JP2010054898A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】淡色トナーと濃色トナーとを併用する現像においても、選択現像による画像濃度低下やトナー飛散を抑制し、また現像ローラと感光体間における電圧リークを抑制する画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１００は、静電潜像が形成される第１及び第２の感光体３ａ〜３ｆと、この第１及び第２の感光体３ａ〜３ｆに形成された静電潜像をそれぞれ現像する第１及び第２の現像ローラを備え、第１の現像ローラが用いる第１のトナーと第２の現像ローラが用いる第２のトナーとは互いに同一色相であり、且つ、第１のトナーは第２のトナーよりも相対的に濃度が薄く、第１のトナーと第２のトナーとを用いて画像を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に関し、特に、現像剤として同一色相で濃度の異なる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、複写機、プリンタ等電子写真方式の画像形成装置は、像担持体である感光体上に静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーによりトナー像として現像する。そして、このトナー像は用紙上に転写され、その後、用紙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用紙上に溶融定着される。

また、一般に、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｂｋ（ブラック）の各色成分の画像を重ね合わせて画像を形成するようにしたカラー画像形成装置では、トナーと磁性キャリアとが混合された二成分現像剤が広く用いられている。このようなカラー画像形成装置において、更なる高画質化のために、淡色トナーと濃色トナーとを併用する画像形成装置の開発が進められている。例えば、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｂｋといった濃色トナーのみでなく、ＬＣ（ライトシアン）、ＬＭ（ライトマゼンタ）、ＬＢｋ（ライトブラック）等の濃色トナーと同一分光成分を持つ淡色トナーを現像器に充填し、濃色トナーと淡色トナーを併用している。

例えば、特許文献１では、画像の低濃度部においては淡色トナーを積極的に使用し、高濃度部においては淡色トナーと濃色トナーとを併用する。これにより、低濃度部における粒状感を低減し、高濃度部でのトナー使用量を抑え、再現色範囲を広げることが可能となり、画質の向上を達成している。

しかしながら、淡色トナーと濃色トナーとを併用する方式では、上述のようなメリットがある一方で、大粒径のトナーから選択的に現像され小粒径のトナーが現像ローラ上に残留するという選択現像や、現像ローラと感光体間における電圧リークという問題が発生し易い。

そこで、選択現像に対して、特許文献２では、現像終了後における現像ローラ上に残留付着するトナーを掻き取る掻き取りブレードと、掻き取りブレードにより掻き取られたトナーを静電気的に吸着させるとともに、その吸着したトナーを磁気ローラ上の磁気ブラシに接触させる電極ローラとを設けている。この構成により、現像後の現像ローラ上に残留付着するトナーはすべて掻き取られるため、現像ローラ上に担持されているトナーの粒径が小粒径化することを防止している。

しかしながら、上述した従来技術では、掻き取りブレードと、電極ローラと、電極ローラの回転駆動手段、及び電極ローラの吸着用のバイアス電源が必要であり、装置構成が複雑になり、装置が大型化してしまうことや、制御が複雑になるという問題があった。

また、感光体と現像ローラ間の電圧リークに対して、特許文献３では、現像ローラに現像バイアスを印加して、トナーを現像ローラから分離させ、分離されたトナーで光導電ベルト上の潜像を現像する現像装置において、現像ローラ表面にはフェノール樹脂が形成されている。現像ローラ表面の導電率を低くすることによって、現像ローラのリークを防止している。

しかしながら、上述した従来技術では、現像ローラ表面にフェノール樹脂を施すのは、コスト高にあり、また繰り返し現像が行われると、現像ローラ表面の磨耗によって、樹脂層が剥がれていき、樹脂層の抵抗が徐々に低くなるため、現像ローラと感光体間における電圧リークを抑制することが難しくなるというという問題があった。
特開２０００−２３１２７９号公報（段落［００４９］〜［００５８］、図３） 特開平１１−２３１６５２号公報（段落［００２９］〜［００３１］、図１） 特開平６−１３０８０６号公報（段落［００１９］、図１）

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、淡色トナーと濃色トナーとを併用する現像においても、選択現像による画像濃度低下やトナー飛散を抑制し、また現像ローラと感光体間における電圧リークを抑制する画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成された静電潜像を現像する第１及び第２の現像部材を備え、前記第１の現像部材が用いる第１のトナーと前記第２の現像部材が用いる第２のトナーとは互いに同一色相であり、且つ、前記第１のトナーは前記第２のトナーよりも相対的に濃度が薄く、前記第１のトナーと前記第２のトナーとを用いて画像を形成する画像形成装置において、前記第１の現像部材に印加する直流成分の電位と前記第１の像担持体の露光部電位との電位差は、前記第２の現像部材に印加する直流成分の電位と前記第２の像担持体の露光部電位との電位差より大きいことを特徴としている。

この構成によれば、第１の現像部材は第１のトナーによって像担持体の静電潜像を現像する。このとき、第１の現像部材と像担持体間の電位差が相対的に大きいので、大粒径のトナーとともに小粒径のトナーも現像に供される。第１のトナーは相対的に濃度が薄いため、トナーの抵抗が大きくなり、第１の現像部材と像担持体間の電位差が大きくても、電圧リークが抑制される。一方、第２の現像部材は第２のトナーによって像担持体の静電潜像を現像する。このとき、第２の現像部材と像担持体間の電位差が相対的に小さいので、電圧リークが抑制される。第２のトナーは相対的に濃度が濃いため、トナーの抵抗が小さくなり、第２の現像部材と像担持体間の電位差が相対的に小さくても、小粒径のトナーも現像に供される。

また、請求項２に記載の発明では、静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成された静電潜像を現像する第１及び第２の現像部材を備え、前記第１の現像部材が用いる第１のトナーと前記第２の現像部材が用いる第２のトナーとは互いに同一色相であり、且つ、前記第１のトナーは前記第２のトナーよりも相対的に濃度が薄く、前記第１のトナーと前記第２のトナーとを用いて画像を形成する画像形成装置において、前記第１の現像部材に印加する交流バイアス電圧は、前記第２の現像部材に印加する交流バイアス電圧より大きいことを特徴としている。

この構成によれば、第１の現像部材は第１のトナーによって像担持体の静電潜像を現像する。このとき、第１の現像部材に印加する交流バイアス電圧が相対的に大きいので、大粒径のトナーとともに小粒径のトナーも現像に供される。第１のトナーは相対的に濃度が薄いため、トナーの抵抗が大きくなり、第１の現像部材に印加する交流バイアス電圧が大きくても、電圧リークが抑制される。一方、第２の現像部材は第２のトナーによって像担持体の静電潜像を現像する。このとき、第２の現像部材に印加する交流バイアス電圧が相対的に小さいので、電圧リークが抑制される。第２のトナーは相対的に濃度が濃いため、トナーの抵抗が小さくなり、第２の現像部材に印加する交流バイアス電圧が相対的に小さくても、小粒径のトナーも現像に供される。

また、請求項３に記載の発明では、静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成された静電潜像を現像する第１及び第２の現像部材を備え、前記第１の現像部材が用いる第１のトナーと前記第２の現像部材が用いる第２のトナーとは互いに同一色相であり、且つ、前記第１のトナーは前記第２のトナーよりも相対的に濃度が薄く、前記第１のトナーと前記第２のトナーとを用いて画像を形成する画像形成装置において、前記第１の現像部材に印加する交流バイアスのデューティは、前記第２の現像部材に印加する交流バイアスのデューティより大きいことを特徴としている。

この構成によれば、第１の現像部材は第１のトナーによって像担持体の静電潜像を現像する。このとき、第１の現像部材に印加する交流バイアスのデューティが相対的に大きいので、大粒径のトナーとともに小粒径のトナーも現像に供される。第１のトナーは相対的に濃度が薄いため、トナーの抵抗が大きくなり、第１の現像部材に印加する交流バイアスのデューティが大きくても、電圧リークが抑制される。一方、第２の現像部材は第２のトナーによって像担持体の静電潜像を現像する。このとき、第２の現像部材に印加する交流バイアスのデューティが相対的に小さいので、電圧リークが抑制される。第２のトナーは相対的に濃度が濃いため、トナーの抵抗が小さくなり、第２の現像部材に印加する交流バイアスのデューティが相対的に小さくても、小粒径のトナーも現像に供される。

また、請求項４に記載の発明では、静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成された静電潜像を現像する第１及び第２の現像部材を備え、前記第１の現像部材が用いる第１のトナーと前記第２の現像部材が用いる第２のトナーとは互いに同一色相であり、且つ、前記第１のトナーは前記第２のトナーよりも相対的に濃度が薄く、前記第１のトナーと前記第２のトナーとを用いて画像を形成する画像形成装置において、前記第１の現像部材に印加する交流バイアスの周波数は、前記第２の現像部材に印加する交流成バイアスの周波数より小さいことを特徴としている。

この構成によれば、第１の現像部材は第１のトナーによって像担持体の静電潜像を現像する。このとき、第１の現像部材に印加する交流バイアスの周波数が相対的に小さいので、大粒径のトナーとともに小粒径のトナーも現像に供される。第１のトナーは相対的に濃度が薄いため、トナーの抵抗が大きくなり、第１の現像部材に印加する交流バイアスの周波数が小さくても、電圧リークが抑制される。一方、第２の現像部材は第２のトナーによって像担持体の静電潜像を現像する。このとき、第２の現像部材に印加する交流バイアスの周波数が相対的に大きいので、電圧リークが抑制される。第２のトナーは相対的に濃度が濃いため、トナーの抵抗が小さくなり、第２の現像部材に印加する交流バイアスの周波数が相対的に大きくても、小粒径のトナーも現像に供される。

また、請求項５に記載の発明では、前記像担持体は静電潜像が形成される第１及び第２の像担持体を備え、前記第１及び第２の像担持体に形成された静電潜像をそれぞれ前記第１及び第２の現像部材が現像し、前記第１及び第２の現像部材に対向して配置され各現像剤を担持して各トナーを前記第１及び第２の現像部材に供給する第１及び第２の磁気ローラとを備えることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、第１の現像部材は第１のトナーによって像担持体の静電潜像を現像する。このとき、第１の現像部材と像担持体間の電位差が相対的に大きいので、大粒径のトナーとともに小粒径のトナーも現像に供される。第１のトナーは相対的に濃度が薄いため、トナーの抵抗が大きくなり、第１の現像部材と像担持体間の電位差が大きくても、電圧リークが抑制される。一方、第２の現像部材は第２のトナーによって像担持体の静電潜像を現像する。このとき、第２の現像部材と像担持体間の電位差が相対的に小さいので、電圧リークが抑制される。第２のトナーは相対的に濃度が濃いため、トナーの抵抗が小さくなり、第２の現像部材と像担持体間の電位差が相対的に小さくても、小粒径のトナーも現像に供される。従って、淡色トナーと濃色トナーとを併用する現像においても、選択現像による画像濃度低下やトナー飛散を抑制し、また現像ローラと感光体間における電圧リークを抑制することができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、第１の現像部材は第１のトナーによって像担持体の静電潜像を現像する。このとき、第１の現像部材に印加する交流バイアス電圧が相対的に大きいので、大粒径のトナーとともに小粒径のトナーも現像に供される。第１のトナーは相対的に濃度が薄いため、トナーの抵抗が大きくなり、第１の現像部材に印加する交流バイアス電圧が大きくても、電圧リークが抑制される。一方、第２の現像部材は第２のトナーによって像担持体の静電潜像を現像する。このとき、第２の現像部材に印加する交流バイアス電圧が相対的に小さいので、電圧リークが抑制される。第２のトナーは相対的に濃度が濃いため、トナーの抵抗が小さくなり、第２の現像部材に印加する交流バイアス電圧が相対的に小さくても、小粒径のトナーも現像に供される。従って、淡色トナーと濃色トナーとを併用する現像においても、選択現像による画像濃度低下やトナー飛散を抑制し、また現像ローラと感光体間における電圧リークを抑制することができる。

また、請求項３に記載の発明によれば、第１の現像部材は第１のトナーによって像担持体の静電潜像を現像する。このとき、第１の現像部材に印加する交流バイアスのデューティが相対的に大きいので、大粒径のトナーとともに小粒径のトナーも現像に供される。第１のトナーは相対的に濃度が薄いため、トナーの抵抗が大きくなり、第１の現像部材に印加する交流バイアスのデューティが大きくても、電圧リークが抑制される。一方、第２の現像部材は第２のトナーによって像担持体の静電潜像を現像する。このとき、第２の現像部材に印加する交流バイアスのデューティが相対的に小さいので、電圧リークが抑制される。第２のトナーは相対的に濃度が濃いため、トナーの抵抗が小さくなり、第２の現像部材に印加する交流バイアスのデューティが相対的に小さくても、小粒径のトナーも現像に供される。従って、淡色トナーと濃色トナーとを併用する現像においても、選択現像による画像濃度低下やトナー飛散を抑制し、また現像ローラと感光体間における電圧リークを抑制することができる。

また、請求項４に記載の発明によれば、第１の現像部材は第１のトナーによって像担持体の静電潜像を現像する。このとき、第１の現像部材に印加する交流バイアスの周波数が相対的に小さいので、大粒径のトナーとともに小粒径のトナーも現像に供される。第１のトナーは相対的に濃度が薄いため、トナーの抵抗が大きくなり、第１の現像部材に印加する交流バイアスの周波数が小さくても、電圧リークが抑制される。一方、第２の現像部材は第２のトナーによって像担持体の静電潜像を現像する。このとき、第２の現像部材に印加する交流バイアスの周波数が相対的に大きいので、電圧リークが抑制される。第２のトナーは相対的に濃度が濃いため、トナーの抵抗が小さくなり、第２の現像部材に印加する交流バイアスの周波数が相対的に大きくても、小粒径のトナーも現像に供される。従って、淡色トナーと濃色トナーとを併用する現像においても、選択現像による画像濃度低下やトナー飛散を抑制し、また現像ローラと感光体間における電圧リークを抑制することができる。

また、請求項５に記載の発明によれば、像担持体は静電潜像が形成される第１及び第２の像担持体を備え、第１及び第２の像担持体に形成された静電潜像をそれぞれ第１及び第２の現像部材が現像し、第１及び第２現像部材に対向してそれぞれ配置され第１及び第２現像剤を担持して第１及び第２トナーを現像部材に供給する第１及び第２磁気ローラとを備え、第１及び第２トナーを用いて画像形成する画像形成装置においても、選択現像による画像濃度低下やトナー飛散を抑制し、また現像ローラと感光体間における電圧リークを抑制することができる。

以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。本発明の実施形態は発明の最も好ましい形態を示すものであり、また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。

（第１実施形態）
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示すタンデム型カラープリンタの概略構成図である。図１において、画像形成装置１００は、直方体形状のハウジングを有し、その内部に、用紙を収容する給紙部１０と、給紙部１０の上方に配される６個の画像形成部３０ａ〜３０ｆと、画像形成部３０ａ〜３０ｆの左方に配される定着部４０と、給紙部１０の右方に配される用紙搬送路２０と、装置の上部に用紙を排出する排出部５０とを備えている。

給紙部１０は、各給紙カセット１３内に積層載置された用紙を１枚ずつ給紙カセット１３の出口側（図１の右側）に繰り出す各フィードローラ２１を備え、繰り出した用紙を用紙搬送路２０に給紙する。用紙搬送路２０は搬送ローラ対及び搬送ガイド等を備えてなり、繰り出された用紙を画像形成部３０ａ〜３０ｆに向けて搬送するものである。

画像形成部３０ａ〜３０ｆは、上流側（図１の右側）から搬送方向に沿って、装置の水平方向に直列に配置されている。各画像形成部３０ａ〜３０ｆは、像担持体としての円筒状の感光体３ａ〜３ｆを有するとともに、その回転方向の周囲に上流側から順に、帯電器３２ａ〜３２ｆと、現像器３４ａ〜３４ｆと、転写ローラ３５ａ〜３５ｆと、クリーナー３６ａ〜３６ｆが配設されている。

回転自在である感光体３ａ〜３ｆは、感光層を形成する感光材料として、アモルファスシリコン感光体が用いられる。感光層は有機感光体（ＯＰＣ感光体）でもよい。現像器３４ａ〜３４ｆは、感光体３ａ〜３ｆの右方に配され、現像ローラとトナーの収容部とを有し、感光体３ａ〜３ｆにトナーを供給する。帯電器３２ａ〜３２ｆは感光体３ａ〜３ｆ表面を一様に帯電させる。

画像形成部３０ａは淡い濃度のマゼンタ（ＬＭ）トナーを用い、画像形成部３０ｂは淡い濃度のシアン（ＬＣ）トナーを用いて画像を形成する。画像形成部３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆは、それぞれ濃い濃度のマゼンタ（ＤＭ）、濃い濃度のシアン（ＤＣ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のトナーを用いて画像を形成する。本実施形態では、ＬＭトナー、ＬＣトナーを「淡色トナー」という。またＤＭトナー、ＤＣトナー、Ｙトナー、Ｂｋトナーを「濃色トナー」という。

露光器３３ａ〜３３ｆは、パーソナルコンピュータ等から画像入力部（図略）に入力された原稿画像データに基づいて、各感光体３ａ〜３ｆ表面にレーザ光を照射する。照射されたレーザ光により、各感光体３ａ〜３ｆ表面には静電潜像が形成され、この静電潜像が各現像器３４ａ〜３４ｆにより現像される。

用紙搬送ベルト３８は、駆動ローラ６２及び従動ローラ６１間に張架されるとともに、感光体３ａ〜３ｆと転写ローラ３５ａ〜３５ｆとの間に、用紙を搬送するベルト走行路が形成されている。各転写ローラ３５ａ〜３５ｆは、用紙搬送ベルト３８を挟んで各感光体３ａ〜３ｆと対向して用紙搬送転写ベルト３８に圧接し、転写ニップ部を形成する。この各転写ニップ部において、用紙搬送ベルト３８の回転とともに所定のタイミングで、用紙搬送路２０から搬送される用紙に、各感光体３ａ〜３ｆのトナー像が順次転写されることにより、用紙には各トナー像が重ね合わされ、カラートナー像が形成される。

トナータンク３９ａ〜３９ｆは、画像形成部３０ａ〜３０ｆの上方に配され、それぞれ各色のトナーを収容する。各色のトナーが対応する現像器３４ａ〜３４ｆに供給される。

定着部４０は、画像形成部３０ａの下流側に配され、画像形成部３０ａ〜３０ｆにおいてトナー像が転写された用紙１１を加熱及び加圧して用紙にトナー像を溶融定着させる。定着部４０を通過した用紙は、用紙搬送路１５を介して排出部５０へ排出される。

次に、現像器３４ａ〜３４ｆについて図２に基づいて説明する。図２は、上述の画像形成装置１に用いられる現像器の構成を示す断面図である。なお、以下の説明では、図１の感光体３ａと相対する現像器３４ａの構成及び動作について説明するが、現像器３４ｂ〜３４ｆの構成及び動作については現像器３４ａと同様であり説明を省略し、また各色の現像器及び感光体を示すａ〜ｆの符号を省略し、必要な場合には、ａ〜ｆの符号を付与して説明する。

図２に示すように、現像器３４は、現像部材としての現像ローラ２と、磁気ローラ１と、パドルミキサー２２と、撹拌スクリュー２３、及び規制ブレード９等により構成されている。

撹拌スクリュー２３は、磁性体のキャリアとトナーからなる現像剤を撹拌して、現像剤中のトナーを所定のレベルに帯電させる。これによりトナーは、キャリアに保持される。また、撹拌スクリュー２３が回転すると、現像剤がパドルミキサー２２に搬送され、撹拌スクリュー２３とパドルミキサー２２とを循環する。パドルミキサー２２が回転して、現像剤を磁気ローラ１に搬送する。

磁気ローラ１は、非磁性金属材料で回転可能な円筒状に形成され、内部に複数の固定磁石が配設されて、その磁石によって現像剤に含まれるキャリアによる磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシの層厚が規制ブレード９により規制される。そして磁気ローラ１には、バイアス電源８によって、バイアス電圧が印加される。また、現像ローラ２には、直流電源７ａと交流電源７ｂによって、交流電圧に直流電圧を重畳したバイアス電圧が印加される。現像ローラ２と磁気ローラ１間には、これらのバイアスによる電界が形成される。この磁気ローラ１と現像ローラ２間の電界によって、磁気ローラ１上の磁気ブラシが現像ローラ２に接触すると、帯電したトナーのみが現像ローラ２上に所定の層厚で付着する。

現像ローラ２は磁気ローラ１から供給されたトナー薄層を担持する。また、現像ローラ２には、直流電源７ａと交流電源７ｂによるバイアスが印加され、一方、感光体３上には、露光器３３（図１参照）からレーザ光１１を照射された露光部に静電電位が形成されている。現像ローラ２のバイアス電位と露光部の電位との電位差により、帯電したトナー薄層が現像ローラ２から感光体３に飛翔する。飛翔したトナーが感光体３上の露光部に付着し、静電潜像が現像される。

次に、淡色トナーと濃色トナーとを用いた画像形成について説明する。例えばシアンの淡色トナー（ＬＣトナー）は、用紙上の載り量が０．５ｍｇ／ｃｍ²である時の光学濃度が１未満であるように顔料を調合される。本実施形態では、光学濃度が０．７である。シアン濃色トナー（ＤＣトナー）は、用紙上の載り量が０．５ｍｇ／ｃｍ²である時の光学濃度が１以上であるように顔料を調合される。本実施形態では、光学濃度が１．２である。

ＬＣトナーとＤＣトナーとを用いた画像形成においては、図３（ａ）、（ｂ）に示すＬＣ用ルックアップテーブルと、ＤＣ用ルックアップテーブルに基づいて画像形成が行われる。図３（ａ）は、ＬＣトナー用ルックアップテーブルを示す図であり、図３（ｂ）は、ＤＣトナー用ルックアップテーブルを示す図である。尚、図３（ａ）、（ｂ）の横軸は、それぞれＤＣトナーとＬＣトナーとの２つの画像データに分割する前の画像入力信号の階調値（０〜２５５レベル）であり、縦軸は、それぞれＤＣトナーとＬＣトナーに画像データに分割したときの画像出力信号の階調値（０〜２５５レベル）である。

図３に示すように、画像入力信号の低濃度部から中濃度部（０〜１２８レベル）においてＬＣトナーを用いて、画像入力信号の中濃度部から高濃度部（１２８〜２５５レベル）において、ＬＣトナーとＤＣトナーとを重ね合わせて、濃度階調再現を行っている。

つまり、図１に示す露光器３３ｂでは、ＬＣ用ルックアップテーブル（図３（ａ））の画像出力信号に基づいて、感光体３ｂ表面にレーザ光が照射され、感光体３ｂ表面に静電潜像が形成される。この静電潜像が現像ローラ２ｂにより現像される。次に、感光体３ｂのＬＣトナー像が用紙に転写される。また、露光器３３ｄでは、ＤＣ用ルックアップテーブル（図３（ｂ））の画像出力信号に基づいて、感光体３ｄ表面にレーザ光が照射され、感光体３ｄ表面に静電潜像が形成される。この静電潜像が現像ローラ２ｄにより現像される。次に、感光体３ｄのＤＣトナー像が用紙上のＬＣトナー像に重ね合わされることにより、用紙にシアン色の濃度階調が形成されることになる。

ここで、ＬＣトナーを用いる現像においては、直流電源７ａ（図２参照）によって現像ローラ２に印加する直流成分の電位Ｖｄｃと、感光体３の露光部電位Ｖｍとの電位差ΔＶ
を相対的に大きくしている。

この電位差ΔＶが大きいと、現像ローラ２上に付着している帯電量の大きいトナー、つ
まり小粒径トナーも、電位差ΔＶによって形成される電界中を飛翔しやすくなり、静電潜
像に対応して、帯電量の小さい大粒径トナーとともに感光体３上に付着する。ＬＣトナーは、光学濃度が１未満で、顔料の充填量が相対的に小さいため、トナーの抵抗が大きくなり、現像ローラ２と感光体３間の電位差ΔＶが大きくても、電圧リークが抑制される。

一方、ＤＣトナーを用いる現像においては、直流電源７ａによって現像ローラ２に印加する直流成分の電位Ｖｄｃと感光体の露光部電位Ｖｍとの電位差ΔＶを相対的に小さくし
ている。

この電位差ΔＶが小さいと、現像ローラ２と感光体３間の電圧リークが抑制される。Ｄ
Ｃトナーは、光学濃度が１以上で、顔料の充填量が相対的に大きいため、トナーの抵抗が小さくなり、現像ローラ２上に付着している帯電量の大きい小粒径トナーも、電位差ΔＶ
が小さくとも、飛翔しやすくなり、静電潜像に対応して、帯電量の小さい大粒径トナーとともに感光体３上に付着することになる。

選択現像と電圧リークを抑制するのに、上述以外の方法として、淡色トナー用現像ローラと濃色トナー用現像ローラとの交流バイアス電圧を異ならせて設定するようにしてもよい。

つまり、ＬＣトナーを用いる現像においては、交流電源７ｂによって現像ローラ２に印加する交流バイアス電圧Ｖｐｐを相対的に大きくする。

この交流バイアス電圧Ｖｐｐが大きいと、現像ローラ２上に付着している帯電量の大きい小粒径トナーも、現像ローラ２から飛翔しやすくなり、静電潜像に対応して、帯電量の小さい大粒径トナーとともに感光体３上に付着する。ＬＣトナーは、光学濃度が１未満で、顔料の充填量が相対的に小さいため、トナーの抵抗が大きくなり、現像ローラ２と感光体３間の交流バイアス電圧Ｖｐｐが大きくても、電圧リークが抑制される。

一方、ＤＣトナーを用いる現像においては、交流電源７ｂによって現像ローラ２に印加する交流バイアス電圧Ｖｐｐを相対的に小さくする。

この交流バイアス電圧Ｖｐｐが小さいと、現像ローラ２と感光体３間の電圧リークが抑制される。ＤＣトナーは、光学濃度が１以上で、顔料の充填量が相対的に大きいため、トナーの抵抗が小さくなり、現像ローラ２上に付着している帯電量の大きい小粒径トナーも、交流バイアス電圧Ｖｐｐが小さくとも、飛翔しやすくなり、静電潜像に対応して、帯電量の小さい大粒径トナーとともに感光体３上に付着することになる。

また、選択現像と電圧リークを抑制する方法として、淡色トナー用現像ローラと濃色トナー用現像ローラとの交流バイアスのデューティを異ならせて設定するようにしてもよい。

つまり、ＬＣトナーを用いる現像においては、交流電源７ｂによって現像ローラ２に印加する交流バイアスのデューティを相対的に大きくする。

この交流バイアスのデューティが大きいと、現像ローラ２上に付着している帯電量の大きい小粒径トナーも、現像ローラ２から飛翔しやすくなり、静電潜像に対応して、帯電量の小さい大粒径トナーとともに感光体３上に付着する。ＬＣトナーは、光学濃度が１未満で、顔料の充填量が相対的に小さいため、トナーの抵抗が大きくなり、現像ローラ２と感光体３間の交流バイアスのデューティが大きくても、電圧リークが抑制される。

一方、ＤＣトナーを用いる現像においては、交流電源７ｂによって現像ローラ２に印加する交流バイアスのデューティを相対的に小さくする。

この交流バイアスのデューティが小さいと、現像ローラ２と感光体３間の電圧リークが抑制される。ＤＣトナーは、光学濃度が１以上で、顔料の充填量が相対的に大きいため、トナーの抵抗が小さくなり、現像ローラ２上に付着している帯電量の大きい小粒径トナーも、交流バイアスのデューティが小さくとも、飛翔しやすくなり、静電潜像に対応して、帯電量の小さい大粒径トナーとともに感光体３上に付着することになる。

また、選択現像と電圧リークを抑制する方法として、淡色トナー用現像ローラと濃色トナー用現像ローラとの交流バイアスの周波数ｆを異ならせて設定するようにしてもよい。

つまり、ＬＣトナーを用いる現像においては、交流電源７ｂによって現像ローラ２に印加する交流バイアスのデューティを相対的に小さくする。

この交流バイアスの周波数ｆが小さいと、現像ローラ２上に付着している帯電量の大きい小粒径トナーも、現像ローラ２から飛翔しやすくなり、静電潜像に対応して、帯電量の小さい大粒径トナーとともに感光体３上に付着する。ＬＣトナーは、光学濃度が１未満で、顔料の充填量が相対的に小さいため、トナーの抵抗が大きくなり、現像ローラ２と感光体３間の交流バイアスの周波数ｆが小さくても、電圧リークが抑制される。

一方、ＤＣトナーを用いる現像においては、交流電源７ｂによって現像ローラ２に印加する交流バイアスの周波数ｆを相対的に大きくする。

この交流バイアスの周波数ｆが大きいと、現像ローラ２と感光体３間の電圧リークが抑制される。ＤＣトナーは、光学濃度が１以上で、顔料の充填量が相対的に大きいため、トナーの抵抗が小さくなり、現像ローラ２上に付着している帯電量の大きい小粒径トナーも、交流バイアスの周波数ｆが大きくとも、飛翔しやすくなり、静電潜像に対応して、帯電量の小さい大粒径トナーとともに感光体３上に付着することになる。

ここまで、ＬＣトナーとＤＣトナーとを用いた画像形成について説明したが、ＬＭトナーとＤＭトナーとを用いた画像形成についても、上記ＬＣトナーとＤＣトナーとを用いる画像形成と同様の方法が用いられる。また、シアン色やマゼンタ色に限らず、その他の色のトナーに関しても、濃色トナーと淡色トナーとを用いた画像形成の際には同様の方法が用いられる。

（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。第１実施形態と異なるロータリー式現像ユニットについて説明し、以降、第１実施形態と同じ部分の説明を省略する。

ロータリー式現像ユニットは、感光体３に形成された静電潜像を各色のトナーによって現像するためのものであり、図４における感光体３の左方に隣接して設けられる。また、ロータリー式現像ユニットは、ロータリーラックに回転自在に支持された６つの現像器３４ａ〜３４ｆを有する。現像器３４ａは淡い濃度のマゼンタ（ＬＭ）トナーを収容し、現像器３４ｂは淡い濃度のシアン（ＬＣ）トナーを収容し、トナー像を感光体３に形成する。現像器３４ｃ、３４ｄ、３４ｅ、３４ｆは、それぞれ濃い濃度のマゼンタ（ＤＭ）、濃い濃度のシアン（ＤＣ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のトナー像を感光体３に形成する。

現像器３４は、現像ローラにトナーを供給する供給ローラと、規制ブレードによって帯電されたトナー薄層を担持する現像ローラとを備える。

現像ローラ上に担持されたトナーは、現像ローラにバイアスが印加されると、このバイアス電位と感光体３上の露光部の静電電位との電位差により、帯電したトナーが現像ローラから感光体３に供給され、トナーが露光部に付着して、静電潜像が現像される。現像されたトナー像は、中間転写ベルト６１に転写される。この動作を各色で順次繰り返し、中間転写ベルト２５上にはカラーのトナー像が形成される。

第１実施形態と同様に、淡色トナー用ルックアップテーブルと濃色トナー用ルックアップテーブルとに基づいて画像形成が行われる。現像においては、淡色トナー用の現像ローラに印加する直流成分の電位Ｖｄｃと、感光体３の露光部電位Ｖｍとの電位差ΔＶは、濃
色トナー用の現像ローラに印加する直流成分の電位Ｖｄｃと、感光体３の露光部電位Ｖｍとの電位差ΔＶより大きく設定されている。これによって、選択現像と、現像ローラと感
光体間の電圧リークとを抑制している。

上記実施形態に替えて、淡色トナー用の現像ローラに印加する交流バイアス電圧Ｖｐｐは、濃色トナー用の現像ローラに印加する交流バイアス電圧Ｖｐｐより大きくなるように設定し、選択現像と、現像ローラと感光体間の電圧リークとを抑制してもよい。

また、上記実施形態に替えて、淡色トナー用の現像ローラに印加する交流バイアスのデューティは、濃色トナー用の現像ローラに印加する交流バイアス電圧のデューティより大きくなるように設定し、選択現像と、現像ローラと感光体間の電圧リークとを抑制してもよい。

また、上記実施形態に替えて、淡色トナー用の現像ローラに印加する交流バイアスの周波数ｆは、濃色トナー用の現像ローラに印加する交流バイアス電圧の周波数ｆより小さくなるように設定し、選択現像と、現像ローラと感光体間の電圧リークとを抑制してもよい。

以下に本発明を実施例により更に具体的に説明する。なお、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。以下の実施例は、タンデム型カラープリンタに淡色トナー（ＬＭトナー、ＬＣトナー）と濃色トナー（ＤＭトナー、ＤＣトナー、Ｙトナー、Ｂｋトナー）を用いて画像形成した。各淡色トナーの用紙上の載り量が０．５ｍｇ／ｃｍ²である時の光学濃度が０．７、各濃色トナーの用紙上の載り量が０．５ｍｇ／ｃｍ²である時の光学濃度が１．２である。

（実施例１）
［淡色トナー用画像形成部３０ａ、３０ｂ］：
現像ローラ；交流バイアス電圧（ピーク電圧）Ｖｐｐ:１．４ｋＶ、周波数ｆ：４ｋＨｚ、デューティ:４０％、直流成分の電位Ｖｄｃ：３５０Ｖ
感光体；帯電電位Ｖ０：３５０Ｖ、露光部電位Ｖｍ：５０Ｖ
ＶｄｃとＶｍの電位差ΔＶ：３００Ｖ
感光体周速：１５０ｍｍ／ｓｅｃ
磁気ローラ／現像ローラ周速比：１．５
現像ローラ／感光体周速比：１．５
磁気ローラと現像ローラ間距離：０．３ｍｍ
感光体と現像ローラ間距離：０．２ｍｍ
［濃色トナー用画像形成部３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆ］：
現像ローラ；交流バイアス電圧（ピーク電圧）Ｖｐｐ:１．４ｋＶ、周波数ｆ：４ｋＨｚ、デューティ:４０％、直流成分の電位Ｖｄｃ：２２０Ｖ
感光体；帯電電位Ｖ０：４００Ｖ、露光部電位Ｖｍ：２０Ｖ
ＶｄｃとＶｍの電位差ΔＶ：２００Ｖ
感光体周速：１５０ｍｍ／ｓｅｃ
磁気ローラ／現像ローラ周速比：１．５
現像ローラ／感光体周速比：１．５
磁気ローラと現像ローラ間距離：０．３ｍｍ
感光体と現像ローラ間距離：０．２ｍｍ

上記現像条件で１００００枚の画像形成を行ったときに、選択現像による画像濃度低下、トナー飛散が発生せず、また現像ローラの電圧リークによるトナー層乱れもなく良好な画像が得られた。

（実施例２）
［淡色トナー用画像形成部３０ａ、３０ｂ］：
現像ローラ；交流バイアス電圧（ピーク電圧）Ｖｐｐ:１．６ｋＶ、周波数ｆ：４ｋＨｚ、デューティ:４０％、直流成分の電位Ｖｄｃ：３５０Ｖ
感光体；帯電電位Ｖ０：３５０Ｖ、露光部電位Ｖｍ：７０Ｖ
ＶｄｃとＶｍの電位差ΔＶ：２８０Ｖ
感光体周速：１５０ｍｍ／ｓｅｃ
磁気ローラ／現像ローラ周速比：１．５
現像ローラ／感光体周速比：１．５
磁気ローラと現像ローラ間距離：０．３ｍｍ
感光体と現像ローラ間距離：０．２ｍｍ
［濃色トナー用画像形成部３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆ］：
現像ローラ；交流バイアス電圧（ピーク電圧）Ｖｐｐ:１．２ｋＶ、周波数ｆ：４ｋＨｚ、デューティ:４０％、直流成分の電位Ｖｄｃ：３００Ｖ
感光体；帯電電位Ｖ０：４００Ｖ、露光部電位Ｖｍ：５０Ｖ
ＶｄｃとＶｍの電位差ΔＶ：２５０Ｖ
感光体周速：１５０ｍｍ／ｓｅｃ
磁気ローラ／現像ローラ周速比：１．５
現像ローラ／感光体周速比：１．５
磁気ローラと現像ローラ間距離：０．３ｍｍ
感光体と現像ローラ間距離：０．２ｍｍ

上記現像条件で１００００枚の画像形成を行ったときに、選択現像による画像濃度低下、トナー飛散が発生せず、また現像ローラの電圧リークによるトナー層乱れもなく良好な画像が得られた。

（実施例３）
［淡色トナー用画像形成部３０ａ、３０ｂ］：
現像ローラ；交流バイアス電圧（ピーク電圧）Ｖｐｐ:１．４ｋＶ、周波数ｆ：４ｋＨｚ、デューティ:５０％、直流成分の電位Ｖｄｃ：３５０Ｖ
感光体；帯電電位Ｖ０：３５０Ｖ、露光部電位Ｖｍ：７０Ｖ
ＶｄｃとＶｍの電位差ΔＶ：２８０Ｖ
感光体周速：１５０ｍｍ／ｓｅｃ
磁気ローラ／現像ローラ周速比：１．５
現像ローラ／感光体周速比：１．５
磁気ローラと現像ローラ間距離：０．３ｍｍ
感光体と現像ローラ間距離：０．２ｍｍ
［濃色トナー用画像形成部３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆ］：
現像ローラ；交流バイアス電圧（ピーク電圧）Ｖｐｐ:１．４ｋＶ、周波数ｆ：４ｋＨｚ、デューティ:３０％、直流成分の電位Ｖｄｃ：３００Ｖ
感光体；帯電電位Ｖ０：４００Ｖ、露光部電位Ｖｍ：５０Ｖ
ＶｄｃとＶｍの電位差ΔＶ：２５０Ｖ
感光体周速：１５０ｍｍ／ｓｅｃ
磁気ローラ／現像ローラ周速比：１．５
現像ローラ／感光体周速比：１．５
磁気ローラと現像ローラ間距離：０．３ｍｍ
感光体と現像ローラ間距離：０．２ｍｍ

上記現像条件で１００００枚の画像形成を行ったときに、選択現像による画像濃度低下、トナー飛散が発生せず、また現像ローラの電圧リークによるトナー層乱れもなく良好な画像が得られた。

（実施例４）
［淡色トナー用画像形成部３０ａ、３０ｂ］：
現像ローラ；交流バイアス電圧（ピーク電圧）Ｖｐｐ:１．４ｋＶ、周波数ｆ：２ｋＨｚ、デューティ:４０％、直流成分の電位Ｖｄｃ：３５０Ｖ
感光体；帯電電位Ｖ０：３５０Ｖ、露光部電位Ｖｍ：７０Ｖ
ＶｄｃとＶｍの電位差ΔＶ：２８０Ｖ
感光体周速：１５０ｍｍ／ｓｅｃ
磁気ローラ／現像ローラ周速比：１．５
現像ローラ／感光体周速比：１．５
磁気ローラと現像ローラ間距離：０．３ｍｍ
感光体と現像ローラ間距離：０．２ｍｍ
［濃色トナー用画像形成部３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆ］：
現像ローラ；交流バイアス電圧（ピーク電圧）Ｖｐｐ:１．４ｋＶ、周波数ｆ：６ｋＨｚ、デューティ:４０％、直流成分の電位Ｖｄｃ：３００Ｖ
感光体；帯電電位Ｖ０：４００Ｖ、露光部電位Ｖｍ：５０Ｖ
ＶｄｃとＶｍの電位差ΔＶ：２５０Ｖ
感光体周速：１５０ｍｍ／ｓｅｃ
磁気ローラ／現像ローラ周速比：１．５
現像ローラ／感光体周速比：１．５
磁気ローラと現像ローラ間距離：０．３ｍｍ
感光体と現像ローラ間距離：０．２ｍｍ

上記現像条件で１００００枚の画像形成を行ったときに、選択現像による画像濃度低下、トナー飛散が発生せず、また現像ローラの電圧リークによるトナー層乱れもなく良好な画像が得られた。

本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に利用することができ、特に、現像剤として同一色相で濃度の異なるトナーを用いて画像を形成する画像形成装置に利用することができる。

は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の現像器の概略構成図である。 は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の（ａ）ＬＣトナー用ルックアップテーブルを示す図であり、（ｂ）ＤＣトナー用ルックアップテーブルを示す図である。 は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置の概略構成図である。

符号の説明

１ 磁気ローラ
２ 現像ローラ（現像部材）
２ｂ、２ｄ 第１の現像ローラ（第１の現像部材）
２ａ、２ｃ、２ｅ、２ｆ 第２の現像ローラ（第１の現像部材）
３ａ〜３ｆ 感光体（像担持体）
３ｂ、３ｄ 第１の感光体（第１の像担持体）
３ａ、３ｃ、３ｅ、３ｆ 第２の感光体（第１の像担持体）
７ａ 直流電源
７ｂ 交流電源
８ バイアス電源
９ 規制ブレード
２２ パドルミキサー
２３ 撹拌スクリュー
３０ａ〜３０ｆ 画像形成部
３４ａ〜３４ｆ 現像器
１００ 画像形成装置

Claims (5)

1. 静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成された静電潜像を現像する第１及び第２の現像部材を備え、前記第１の現像部材が用いる第１のトナーと前記第２の現像部材が用いる第２のトナーとは互いに同一色相であり、且つ、前記第１のトナーは前記第２のトナーよりも相対的に濃度が薄く、前記第１のトナーと前記第２のトナーとを用いて画像を形成する画像形成装置において、
   前記第１の現像部材に印加する直流成分の電位と前記第１の像担持体の露光部電位との電位差は、前記第２の現像部材に印加する直流成分の電位と前記第２の像担持体の露光部電位との電位差より大きいことを特徴とする画像形成装置。
2. 静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成された静電潜像を現像する第１及び第２の現像部材を備え、前記第１の現像部材が用いる第１のトナーと前記第２の現像部材が用いる第２のトナーとは互いに同一色相であり、且つ、前記第１のトナーは前記第２のトナーよりも相対的に濃度が薄く、前記第１のトナーと前記第２のトナーとを用いて画像を形成する画像形成装置において、
   前記第１の現像部材に印加する交流バイアス電圧は、前記第２の現像部材に印加する交流バイアス電圧より大きいことを特徴とする画像形成装置。
3. 静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成された静電潜像を現像する第１及び第２の現像部材を備え、前記第１の現像部材が用いる第１のトナーと前記第２の現像部材が用いる第２のトナーとは互いに同一色相であり、且つ、前記第１のトナーは前記第２のトナーよりも相対的に濃度が薄く、前記第１のトナーと前記第２のトナーとを用いて画像を形成する画像形成装置において、
   前記第１の現像部材に印加する交流バイアスのデューティは、前記第２の現像部材に印加する交流バイアスのデューティより大きいことを特徴とする画像形成装置。
4. 静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体に形成された静電潜像を現像する第１及び第２の現像部材を備え、前記第１の現像部材が用いる第１のトナーと前記第２の現像部材が用いる第２のトナーとは互いに同一色相であり、且つ、前記第１のトナーは前記第２のトナーよりも相対的に濃度が薄く、前記第１のトナーと前記第２のトナーとを用いて画像を形成する画像形成装置において、
   前記第１の現像部材に印加する交流バイアスの周波数は、前記第２の現像部材に印加する交流成バイアスの周波数より小さいことを特徴とする画像形成装置。
5. 前記像担持体は静電潜像が形成される第１及び第２の像担持体を備え、前記第１及び第２の像担持体に形成された静電潜像をそれぞれ前記第１及び第２の現像部材が現像し、前記第１及び第２の現像部材に対向して配置され各現像剤を担持して各トナーを前記第１及び第２の現像部材に供給する第１及び第２の磁気ローラとを備えることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。

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