JP2000122355A

JP2000122355A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2000122355A
Application number: JP29021998A
Authority: JP
Inventors: Akio Kosuge; 明朗小菅
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1998-10-13
Filing date: 1998-10-13
Publication date: 2000-04-28

Abstract

(57)【要約】【課題】小型、低コストかつ、高速プリントが可能
で、長期に渡り安定して高画質が得られるフルカラー画
像形成装置を提供する。【解決手段】感光体１の帯電電位の絶対値を３５０〜
５５０Ｖなる低めの条件に設定し、転写後の転写材上で
のトナー量が定着後に必要な画像濃度が確保できるよう
に０．３〜０．７ｍｇ/ｃｍ² なる高着色力を有するト
ナーを用いることで、感光体１の静電疲労が起こりにく
くなり、かつ、プリント１枚当たりのトナー使用量が少
なくなり、低コストで小型のフルカラー画像形成装置と
なる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法を利用
した画像形成装置、特にフルカラーデジタル複写機やフ
ルカラープリンタ等のフルカラー画像を形成する画像形
成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】感光体を用いたデジタル複写機、プリン
タ等の画像形成装置では、ＬＤ（レーザダイオード）や
ＬＥＤ（発光ダイオード）アレイを光源として画像情報
に応じて感光体表面をドット状に露光して静電潜像を形
成する。このような画像形成装置で高画質の画像を得る
方法として、現在では記録密度４００dpi、１ドットに
８ビットの情報量を持たせて、パルス幅変調とパワー変
調を組み合わせて２５６階調の多値露光を行い、アナロ
グ的な中間電位を持つ静電潜像を形成し、単位面積当た
りのトナー付着量を変化させて階調表現を行う濃度階調
方式が一般に使われている。

【０００３】しかし、この方法では中間電位を用いてい
るために、環境や経時による感光体や現像剤の変動の影
響を受けやすく、特にハイライト部が不安定になりやす
いという問題がある。また、１ドットに８ビットもの階
調情報を持たせるということは、それだけ情報量が増え
ることになり、装置の高速化や高記録密度化を図る上で
大きなコストアップの要因となる。

【０００４】一方、別の階調表現方式としてディザ法、
誤差拡散法等の面積階調法がある。面積階調法を用いた
場合には濃度階調法に比べ１ドット当たりの情報量が少
なくて済み、また、中間電位を使用しないため感光体や
現像剤の変動の影響を受けにくい、という利点がある
が、現状の４００dpiの記録密度ではドットの粗い低品
質の画像しか得られない。逆に言えば、露光の記録密度
を高くして解像度を向上させるとともに、形成された静
電潜像を忠実に再現することができれば、面積階調法を
用いることで安定して高画質を得ることができるといえ
る。そのためには、記録密度を高くして解像度の高い静
電潜像を形成するとともに、現像工程や転写工程でのノ
イズを小さくして静電潜像を忠実に再現することが必要
となる。

【０００５】ところで、感光体表面をドット状に露光し
て静電潜像を形成する画像形成装置において高画質を得
る方法として、例えば、特開平１０−３９５８６号公報
によれば、感光体上露光長さと解像度の関係について記
載されている。ただし、この公報例に示される技術は、
高感度感光体を使用することが前提となっており、高感
度の感光体と組合せて使用しないと効果が得られないと
いう問題点がある。高感度感光体はコスト高となりやす
く、また、感度が高いため感光体交換時やジャム処理の
際に室内光に暴露されただけでも感度劣化が起こる場合
があり、取り扱いに細心の注意を要するという難点があ
る。

【０００６】これに対して、本出願人が提案した特開平
１０−１３８５６６号公報によれば、感光体感度と露光
量及び露光時間の関係を適正化することで安定した高画
質画像を得ることが示されている。この公報例によれ
ば、高感度感光体は必須条件ではないため、高感度感光
体を用いた場合だけでなく通常感度の感光体を用いた場
合でも高画質を得ることができる。

【０００７】このように、上述の２つの公報例によれ
ば、安定したドット画像を得るための静電潜像の形成方
法が示されている。しかし、何れも使用するトナーの粒
径や着色力等の特性には全く言及されていない。たとえ
高解像度の静電潜像を形成したとしても使用するトナー
の粒径が大きいと潜像を忠実に再現することができず
に、得られる画像は解像度の低いざらついた画像となっ
てしまう。また、トナーの着色力が低く、必要となる画
像濃度を得るために大量のトナーを必要とする場合には
転写工程等でトナーの飛び散りが発生しやすく、画像品
質を低下させてしまう。特にフルカラー画像形成装置の
ように複数色のトナーを多重転写する必要がある画像形
成装置では、なおさらトナーの飛び散りが発生しやす
い。ちなみに、フルカラー画像の形成に適したトナーの
例としては、特開平７−１４６５８９号公報によれば、
高画質なフルカラー画像を得るためのにトナーの粒径分
布と、転写材上のトナー量が０．５ｍｇ/ｃｍ²のときの
定着後の画像濃度の関係について示されている。また、
特開平９−５４４７２号公報によれば、所望の画像濃度
を得るためのトナーの現像重量をイエロー、マゼンタ、
シアンは０．５〜０．７ｍｇ/ｃｍ²、ブラックは０．７
〜１．０ｍｇ/ｃｍ²に設定することでカラーバランスと
色再現性が良好なフルカラー画像が得られるとされてい
る。

【０００８】感光体は帯電・露光のサイクルを繰返すに
つれて静電特性が次第に劣化していくが、この静電特性
の劣化を最小限にとどめるためには帯電電位をできるだ
け低く抑えることが有効である。これは帯電電位が高い
ほど感光層にかかる電界強度が強くなり、感光層の劣化
が起こりやすくなるためである。しかし、帯電電位が低
すぎると電位コントラストが十分にとれずに、画像濃度
が不足したり、地肌汚れが発生しやすくなってしまう。
特開平１０−８３１２０号公報によれば、電位コントラ
ストが低い場合でも良好な画像が得られる画像形成方
法、それに適した現像剤について詳しく示されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このような状況下に、
最近では情報のネットワーク化が進み、デジタルカメラ
等も普及してきたため、ネットワークに対応したフルカ
ラープリンタが望まれている。しかしながら、現状では
フルカラープリンタは白黒プリンタと比較して、プリン
トスピードが遅い、装置コスト及びランニングコストが
高い、装置が大型である等の問題があり、白黒プリンタ
ほどには一般化していない。

【００１０】そこで、本発明は、このような状況を踏ま
え、小型、低コストかつ、高速プリントが可能で、長期
に渡り安定して高画質を得ることができるフルカラー画
像形成装置等の画像形成装置を提供することを目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
感光体と、この感光体の表面を一様に帯電させる帯電手
段と、一様に帯電された前記感光体表面をドット状に露
光して静電潜像を形成する露光手段と、前記感光体上に
形成された静電潜像を現像しトナー像を形成する現像手
段と、前記トナー像を転写材上に転写する転写手段と、
前記転写材上のトナー像を定着する定着手段とを備えた
画像形成装置において、前記帯電手段による前記感光体
の帯電電位の絶対値を３５０〜５５０Ｖなる条件に設定
し、転写後の前記転写材上でのトナー量が０．３〜０．
７ｍｇ/ｃｍ² なる着色力を有するトナーを用いる。

【００１２】従って、感光体の帯電電位を低く設定し、
高着色力のトナーと組み合わせて定着後に必要な画像濃
度が確保できるようにすることで、感光体の静電疲労が
起こりにくくなり、かつ、プリント１枚当たりのトナー
使用量が少なくなるので、低コストで小型の画像形成装
置を提供できる。

【００１３】請求項２記載の発明は、請求項１記載の画
像形成装置において、前記トナーは、その重量平均粒径
が４．５〜８．５μｍであり、定着後の前記転写材上に
形成された孤立ドットの平均直径が２５〜５０μｍであ
る。ここに、「孤立ドット」とは、或る１画素が露光さ
れ、その画素に隣接する画素は何れも露光されていない
静電潜像が現像されることにより形成されるドットを意
味する。

【００１４】従って、トナーの平均重量粒径と、定着後
の転写材上の孤立ドットの平均直径の関係を適正にする
ことで、ドットのざらつきのない高画質の画像を安定し
て形成できる。

【００１５】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の画像形成装置において、前記感光体の帯電電位を１
／２に減衰させる露光量Ｉ₀ 、前記露光手段の露光量
Ｉ、前記露光手段内の光源を変調するパルス幅をΔｔ、
ドットピッチ間を走査する時間をＴとしたときにＤ＝Δ
ｔ／Ｔで表される１画素に対する露光デューティＤと
が、４Ｉ₀ ≦Ｉ、かつ、０．２５≦Ｄ≦０．７５なる関係を満たす。従って、安定した孤立ドットを形成
できると同時に十分な画像濃度が得られる。

【００１６】請求項４記載の発明は、請求項１又は２記
載の画像形成装置において、前記感光体の帯電電位を１
／２に減衰させる露光量Ｉ₀ 、前記露光手段の露光量
Ｉ、前記露光手段内の光源を変調するパルス幅をΔｔ、
ドットピッチ間を走査する時間をＴとしたときにＤ＝Δ
ｔ／Ｔで表される１画素に対する露光デューティＤと
が、３Ｉ₀ ＜Ｉ×Ｄ＜５Ｉ₀ なる関係を満たす。従って、さらに安定して孤立ドット
を形成できると同時に十分な画像濃度が得られるように
なる。

【００１７】請求項５記載の発明は、請求項１ないし４
の何れか一に記載の画像形成装置において、複数色のト
ナーと、各色毎に現像手段を備えたフルカラー画像形成
装置であり、同一の前記転写材上に各色のトナー像を順
次重ね合わせた後に前記定着手段により一括して定着
し、フルカラー画像を形成する。

【００１８】従って、フルカラー画像形成装置に適用す
ることで、複数色のトナーを重ね合わせた場合でもトナ
ーの飛び散りが発生しにくくなり、高画質のフルカラー
画像を安定して形成することができる。

【００１９】請求項６記載の発明は、請求項５記載の画
像形成装置において、中間転写体と、前記感光体上のト
ナー像を前記中間転写体上に転写する第１の転写手段
と、前記中間転写体上のトナー像を前記転写材上に転写
する第２の転写手段を備えた中間転写方式のフルカラー
画像形成装置であり、前記中間転写体上に各色のトナー
像を順次重ね合わせた後に前記第２の転写手段により一
括して前記転写材上に転写して、フルカラー画像を形成
する。

【００２０】従って、中間転写方式のフルカラー画像形
成装置に適用することで、様々な種類の転写材に高画質
のフルカラー画像を安定して形成することができる。

【００２１】請求項７記載の発明は、請求項５記載の画
像形成装置において、複数の感光体と、転写材坦持体
と、前記感光体毎の転写手段とを備え、前記転写材坦持
体上に坦持された前記転写材に各色のトナー像を順次転
写してフルカラー画像を形成するタンデム方式のフルカ
ラー画像形成装置であり、直径１５〜３５ｍｍの前記感
光体が垂直方向に配設されている。

【００２２】従って、タンデム方式のフルカラー画像形
成装置に適用し、かつ、直径が１５〜３５ｍｍの感光体
を垂直方向に配列することで、装置の小型化、省スペー
ス化が可能となる上に、高画質のフルカラー画像を生産
性高く安定して形成することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図１及び
図２に基づいて説明する。本実施の形態は、タンデム方
式のフルカラープリンタに適用されている。図１はフル
カラー画像形成時、図２は白黒画像形成時の状態を示す
概略正面図である。

【００２４】このフルカラープリンタは、トナーとして
イエロー(Ｙ)、マゼンタ(Ｍ)、シアン(Ｃ)、ブラック
(Ｂｋ)の４色を用いるタイプとされ、各色毎の画像形成
部が垂直方向に配設されている。まず、各色毎の４個の
ドラム状の感光体１_Y，１_M，１ _C，１_Bkが設けられてい
る。各感光体１_Y，１_M，１_C，１_Bkの周りには、電子写
真プロセスに従い、帯電手段２、露光手段３による露光
位置、現像手段４、クリーニング装置５等が配設されて
いる。なお、図中に示す添字Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋはトナー
に対応するものであり、本明細書中では、必要に応じて
添字を付けたり適宜省略するものとする。また、垂直方
向に１直線上に配設された各感光体１_Y，１_M，１_C，１
_Bkの各転写位置に接離する転写材担持体としての搬送転
写ベルト６が駆動ローラ７・従動ローラ８間にて垂直方
向に掛け渡されている。この搬送転写ベルト６を挟んで
各感光体１_Y，１_M，１_C，１_Bkに対向する転写位置には
転写手段９が配設されている。

【００２５】また、搬送転写ベルト６に対しては、その
下部側に給紙カセット１０から給紙される転写材（図示
せず）を制御するレジストローラ１１や、吸着させるた
めの吸着手段１２が設けられている。１３は除電手段、
１４はクリーニング手段である。さらに、搬送転写ベル
ト６に対してその上部排出側には定着手段１５、排紙ロ
ーラ１６、排紙トレイ１７が順に設けられている。

【００２６】このような概略構成の下、フルカラー画像
形成時の動作について、簡単に説明する。各色用の感光
体１は帯電手段２により表面が一様に帯電され、各色毎
に用意された露光手段３により画像信号に応じたドット
状の光が露光照射されることで静電潜像が形成され、さ
らに、各色用の静電潜像毎に対応するトナー色の現像手
段４で現像することにより各感光体１上にトナー像が形
成される。一方、搬送転写ベルト６は駆動ローラ７の回
転駆動に合せて回転移動するが、給紙カセット１０から
給紙された転写材はレジストローラ１１により画像形成
部側の動作とタイミングを合わせてこの搬送転写ベルト
６に向けて送り出されており、吸着手段１２により搬送
転写ベルト６に静電吸着されて搬送される。よって、各
感光体１上に形成されたトナー像は、搬送転写ベルト６
の転写材が静電吸着されている面とは反対側の面に接触
している転写手段９により転写材上に転写される。各色
毎に設けられた転写手段９により、各色の感光体１上に
形成されたトナー像が同一の転写材上に順次転写され
る。全ての色のトナー像が転写された後、図示しない分
離手段、あるいは曲率分離により転写材は搬送転写ベル
ト６より分離され、定着手段１５により一括して溶融加
圧定着されてフルカラー画像が完成し、排紙トレイ１７
上に排紙される。搬送転写ベルト６は転写材が分離され
た後、除電手段１３により除電され、クリーニング手段
１４により搬送転写ベルト６の表面に付着した紙粉やト
ナーが除去され次の画像形成に備える。

【００２７】一方、白黒画像形成時の動作を図２を参照
して説明する。白黒画像出力時には図示しないモード切
換手段により搬送転写ベルト６をブラックＢｋ用以外の
感光体１_Y，１_M，１_Cから離間させ、ブラックＢｋ以外
の画像形成部は動作させない。使用しないカラー用の画
像形成部は動作させないので、白黒出力中にカラー用の
感光体１_Y，１_M，１_Cや現像剤等が劣化してしまうこと
はない。転写材はレジストローラ１１に送られた後、吸
着手段１２により搬送転写ベルト６に静電吸着されるの
で、搬送転写ベルト６がカラー用の感光体１_Y，１_M，１
_Cから離間していても転写材をＢｋ用の感光体１_Bkの転
写位置まで確実に搬送することができる。

【００２８】モード切換えを行ってカラー用の感光体１
_Y，１_M，１_Cと搬送転写ベルト６とを離間させた場合で
も確実に転写材の搬送を行うためには、転写材が吸着開
始部分からブラックＢｋ用の感光体１_Bkの転写位置に到
達するまでの時間より長い時間に渡って十分な静電吸着
力を維持する必要があり、そのため搬送転写ベルト６は
高抵抗材料である必要がある。もっとも、抵抗が高すぎ
ると十分な転写性能を得るために非常に高い電圧が必要
となる上、異常放電を起こして画像不良が発生する場合
がある。このため、搬送転写ベルト６に用いる材料の抵
抗としては１０ ¹²〜１０¹ ⁶Ω・ｃｍなる範囲内が望まし
く、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＶＤＦ
（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＣ
（ポリカーボネート）等の樹脂や、これらの樹脂にカー
ボンなどを分散させて抵抗を調整した材料を用いること
ができる。これらの樹脂のフィルムを継ぎ合わせてベル
ト形状としたり、シームレスベルトに成形することで搬
送転写ベルト６を作製する。搬送転写ベルト６の厚さは
薄すぎると強度の面で問題があり、厚すぎると転写性能
を得るためにより高電圧が必要となるため、５０〜２０
０μｍが望ましい。

【００２９】本実施の形態のように、各色毎に感光体１
_Y，１_M，１_C，１_Bkを持ち、各色のトナー像を搬送転写
ベルト６に保持された転写材に順次転写することにより
フルカラー画像を形成するタンデム方式のフルカラープ
リンタは、感光体を一つしか持たないフルカラー画像形
成装置に比べ、はるかに高速のフルカラー画像の出力が
可能である。また、感光体を水平方向に配列したタンデ
ム方式のフルカラープリンタではファーストプリントを
早くするために搬送経路を短くしようとすると給紙トレ
イ、排紙トレイが装置の側面に突き出して装置の占有面
積が大きくなってしまい、かといって、占有面積を小さ
くしようとすると図４（符号は図１と同一符号を用いて
示す）に示すように装置下部の給紙トレイ１０から装置
上部の排紙トレイ１７まで転写材をＳ字形に搬送しなけ
ればならないため搬送経路が長くなりファーストプリン
トが遅くなってしまうという問題点がある。この点、本
実施の形態のように、タンデム方式のフルカラープリン
タで感光体１_Y，１_M，１_C，１_Bkを垂直方向に１列に配
列することで省スペースと高速のファーストプリントの
両方を容易に両立することができる。さらに、感光体１
_Y，１_M，１_C，１_Bkを小径化することで装置を小型化す
ることが可能となる。感光体１_Y，１_M，１_C，１_Bkの直
径としては、１５〜３５ｍｍの範囲が望ましい。感光体
１_Y，１_M，１ _C，１_Bkの直径が３５ｍｍより大きい場合
にはプリンタを十分に小型化することができず、１５ｍ
ｍより小さい場合には各感光体１_Y，１_M，１_C，１_Bkの
周囲に帯電手段２、現像手段４、転写手段９等を配置す
ることが困難となる。

【００３０】感光体１_Y，１_M，１_C，１_Bkとしては公知
の有機感光体（ＯＰＣ）を用いることができる。感光体
１_Y，１_M，１_C，１_Bkの帯電電位の絶対値は極力低い方
が感光体１_Y，１_M，１_C，１_Bkの経時劣化が起こりにく
くなるが、従来は帯電電位が低いと電位コントラストが
十分でないために、必要な画像濃度が得られなかった
り、地肌汚れが発生しやすい等の不具合がある。

【００３１】この点、本実施の形態では、従来に比べ少
ないトナー量で必要な画像濃度が確保できる着色力の高
いトナーと組合せることで、絶対値が３５０〜５５０Ｖ
のように低い帯電電位であっても必要な画像濃度が得ら
れるようになり、感光体１_Y，１_M，１_C，１_Bkの経時劣
化が起こりにくく長期に渡り高画質を維持することがで
きる。理由は後述するが、使用できるトナーの着色力に
は上限があるため、帯電電位の絶対値が３５０Ｖ以下で
は必要な画像濃度が得られなくなってしまう。また、帯
電電位の絶対値が５５０Ｖ以上になると感光体の経時劣
化が起こりやすくなってくる。

【００３２】また、従来のトナーでは必要な画像濃度を
得るために１．０ｍｇ/ｃｍ²以上のトナー量が必要であ
るのに対し、本実施の形態のように、トナーの着色力を
上げると少ないトナー量で必要な画像濃度が得られるた
め、帯電電位を低く設定しても画像濃度不足が起こりに
くくなる。また、感光体１_Y，１_M，１_C，１_Bk上や転写
材上のトナー量が多くなりトナー層が厚くなると、上層
のトナーは感光体１_Y，１_M，１_C，１_Bkや転写材の電荷
による束縛力が弱くなるため、トナーの持つ電荷同士の
反発で飛び散ってしまい、画像品質を大きく低下させて
しまう。この点でも、上述のように、トナー量を低減さ
せることはトナー飛び散りの防止にも有効であり、特に
本実施の形態のように複数色のトナーを多重転写する必
要があるフルカラープリンタでは効果がある。さらに、
トナーの着色力を高くするとプリント１枚当たりに必要
なトナー量が少なくて済むため、従来の着色力のトナー
に比べトナー容器の容量が同じであればより多数枚のプ
リントが可能となり、或いは、１つのトナー容器に要求
されるプリント枚数が同じであればトナー容器を小型化
することができるので、低コスト化、装置の小型化の点
でも有利である。もっとも、トナーの着色力をあまり高
くすると、僅かの地肌汚れでも目立ちやすくなるという
不具合がある。また、フルカラートナーの場合では各色
毎に異なる着色剤の割合が多くなりすぎると、トナー帯
電量の色間のばらつきが大きくなってしまうため、プロ
セスコントロールが複雑になってしまうデメリットもあ
る。従って、転写材上のトナー量が０．３〜０．７ｍｇ
/ｃｍ²の範囲で定着後に必要な画像濃度が確保できる着
色力を持つトナーを用いるのが適切といえる。ここで、
必要な画像濃度は色によって異なり、反射濃度計で測定
した定着後のベタ部の画像濃度が、ブラックＢｋは１.
４以上、シアンＣ，マゼンタＭは１.２以上、イエロー
Ｙは１.０以上の画像濃度が得られれば、画像濃度不足
がない良好なフルカラー画像が得られる。

【００３３】実例として、転写材上のトナー量が上記条
件の中間値である０．５ｍｇ/ｃｍ²で定着後に必要な画
像濃度が確保できる着色力を持つトナーを用いてフルカ
ラー画像の出力を行ったところ、従来の１／２のトナー
量で必要な画像濃度を得ることができたものである。よ
って、トナー飛び散りの発生しやすい多色重ねのライン
画像の場合でも、トナー飛び散りが殆ど目立たない良好
な画像が得られた。これは、前述した特開平９−５４４
７２号公報の例では、感光体上に多重現像を行うフルカ
ラー画像形成装置において、イエローＹ、マゼンタＭ、
シアンＣのカラートナーとブラックＢｋトナーとで着色
力を変えることにより良好なカラーバランスと色再現性
が得られるとされているが、本実施の形態のようなタン
デム方式のフルカラープリンタでは露光、現像で他の色
の影響を受けることはないので、カラートナーとブラッ
クＢｋトナーとで着色力の設定を変える必要もない。

【００３４】また、用いるトナーの粒径も画質や寿命に
大きな影響を与える。トナーの粒径が大きすぎると潜像
を忠実に再現できずにざらつきの目立つ画像となってし
まい、逆に、トナーの粒径が小さすぎると単位質量当た
りの帯電量が高くなりすぎる傾向があるため、現像され
にくくなり画像濃度が不足しやすい。また、現像ローラ
や感光体１_Y，１_M，１_C，１_Bkにフィルミングが発生し
やすくなる。これらを考え合わせるとトナーの重量平均
粒径を４．５〜８．５μｍの間に設定することが望まし
いといえる。このような着色力、及び、粒径の範囲を満
たすトナーを用いるものであれば、現像手段４における
現像方式は一成分現像、二成分現像のいずれであっても
よい。例えば、特開平１０−８３１２０号公報では低い
電位コントラストで良好な画像濃度の得られる画像形成
方法、及び、その方法に適した現像剤について詳細に開
示されているが、この公報に開示されている現像剤の処
方を調整して、着色力と粒径を上記のような本実施の形
態の条件範囲内に設定すれば、同公報方式を本実施の形
態に適用することもできる。

【００３５】一方、誤差拡散法やディザ法等の面積階調
法を用いて階調表現を行う場合には転写材上に形成され
た孤立ドットが大きいとドットの目立つ低品質の画像に
なってしまう。実験の結果では、孤立ドットの直径が５
０μｍ以下になるとドットが気にならない高画質の画像
が得られることが判明した。理論的には孤立ドットの直
径が小さくなるほど高画質の画像が得られることになる
が、実際にはトナー粒子が数μｍのオーダーの大きさを
持っているため、重量平均粒径が７．５μｍのトナーを
用いた実験では３０μｍ以下の小さいドットは安定に形
成することができなかったものである。トナー粒径が小
さくなれば安定して形成できるドットも小さくなると予
想される。従って、前述したような理由から重量平均粒
径が４．５〜８．５μｍのトナーを使うので、定着後の
孤立ドットの直径が２５〜５０μｍになるように設定す
れば良好な孤立ドットを安定して得ることができる。

【００３６】さらに、本発明者らは、特開平１０−１３
８５６６号公報により、帯電電位を１／２に減衰させる
露光量Ｉ₀ 、露光手段の露光量Ｉ、１画素に対する露光
デューティＤ、との間に４Ｉ₀ ≦Ｉ、かつ０．２５≦Ｄ≦０．７５より望ましくは３Ｉ₀ ＜Ｉ×Ｄ＜５Ｉ₀ なる関係を満たす値に設定すれば、安定した孤立ドット
を形成できると同時に十分な画像濃度が得られることを
示したが、本実施の形態でも、この条件を満たすととも
に、使用するトナーの着色力、粒径を上述のように適正
化することで、より一層安定した高画質の画像を得られ
ることとなる。

【００３７】なお、本実施の形態では、図１等に示した
タンデム方式のフルカラープリンタへの適用例として説
明したが、これに限らず、例えば、図３に示すような中
間転写方式のフルカラープリンタ等にも同様に適用し得
る。このようなプリンタにおいて、帯電電位、トナー特
性等を前述した条件を満たすようにすればよい。

【００３８】このフルカラープリンタでは、１つのドラ
ム状の感光体２１の周囲に電子写真プロセスに従い、帯
電手段２２、ドット状の光書込みを行なう露光手段２３
の露光位置、各色トナー毎の現像手段２４_Bk，２４_C，
２４_M，２４_Y、中間転写体である中間転写ベルト２５、
クリーニング手段２６が順に配置されている。各色の現
像手段２４_Bk，２４_C，２４_M，２４_Yは各々独立に制御
可能となっており、画像形成を行う色の現像手段のみが
駆動される。感光体２１上に形成されたトナー像は中間
転写ベルト２５の内側に配置された第１の転写手段２７
により、中間転写ベルト２５上に転写される。第１の転
写手段２７は感光体２１に対して接離可能に配置されて
おり、転写動作時のみ中間転写ベルト２５を感光体２１
に当接させる。各色の画像形成を順次行い、中間転写ベ
ルト２５上で重ね合わされたトナー像は第２の転写手段
２８により、給紙カセット２９、レジストローラ３０に
より所定タイミングで給紙された転写材に一括転写され
た後、定着手段３１により定着されてフルカラー画像が
完成し、排紙トレイ３２上に排紙される。第２の転写手
段２８も中間転写ベルト２５に対して接離可能に配置さ
れ、転写動作時のみ中間転写ベルト２５に当接する。

【００３９】転写ドラム方式のフルカラープリンタで
は、転写ドラムに静電吸着させた転写材に各色のトナー
像を順次転写するため、厚紙にはプリントできないとい
う転写材の制限があるのに対し、図３に示すような中間
転写方式のフルカラープリンタでは中間転写体２５上で
各色のトナー像を重ね合わせるため、転写材の制限を受
けないという特長がある。もっとも、前述したタンデム
方式も感光体に沿って直線的に転写材を搬送するので様
々な転写材に対応することが可能である。

【００４０】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、帯電手段
による感光体の帯電電位を低く設定し、高着色力のトナ
ーと組合せて定着後に必要な画像濃度が確保できるよう
にしたので、感光体の静電疲労を起こりにくくすること
ができ、かつ、プリント１枚当たりのトナー使用量を少
なくでき、低コストで小型の画像形成装置を提供するこ
とができる。

【００４１】請求項２記載の発明によれば、トナーの平
均重量粒径と、定着後の転写材上の孤立ドットの平均直
径の関係を適正化したので、ドットのざらつきのない高
画質の画像を安定して形成できる画像形成装置を提供す
ることができる。

【００４２】請求項３記載の発明によれば、帯電電位を
１／２に減衰させる露光量Ｉ₀ 、露光手段の露光量Ｉ、
１画素に対する露光デューティＤとの関係を適正に設定
したので、安定した孤立ドットを形成できると同時に十
分な画像濃度を得ることができる。

【００４３】請求項４記載の発明によれば、帯電電位を
１／２に減衰させる露光量Ｉ₀ 、露光手段の露光量Ｉ、
１画素に対する露光デューティＤとの関係をさらに適正
に設定したので、さらに安定して孤立ドットを形成でき
ると同時に十分な画像濃度を得ることができる。

【００４４】請求項５記載の発明によれば、フルカラー
画像形成装置に適用することで、複数色のトナーを重ね
合わせた場合でもトナーの飛び散りを発生しにくくし、
高画質のフルカラー画像を安定して形成することができ
る。

【００４５】請求項６記載の発明によれば、中間転写方
式のフルカラー画像形成装置に適用することで、様々な
種類の転写材に高画質のフルカラー画像を安定して形成
することができる。

【００４６】請求項７記載の発明によれば、タンデム方
式のフルカラー画像形成装置に適用し、直径が１５〜３
５ｍｍの感光体を垂直方向に配列したので、装置の小型
化、省スペース化が可能となる上に、高画質のフルカラ
ー画像を生産性高く安定して形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のタンデム方式のフルカ
ラープリンタのフルカラー画像形成時の状態を示す概略
正面図である。である。

【図２】その白黒画像形成時の状態を示す概略正面図で
ある。

【図３】変形例として中間転写方式のフルカラープリン
タを示す概略正面図である。

【図４】従来例としてタンデム方式のフルカラープリン
タを示す概略正面図である。

【符号の説明】

１感光体２帯電手段３露光手段４現像手段６転写材担持体９転写手段１５定着手段２１感光体２２帯電手段２３露光手段２４現像手段２５中間転写体２７第１の転写手段２８第２の転写手段３１定着手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 15/043 Ｇ０３Ｇ 15/04 １２０２Ｈ０７７ 15/04 15/08 ５０７Ｌ２Ｈ１１０ 15/08 ５０７９Ａ００１Ｆターム(参考） 2H003 BB11 DD03 EE11 2H005 AA21 CA21 DA04 EA05 EA07 EA10 2H027 EA01 EA02 EA07 EB04 EC14 ED03 ED06 EF09 FA28 ZA07 2H030 AA05 AB02 AD01 AD02 BB02 BB13 BB42 2H076 AB02 AB42 DA06 DA19 DA21 2H077 DB12 DB13 EA01 EA11 2H110 AA04 AA14 CD13 CD15 CE01 9A001 BB06 HH31 JJ35 KK42 LZ02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体と、この感光体の表面を一様に帯
電させる帯電手段と、一様に帯電された前記感光体表面
をドット状に露光して静電潜像を形成する露光手段と、
前記感光体上に形成された静電潜像を現像しトナー像を
形成する現像手段と、前記トナー像を転写材上に転写す
る転写手段と、前記転写材上のトナー像を定着する定着
手段とを備えた画像形成装置において、前記帯電手段による前記感光体の帯電電位の絶対値を３
５０〜５５０Ｖなる条件に設定し、転写後の前記転写材
上でのトナー量が０．３〜０．７ｍｇ/ｃｍ² なる着色力
を有するトナーを用いることを特徴とする画像形成装
置。
【請求項２】前記トナーは、その重量平均粒径が４．
５〜８．５μｍであり、定着後の前記転写材上に形成さ
れた孤立ドットの平均直径が２５〜５０μｍであること
を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記感光体の帯電電位を１／２に減衰さ
せる露光量Ｉ₀ 、前記露光手段の露光量Ｉ、前記露光手
段内の光源を変調するパルス幅をΔｔ、ドットピッチ間
を走査する時間をＴとしたときにＤ＝Δｔ／Ｔで表され
る１画素に対する露光デューティＤとが、４Ｉ₀ ≦Ｉ、かつ、０．２５≦Ｄ≦０．７５なる関係を満たすことを特徴とする請求項１又は２記載
の画像形成装置。
【請求項４】前記感光体の帯電電位を１／２に減衰さ
せる露光量Ｉ₀ 、前記露光手段の露光量Ｉ、前記露光手
段内の光源を変調するパルス幅をΔｔ、ドットピッチ間
を走査する時間をＴとしたときにＤ＝Δｔ／Ｔで表され
る１画素に対する露光デューティＤとが、３Ｉ₀ ＜Ｉ×Ｄ＜５Ｉ₀ なる関係を満たすことを特徴とする請求項１又は２記載
の画像形成装置。
【請求項５】複数色のトナーと、各色毎に現像手段を
備えたフルカラー画像形成装置であり、同一の前記転写
材上に各色のトナー像を順次重ね合わせた後に前記定着
手段により一括して定着し、フルカラー画像を形成する
ことを特徴とする請求項１ないし４の何れか一に記載の
画像形成装置。
【請求項６】中間転写体と、前記感光体上のトナー像
を前記中間転写体上に転写する第１の転写手段と、前記
中間転写体上のトナー像を前記転写材上に転写する第２
の転写手段を備えた中間転写方式のフルカラー画像形成
装置であり、前記中間転写体上に各色のトナー像を順次
重ね合わせた後に前記第２の転写手段により一括して前
記転写材上に転写して、フルカラー画像を形成すること
を特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】複数の感光体と、転写材坦持体と、前記
感光体毎の転写手段とを備え、前記転写材坦持体上に坦
持された前記転写材に各色のトナー像を順次転写してフ
ルカラー画像を形成するタンデム方式のフルカラー画像
形成装置であり、直径１５〜３５ｍｍの前記感光体が垂
直方向に配設されていることを特徴とする請求項５記載
の画像形成装置。