JP2002236392A

JP2002236392A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2002236392A
Application number: JP2001033489A
Authority: JP
Inventors: Kunio Shigeta; 邦男重田; Yotaro Sato; 洋太郎佐藤; Seiko Itagaki; 板垣　　整子; Satoru Haneda; 哲羽根田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2001-02-09
Filing date: 2001-02-09
Publication date: 2002-08-23

Abstract

(57)【要約】【課題】像形成体に形成されたカラートナー像の画質
が良く転写材あるいは中間転写体に対し効率良く転写さ
れ、その下層の透明トナー層の残留トナーが効率良くク
リーニング出来るようにする。【解決手段】感光体ドラム１０の周面に透明トナーＴ
の現像器１３Ｔ、次いでＹ、Ｍ、ＣおよびＫの各現像器
１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃおよび１３Ｋをドラムの回転方
向上流側より順に配設し、透明トナーＴに非球形のトナ
ーを採用することによってクリーニングを容易なものと
し、各カラートナーＹ、Ｍ、ＣおよびＫに球形のトナー
を使用することによって転写性が良く高画質の画像が得
られるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式によ
って形成されたカラートナー像を転写材上に転写・定着
を行う画像形成装置に係わり、特にカラートナーと共に
透明トナーを用いる画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー画像を形成する画像形成装置にお
いては、像形成体上にカラー画像を形成し、形成したカ
ラー画像を転写材上に転写を行い、或いは像形成体上の
カラー画像を一旦中間転写体上に転写した後、転写材上
に再転写を行い、転写材上のカラートナー像を定着手段
によって定着することが行われている。トナー像は転写
バイアスが印加された条件下において転写が行われる
が、１００％の転写効率をもって転写を行うことは不可
能で、いくらかのトナーは転写されないまま、例えば像
形成体上に残留する。像形成体上に形成された画像に較
べて、転写材上の画像はトナーの付着状態が変化してい
て画質の低下は避けられない。特にイエロー（Ｙ）、マ
ゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒色（Ｋ）の４色のトナ
ー像を転写材上に重ね合わすカラー画像においては、転
写工程を経ることによって色相にズレが生じ、画質を著
しく低下させる。

【０００３】転写工程において、カラートナー像の転写
効率を１００％に近付ける手段として、無色透明トナー
をカラートナーと共に用いることが提案されている。特
開平１−１３４４８５号明細書には、像形成体上に形成
された静電潜像を初め透明トナーで現像し、続いてカラ
ートナーで現像したのち、転写材に転写することによっ
て、転写工程でのカラートナーの転写残りを減らし、最
高濃度の高い階調再現性に優れた画像が得られることが
記載されている。また、特開平５−２８１８６３号明細
書には、第１段階で透明材料を中間転写体上に付着さ
せ、次にカラートナー像を中間転写体に転写し、カラー
トナー像を透明材料の上に重ね、最終段階で中間転写体
から転写材へカラートナー像の転写を行うことによっ
て、カラートナー像が転写材上に完全に転写されて、色
の忠実性が保持され、光沢のある画像が得られることが
記載されている。また、特開平８−１０６１９５号明細
書には、像形成体上にＹ、Ｍ、Ｃのトナー像を重ねて形
成し、一括して転写材上に転写を行う画像形成装置で、
最初に現像動作を行う現像器内に透明トナーを内蔵し画
像形成を行うことにより、色再現性に優れたカラー画像
が得られることが記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、透明トナー
を用いることによって、カラートナー像の転写性を高
め、色再現性を高めたカラー画像を得るようにすると共
に、下記の問題点を解決した画像形成装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】透明トナーを用いて転写性の向上をは
かるときは、カラートナーについては高い転写性が得ら
れるが、転写残となるトナーの大部分は透明トナーとな
る。良好なカラー画像を得るためには、小粒径の球形を
したカラートナーが好ましく用いられる。転写残トナー
はクリーニングブレードを用いたクリーニング手段によ
ってクリーニングされるが、小粒径の球形トナーはクリ
ーニングブレードの下をくぐり抜け易く、クリーニング
性能は良くない。従来の透明トナーはカラートナーの色
材を含まない形で用いられていることから、本発明にお
いてはクリーニング性に優れた透明トナーを用いた画像
形成装置を提供することを第１の目的とする。

【０００６】画像形成装置は、カラートナーを内蔵
した現像器の他に、透明トナーを内蔵した現像器を用い
るので、画像形成装置は大型化するのは避けられない。
透明トナーは形成される画像の画質にはあまり関与しな
いことから、本発明は透明トナーを内蔵した現像器の小
型化をはかった画像形成装置を提供することを第２の目
的とする。

【０００７】高画質のカラー画像を得るために、カ
ラー画像の像形成体上に形成される潜像は高解像度で、
多値化処理を行った像露光によって行われている。しか
し、透明トナー像は形成される画像の画質にはあまり関
与しないことから、本発明は透明トナー像の潜像が像形
成体上に画質よりも安定性を重視して形成されるように
した画像形成装置を提供することを第３の目的とする。

【０００８】カラー画像形成装置においては、画質
維持の観点からカラートナーのリサイクルは行われてい
ない。しかし、透明トナー像はあまり画質に関係しない
ことと、転写残トナーとして回収される量が多いことか
ら、本発明は透明トナーについて回収、再使用を行うよ
うにした画像形成装置を提供することを第４の目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的は、像形
成体上に透明トナー像を形成し、該透明トナー像の上に
カラートナー像を重ね合わせて形成した後、前記像形成
体上の透明トナー像およびカラートナー像を転写材上に
転写、或いは中間転写体上に転写した後転写材上に再転
写してカラー画像を形成する画像形成装置において、前
記透明トナー像は非球形のトナーからなり、前記カラー
トナー像は実質的に球形のトナーからなることを特徴と
する画像形成装置（請求項１の発明）および、中間転写
体上に透明トナー像を形成し、該透明トナー像の上に像
形成体上に形成したカラートナー像を順次転写した後、
前記中間転写体上の透明トナー像およびカラートナー像
を一括して転写材上に転写してカラー画像を形成する画
像形成装置において、前記中間転写体上に形成する透明
トナー像は非球形のトナーからなり、前記像形成体上に
形成するカラートナー像は実質的に球形のトナーからな
ることを特徴とする画像形成装置（請求項６の発明）に
よって達成される。

【００１０】上記第２の目的は、像形成体上に透明トナ
ー像を形成し、該透明トナー像の上にカラートナー像を
重ね合わせて形成した後、前記像形成体上の透明トナー
像およびカラートナー像を転写材上に転写、或いは中間
転写体上に転写した後転写材上に再転写してカラー画像
を形成する画像形成装置において、前記像形成体上に透
明トナー像を形成するときの現像手段として接触または
非接触の非磁性１成分現像器を用い、前記透明トナー像
の上にカラートナー像を形成するときの現像手段として
非接触の２成分現像器を用いることを特徴とする画像形
成装置（請求項１０の発明）および、中間転写体上に透
明トナー像を形成し、該透明トナー像の上に像形成体上
に形成したカラートナー像を順次転写した後、前記中間
転写体上の透明トナー像およびカラートナー像を一括し
て転写材上に転写してカラー画像を形成する画像形成装
置において、前記中間転写体上に透明トナー像を形成す
るときの現像手段として接触または非接触の非磁性１成
分現像器を用い、前記像形成体上にカラートナー像を形
成するときの現像手段として非接触の２成分現像器を用
いることを特徴とする画像形成装置（請求項１４の発
明）によって達成される。

【００１１】上記第３の目的は、像形成体上に透明トナ
ー像を形成し、該透明トナー像の上にカラートナー像を
重ね合わせて形成した後、前記像形成体上の透明トナー
像およびカラートナー像を転写材上に転写、或いは中間
転写体上に転写した後転写材上に再転写してカラー画像
を形成する画像形成装置において、前記像形成体上に透
明トナー像を形成するときの潜像形成手段による画像書
込の解像度を、前記透明トナー像の上にカラートナー像
を重ね合わせて形成するときの潜像形成手段による画像
書込の解像度よりも低くすることを特徴とする画像形成
装置（請求項１７の発明）および、中間転写体上に透明
トナー像を形成し、該透明トナー像の上に像形成体上に
形成したカラートナー像を順次転写した後、前記中間転
写体上の透明トナー像およびカラートナー像を一括して
転写材上に転写してカラー画像を形成する画像形成装置
において、前記中間転写体上に透明トナー像を形成する
手段は、像担持体と、該像担持体上に透明トナー像を形
成する手段と、前記像担持体上の透明トナー像を前記中
間転写体上に転写する手段とを有し、前記像担持体上に
透明トナー像を形成するときの潜像形成手段による画像
書込の解像度を、前記像形成体上にカラートナー像を形
成するときの潜像形成手段による画像書込の解像度より
も低くすることを特徴とする画像形成装置（請求項２１
の発明）および、像形成体上に透明トナー像を形成し、
該透明トナー像の上にカラートナー像を重ね合わせて形
成した後、前記像形成体上の透明トナー像およびカラー
トナー像を転写材上に転写、或いは中間転写体上に転写
した後転写材上に再転写してカラー画像を形成する画像
形成装置において、前記像形成体上に透明トナー像を形
成するときの潜像形成手段による画像書込を２値で行
い、前記透明トナー像の上にカラートナー像を重ね合わ
せて形成するときの潜像形成手段による画像書込を多値
で行うことを特徴とする画像形成装置（請求項２４の発
明）および、中間転写体上に透明トナー像を形成し、該
透明トナー像の上に像形成体上に形成したカラートナー
像を順次転写した後、前記中間転写体上の透明トナー像
およびカラートナー像を一括して転写材上に転写してカ
ラー画像を形成する画像形成装置において、前記中間転
写体上に透明トナー像を形成する手段は、像担持体と、
該像担持体上に透明トナー像を形成する手段と、前記像
担持体上の透明トナー像を前記中間転写体上に転写する
手段とを有し、前記像担持体上に透明トナー像を形成す
るときの潜像形成手段による画像書込を２値で行い、前
記像形成体上にカラートナー像を形成するときの潜像形
成手段による画像書込を多値で行うことを特徴とする画
像形成装置（請求項２８の発明）によって達成される。

【００１２】上記第４の目的は、像形成体上に透明トナ
ー像を形成し、該透明トナー像の上にカラートナー像を
重ね合わせて形成した後、前記像形成体上の透明トナー
像およびカラートナー像を転写材上に転写、或いは中間
転写体上に転写した後転写材上に再転写してカラー画像
を形成する画像形成装置において、前記透明トナーをリ
サイクルして再使用することを特徴とする画像形成装置
（請求項３１の発明）によって達成される。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の説明に先立って、カラー
トナー像の下側に透明トナー層を設けて、転写時にカラ
ートナー像の転写効率を高め、画質特に色味を向上させ
るようにした画像形成装置の実施例について説明する。

【００１４】画像形成装置には何れも画像処理部が設け
られていて、例えば画像読み取り部のカラーＣＣＤによ
って読み取られた画像データは、図１に示す画像処理シ
ステムのブロック図によって画像処理が行われる。即ち
カラーＣＣＤによって得られたｒ，ｇ，ｂの増幅したア
ナログ信号（Ｓ１）はＡ／Ｄ変換（Ｓ２）によって１画
素毎に８〜１０ビットのデジタル信号に変換される。つ
いでシェーディング補正（Ｓ３）によって配光特性の均
一化処理がなされ、出力される輝度信号は濃度変換（Ｓ
４）で補色変換されて、２５６レベルの濃度情報に変換
され、続いてマスキング、ＵＣＲ、色補正等の色処理
（Ｓ５）が行われる。マスキングとしては一般に線形マ
スキング、或いは高度の色補正を行う際には非線形マス
キングやルックアップテーブルを用いたマスキングが用
いられる。またＵＣＲでは３色成分からグレー成分を取
り除き黒（Ｋ）に置き換える操作を行い、シャドー部や
文字部の再現性が向上する処理が行われる。続いて得ら
れた画像データは各トナーに対してのγ補正（Ｓ６）を
行い、多値化処理（Ｓ８）が行われたのち、露光光学系
１２に出力（Ｓ９）されて、感光体ドラム１０上に潜像
を形成する。

【００１５】本発明の画像処理部においては、上記のカ
ラートナー像を形成する各カラーに対応した画像処理と
共に、カラートナー像の下側に透明（Ｔ）トナー像を形
成するためのＴ露光範囲設定（Ｓ７）の回路が設けられ
ていて、透明トナー像上にカラートナー像を重ねて形成
するＴ露光が行われる。

【００１６】次に説明する実施例１の画像形成装置の画
像処理部ではＴ露光範囲設定（Ｓ７）回路でＹ，Ｍ，
Ｃ，Ｋのカラートナーのうち少なくとも１つのカラート
ナー像の形成される位置の検知を画面全域について行
い、検知されたカラー像露光位置をエリアとして集計す
ることによって、カラートナー像の形成範囲を知ること
ができる。

【００１７】検知されたカラートナー像の形成範囲には
Ｔトナー像が形成されるが、カラートナー像の下側に形
成されるＴトナー像は一様の付着量Ｈ₀となるよう露光
光学系１２Ｔが一定の露光強度をもって露光を行い、潜
像を形成する。

【００１８】また図３に示す実施例２の画像形成装置の
画像処理部では同じ像形成体のカラートナー像の形成範
囲がそのままＴ露光範囲として用いられる。従ってこの
場合には露光手段を共通として形成された像形成体上の
潜像に対して先ずＴトナーによる現像を行い、続いてカ
ラートナーによる現像を行う構成とすることも可能であ
る。

【００１９】図２に示すのは第１の実施例を示す画像形
成装置で、単一の像形成体である透明基体上に感光層を
設けた感光体ドラム１０（１）の周縁部にＴおよびＹ、
Ｍ、Ｃ、Ｋの各トナー像のトナーを内蔵した現像器１３
（１）が帯電器１１（１）、露光光学系１２（１）と共
にドラムの回転方向の上流側より順次配置され、感光体
ドラム１０（１）の矢示方向の回転に伴いＴトナー像の
上にカラーの各トナー像の重ね合わせにより単独の感光
体ドラム１０（１）上にカラートナー像が形成されるよ
うになっている。このカラートナー像は給紙カセット１
６よりタイミングローラＲを介して給紙される記録紙Ｐ
に対し転写ローラ１５（１）により転写され、カラート
ナー像上にＴトナー像を保持した記録紙Ｐは定着装置１
７（１）を通過することにより記録紙Ｐ上に固着されて
トレイ２０に排出され、一方転写を終えた感光体ドラム
１０（１）はクリーニング装置１９（１）において残留
トナーを除去し清掃される。

【００２０】また図３ないし図６は何れも複数の像形成
手段を並列配置したタンデム形式の画像形成装置の各画
像形成部を示したものである。

【００２１】図３は第２の実施例の画像形成装置で、
Ｙ、Ｍ、ＣおよびＫの各画像形成ユニットから構成さ
れ、各画像形成ユニットにはＴトナーを内蔵した現像器
１３（２）Ｔと各色毎の現像器１３（２）Ｙ、（Ｍ、
Ｃ、Ｋ）が設けられていて、感光体ドラム１０（２）上
に透明トナー像とその上層にそれぞれのカラーのトナー
像が形成されて、これ等の各カラーのトナー像が搬送ベ
ルト１４（２）を介して給紙される記録紙Ｐ上に順次重
ね合わせて転写されてカラートナー像として形成され
る。

【００２２】図４は第３の実施例の画像形成装置であっ
て、第２の実施例同様の各画像形成ユニットから成る
が、各感光体ドラム１０（３）の周縁部には同系色であ
る濃と淡の各カラートナーを収容する現像器１３（３）
と１３（３）Ｌが配設されていて、各カラートナー像は
それぞれ濃・淡２種類のトナーの現像によって形成され
る。同系色の濃、淡の各トナーによって画像形成を行う
際には図７に示す例のように画像データを濃トナー用と
淡トナー用とに分割して出力し、それぞれの画像データ
に基づいて濃と淡の像露光が行われる。

【００２３】さらに図５および図６は第４および第５の
各実施例の画像形成装置であって、Ｔトナー像を形成す
るＴおよびＴトナー像上に各カラートナー像を形成する
Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各画像形成ユニットから成り、各感光
体ドラム１０（４）あるいは１０（５）の周面にＴトナ
ー像を下層として形成された各トナー像は１次転写器１
５（４）あるいは１５（５）により中間転写体である転
写ベルト１４ａ上にＴ続いてＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に重ね
合わせて転写されカラートナー像として形成される。

【００２４】次いで転写ベルト１４ａ上のカラートナー
像は２次転写器１５ａ（４）あるいは１５ａ（５）によ
り搬送ベルト１４（４）あるいは１４（５）を介して給
紙される記録紙Ｐ上に再転写されるが、第５の実施例の
画像形成部においては、各カラートナー像はそれぞれ同
系色の濃・淡２種類のトナーの現像によって形成される
構成となっている。

【００２５】以下説明する実施の形態は、図２〜図６の
画像形成装置の何れかに適用される。

【００２６】（実施の形態１）請求項１に係わる発明の
実施例を図２ないし図６に示す各画像形成部および図８
によって説明する。

【００２７】本実施例のカラー画像形成装置では透明ト
ナー形成プロセスを、カラートナー像形成プロセスと同
様に帯電→露光→現像として透明トナー像を特定領域
（カラートナー像を形成する領域を含む特定領域）に形
成したが、透明トナー形成プロセスを（帯電なし）→全
面露光→現像として透明トナー像を全面に形成しても構
わない。画質を特に重視する場合は、特定領域にのみ付
着させたり、領域によって付着量を変えたりすることが
できる前者を採用し、装置サイズやコストを優先させた
い場合は後者を採用する。

【００２８】また、中間転写体上に透明トナー像形成す
る場合は、像形成体（像担持体）上に透明トナー像を形
成して中間転写体上に転写する方法（間接付着）、中間
転写体上に直接透明トナー像を形成する方法（直接付
着）のどちらでもよい。画質重視の場合は、特定領域に
のみ付着させたり、領域によって付着量を変えたりする
ことができる前者を採用し、装置サイズやコストを優先
させたい場合は後者を採用する。

【００２９】前記の各画像形成部においては、感光体ド
ラム１０あるいは転写ベルト１４ａの上に透明トナー像
とカラートナー像がこの順に積層してカラー画像が形成
されるが、透明トナー像を下層に形成することによりカ
ラー画像の転写効率が向上し高画質化が図られている。

【００３０】本発明においては、カラーの各トナーは、
帯電量が均一で高画質のトナー像の形成が可能でありま
た転写性も良好であることから、球形トナーを使用す
る。一方透明トナーは画質に無関係であり、像形成体上
のトナー像（透明トナー像およびカラートナー像）を転
写した後に像形成体上に残留して転写残トナーとなるた
めクリーニング性を優先して非球形トナーを使用する。

【００３１】非球形トナーは形状、粒径が不均一である
ので高画質の画像は望めないが、感光体上に残留した転
写残トナーについてはブレードによる剥離性が良いので
クリーニング効果を高めることが出来る。

【００３２】ここで、本発明に使用するトナーの製造法
について説明する。本発明に関わる透明トナーおよびカ
ラートナーは、粉砕法、重合法等の従来公知のトナー製
造法により製造することができるが、特に乳化重合会合
法により製造することが好ましい。

【００３３】以下、乳化会合重合法によるトナーの製造
プロセスの一例を示す。まず水中に、界面活性剤と重合
開始剤、およびスチレンモノマー、アクリルモノマー等
の重合性単量体と必要に応じてジビニルベンゼン等の架
橋剤とを加え、乳化重合により樹脂エマルジョンを生成
させる。一方で界面活性剤を用いて着色剤や離型剤、荷
電制御剤等を水中に分散させる。なお透明トナーの場合
は着色剤は不要である。

【００３４】次に着色剤や離型剤、荷電制御剤等を分散
した液と樹脂エマルジョンを混合し、アルカリ金属塩や
アルカリ土類金属塩等を凝集剤として添加し、ｐＨ調整
により生成した粒子表面の反発力と電解質添加による凝
集力のバランスをとりながら緩慢凝集させ、粒径分布を
制御しながら会合を行うと同時に、加熱撹拌することで
微粒子間の融着と形状制御を行う。得られた粒子を濾
過、洗浄、乾燥して所望の粒径の球形或いは非球形のト
ナーを製造する。

【００３５】上記製法によって得られたトナー粒子の粒
径は、体積平均粒径で３〜９μｍが好ましい。トナー粒
子の体積平均粒径は、コールターカウンターＴＡII、コ
ールターマルチサイザー、ＳＬＡＤ１１００（島津製作
所製レーザー回折式粒径測定装置）等を用いて測定する
ことができ、コールターカウンターＴＡII及びコールタ
ーマルチサイザーを用いる場合にはアパーチャー径＝１
００μｍのアパーチャーを用いて２．０〜４０μｍの範
囲における粒径分布を用いて測定されたものを示す。

【００３６】トナー粒子中に含まれる微粉量は、３．０
μｍ以下の微粉量が個数分布で全体の２０個数％以下で
あることが好ましく、２．０μｍ以下の微粉量が１０個
数％以下であることがさらに好ましい。この微粉量は大
塚電子社製の電気泳動光散乱光度計ＥＬＳ−８００を用
いて測定することができる。

【００３７】トナーの形状係数は、５００個のトナー粒
子について、走査型電子顕微鏡により５００倍に拡大し
たトナー粒子の写真を撮影し、画像解析装置「ＳＣＡＮ
ＮＩＮＧＩＭＡＧＥＡＮＡＬＹＳＥＲ」（日本電子
社製）を使用して写真画像の解析を行って円形度を測定
し、その算術平均値を求めることにより算出することが
できる。また簡便な測定方法としては、「ＦＰＩＡ−１
０００」（東亜医用電子株式会社製）により測定するこ
とができる。

【００３８】図８は反応条件を変化させた時の粒子形状
のＳＥＭ写真と形状係数を示したもので、ここで形状係
数は次式で示される値が使用される。

【００３９】形状係数＝Ｌ／２π（Ａ／π）^1/2 Ｌ：粒子投影像の周囲長〔μｍ〕Ａ：粒子投影像の面積〔μｍ²〕ＳＥＭ写真と形状係数より判るように、反応条件を制御
することでトナー粒子は形状が真球状からラズベリー状
の非球形粒子まで自由に制御される。

【００４０】本実施例においては、トナー形状がカラー
トナーについては形状係数の平均値が１．１未満の球形
トナーとし、透明トナーについては形状係数の平均値が
１．１以上の非球形トナーを使用することによって、高
画質の画像が得られると共に、転写残トナーのクリーニ
ングも良好になされて、感光体ドラム周面はクリーンな
状態が維持されて、地カブリ等のない良質のカラー画像
が長期にわたって形成されることとなる。

【００４１】（実施の形態２）請求項１０に係わる発明
の実施例を図２ないし図６に示す各画像形成部および図
９によって説明する。

【００４２】本実施例のカラー画像形成装置では透明ト
ナー形成プロセスを、カラートナー像形成プロセスと同
様に帯電→露光→現像として透明トナー像を特定領域
（カラートナー像を形成する領域を含む特定領域）に形
成したが、透明トナー形成プロセスを（帯電なし）→全
面露光→現像として透明トナー像を全面に形成しても構
わない。画質を特に重視する場合は、特定領域にのみ付
着させたり、領域によって付着量を変えたりすることが
できる前者を採用し、装置サイズやコストを優先させた
い場合は後者を採用する。

【００４３】また、中間転写体上に透明トナー像を形成
する場合は、像形成体上に透明トナー像を形成して中間
転写体上に転写する方法（間接付着）、中間転写体上に
直接透明トナー像を形成する方法（直接付着）のどちら
でもよい。画質重視の場合は、特定領域にのみ付着させ
たり、領域によって付着量を変えたりすることができる
前者を採用し、装置サイズやコストを優先させたい場合
は後者を採用する。

【００４４】本発明においては、透明トナー像は画質に
関係しないので１成分現像剤を使用した非接触あるいは
接触現像の現像方式を採用する。

【００４５】１成分現像方式は、２成分現像方式と比べ
て現像剤の交換、トナー濃度制御および現像剤撹拌が不
要であるので透明トナーを収容する各現像器１３Ｔはコ
ンパクトで軽量化され、ひいては画像形成装置が低価格
で提供されることともなる。

【００４６】図９（ａ）は１成分非接触現像方式、一方
図９（ｂ）は１成分接触現像方式の各現像器１３Ｔの基
本的な構成を示したもので、共に非磁性の透明トナーＴ
が現像剤として使用される。

【００４７】図９（ａ）に示す現像器１３Ｔにおいて
は、透明トナーＴは撹拌部材１３１の回転により摩擦帯
電し、さらに交流バイアス電圧が印加された現像ローラ
１３０に圧接する弾性ブレード１３２により薄層とされ
て現像領域のギャップＧに搬送されてその一部が感光体
ドラム１０側に転移し、ギャップＧの通過後その残留分
が回収ブレード１３３により現像器１３Ｔ内に回収され
る。

【００４８】一方図９（ｂ）に示す現像器１３Ｔにおい
ては現像ローラ１３０として弾性体のローラが使用され
ていて、規制ブレード１３４によって薄層とされた現像
ローラ１３０周面の透明トナーＴは、感光体ドラム１０
周面と接触状態にあって、現像ローラ１３０に対するバ
イアス電圧の印加により画像部では感光体ドラム１０側
に転移して画像領域の現像が行われる。

【００４９】一方カラーの各トナー像は画質が重視され
ることから、トナーの帯電が均一で安定した現像性を確
保できるトナーとキャリアとから成る２成分現像剤を使
用する。また感光体ドラム１０上では透明トナー像の上
に重ね合わせた状態で現像が行われるので非接触の現像
方式とする。

【００５０】透明トナーの現像に１成分現像方式を採用
することにより、非接触、接触の如何を問わず現像器の
サイズは小型化し、構造や制御系が簡易化される。また
カラートナーの現像に非接触の２成分現像方式を採用す
ることにより、高画質のカラー画像を長期に亘って安定
して形成することができる。

【００５１】（実施の形態３）請求項１７に係わる発明
の実施例を図１０および図１１によって説明する。

【００５２】本実施例のカラー画像形成装置では透明ト
ナー形成プロセスを、カラートナー像形成プロセスと同
様に帯電→露光→現像として透明トナー像を特定領域
（カラートナー像を形成する領域を含む特定領域）に形
成する。

【００５３】また、中間転写体上に透明トナー像形成す
る場合も、同様のプロセスにより、像形成体上に透明ト
ナー像を形成して中間転写体上に転写する（間接付
着）。これにより透明トナーを特定領域にのみ付着させ
たり、領域によって付着量を変えたりすることができ
る。

【００５４】本発明においては、像形成体上或いは中間
転写体上に透明トナー像とカラートナー像とをこの順に
積層した後、転写材上に一括転写する実施例で説明した
カラー画像形成装置において、透明トナー像の潜像形成
における書込解像度を、カラートナー像の潜像形成にお
ける書込解像度よりも低くする。また透明トナー像の潜
像形成における書込を２値とし、カラートナー像の潜像
形成における書込を多値とする。

【００５５】透明トナー像を下層に形成することによ
り、カラートナーの転写性を向上させ、画質（特に色
味）を向上させることができる。この際、透明トナー像
の潜像形成（画像書込）は低解像度、２値書込で行い、
カラートナー像の潜像形成（画像書込）は高解像度、多
値書込で行う。透明トナーの潜像形成を低解像度、２値
書込で行うことにより像形成体上への透明トナー像形成
を安定させ、カラートナー像の転写補助の役割を確実に
行うことができる。透明トナー像は画質にはあまり関与
しないので、低解像度、２値書込であっても問題はな
い。一方カラートナー像の潜像形成は、画質を重視して
高解像度、多値書込で行う。

【００５６】即ち、カラー画像については既に説明した
ように読み取った画像データについて、その画像濃度が
例えば２５６の多段階の画像濃度の何れに該当するかの
多値化処理を行い、パルス幅変調あるいは強度変調方式
によって像露光を行い、多段階の潜像形成を行う。（図
１０）また書込解像度については、ＣＣＤによって読み
取られた１画素（図１１（ａ））を２×２の小画素（図
１１（ｂ））又は３×３の小画素（図１１（ｃ））等の
小画素に分割し、ディザ法や当該箇所の画素濃度と隣接
箇所の画素濃度などによって分割された小画素部分につ
いての画像濃度を決定する。決定した高解像度の小画素
濃度データに基づいて画像書込を行うことによって、解
像度の高いカラートナー像用の潜像形成が行われる。一
方、透明トナー像については、画素データに基づいた２
値書込を行う。（図１０）本発明においては、透明トナ
ーの潜像形成を低解像度、２値書込で行うことにより像
形成体上への透明トナー像形成を安定させ、カラートナ
ー像の転写補助の役割を確実に行うことができる。透明
トナー像は画質にはあまり関与しないので、低解像度、
２値書込でも問題はない。透明トナーの潜像形成を高解
像度、多値書込で行った場合は、孤立ドットや１ドット
ライン等が安定して現像されなくなり、その上に形成す
るカラートナー像を確実に転写するという機能が十分に
発揮できない。一方カラートナーの潜像形式を高解像
度、多値書込で行うことにより高画質のカラー画像を形
成することができる、カラートナーの潜像形成を低解像
度、２値で行った場合は、解像度や階調性の低い低画質
のカラー画像となってしまう。

【００５７】（実施の形態４）請求項３１に係わる発明
の実施例を図５、図６および図１２によって説明する。
なお、図１２（ａ）はリサイクル機能を有した透明トナ
ー像の画像形成ユニット図１２（ｂ）はその矢示方向の
側面図である。

【００５８】本発明のカラー画像形成装置にあっては、
透明トナー像を下層に形成しその上にカラートナー像を
重ね合わせて形成した後一括転写することにより、カラ
ートナーの転写性を向上させ、画質（特に色味）を向上
させることができる。本発明のカラー画像形成装置にお
いては画質維持の観点からカラートナーのリサイクルは
行わず、画質にあまり関与しない透明トナーについては
リサイクルを行う。即ち本画像形成装置では、トナー像
の一括転写の際、上層にあるカラートナー像は１００％
転写され、下層にある透明トナーが転写残となるため、
この透明トナーをリサイクルして再使用する。

【００５９】透明トナーをリサイクルして再使用するに
あたり、透明トナー像の上に形成するカラートナー像は
１色のみ、或いは同系色の濃淡トナーとする。また透明
トナー像の形成領域はその上に形成するカラートナー像
の形成領域と同じかわずかに広い領域とし、カラートナ
ー像のみを形成する領域はつくらない。このようにする
ことによって、像形成体上にカラートナーが残留しない
ようにするとともに、万一カラートナーがリサイクルさ
れる透明トナーに混ざったとしても、画像の色味等に影
響を及ぼすことはない。

【００６０】但し、中間転写体上に透明トナー像を形成
した後、この上に順次透明トナー像＋各カラートナー像
を転写する場合には、中間転写体上の転写残である透明
トナーはリサイクルしない。この透明トナー像上には複
数色のカラートナー像が転写されるので、転写材への一
括転写の際に何れかのカラートナーが万一混入してリサ
イクルされた場合、画像の色味等が影響を受け、画質が
悪くなってしまうからである。

【００６１】図１２は図５において示した画像形成部に
おける透明トナー像の画像形成ユニットを示したもの
で、感光体ドラム１０（４）上の潜像を現像器１３
（４）Ｔで現像することによって形成された透明トナー
像は、１次転写器１５（４）により転写ベルト１４ａ上
に転写され、転写後の残留透明トナーはクリーニング装
置１９（４）においてドラム面に圧接するブレード１９
Ａにより剥離してクリーニング装置１９（４）底部に回
収される。

【００６２】回収された透明トナーは、内蔵する搬送ス
クリュＳ１の回転によりクリーニング装置１９（４）の
背面側の端部に移送され、接続管１９０内を落下して透
明トナー像用の現像器１３（４）Ｔの背面側の端部に集
積される。

【００６３】現像器１３（４）に集積された透明トナー
は、内蔵する搬送スクリュＳ２の回転により背面側より
前面側に移送する間に現像器１３（４）Ｔ内の未使用の
透明トナーＴに均等に分布して混入され新たな透明トナ
ー像の形成用として再使用される。

【００６４】同様に例えば図５において示した画像形成
部におけるカラートナー像の画像形成ユニットにあって
も、感光体ドラム１０（４）上には透明トナー像を下層
とし、その上に形成された単色のカラートナー像は、１
次転写器１５（４）によって転写ベルト１４ａ上に転写
がなされる。転写残として感光体ドラム１０（４）上に
残留するトナーは透明トナーが殆どであって、僅かに単
色のカラートナーが混じることもある。従ってリサイク
ルによって現像器１３（４）Ｔには回収された透明トナ
ーが供給されることとなる。また、回収された透明トナ
ー中に僅かのカラートナーが混入していても、そのカラ
ートナーは透明トナーに続いて現像される単色のカラー
トナーであるので、リサイクルが長期に行われることが
あっても、形成されるカラー画像は殆ど同じ色相が維持
されることとなる。

【００６５】

【発明の効果】実施の形態１〜４で説明した本発明は、
第１の発明（請求項１〜９）により、カラー画像は高画
質の画像が効率良く転写され、また透明画像は残留トナ
ーが能率良くクリーニングされ、その結果良好なカラー
画像が長期にわたって形成され、第２の発明（請求項１
０〜１６）により、透明画像の現像器が小型、簡略化さ
れて装置本体は経済性において優れ、しかもコンパクト
化が可能となり、またカラー画像は高画質の画像が安定
して形成され、また第３の発明（請求項１７〜３０）に
より、透明画像は像形成体上に安定して形成され、また
カラー画像は解像度が高くしかも階調性に優れた高画質
が保証され、さらに第４の発明（請求項３１〜３４）に
より、転写残の透明トナーはリサイクルとして再使用が
可能となり、それ等の結果から性能が高く実用性に優れ
た画像形成装置が提供されることとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】画像処理のプロセスを示すブロック図。

【図２】実施例１の画像形成装置の断面構成図。

【図３】実施例２の画像形成装置の要部図。

【図４】実施例３の画像形成装置の要部図。

【図５】実施例４の画像形成装置の要部図。

【図６】実施例５の画像形成装置の要部図。

【図７】濃・淡の各トナーによる画像データの分割例を
示すグラフ。

【図８】形状係数が相違したトナー形状を示す説明図。

【図９】１成分非磁性トナーを使用する現像器の構成
例。

【図１０】露光出力と画像濃度の関係を示すグラフ。

【図１１】画素の分割例を示す説明図。

【図１２】トナーのリサイクル構造の画像形成ユニット
の構成例。

【符号の説明】

１０感光体ドラム１１帯電器１２露光光学系１２Ｌ露光光学系（淡トナー用）１３現像器１３Ｔ現像器（透明トナー用）１３Ｌ現像器（淡トナー用）１４搬送ベルト１４ａ転写ベルト１５１次転写器１５ａ２次転写器１６給紙カセット１７定着装置１９クリーニング装置２０トレイ１３０現像ローラ１９０接続管Ｐ記録紙Ｓ１，Ｓ２搬送スクリュ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者羽根田哲東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内Ｆターム(参考） 2H005 AA21 AA25 DA07 EA10 FA01 FA07 2H030 AB02 AD01 BB23 BB42

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像形成体上に透明トナー像を形成し、該
透明トナー像の上にカラートナー像を重ね合わせて形成
した後、前記像形成体上の透明トナー像およびカラート
ナー像を転写材上に転写、或いは中間転写体上に転写し
た後転写材上に再転写してカラー画像を形成する画像形
成装置において、前記透明トナー像は非球形のトナーからなり、前記カラ
ートナー像は実質的に球形のトナーからなることを特徴
とする画像形成装置。
【請求項２】前記非球形のトナーは下式で示される形
状係数の平均値が１．１以上であり、前記実質的に球形
のトナーは下式で示される形状係数の平均値が１．１未
満であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装
置。形状係数＝Ｌ／〔２π・｛（Ａ／π）^(1/2)｝〕式中、Ｌ：トナー粒子投影像の周囲長（μｍ）Ａ：トナー粒子投影像の面積（μｍ²）
【請求項３】前記画像形成装置は前記像形成体の周囲
に複数色のカラートナー像形成手段を有し、前記像形成体の１回転以内に前記像形成体上に透明トナ
ー像と複数色のカラートナー像とを形成した後、前記像
形成体上のトナー像を一括して前記転写材上に転写する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装
置。
【請求項４】前記画像形成装置は複数の像形成体を有
し、該複数の像形成体上にそれぞれ透明トナー像とカラート
ナー像とを形成した後、前記複数の像形成体上のトナー
像を順次前記転写材上または前記中間転写体上に転写す
ることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成
装置。
【請求項５】前記複数の像形成体上にそれぞれ形成す
るカラートナー像のうち少なくとも１色のカラートナー
像は同系色の濃色トナーと淡色トナーとからなることを
特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】中間転写体上に透明トナー像を形成し、
該透明トナー像の上に像形成体上に形成したカラートナ
ー像を順次転写した後、前記中間転写体上の透明トナー
像およびカラートナー像を一括して転写材上に転写して
カラー画像を形成する画像形成装置において、前記中間転写体上に形成する透明トナー像は非球形のト
ナーからなり、前記像形成体上に形成するカラートナー
像は実質的に球形のトナーからなることを特徴とする画
像形成装置。
【請求項７】前記非球形のトナーは下式で示される形
状係数の平均値が１．１以上であり、前記実質的に球形
のトナーは下式で示される形状係数の平均値が１．１未
満であることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装
置。形状係数＝Ｌ／〔２π・｛（Ａ／π）^(1/2)｝〕式中、Ｌ：トナー粒子投影像の周囲長（μｍ）Ａ：トナー粒子投影像の面積（μｍ²）
【請求項８】前記画像形成装置は複数の像形成体を有
し、該複数の像形成体上にそれぞれ透明トナー像を形成し、
該透明トナー像の上にカラートナー像を形成した後、前
記複数の像形成体上のトナー像を順次前記中間転写体上
に形成した透明トナー像の上に転写することを特徴とす
る請求項６または７に記載の画像形成装置。
【請求項９】前記複数の像形成体上にそれぞれ形成す
るカラートナー像のうち少なくとも１色のカラートナー
像は、同系色の濃色トナーと淡色トナーとからなること
を特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】像形成体上に透明トナー像を形成し、
該透明トナー像の上にカラートナー像を重ね合わせて形
成した後、前記像形成体上の透明トナー像およびカラー
トナー像を転写材上に転写、或いは中間転写体上に転写
した後転写材上に再転写してカラー画像を形成する画像
形成装置において、前記像形成体上に透明トナー像を形成するときの現像手
段として接触または非接触の非磁性１成分現像器を用
い、前記透明トナー像の上にカラートナー像を形成する
ときの現像手段として非接触の２成分現像器を用いるこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】前記画像形成装置は前記像形成体の周
囲に複数色のカラートナー像形成手段を有し、前記像形成体の１回転以内に前記像形成体上に透明トナ
ー像と複数色のカラートナー像とを形成した後、前記像
形成体上のトナー像を一括して前記転写材上に転写する
ことを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１２】前記画像形成装置は複数の像形成体を
有し、該複数の像形成体上にそれぞれ透明トナー像とカラート
ナー像とを形成した後、前記複数の像形成体上のトナー
像を順次前記転写材上または前記中間転写体上に転写す
ることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１３】前記複数の像形成体上にそれぞれ形成
するカラートナー像のうち少なくとも１色のカラートナ
ー像は同系色の濃色トナーと淡色トナーとからなること
を特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】中間転写体上に透明トナー像を形成
し、該透明トナー像の上に像形成体上に形成したカラー
トナー像を順次転写した後、前記中間転写体上の透明ト
ナー像およびカラートナー像を一括して転写材上に転写
してカラー画像を形成する画像形成装置において、前記中間転写体上に透明トナー像を形成するときの現像
手段として接触または非接触の非磁性１成分現像器を用
い、前記像形成体上にカラートナー像を形成するときの
現像手段として非接触の２成分現像器を用いることを特
徴とする画像形成装置。
【請求項１５】前記画像形成装置は複数の像形成体を
有し、該複数の像形成体上にそれぞれ透明トナー像を形成し、
該透明トナー像の上にカラートナー像を形成した後、前
記複数の像形成体上のトナー像を順次前記中間転写体上
に形成した透明トナー像の上に転写することを特徴とす
る請求項１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】前記複数の像形成体上にそれぞれ形成
するカラートナー像のうち少なくとも１色のカラートナ
ー像は、同系色の濃色トナーと淡色トナーとからなるこ
とを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
【請求項１７】像形成体上に透明トナー像を形成し、
該透明トナー像の上にカラートナー像を重ね合わせて形
成した後、前記像形成体上の透明トナー像およびカラー
トナー像を転写材上に転写、或いは中間転写体上に転写
した後転写材上に再転写してカラー画像を形成する画像
形成装置において、前記像形成体上に透明トナー像を形成するときの潜像形
成手段による画像書込の解像度を、前記透明トナー像の
上にカラートナー像を重ね合わせて形成するときの潜像
形成手段による画像書込の解像度よりも低くすることを
特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】前記画像形成装置は前記像形成体の周
囲に複数色のカラートナー像形成手段を有し、前記像形成体の１回転以内に前記像形成体上に透明トナ
ー像と複数色のカラートナー像とを形成した後、前記像
形成体上のトナー像を一括して前記転写材上に転写する
ことを特徴とする請求項１７に記載の画像形成装置。
【請求項１９】前記画像形成装置は複数の像形成体を
有し、該複数の像形成体上にそれぞれ透明トナー像とカラート
ナー像とを形成した後、前記複数の像形成体上のトナー
像を順次前記転写材上または前記中間転写体上に転写す
ることを特徴とする請求項１７に記載の画像形成装置。
【請求項２０】前記複数の像形成体上にそれぞれ形成
するカラートナー像のうち少なくとも１色のカラートナ
ー像は同系色の濃色トナーと淡色トナーとからなること
を特徴とする請求項１９に記載の画像形成装置。
【請求項２１】中間転写体上に透明トナー像を形成
し、該透明トナー像の上に像形成体上に形成したカラー
トナー像を順次転写した後、前記中間転写体上の透明ト
ナー像およびカラートナー像を一括して転写材上に転写
してカラー画像を形成する画像形成装置において、前記中間転写体上に透明トナー像を形成する手段は、像
担持体と、該像担持体上に透明トナー像を形成する手段
と、前記像担持体上の透明トナー像を前記中間転写体上
に転写する手段とを有し、前記像担持体上に透明トナー像を形成するときの潜像形
成手段による画像書込の解像度を、前記像形成体上にカ
ラートナー像を形成するときの潜像形成手段による画像
書込の解像度よりも低くすることを特徴とする画像形成
装置。
【請求項２２】前記画像形成装置は複数の像形成体を
有し、該複数の像形成体上にそれぞれ透明トナー像を形成し、
該透明トナー像の上にカラートナー像を形成した後、前
記複数の像形成体上のトナー像を順次前記中間転写体上
に形成した透明トナー像の上に転写することを特徴とす
る請求項２１に記載の画像形成装置。
【請求項２３】前記複数の像形成体上にそれぞれ形成
するカラートナー像のうち少なくとも１色のカラートナ
ー像は、同系色の濃色トナーと淡色トナーとからなるこ
とを特徴とする請求項２２に記載の画像形成装置。
【請求項２４】像形成体上に透明トナー像を形成し、
該透明トナー像の上にカラートナー像を重ね合わせて形
成した後、前記像形成体上の透明トナー像およびカラー
トナー像を転写材上に転写、或いは中間転写体上に転写
した後転写材上に再転写してカラー画像を形成する画像
形成装置において、前記像形成体上に透明トナー像を形成するときの潜像形
成手段による画像書込を２値で行い、前記透明トナー像
の上にカラートナー像を重ね合わせて形成するときの潜
像形成手段による画像書込を多値で行うことを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項２５】前記画像形成装置は前記像形成体の周
囲に複数色のカラートナー像形成手段を有し、前記像形成体の１回転以内に前記像形成体上に透明トナ
ー像と複数色のカラートナー像とを形成した後、前記像
形成体上のトナー像を一括して前記転写材上に転写する
ことを特徴とする請求項２４に記載の画像形成装置。
【請求項２６】前記画像形成装置は複数の像形成体を
有し、該複数の像形成体上にそれぞれ透明トナー像とカラート
ナー像とを形成した後、前記複数の像形成体上のトナー
像を順次前記転写材上または前記中間転写体上に転写す
ることを特徴とする請求項２４に記載の画像形成装置。
【請求項２７】前記複数の像形成体上にそれぞれ形成
するカラートナー像のうち少なくとも１色のカラートナ
ー像は同系色の濃色トナーと淡色トナーとからなること
を特徴とする請求項２６に記載の画像形成装置。
【請求項２８】中間転写体上に透明トナー像を形成
し、該透明トナー像の上に像形成体上に形成したカラー
トナー像を順次転写した後、前記中間転写体上の透明ト
ナー像およびカラートナー像を一括して転写材上に転写
してカラー画像を形成する画像形成装置において、前記中間転写体上に透明トナー像を形成する手段は、像
担持体と、該像担持体上に透明トナー像を形成する手段
と、前記像担持体上の透明トナー像を前記中間転写体上
に転写する手段とを有し、前記像担持体上に透明トナー像を形成するときの潜像形
成手段による画像書込を２値で行い、前記像形成体上に
カラートナー像を形成するときの潜像形成手段による画
像書込を多値で行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２９】前記画像形成装置は複数の像形成体を
有し、該複数の像形成体上にそれぞれ透明トナー像を形成し、
該透明トナー像の上にカラートナー像を形成した後、前
記複数の像形成体上のトナー像を順次前記中間転写体上
に形成した透明トナー像の上に転写することを特徴とす
る請求項２８に記載の画像形成装置。
【請求項３０】前記複数の像形成体上にそれぞれ形成
するカラートナー像のうち少なくとも１色のカラートナ
ー像は、同系色の濃色トナーと淡色トナーとからなるこ
とを特徴とする請求項２９に記載の画像形成装置。
【請求項３１】像形成体上に透明トナー像を形成し、
該透明トナー像の上にカラートナー像を重ね合わせて形
成した後、前記像形成体上の透明トナー像およびカラー
トナー像を転写材上に転写、或いは中間転写体上に転写
した後転写材上に再転写してカラー画像を形成する画像
形成装置において、前記透明トナーをリサイクルして再使用することを特徴
とする画像形成装置。
【請求項３２】前記画像形成装置は複数の像形成体を
有し、該複数の像形成体上にそれぞれ透明トナー像とカラート
ナー像とを形成した後、前記複数の像形成体上のトナー
像を順次前記転写材上または前記中間転写体上に転写す
ることを特徴とする請求項３１に記載の画像形成装置。
【請求項３３】前記複数の像形成体上にそれぞれ形成
するカラートナー像のうち少なくとも１色のカラートナ
ー像は同系色の濃色トナーと淡色トナーとからなること
を特徴とする請求項３２に記載の画像形成装置。
【請求項３４】前記像形成体上に形成する透明トナー
像の形成領域は該透明トナー像の上に重ね合わせて形成
するカラートナー像の形成領域を含む領域とし、前記像
形成体上にカラートナー像のみを形成する領域をつくら
ないことを特徴とする請求項３１〜３３の何れか１項に
記載の画像形成装置。