JP2007072326A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コントラスト電位を極端に大きくすることなく、透明トナーの最大載り量を大きくすることのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】第１の像担持体１ｔに形成された透明トナー像を被転写体１２に転写する第１の転写手段５ｔと、第２の像担持体１ａに形成された有色トナー像を被転写体１２に転写する第２の転写手段５ａと、を有し、転写材１２上のトナー層が等しくなるように透明トナー像を形成する機能を有する画像形成装置１００は、第１の像担持体１ｔの単位面積当たりの静電容量は第２の像担持体１ａの単位面積当たりの静電容量よりも大きく、第１の像担持体１ｔ上に形成されるトナー像のトナーの最大載り量が第２の像担持体１ａ上に形成されるトナー像のトナーの最大載り量よりも大きい構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真方式を用いて画像を形成する画像形成装置に関し、特に、有色トナー及び透明トナーを用いて画像を形成する画像形成装置に関するものである。

従来、例えば電子写真方式を利用して記録材上に画像を形成する画像形成装置が用いられている。具体的には、複写機、プリンタ（例えば、レーザービームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置、或いは、これら複数の機能を備えた複合機等の画像形成装置が広く用いられている。

電子写真方式の画像形成装置では、一般に円筒型の電子写真感光体（感光体）とされる像担持体上に静電像（潜像）を形成し、この静電像を現像剤のトナーによりトナー像として現像する。そして、このトナー像は、静電的な力を利用して紙等の記録材上に転写される。その後、記録材上のトナー像は、定着装置にて加えられる熱と圧力により記録材上に溶融固着（定着）され、安定した状態となる。

又、カラー画像形成装置などの複数種類のトナーを重ね合わせることにより記録材上に画像を形成する画像形成装置には、次のような方式のものがある。先ず、感光体上に逐次に形成されるトナー像を、その都度、転写部において記録材担持体上に担持された記録材上に転写し、記録材上で複数種類のトナー像を重ね合わせる直接転写方式がある。又、次のような中間転写方式がある。即ち、中間転写方式では、感光体上に逐次に形成されるトナー像を、その都度、１次転写部において中間転写体上に転写して、中間転写体上で複数種類のトナー像を重ね合わせる。その後、この多重トナー像を一括して記録材上に２次転写する。

カラー画像形成装置では、例えば、感光体を帯電させた後、レッド、グリーン、ブルーの各フイルターで色分解された光像を露光する工程を繰り返して、感光体上に分解色の画像情報に応じた静電像を形成する。そして、各静電像を、対応する色のトナーによりトナー像として、この複数色のトナー像を、最終的に記録材に転写する。記録材に転写された複数色のトナー像は、その後、記録材上に熱溶融定着される。これにより、記録紙上にカラー画像が得られる。

この場合、トナー像の色濃度が濃い部分は、各色のトナーが重ねられるため、トナー層が厚くなる。一方、トナー像の色濃度が薄い部分は、重ねられたトナー層が薄くなり、特に、白地部ではトナー層が無い状態となる。

この結果、画像の最上層の高さには、色濃度の違いにより差が生じる。そして、特に色濃度の高い部分では、高い光沢を呈するが、色濃度が薄い部分、特に、白地部では光沢がほとんど無い。その結果、画像領域全面の光沢が不均一となることがあった。

最近では、光沢の均一性向上等を目的として、透明トナーや白色トナーを用いる構成が開示されている。

特許文献１は、カラートナー（有色トナー）と透明トナーとを用いる画像形成装置に関するものである。特許文献１は、カラートナー像で形成されるトナー層の厚みに対応してトナー量が少ない部分に透明トナーを転写し、カラートナー像におけるトナー層の厚みを画像域において実質的に同一とすることを開示する。画像形成装置を斯かる構成とすることにより、カラー画像部分の表面の凹凸がなく、光沢が均一な画像を得ることができる。

一方で、細かな階調印字を可能とするために白色トナーを用いる例として、特許文献２の構成が挙げられる。特許文献２は、白色トナーを用いて中間調画像を形成する電子写真方式の画像形成方法において、白色トナーを転写時に分散させることにより、細かな階調印字を可能とする画像形成方法を開示する。そして、静電潜像形成工程において、白色トナー像形成用と有色トナー像形成用の２種類の静電潜像担持体を使用するものである。この場合に、白色トナーの転写時にトナーの飛び散りを発生し易くするために、白色トナー像形成用の感光体の感光層の厚さを、有色トナー像形成用のものよりも薄く設定することが開示されている。

トナーの光沢をトナー層の面で均一とすることで、画像全体における光沢の均一性を向上するためには、特許文献２の構成より特許文献１の構成のほうが好ましい。

ところで、有彩色の画像形成を行う画像形成装置において、主に非磁性トナー（トナー）と磁性キャリア（キャリア）とを混合して現像剤として使用する２成分現像方式が広く利用されている。２成分現像方式は、画質の安定性、装置の耐久性などの長所を備えている。

しかし、この２成分現像方式を用いた画像形成装置では、特許文献１のような目的で透明トナーを現像する際には、トナー飛散による画像形成装置内のトナー汚れ、或いは画像部へのキャリア付着による画像品位の低下が発生し易いことがわかった。

４色の記録材上におけるトナーの単位面積当たりの付着量（載り量）の最大値は、定着オフセット等の観点から、１．５ｇ／ｃｍ²程度が一般的である。この場合、透明トナーを用いて画像全体の光沢の均一化を図るためには、少なくとも１．５ｇ／ｃｍ²程度の透明トナーを感光体上に供給することが要求される。
特開２０００―１４７８６３号公報 特開２００２−４９２０４号公報

１回の現像工程で１．５ｇ／ｃｍ²程度の透明トナーを感光体に供給するためには、以下の方法がある。
（１）トナーの単位重量当たりの帯電電荷量（トナートリボ）を有色トナーの１／３程度にすること。
（２）感光体の画像部電位と、現像器が備える現像剤担持体に印加するバイアスの平均電位との差分電位（以下「コントラスト電位」という。）を、有色トナーのコントラスト電位の３倍程度にすること。

しかし、上記（１）のように透明トナーのトナートリボを有色トナーの１／３程度にすると、回転する現像剤担持体上のトナーにかかる遠心力がトナーとキャリアとの間の静電的付着力を上回る。その結果、透明トナーが多量に飛散し、画像形成装置内を汚染してしまうことがある。

更に、上記（２）のようにコントラスト電位を有色トナーによる現像工程の際のコントラスト電位の３倍程度にすると、キャリアから感光体に多くの電荷が注入される。その結果、キャリアと感光体との間の鏡映力が増大し、キャリアが感光体上に付着しやすくなる。感光体上に付着したキャリアが記録材上に転写されると、画像白地部において黒点となり、画像品位が著しく低下することがある。

このように、コントラスト電位でトナー載り量の調整を行うと画質品位の低下に結びやすく好ましくない。

本発明の目的は、コントラスト電位を極端に大きくすることなく、透明トナーの最大載り量を大きくすることのできる画像形成装置を提供することである。

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、静電像が形成される第１、第２の像担持体と、前記第１の像担持体に形成された静電像に透明トナーのトナー像を形成する第１の現像器と、前記第２の像担持体に形成された静電像に有色トナーのトナー像を形成する第２の現像器と、前記第１の像担持体に形成された透明トナー像を転写材に転写する第１の転写手段と、前記第２の像担持体に形成された有色トナー像を転写材に転写する第２の転写手段と、を有し、転写材上のトナー層が等しくなるように透明トナー像を形成する機能を有する画像形成装置において、前記第１の像担持体の単位面積当りの静電容量は前記第２の像担持体の単位面積当りの静電容量よりも大きく、前記第１像担持体上に形成されるトナー像のトナーの最大載り量が前記第２像担持体上に形成されるトナー像のトナーの最大載り量よりも大きいことを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、コントラスト電位を極端に大きくすることなく、透明トナーの最大載り量を大きくすることができる。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。尚、画像形成装置の構成部品の寸法、材質、形状、及びその相対位置等は、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

実施例１
［画像形成装置の全体構成及び動作］
先ず、図１を参照して本実施例の画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。図1は、本実施例の画像形成装置１００の概略断面を示す。本実施例の画像形成装置１００は、複写機能、プリンタ機能、ＦＡＸ機能を併せ持つ複合機である。画像形成装置１００は、記録材に対する画像形成処理を行うプリンタ部１０と、原稿読み取り装置２０とを画像形成装置本体（装置本体）に有する。そして、原稿読み取り装置２０によって読み取られた原稿画像情報、或いは装置本体に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ、デジタルカメラなどの外部機器からの画像情報信号に応じて、電子写真方式によりフルカラー画像を形成する。

プリンタ部１０は、像形成手段たる複数の画像形成部を有する。イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー画像を形成するための第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄと、透明トナーによる画像を形成する第５の画像形成部Ｐｔとの５個の画像形成部である。

即ち、プリンタ部１０には、像担持体としての円筒型の５つの感光体である感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｔが設けられている。そして、この５つの感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｔのそれぞれに対し、それぞれ異なる分光特性の現像剤が装填された現像器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｔが対応して設けられている。これら１個の感光ドラムと１個の現像器との組み合わせを含む画像形成部Ｐa、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｔが、中間転写体としての中間転写ベルト１２の対向面における表面移動方向に沿って直列に配置されている。

尚、本実施例では、各画像形成部の基本的構成及び動作は、使用されるトナーの種類、及び詳しくは後述する像担持体が異なることを除いて、実質的に同一である。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用の要素であることを示すために符号に与えた添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｔは省略して総括的に説明する。

画像形成部Ｐにおいて、感光ドラム１は、図示矢印方向に回転可能に支持されている。感光ドラム１の周りは、以下の構成となっている。感光ドラム１を帯電させる帯電手段としての帯電器（帯電ローラ）２が配置されている。帯電した感光ドラム１上を画像情報に応じて露光する露光手段としてのレーザー露光光学系３が配置されている。感光ドラム１にトナーを供給してトナー像を形成する現像手段としての現像装置４が配置されている。中間転写ベルト１２を介して感光ドラム１に対向するように、１次転写手段としての１次転写ローラ５が配置されている。更に、感光ドラム１上のトナーを回収するクリーニング手段としてのクリーナ６が配置されている。

中間転写ベルト１２は、複数のローラとして、本実施例では駆動ローラ１３、従動ローラ１４、２次転写対向ローラ１５の３個のローラに掛け回されている。中間転写ベルト１２は、駆動ローラ１３に駆動力が伝達されることによって、図示矢印方向に周回移動する。中間転写ベルト１２の裏面側には、中間転写ベルト１２を挟んで各感光ドラム１に対向する位置に、１次転写手段としての１次転写ローラ５が配置されている。１次転写ローラ５の位置で中間転写ベルト１２が感光ドラム１に接触して１次転写部（１次転写ニップ）Ｎ１が形成される。又、中間転写ベルト１２を介して２次転写対向ローラ１５に対向する位置には、２次転写手段としての２次転写ローラ１１が配置されている。２次転写ローラ１１が中間転写ベルト１２に接触して２次転写部（２次転写ニップ）Ｎ２が形成される。

例えば、フルカラー画像形成時には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各有色画像用の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、及び透明画像用の画像形成部Ｐｔにおいて感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｔが図示矢印方向に回転する。回転する感光ドラム１は、帯電器２により一様に帯電される。次いで、例えば、原稿読み取り装置２０によって読み込まれた画像情報に従って、各感光ドラム１上に、分解色毎に光像が照射される。これにより、各々の感光ドラム１上に静電像が形成される。

感光ドラム１上に形成された静電像は、現像器４により反転現像される。つまり、本実施例では、感光ドラム１の表面の帯電極性と同極性に帯電したトナーが、露光により電荷が減衰した画像部（露光部）に付着し、感光ドラム１上にトナー像が形成される。このとき、現像器４が備える現像剤担持体には、現像バイアス出力手段たる現像バイアス電源（図示せず）により現像バイアスが印加される。

感光ドラム１上に形成されたトナー像は、１次転写ローラ５によって、被転写体としてのベルト状の中間転写体、即ち、中間転写ベルト１２上に転写（１次転写）される。このとき、１次転写ローラ５には、１次転写バイアス出力手段としての１次転写バイアス電源（図示せず）より、トナーの正規の帯電極性（本実施例では負極性）とは逆極性の１次転写バイアスが印加される。

フルカラー画像形成時には、上述の動作が第１、第２、第３、第４、第５の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｔにおいて行われ、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおいて形成されたトナー像が、中間転写ベルト１２上で重ね合わされるように、中間転写ベルト１２上に順次に１次転写される。その結果、中間転写ベルト１２上にフルカラートナー像が形成される。

ここで、本実施例では、詳しくは後述するように、画像の光沢性、平滑性を向上するために、多重トナー像が略均一平面となるように、作像可能領域全面において、有色トナーの載り量の多い部分にはそれに応じた少量の透明トナーが重ねられる。一方、有色トナーの載り量の少ない部分にはそれに応じた多量の透明トナーが重ねられるようになっている。

又、作像領域の全面に透明トナーを乗せた上に、略均一平面となるように有色トナー及び透明トナーを乗せてトナー像を形成するなどしてもよい。又、有色トナー及び透明トナーにより形成される略均一な平面上の全面に更に透明トナー像を形成するなどしてもよい。

その後、中間転写ベルト１２上のフルカラートナー像は、２次転写部Ｎ２において記録材Ｓに一括して転写（２次転写）される。この時、２次転写ローラ１１には、２次転写バイアス出力手段としての２次転写バイアス電源（図示せず）によりトナーの正規の帯電極性とは逆極性の２次転写バイアスが印加される。

記録材Ｓは、記録材供給部３０から２次転写部Ｎ２に搬送される。つまり、記録材供給部３０において、記録材収納部（カセット）３１に収納された記録材Ｓが、記録材供給手段としてのピックアップローラ３２などによって１枚ずつ送り出される。次いで、記録材Ｓは、レジストローラ３３によって所望のタイミングにて２次転写部Ｎ２に搬送される。

２次転写部Ｎ２にてトナー像が転写された記録材Ｓは、搬送部を通り、定着手段としての熱ローラ定着器９に搬送される。定着器９によってトナー像は記録材Ｓに定着される。その後、記録材Ｓは、排出トレイ又は記録材後処理装置（図示せず）に排出される。

尚、中間転写ベルト１２上のトナーを検知する検知手段としての光学センサ２１が以下の位置に配置されている。中間転写ベルト１２のトナー像の転写面を形成するローラであって、中間転写ベルト１２の移動方向において最下流の画像形成部Ｐｔの１次転写部Ｎ１よりも下流側にある従動ローラ１４の対向位置である。光学センサ２１は、各画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｔの感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｔから転写された画像の位置ズレ及び濃度の検知を行う。光学センサ２１の検知出力はコントローラ７０に入力される。これにより、コントローラ７０は、随時、各画像形成部Ｐa、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｔに対して、画像濃度、トナー補給量、画像書き込みタイミング、及び画像書き込み開始位置等に対して補正をする制御を行う。

［感光体］
次に、感光ドラム１について更に説明する。図３を参照して、一般に、感光ドラムは、回転駆動される円筒状の導電性基体（感光体用支持体）５１を有している。該導電性基体５１の表面には、複数の塗設層からなる感光層５７が形成されている。この感光層５７は、電荷担体を発生する電荷発生層５４と、発生した電荷担体を移動させる能力を持つ電荷輸送層５５とを積層した構成としても良く、更に最外層に表面保護層５６を積層させても良い。これにより特性の向上を図ることができる。尚、感光層が単層構成とされることもある。

又、導電性基体５１と電荷発生層５４との間に中間層５８を設けても良い。これにより、導電性基体５１と感光層５７との接着性の改良、感光層５７の塗工性の向上、導電性基体５１の保護が図れる。更に、導電性基体５１の表面の欠陥の被覆、感光層５７の電気的な破壊からの保護、或いは導電性基体５１から感光層５７への電荷注入性の改良などを図ることができる。

ここで、導電性基体５１は、アルミニウムや銅などの金属、厚紙、或いはプラスチック等によって構成することができる。

又、感光層５７は、セレン、セレン化ヒ素、セレン‐テルル‐ヒ素合金等のカルコゲナイド化合物やシリコン、ゲルマニウム、フタロシアニン顔料、硫化カドミウム等を真空蒸着させることによって形成すれば良い。又、シリコン、ゲルマニウム等をＣＶＤ法によって形成しても良い。更には、色素増感させた酸化亜鉛、セレン粉体、無定形シリコン粉体、ポリビニルカルバゾール、フタロシアニン顔料、オキサジアゾール顔料等を必要に応じて接着樹脂と共に塗布することによって形成しても良い。

ここで、感光層５７を電荷発生層５４と電荷輸送層５５との積層構造とし、且つ、有機光導電層を用いる場合には、電荷発生層５４は、電荷発生物質を、結着剤樹脂に分散して形成すれば良い。電荷発生物質としては、例えば、スーダンレッド或いはダイアンブルーなどのアゾ顔料、ジスアゾ顔料、アルゴールイエロー或はピレンキノンなどのキノン顔料、キノシアニン顔料が挙げられる。又、電荷発生物質としては、例えば、ペリレン顔料、インジゴ或はチオインジゴ等のインジゴ顔料、インドファーストオレンジ等のビスベンゾイミダール顔料、キナクリドン顔料、ピリリウム塩、アズレニウム塩が挙げられる。結着剤樹脂としては、例えば、ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、アクリル、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスチレン、ポリビニルブチラールが挙げられる。又、結着剤樹脂としては、例えば、ポリビニルピロリドン、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、セルロースエステル類が挙げられる。又、蒸着などによって形成することもできる。尚、電荷発生層５４の厚さは０．０５〜０．２μｍ程度が好ましい。

又、感光層５７を電荷発生層５４と電荷輸送層５５との積層構造とし、且つ、無機光導電層を用いる場合には、電荷発生層５４は、次のように形成すればよい。即ち、セレン、セレン化ヒ素等のカルコゲナイド化合物や、シリコン、ゲルマニウム、硫化カドミウム等を、蒸着又は塗布し、或はＣＶＤ法等によって付着させて形成すれば良い。この場合、電荷発生層５４の厚さは０．１〜１０μｍ程度が好ましい。

電荷輸送層５５の形成には、正孔輸送性物質を、成膜性のある樹脂に溶解させたものを用いる。正孔輸送性物質としては、例えば、主鎖又は側鎖に、多環芳香族構造を有する化合物が挙げられる。又、正孔輸送性物質としては、例えば、主鎖又は側鎖に、含窒素環式構造を有する化合物を有する化合物が挙げられる。その含窒素環式構造としては、例えば、インドール、カルバゾール、オキサジアゾール、イソオキサジアゾール、チアゾール、イミダゾール、ピラゾール、オキサジアゾール、ピラゾリン、チアジアゾール、トリアゾールが挙げられる。又、正孔輸送性物質としては、例えば、ヒドラゾン化合物が挙げられる。又、成膜性のある樹脂としては、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスチレン、ポリメタクリル酸エステル類、スチレン‐メタクリル酸メチルコポリマー、ポリエステル、スチレン‐アクリロニトリルコポリマー、ポリサルホンが挙げられる。尚、成膜性のある樹脂を用いるのは、電荷輪送性物質が一般的に低分子量で、それ自身では成膜性に乏しいためである。この電荷輸送層５５の厚さは５〜３０μ程度が好ましい。更には、電荷輸送層５５の厚さは５〜２０μ程度が好ましい。

一方、上述した中間層５８は、単層構成としても良く、或は導電層５２と下引き層５３との積層構成としても良い。

中間層５８を単層構成とする場合、中間層は、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリ‐Ｎ‐ビニルイミダゾール、エチルセルロース、メチルセルロース、エチレン‐アクリル酸コポリマー、カゼイン、ゼラチン、ポリアミドなどによって形成すれば良い。

又、中間層５８を積層構成の場合には、導電性基体５１に接する側の導電層５２を、導電性基体表面の欠陥を被覆する目的で比較的厚く形成し、この導電層５２の表面に下引き層５３を形成する。このうち、導電層５２は、樹脂単独ではなく、導電性物質を含有させて形成し、その抵抗値を下げて残留電位の発生を防止するようにしてもよい。尚、導電性物質としては、アルミニウム、銅、銀、金、ニッケルなどの金属の微粉体や、カーボン、酸化チタン、酸化スズなどの粉体が挙げられる。又、下引き層５３は、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテルポリ‐Ｎ‐ビニルイミダゾール、エチルセルロース、メチルセルロース、エチレンーアクリル酸コポリマー、カゼイン、ゼラチン、又はポリアミド等によって形成すれば良い。

非晶質シリコンを主成分とする、一般的にアモルファス感光体と呼ばれる感光体について更に説明すると、これは非晶質シリコンを主成分とする光導電層を有する。図４（ａ）に示すアモルファスシリコン感光体は、感光体用支持体６１の上に、感光膜６２が設けられている。該感光膜６２は、ａ−Ｓｉ：Ｈ、Ｘ（Ｈは水素原子、Ｘはハロゲン原子）からなり光導電性を有する光導電層６３で構成されている。図４（ｂ）に示すアモルファスシリコン感光体は、感光体用支持体６１の上に、感光膜６２が設けられている。該感光膜６２は、ａ−Ｓｉ：Ｘ、Ｘからなり光導電性を有する光導電層６３と、アモルファスシリコン系表面層６４とから構成されている。図４（ｃ）に示すアモルファスシリコン感光体は、感光体用支持体６１の上に、感光膜６２が設けられている。該感光膜６２は、ａ−Ｓｉ：Ｈ、Ｘからなり光導電性を有する光導電層６３と、アモルファスシリコン系表面層６４と、アモルファスシリコン系電荷注入阻止層６５とから構成されている。図４（ｄ）に示すアモルファスシリコン感光体は、感光体用支持体６１の上に、感光膜６２が設けられている。該感光膜６２は、光導電層６３を構成するａ−Ｓｉ：Ｈ、Ｘからなる電荷発生層６６ならびに電荷輸送層６７と、アモルファスシリコン系表面層６４とから構成されている。

これらの光導電層、表面層、電荷注入阻止層、電荷発生層、電荷輸送層等は、通常のアモルファスシリコン感光体を構成するものであってよい。アモルファスシリコン感光体に使用される支持体としては、導電性でも電気絶縁性であってもよい。導電性支持体としては、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ等の金属、及びこれらの合金、例えばステンレス等が挙げられる。又、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボネート、セルロースアセテート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルム又はシート、ガラス、セラミック等の電気絶縁性支持体の少なくとも感光膜を形成する側の表面を導電処理した支持体も用いることができる。

ここでは、設けられる場合には表面保護層（表面層）を含み感光層とする。又、導電性基体（感光体用支持体）上の全ての塗設層を含み感光膜という。

尚、本実施例では、感光ドラム１としては、いずれの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｔにおいても、導電性基体（感光体用支持体）５１、中間層５８（導電層５２、下引き層５３）、感光層５７（電荷発生層５４、電荷輸送層５５、表面保護層５６）を有する有機感光体を用いた。

［現像器］
次に、現像器４について詳しく説明する。本実施例では、各画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｔの現像器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｔは、使用するトナーの色が異なることを除いて、実質的に同一の構成とされる。又、現像器の構成は、一般的な２成分現像剤を用いる現像器とかわりない。

即ち、現像器４は、現像剤を収容する容器（現像器本体）を有する。容器内には、非磁性トナー（トナー）と磁性キャリア（キャリア）とを混合した２成分現像剤が収容されている。容器は、感光ドラム１に対向した領域に開口部を有しており、この開口部に一部露出するようにして現像剤担持体としての現像スリーブが回転可能に配置されている。現像スリーブは、非磁性材料で構成され、その内部に磁界発生手段である固定のマグネットロールが配置されている。又、容器内には、現像剤攪拌搬送部材として撹拌スクリューが設けられている。容器内の現像剤は、この撹拌スクリューによって撹拌されながら容器内を循環搬送される。

現像動作時には、摩擦帯電により表面にトナーが付着しているキャリア、即ち、現像剤が、回転する現像スリーブ上に供給される。現像スリーブ上の現像剤は、現像剤規制部材によりその量が規制される。感光ドラム１と対向する現像領域に搬送された現像剤は、マグネットロールの発生する磁界により穂立ちして磁気ブラシを形成する。この磁気ブラシを感光ドラム１に近接又は接触させることによって、静電像に応じて現像剤のトナーが感光ドラム１上に供給される。このとき、現像スリーブには、直流電圧に交流電圧を重畳した現像バイアスが図示しない現像バイアス電源により印加される。静電像を現像した後の現像剤は、現像スリーブの回転によって容器内に回収される。

次に、本実施例にて用いられる２成分現像剤について説明する。

トナーとして、第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄの現像器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄには、樹脂と顔料を基体とした有色トナーが収容されている。一方、第５の画像形成部Ｐｔの現像器４ｔには、樹脂を基体とした透明トナーが収容されている。

更に説明すると、有色トナーは、結着樹脂、着色剤含む着色樹脂粒子である。透明トナーは、光透過性が高く、着色剤の入らない樹脂粒子である。又、トナーには、必要に応じてその他の添加剤（コロイダルシリカ微粉末のような外添剤など）が添加される。有色トナー、透明トナーとしては、公知のトナーを適宜使用可能である。本実施例では、トナーは、負帯電性のポリエステル系樹脂を基体とするものである。トナーの体積平均粒径は、５μm以上、８μm以下が好ましい。本実施例では７．０μmであった。

又、キャリアは、例えば表面酸化或は未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類などの金属、及びそれらの合金、或は酸化物フェライトなどが好適に使用化能であり、これらの磁性粒子の製造法は特に制限されない。キャリアは、体積平均粒径が２０〜５０μm、好ましくは３０〜４０μmである。又、キャリアは、抵抗率が１０⁷Ωcm以上、好ましくは１０⁸Ωcm以上である。本実施例では体積平均粒径が３５μｍ、抵抗率が５×１０⁹Ωcm、磁化量が２００ｅｍｕ/ｃｃのキャリアを用いた。

又、現像器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｔ内のトナーは、図示しない各色毎のトナー収納部（ホッパー）から、現像器４内のトナー比率（或いはトナー量）を一定に保つように、所望のタイミングにて随時補給される。

［トナー飛散、キャリア付着の防止］
次に、本実施例にて最も特徴的な、透明トナーを用いることで画像全体の光沢を均一化する場合における、透明トナーの飛散、透明トナーを担持する感光体へのキャリア付着の発生を防止する構成について説明する。

図２は、記録材Ｓ上に形成されるトナー層の模式図である。本実施例では、記録材Ｓ上のトナー層８０における、有色トナー（イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ））の重ね合わせによる最大載り量を１．５ｍｇ／ｃｍ²とし、各色単独の最大載り量は０．５ｍｇ／ｃｍ²とする。尚、図２中には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色のトナーの単独又は重ね合わせにより形成されたカラー画像を模式的に示している。但し、カラー画像形成において一般に行われるように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色成分の重ね合わせによる画像の一部又は全部をブラック（Ｋ）に置き換えることができる。又、ブラック単色画像は、ブラック（Ｋ）のトナーにより形成することができる。

そして、本実施例では、有色トナーのトナー量が少ない部分には、記録材Ｓ上における有色トナーと透明トナーとを合計した載り量が１．５ｍｇ／ｃｍ²となるように透明トナーを転写して、画像全体のトナー載り量を均一にする。これにより、画像全体の光沢の均一化を実現する。記録材Ｓ上の作像領域内における非画像部、つまり、有色トナーが転写されない部分には、載り量が１．５ｍｇ／ｃｍ²となるように、透明トナーが転写される。尚、トナー高さの凹凸、つまり、トナー載り量差を無くすことで、画像の光沢が均一になることは、周知の通りである。

即ち、本実施例では、被転写体（転写材）たる中間転写ベルト１２上に１回の転写工程で転写される透明トナーの単位面積当たりの載り量の最大値（最大載り量）は、同被転写体上に１回の転写工程で転写される単色の有色トナーの単位面積当たりの載り量の最大値（最大載り量）よりも多い。つまり、像担持体上に形成される最大載り量の関係についても、同様の関係にある。本実施例のように中間転写方式の画像形成装置１００の場合、感光ドラム１から最初にトナーが転写される被転写体（転写材）は中間転写ベルト１２である。中間転写ベルト１２上における、１回の転写工程で転写（１次転写）される透明トナーと単色の有色トナーとの間の最大載り量の関係と、そのトナーが記録材Ｓ上に転写（２次転写）された後の、記録材Ｓ上における同関係とは実質的に同じである。直接転写方式の画像形成装置では、感光ドラム１からトナーが転写される被転写体（転写材）は記録材Ｓであり、透明トナーを用いて画像の光沢を均一化する場合には、この記録材Ｓ上での透明トナーと単色の有色トナーとの間の最大載り量の関係が上記同様の関係（単色の有色トナーよりも透明トナーの方が多い）となる。

図５は、透明トナーによる現像工程を１回行う場合における、透明トナーのトナートリボ（単位重量当たりの帯電電荷量）と記録材Ｓ上のトナーの載り量との相関図である。尚、図５に示す結果は、コントラスト電位を３００Ｖとして得られたものである。

図５に示すように記録材Ｓ上における透明トナーの載り量は、トナートリボとほぼ線形関係にあり、トナートリボが６.３μＣ／ｇの時、１回の現像で記録材Ｓ上の載り量が１．５ｍｇ／ｃｍ²になる。しかし、トナートリボが６．３μＣ／ｇまで小さい場合、トナー飛散が発生し、画像形成装置１００内がトナーで汚染され易くなる。これは、前述のように、現像スリーブの回転運動に伴って生じる遠心力の方が、キャリアがトナーを保持する静電気力を上回るためであると考えられる。

本実施例の画像形成装置１００において、トナー飛散が発生しないトナートリボは１８μＣ／ｇ以上であり、キャリアの耐久性を考慮すると２０μＣ／ｇ以上が望ましい。

図６は、透明トナーによる現像工程を１回行う場合における、コントラスト電位と記録材Ｓ上のトナーの載り量との相関図である。尚、図６に示す結果は、透明トナーのトナートリボを、上述のようにトナー飛散を防止可能な２５μＣ／ｇとして得られたものである。

図６に示すように、記録材Ｓ上における透明トナーの載り量は、コントラスト電位とほぼ線形関係にあり、コントラスト電位が９００Ｖの時、１回の現像で記録材Ｓ上の載り量が１．５ｍｇ／ｃｍ²となる。しかし、コントラスト電位が９００Ｖと大きい場合、キャリアが感光体上に付着しやすくなる。これは、前述のようにキャリアから感光体に多くの電荷が注入されるため、キャリアと感光体との間における鏡映力が増大するためであると考えられる。この感光体上に付着したキャリアが記録材Ｓ上に転写されると、画像白地部において黒点となるため、画像品位が著しく低下する。

本実施例の画像形成装置１００において感光体へのキャリア付着が発生しないコントラスト電位は５５０Ｖであり、５００Ｖ以下が望ましい。

以上のように、トナートリボを調整する方法、又はコントラスト電位を調整する方法によって、トナー飛散及びキャリア付着を防止しつつ、記録材Ｓ上に１．５ｍｇ／ｃｍ²の透明トナー像を形成することは難しいことが分かった。

そこで、本実施例では、画像形成装置１００は、次の構成を有する。画像形成装置１００は、第１の像担持体（透明トナー用の感光体）１ｔに形成された静電像に透明トナーを供給して透明トナーのトナー像を形成する第１の現像器４ｔを有する。又、画像形成装置１００は、第２の像担持体（有色トナー用の感光体）１ａ、１ｂ、１ｃ又は１ｄに形成された静電像に有色トナーを供給して有色トナーのトナー像を形成する第２の現像器４ａ、４ｂ、４ｃ又は４ｄを有する。又、画像形成装置１００は、第１の像担持体１ｔに形成された透明トナー像を転写材（中間転写ベルト）１２に転写する第１の転写手段５ｔを有する。又、画像形成装置１００は、第２の像担持体１ａ、１ｂ、１ｃ又は１ｄに形成された有色トナー像を転写材（中間転写ベルト）１２に転写する第２の転写手段５ａ、５ｂ、５ｃ又は５ｄを有する。又、画像形成装置１００は、転写材１２上のトナー層が等しくなるように透明トナー像を形成する機能を有する。ここで、透明トナー像を担持する第１の像担持体（透明トナー用の感光体）１ｔの単位面積当たりの静電容量は、第２の像担持体（有色トナー用の感光体）１ａ、１ｂ、１ｃ又は１ｄの単位面積当たりの静電容量よりも大きい。そして、転写材（中間転写ベルト）１２上に１回の転写工程で転写される透明トナーの単位面積当たりの載り量の最大値が、転写材（中間転写ベルト）１２上に１回の転写工程で転写される有色トナーの単位面積当たりの載り量の最大値よりも多い。即ち、第１の像担持体１ｔ上に形成されるトナー像のトナーの最大載り量は、第２の像担持体１ａ、１ｂ、１ｃ又は１ｄに形成されるトナー像のトナーの最大載り量よりも大きい。

更に説明すると、本実施例の画像形成装置１００では、トナー飛散及びキャリア付着が発生しないトナートリボ及びコントラスト電位とするために、像担持体の静電容量を以下の構成にする。像担持体たる感光ドラム１の静電容量、感光ドラム１の感光膜５９の静電容量を、有色トナーを担持する感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ又は１ｄよりも、透明トナーを担持する感光ドラム１ｔにおいて大きくする。これにより、記録材Ｓ上における透明トナーの最大載り量を１．５ｍｇ／ｃｍ²とする。即ち、透明トナー用の感光ドラムのコントラストが他の有色トナー用の感光ドラムのコントラストと略同じ設定であっても、感光ドラム上のトナーの最大載り量を透明トナー側を大きくすることができる。

より具体的には、感光体の静電容量を大きくするためには、比誘電率を固定とする時、以下の式より、感光ドラム１の感光膜５９の膜厚を小さくすればよい。即ち、感光ドラム１の感光膜５９の静電容量（以下、単に「感光体の静電容量」という。）と、感光ドラム１の感光膜５９の比誘電率（以下、単に「感光体の比誘電率」という。）と、感光ドラム１の感光膜５９の膜厚（以下、単に「感光体の膜厚」という。）と、感光ドラム１の感光膜５９の表面積（以下、単に「感光体の表面積」という。）とは、下記式の関係にある。

Ｃ＝ε×Ｓ／ｄ
Ｃ：感光体の静電容量
ε：感光体の比誘電率
ｄ：感光体の膜厚
Ｓ：感光体の表面積

図７は、同一材料の感光体を用い、コントラスト電位を同一とした場合における、感光体の膜厚と、記録材Ｓ上のトナーの載り量との相関図である。

図７に示すように、上記条件の時、感光体の膜厚とトナーの載り量の関係はほぼ線形関係にあり、感光体の膜厚が１／３倍になれば、載り量はほぼ３倍程度となることが分かる。

つまり、この場合、透明トナー用の感光体の膜厚を、有色トナー用の感光体の膜厚の１／３倍にする。これにより、１回の現像で必要な透明トナーの最大載り量である１．５ｍｇ／ｃｍ²（記録材Ｓ上の単色の有色トナーの最大載り量０．５ｍｇ／ｃｍ²の３倍）を達成することが可能となる。

尚、本実施例の画像形成装置１００では、有色トナーのトナー量が少ない部分には、記録材Ｓ上における有色トナーと透明トナーを合わせた載り量が１．５ｍｇ／ｃｍ²となるように透明トナーを転写する。又、画像白地部の記録材Ｓ上には載り量が１．５ｍｇ／ｃｍ²となるように透明トナーを転写することで、画像全体における光沢のほぼ完全な均一化を図る。このように、記録材Ｓ上のトナーの載り量は、有色トナーの重ね合わせによる最大載り量で揃えることが好ましい。即ち、この場合、カラー画像の転写材上のトナー像の最大載り量と転写材上の透明トナー像の最大載り量がほぼ等しい。

しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、画像白地部の記録材Ｓ上における透明トナーの最大載り量が１．２ｇ／ｃｍ²程度であっても、画像品位が損なわない程度の光沢の均一化を達成することが可能である。透明トナーの最大載り量は、画像形成装置毎に適宜決めれば良い。

但し、例えば、本実施例の画像形成装置１００において、１．２ｇ／ｃｍ²程度の透明トナーの最大載り量であっても、やはり透明トナーの飛散、及び透明トナー用の感光体へのキャリア付着が発生し易い。このため、上述と同様に、透明トナー用の感光体の膜厚を、有色トナー用の感光体の膜厚の１／３程度にすることが極めて有利である。

即ち、一色分の最大載り量×３（イエロー、マゼンタ、シアン）の０.８倍〜１.０倍の範囲にあれば、問題ない。つまり、転写材上の透明トナー像の最大載り量がカラー画像の転写材上のトナー像の最大載り量の０．８倍から１．０倍であればよい。

又、本実施例では、記録材Ｓ上における単色の有色トナーの最大載り量の３倍を、記録材Ｓ上におけるトナーの重ね合わせによる最大載り量とした。この最大載り量の関係は、記録材上、中間転写体上、感光ドラム上で大きく変わることはない。そして、このとき透明トナーに要求される最大載り量を、トナー飛散及びキャリア付着を発生させずに達成し得る程度に十分に、透明トナー用の感光体の静電容量を有色トナー用の感光体の静電容量よりも大きくする。しかし、有色トナーの最大載り量は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックを適当に組み合わせて色再現範囲を決定することで決定することができる。通常、単色で最大濃度が出るトナーの単色での最大載り量の２倍〜３倍が、重ね合わせによる最大載り量となるように設計される。透明トナー用の感光体の静電容量を、有色トナー用の感光体の静電容量に対してどの程度大きくするかは、このような、重ね合わせによる最大載り量の設定によっても変更することができる。通常、透明トナー用の感光体の静電容量を、有色トナー用の感光体の静電容量の２〜３倍とすることが好ましい。

本実施例では、図３における電荷輸送層５５及び表面保護層５６の厚さを小さくすることで、感光体の膜厚を小さくした。一具体的として、有色トナー用の感光体では電荷輸送層５５を１０μm、表面保護層５６を２０μｍとした。これに対して、透明トナー用の感光体では電荷輸送層５５を５μm、表面保護層５６を５μｍにした。透明トナー用の感光体の膜厚は、有色トナー用の感光体の膜厚の約１／３であった。これにより、透明トナー用の感光体の単位面積当たりの静電容量（約４５０ｐＦ／ｃｍ²）を、有色トナー用の感光体の単位面積当たりの静電容量（約１５０ｐＦ／ｃｍ²）の約３倍とした。尚、感光体の材料自体は、透明トナー用の感光体と、有色トナー用の感光体とで同じであった。

斯かる構成により、記録材Ｓ上での透明トナーの最大載り量を、有色トナー（単色）の最大載り量の約３倍として画像全体におけるトナー高さを均一にし、画像全域における光沢を均一とすることができた。

尚、静電容量は、以下の手順によって測定することができる。静電容量は、単位面積当たりで換算して求める。この静電容量の値は、各種材料が混合された層の誘電率とその層厚による。

図８に、静電容量測定装置の概略図を示す。測定方法を以下に示す。
１）静電容量（Ｃ_X）を測定したいサンプル（感光体）２０４と、静電容量既知（Ｃ₀）のコンデンサ２０６を、図８に示すように接続し、所定の直流電圧が印加されたコロナ帯電器２０１でサンプル２０４を帯電させる。
２）スイッチＳＷをＯＦＦとした状態で、表面電位計２０２でサンプル２０４の表面電位を測定する。このときの測定値をＶ１とする。
３）次に、スイッチＳＷをＯＮとし、再び表面電位計２０２でサンプル２０４の表面電位を測定する。このときの測定値をＶ２とする。

静電容量Ｃ_Xの計算方法は以下の通りである。
Ｖ₁＝Ｖ₀＋Ｖ_X＝ｑ／Ｃ₀＋ｑ／Ｃ_X ・・・（１）
Ｖ₂＝Ｖ_X＝ｑ／Ｃ_X ・・・（２）
上記（１）、（２）式よりｑを消去すると、
Ｃ_X＝〔（Ｖ₁−Ｖ₂）／Ｖ₂〕・Ｃ₀
となる。

そして、測定された静電容量Ｃ_Xをサンプル２０４の表面積で割ることにより、単位面積あたりの静電容量が求められる。図８中２０３は電荷、２０５は電極である。

尚、本発明により透明トナーの転写工程を少なくでき、本実施例では、１回の転写工程での説明であったが、この回数の転写工程に限定されるものではない。更に、有色トナーの数が更に淡色のトナーが加わるなどして増えた場合でも、静電容量、載り量の関係について同様に規定することで、本発明の効果を得ることができる。

以上説明したように、本実施例によれば、コントラスト電位を極端に大きくすることなく、透明トナーの最大載り量を大きくすることができる。

実施例２
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本構成及び動作は、実施例１の画像形成装置と同じである。従って、実施例１の画像形成装置と実質的に同一又は相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。

本実施例では、感光体の膜厚を一定にし、比誘電率を大きくすることで、透明トナー用の感光体の静電容量を、有色トナー用の感光体の静電容量よりも大きくする。尚、本実施例における現像装置、現像剤、画像形成装置等は実施例１と同様の構成である。

上述したように、感光体の静電容量と、感光体の比誘電率と、感光体の膜厚と、感光体の表面積とは、下記式の関係にある。

Ｃ＝ε×Ｓ／ｄ
Ｃ：感光体の静電容量
ε：感光体の比誘電率
ｄ：感光体の膜厚
Ｓ：感光体の表面積

従って、有色トナー用の感光体と透明トナー用の感光体とで膜厚をほぼ同程度にし、透明トナー用の感光体の比誘電率を有色トナー用の感光体の比誘電率よりも大きくする。これにより、透明トナー用の感光体の静電容量を有色トナー用の感光体の静電容量よりも大きくすることができる。

図９は、同程度の膜厚の感光体を用い、コントラスト電位を同一とした場合における、感光体の比誘電率とトナーの載り量との相関図である。

図９に示すように、上記条件の時、感光体の比誘電率とトナーの載り量の関係はほぼ線形関係にあり、感光体の比誘電率が３倍になれば、載り量はほぼ３倍程度となることが分かる。つまり、感光体の比誘電率を３倍にすることで、本実施例において１回の現像で必要な透明トナーの最大載り量である１．５ｍｇ／ｃｍ²を達成可能となる。

感光体の比誘電率を変更するには、感光体の材料を変えれば良い。本実施例では、有色トナー用の感光体としては、実施例１と同じ有機感光体を用いた。一方、透明トナー用の感光体としては、非晶質シリコンを主成分とする、一般的にアモルファス感光体と呼ばれるものを用いた。

より具体的には、本実施例では、有色トナー用の有機感光体の比誘電率は３程度であった。一方、透明トナー用のアモルファス感光体の比誘電率は１０程度であった。つまり、透明トナー用の感光体の比誘電率は、有色トナー用の感光体の比誘電率のおよそ３倍であった。これにより、透明トナー用の有機感光体の単位面積当たりの静電容量は、有色トナー用の感光体の単位面積当たりの静電容量の約３倍であった。

斯かる構成により、記録材Ｓ上での透明トナーの最大載り量を、単色の有色トナーの最大載り量の約３倍として画像全体におけるトナー高さを均一にし、画像全域における光沢を均一とすることができた。

ここで、比誘電率の測定は次の方法で行った。
〈測定機〉
ＬＣＲメータ：ＨＰ４２８４ＡプレシジョンＬＣＲメーター（ヒューレット・パッカード社製）
電極：誘電体測定用電極ＨＰ１６４５１Ｂ（ヒューレット・パッカード社製）
電極タイプ：Ｃ
〈サンプル〉感光体を用意し、感光体の一部を直径５６ｍｍの円形に切断する。切断後、Ｐｔ−Ｐｄ蒸着膜により直径５０ｍｍの主電極と内径５１ｍｍのガード電極とを設ける。Ｐｔ−Ｐｄ蒸着膜は、マイルドスパッタＥ１０３０（日立製作所製）蒸着操作を２分間行うことにより得られる。蒸着操作を終了したものを測定サンプルとする。
〈測定条件〉
測定雰囲気：温度２２〜２３℃、湿度５０〜６０％。尚、測定サンプルはあらかじめ温度２２〜２３℃、湿度５０〜６０％の雰囲気中に２４時間以上放置しておく。
印加電圧：１Ｖ_PP（ＨＰ４２８４ＡのオートレベルコントロールＯＮ）
周波数：１００Ｈｚ
測定モード：ＣP−ＲP又はＣP−Ｄ
〈比誘電率の計算式〉
比誘電率ε＝ｔ×ＣP／（１．７３８×１０‐¹⁴）
ここで、ｔ：サンプルの厚さ（単位はｍ、ただし、アルミシートの厚さは除く）。ＣP の単位はＦ（ファラッド）。

以上説明したように、本実施例によれば、透明トナーを用いることで画像全体の光沢を均一化しつつ、透明トナーの飛散による画像形成装置１００内のトナー汚れ、及び、透明トナー用の感光体へのキャリア付着による画像品位の低下を抑制することができる。

実施例３
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本構成及び動作は、実施例１の画像形成装置と同じである。従って、実施例１の画像形成装置と実質的に同一又は相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。

感光体を所定の極性・電位に一様に帯電処理する帯電工程手段としては、従来一般にコロナ帯電器が使用されてきた。これはコロナ帯電器を感光体に非接触に対向配設し、高電圧を印加したコロナ帯電器から発生するコロナシャワーに感光体面をさらすことで感光体面をコロナ帯電させるものである。帯電手段として感光体に接触するローラを用いる場合も、ローラと感光体との間の微少空間での放電現象に基づいて感光体が帯電する。

さて、上述のように記録材Ｓ上における有色トナー（イエロー、マゼンタ、シアン及びブラック）の重ね合わせによる最大の載り量を１．５ｍｇ／ｃｍ²とする。又、各色トナーの単独での最大載り量を０．５ｍｇ／ｃｍ²とする。そうすると、上述のように透明トナー用の感光体の静電容量を約３倍にすることで、トナー飛散、キャリア付着の発生しないトナートリボ、コントラスト電位にて画像全体の光沢の均一化を図ることができる。

ここで、感光体上の帯電電荷と、感光体と現像剤担持体との間の静電容量と、コントラスト電位とには、下記式の関係がある。

Ｑ＝Ｃ×Ｖ
Ｑ：感光体上の帯電電荷
Ｃ：現像剤担持体と感光体との間の静電容量
Ｖ：コントラスト電位

コントラスト電位を同程度とする時、感光体の静電容量が３倍であれば、上式より感光体上を帯電させなければならない電荷Ｑが３倍必要となってくる。第５の画像形成部Ｐｔの帯電器と第１〜第４の画像形成部Ｐａ〜Ｐｄの帯電器の電荷付与能力が同等である場合、湿度によって、例えば低湿環境下においては必要電荷を感光体に帯電させることが難しくなることがある。そのため、感光体の帯電ムラに起因して光沢ムラが発生する場合がある。ここでいう低湿環境とは、湿度が２０％ＲＨ以下のことである。

即ち、本発明の更なる目的は、透明トナーによる画像全体の光沢を均一化を図る。透明トナーの飛散による画像形成装置内のトナー汚れ、及び、透明トナー用の感光体へのキャリア付着による画像品位の低下を抑制する。かつ、感光体の静電容量を大きくした時に感光体の表面の帯電ムラに起因して発生し易くなる光沢ムラを抑制することである。

そこで、本実施例では、図１０に示すように、透明トナー像を形成する第５の画像形成部Ｐｔにおいて、感光ドラム１ｔを帯電させるために２つの帯電器２ｔ１、２ｔ２を設ける。各帯電器２ｔ１、２ｔ２は、単独では有色トナー像を形成する第１〜第４の画像形成部Ｐａ〜Ｐｄのそれぞれが備える１つの帯電器２ａ〜２ｄと同等の帯電能力を有する。具体的には、一つの帯電器には、ワイヤーには定電流制御で−１０００μAの電流が流れ、グリッドには−６００Vの電位が印加されている。

図１０に示すように、透明トナー像を形成する第５の画像形成部Ｐｔに帯電器２ｔ１、２ｔ２を複数設置することにより、あらゆる湿度で所望の帯電電荷量を感光体上にのせることが可能となった。これにより、あらゆる湿度で画像全体におけるトナー高さを均一にできるので、画像全域における光沢は均一となる。即ち、透明トナー用の感光体を帯電させるために２つの帯電器２ｔ１、２ｔ２を設けることにより、感光体の静電容量を大きくした時の課題である帯電能力不足を解決することができる。

尚、本実施例では、透明トナー用の感光体を帯電させるための帯電器を複数個設けることで、透明トナー用の感光体を帯電させる帯電手段の帯電能力（電荷付与能力）を、有色トナー用の感光体を帯電させる帯電手段の帯電能力よりも大きくした。しかし、透明トナー用の感光体を帯電させる帯電手段の帯電能力を、有色トナー用の感光体を帯電させる帯電手段の帯電能力よりも高めることが可能な構成であればこれに限定されるものではない。又、本実施例では、実施例１に対して第５の画像形成部Ｐｔの帯電手段の構成を変更するものとして説明したが、本実施例の構成は、実施例２にも等しく適用し得るものである。

以上説明したように、本実施例によれば、コントラスト電位を極端に大きくすることなく、透明トナーの最大載り量を大きくする。しかも、感光体の静電容量を大きくした時に低湿環境下等において感光体の表面の帯電ムラに起因して発生し易くなる光沢ムラを抑制することができる。

以上、本発明を具体的な実施例に則して説明したが、本発明は上記実施例の態様に限定されるものではないことを理解されたい。感光体を構成する材料、現像剤、及び画像形成装置の構成等は、上記各実施例のものに制限されるものではない。又、例えば、各色のトナーにより現像を行う順序や、透明トナーの最大載り量等は上記実施例のものに限定されるものではない。

又、上記各実施例においては、１つの現像器に対して１つの感光ドラムをしていたが、図１１に示すように有色トナー用の４つの現像器に対して１つの感光ドラム１ａを設け、透明トナー用の現像器に対して１つの感光ドラム１ｔとしても良い。図１１において、図１に示す画像形成装置１００と同一又は相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付している。

又、上記各実施例においては、画像形成装置１００は、中間転写方式を採用するものとして説明したが、本発明は直接転写方式の画像形成装置においても等しく適用し得るものである。図１２に、直接転写方式を採用する画像形成装置の一例を示す。図１２において、図１に示す画像形成装置と同一又は相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付している。図１２に示す画像形成装置は、図１の画像形成装置１００における中間転写体１２に替えて、例えば無端移動するベルト（搬送ベルト）とされる記録材担持体９２を有する。又、図１の画像形成装置１００における１次転写手段と同様の機能をなす転写手段（転写ローラ等）５が、記録材担持体９２を介して各画像形成部Ｐａ〜Ｐｔの感光ドラム１ａ〜１ｔに対向して配置される。そして、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおいて形成されるトナー像は、転写手段５の作用により、記録材担持体９２上の記録材Ｓに順次に重ね合わせて転写される。

本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略断面構成図である。 トナー像の模式図である。 感光ドラムの層構成の一例を示す図である。 感光ドラムの層構成の他の例を示す図である。 トナートリボと記録材上のトナーの載り量との関係を示すグラフ図である。 コントラスト電位と記録材上のトナーの載り量との関係を示すグラフ図である。 感光体の膜厚と記録材上のトナーの載り量との関係を示すグラフ図である。 静電容量測定装置の概略図である。 感光体の比誘電率と記録材上のトナー載り量との関係を示すグラフ図である。 本発明に係る画像形成装置の他の実施例の概略断面構成図である。 本発明を適用し得る画像形成装置の他の例を説明するための概略断面構成図である。 本発明を適用し得る画像形成装置の他の例を説明するための概略断面構成図である。

符号の説明

１ａ〜１ｄ、１ｔ 感光ドラム（像担持体、電子写真感光体）
２ａ〜２ｄ、２ｔ 帯電器（帯電手段）
３ａ〜３ｄ、３ｔ レーザー露光光学系（露光手段）
４ａ〜４ｄ、４ｔ 現像器（現像手段）
５ａ〜５ｄ、４ｔ １次転写ローラ（１次転写手段、転写手段）
１２ 中間転写ベルト（中間転写体）
９２ 搬送ベルト（記録材担持体）

Claims (9)

1. 静電像が形成される第１、第２の像担持体と、前記第１の像担持体に形成された静電像に透明トナーのトナー像を形成する第１の現像器と、前記第２の像担持体に形成された静電像に有色トナーのトナー像を形成する第２の現像器と、前記第１の像担持体に形成された透明トナー像を転写材に転写する第１の転写手段と、前記第２の像担持体に形成された有色トナー像を転写材に転写する第２の転写手段と、を有し、転写材上のトナー層が等しくなるように透明トナー像を形成する機能を有する画像形成装置において、
   前記第１の像担持体の単位面積当りの静電容量は前記第２の像担持体の単位面積当りの静電容量よりも大きく、前記第１の像担持体上に形成されるトナー像のトナーの最大載り量が前記第２の像担持体上に形成されるトナー像のトナーの最大載り量よりも大きいことを特徴とする画像形成装置。
2. カラー画像の転写材上のトナー像の最大載り量と転写材上の透明トナー像の最大載り量がほぼ等しいことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 転写材上の透明トナー像の最大載り量がカラー画像の転写材上のトナー像の最大載り量の０．８倍から１．０倍であることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記像担持体は感光膜を有する電子写真感光体であり、前記感光膜の厚さは、前記第２の像担持体よりも、前記第１の像担持体の方が小さいことを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
5. 前記像担持体は感光膜を有する電子写真感光体であり、前記感光膜の比誘電率は、前記第２の像担持体よりも、前記第１の像担持体の方が大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
6. 更に、前記第１の像担持体を帯電させる第１の帯電手段と、前記第２の像担持体を帯電させる帯電手段と、を有し、前記第１の帯電手段の被帯電体に対する電荷付与能力は、前記第２の帯電手段による前記被帯電体に対する電荷付与能力よりも高いことを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の画像形成装置。
7. 前記第１の帯電手段は、前記第２の帯電手段が備える帯電器と同等の電荷付与能力を有する帯電器を、前記第２の帯電手段よりも多く有することを特徴とすることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記第１の現像器及び第２の現像器は、トナーとキャリアとを備えた現像剤を収容することを特徴とする請求項１〜７のいずれかの項に記載の画像形成装置。
9. 前記第１の像担持体の前記単位面積あたりの静電容量は、前記第２の像担持体の前記単位面積当たりの静電容量の２〜３倍であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかの項に記載の画像形成装置。

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