、カラー画像領域とモノクロ画像領域を抽出し、カラー画像領域と同一領域となる無色透明の画像データ（ラスターイメージの画像データ）を生成する。さらに、無色透明トナー画像データ生成手段１６は、その画像データを網点画像データに変換し、無色透明トナー画像用の露光器１０ａへ送信する。

本実施の形態では、このように、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色の画像データからカラー画像領域と同一領域となる無色透明の画像データを生成するものを例示しているが、ユーザが指定した色の領域と同一領域の無色透明の画像データを生成したり、ユーザによる領域指定に対応した無色透明の画像データを生成したりしても良く、無色透明画像領域とその他の画像領域の抽出にかかる技術的手段は特に限定されない。

給紙部は、図１に示すように、シート状の記録材の一例としての用紙が積載された給紙カセット１７と、その給紙カセット１７に積載された用紙を一枚ずつ送り出す給紙ローラ１８とを備え、中間転写ベルト３より下方に設けられている。

１次転写ローラ１９は、中間転写ベルト３を挟んで、感光ドラム８ａ〜８ｅに対向して設けられており、転写バイアスがかけられることで、感光ドラム８ａ〜８ｅの表面に形成された各トナー画像を中間転写ベルト３に転写させるようになっている。

２次転写ローラ２０は、中間転写ベルト３を挟んで、２次対向ローラ６に対向して設けられており、２次転写バイアスをかけることにより、中間転写ベルト３に転写されているトナー画像を、中間転写ベルト３と２次転写ローラ２０とに挟み込まれた搬送中の用紙に２次転写させるようになっている。この２次転写ローラ２０と２次対向ローラ６とを備えて、２次転写部が構成される。
なお、２次転写ローラ２０に転写バイアスをかける構成に代えて、２次対向ローラ６に転写バイアスをかけて、中間転写ベルト３上のトナー画像を用紙に転写させても良い。

用紙搬送部は、給紙ローラ１８で送り出された用紙を２次転写部へ搬送する複数のローラと、２次転写部から送り出された用紙を、後述する定着手段２３へ搬送させる搬送ベルト２２と、用紙をガイドさせるガイド部材（図示せず）とを備えてなる。上述した複数のローラは、２次転写部を基点にして用紙の搬送上流側に設けられた一対のタイミングローラ２１を備えている。このタイミングローラ２１は、給紙部からの搬送された用紙の先端部を挟み込んで待機し、用紙を、所定のタイミングで２次転写部に送り出すようになっている。

定着手段２３は、搬送ベルト２２の後端上方に位置するように設けられた搬送上流側ローラ２４ａと搬送ベルト２２上と略同レベルとなるように設けられた搬送下流側ローラ２４ｂとを備え、図示せぬヒータにより加熱されるローラ部と、そのローラ部に架け渡されると共に、ローラを介してヒータの熱が伝熱され、時計回りに回転可能な定着ベルト２５と、その定着ベルト２５を挟んで、搬送下流側ローラ２４ｂに回転可能に押し当てて定着ニップを形成させる加圧ローラ２６とを備えてなる。なお、定着ニップとは、加圧ローラ２６と定着ベルト２５とが接している部分をいう。

この定着手段２３は、２次転写部を通過した用紙を、定着ニップに通すことで、所要の定着温度の熱と圧力が用紙に加わる。この所要の定着温度とは、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の有色トナーのガラス転移点温度の最大値からイエロー、シアン、マゼンタ、黒の有色トナーの融点（融解温度）の最小値までの温度範囲の中から、有色トナー層と無色透明トナー層の双方にオフセット現象（トナー画像の一部が定着ベルトに付着して取り去られる現象）が発生しない定着に最適な温度のことである。

その定着温度に達したトナーは、ゴム状物性状態になっており、そのゴム状物性状態のトナーと用紙とに圧力を加えることで、トナーが用紙に密着すると共に、用紙の繊維間に入り込むことで用紙に定着する（アンカー効果）。また、無色透明トナーのガラス転移点温度は、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の有色トナーのガラス転移点温度より低く設定していることから、無色透明トナーも用紙に定着する。

光沢発生装置２は、ローラ部と、グロッサーベルト３０と、第２の加圧ローラ３１と、冷却ファン３２とを備えてなる。
ローラ部は、加熱ローラ２８と、ローラ２９とを備えてなる。
加熱ローラ２８は、図示しない駆動モータで回転駆動されると共に、そのローラの内部に、無色透明トナーを用いた表層部Ｐ３（図３参照）のみゴム状物性状態に変態可能な所要の処理温度に加熱させるヒータ２７設けられている。
ローラ２９は、その加熱ローラ２８より搬送下流側に複数設けられてなる。
グロッサーベルト３０は、そのローラ部に架け渡された無端状のベルトであり、そのベルト表面、すなわち、トナー画像側接触面が、定着ベルト２５の表面より表面平滑性が高く（面粗度が低く）なっている。そして、このグロッサーベルト３０は、図示しない駆動モータによる駆動で回転した加熱ローラ２８により、図１において時計回りに回転するようになっている。
第２の加圧ローラ３１は、そのグロッサーベルト３０を挟んで、加熱ローラ２８の方へ従動回転可能に押し当てられている。この第２の加圧ローラ３１の押し当てにより、第２の加圧ローラ３１とグロッサーベルト３０とが接した部分を光沢ニップと言う。
冷却ファン３２は、その第２の加圧ローラ３１より用紙の搬送下流側に、用紙の裏面に向けて送風可能に複数設けられると共に、グロッサーベルト３０の内側に、用紙の画像面側（用紙の表面側）の方向に送風可能に複数設けられている。

この光沢発生装置２は、光沢ニップのみが、第２のトナー画像の無色透明トナーの表層部のみゴム状物性状態に変態可能な所要の処理温度となり、無色透明トナーのガラス転移点温度未満になるまで搬送下流側に向かって徐々に、グロッサーベルト３０の表面温度が下がるようになっている。

上述した処理温度は、無色透明トナーのガラス転移点温度以上で、有色トナーのガラス転移点温度未満であり、例えば、有色トナーを、６３．６〜６５．９℃のガラス転移点温度に設定した粉砕トナーとし、無色透明トナーを、５７．２〜５８．１℃のガラス転移点温度に設定した重合トナーとした場合、５８．１℃以上、６３．６℃未満となる。また、無色透明トナーと無色透明トナーのホットオフセット発生温度は、１６０℃以上が好ましい。

次に、以上のように構成された実施の形態１にかかる画像形成システムの一連の動作を説明する。
上述したように、無色透明トナー画像データ生成手段１６は、ＹＭＣＫトナー画像データ変換手段１５で変換された、または、ＹＭＣＫトナー画像データ変換手段１５を介したイエロー、シアン、マゼンタ、黒の、各色の画像データから、カラー画像領域とモノクロ画像領域を抽出し、カラー画像領域と同一領域となる無色透明の画像データを生成する。

ＹＭＣＫトナー画像データ変換手段１５は、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色の画像データを各色毎の網点画像データに変換する。無色透明トナー画像データ生成手段１６は、無色透明の画像データを無色透明の網点画像データに変換する。そして、ＹＭＣＫトナー画像データ変換手段１５は、各色の網点画像データを、対応する露光器１０ｂ〜１０ｅへ送信する。無色透明トナー画像データ生成手段１６は、無色透明の網点画像データを対応する露光器１０ａへ送信する。夫々の露光器１０ａ〜１０ｅは、夫々のトナー画像用の潜像を、感光ドラム８ａ〜８ｅに形成し、その潜像を現像器１１ａ〜１１ｅがトナー画像に現像する。

各画像形成ユニットＡ〜Ｅで形成した各トナー画像は、図１に示すように、図中、時計回りに回転している中間転写ベルト３に、転写バイアスをかけた各１次転写ローラ１９によって、順次重ね合わさるように転写される。
すなわち、無色透明トナー画像、イエロートナー画像、シアントナー画像、マゼンタトナー画像、黒トナー画像が順次積み重なるように中間転写ベルト３に１次転写される。転写バイアス（１次転写バイアス）はトナーの帯電極性と逆極性のバイアスである。なお、カラートナー画像（第２のトナー画像）は、無色透明トナーと上述した４つの有色トナーとを適宜用いたトナー層で形成され、モノクロトナー画像（第１のトナー画像）は、黒トナー（有色トナー）を用いたトナー層で形成される。

中間転写ベルト３に転写されたトナー画像は、２次対向ローラ６に向かって移動する。
上記の動作と前後して、図示しない給紙部内の用紙はタイミングローラ２１に向かって移動する。タイミングローラ２１は、その移動してきた用紙の先端部を挟んだ状態のまま、その用紙の送り出しをいったん待機させ、所定のタイミングで、２次転写部に向けて用紙を送り出す。トナーの帯電極性と逆極性の所定値の転写バイアスをかけた２次転写ローラ２０の作用によって、中間転写ベルト３上の全てのトナー画像が用紙Ｓに一括して転写（２次転写）される。なお、全てのトナー画像が用紙Ｓに一括して転写されるまでが画像形成工程となる。

トナー画像が転写された用紙は定着手段２３へ移動する。定着手段２３は、定着ニップを介して、有色トナーのガラス転移点温度以上の所要の定着温度の熱と所要の圧力を加えて、用紙にトナー画像を定着する（定着工程）。その定着状態を図３（Ａ）に示す。
図３（Ａ）に示すように、無色透明トナーを用いた表層部Ｐ３を有するカラートナー画像（第２のトナー画像）Ｐ２と、モノクロトナー画像（第１のトナー画像）Ｐ１は、用紙Ｓを構成する繊維と繊維の間に深く入り込んで強固に定着している。

このカラートナー画像Ｐ２の無色透明の表面Ｐ４ａとモノクロトナー画像の表面Ｐ５は、グロッサーベルト３０と比較して表面平滑性が低い定着ベルト２５と、定着手段２３の通過後、有色トナーと無色透明トナーとが溶解軟化した状態（ゴム状物性状態）からの冷却による収縮硬化とに基づいた相応の表面粗さ、光沢度となる。なお、定着手段２３を経たトナー画像の光沢度は、一般的に、日本工業規格（ＪＩＳ Ｚ ８７４１）の鏡面光沢度測定方法３（Ｇｓ（６０°））による測定で７０％までが上限となる。

この定着手段２３を経てトナー画像が定着した用紙は、光沢発生装置２内に移動する。
光沢発生装置２は、画像形成装置１の排紙口から排出した用紙を迎え入れ、光沢ニップを介して、その用紙に所要の処理温度の熱と所要の圧力を加える。これによりカラートナー画像Ｐ２の無色透明トナーを用いた表層部Ｐ３のみがゴム状物性状態に変態する。

そして、その用紙は、グロッサーベルト３０により、用紙の画像面側がグロッサーベルト３０に接した状態で移動する。このとき、冷却ファン３２の送風により、カラートナー画像Ｐ２の無色透明トナーを用いた表層部Ｐ３が、第２のトナーのガラス転移点温度未満になるまで冷やされて定着する（光沢発生工程）。その定着状態を図３（Ｂ）に示す。

図３（Ｂ）に示すように、無色透明トナーを用いた表層部Ｐ３を有するカラートナー画像の表面Ｐ４ｂのみ、収縮硬化の影響も無く、基本的に、グロッサーベルト３０表面の面粗度に応じた表面粗さで形成される。
グロッサーベルト３０の表面を鏡面仕上げにすることで、例えば、無色透明トナー画像（本実施の形態では、カラー画像領域）のみ、写真光沢（Ｇｓ（６０°）で８０％）以上を得ることが可能となる。

このようにして、カラートナー画像の表面のみ、基本的に、グロッサーベルト３０表面の面粗度に応じた表面粗さになった用紙は、光沢発生装置２の排出口から装置外に排出される。

以上のように実施の形態１にかかる画像形成システムによれば、画像形成手段が、モノクロトナー画像（第１のトナー画像）Ｐ１と無色透明トナーを用いた表層部を有するカラートナー画像（第２のトナー画像）Ｐ２を用紙に形成し、定着手段２３が、双方のトナー画像を用紙に定着し、光沢発生装置２が、その定着済みの用紙に、無色透明トナーのガラス転移点温度以上、有色トナーのガラス転移点温度未満の所要の処理温度の熱と、所要の圧力を加えて、無色透明トナーを用いた表層部のみが、グロッサーベルト３０のトナー画像側接触面に対応した表面粗さで定着するから、第１のトナー画像と第２のトナー画像とに光沢差を発生することができる。すなわち、特定の画像領域のみに１種類の無色透明トナーを載せて、他の画像領域に対して、装飾効果としての光沢差の有る画像を形成できる。

（実施の形態２）
実施の形態２にかかる画像形成システムは、実施の形態１の構成に、シート状の記録材の一例としての用紙の種類に応じた光沢差の管理、光沢差の精度の管理などを実行する制御手段を加えた例であり、実施の形態１と共通する構成部の説明は省略する。

実施の形態２にかかる画像形成システムは、図４に示すように、第１の検出手段３３と、第２の検出手段３４と、第３の検出手段３５と、第１の制御手段４１と、第２の制御手段４２とを備えてなる。

第１の検出手段３３は、図１に示すように、光沢発生装置２の用紙の受け入れ口とグロッサーベルト３０との間の用紙搬送路をセンサ光が交差するように設けられた透過型光センサを備える。この第１の検出手段３３は、用紙搬送路を移動中の用紙を透過したセンサ光の明るさに応じた電圧を用紙の厚み情報として、後述する第１の制御手段４１に出力する（第１の検出工程）。なお、第１の検出手段３３は、トナー画像の影響を受けない位置を検出している。

第２の検出手段３４は、図１に示すように、光沢発生装置２の用紙の受け入れ口からグロッサーベルト３０までの用紙搬送路のうち、移動してきた用紙によってセンサ光が反射するように設けられた反射型光センサを備える。この第２の検出手段３４は、用紙搬送路を移動中の用紙を反射したセンサ光の明るさに応じた電圧を用紙の光沢情報として、後述する第１の制御手段４１に出力する（第２の検出工程）。なお、第２の検出手段３３は、トナー画像の影響を受けない位置を検出している。
本実施の形態では、画像形成装置と光沢発生装置２との間で、用紙に関する信号のやり取りを無くすために、光沢発生装置２側に第１の検出手段３３と第２の検出手段３４を設けたものを例示した。しかし、この第１の検出手段３３と第２の検出手段３４は、画像形成装置１の給紙部とグロッサーベルト３０との間の用紙搬送路上に設ければ良いものである。例えば、給紙部の近くに第１の検出手段３３と第２の検出手段３４とを設けると、トナー画像が用紙上にまだ形成されていない状態なので、検出位置の制限をなくすことができる。

第３の検出手段３５は、グロッサーベルト３０を通過した用紙上の第１のトナー画像と第２のトナー画像の夫々の光沢情報を検出し、後述する第２の制御手段４２に出力するようになっている（第３の検出工程）。
例えば、この第３の検出手段３５は、用紙の搬送方向と平面視直交する方向（図１を上から見て直交する方向）に向かって所定の間隔をおいて複数配置した反射型光センサを備える。その複数の反射型光センサは、夫々、用紙搬送路を移動中の用紙から反射したセンサ光の明るさに応じた電圧を用紙の光沢情報として、後述する第２の制御手段４２に出力する。

次に、第１の制御手段４１と第２の制御手段４２とを説明するが、その説明をもって動作説明とする。
第１の制御手段４１は、第１の検出手段３３で検出された用紙の厚み情報（例えば、厚手、中厚手、薄手等）と、第２の検出手段３４で検出された用紙の光沢情報（例えば、高光沢、低光沢等）に基づいて用紙の種類を判別し、その判別した用紙の種類に応じてヒータ２７の発熱温度を変え、処理温度を制御する（第１の制御工程）。

上述したように無色透明トナー画像の表面のみ、グロッサーベルト３０表面の面粗度に応じた表面粗さに基本的にはなるが、処理温度を変えることで、ある程度、表面粗さを制御することができる。すなわち、処理温度を高くすると、トナーがゴム状物性から液状に移行して液体は自己で表面を平滑に保つレベリングが行われることから、無色透明トナー画像の表面がグロッサーベルトの表面より平滑化する。その逆に、処理温度を低くすると、トナーがゴム状物性のままでグロッサーベルトの表面転写が完全に行われないことから、無色透明トナー画像の表面がグロッサーベルトの表面より粗くなりやすい。

この第１の制御手段４１は、例えば、厚手の用紙の場合、用紙の単位面積あたりの重量が大きく、すなわち質量が大きく熱容量も大きいことから、中厚手より処理温度を高くする。その逆に、薄手の用紙の場合、用紙の単位面積あたりの重量が小さくすなわち質量が小さく熱容量も小さいことから、中厚手より処理温度を低くする。また、高光沢の用紙の場合、一般的にコート紙であることが想定されるとの理由から、低光沢の用紙より処理温度を一般的に高くする。

なお、用紙の種類に応じて処理温度を可変させる制御のほかに、所定の処理温度を維持したまま加熱時間を可変させても良い。また、処理温度と加熱時間の双方を可変させても良い。この加熱時間を可変させる例としては、例えば、グロッサーベルト３０の速度を変えたり、第２の加圧ローラ３１の加圧力を調整して光沢ニップの領域を変化させて、用紙が光沢ニップを通過する時間を変えたりする。
また、上述したように用紙の厚み情報と用紙の光沢情報の双方の情報に基づいて用紙の種類を判別したものを例示したが、第１の検出手段３３による用紙の厚み情報に基づいて用紙の種類を判別したり、第２の検出手段３４による用紙の光沢情報に基づいて用紙の種類を判別してたりしても良い。

第２の制御手段４２は、無色透明トナー画像データ生成手段１６が生成した無色透明トナー画像データに基づいて第２のトナー画像の領域を特定すると共に、ＹＭＣＫトナー画像データ変換手段１５が生成した黒トナー画像データに基づいて第１のトナー画像の領域を特定する。そして、第１のトナー画像の領域が通過する反射型光センサからの光沢情報と、第２のトナー画像の領域が通過する反射型光センサからの光沢情報とに基づいた光沢差を、予め設定された光沢差と比較して、その予め設定された光沢差となるように、且つ、予め設定された第２のトナー画像の光沢度になるように処理温度を制御する（第２の制御工程）。
すなわち、この第２の制御手段４２は、第１のトナー画像と第２のトナー画像の光沢差が、予め設定された光沢差より小さく、且つ、第２のトナー画像の表面が予め設定された光沢度まで達していない場合は、第２のトナー画像の表面がゴム状物性状態に十分に変態していないことが想定され、処理温度を上げる制御をする。
また、第１のトナー画像と第２のトナー画像の光沢差が、予め設定された光沢差より小さく、且つ、第２のトナー画像の表面が予め設定された光沢度に達している場合は、第２のトナー画像の表面がゴム状物性状態に十分に変態しているものの、低光沢部である第１のトナー画像の表面もゴム状物性状態になって、光沢が上昇していることが想定されるため、処理温度を下げる制御をする。
なお、上述した、予め設定された光沢差と、予め設定された第２のトナー画像の光沢度は、固定値でも良いし、ユーザによる指定値でも良い。

また、第１の制御手段４１と第２の制御手段４２は、１つのプロセッサによる制御であることが好ましい。本実施の形態の場合、画像形成装置に光沢発生装置を併設したものを例示しているが、画像形成装置か光沢発生装置の何れか一方のプロセッサによる制御となる。なお、画像形成装置と光沢発生装置の双方のプロセッサによる制御でも良い。
また、この実施の形態２では、用紙の種類を特定するのに、第１の検出手段３３、第２の検出手段３４、そして、第１の制御手段４１の構成により実現させているが、これらの構成以外にも用紙の種類を特定が可能である。
例えば、画像形成装置に通常備えられている用紙選択機能を利用しても良い。この用紙選択に関する機能は以下の通りである。すなわち、給紙カセットが複数設けられており、ユーザは、給紙カセット毎に異なる種類の用紙をセットする。一方、画像形成装置は、給紙カセット毎に異なる種類の用紙が設定可能になっている。例えば、ユーザが、画像形成装置の設定入力パネルを介して、第１の給紙カセットをハガキに、第２の給紙カセットを写真用紙に、第３の給紙カセットを普通紙（ＰＰＣ用紙）に設定する。ユーザは、画像形成装置の設定入力パネルを介して用紙の種類を設定してから、印刷開始ボタンを操作する。画像形成装置は、ユーザが選択した用紙タイプに対応する給紙カセットから用紙を取り出し、その用紙の種類に好適な印刷処理をする。このような用紙選択に関する機能を利用して用紙の種類を特定させても良い。
また、第１のトナー画像領域と第２のトナー画像領域の特定にかかる技術的手段は、無色透明トナー画像データ生成手段１６とＹＭＣＫトナー画像データ変換手段１５とに基づくものに限定されない。たとえば、ユーザの領域指定に応じて第１のトナー画像と第２のトナー画像の位置を特定しても良い。

この実施の形態２にかかる画像形成システムによれば、実施の形態１の効果に加え、第１のトナー画像と第２のトナー画像の光沢差と、第２のトナー画像の光沢度を、確実に得られることが期待できる。

以上、本実施の形態にかかる画像形成システムを説明したが、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、種々変形実施が可能である。
例えば、本実施の形態では、画像形成装置に光沢発生装置を併設したものを例示したが、画像形成装置内に光沢発生装置を組み込んでも良いもので、その態様は特に限定されない。

また、本実施の形態は、無色透明トナーを用いた表層部を有するトナー画像の表面の光沢度を、他の画像領域と比較して向上させたものを例示したが、無色透明トナーを用いた表層部を有するトナー画像の表面の光沢度を、他の画像領域と比較して落としても良く、その場合、特異な印刷表現が期待できる。

また、用紙の種類に応じた光沢差の管理にかかる制御例として、本実施の形態で例示した以外に、第１の検出手段と第１の制御手段４１との組み合わせのみの制御、第２の制御手段４２と第１の制御手段との組み合わせのみの制御、第３の検出手段３５と第２の制御手段４２との組み合わせのみの制御等、適宜、組み合わせて制御しても良い。
また、本実施の形態では、グロッサーベルト３０のトナー画像側接触面が、定着ベルト２５の表面より表面平滑性が高いものを例示したが、第１のトナー画像と第２のトナー画像とに光沢差が付与可能であれば、その表面平滑性は特に限定されない。
すなわち、上述したように、定着手段を通過した用紙は、有色トナーと無色透明トナーとが溶解軟化した状態（ゴム状物性状態）からの冷却による収縮硬化とに基づいた相応の表面粗さ、光沢度となっている。一方、光沢発生装置２は、用紙に所要の圧力を加えながら、無色透明トナーのみ溶融固化させて、冷却による収縮硬化を抑えているからである。そのため、仮に、グロッサーベルトのトナー画像側接触面と、定着ベルトの表面とが同じ表面平滑性であっても、光沢発生装置２を通した第２のトナー画像は、光沢発生装置２を通さない第２のトナー画像よりも高光沢となる。
また、本実施の形態は、画像形成システムを例示したが、画像形成工程、定着工程、光沢発生工程を備えた画像形成方法でも良い。さらに、第１の制御工程、第１の検出工程、第２の検出工程、第３の検出工程をも加えた画像形成方法でも良い。

１ 画像形成装置
２ 光沢発生装置（光沢発生手段）
２３ 定着手段
３３ 第１の検出手段
３４ 第２の検出手段
３５ 第３の検出手段
４１ 第１の制御手段
４２ 第２の制御手段
Ｐ１ モノクロトナー画像（第１のトナー画像）
Ｐ２ カラートナー画像（第２のトナー画像）
Ｐ３ 表層部
Ｐ４ａ、Ｐ４ｂ カラートナー画像の表面
Ｐ５ モノクロトナー画像の表面
Ｓ シート状の記録材（用紙）
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ 画像形成ユニット（画像形成手段）

特開２００９−１５２０８公報

Claims (10)

1. 有色トナーを用いた表層部を有する第１のトナー画像と、前記有色トナーのガラス転移点温度より低いガラス転移点温度の無色透明トナーを用いた表層部を有する第２のトナー画像とが、シート状の記録材に形成可能に構成された画像形成手段と、
   該画像形成手段により、前記第１のトナー画像と前記第２のトナー画像とが形成された前記記録材に、前記有色トナーのガラス転移点温度以上の所要の定着温度の熱と、所要の圧力とを加えて、前記第１のトナー画像と前記第２のトナー画像とを前記記録材に定着させる定着手段と、
   該定着手段により、前記第１のトナー画像と前記第２のトナー画像とが定着された前記記録材に、前記無色透明トナーのガラス転移点温度以上、前記有色トナーのガラス転移点温度未満の所要の処理温度の熱を加えると共に、所要の圧力を加えながら前記無色透明トナーのみ溶融固化させる光沢発生手段と
   を備えたことを特徴とする画像形成システム。
2. 前記記録材の種類に応じて、前記処理温度を可変させる、または、前記処理温度を維持したまま処理時間を可変させる、または、双方を可変させる第１の制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像形成システム。
3. 前記記録材の厚み情報を前記記録材から検出する第１の検出手段を備え、
   前記第１の制御手段は、前記第１の検出手段で検出された前記記録材の厚み情報によって、前記記録材の種類を判別することを特徴とする請求項２に記載の画像形成システム。
4. 前記記録材の光沢情報を前記記録材から検出する第２の検出手段を備え、
   前記第１の制御手段は、前記第２の検出手段で検出された前記記録材の光沢情報によって、前記記録材の種類を判別することを特徴とする請求項２に記載の画像形成システム。
5. 前記光沢発生手段を経て前記記録材に定着した、前記第１のトナー画像と前記第２のトナー画像の夫々の光沢情報を前記記録材から検出する第３の検出手段と、
   前記第３の検出手段で検出された夫々の前記光沢情報に基づいて、予め設定された光沢差になるように、且つ、予め設定された前記第２のトナー画像の光沢度になるように、前記処理温度を可変する、または、前記処理温度を維持したまま処理時間を可変する、または、双方を可変する第２の制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成システム。
6. 有色トナーを用いた表層部を有する第１のトナー画像と、前記有色トナーのガラス転移点温度より低いガラス転移点温度の無色透明トナーを用いた表層部を有する第２のトナー画像とをシート状の記録材に形成する画像形成工程と、
   該画像形成工程により、前記第１のトナー画像と前記第２のトナー画像とが形成された前記記録材に、前記有色トナーのガラス転移点温度以上の所要の定着温度の熱と、所要の圧力とを加えて、前記第１のトナー画像と前記第２のトナー画像とを前記記録材に定着する定着工程と、
   該定着工程により、前記第１のトナー画像と前記第２のトナー画像とが定着された前記記録材に、前記無色透明トナーのガラス転移点温度以上、前記有色トナーのガラス転移点温度未満の所要の処理温度の熱を加えると共に、所要の圧力を加えながら前記無色透明トナーのみ溶融固化させる光沢発生工程と
   を備えたことを特徴とする画像形成方法。
7. 前記記録材の種類に応じて、前記処理温度を可変する、または、前記処理温度を維持したまま処理時間を可変する、または、双方を可変する第１の制御工程を備えたことを特徴とする請求項６に記載の画像形成方法。
8. 前記記録材の厚み情報を前記記録材から検出する第１の検出工程を備え、
   前記第１の制御工程は、前記第１の検出工程で検出された前記記録材の厚み情報によって、前記記録材の種類を判別することを特徴とする請求項７に記載の画像形成方法。
9. 前記記録材の光沢情報を前記記録材から検出する第２の検出工程を備え、
   前記第１の制御工程は、前記第２の検出工程で検出された前記記録材の光沢情報によって、前記記録材の種類を判別することを特徴とする請求項７に記載の画像形成方法。
10. 前記光沢発生工程を経て前記記録材に定着した、前記第１のトナー画像と前記第２のトナー画像の夫々の光沢情報を前記記録材から検出する第３の検出工程と、
    前記第３の検出工程で検出された夫々の前記光沢情報に基づいて、予め設定された光沢差になるように、且つ、予め設定された前記第２のトナー画像の光沢度になるように、前記処理温度を可変する、または、前記処理温度を維持したまま処理時間を可変する、または、双方を可変する第２の制御工程とを備えたことを特徴とする請求項６乃至１０の何れか１項に記載の画像形成方法。

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