JP2001356552A

JP2001356552A - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JP2001356552A
Application number: JP2000178514A
Authority: JP
Inventors: Shogo Sato; 正吾佐藤
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2000-06-14
Filing date: 2000-06-14
Publication date: 2001-12-26

Abstract

(57)【要約】【課題】転写による画質劣化を生じさせることのない
カラー画像形成装置を提供すること【解決手段】中間転写体５の移動方向に沿って、感光
ドラム３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｂｋを設け、感光ドラム３
Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｂｋのそれぞれには現像ローラ５２
Ｍ、５２Ｃ、５２Ｙ、５２Ｂｋを対向させる。現像ロー
ラ５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｙ、５２Ｂｋには、層厚規制ブ
レード５４Ｍ、５４Ｃ、５４Ｙ、５４Ｂｋを接触させ、
現像ローラ５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｙ、５２Ｂｋ上のトナ
ーを２層以内に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、中間転写体の移動
方向に沿って、各色の現像剤を担持する現像剤担持体を
並設し、カラー画像の形成を行うカラー画像形成装置の
技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カラー画像形成装置としては、シ
アン、マゼンタ、イエロー、及びブラックのトナーを、
それぞれ異なる現像器に収容し、これらの現像器を鉛直
方向または水平方向に並設して成る、所謂タンデム方式
のカラー画像形成装置がある。

【０００３】このタンデム方式のカラー画像形成装置に
おいては、各色のトナーを収容した各現像器が、略同時
に現像動作を行うことができるため、極めて高速にカラ
ー画像を形成することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記タ
ンデム方式のカラー画像形成装置においては、転写紙を
前記現像器の並設方向に搬送し、各現像器から転写紙に
直接転写する方式が一般的であったため、転写紙の抵抗
値の変化により画質が劣化するという問題があった。

【０００５】つまり、転写紙の抵抗値は、周囲の湿度、
転写紙の厚さ、あるいは紙の種類等によってばらつくた
め、転写紙の電荷保持量が異なることになり、場合によ
っては十分な転写が行われず、画質が劣化するという問
題があった。

【０００６】そこで、転写紙に直接転写するのではな
く、現像器から中間転写体に一旦転写し、その後に中間
転写体から転写紙に転写を行う方式が提案された。

【０００７】この方式によれば、中間転写体の抵抗値は
常に略一定であるため、上述したような転写による画質
の劣化がなく、良質なカラー画像を形成することが可能
となる。

【０００８】但し、この方式では、中間転写体への転写
と、中間転写体から転写紙への転写の２回の転写が必要
になるため、トナーの転写性が良くないと、転写による
画質劣化が激しくなるという問題があった。

【０００９】そこで、本発明は、このような問題点を解
決し、転写による画質劣化を生じさせることのないカラ
ー画像形成装置を提供することを課題としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のカラー画
像形成装置は、表面が移動するように設けられた中間転
写体と、前記表面の移動方向に沿って並設された複数の
静電潜像担持体と、前記複数の静電潜像担持体のそれぞ
れに対向するように配設されそれぞれ異なる色の現像剤
を担持する複数の現像剤担持体と、前記複数の現像剤担
持体のそれぞれに接触するように配設された複数の層厚
規制部材と、前記複数の静電潜像担持体のそれぞれに対
向するように配設された複数の帯電手段と、前記複数の
静電潜像担持体のそれぞれの被帯電領域を露光する複数
の露光手段と、を備え、前記現像剤担持体上の現像剤の
層厚は２層以内となるように設定されていることを特徴
とする。

【００１１】請求項１記載のカラー画像形成装置によれ
ば、複数の静電潜像担持体のそれぞれが、複数の帯電手
段によって帯電され、更に複数の露光手段によって露光
されることにより、複数の静電潜像担持体上に静電潜像
が形成される。これらの静電潜像は、前記複数の静電潜
像担持体のそれぞれに対向するように配設された複数の
現像剤担持体により、それぞれ異なる色の現像剤を用い
て現像される。そして、このようにして現像された各色
の現像剤像は、前記複数の静電潜像担持体が並設された
方向に表面が移動する中間転写体の該表面に転写され
る。ここで、中間転写体の抵抗値は常に略一定であるた
め、前記複数の静電潜像担持体から中間転写体への転写
の際には、転写による画質劣化は発生しない。更に、現
像剤担持体上の現像剤の層厚は２層以内となるように設
定されているので、当該現像剤は、現像剤担持体の表面
あるいは前記層厚規制部材の表面の少なくともいずれか
一方と摺擦することになるので、現像剤担持体上の現像
剤の摩擦帯電による帯電量の分布が均一となり、転写性
の良好な現像剤を用いて現像が行われることになる。従
って、中間転写体を用いた場合でも、良好な転写性の現
像剤により、転写による画質劣化が確実に防止される。

【００１２】請求項２記載のカラー画像形成装置は、前
記課題を解決するために、請求項１記載のカラー画像形
成装置において、前記複数の静電潜像担持体のそれぞれ
に形成した現像剤像を前記中間転写体に転写した後に、
各静電潜像担持体上に残留した現像剤を、各静電潜像担
持体の移動と共に帯電及び露光を経て前記複数の現像剤
担持体のそれぞれによって回収する画像形成装置である
ことを特徴とする。

【００１３】請求項２記載のカラー画像形成装置によれ
ば、前記複数の静電潜像担持体のそれぞれに形成した現
像剤像を前記中間転写体に転写した後に、各静電潜像担
持体上に残留した現像剤を前記複数の現像剤担持体のそ
れぞれによって回収するので、廃現像剤回収容器を設け
る必要がなく、構成の簡易化が可能となる。また、各静
電潜像担持体上に残留した現像剤を各現像剤担持体で回
収する場合においては、１色目の静電潜像担持体上の下
地部に未帯電の現像剤や逆極性の現像剤が存在すると、
これらの未帯電の現像剤や逆極性の現像剤の一部が前記
中間転写体に移行してしまい、更に前記中間転写体から
２色目の静電潜像担持体に移行して、２色目の現像剤担
持体に回収されてしまう。このようにして１色目の現像
剤が２色目の現像剤に混ざり、混色によって発色が悪く
なるという問題が発生する。しかしながら、本発明にお
いては、現像剤担持体上の現像剤の層厚は２層以上とな
るように設定されているので、当該現像剤は現像剤担持
体の表面あるいは前記層厚規制部材の表面の少なくとも
いずれか一方と摺擦することになるので、現像剤担持体
上の現像剤には未帯電の現像剤や逆極性の現像剤が殆ど
生じない。従って、上述したような混色を低減すること
が可能である。

【００１４】請求項３記載のカラー画像形成装置は、前
記課題を解決するために、請求項１または２のカラー画
像形成装置において、前記現像剤は、懸濁重合法により
作成された重合トナーであることを特徴とする。

【００１５】請求項３記載のカラー画像形成装置によれ
ば、前記現像剤は、懸濁重合法により作成された重合ト
ナーなので、粉砕法で作成したトナーに比べて、荷電制
御剤の分散を均一にすることができる。その結果、トナ
ーの帯電は確実に均一化され、上述のように中間転写体
を用いる場合でも、転写による画質劣化をより一層確実
に防止する。

【００１６】請求項４記載のカラー画像形成装置は、前
記課題を解決するために、請求項１ないし３のいずれか
１記載のカラー画像形成装置において、前記複数の現像
剤担持体のそれぞれには、複数の層厚規制部材がそれぞ
れ接触するように配設されており、該層厚規制部材は、
少なくとも前記現像剤と摺擦する箇所がシリコーンゴム
を主成分とする部材により形成されていることを特徴と
する。

【００１７】請求項４記載のカラー画像形成装置によれ
ば、層厚規制部材は、シリコーンゴムを主成分とする部
材により形成された箇所が、現像剤担持体上に担持され
た現像剤と摺擦することになる。このように、帯電性の
良いシリコーンゴムにより現像剤の摩擦帯電が行われる
ので、現像剤の帯電がより一層確実に均一化され、上述
のように中間転写体を用いる場合でも、転写による画質
劣化をより一層確実に防止する。

【００１８】請求項５記載のカラー画像形成装置は、前
記課題を解決するために、請求項１ないし４のいずれか
１記載のカラー画像形成装置において、前記現像剤に
は、荷電制御剤が含まれており、該荷電制御剤には、４
級アンモニウム塩を側鎖に有する荷電制御樹脂、また
は、４級アンモニウム塩を加えたものであることを特徴
とする。

【００１９】請求項５記載のカラー画像形成装置によれ
ば、前記現像剤には、荷電制御剤が含まれており、該荷
電制御剤は、４級アンモニウム塩を側鎖に有する荷電制
御樹脂、または、４級アンモニウム塩を加えたものなの
で、樹脂への分散性が良く、より一層確実に現像剤の帯
電の均一化を図る。また、このような荷電制御剤は無色
であるため、カラートナーに好適に用いられる。

【００２０】請求項６記載のカラー画像形成装置は、請
求項１ないし５のいずれか１記載のカラー画像形成装置
において、前記複数の現像剤担持体のそれぞれと前記複
数の静電潜像担持体のそれぞれとの周速比は１．４倍以
上に設定されていることを特徴とする。

【００２１】請求項６記載のカラー画像形成装置は、前
記複数の現像剤担持体のそれぞれと前記複数の静電潜像
担持体のそれぞれとの周速比は１．４倍以上に設定され
ているので、現像剤担持体上の現像剤が２層以内と薄い
場合でも、高い画像濃度が得られる。

【００２２】請求項７記載のカラー画像形成装置は、前
記課題を解決するために、請求項２ないし６のいずれか
１記載のカラー画像形成装置において、前記複数の静電
潜像担持体のそれぞれと前記中間転写体との間には所定
の速度差が設けられていることを特徴とする。

【００２３】請求項７記載のカラー画像形成装置によれ
ば、前記複数の静電潜像担持体のそれぞれと前記中間転
写体との間には所定の速度差が設けられているので、２
色目以降の静電潜像担持体と前記中間転写体とが接する
所において、接する以前に既に中間転写体に転写されて
いる現像剤に対して速度差によるせん断力が働くため、
この現像剤が２色目以降の静電潜像担持体に電界に反し
て移行するようなことがない。従って、混色を確実に防
止する。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。（第１の実施形態）

【００２５】まず、本発明の第１の実施形態を図１に基
づいて説明する。図１は、本発明が適用されたカラー画
像形成装置としてのカラーレーザプリンタの概略側断面
図である。

【００２６】図１に例示するカラー画像形成装置１は、
可視像形成ユニット４と、ベルト状の中間転写体５と、
定着ユニット８と、給紙ユニット９と、排紙トレイ１０
とを備えている。

【００２７】可視像形成ユニット４は、マゼンタ
（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、及びブラック
（Ｂｋ）のそれぞれのトナーによる可視像工程ごとに、
現像器５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｙ、５１Ｂｋと、感光ドラ
ム３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｂｋ、クリーニングローラ７０
Ｍ、７０Ｃ、７０Ｙ、７０Ｂｋ、帯電器７１Ｍ、７１
Ｃ、７１Ｙ、７１Ｂｋ、及び露光手段７２Ｍ、７２Ｃ、
７２Ｙ、７２Ｂｋが備えられている。以下、これらの各
構成要素について詳しく説明する。

【００２８】まず、現像器５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｙ、５
１Ｂｋには、現像剤担持体としての現像ローラ５２Ｍ、
５２Ｃ、５２Ｙ、５２Ｂｋが備えられている。現像ロー
ラ５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｙ、５２Ｂｋは、導電性シリコ
ーンゴムを基材として円柱状に構成され、更に、表面に
フッ素を含有した樹脂またはゴム材のコート層が形成さ
れている。なお、現像ローラ５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｙ、
５２Ｂｋは、必ずしも基材を導電性シリコーンゴムで構
成しなくてもよく、導電性ウレタンゴムで構成しても良
い。そして、表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）は、３〜５μ
ｍに設定しており、トナーの平均粒径である９μｍより
も小さくなるように構成している。また、現像ローラ５
２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｙ、５２Ｂｋには所定の電圧が印加
されており、感光ドラム３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｂｋとの
間に所定の電位差を有するように構成されている。

【００２９】また、現像ローラ５２Ｍ、５２Ｃ、５２
Ｙ、５２Ｂｋと、後述する感光ドラム３Ｍ、３Ｃ、３
Ｙ、３Ｂｋとの周速比は１．４倍以上になるように設定
されている。具体的には、現像ローラ５２Ｍ、５２Ｃ、
５２Ｙ、５２Ｂｋの周速は、感光ドラム３Ｍ、３Ｃ、３
Ｙ、３Ｂｋの周速の１．６倍に設定されている。

【００３０】各現像器５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｙ、５１Ｂ
ｋには、また、供給ローラ５３Ｍ、５３Ｃ、５３Ｙ、５
３Ｂｋが備えられている。供給ローラ５３Ｍ、５３Ｃ、
５３Ｙ、５３Ｂｋは、導電性のスポンジローラであり、
現像ローラ５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｙ、５２Ｂｋに対して
スポンジの弾性力によって押圧接触するように配置され
ている。なお、供給ローラ５３Ｍ、５３Ｃ、５３Ｙ、５
３Ｂｋとしては、この他にも、導電性シリコーンゴムあ
るいはウレタンゴム等の適宜の部材を使用することがで
きる。

【００３１】各現像器には、更に、層厚規制部材として
の層厚規制ブレード５４Ｍ、５４Ｃ、５４Ｙ、５４Ｂｋ
が備えられている。層厚規制ブレード５４Ｍ、５４Ｃ、
５４Ｙ、５４Ｂｋは、ステンレス鋼等で形成され、基端
が現像器ケース５５Ｍ、５５Ｃ、５５Ｙ、５５Ｂｋに固
定された支持部５４ａＭ、５４ａＣ、５４ａＹ、５４ａ
Ｂｋと、その支持部５４ａＭ、５４ａＣ、５４ａＹ、５
４ａＢｋの先端に設けられ、導電性のシリコーンゴムや
導電性のフッ素含有ゴムまたは樹脂で形成された接触部
５４ｂＭ、５４ｂＣ、５４ｂＹ、５４ｂＢｋとを備えて
いる。特に接触部５４ｂＭ、５４ｂＣ、５４ｂＹ、５４
ｂＢｋには、帯電性に優れた導電性のシリコーンゴムを
用いることが望ましい。接触部５４ｂＭ、５４ｂＣ、５
４ｂＹ、５４ｂＢｋは支持部５４ａＭ、５４ａＣ、５４
ａＹ、５４ａＢｋの弾性力により現像ローラ５２Ｍ、５
２Ｃ、５２Ｙ、５２Ｂｋに圧接される。接触部５４ｂ
Ｍ、５４ｂＣ、５４ｂＹ、５４ｂＢｋの形状は、図１に
示すように、断面が略半月状の凸形状となるように形成
している。また、本実施形態においては、層厚規制ブレ
ード５４Ｍ、５４Ｃ、５４Ｙ、５４Ｂｋに対しても所定
の電圧を印加している。

【００３２】また、現像器ケース５５Ｍ、５５Ｃ、５５
Ｙ、５５Ｂｋに収納されるトナーは、正帯電性の非磁性
１成分現像剤であり、懸濁重合によて球状に形成したス
チレン−アクリル系樹脂に、カーボンブラック等の周知
の着色剤、及び荷電制御剤として、４級アンモニウム塩
を側鎖に有する荷電制御樹脂または４級アンモニウム塩
を加えて添加してなる平均粒径９μｍのトナー母粒子を
有している。そして、前記トナーは、そのトナー母粒子
の表面にシリカを外添剤として添加して構成されてい
る。また、前記外添剤としてのシリカには、シランカッ
プリング剤、シリコーンオイル等による周知の疎水化処
理が施され、平均粒径が１０ｎｍで、その添加量はトナ
ー母粒子の０．６重量％である。各現像器ケース５５
Ｍ、５５Ｃ、５５Ｙ、５５Ｂｋ毎に、それぞれマゼン
タ、シアン、イエロー、ブラックのトナーが収容されて
いる。

【００３３】このように、トナーは極めて球状に近い懸
濁重合トナーであり、しかも、平均粒径が１０ｎｍの疎
水性処理したシリカを０．６重量％、外添剤として添加
しているため、極めて流動性に優れている。そのため、
摩擦帯電により十分な帯電量が得られる。更に、粉砕ト
ナーのように角部が存在しないため、機械的な力を受け
にくく、電界に対する追従性に優れ、転写効率が良い。

【００３４】静電潜像担持体としての感光ドラム３Ｍ、
３Ｃ、３Ｙ、３Ｂｋは、一例として、アルミニウム製の
基材上に、正帯電性の感光層が形成されたものを用い
る。感光層の厚さは、１８μｍ以上に形成されており、
また、前記アルミニウム製の基材は、アース層として用
いられている。更に、感光ドラム３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３
Ｂｋは、図１に示す矢印方向に回転駆動される。なお、
本実施形態においては、感光ドラム３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、
３Ｂｋと中間転写体５との間に速度差が設けてある。速
度差の大きさは、中間転写体５の移動速度を、感光ドラ
ム３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｂｋに対して１％〜５％程度速
くすることが望ましい。１％より小さいと、速度差の効
果が小さく、５％より大きくすると、画像が乱れる場合
がある。

【００３５】クリーニングローラ７０Ｍ、７０Ｃ、７０
Ｙ、７０Ｂｋは、導電性スポンジ等の弾性体からなるロ
ーラであり、感光ドラム３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｂｋに摺
擦するように構成されている。このクリーニングローラ
７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｙ、７０Ｂｋには、図示しない電
源により、トナーの逆極性の負極性の電圧が印加される
ように構成されており、感光ドラム３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、
３Ｂｋに対する摺擦力及び前記電圧による電界の作用に
より、残留トナーを感光ドラム３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｂ
ｋから除去するように構成されている。なお、本実施形
態では、所謂クリーナレス現像方式を採用しているた
め、現像工程が終了した後の所定のサイクルにおいて、
一旦クリーニングローラ７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｙ、７０
Ｂｋによって除去した残留トナーを再びに感光ドラム３
Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｂｋ側に戻すことも可能に構成され
ている。

【００３６】帯電手段としての帯電器７１Ｍ、７１Ｃ、
７１Ｙ、７１Ｂｋは、スコロトロン型の帯電器であり、
前記クリーニングローラ７０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｙ、７０
Ｂｋよりも、前記感光ドラム３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｂｋ
の回転方向下流側において、前記感光ドラム３Ｍ、３
Ｃ、３Ｙ、３Ｂｋの表面に対向して配設されている。な
お、帯電器７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｙ、７１Ｂｋとして、
感光ドラム３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｂｋに接触するローラ
型の帯電器を用いるようにしても良い。

【００３７】露光手段７２Ｍ、７２Ｃ、７２Ｙ、７２Ｂ
ｋは、ＬＥＤ光源から構成されており、前記帯電器７１
Ｍ、７１Ｃ、７１Ｙ、７１Ｂｋよりも、前記感光ドラム
３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｂｋの回転方向下流側において、
前記感光ドラム３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｂｋの表面に対向
して配設されている。露光手段７２Ｍ、７２Ｃ、７２
Ｙ、７２Ｂｋにより、描画データに応じた光が感光ドラ
ム３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｂｋの表面上に照射され、感光
ドラム３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｂｋの表面上には、各色ご
との静電潜像が形成される。

【００３８】以上のような構成により、現像ローラ５２
と感光ドラム３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｂｋとの接触部にお
いて、感光ドラム３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｂｋ上に形成さ
れたプラス極性（正帯電）の静電潜像に対して、正に帯
電したトナーを反転現像方式で良好に現像することがで
き極めて高画質な画像を形成できる。

【００３９】ベルト状の中間転写体５は、ポリカーボネ
イト、またはポリイミド等の導電性のシートをベルト状
に形成したものである。ベルト状の中間転写体５は、図
１に示すように、２つの駆動ローラ６０、６２に架け渡
されており、感光ドラム３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｂｋとの
対向位置近傍には、中間転写ローラ６１Ｍ、６１Ｃ、６
１Ｙ、６１Ｂｋが設けられている。中間転写体５の感光
ドラム３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｂｋと対向する側の表面の
移動方向は、図１に示すように、鉛直方向下方向から上
方向へ移動する方向に設定されている。

【００４０】中間転写ローラ６１Ｍ、６１Ｃ、６１Ｙ、
６１Ｂｋには、所定の電圧が印加されており、感光ドラ
ム３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｂｋ上に形成されたトナー像を
前記導電性のシートからなるベルト状の中間転写体５に
転写するように構成されている。また、トナー像を用紙
への転写する位置におけるローラ６２には、ローラ６３
が対向して設けられており、ローラ６３にも所定の電位
が印加されている。その結果、ベルト状の中間転写体５
上に担持された４色のトナー像は、用紙に転写されるこ
とになる。

【００４１】なお、中間転写体５の感光ドラム３Ｍ、３
Ｃ、３Ｙ、３Ｂｋとの対向側と反対の側には、図１に示
すように、クリーニング器６が設けられている。クリー
ニング器６は、掻き取り部材６５と、ケース６６とから
構成されており、中間転写体５上に残留したトナーを掻
き取り部材６５によって掻き取り、ケース６６に収容す
る。

【００４２】定着ユニット８は、加熱ローラ８２と、加
圧ローラ８１とから構成され、４色のトナー像を担持し
た用紙を、加熱ローラ８２及び加圧ローラ８１によって
狭持搬送しながら加熱及び加圧することにより、前記ト
ナー像を用紙に定着させる。

【００４３】給紙ユニット９は、用紙Ｐを収容する収容
トレイ９１と、用紙を送り出すピックアップローラ９２
とから構成されている。給紙ユニット９は、露光手段７
２Ｍ、７２Ｃ、７２Ｙ、７２Ｂｋ、可視像ユニット４、
感光ドラム３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｂｋ、及び中間転写体
５による画像形成工程と所定のタイミングをとって用紙
Ｐを供給するように構成されている。給紙ユニット９か
ら供給された用紙Ｐは、搬送ローラ対１００によって中
間転写体５とローラ６３との圧接部に搬送される。

【００４４】排紙トレイ１０は、前記定着ユニット８の
排紙側に設けられており、前記定着ユニット８から排出
され、搬送ローラ対１０１、１０２によって搬送される
用紙Ｐを収容するように構成されている。

【００４５】なお、本実施形態においては、図１に示す
ように、前面カバー２が軸２０を中心に図１の矢印方向
に回動可能に構成されている。前面カバー２を開放する
ことにより、前記現像器５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｙ、５１
Ｂｋの交換を容易に行うことができる。

【００４６】次に、以上のような本実施形態におけるカ
ラー画像形成装置の動作について説明する。まず、感光
ドラム３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｂｋの感光層が帯電手段７
１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｙ、７１Ｂｋにより一様に帯電さ
れ、次に、これらの感光層は、露光手段７２Ｍ、７２
Ｃ、７２Ｙ、７２Ｂｋにより照射されたマゼンタ色、シ
アン色、イエロー色、及びブラック色の画像に対応した
ＬＥＤ光により露光される。そして、マゼンタ現像器５
１Ｍ、シアン現像器５１Ｃ、イエロー現像器５１Ｙ、ブ
ラック現像器５１Ｂｋによって、感光ドラム３Ｍ、３
Ｃ、３Ｙ、３Ｂｋの感光層上に形成された静電潜像に、
それぞれマゼンタトナー、シアントナー、イエロートナ
ー、及びブラックトナーを付着させ、マゼンタ色、シア
ン色、イエロー色、及びブラック色の現像を行う。この
ようにして形成されたマゼンタ色、シアン色、イエロー
色、及びブラック色のトナー像は、一旦、中間転写体５
の表面上に転写される。

【００４７】次に、転写後の感光ドラム３Ｍ、３Ｃ、３
Ｙ、３Ｂｋ上に残ったトナーは、クリーニングローラ７
０Ｍ、７０Ｃ、７０Ｙ、７０Ｂｋによって除去される。

【００４８】各色のトナー像は、中間転写体５の移動速
度及び各感光ドラム３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｂｋの位置に
合わせて、若干の時間差を持って形成されるように構成
されており、それぞれの色のトナー像が中間転写体５上
で重ね合わされるように転写される。

【００４９】以上のようにして中間転写体５上に形成さ
れた４色のトナー像は、給紙ユニット９から供給される
用紙Ｐ上に、ローラ６３と中間転写体５との圧接位置に
おいて転写される。そして、このトナー像は、定着ユニ
ット８において用紙Ｐ上に定着され、排紙トレイ１０上
に排出される。以上のようにして、４色カラー画像が形
成されることになる。

【００５０】以上のように、本実施形態のカラー画像形
成装置は、各色ごとの可視像ユニット４が、中間転写体
５の移動方向に沿って配設された、所謂タンデム方式を
採用しているので、単色の画像形成の場合と同程度に高
速にカラー画像を形成することができる。

【００５１】なお、本実施形態では、中間転写体５とし
てベルト状のものを用いているので、感光ドラムに対向
する面を長く取ることができ、上述のように、複数の現
像器を縦方向に並設することができる。なお、この並設
方向は横方向であっても良い。

【００５２】しかしながら、中間転写体を用いた場合に
は、感光ドラムから中間転写体への転写工程と、中間転
写体から用紙への転写工程との２回の転写工程を行わな
ければならず、トナー像の転写性が良好ではない場合に
は、最終的な用紙上での画像において著しい画質劣化が
生じる場合がある。

【００５３】そこで、本実施形態では、現像ローラ上の
トナーを２層以内にすることにより、トナーの帯電を均
一化して良好な転写性をもたせることにより、中間転写
体を用いた場合でも、転写工程における著しい画質劣化
の発生を防止するように構成した。

【００５４】現像ローラ上のトナーを２層以内にする
と、トナーは、現像ローラと層厚規制ブレードのどちら
かに摺擦されるので、良好な帯電を行うことができる。
特に、本実施形態のように、構成の簡単な非磁性１成分
現像剤を用いる方式では、層厚規制ブレードと現像ロー
ラとの摺擦でトナーが帯電されるため、本発明の構成が
有効である。

【００５５】現像ローラ上のトナーを２層以内にする方
法としては、例えば、層厚規制ブレードと現像ローラに
互いに摩擦係数の異なるものを用いたり、あるいは現像
ローラの表面粗さをトナーの平均粒径よりも小さくする
等の方法が挙げられる。本実施形態においては、上述し
た材質の層厚規制ブレードや現像ローラを用いて、現像
ローラの表面粗さを３〜５μｍとし、トナーの平均粒径
を９μｍとして、現像ローラ上のトナーを２層以内とし
ている。

【００５６】なお、本実施形態においては、メンディン
グテープ等で現像ローラ上のトナーを剥ぎ取る時、２回
以内で全てのトナーを剥ぎ取れた時に、その時のトナー
は２層以内であると定義している。メンディングテープ
には、例えば、住友スリーエム株式会社のスコッチＮ
ｏ．８１０などの粘着層の厚くないものを使用する。

【００５７】また、以上のように現像ローラ上のトナー
を２層以内にすることにより、トナーの帯電が均一化さ
れると、帯電不良のトナーが著しく低減されることにな
り、中間転写体にかぶりトナーが移行することがない。
その結果、本実施形態のように所謂クリーナレス現像を
採用した場合でも、かぶりトナーが中間転写体を介して
次の色の感光ドラムに移行して現像器に回収されること
がなく、混色の発生を確実に低減することができる。

【００５８】また、本実施形態においては、上述したよ
うに、重合法によりトナーを作成するので、粉砕法で作
成したトナーよりも、荷電制御剤の分散を均一にするこ
とができる。その結果、トナーの帯電の均一化がより一
層確実に行われることになる。

【００５９】また、重合トナーは、流動性に優れている
いるため、本実施形態のように中間転写体を用いて２回
の転写工程を行う場合でも、画質の劣化が少ないという
利点もある。

【００６０】更に、重合トナーを用いることにより、転
写残トナーを少なくすることができるので、クリーナレ
ス現像方式を用いた場合でも、確実に転写残トナーの除
去を行うことができる。

【００６１】更に、層厚規制ブレードに、帯電性の良い
シリコーンゴムを主成分としたゴム部材を用いることに
より、トナーの帯電をより均一にすることが可能とな
る。特に、導電性シリコーンゴムを用いると、トナーの
帯電に関し、より好ましい結果が得られる。

【００６２】また、本実施形態における荷電制御剤は、
４級アンモニウム塩を側鎖に有する荷電制御樹脂、また
は、これに４級アンモニウム塩を加えたものであるか
ら、樹脂への分散性が良く、トナーの帯電を良好に均一
化することができる。更に、無色であり、カラートナー
に好適に使用することができる。

【００６３】また、本実施形態においては、現像ローラ
と感光ドラムの周速比が１．４倍以上に設定されている
ので、現像ローラ上のトナー層が２層以内と薄い場合で
も、現像ローラが感光ドラムに対して速く回転している
ので、トナー供給量が多く、画像濃度を高くすることが
できる。

【００６４】また、周速比が大きいと、現像ローラによ
るトナーの回収を良好に行うことができ、クリーナレス
現像方式を採用した場合でも、良好に転写残トナーを回
収することができる。その結果、混色を確実に防止する
ことができる。

【００６５】更に、本実施形態においては、感光ドラム
と中間転写体との間に、速度差を設けている。このよう
に構成した結果、トナーの付着力がある程度大きい場合
でも、トナーが電界の力に反して移動することがなく、
混色を確実に防止することができる。

【００６６】（第２の実施形態）次に、本発明の第２の
実施形態を図２に基づいて説明する。なお、第１の実施
形態との共通箇所には同一符号を付して説明を省略す
る。

【００６７】本実施形態は、図２に示すように、中間転
写体５の感光ドラム３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｂｋに対向す
る表面の移動方向が鉛直方向上方向から下方向に向かっ
ているところが第１の実施形態と異なる。

【００６８】中間転写体５をこのように構成した場合に
は、図２に示すように、給紙ユニット９及び転写用のロ
ーラ６３の位置は、中間転写体５よりも下方に位置する
ことになる。

【００６９】更に、各感光ドラム３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３
Ｂｋの回転方向が、図２に示すように、反時計回りとな
るため、それに合わせて、クリーニングローラ７０Ｍ、
７０Ｃ、７０Ｙ、７０Ｂｋ、及び帯電器７１Ｍ、７１
Ｃ、７１Ｙ、７１Ｂｋ、並びに露光手段７２Ｍ、７２
Ｃ、７２Ｙ、７２Ｂｋの位置も感光ドラム３Ｍ、３Ｃ、
３Ｙ、３Ｂｋに対して下方に設定される。

【００７０】更に、層厚規制ブレード５４Ｍ、５４Ｃ、
５４Ｙ、５４Ｂｋの位置も、現像ローラ５２Ｍ、５２
Ｃ、５２Ｙ、５２Ｂｋに対して下方に設定される。

【００７１】このような構成によれば、給紙ユニット１
をレーザビームプリンタ１の外部に突出させて設ける必
要がないので、レーザビームプリンタ１の小型化を図る
ことができる。

【００７２】しかも、本実施形態においても、現像ロー
ラ５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｙ、５２Ｂｋ上のトナーは２層
以内に設定されているため、中間転写体５を用いた場合
でも、転写による画質劣化を確実に防止することができ
る。

【００７３】なお、本発明は、コピー機等の画像形成装
置にも、また、懸濁重合トナー以外の非磁性１成分現像
剤を用いた画像形成装置、例えば、乳化重合等によって
得られた他の重合トナーを用いた画像形成装置にも、同
様に適用することができる。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
カラー画像形成装置によれば、表面が移動するように設
けられた中間転写体と、前記表面の移動方向に沿って並
設された複数の静電潜像担持体と、前記複数の静電潜像
担持体のそれぞれに対向するように配設されそれぞれ異
なる色の現像剤を担持する複数の現像剤担持体とを備え
た所謂タンデム方式のカラー画像形成装置において、前
記現像剤担持体上の現像剤の層厚は２層以内となるよう
に設定したので、当該現像剤は、現像剤担持体の表面あ
るいは前記層厚規制部材の表面の少なくともいずれか一
方と摺擦することになり、現像剤担持体上の現像剤の摩
擦帯電による帯電量の分布を均一にすることができる。
その結果、転写性の良好な現像剤を用いて現像が行われ
ることになり、中間転写体を用いた場合でも、良好な転
写性の現像剤により、転写による画質劣化を確実に防止
することができる。

【００７５】請求項２記載のカラー画像形成装置によれ
ば、前記複数の静電潜像担持体のそれぞれに形成した現
像剤像を前記中間転写体に転写した後に、各静電潜像担
持体上に残留した現像剤を前記複数の現像剤担持体のそ
れぞれによって回収するので、廃現像剤回収容器を設け
る必要がなく、構成を簡易化することができる。また、
各静電潜像担持体上に残留した現像剤を各現像剤担持体
で回収する場合においては、１色目の静電潜像担持体上
の下地部に未帯電の現像剤や逆極性の現像剤が存在する
と、これらの未帯電の現像剤や逆極性の現像剤の一部が
前記中間転写体に移行してしまい、更に前記中間転写体
から２色目の静電潜像担持体に移行して、２色目の現像
剤担持体に回収されてしまう。このようにして１色目の
現像剤が２色目の現像剤に混ざり、混色によって発色が
悪くなるという問題が発生する。しかしながら、本発明
においては、現像剤担持体上の現像剤の層厚は２層以上
となるように設定されているので、当該現像剤は現像剤
担持体の表面あるいは前記層厚規制部材の表面の少なく
ともいずれか一方と摺擦することになるので、現像剤担
持体上の現像剤には未帯電の現像剤や逆極性の現像剤が
殆ど生じない。従って、上述したような混色を低減する
ことができる。

【００７６】請求項３記載のカラー画像形成装置によれ
ば、前記現像剤は、懸濁重合法により作成された重合ト
ナーなので、粉砕法で作成したトナーに比べて、荷電制
御剤の分散を均一にすることができる。その結果、トナ
ーの帯電は確実に均一化され、上述のように中間転写体
を用いる場合でも、転写による画質劣化をより一層確実
に防止することができる。

【００７７】請求項４記載のカラー画像形成装置によれ
ば、層厚規制部材は、シリコーンゴムを主成分とする部
材により形成された箇所が、現像剤担持体上に担持され
た現像剤と摺擦するので、帯電性の良いシリコーンゴム
により現像剤の摩擦帯電が行われ、現像剤の帯電がより
一層確実に均一化され、上述のように中間転写体を用い
る場合でも、転写による画質劣化をより一層確実に防止
することができる。

【００７８】請求項５記載のカラー画像形成装置によれ
ば、前記現像剤には、荷電制御剤が含まれており、該荷
電制御剤は、４級アンモニウム塩を側鎖に有する荷電制
御樹脂、または、４級アンモニウム塩を加えたものなの
で、樹脂への分散性が良く、より一層確実に現像剤の帯
電の均一化を図ることができる。また、このような荷電
制御剤は無色であるため、カラートナーに好適に用いる
ことができる。

【００７９】請求項６記載のカラー画像形成装置によれ
ば、前記複数の現像剤担持体のそれぞれと前記複数の静
電潜像担持体のそれぞれとの周速比は１．４倍以上に設
定されているので、現像剤担持体上の現像剤が２層以内
と薄い場合でも、高い画像濃度を得ることができる。

【００８０】請求項７記載のカラー画像形成装置によれ
ば、前記複数の静電潜像担持体のそれぞれと前記中間転
写体との間には所定の速度差が設けられているので、静
電潜像担持体上の現像剤の付着力がある程度大きい場合
でも、電界の力に反して現像剤が静電潜像担持体から中
間転写体に移動することがなく、混色を確実に防止する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態におけるレーザビーム
プリンタの概略側断面図である。

【図２】本発明の第２の実施形態におけるレーザビーム
プリンタの概略側断面図である。

【符号の説明】

１…レーザビームプリンタ３Ｍ、３Ｃ、３Ｙ、３Ｂｋ…感光ドラム５…中間転写体５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｙ、５２Ｂｋ…現像ローラ５４Ｍ、５４Ｃ、５４Ｙ、５４Ｂｋ…層厚規制ブレード７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｙ、７１Ｂｋ…帯電器７２Ｍ、７２Ｃ、７２Ｙ、７２Ｂｋ…露光手段

───────────────────────────────────────────────────── 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 15/08 ５０１Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０４Ｂ５０４ 9/08 ３５１３８４５０７ 15/08 ５０７Ｂ５０７Ｌ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面が移動するように設けられた中間転
写体と、前記表面の移動方向に沿って並設された複数の静電潜像
担持体と、前記複数の静電潜像担持体のそれぞれに対向するように
配設されそれぞれ異なる色の現像剤を担持する複数の現
像剤担持体と、前記複数の現像剤担持体のそれぞれに接触するように配
設された複数の層厚規制部材と、前記複数の静電潜像担持体のそれぞれに対向するように
配設された複数の帯電手段と、前記複数の静電潜像担持体のそれぞれの被帯電領域を露
光する複数の露光手段と、を備え、前記現像剤担持体上の現像剤の層厚は２層以内となるよ
うに設定されている、ことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】前記複数の静電潜像担持体のそれぞれに
形成した現像剤像を前記中間転写体に転写した後に、各
静電潜像担持体上に残留した現像剤を、各静電潜像担持
体の移動と共に帯電及び露光を経て前記複数の現像剤担
持体のそれぞれによって回収する画像形成装置であるこ
とを特徴とする請求項１記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】前記現像剤は、懸濁重合法により作成さ
れた重合トナーであることを特徴とする請求項１または
２のカラー画像形成装置。
【請求項４】前記複数の現像剤担持体のそれぞれに
は、複数の層厚規制部材がそれぞれ接触するように配設
されており、該層厚規制部材は、少なくとも前記現像剤
と摺擦する箇所がシリコーンゴムを主成分とする部材に
より形成されていることを特徴とする請求項１ないし３
のいずれか１記載のカラー画像形成装置。
【請求項５】前記現像剤には、荷電制御剤が含まれて
おり、該荷電制御剤は、４級アンモニウム塩を側鎖に有
する荷電制御樹脂、または、４級アンモニウム塩を加え
たものであることを特徴とする請求項１ないし４のいず
れか１記載のカラー画像形成装置。
【請求項６】前記複数の現像剤担持体のそれぞれと前
記複数の静電潜像担持体のそれぞれとの周速比は１．４
倍以上に設定されていることを特徴とする請求項１ない
し５のいずれか１記載のカラー画像形成装置。
【請求項７】前記複数の静電潜像担持体のそれぞれと
前記中間転写体との間には所定の速度差が設けられてい
ることを特徴とする請求項２ないし６のいずれか１記載
のカラー画像形成装置。