JP2003066680A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】トナーの特性管理を必要とすることなく、色調
の再現性に優れたカラー画像を形成する。 【解決手段】転写材の搬送方向の最上流側に位置するＢ
Ｋの画像形成部２００ａから最下流側に位置するＹの画
像形成部２００ｄに向かって、接触式帯電ローラ２０２
ａ〜２０２ｄの感光体ドラム２０１ａ〜２０１ｄに対す
る当接荷重を順に低下させる。接触式帯電ローラ２０２
ａ〜２０２ｄと感光体ドラム２０１ａ〜２０１ｄとのニ
ップ幅も順に減少し、両者の間のインピーダンスが順に
増加し、感光体ドラム２０１ａ〜２０１ｄの帯電電位が
順に増加する。感光体ドラム２０１ａ〜２０１ｄの表面
におけるトナー付着量は、転写材の搬送方向の最上流側
に位置するＢＫの画像形成部２００ａから最下流側に位
置するＹの画像形成部２００ｄに向かって順に低下す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、画像が転写され
る転写材の搬送経路中に互いに異なる色の画像を反転現
像方式の電子写真法により形成する複数の画像形成部を
並設し、各画像形成部において形成された画像を転写材
上に順次多重に転写するカラー画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成プロセスによ
り、フルカラー画像を形成するカラー複写機やカラープ
リンタ等のカラー画像形成装置として、周面に転写材を
静電吸着させた状態で単一の感光体ドラムと等速回転す
る半導電性ドラムを備えた所謂単一ドラム型の画像形成
装置と、転写材の搬送経路中に互いに異なる色の画像を
形成する複数の画像形成部を並設した所謂タンデム型の
カラー画像形成装置と、がある。

【０００３】単一ドラム型の画像形成装置では、単一の
感光体ドラムに対して、帯電、露光、現像、転写及び清
掃の各工程を複数の画像色のそれぞれについて繰り返し
行い、半導電性ドラムの周面に吸着した転写材にカラー
画像を形成するため、処理時間が長時間化する欠点があ
る。これに対して、タンデム型のカラー画像形成装置
は、１枚の転写材を給紙部から排紙部に向かって１度搬
送する間に複数の画像形成部のそれぞれで形成された画
像を順次転写するために処理速度が速いという利点があ
り、各画像形成部を構成する装置の小型化及び低価格化
にともない、タンデム型のカラー画像形成装置が主流と
なりつつある。

【０００４】このタンデム型のカラー画像形成装置は、
一例として図１に示すように、４個の画像形成部２００
ａ〜２００ｄを、記録用紙（ＯＨＰフィルム等の紙以外
の転写材を含む。）の搬送方向に一列に並設して構成し
たものである。画像形成部２００ａ〜２００ｄの下方に
は、一対のローラ間に張架された転写搬送ベルト２５０
が配置されている。転写搬送ベルト２５０は、上面に静
電吸着した記録用紙Ｐをローラの回転により搬送する。
転写搬送ベルト２５０による用紙搬送経路の下流側に
は、記録用紙Ｐ上に転写されたトナー像を記録用紙Ｐ上
に定着させるための定着装置２６０が配置されている。
また、転写搬送ベルト２５０の下方には、給紙カセット
２４０が配置されており、給紙カセット２４０内に収納
されている記録用紙Ｐが一枚ずつ分離して転写搬送ベル
ト２５０の上流側に給紙される。

【０００５】画像形成部２００ａ〜２００ｄのそれぞれ
は、同一の構成を備えている。一例として、画像形成部
２００ａは、矢印方向に回転駆動される感光体ドラム２
０１ａの周囲に感光体ドラム２０１ａの表面を一様に帯
電させる帯電器２０２ａ、感光体ドラム２０１ａの表面
を露光して静電潜像を形成する露光ユニット２０３ａ、
感光体ドラム２０１ａの表面に形成された静電潜像をト
ナー像に顕像化する現像装置２０４ａ、感光体ドラム２
０１ａの表面に担持されたトナー像を転写材に転写する
転写器２０５ａ、及び、感光体ドラム２０１ａの表面に
残留したトナーを除去するクリーナ２０６ａを感光体ド
ラム２０１ａの回転方向に沿って順に配置して構成され
ている。この構成により、感光体ドラム２０１ａの表面
において帯電、露光、現像、転写及び清掃の各工程から
なる画像形成プロセスを行う。

【０００６】各画像形成部２００ａ〜２００ｄに備えら
れている現像装置２０４ａ〜２０４ｄには順に黒（Ｂ
Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー
（Ｙ）の各色のトナーが収納されており、露光ユニット
２０３ａ〜２０３ｄのそれぞれには順にＢＫ、Ｃ、Ｍ及
びＹの各色の画像データが入力される。したがって、各
画像形成部２００ａ〜２００ｄでは、感光体ドラム２０
１ａ〜２０１ｄの表面に、ＢＫ、Ｃ、Ｍ及びＹの各色の
トナー像が形成される。

【０００７】なお、画像形成部２００ａ〜２００ｄにお
いて感光体ドラム２０１ａ〜２０１ｄと転写器２０５ａ
〜２０５ｄとの間には、転写搬送ベルト２５０が通過す
る。したがって、転写器２０５ａ〜２０５ｄは、転写搬
送ベルト２５０を挟んで感光体ドラム２０１ａ〜２０１
ｄの表面に対向している。

【０００８】カラー画像情報に基づくカラー画像形成プ
ロセス時には、各画像形成部２００ａ〜２００ｄの露光
ユニット２０３ａ〜２０３ｄにＢＫ、Ｃ、Ｍ及びＹの各
色の画像データが入力される。なお、電子写真法による
画像形成装置では、画像データにより変調した画像光の
照射により感光体表面に静電潜像を形成する際に、光の
照射による感光体表面の疲労を少なくするため、現像工
程においてトナーが吸着すべき部分に画像光を照射し、
画像の白地部分には画像光を照射しない反転現像方式が
主流である。

【０００９】これにより、各画像形成部２００ａ〜２０
０ｄでは、感光体ドラム２０１ａ〜２０１ｄの表面にＢ
Ｋ、Ｃ、Ｍ及びＹの各色のトナー像が形成され、転写搬
送ベルト２５０の上面に静電吸着した記録用紙Ｐが画像
形成部２００ａ〜２００ｄを順に通過する間に、ＢＫ、
Ｃ、Ｍ及びＹの各色のトナー像が記録用紙Ｐ上に順に転
写される。記録用紙Ｐは、各画像形成部２００ａ〜２０
０ｄを順に通過する間にＢＫ、Ｃ、Ｍ及びＹの各色のト
ナー像が順次重ね合わせた状態で転写された後、定着装
置２６０において加熱及び加圧される。これによって、
記録用紙Ｐの表面にトナー像が堅牢に定着する。

【００１０】ところが、転写搬送ベルト２５０上に静電
吸着されて各画像形成部２００ａ〜２００ｄを通過して
いる間には、記録用紙Ｐの表面において各トナー像は定
着していないため、用紙搬送方向の上流側の画像形成部
で記録用紙Ｐ上に転写された未定着のトナー像が下流側
の画像形成部の感光体ドラムに転写する逆転写現象を生
じ、記録用紙Ｐ上に良好なカラー画像を形成することが
できなくなる。

【００１１】即ち、用紙搬送方向の最上流側の画像形成
部２００ａで記録用紙Ｐに転写されたＢＫのトナー像
が、２番目の画像形成部２００ｂで記録用紙ＰにＣのト
ナー像が感光体ドラム２０１ｂから記録用紙Ｐ上に転写
される前に、感光体ドラム２０１ｂの表面に転写し、同
様の現象が３番目の画像形成部２００ｃ及び４番目の画
像形成部２００ｄにおいても生じる。このため、用紙搬
送方向の最下流側の画像形成部２００ｄにおけるＹのト
ナー像の転写が終了した時点では、記録用紙Ｐにおける
ＢＫのトナーの付着量は、画像形成部２００ａでの転写
工程の終了直後における付着量に比較して数１０％程度
減少してしまう。このような逆転写現象による記録用紙
Ｐ上におけるトナーの付着量の減少は、Ｃのトナー像に
ついては画像形成部２００ｃ及び２００ｄにおいて発生
し、Ｍのトナー像については画像形成部２００ｄにおい
て発生する。

【００１２】したがって、図１に示すように、４個の画
像形成部２００ａ〜２００ｄを備えたカラー画像形成装
置におけるカラー画像形成時には、ＢＫのトナーの付着
量＜Ｃのトナーの付着量＜Ｍのトナーの付着量＜Ｙのト
ナーの付着量となり、図２中一点鎖線で示すようにバラ
ンスの崩れた配色となる。一方、図３に示す逆転写量と
画像濃度との関係から明らかなように、逆転写量が多く
なるほど画像濃度は低下する。このため、用紙搬送方向
の下流側に配置されている画像形成部のトナー色ほど濃
度が高くなり、記録用紙上に原稿の色調を忠実に再現し
たカラー化像を形成することができなくなる。

【００１３】なお、逆転写現象は、画像形成プロセスの
現像工程時に感光体の画像電位に応じて現像ローラから
トナーが感光体に付着する際、必ずしも全てのトナーが
一様に電荷を帯電しておらず、帯電量の低いトナーや正
規の帯電極性とは逆極性に帯電したトナーが混在してお
り、また、転写工程後に感光体から記録用紙が剥離する
際に生じる放電によって記録用紙上のトナーが逆極性に
変化する場合がある。これらが、用紙搬送方向の下流側
に位置する画像形成部における画像形成プロセスの転写
工程時の転写電荷によって感光体に移動することによっ
て生じると考えられている。

【００１４】そこで、従来のタンデム型のカラー画像形
成装置として、特開平８−１０６１９７号公報には、用
紙搬送方向の下流側に位置する画像形成部ほど感光体の
帯電電位、トナーの帯電量及び転写電圧を低くし、下流
側の画像形成部における逆転写現象の発生を防止するよ
うにした構成が開示されている。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
８−１０６１９７号公報に開示された構成では、主とし
てトナーの特性を制御して逆転写現象の発生を抑制しよ
うとするものであり、トナーの特性管理が煩雑で経費の
高騰を招く問題がある。

【００１６】この発明の目的は、トナーの特性管理を必
要とすることなく、色調の再現性に優れたカラー画像を
形成することができるカラー画像形成装置を提供するこ
とにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するための手段として、以下の構成を備えてい
る。

【００１８】（１）反転現像方式の電子写真法により個
別の感光体を介して互いに異なる色のトナー像の画像形
成を行う複数の画像形成部を、転写材の搬送方向に沿っ
て並設したカラー画像形成装置において、各画像形成部
が感光体表面に接触して帯電電荷を付与する接触式帯電
器を備えるとともに、各画像形成部における感光体表面
と接触式帯電器との間のインピーダンスを転写材の搬送
方向の上流側から下流側に向かって順に大きくしたこと
を特徴とする。

【００１９】この構成においては、転写材の搬送方向に
沿って並設された複数の画像形成部のそれぞれにおける
感光体表面と接触式帯電器との間のインピーダンスが、
転写材の搬送方向の上流側に位置する画像形成部ほど小
さく、下流側に位置する画像形成部ほど大きくされる。
各画像形成部における感光体表面と接触式帯電器との間
のインピーダンスの大きさは接触式帯電器から感光体に
流れる帯電電流の大きさに影響を与え、接触式帯電器か
ら感光体に流れる帯電電流の大きさは感光体に印加され
る帯電電圧に影響を与え、さらに、感光体に印加される
帯電電圧の大きさは感光体に形成されるトナー像の濃度
に影響を与える。

【００２０】即ち、感光体表面と接触式帯電器との間の
インピーダンスが小さくなるに従って接触式帯電器から
感光体に流れる帯電電流が大きくなり、感光体に印加さ
れる帯電電圧が小さくなって反転現像方式の電子写真法
により感光体に形成されるトナー像の濃度が高くなる。
反対に、感光体表面と接触式帯電器との間のインピーダ
ンスが大きくなるに従って接触式帯電器から感光体に流
れる帯電電流が小さくなり、感光体に印加される帯電電
圧が大きくなって反転現像方式の電子写真法により感光
体に形成されるトナー像の濃度が低くなる。

【００２１】一方、転写材の搬送方向に沿って複数の画
像形成部を並設した場合、転写材の搬送方向の上流側に
位置する画像形成部で転写されたトナー像ほど、定着工
程前に対向する画像形成部数が多く、転写材から感光体
にトナーが移動する逆転写現象によって転写材から失わ
れるトナー量も多くなる。

【００２２】したがって、後の逆転写現象によって転写
材上から失われるトナー量が下流側に位置する画像形成
部よりも多い上流側の画像形成部ほど、感光体表面と接
触式帯電器との間のインピーダンスを小さくすることに
より、下流側の画像形成部に比較して多量のトナーが予
め転写材上に転写される。これによって、全ての画像形
成部を通過した後の転写材上における各色のトナー量の
バランスは、画像データにおける各色の濃度のバランス
に略一致する。

【００２３】（２）前記各画像形成部における感光体表
面と接触式帯電器との接触面積を転写材の搬送方向の上
流側から下流側に向かって順に小さくすることにより、
感光体表面と接触式帯電器との間のインピーダンスを転
写材の搬送方向の上流側から下流側に向かって順に大き
くしたことを特徴とする。

【００２４】この構成においては、転写材の搬送方向に
沿って並設された複数の画像形成部のそれぞれにおける
感光体表面と接触式帯電器との接触面積が、転写材の搬
送方向の上流側に位置する画像形成部ほど大きく、下流
側に位置する画像形成部ほど小さくされる。各画像形成
部における感光体表面と接触式帯電器との接触面積に応
じて両者の間のインピーダンスが変化し、感光体表面と
接触式帯電器との接触面積が大きくなるに従って両者の
間のインピーダンスが小さくなり、反転現像方式の電子
写真法により感光体に形成されるトナー像の濃度が高く
なる。反対に、感光体表面と接触式帯電器との接触面積
が小さくなるに従って両者の間のインピーダンスが大き
くなり、反転現像方式の電子写真法により感光体に形成
されるトナー像の濃度が低くなる。

【００２５】したがって、後の逆転写現象によって転写
材上から失われるトナー量が下流側に位置する画像形成
部よりも多い上流側の画像形成部ほど、感光体表面と接
触式帯電器との接触面積を大きくすることにより、下流
側の画像形成部に比較して多量のトナーが予め転写材上
に転写される。これによって、全ての画像形成部を通過
した後の転写材上における各色のトナー量のバランス
は、画像データにおける各色の濃度のバランスに略一致
する。

【００２６】（３）前記各画像形成部における感光体表
面に対する接触式帯電器の接触圧力を転写材の搬送方向
の上流側から下流側に向かって順に小さくすることによ
り、感光体表面と接触式帯電器との接触面積を転写材の
搬送方向の上流側から下流側に向かって順に小さくした
ことを特徴とする。

【００２７】この構成においては、転写材の搬送方向に
沿って並設された複数の画像形成部のそれぞれにおける
感光体表面と接触式帯電器との接触圧力が、転写材の搬
送方向の上流側に位置する画像形成部ほど大きく、下流
側に位置する画像形成部ほど小さくされる。各画像形成
部における感光体表面と接触式帯電器との接触圧力に応
じて両者の接触面積が変化し、感光体表面と接触式帯電
器との接触圧力が大きくなるに従って両者の接触面積が
大きくなるため、両者の間のインピーダンスが小さくな
り、反転現像方式の電子写真法により感光体に形成され
るトナー像の濃度が高くなる。反対に、感光体表面と接
触式帯電器との接触圧力が小さくなるに従って両者の接
触面積が小さくなるため、両者の間のインピーダンスが
大きくなり、反転現像方式の電子写真法により感光体に
形成されるトナー像の濃度が低くなる。

【００２８】したがって、後の逆転写現象によって転写
材上から失われるトナー量が下流側に位置する画像形成
部よりも多い上流側の画像形成部ほど、感光体表面と接
触式帯電器との接触圧力を大きくすることにより、下流
側の画像形成部に比較して多量のトナーが予め転写材上
に転写される。これによって、全ての画像形成部を通過
した後の転写材上における各色のトナー量のバランス
は、画像データにおける各色の濃度のバランスに略一致
する。

【００２９】（４）前記各画像形成部における接触式帯
電器の表面の硬度を転写材の搬送方向の上流側から下流
側に向かって順に大きくすることにより、感光体表面と
接触式帯電器との接触面積を転写材の搬送方向の上流側
から下流側に向かって順に小さくしたことを特徴とす
る。

【００３０】この構成においては、転写材の搬送方向に
沿って並設された複数の画像形成部のそれぞれにおける
接触式帯電器の表面の硬度が、転写材の搬送方向の上流
側に位置する画像形成部ほど大きく、下流側に位置する
画像形成部ほど小さくされる。各画像形成部における接
触式帯電器の表面の硬度に応じて感光体表面と接触式帯
電器との接触面積が変化し、接触式帯電器の表面の硬度
が低くなるに従って感光体表面と接触式帯電器との接触
面積が大きくなるため、両者の間のインピーダンスが小
さくなり、反転現像方式の電子写真法により感光体に形
成されるトナー像の濃度が高くなる。反対に、接触式帯
電器の表面の硬度が低くなるに従って感光体表面と接触
式帯電器との接触面積が小さくなるため、両者の間のイ
ンピーダンスが大きくなり、反転現像方式の電子写真法
により感光体に形成されるトナー像の濃度が低くなる。

【００３１】したがって、後の逆転写現象によって転写
材上から失われるトナー量が下流側に位置する画像形成
部よりも多い上流側の画像形成部ほど、接触式帯電器の
表面の硬度を低くすることにより、下流側の画像形成部
に比較して多量のトナーが予め転写材上に転写される。
これによって、全ての画像形成部を通過した後の転写材
上における各色のトナー量のバランスは、画像データに
おける各色の濃度のバランスに略一致する。

【００３２】（５）前記各画像形成部のうちで転写材の
搬送方向の最上流側に位置する画像形成部が、黒色のト
ナー像を形成する画像形成部であることを特徴とする。

【００３３】この構成においては、転写材の搬送方向に
沿って並設された複数の画像形成部のそれぞれの接触式
帯電器と感光体との間のインピーダンスを制御して逆転
写現象による各色のトナー量のバランスの不均衡を是正
する際に、並設される複数の画像形成部のうち、転写材
上に転写されたトナー像が逆転写現象を生じる回数が最
も多く、転写材上におけるトナー量の変動が最も激しい
最上流側の画像形成部が、転写材上のトナー量がフルカ
ラー画像の色調に与える影響の最も少ない黒色のトナー
による画像形成を行う画像形成部とされる。したがっ
て、逆転写現象により転写材から感光体に移動するトナ
ー量が変動した場合にも、転写材上におけるカラー画像
の色調が大きく変化することがなく、カラー画像の再現
性が維持される。

【００３４】

【発明の実施の形態】図１に示した構成のカラー画像形
成装置１００において、各画像形成部２００ａ〜２００
ｄに含まれる接触式帯電ローラ２０２ａ〜２０２ｄは、
例えば、導電性の芯金の周囲に、抵抗調整のためのカー
ボンブラックや金属粉等の導電性物質を分散させた天然
ゴム、ＥＰＤＭ、ウレタン、クロロプレン又はシリコン
ゴム等のゴム材料を、射出成形、金型成形又は切削加工
等によりローラ状に一体成形して抵抗値を１０³ 〜１０
⁷ Ω・ｃｍ程度としたものである。この接触式帯電ロー
ラ２０２ａ〜２０２ｄは、感光体ドラム２０１ａ〜２０
１ｄと同方向又は逆方向に回転させる。

【００３５】このように構成したカラー画像形成装置１
００において、感光体ドラム２０１ａ〜２０１ｄの初期
化帯電電位Ｖ₀ を白地側（最終画像濃度が低下する方
向）又は非白地側（最終画像濃度が増加する方向）とし
て、最適な最終画像濃度を得るための接触式帯電ローラ
２０２ａ〜２０２ｄの当接荷重、表面硬度、インピーダ
ンス、接触面積及びニップ幅の状態は、図４に示す通り
である。即ち、接触式帯電ローラ２０２ａ〜２０２ｄの
当接荷重を減少するか、又は、表面硬度を硬くし、接触
式帯電ローラ２０２ａ〜２０２ｄと感光体ドラム２０１
ａ〜２０１ｄとの接触面積及びニップ幅を減少して両者
の間のインピーダンスを増加することにより、感光体ド
ラム２０１ａ〜２０１ｄの初期化帯電電位Ｖ₀ を白地側
にし、感光体ドラム２０１ａ〜２０１ｄの表面及び転写
材の表面におけるトナー付着量を減少して最終画像濃度
を低くすることができる。また、接触式帯電ローラ２０
２ａ〜２０２ｄの当接荷重を増加するか、又は、表面硬
度を軟らかくし、接触式帯電ローラ２０２ａ〜２０２ｄ
と感光体ドラム２０１ａ〜２０１ｄとの接触面積及びニ
ップ幅を増加して両者の間のインピーダンスを減少する
ことにより、感光体ドラム２０１ａ〜２０１ｄの初期化
帯電電位Ｖ₀ を非白地側にし、感光体ドラム２０１ａ〜
２０１ｄの表面及び転写材の表面におけるトナー付着量
を増加して最終画像濃度を高くすることができる。

【００３６】ここで、接触式帯電ローラ２０２ａ〜２０
２ｄの周面を感光体ドラム２０１ａ〜２０１ｄの表面に
安定して摺動させて感光体ドラム２０１ａ〜２０１ｄの
帯電電位を均一にするためには、接触式帯電ローラ２０
２ａ〜２０２ｄと感光体ドラム２０１ａ〜２０１ｄとの
ニップ幅を３ｍｍ以上とする必要がある。一方、接触式
帯電ローラ２０２ａ〜２０２ｄの表面が軟らか過ぎると
耐磨耗性が劣化して表面の剥離や破断を生じ、硬過ぎる
と感光体ドラム２０１ａ〜２０１ｄの表面との間で断続
的にスリップを生じ、いずれにしても感光体ドラム２０
１ａ〜２０１ｄの帯電状態が不安定になる。そこで、接
触式帯電ローラ２０２ａ〜２０２ｄの硬度は、アスカＣ
硬度で１０度以上５０度以下とすべきであり、この場合
に感光体ドラム２０１ａ〜２０１ｄとのニップ幅を３ｍ
ｍ以上とするためには、感光体ドラム２０１ａ〜２０１
ｄに対する接触式帯電ローラ２０２ａ〜２０２ｄの当接
荷重を１０ｇ／ｃｍ以上５００ｇ／ｃｍ以下とすべきで
ある。

【００３７】以下に、詳細な実施例を示す。

【００３８】（実施例１）この例では、接触式帯電ロー
ラ２０２ａ〜２０２ｄとして、６ｍｍ径のシャフトの周
囲に、表面硬度が５０度（アスカＣ硬度）、外径が２１
ｍｍのウレタンフォームを導電性接着剤を介して接着し
たものを用い、ウレタンフォームにおけるカーボンの分
散により、シャフトと表面との間の抵抗値が１０Ｖの測
定電圧で１０００Ωとなるように導電性を付与したもの
を用いた。

【００３９】この接触式帯電ローラ２０２ａ〜２０２ｄ
の表面の速度と感光体ドラム２０１ａ〜２０１ｄの表面
の速度との比（線速比）を２：１として帯電効率を確保
するとともに、感光体ドラム２０１ａ〜２０１ｄに対す
るハザード性を考慮して接触式帯電ローラ２０２ａ〜２
０２ｄを感光体ドラム２０１ａ〜２０１ｄと反対方向に
回転させ、接触部分において接触式帯電ローラ２０２ａ
〜２０２ｄの表面が感光体ドラム２０１ａ〜２０１ｄの
表面と同方向（ウィズ方向）に移動するようにし、接触
式帯電ローラ２０２ａ〜２０２ｄに−８００Ｖの直流電
圧を印加した。

【００４０】この状態で、各画像形成部２００ａ〜２０
０ｄにおける感光体ドラム２０１ａ〜２０１ｄに対する
接触式帯電ローラ２０２ａ〜２０２ｄの当接荷重を、図
５に示すように、転写材の搬送方向の最上流側に位置す
るＢＫの画像形成部２００ａから最下流側に位置するＹ
の画像形成部２００ｄに向かって順に低下させた。

【００４１】転写材の搬送方向の最上流側に位置するＢ
Ｋの画像形成部２００ａから最下流側に位置するＹの画
像形成部２００ｄに向かって、接触式帯電ローラ２０２
ａ〜２０２ｄの感光体ドラム２０１ａ〜２０１ｄに対す
る当接荷重を順に低下させることにより、接触式帯電ロ
ーラ２０２ａ〜２０２ｄと感光体ドラム２０１ａ〜２０
１ｄとのニップ幅も順に減少し、両者の間のインピーダ
ンスが順に増加する結果、感光体ドラム２０１ａ〜２０
１ｄの帯電電位はこの順に増加する。

【００４２】これによって、感光体ドラム２０１ａ〜２
０１ｄの表面におけるトナー付着量は、転写材の搬送方
向の最上流側に位置するＢＫの画像形成部２００ａから
最下流側に位置するＹの画像形成部２００ｄに向かって
順に低下し、転写材の表面におけるＢＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙの
各色のトナー層の厚さはこの順に薄くなる。したがっ
て、転写材の搬送方向において、より上流側で転写材に
転写され、逆転写現象を生じる回数の多い色のトナーほ
ど層厚が厚くされ、全ての画像形成部２００ａ〜２００
ｄを通過した時点で、図２中実線で示すように、各色の
トナー層厚のバランスが元の画像データにおける色調の
バランスに略等しくなり、カラー画像を転写材上に忠実
に再現することができた。

【００４３】（実施例２）この例では、接触式帯電ロー
ラ２０２ａ〜２０２ｄは、６ｍｍ径のシャフトの周囲
に、表面硬度が３０度（アスカＣ硬度）、外径が２１ｍ
ｍのウレタンフォームを導電性接着剤を介して接着した
ものを用い、ウレタンフォームにおけるカーボンの分散
により、シャフトと表面との間の抵抗値が１０Ｖの測定
電圧で１００００Ωとなるように導電性を付与した。

【００４４】接触式帯電ローラ２０２ａ〜２０２ｄの表
面硬度が比較的低いために当接荷重も比較的低くする必
要があることから、この接触式帯電ローラ２０２ａ〜２
０２ｄの表面の速度と感光体ドラム２０１ａ〜２０１ｄ
の表面の速度との比（線速比）を１：１とし、帯電効率
を確保するために、接触式帯電ローラ２０２ａ〜２０２
ｄを感光体ドラム２０１ａ〜２０１ｄと同一方向に回転
させ、接触部分において接触式帯電ローラ２０２ａ〜２
０２ｄの表面が感光体ドラム２０１ａ〜２０１ｄの表面
と反対方向（カウンタ方向）に移動するようにし、接触
式帯電ローラ２０２ａ〜２０２ｄに−８００Ｖの直流電
圧を印加した。

【００４５】この状態で、各画像形成部２００ａ〜２０
０ｄにおける感光体ドラム２０１ａ〜２０１ｄに対する
接触式帯電ローラ２０２ａ〜２０２ｄの当接荷重を、図
６に示すように、転写材の搬送方向の最上流側に位置す
るＢＫの画像形成部２００ａから最下流側に位置するＹ
の画像形成部２００ｄに向かって順に低下させた。

【００４６】転写材の搬送方向の最上流側に位置するＢ
Ｋの画像形成部２００ａから最下流側に位置するＹの画
像形成部２００ｄに向かって、接触式帯電ローラ２０２
ａ〜２０２ｄの感光体ドラム２０１ａ〜２０１ｄに対す
る当接荷重を順に低下させることにより、接触式帯電ロ
ーラ２０２ａ〜２０２ｄと感光体ドラム２０１ａ〜２０
１ｄとのニップ幅も順に減少し、両者の間のインピーダ
ンスが順に増加する結果、感光体ドラム２０１ａ〜２０
１ｄの帯電電位はこの順に増加する。

【００４７】これによって、感光体ドラム２０１ａ〜２
０１ｄの表面におけるトナー付着量は、転写材の搬送方
向の最上流側に位置するＢＫの画像形成部２００ａから
最下流側に位置するＹの画像形成部２００ｄに向かって
順に低下し、転写材の表面におけるＢＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙの
各色のトナー層の厚さはこの順に薄くなる。したがっ
て、転写材の搬送方向において、より上流側で転写材に
転写され、逆転写現象を生じる回数の多い色のトナーほ
ど層厚が厚くされ、全ての画像形成部２００ａ〜２００
ｄを通過した時点で、図２中実線で示すように、各色の
トナー層厚のバランスが元の画像データにおける色調の
バランスに略等しくなり、カラー画像を転写材上に忠実
に再現することができた。

【００４８】（実施例３）この例では、接触式帯電ロー
ラ２０２ａ〜２０２ｄとして、６ｍｍ径のシャフトの周
囲に、外径が２１ｍｍのウレタンフォームを導電性接着
剤を介して接着したものを用い、ウレタンフォームへの
カーボンの分散により導電性を付与したものを用いた。

【００４９】この接触式帯電ローラ２０２ａ〜２０２ｄ
の表面の速度と感光体ドラム２０１ａ〜２０１ｄの表面
の速度との比（線速比）を２：１として帯電効率を確保
するとともに、各画像形成部２００ａ〜２００ｄにおけ
る接触式帯電ローラ２０２ａ〜２０２ｄの感光体ドラム
２０１ａ〜２０１ｄに対する当接荷重を６０ｇ／ｃｍと
し、感光体ドラム２０１ａ〜２０１ｄに対するハザード
性を考慮して接触式帯電ローラ２０２ａ〜２０２ｄを感
光体ドラム２０１ａ〜２０１ｄと反対方向に回転させ、
接触部分において接触式帯電ローラ２０２ａ〜２０２ｄ
の表面が感光体ドラム２０１ａ〜２０１ｄの表面と同方
向（ウィズ方向）に移動するようにし、接触式帯電ロー
ラ２０２ａ〜２０２ｄに−８００Ｖの直流電圧を印加し
た。

【００５０】この状態で、接触式帯電ローラ２０２ａ〜
２０２ｄの表面硬度を、図７に示すように、転写材の搬
送方向の最上流側に位置するＢＫの画像形成部２００ａ
から最下流側に位置するＹの画像形成部２００ｄに向か
って順に増加させた。

【００５１】転写材の搬送方向の最上流側に位置するＢ
Ｋの画像形成部２００ａから最下流側に位置するＹの画
像形成部２００ｄに向かって、接触式帯電ローラ２０２
ａ〜２０２ｄの表面硬度を順に増加させることにより、
接触式帯電ローラ２０２ａ〜２０２ｄと感光体ドラム２
０１ａ〜２０１ｄとのニップ幅が順に減少し、両者の間
のインピーダンスが順に増加する結果、感光体ドラム２
０１ａ〜２０１ｄの帯電電位はこの順に増加する。

【００５２】これによって、感光体ドラム２０１ａ〜２
０１ｄの表面におけるトナー付着量は、転写材の搬送方
向の最上流側に位置するＢＫの画像形成部２００ａから
最下流側に位置するＹの画像形成部２００ｄに向かって
順に低下し、転写材の表面におけるＢＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙの
各色のトナー層の厚さはこの順に薄くなる。したがっ
て、転写材の搬送方向において、より上流側で転写材に
転写され、逆転写現象を生じる回数の多い色のトナーほ
ど層厚が厚くされ、全ての画像形成部２００ａ〜２００
ｄを通過した時点で、図２中実線で示すように、各色の
トナー層厚のバランスが元の画像データにおける色調の
バランスに略等しくなり、カラー画像を転写材上に忠実
に再現することができた。

【００５３】（実施例４）この例では、接触式帯電ロー
ラ２０２ａ〜２０２ｄは、６ｍｍ径のシャフトの周囲
に、表面硬度が３０度（アスカＣ硬度）、外径が２１ｍ
ｍのウレタンフォームを導電性接着剤を介して接着した
ものを用い、ウレタンフォームにおけるカーボンの分散
により、シャフトと表面との間の抵抗値が１０Ｖの測定
電圧で１００００Ωとなるように導電性を付与した。

【００５４】接触式帯電ローラ２０２ａ〜２０２ｄの表
面硬度が比較的低いために当接荷重も比較的低くする必
要があることから、この接触式帯電ローラ２０２ａ〜２
０２ｄの表面の速度と感光体ドラム２０１ａ〜２０１ｄ
の表面の速度との比を１：１（線速比）とするととも
に、各画像形成部２００ａ〜２００ｄにおける接触式帯
電ローラ２０２ａ〜２０２ｄの感光体ドラム２０１ａ〜
２０１ｄに対する当接荷重を１３５ｇ／ｃｍとし、帯電
効率を確保するために接触式帯電ローラ２０２ａ〜２０
２ｄを感光体ドラム２０１ａ〜２０１ｄと同一方向に回
転させ、接触部分において接触式帯電ローラ２０２ａ〜
２０２ｄの表面が感光体ドラム２０１ａ〜２０１ｄの表
面と反対方向（カウンタ方向）に移動するようにし、接
触式帯電ローラ２０２ａ〜２０２ｄに−８００Ｖの直流
電圧を印加した。

【００５５】この状態で、各画像形成部２００ａ〜２０
０ｄの表面硬度を、図８に示すように、転写材の搬送方
向の最上流側に位置するＢＫの画像形成部２００ａから
最下流側に位置するＹの画像形成部２００ｄに向かって
順に増加させた。

【００５６】転写材の搬送方向の最上流側に位置するＢ
Ｋの画像形成部２００ａから最下流側に位置するＹの画
像形成部２００ｄに向かって、接触式帯電ローラ２０２
ａ〜２０２ｄの表面硬度を順に増加させることにより、
接触式帯電ローラ２０２ａ〜２０２ｄと感光体ドラム２
０１ａ〜２０１ｄとのニップ幅が順に減少し、両者の間
のインピーダンスが順に増加する結果、感光体ドラム２
０１ａ〜２０１ｄの帯電電位はこの順に増加する。

【００５７】これによって、感光体ドラム２０１ａ〜２
０１ｄの表面におけるトナー付着量は、転写材の搬送方
向の最上流側に位置するＢＫの画像形成部２００ａから
最下流側に位置するＹの画像形成部２００ｄに向かって
順に低下し、転写材の表面におけるＢＫ、Ｃ、Ｍ、Ｙの
各色のトナー層の厚さはこの順に薄くなる。したがっ
て、転写材の搬送方向において、より上流側で転写材に
転写され、逆転写現象を生じる回数の多い色のトナーほ
ど層厚が厚くされ、全ての画像形成部２００ａ〜２００
ｄを通過した時点で、図２中実線で示すように、各色の
トナー層厚のバランスが元の画像データにおける色調の
バランスに略等しくなり、カラー画像を転写材上に忠実
に再現することができた。

【００５８】なお、この実施形態では、逆転写現象を生
じる回数が最も多い転写材の搬送方向の最上流側に位置
する画像形成部２００ａにおいて、ＢＫのトナー像を形
成するようにしている。このＢＫのトナー像は、濃度の
変化により最終的なカラー画像の色調に与える影響が最
も少ない。したがって、３回の逆転写現象のそれぞれに
おけるＢＫのトナーの逆転写量が変動し、転写材上にお
けるＢＫの濃度が変化した場合にも、カラー画像の色調
が大きく変化することがなく、カラー画像の再現性か損
なわれることがない。

【００５９】

【発明の効果】この発明によれば、以下の効果を奏する
ことができる。

【００６０】（１）転写材の搬送方向に沿って並設され
た複数の画像形成部のそれぞれにおける感光体表面と接
触式帯電器との間のインピーダンスを、転写材の搬送方
向の上流側に位置する画像形成部ほど小さく、下流側に
位置する画像形成部ほど大きくすることにより、後の逆
転写現象によって転写材上から失われるトナー量が下流
側に位置する画像形成部よりも多い上流側の画像形成部
ほど、下流側の画像形成部に比較して多量のトナーを予
め転写材上に転写することができる。これによって、全
ての画像形成部を通過した後の転写材上における各色の
トナー量のバランスを、画像データにおける各色の濃度
のバランスに略一致させることができ、転写材上におけ
る画像の再現性を向上することができる。

【００６１】（２）後の逆転写現象によって転写材上か
ら失われるトナー量が下流側に位置する画像形成部より
も多い上流側の画像形成部ほど、感光体表面と接触式帯
電器との接触面積を大きくすることにより、下流側の画
像形成部に比較して多量のトナーを予め転写材上に転写
することができ、全ての画像形成部を通過した後の転写
材上における各色のトナー量のバランスを、画像データ
における各色の濃度のバランスに略一致させることがで
き、転写材上における画像の再現性を向上することがで
きる。

【００６２】（３）後の逆転写現象によって転写材上か
ら失われるトナー量が下流側に位置する画像形成部より
も多い上流側の画像形成部ほど、感光体表面と接触式帯
電器との接触圧力を大きくすることにより、下流側の画
像形成部に比較して多量のトナーを予め転写材上に転写
することができ、全ての画像形成部を通過した後の転写
材上における各色のトナー量のバランスを、画像データ
における各色の濃度のバランスに略一致させることがで
き、転写材上における画像の再現性を向上することがで
きる。

【００６３】（４）後の逆転写現象によって転写材上か
ら失われるトナー量が下流側に位置する画像形成部より
も多い上流側の画像形成部ほど、接触式帯電器の表面の
硬度を低くすることにより、下流側の画像形成部に比較
して多量のトナーを予め転写材上に転写することがで
き、全ての画像形成部を通過した後の転写材上における
各色のトナー量のバランスを、画像データにおける各色
の濃度のバランスに略一致させることができ、転写材上
における画像の再現性を向上することができる。

【００６４】（５）転写材の搬送方向に沿って並設され
た複数の画像形成部のそれぞれの接触式帯電器と感光体
との間のインピーダンスを制御して逆転写現象による各
色のトナー量のバランスの不均衡を是正する際に、並設
される複数の画像形成部のうち、転写材上に転写された
トナー像が逆転写現象を生じる回数が最も多く、転写材
上におけるトナー量の変動が最も激しい最上流側の画像
形成部を、転写材上のトナー量がフルカラー画像の色調
に与える影響の最も少ない黒色のトナーによる画像形成
を行う画像形成部とすることにより、逆転写現象により
転写材から感光体に移動するトナー量が変動した場合に
も、転写材上におけるカラー画像の色調が大きく変化し
ないようにすることができ、カラー画像の再現性を維持
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態を含むタンデム型のカラー
画像形成装置の要部の構成を示す図である。

【図２】転写材上の各色のトナーの画像濃度をこの発明
の実施形態に係るカラー画像形成装置と従来のカラー画
像形成装置とについて比較する図である。

【図３】この発明の実施形態を含むカラー画像形成装置
における画像濃度と逆転写量との関係を示す図である。

【図４】この発明の実施形態を含むカラー画像形成装置
における感光体ドラムの帯電電位と接触式帯電ローラの
特性との関係を示す図である。

【図５】この発明の実施形態に係る第１の実施例のカラ
ー画像形成装置の各画像形成部における接触式帯電ロー
ラの当接荷重の設定状態を示す図である。

【図６】この発明の実施形態に係る第２の実施例のカラ
ー画像形成装置の各画像形成部における接触式帯電ロー
ラの当接荷重の設定状態を示す図である。

【図７】この発明の実施形態に係る第３の実施例のカラ
ー画像形成装置の各画像形成部における接触式帯電ロー
ラの表面硬度の設定状態を示す図である。

【図８】この発明の実施形態に係る第４の実施例のカラ
ー画像形成装置の各画像形成部における接触式帯電ロー
ラの表面硬度の設定状態を示す図である。

【符号の説明】

１００−カラー画像形成装置 ２００ａ〜２００ｄ−画像形成部 ２０１ａ〜２０１ｄ−感光体ドラム ２０２ａ〜２０２ｄ−接触式帯電ローラ

フロントページの続き (72)発明者 森國 修市 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 中村 昌次 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 竹之内 幸一 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 浅沼 雅人 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H030 AB02 AD02 AD16 BB23 BB44 BB46 BB54 BB63 2H200 FA16 GA12 GA23 GA34 GA47 GA57 GA59 GB12 GB15 GB22 HA03 HB12 HB22 HB45 HB46 HB47 HB48 JA02 JB06 MA03 MA12 MA20 MB01 MC01 MC02 MC03 NA02

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】反転現像方式の電子写真法により個別の感
   光体を介して互いに異なる色のトナー像の画像形成を行
   う複数の画像形成部を転写材の搬送方向に沿って並設し
   たカラー画像形成装置において、 各画像形成部が感光体表面に接触して帯電電荷を付与す
   る接触式帯電器を備えるとともに、各画像形成部におけ
   る感光体表面と接触式帯電器との間のインピーダンスを
   転写材の搬送方向の上流側から下流側に向かって順に大
   きくしたことを特徴とするカラー画像形成装置。
2. 【請求項２】前記各画像形成部における感光体表面と接
   触式帯電器との接触面積を転写材の搬送方向の上流側か
   ら下流側に向かって順に小さくすることにより、感光体
   表面と接触式帯電器との間のインピーダンスを転写材の
   搬送方向の上流側から下流側に向かって順に大きくした
   ことを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装
   置。
3. 【請求項３】前記各画像形成部における感光体表面に対
   する接触式帯電器の接触圧力を転写材の搬送方向の上流
   側から下流側に向かって順に小さくすることにより、感
   光体表面と接触式帯電器との接触面積を転写材の搬送方
   向の上流側から下流側に向かって順に小さくしたことを
   特徴とする請求項２に記載のカラー画像形成装置。
4. 【請求項４】前記各画像形成部における接触式帯電器の
   表面の硬度を転写材の搬送方向の上流側から下流側に向
   かって順に大きくすることにより、感光体表面と接触式
   帯電器との接触面積を転写材の搬送方向の上流側から下
   流側に向かって順に小さくしたことを特徴とする請求項
   ２に記載のカラー画像形成装置。
5. 【請求項５】前記各画像形成部のうちで転写材の搬送方
   向の最上流側に位置する画像形成部が、黒色のトナー像
   を形成する画像形成部であることを特徴とする請求項１
   乃至４のいずれかに記載のカラー画像形成装置。