JP2017044837A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】利便性を向上させることが可能な画像形成装置等を提供する。
【解決手段】画像形成装置は、第1の現像剤を用いて画像層を形成する第1の画像形成部と、第2の現像剤を用いて補助層を形成する第2の画像形成部と、第1の画像形成部により形成された画像層と、第2の画像形成部により形成された補助層とをそれぞれ、連続して転写対象物上に転写する転写部とを備えている。上記第1の現像剤における帯電量をE1、上記第2の現像剤における帯電量をE2としたとき、以下の(1)式を満たしている。
0.30≦(E2/E1)≦1.00 ……(1)
【選択図】図1

Description

本発明は、現像剤(トナー)を用いて画像を形成する画像形成装置に関する。
画像形成装置では、例えば、用紙等の印刷媒体に対して画像形成が行われ、その後、定着および排紙が行われる(例えば、特許文献1参照)。
特開2014−32280号公報
ところで、画像形成装置では一般に、良好な画像を得る(画質を向上させる)ことが望まれる。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、画質を向上させることが可能な画像形成装置を提供することにある。
本発明の画像形成装置は、第1の現像剤を用いて画像層を形成する第1の画像形成部と、第2の現像剤を用いて補助層を形成する第2の画像形成部と、第1の画像形成部により形成された画像層と、第2の画像形成部により形成された補助層とをそれぞれ、連続して転写対象物上に転写する転写部とを備えたものである。上記第1の現像剤における帯電量をE1、上記第2の現像剤における帯電量をE2としたとき、以下の(1)式を満たしている。
0.30≦(E2/E1)≦1.00 ……(1)
本発明の画像形成装置によれば、画質を向上させることが可能となる。
本発明の一実施の形態に係る画像形成装置の概略構成例を表す模式図である。 図1に示した各イメージドラムユニットの詳細構成例を表す模式断面図である。 図1における画像層および下地層の転写態様を表す模式断面図である。 負帯電トナーにおける一般的な帯電量分布の一例を表す模式図である。 図4に示した負帯電トナーの場合の混合現象の発生原理を表す模式断面図である。 実施の形態における混合現象の抑制作用を表す模式断面図である。 参考例、比較例および実施例1,2に係る印刷結果等を表す図である。 変形例1に係る一般的な正帯電トナーにおける帯電量分布の一例を表す模式図である。 図8に示した正帯電トナーの場合の混合現象の発生原理を表す模式断面図である。 変形例1おける混合現象の抑制作用を表す模式断面図である。 変形例2に係る画像形成装置の概略構成例を表す模式図である。 図11における画像層および下地層の転写態様を表す模式断面図である。 変形例2おける混合現象の抑制作用の一例を表す模式断面図である。 変形例2おける混合現象の抑制作用の他の例を表す模式断面図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.実施の形態(中間転写方式の画像形成装置において負帯電トナーを用いる場合の例)
2.変形例
変形例1(中間転写方式の画像形成装置において正帯電トナーを用いる場合の例)
変形例2(直接転写方式の画像形成装置の場合の例)
3.その他の変形例
<1.実施の形態>
[概略構成]
図1は、本発明の一実施の形態に係る画像形成装置(画像形成装置1)の概略構成例を、模式的に表したものである。画像形成装置1は、印刷媒体9に対して、電子写真方式を用いて画像(この例ではカラー画像)を形成するプリンタ(この例ではカラープリンタ)として機能するものである。また、画像形成装置1は、以下説明するように、後述する中間転写ベルト33を介してトナー像を印刷媒体9へ転写する、いわゆる中間転写方式の画像形成装置となっている。なお、この画像形成装置1は、本発明における「画像形成装置」の一具体例に対応する。
画像形成装置1は、図1に示したように、給紙機構11と、2次転写排出センサ21および定着排出センサ22と、画像形成機構3と、定着器4(定着装置)と、ガイド5と、環境センサ6とを備えている。なお、これらの各部材は、図1に示したように、開閉可能なカバー等(図示せず)を有する所定の筺体10内に収容されている。
(給紙機構11)
給紙機構11は、印刷媒体9を後述する2次転写ローラ35a側へと送り出す(給紙する)ための機構である。この給紙機構11は、図1に示したように、用紙カセット110、ホッピングローラ111、ピンチローラ112、レジストローラ113、ガイド114および給紙センサ115を有している。
用紙カセット110は、印刷媒体9を積層した状態で収納する部材である。図1に示した例では、この用紙カセット110は、画像形成装置1内の下部に着脱自在に装着される内蔵トレイとなっている。
ホッピングローラ111は、用紙カセット110に収納されている印刷媒体9をその最上部から1枚ずつ分離して取り出し、ピンチローラ112およびレジストローラ113の方向へ繰り出す部材である。ピンチローラ112は、印刷媒体9がスキューされた状態(斜め送りされた状態)である場合に、そのスキュー(斜行)を修正する部材である。レジストローラ113は、ホッピングローラ111によって繰り出された印刷媒体9を、後述する2次転写ローラ35a側へと送り出す部材である。ガイド114は、レジストローラ113によって送り出された印刷媒体9を、2次転写ローラ35a側に案内する部材である。給紙センサ115は、ホッピングローラ111によって繰り出された印刷媒体9が、ピンチローラ112とレジストローラ113との間に到達したことを検知するセンサである。
(画像形成機構3)
画像形成機構3は、給紙機構11によって搬送されてきた印刷媒体9に対し、画像形成(印刷)を行う部分である。この画像形成機構3は、この例では図1に示したように、5つのイメージドラムユニット(画像形成ユニット)31K,31Y,31M,31C,31Wと、2次転写ローラ35aとを有している。画像形成機構3はまた、中間転写ベルトユニットとして機能する、5つの1次転写ローラ32K,32Y,32M,32C,32Wと、中間転写ベルト33と、2つの駆動ローラ34a,34bと、2次転写対向ローラ35bと、クリーニングブレード361と、廃トナータンク362とを有している。
イメージドラムユニット31K,31Y,31M,31C,31Wは、図1に示したように、後述する中間転写ベルト33の搬送方向(搬送路)d2に沿って並んで配置されている。具体的には、この搬送方向d2に沿って(上流側から下流側へ向かって)、イメージドラムユニット31K,31Y,31M,31C,31Wの順に配置されている。なお、各イメージドラムユニット31K,31Y,31M,31C,31Wは、筐体10における所定の装着位置(この例では5つの装着位置)に対し、上記した順序にて個別に装着されるようになっている。
ここで、イメージドラムユニット31K,31Y,31M,31Cはそれぞれ、本発明における「第1の画像形成部」の一具体例に対応し、イメージドラムユニット31Wは、本発明における「第2の画像形成部」の一具体例に対応する。また、本実施の形態では、上記した搬送方向d2が、本発明における「搬送方向」の一具体例に対応する。
これらのイメージドラムユニット31K,31Y,31M,31C,31Wは、互いに異なる色のトナー(現像剤)を用いて、後述する中間転写ベルト33上に画像(トナー像,画像層)を形成するものである。具体的には、図1に示したように、イメージドラムユニット31Kは、ブラック(K:blacK)トナー(トナー30K)を用いて黒色のトナー像を形成し、イメージドラムユニット31Yは、イエロー(Y:Yellow)トナー(トナー30Y)を用いて黄色のトナー像を形成する。同様に、イメージドラムユニット31Mは、マゼンダ(M:Magenta)トナー(トナー30M)を用いてマゼンダ色のトナー像を形成し、イメージドラムユニット31Cは、シアン(C:Cyan)トナー(トナー30C)を用いてシアン色のトナー像を形成する。イメージドラムユニット31Wは、ホワイト(W:White)トナー(白色トナー:トナー30W)を用いて白色のトナー像を形成する。
ここで、このような各色のトナー30K,30Y,30M,30C,30Wはそれぞれ、少なくとも結着樹脂を含有するトナー母粒子に対して、無機微粉体や有機微粉体などの外部添加剤(以下、外添剤と称す)が添加されたものとなっている。
上記した結着樹脂としては、特に限定するものではないが、例えば、ポリエステル系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、またはスチレンーブタジエン系樹脂が好ましい。この結着樹脂には、離型剤、着色剤等が添加され、その他に、帯電制御剤、導電性調整剤、流動性向上剤またはクリーニング性向上剤等の添加剤が適宜添加されていてもよい。また、結着樹脂としては、複数の種類の混合でもよく、後述する実施例においては、複数の非晶性ポリエステル系樹脂の他に、結晶構造を持ったポリエステル樹脂を用いている。
なお、上記したトナー母粒子の作成法としては、例えば、粉砕法を用いることができる。この粉砕法とは、予め、結着樹脂、離型剤、帯電制御剤等、外添剤以外の材料を、押し出し成型機や二軸混練機等を用いて溶融混練することでトナー母粒子の塊を作成し、冷却後にその塊をカッターミル等で粗粉砕した後に衝突式粉砕機にて粉砕し、その後、風力分級機等により分級する事により、所定の粒子径のトナー母粒子を得る作成法のことである。
上記した離型剤としては、特に限定するものではないが、例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、オレフィンの共重合物、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスのような脂肪族炭化水素系ワックス、酸化ポリエチレンワックスのような脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物、またはそれらのブロック共重合物、カルナバワックス、モンタン酸エステルワックスのような脂肪酸エステルを主成分とするワックス類、脱酸カルナバワックスのような脂肪酸エステル類を一部または全部を脱酸化したものなど、公知のものが挙げられる。この離型剤の含有量は、例えば、結着樹脂100(重量部)に対して、0.1〜 20(重量部)、好ましくは0.5〜12(重量部)添加されるのが効果的であり、また、複数のワックスを併用することも好ましい。
カラートナー(トナー30K,30Y,30M,30C)に用いられる上記着色剤としては、特に限定するものではないが、従来のブラックトナー、イエロートナー、マゼンダトナー、シアントナー用の着色剤として用いられている、染料、顔料等を単独もしくは複数種併用して使用することができる。具体的には、例えば、カーボンブラック、酸化鉄、フタロシアニンブルー、パーマネントブラウンFG、ブリリアントファーストスカーレット、ピグメントグリーンB、ローダミン−Bベース、ソルベントレッド49、ソルベントレッド146、ピグメントブルー15:3、ソルベントブルー35、キナクリドン、カーミン6B、ジスアソエロー等が挙げられる。
一方、白色トナー(トナー30W)に用いられる上記着色剤としては、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、硫酸バリウム、酸化亜鉛等を用いることができる。
このような着色剤の含有量は、例えば、結着樹脂100(重量部)に対して、2〜25(重量部)、好ましくは2〜15(重量部)添加されるのが効果的である。
上記した帯電制御剤としては、公知のものを用いることができる。例えば、負帯電性のトナー(負帯電トナー)の場合には、アゾ系錯体帯電制御剤、サリチル酸系錯体帯電制御剤、カリックスアレン系帯電制御剤などが挙げられる。この帯電制御剤の含有量は、例えば、結着樹脂100(重量部)に対して、0.05〜15(重量部)添加されるのが効果的である。なお、後述する実施例では、この帯電制御剤として、ボントロンP−51(オリエント化学工業社製)が、カラートナー(トナー30K,30Y,30M,30C)に対して、1.0(重量部)添加されている。一方、白色トナー(トナー30W)では、添加量を変化させて加えたサンプルを作成し、それぞれ白色トナーA(ボントロンP−51を0.5重量部)、白色トナーB(同9.0重量部)、白色トナーC(同12.0重量部)としている。
上記した外添剤は、環境安定性や帯電安定性、現像性、流動性、保存性等の向上のために添加され、この外添剤としては公知のものを用いることができる。外添剤の含有量は、例えば、結着樹脂100(重量部)に対して、0.01.〜10(重量部)、好ましくは0.05〜8(重量部)添加される。後述する実施例では、この外添剤として、トナー母粒子を1(kg)(100(重量部))に、疎水性シリカR972(日本アエロジル社製、平均粒径16(nm))を3.0(重量部)と、メラミン樹脂微粒子エポスターs(株式会社日本触媒製、平均粒径0.2(μm))を0.3(重量部)加え、ヘンシェルミキサーで攬絆を行い、トナー母粒子に付着させた。そして、このような外添剤を、各色のトナー(トナー30K,30Y,30M,30C,30W)に対して作成した。
本実施の形態におけるトナー(後述する実施例で使用したトナー)は、各色とも、負帯電性のもの(負帯電トナー)である。トナー母粒子が各色で共通であるため、熱物性は共通であり、示差走査熱量計(SII製EXSTAR600)による測定において、例えば以下のようになる。すなわち、Tg=60.8℃であり、1度目に溶融させる時(1st)には、0℃〜70℃の間に弱い吸熱ピークが観察され、1度溶融させた後冷却し再度溶融させる時(2nd)には、そのピークが観察されないようになっている。
ここで、本実施の形態では、詳細は後述するが、各色のトナーにおける帯電量同士の大小関係が、以下のようになっている。すなわち、カラートナー(トナー30K,30Y,30M,30C)における帯電量をE1、白色トナー(トナー30W)における帯電量をE2としたとき、これらの帯電量E1,E2同士の比(帯電量比:E2/E1)に関して、以下の(1)式を満たしている。つまり、この帯電量比(E2/E1)が、0.30以上かつ1.00以下の範囲内の値となっている。
0.30≦(E2/E1)≦1.00 ……(1)
また、本実施の形態では、各色のトナーにおける比重は、例えば以下のようになっている。すなわち、カラートナー(トナー30K,30Y,30M,30C)の密度は、例えば、0.34[g/cm3]以上かつ0.36[g/cm3]以下の範囲内である。また、白色トナー(トナー30W)の密度は、例えば、0.55[g/cm3]以上かつ0.60[g/cm3]以下の範囲内である。なお、ここで言う「密度」とは、見かけの密度(空隙の部分の体積を含めた、単位容積当たりの質量)のことを意味しており、例えば、パウダーテスター(ホソカワミクロン製PT−S型)を用いて測定することが可能である。具体的には、まず、例えばカップ容量=100[cm3]であるカップ上に設置されたフルイ(目開き:710μm)に対してトナーを投入し、そのフルイを振動させることで、カップ内にトナーをゆるく充填させる。続いて、このカップ内において、トナーがすりきり一杯にまで充填された後、そのカップ内のトナー重量を測定する。そして、測定されたトナー重量を、以下の(2)式に当てはめることで、上記した見かけの密度が算出される。
見かけの密度[g/cm3]=(トナー重量[g]/カップ容量[cm3]) ……(2)
以上説明した各色のトナーのうち、トナー30K,30Y,30M,30Cはそれぞれ、本発明における「第1の現像剤」の一具体例に対応する。また、トナー30Wは、本発明における「第2の現像剤」の一具体例に対応する。
ここで、イメージドラムユニット31K,31Y,31M,31C,31Wは、上記したように互いに異なる色のトナーを用いてトナー像(現像剤像,画像層)を形成する点を除き、同じ構成を有している。
図2は、各イメージドラムユニット31K,31Y,31M,31C,31Wの詳細構成例を、模式的に断面図で表したものである。イメージドラムユニット31K,31Y,31M,31C,31Wはそれぞれ、感光ドラム(像担持体)311、帯電ローラ(帯電部材)312、現像ローラ(現像剤担持体)313、現像ブレード(現像剤規制部材)314、供給ローラ(現像剤供給部材)315、トナーカートリッジ(現像剤容器)316およびクリーニングブレード(クリーニング部材)317を有している。また、イメージドラムユニット31K,31Y,31M,31C,31Wにはそれぞれ、図1および図2に示したように、露光ヘッド(露光装置)310K,310Y,310M,310C,310Wが個別に対向配置されている。
感光ドラム311は、静電潜像を表面(表層部分)に担持する部材であり、感光体(例えば有機系感光体)を用いて構成されている。具体的には、感光ドラム311は、導電性支持体と、その外周(表面)を覆う光導電層とを有している。導電性支持体は、例えば、アルミニウムからなる金属パイプにより構成されている。光導電層は、例えば、電荷発生層および電荷輸送層を順に積層した構造を有している。このような感光ドラム311は、図2に示したように、所定の周速度で回転(この例では矢印で示したように、右回りで回転)するようになっている。
帯電ローラ312は、感光ドラム311の表面(表層部分)を帯電させる部材(帯電部材)であり、例えば、感光ドラム311の表面(周面)に接するように配置されている。この帯電ローラ312は、例えば、金属シャフトと、その外周(表面)を覆う半導電性ゴム層(例えば、半導電性エピクロロヒドリンゴム層)とを有している。なお、この例では、図2中に矢印で示したように、帯電ローラ312は左回りで回転(感光ドラム311とは逆方向に回転)するようになっている。
現像ローラ313は、静電潜像を現像するトナー(トナー30K,30Y,30M,30C,30W)を表面に担持する部材であり、例えば、感光ドラム311の表面(周面)に接するように配置されている。この現像ローラ313は、例えば、金属シャフトと、その外周(表面)を覆う半導電性ウレタンゴム層とを有している。このような現像ローラ313は、図2に示したように、所定の周速度で回転(この例では矢印で示したように、感光ドラム311とは逆方向である左回りで回転)するようになっている。
現像ブレード314は、現像ローラ313の表面に当接することで、この現像ローラ313の表面にトナー(トナー30K,30Y,30M,30C,30W)からなる層(トナー層)を形成させるとともに、そのトナー層の厚さを規制(制御,調整)する部材(トナー規制部材)である。この現像ブレード314は、例えば、ステンレス等からなる板状弾性部材(板ばね)であり、例えば、この板状弾性部材の先端部が現像ローラ313の表面にわずかに当接するように配置されている。
供給ローラ315は、現像ローラ313に対してトナー(トナー30K,30Y,30M,30C,30W)を供給するための部材(供給部材)であり、例えば、現像ローラ313の表面(周面)に接するように配置されている。この供給ローラ315は、例えば、金属シャフトと、その外周(表面)を覆う発泡性のシリコーンゴム層とを有している。なお、この例では、図2中に矢印で示したように、供給ローラ315は左回りで回転(現像ローラ313と同じ方向に回転)するようになっている。
トナーカートリッジ316は、上記した各色のトナー(トナー30K,30Y,30M,30C,30W)が内部に格納(収容)された容器である。
クリーニングブレード317は、感光ドラム311の表面(表層部分)に残留するトナー(トナー30K,30Y,30M,30C,30W)を掻き取ってクリーニングするための部材である。このクリーニングブレード317は、例えば、感光ドラム311の表面に対してカウンタで当接する(感光ドラム311の回転方向に対して逆向きで突出する)ようにして配置されている。このようなクリーニングブレード317は、例えば、ポリウレタンゴム等の弾性体により構成されている。
露光ヘッド310K,310Y,310M,310C,310Wはそれぞれ、照射光を感光ドラム311の表面に照射して露光することにより、この感光ドラム311の表面(表層部分)に静電潜像を形成する装置である。このような露光ヘッド310K,310Y,310M,310C,310Wはそれぞれ、例えば、照射光を発する複数の光源と、この照射光を感光ドラム311の表面に結像させるレンズアレイとを含んで構成されている。なお、これらの各光源としては、例えば、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)やレーザ素子等が挙げられる。
前述した中間転写ベルトユニットは、図1に示したように、各イメージドラムユニット31K,31Y,31M,31C,31Wにより形成された各色のトナー像が1次転写(中間転写)されるベルトユニットである。また、このようにして1次転写された各色のトナー像は、後述するように、この中間転写ベルトユニットから搬送方向d1に沿って搬送される印刷媒体9へと2次転写されるようになっている。
前述したように、この中間転写ベルトユニットは、5つの1次転写ローラ32K,32Y,32M,32C,32Wと、中間転写ベルト33と、2つの駆動ローラ34a,34bと、2次転写対向ローラ35bと、クリーニングブレード361と、廃トナータンク362とを有している。
1次転写ローラ32K,32Y,32M,32C,32Wはそれぞれ、各イメージドラムユニット31K,31Y,31M,31C,31W内で形成された各色のトナー像を、中間転写ベルト33上に静電的に転写(1次転写)するための部材である。これらの1次転写ローラ32K,32Y,32M,32C,32Wはそれぞれ、図1および図2に示したように、中間転写ベルト33を介して、各イメージドラムユニット31K,31Y,31M,31C,31Wと個別に対向配置されている。
中間転写ベルト33は、その表面に、上記したように、各イメージドラムユニット31K,31Y,31M,31C,31Wにより形成された各色のトナー像が1次転写されるベルトである。換言すると、中間転写ベルト33の表面には、そのような各色のトナー像が一時的に担持されるようになっている。この中間転写ベルト33は、図1に示したように、駆動ローラ34aおよび従動ローラ34bを含む複数のローラによって懸架されている。また、中間転写ベルト33は、これらの駆動ローラ34aおよび従動ローラ34bによって、図1および図2に示した搬送方向d2に沿って回転移動するように駆動されるようになっている。そして、この中間転写ベルト33と、各イメージドラムユニット31K,31Y,31M,31C,31W内の感光ドラム311とが互いに接触することで、1次転写ニップ部がそれぞれ形成されるようになっている。なお、このような中間転写ベルト33は、例えば、継ぎ目無しのエンドレス状に形成された、高抵抗の半導電性プラスチックフィルムにより構成されている。このようにして中間転写ベルト33の表面に1次転写された各色のトナー像は、後述するように、印刷媒体9上に2次転写されるようになっている。なお、本実施の形態では、この中間転写ベルト33は、本発明における「転写対象物」の一具体例に対応している。
前述した2次転写ローラ35aは、中間転写ベルト33上に1次転写された各色のトナー像を、印刷媒体9上に静電的に転写(2次転写)するための部材である。また、2次転写対向ローラ35bは、図1に示したように、中間転写ベルト33を介して2次転写ローラ35aに対向配置されているローラである。このような配置により、中間転写ベルト33は2次転写ローラ35aによって2次転写対向ローラ35bに押し当てられるようになっており、2次転写ローラ35aと中間転写ベルト33とが互いに接触することで、2次転写ニップ部が形成されるようになっている。なお、これらの2次転写ローラ35aおよび2次転写対向ローラ35bにはそれぞれ、上記した2次転写の際に、後述する所定の転写電圧が印加されるようになっている。
なお、本実施の形態では、これらの2次転写ローラ35aおよび2次転写対向ローラ35bと、前述した1次転写ローラ32K,32Y,32M,32C,32Wとが、本発明における「転写部」の一具体例に対応している。
クリーニングブレード361は、中間転写ベルト33上に残留するトナー(2次転写残トナー)を掻き落とすことで、中間転写ベルト33をクリーニングする部材である。このようなクリーニングブレード361は、例えば、可撓性のゴム部材またはプラスチック部材により構成されている。
廃トナータンク362は、上記のようにしてクリーニングブレード361によって掻き落とされたトナー(廃トナー)が収容される容器である。
(定着器4等)
定着器4は、上記した2次転写がなされた後に搬送方向d1に沿って搬送されてきた印刷媒体9上のトナー(トナー像)に対し、熱および圧力を付与することでそのトナーを定着させるための装置である。定着器4は、図1に示したように、ヒートローラ41、加圧ローラ42、ヒータ43およびサーミスタ44を含んで構成されている。なお、この定着器4は、本発明における「定着部」の一具体例に対応している。
ヒートローラ41は、印刷媒体9上のトナーに対して熱を付与するための部材(加熱ローラ)である。このヒートローラ41の内部には、ハロゲンランプ等からなるヒータ43が配置されている。加圧ローラ42は、ヒートローラ41との間に圧接部が形成されるように配置されており、印刷媒体9上のトナーに対して圧力を付与するための部材(加圧ローラ)である。サーミスタ44は、図1に示したように、ヒートローラ41の表面近傍に配置されており、このヒートローラ41の表面温度を測定する素子である。
2次転写排出センサ21は、図1に示したように、搬送方向d1に沿って2次転写ローラ35aと定着器4との間に配置されている。この2次転写排出センサ21は、2次転写ローラ35aへの印刷媒体9の巻付きや、中間転写ベルト3からの印刷媒体9の分離等を監視するセンサである。
定着排出センサ22は、図1に示したように、搬送方向d1に沿って定着器4とガイド5との間に配置されている。この定着排出センサ22は、定着器4におけるジャムや、印刷媒体9のヒートローラ41への巻付き等を監視するセンサである。
ガイド5は、搬送方向d1に沿って搬送されてきた印刷媒体9を、画像形成装置1の外部(図1中に示した、筺体上部のスタッカ10a)へ向けて排出するための案内部材である。
環境センサ6は、図1に示したように、筺体10内の所定位置に配置されており、環境状態としての温度および湿度等を測定するセンサである。このようにして環境センサ6によって測定された環境状態に応じて、例えば、中間転写ベルト33に対する各イメージドラムユニット31K,31Y,31M,31C,31Wの当接状態および離間状態が、印刷動作の開始前等に決定されるようになっている。
[作用・効果]
(A.画像形成装置1全体の基本動作)
この画像形成装置1では、以下のようにして、印刷媒体9に対して画像が形成される(印刷動作が行われる)。換言すると、PC等の外部装置から通信回線等を介して、画像形成装置1内の制御部に印刷データが供給されると、制御部はこの印刷データに基づいて、画像形成装置1内の各部材が以下のような動作を行うように、印刷処理を実行する。
すなわち、図1に示したように、まず、筺体10に格納されている印刷媒体9が、給紙機構11によって給紙された後、搬送方向d1(搬送路)に沿って搬送される。そして、このようにして搬送されてきた印刷媒体9に対し、画像形成機構3によって各色のトナー像が形成される。
具体的には、まず、画像形成機構3内のイメージドラムユニット31K,31Y,31M,31C,31Wではそれぞれ、上記した印刷データに基づいて、電子写真プロセスによって各色のトナー像が形成される。次いで、このようにして形成された各色のトナー像は、搬送方向d2に沿って、中間転写ベルト33上に順次1次転写される。そして、この中間転写ベルト33上のトナー像(1次転写されたトナー像)が、2次転写ローラ35aおよび2次転写対向ローラ35bによって、搬送されてきた印刷媒体9に対して2次転写される。
なお、このような各色のトナー像の形成および転写の際に、各種の電源等によって各部材に印加される電圧は、例えば以下の通りである。すなわち、まず、感光ドラム311の表面に印加される電圧は、例えば−500Vであり、帯電ローラ312に印加される電圧は、例えば−1000Vである。なお、露光ヘッド310K,310Y,310M,310C,310Wによって感光ドラム311の表面に形成される静電潜像の電圧は、例えば−50Vである。また、供給ローラ315に印加される電圧は、例えば−300Vであり、現像ローラ314に印加される電圧は、例えば−200Vである。1次転写ローラ32K,32Y,32M,32C,32Wにそれぞれ印加される電圧(1次転写の際の転写電圧)は、例えば+1500Vであり、2次転写ローラ35aに印加される電圧(2次転写の際の転写電圧)は、例えば0Vである。また、2次転写対向ローラ35bに印加される電圧は、例えば−2000Vである。
ここで、より具体的には、例えば図3に示したようにして、トナー像の転写(1次転写および2次転写)がなされる。
すなわち、まず、例えば図3(A)に示したように、中間転写ベルト33上に、イメージドラムユニット31K,31Y,31M,31Cにより形成された画像層71(トナー30K,30Y,30M,30Cによるトナー像の層)と、イメージドラムユニット31Wにより形成された下地層72(トナー30Wによる白色層)とがそれぞれ、この順序にて連続して1次転写される。
そして、例えば図3(B)に示したように、このようにして1次転写された中間転写ベルト33上の画像層71および下地層72がそれぞれ、印刷媒体9上に2次転写される。このとき、画像層71および下地層72の積層順序が反転する(逆になる)ため、最終的には印刷媒体9上には、下地層72および画像層71がこの順序にて形成されることになる。つまり、下地層72は、印刷媒体9と画像層71との間(画像層71の下層)に形成されることになり、画像層71を形成する際の補助機能を有する層(補助層)となっている。また、本実施の形態では、この下地層72は、白色からなる単色層(白色層)となっている。すなわち、下地層72は、本発明における「補助層」、「単色層」および「白色層」の一具体例に対応している。
なお、上記した1次転写の際に中間転写ベルト33に転写されるカラートナー(トナー30K,30Y,30M,30C)の付着量の良好範囲は、例えば0.4〜0.6[mg/cm2]であり、より好ましくは、例えば0.4〜0.5[mg/cm2]である。また、このときの白色トナー(トナー30W)の付着量の良好範囲は、例えば0.7〜1.1[mg/cm2]であり、より好ましくは、例えば0.8〜1.0[mg/cm2]である。
続いて、2次転写ローラ35a側から搬送されてきた印刷媒体9上のトナー像(画像層71および下地層72)が、定着器4によって熱および圧力が付与されることで、この印刷媒体9上に定着させられる。つまり、印刷媒体9上に2次転写された画像層71および下地層72に対して、一括した定着動作がなされる。このようにして、1回の通紙による印刷動作である、いわゆる「1Pass」方式による印刷(1Pass印刷)が行われる。そして、このようにして定着動作がなされた印刷媒体9は、ガイド5を経由して、画像形成装置1の外部へと排出される。以上により、画像形成装置1における画像形成動作が完了となる。
(B.混合現象の発生について)
ところで、画像形成動作では一般に、上記した2次転写の際に、印刷媒体9上において以下説明する混合現象という現象が発生し、印刷画質が低下してしまうケースがある。この混合現象とは、2次転写の際に印刷媒体9上において、上記した画像層71(カラートナー:トナー30K,30Y,30M,30C)と、下地層72(白色トナー:トナー30W)とが混合してしまう現象のことである。このような混合現象が発生すると、印刷媒体9上において画像層71の色味が白っぽくなって濃度が低下するため、印字不良となってしまう。以下、まず、そのような混合現象の発生原理について詳細に説明する。
図4は、各トナー30K,30Y,30M,30C,30Wが負帯電トナーである場合における、一般的なトナーの帯電量分布の一例を、模式的に表したものである。この図4により、一般的に、画像層71を構成するカラートナー(トナー30K,30Y,30M,30C)と、下地層72を構成する白色トナー(トナー30W)とで帯電量分布を比較すると、以下のようになっている。すなわち、トナー30K,30Y,30M,30C(高帯電トナー)ではトナー30W(低帯電トナー)と比べ、相対的に正極性トナーの割合が少なくなっていると共に、相対的に負極性トナーの割合が多くなっている。逆に言うと、トナー30Wではトナー30K,30Y,30M,30Cと比べ、相対的に正極性トナーの割合が多くなっていると共に、相対的に負極性トナーの割合が少なくなっている。
また、前述した2次転写の際に、2次転写ローラ35aおよび2次転写対向ローラ35bにはそれぞれ、前述したように、互いに異なる極性からなる転写電圧が印加される。具体的には、本実施の形態のように、各トナーが負帯電トナーである場合には、2次転写ローラ35aには正(+)極性の電圧(例えば0V)が、2次転写対向ローラ35bには負(−)極性の電圧(例えば−2000V)が、それぞれ印加される。
したがって、例えば図5に模式的に示したように、2次転写の際に、負極性の電圧が印加されている2次転写対向ローラ35bに引き寄せられる割合が多いのは、中間転写ベルト33上の各色のトナーのうち、下地層72を構成するトナー30Wとなる(矢印P22参照)。一方、正極性の電圧が印加されている2次転写ローラ35aに引き寄せられる割合が多いのは、中間転写ベルト33上の各色のトナーのうち、画像層71を構成するトナー30K,30Y,30M,30Cとなる(矢印P21参照)。その結果、これらの矢印P21,P22の向きから分かるように、2次転写の際に印刷媒体9上において、画像層71を構成するカラートナー(トナー30K,30Y,30M,30C)と、下地層72を構成する白色トナー(トナー30W)とが混合してしまい易くなるのである。
このようにして、一般的な画像形成装置では、このような混合現象が発生し易くなり、それに起因して印刷画質が低下してしまうことになる。
(C.トナーの帯電量比による作用・効果)
そこで本実施の形態の画像形成装置1では、以下説明する手法により、上記した問題点(混合現象の発生に起因した印刷画質の低下)を解決している。
具体的には、本実施の形態の各トナー30K,30Y,30M,30C,30Wでは、前述した(1)式が満たされるようになっている。すなわち、カラートナー(トナー30K,30Y,30M,30C)における帯電量をE1、白色トナー(トナー30W)における帯電量をE2としたとき、これらの帯電量E1,E2同士の比(帯電量比:E2/E1)が、0.30以上かつ1.00以下の範囲内の値となっている。
これは、例えば前述した図4中の矢印P1で示したように、白色トナー(トナー30W)における帯電量E2を相対的に増加させて高帯電化し、カラートナー(トナー30K,30Y,30M,30C)における帯電量E1に近づけるようにしていることを意味している。つまり、トナー30Wにおける正極性トナーの割合を相対的に少なくすると共に、負極性トナーの割合を相対的に多くするようにしている。
ちなみに、このようにして白色トナー(トナー30W)における帯電量E2を増加させる手法としては、例えば、前述した帯電制御剤の添加量を変化させる手法が挙げられる。なお、上記した発生原理を考慮すると、帯電量E1,E2同士が互いに等しい(E1=E2)場合には、混合現象が発生しないと考えられることから、帯電量比(E2/E1)の最大値は1.00としている。
このようにして本実施の形態では、例えば図6に模式的に示したようになる(矢印P22中の×(バツ)印を参照)。すなわち、中間転写ベルト33上の下地層72を構成するトナー30Wにおいて、正極性トナーの割合が減少していることから、2次転写の際に、負極性の電圧が印加されている2次転写対向ローラ35bに対し、このトナー30Wが引き寄せられにくくなる(望ましくは、引き寄せられなくなる)。その結果、2次転写の際に印刷媒体9上において、画像層71を構成するカラートナー(トナー30K,30Y,30M,30C)と、下地層72を構成する白色トナー(トナー30W)とが混合しにくくなり、混合現象の発生が抑えられる。
以上のように本実施の形態では、上記(1)式を満たすようにしたので、2次転写の際に、印刷媒体9上における混合現象の発生を抑えることができる。よって、印刷媒体9上の画像の色味低下を抑えることができ、印刷画質を向上させることが可能となる。
[実施例]
次いで、本実施の形態における具体的な実施例(実施例1,2)について、参考例および比較例と比較しつつ詳細に説明する。
(比較例)
図1に示した各イメージドラムユニット31K,31Y,31M,31C,31Wの配置順序にて、例えば図3に示した積層順の画像層71および下地層72をそれぞれ、中間転写方式における前述した1Pass印刷により形成した。なお、以下では、カラートナー(トナー30K,30Y,30M,30C)として、シアントナー(トナー30C)を代表して使用した。
まず、このシアントナーと、白色トナー(トナー30W)としての前述した白色トナーAとについてそれぞれ、100%ベタ濃度(印刷密度100%)の調整を行った。シアントナーについては、以下のようにして調整を行った。すなわち、沖データ社製のエクセレントホワイトA4紙(坪量105g/m2)にてシアントナーの100%ベタを印刷し、そのときの濃度をx−rite分光濃度計(エックスライト)で測定し、濃度が1.40になるようにシアントナーの層厚(画像層71の厚み)を調整した。このときのカラートナーの層厚は、0.40mg/cm2であった。一方、白色トナーAについては、紀州製紙製の青色A4紙(坪量79.1g/m2)にて白色トナーAの100%ベタを印刷し、そのときの色相をX−Rite528で測定し、L*の値が83になるように白色トナーAの層厚(下地層72の厚み)を調整した。このときの白色トナーAの層厚は、0.90mg/cm2であった。
次いで、各トナー(上記したシアントナーおよび白色トナーA)における感光ドラム313上での帯電量を、帯電量測定装置(トレック・ジャパン株式会社、吸引式小型帯電量測定装置Mode1212HS)を用いて測定した。このときの感光ドラム313上での帯電量は、シアントナーの帯電量(前述した帯電量E1に相当)=−13.6μC/g、白色トナーAの帯電量(前述した帯電量E2に相当)=−2.7μC/gであった。したがって、この比較例では、前述した帯電量比(E2/E1)=0.20である。つまり、比較例では、この帯電量比(E2/E1)の値が、前述した(1)式の範囲内から外れている(比較例では(1)式を満たさない)ことになる。
(実施例1)
比較例において、上記したシアントナーと、白色トナーとしての前述した白色トナーBとを用いて、比較例と同様の評価を行った。このときの感光ドラム313上での帯電量は、シアントナーの帯電量(帯電量E1に相当)=−13.6μC/g、白色トナーBの帯電量(帯電量E2に相当)=−4.2μC/gであった。したがって、この実施例1では、帯電量比(E2/E1)=0.30である。つまり、実施例1では、この帯電量比(E2/E1)の値が、前述した(1)式の範囲内にある(実施例1では(1)式を満たす)ことになる。
(実施例2)
比較例において、上記したシアントナーと、白色トナーとしての前述した白色トナーCとを用いて、比較例と同様の評価を行った。このときの感光ドラム313上での帯電量は、シアントナーの帯電量(帯電量E1に相当)=−13.6μC/g、白色トナーCの帯電量(帯電量E2に相当)=−7.5μC/gであった。したがって、この実施例2では、帯電量比(E2/E1)=0.55である。つまり、実施例2においても、この帯電量比(E2/E1)の値が、前述した(1)式の範囲内にある(実施例2においても(1)式を満たす)ことになる。
(参考例)
比較例と同様に、上記したシアントナーと、白色トナーとしての前述した白色トナーAとを用いて、比較例と同様の評価を行った。ただし、この参考例では、比較例および実施例1,2とは異なり、中間転写方式における2Pass印刷により形成した。この2Pass印刷とは、2回の通紙による印刷動作(いわゆる「2Pass」方式による印刷)のことを意味している。なお、この参考例(2Pass印刷)では、下地層72を通紙して一旦定着動作を行った後に、定着したこの下地層72上に形成された画像層71を通紙して再度の定着動作を行うようにしているため、前述した混合現象に起因した印刷画質低下は生じないことになる。
図7は、上記した参考例、比較例および実施例1,2に係る印刷結果等を、表にまとめて表したものである。具体的には、これらの参考例、比較例および実施例1,2の各々について、印刷方式、カラートナー(この場合はシアントナー)の帯電量E1、白色トナー(この場合は上記した白色トナーA,B,C)の帯電量E2、帯電量比(E2/E1)、印刷媒体9上での印刷結果の写真例、この印刷結果に対する目視判定および濃度判定の評価を、それぞれ示している。
なお、印刷結果に対する目視判定の評価については、以下の3段階(評価A,B,C)で評価を行った。
◎(評価A):画像層71において白抜けがほとんど発生していない。
○(評価B):画像層71に白抜けが多少発生しているが、気にならないレベルである。
×(評価C):画像層71に発生した白抜けのレベルが大きい(混合現象が発生)。
また、印刷結果に対する濃度判定の評価については、以下の2段階(評価A,B)で評価を行った。
○(評価A):参考例と比較して、画像層71における濃度が同等以上である。
×(評価B):参考例と比較して、画像層71における濃度が薄い(混合現象が発生)。
(評価)
図7により、比較例では、目視判定および濃度判定ともに、「×」の評価となっており、前述した混合現象に起因した印字不良(画質低下)が目視で確認された。これは、比較例で使用した白色トナーAでは帯電量E2の値が小さいことから、帯電量比(E2/E1)の値も小さくなり、前述した(1)式の範囲内から外れている((1)式を満たさない)ためであると考えられる。
これに対して、実施例1,2ではそれぞれ、上記比較例と比べ、混合現象に起因した印字不良(画質低下)の改善が確認された。具体的には、実施例1では、目視判定および濃度判定ともに「○」の評価となっており、実施例2では、目視判定が「◎」の評価であると共に濃度判定が「○」の評価となっている。これは、実施例1,2で使用した白色トナーB,Cではそれぞれ、比較例で使用した白色トナーAと比べて帯電量E2の値が大きいことから、帯電量比(E2/E1)の値も大きくなり、前述した(1)式の範囲内になる((1)式を満たす)ためであると考えられる。つまり、実施例1,2ではこの(1)式を満たすことで、比較例と比べて混合現象の発生が抑えられ、それに起因した画質低下が低減されることが確認された。また、特に実施例2では、実施例1と比べて帯電量E2の値が更に大きいことから、帯電量比(E2/E1)の値も更に大きくなり、その結果、混合現象に起因した画質劣化が更に低減されることが確認された。このことから、帯電量比(E2/E1)の値は、(1)式における上限値である1.00にできるだけ近づく(できるだけ値が大きい)ほうが望ましいと言える。
<2.変形例>
続いて、上記実施の形態の変形例(変形例1,2)について説明する。なお、以下の変形例では、実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
[変形例1]
まず、変形例1について説明する。上記実施の形態では、各トナー30K,30Y,30M,30C,30Wが負帯電トナー(負帯電性のトナー)である場合について説明した。これに対して本変形例では、各トナー30K,30Y,30M,30C,30Wが正帯電トナー(正帯電性のトナー)である場合について説明する。
図8は、各トナー30K,30Y,30M,30C,30Wが正帯電トナーである場合における、一般的なトナーの帯電量分布の一例を、模式的に表したものである。この図8により、一般的に、画像層71を構成するカラートナー(トナー30K,30Y,30M,30C)と、下地層72を構成する白色トナー(トナー30W)とで帯電量分布を比較すると、この場合、以下のようになっている。すなわち、トナー30K,30Y,30M,30C(高帯電トナー)ではトナー30W(低帯電トナー)と比べ、相対的に正極性トナーの割合が多くなっていると共に、相対的に負極性トナーの割合が少なくなっている。逆に言うと、トナー30Wではトナー30K,30Y,30M,30Cと比べ、相対的に正極性トナーの割合が少なくなっていると共に、相対的に負極性トナーの割合が多くなっている。
また、本変形例においても2次転写の際に、2次転写ローラ35aおよび2次転写対向ローラ35bにはそれぞれ、互いに異なる極性からなる転写電圧が印加される。ただし、本変形例では上記実施の形態とは逆に、2次転写ローラ35aには負(−)極性の電圧(例えば−2000V)が、2次転写対向ローラ35bには正(+)極性の電圧(例えば0V)が、それぞれ印加される。
したがって、本変形例においても例えば図9に模式的に示したように、実施の形態で説明した発生原理と同様にして、混合現象が発生するケースが生じ得る。すなわち、2次転写の際に、正極性の電圧が印加されている2次転写対向ローラ35bに引き寄せられる割合が多いのは、中間転写ベルト33上の各色のトナーのうち、下地層72を構成するトナー30Wとなる(矢印P42参照)。一方、負極性の電圧が印加されている2次転写ローラ35aに引き寄せられる割合が多いのは、中間転写ベルト33上の各色のトナーのうち、画像層71を構成するトナー30K,30Y,30M,30Cとなる(矢印P41参照)。その結果、これらの矢印P41,P42の向きから分かるように、2次転写の際に印刷媒体9上において、画像層71を構成するカラートナー(トナー30K,30Y,30M,30C)と、下地層72を構成する白色トナー(トナー30W)とが混合してしまい易くなる。
そこで本変形例においても、各トナー30K,30Y,30M,30C,30Wでは、前述した(1)が満たされるようになっている。すなわち、カラートナー(トナー30K,30Y,30M,30C)における帯電量E1と、白色トナー(トナー30W)における帯電量E2との比(帯電量比:E2/E1)が、0.30以上かつ1.00以下の範囲内の値となっている。
これは、例えば前述した図8中の矢印P3で示したように、白色トナー(トナー30W)における帯電量E2を相対的に増加させて高帯電化し、カラートナー(トナー30K,30Y,30M,30C)における帯電量E1に近づけるようにしていることを意味している。つまり、トナー30Wにおける正極性トナーの割合を相対的に多くすると共に、負極性トナーの割合を相対的に少なくするようにしている。
これにより本変形例では、例えば図10に模式的に示したようになる(矢印P42中の×印を参照)。すなわち、中間転写ベルト33上の下地層72を構成するトナー30Wにおいて、負極性トナーの割合が減少していることから、2次転写の際に、正極性の電圧が印加されている2次転写対向ローラ35bに対し、このトナー30Wが引き寄せられにくくなる(望ましくは、引き寄せられなくなる)。その結果、2次転写の際に印刷媒体9上において、画像層71を構成するカラートナー(トナー30K,30Y,30M,30C)と、下地層72を構成する白色トナー(トナー30W)とが混合しにくくなり、混合現象の発生が抑えられる。
以上のように本変形例においても、上記(1)式を満たすようにしたので、2次転写の際に、印刷媒体9上における混合現象の発生を抑えることができる。よって、印刷媒体9上の画像の色味低下を抑えることができ、印刷画質を向上させることが可能となる。
[変形例2]
次いで、変形例2について説明する。上記実施の形態および変形例1ではそれぞれ、いわゆる中間転写方式の画像形成装置を例に挙げて説明した。これに対して本変形例では、前述した中間転写ベルトユニットを介さずにトナー像を印刷媒体9へ直接転写する、いわゆる直接転写方式の画像形成装置への適用例について説明する。つまり、実施の形態および変形例1ではそれぞれ、中間転写ベルト33が本発明における「転写対象物」の一具体例に対応していたのに対し、本変形例では、以下説明する印刷媒体9自体が、本発明における「転写対象物」の一具体例に対応している。
(構成例)
図11は、本変形例に係る画像形成装置(画像形成装置1A)の概略構成例を、模式的に表したものである。なお、図示の簡略化のため、図1に示した画像形成装置1における一部の部材については、その図示を省略している。この画像形成装置1Aもまた、印刷媒体9に対して、電子写真方式を用いて画像(この例ではカラー画像)を形成するプリンタ(この例ではカラープリンタ)として機能するものである。ただし、画像形成装置1Aは、上記したように、いわゆる直接転写方式の画像形成装置となっている。なお、この画像形成装置1Aも、本発明における「画像形成装置」の一具体例に対応する。
画像形成装置1Aは、図11に示したように、主に、給紙機構11と、画像形成機構3Aと、定着器4と、環境センサ6とを備えている。なお、これらの各部材は、図11に示したように、所定の筺体10内に収容されている。
画像形成機構3Aは、この例では図11に示したように、5つのイメージドラムユニット(画像形成ユニット)31K,31Y,31M,31C,31Wと、5つの転写ローラ37K,37Y,37M,37C,37Wと、転写ベルト(搬送ベルト)38と、駆動ローラ34aおよび従動ローラ34bとを有している。
イメージドラムユニット31K,31Y,31M,31C,31Wは、図11に示したように、印刷媒体9の搬送方向(搬送路)d1に沿って並んで配置されている。具体的には、この搬送方向d1に沿って(上流側から下流側へ向かって)、イメージドラムユニット31W,31C,31M,31Y,31Kの順に配置されている。なお、本変形例では、上記した搬送方向d1が、本発明における「搬送方向」の一具体例に対応する。
転写ベルト38は、印刷媒体9を搬送方向d1に沿って搬送するためのベルトであり、図11に示したように、駆動ローラ34aおよび従動ローラ34bによって搬送方向d2に沿って回転移動するように駆動されるようになっている。
転写ローラ37K,37Y,37M,37C,37Wはそれぞれ、各イメージドラムユニット31K,31Y,31M,31C,31W内で形成された各色のトナー像を、印刷媒体9上に静電的に転写するための部材である。これらの転写ローラ37K,37Y,37M,37C,37Wはそれぞれ、図11に示したように、転写ベルト38を介して、各イメージドラムユニット31K,31Y,31M,31C,31Wと個別に対向配置されている。
このようにして本変形例では、例えば図12に示したように、下地層72および画像層71がそれぞれ、この順序にて連続して印刷媒体9上に直接転写される。なお、その後は本変形例においても実施の形態と同様に、このようにして印刷媒体9上に転写(直接転写)された画像層71および下地層72に対し、定着器4によって一括した定着動作がなされる。したがって、本変形例においても、いわゆる「1Pass」方式による印刷(1Pass印刷)がなされることになる。
なお、本変形例では、これらの転写ローラ37K,37Y,37M,37C,37Wが、本発明における「転写部」の一具体例に対応している。
(作用・効果)
このような構成の画像形成装置1Aにおいても、基本的には実施の形態または変形例1と同様の作用により、同様の効果を得ることが可能である。
具体的には、本変形例においても、各トナー30K,30Y,30M,30C,30Wでは、前述した(1)が満たされるようになっている。すなわち、カラートナー(トナー30K,30Y,30M,30C)における帯電量E1と、白色トナー(トナー30W)における帯電量E2との比(帯電量比:E2/E1)が、0.30以上かつ1.00以下の範囲内の値となっている。これにより本変形例においても実施の形態または変形例1と同様にして、以下のような作用および効果が得られる。
まず、各トナー30K,30Y,30M,30C,30Wが負帯電トナーである場合には、実施の形態の場合と同様に、以下のようになる。
すなわち、この場合、例えば図13に示した模式的に示したようになる(矢印P51、および、P52中の×印を参照)。つまり、下地層72を構成するトナー30Wにおいて、正極性トナーの割合が減少していることから、印刷媒体9への直接転写の際に、負(−)極性の電圧が印加されている感光ドラム311に対し、このトナー30Wが引き寄せられにくくなる(望ましくは、引き寄せられなくなる)。その結果、直接転写の際に印刷媒体9上において、画像層71を構成するカラートナー(トナー30K,30Y,30M,30C)と、下地層72を構成する白色トナー(トナー30W)とが混合しにくくなり、混合現象の発生が抑えられる。なお、この場合、各転写ローラ37K,37Y,37M,37C,37Wには、正(+)極性の電圧が印加されている。
一方、各トナー30K,30Y,30M,30C,30Wが正帯電トナーである場合には、変形例1の場合と同様に、以下のようになる。
すなわち、この場合、例えば図14に模式的に示したようになる(矢印P61、および、P62中の×印を参照)。つまり、下地層72を構成するトナー30Wにおいて、負極性トナーの割合が減少していることから、印刷媒体9への直接転写の際に、正(+)極性の電圧が印加されている感光ドラム311に対し、このトナー30Wが引き寄せられにくくなる(望ましくは、引き寄せられなくなる)。その結果、直接転写の際に印刷媒体9上において、画像層71を構成するカラートナー(トナー30K,30Y,30M,30C)と、下地層72を構成する白色トナー(トナー30W)とが混合しにくくなり、混合現象の発生が抑えられる。なお、この場合、各転写ローラ37K,37Y,37M,37C,37Wには、負(−)極性の電圧が印加されている。
以上のように本変形例においても、上記(1)式を満たすようにしたので、転写(直接転写)の際に、印刷媒体9上における混合現象の発生を抑えることができる。よって、印刷媒体9上の画像の色味低下を抑えることができ、印刷画質を向上させることが可能となる。
<3.その他の変形例>
以上、実施の形態および変形例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態等では、画像形成装置における各部材の構成(形状、配置、個数、材料等)を具体的に挙げて説明したが、各部材におけるこれらの構成については、上記実施の形態等で説明したものには限られず、他の形状や配置、個数、材料等であってもよい。また、上記実施の形態等で説明した各種パラメータの値や範囲、大小関係等についても、上記実施の形態等で説明したものには限られず、他の値や範囲、大小関係等に制御するようにしてもよい。
また、上記実施の形態等では、下地層72が白色層からなる単色層である場合を例に挙げて説明したが、これには限られない。すなわち、例えば、下地層72が白色層以外の単色層(例えば、メタル色層やクリーム色層など)であってもよい。なお、その場合、イメージドラムユニット31Wの代わりに、そのような白色以外の他の単色のトナー(単色現像剤)を用いるイメージドラムユニットを、画像形成装置内に設けるようにすればよい。
更に、上記実施の形態等では、本発明における「補助層」(画像層71を形成する際の補助機能を有する層)の一具体例として、下地層72を挙げて説明したが、これには限られない。すなわち、場合によっては、このような下地層72以外の層(例えば、オーバーコート層など)を、本発明における「補助層」として適用するようにしてもよい。
加えて、上記実施の形態等では、イメージドラムユニット(画像形成ユニット)が5つ(イメージドラムユニット31K,31Y,31M,31C,31W)設けられている場合を例に挙げて説明したが、これには限られない。すなわち、互いに異なる色のトナーを用いて各色のトナー像(本発明における「画像層」および「補助層」)を形成する複数(2つ以上)の画像形成ユニットが設けられているのであれば、以下のようにしてもよい。つまり、例えば、トナー像を形成するイメージドラムユニットの数や、それらに用いるトナーの色の組み合わせ、各色のトナー像の形成順序(複数のイメージドラムユニットの配置順序)等については、用途や目的用に応じて任意に設定することが可能である。
具体的には、実施の形態および変形例1で説明した中間転写方式の画像形成装置の場合、以下のようにすればよい。すなわち、転写対象物としての中間転写ベルト33の搬送路(搬送方向d2)に沿って、本発明における「補助層」を形成する「第2の画像形成部」よりも上流側に、本発明における「画像層」を形成する「第1の画像形成部」が少なくとも1つ配置されているようにすればよい。一方、変形例2で説明した直接転写方式の画像形成装置の場合、転写対象物としての印刷媒体9の搬送路(搬送方向d1)に沿って、本発明における「補助層」を形成する「第2の画像形成部」よりも下流側に、本発明における「画像層」を形成する「第1の画像形成部」が少なくとも1つ配置されているようにすればよい。
また、上記実施の形態等で説明した一連の処理は、ハードウェア(回路)で行われるようにしてもよいし、ソフトウェア(プログラム)で行われるようにしてもよい。ソフトウェアで行われるようにした場合、そのソフトウェアは、各機能をコンピュータにより実行させるためのプログラム群で構成される。各プログラムは、例えば、上記コンピュータに予め組み込まれて用いられてもよいし、ネットワークや記録媒体から上記コンピュータにインストールして用いられてもよい。
更に、上記実施の形態等では、本発明における「画像形成装置」の一具体例として、印刷機能を有する画像形成装置(プリンタ)について説明したが、これには限られない。すなわち、そのような印刷機能を有する画像形成装置に加え、例えば、スキャン機能やファックス機能を有する画像形成装置(コピー機やファクシミリ)や、それらの機能を複合的に有する画像形成装置(複合機)においても、本発明を適用することが可能である。
1,1A…画像形成装置、10…筐体、10a…スタッカ、11…給紙機構、110…用紙カセット、111…ホッピングローラ、112…ピンチローラ、113…レジストローラ、114…ガイド、115…給紙センサ、21…2次転写排出センサ、22…定着排出センサ、3,3A…画像形成機構、30K,30Y,30M,30C,30W…トナー、31K,31Y,31M,31C,31W…イメージドラムユニット(画像形成ユニット)、310K,310Y,310M,310C,310W…露光ヘッド、311…感光ドラム、312…帯電ローラ、313…現像ローラ、314…現像ブレード、315…供給ローラ、316…トナーカートリッジ、317…クリーニングブレード、32K,32Y,32M,32C,32W…1次転写ローラ、33…中間転写ベルト、34a…駆動ローラ、34b…従動ローラ、35a…2次転写ローラ、35b…2次転写対向ローラ、361…クリーニングブレード、362…廃トナータンク、37K,37Y,37M,37C,37W…転写ローラ、38…転写ベルト、4…定着器、41…ヒートローラ、42…加圧ローラ、43…ヒータ、44…サーミスタ、5…ガイド、6…環境センサ、71…画像層、72…下地層(白色層)、9…印刷媒体、d1,d2…搬送方向、E1,E2…帯電量。

Claims (10)

  1. 第1の現像剤を用いて画像層を形成する第1の画像形成部と、
    第2の現像剤を用いて補助層を形成する第2の画像形成部と、
    前記第1の画像形成部により形成された前記画像層と、前記第2の画像形成部により形成された前記補助層とをそれぞれ、連続して転写対象物上に転写する転写部と
    を備え、
    前記第1の現像剤における帯電量をE1、前記第2の現像剤における帯電量をE2としたとき、以下の(1)式を満たす
    画像形成装置。
    0.30≦(E2/E1)≦1.00 ……(1)
  2. 前記転写部によって転写された前記画像層および前記補助層に対して一括して定着動作を行う定着部を更に備えた
    請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記第1の現像剤の密度が、0.34[g/cm3]以上かつ0.36[g/cm3]以下の範囲内であり、
    前記第2の現像剤の密度が、0.55[g/cm3]以上かつ0.60[g/cm3]以下の範囲内である
    請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記転写部における転写電圧が、2000Vである
    請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  5. 前記転写対象物としての中間転写ベルトの搬送路に沿って、前記第2の画像形成部よりも上流側に前記第1の画像形成部が少なくとも1つ配置されており、
    前記転写部は、前記画像層および前記補助層をそれぞれ、この順序にて連続して前記中間転写ベルト上に1次転写すると共に、前記中間転写ベルト上の前記画像層および前記補助層をそれぞれ、印刷媒体上に2次転写する
    請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  6. 前記転写対象物としての印刷媒体の搬送路に沿って、前記第2の画像形成部よりも下流側に前記第1の画像形成部が少なくとも1つ配置されており、
    前記転写部は、前記補助層および前記画像層をそれぞれ、この順序にて連続して前記印刷媒体上に直接転写する
    請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  7. 前記補助層が単色層である
    請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
  8. 前記単色層が白色層である
    請求項7に記載の画像形成装置。
  9. 前記第2の現像剤が、酸化チタンからなる着色剤を含んで構成されている
    請求項8に記載の画像形成装置。
  10. 前記補助層が、前記画像層に対する下地層である
    請求項1ないし請求項9のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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