JP3698035B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーレーザプリンタなどの画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラーレーザプリンタは、通常、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色を重ねてカラー画像を形成するものであって、まず、それら各色のトナーによって、感光ドラムに形成された静電潜像をそれぞれ現像した後、現像された各可視像を、順次、中間転写体に１次転写によって重ね合わせ、次いで、重ね合わされたカラー画像を、用紙に一括して２次転写する、いわゆる中間転写方式のものがよく知られている。
【０００３】
このような中間転写方式のカラーレーザプリンタでは、通常、各色毎に現像ローラが設けられており、たとえば、反転現像で可視像が形成されるものにあっては、まず、１色目の現像ローラによって、感光ドラムに形成された静電潜像の露光部分が現像され、それが、感光ドラムと対向配置される１次転写ローラの１次転写バイアスによって、中間転写体に１次転写された後、次いで、２色目の現像ローラによって、感光ドラムに形成された静電潜像の露光部分が現像され、それが、同じく１次転写ローラの１次転写バイアスによって、既に１色目の画像が形成されている中間転写体上に１次転写され、３色目および４色目と同様の１次転写が繰り返されることにより、中間転写体上に、カラー画像が形成され、それが、中間転写体と対向配置される２次転写ローラの２次転写バイアスによって、用紙に一括して２次転写され、これによって、用紙にフルカラー画像が形成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような中間転写方式のカラーレーザプリンタでは、２色目以後の１次転写時おいては、１次転写ローラからの転写バイアスによって、感光ドラムと中間転写体との間に放電が生じやすい状態となっているため、たとえば、転写前に放電が生じると、放電により発生したイオンによって、感光ドラム上の転写前のトナーの帯電極性が反転して、転写不良を生じるという不具合がある。
【０００５】
そのため、たとえば、１次転写ローラを、感光ドラムに対して中間転写体の移動方向下流側に対向配置して、転写前の放電を防止することが考えられる。しかし、１次転写ローラを、感光ドラムに対して中間転写体の移動方向下流側に配置すると、転写前の放電を防止して、転写不良の低減を図ることはできるが、一方で、転写後の放電によって、中間転写体上に転写されたトナーがチャージアップされ、その帯電量が高くなる。そのため、たとえば、２色目、３色目、４色目と、順次、１次転写される毎に放電が生じると、最初に転写された１色目のトナーの帯電量が放電の回数分だけ高くなり、２次転写時においては、帯電量が高くなり過ぎて、用紙に良好に２次転写できなくなるという不具合を生じる。
【０００６】
そこで、２色目以後の１次転写時において、１次転写ローラの転写バイアスと、感光ドラムの表面電位との間の電位差を小さくして、転写前後での放電を防止することが考えられる。しかし、感光ドラムの露光部分に現像されたトナーを、中間転写体に１次転写するためには、１次転写バイアスと露光部分の電位との間に十分な電位差が必要であり、反転現像においては、１次転写バイアスと未露光部分の電位との間の電位差はさらに大きくなるため、未露光部分での放電が生じやすいという不具合を有している。さらに、現像ローラと感光ドラムとの接触により現像するインプレッション現像においては、露光部分と未露光部分との間の電位差を大きく設定する必要があるため、未露光部分での放電を防止することは困難である。
【０００７】
一方、これを防止するために、たとえば、１次転写前の感光ドラムの表面を、除電ランプによって露光することも考えられるが、感光ドラムの露光部分に担持されているトナーは、露光部分と未露光部分との間の電位差によって束縛されているので、このような除電ランプによって露光すると、露光部分と未露光部分との間の電位差が小さくなって、１次転写時にトナーが飛散して、良好な転写を行なえないという不具合を生じる。
【０００８】
本発明は、上記した不具合を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、中間転写方式によってカラー画像を形成するカラーレーザプリンタにおいて、１次転写時における転写前後の放電を有効に防止することができるとともに、良好な１次転写および２次転写によって、高品質のフルカラー画像を形成することのできる、画像形成装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、感光体と、前記感光体を露光して静電潜像を形成するための露光手段と、前記感光体に形成された静電潜像に現像剤を供給して可視像を形成するための現像手段とを備え、前記現像手段が、各色毎に複数設けられるとともに、前記感光体に形成された各色毎の可視像を順次中間転写体に転写するための１次転写手段と、前記中間転写体に形成された多色画像を記録媒体に転写するための２次転写手段とを備える、画像形成装置において、前記感光体における露光部分に前記現像手段から現像剤を供給して、反転現像によって可視像を形成するように構成されており、前記感光体に形成された少なくとも２色目以後の可視像を前記中間転写体に転写する前に前記感光体を除電露光するための除電露光手段が設けられるとともに、前記現像剤は、その母粒子の帯電極性と逆極性に帯電される成分を含み、前記現像手段を前記感光体に接触させて反転現像するように構成するとともに、２色目以後の可視像を形成する前記現像剤が、マゼンタまたはシアンである場合に、前記感光体における現像後転写前の未露光部分に粘着テープを貼着し、次いで、引き剥がした貼着面とその貼着テープの未貼着面との差から求められる色差の値が、前記現像手段の現像バイアスを現像時の現像バイアスに設定したときに、３〜７であり、かつ、前記現像手段の現像バイアスを前記感光体のアース電位に設定したときには、前記現像手段の現像バイアスを現像時の現像バイアスに設定したときよりも大きい値であり、前記現像剤の一部が、逆極性に帯電した現像剤として前記感光体における露光部分と未露光部分との境界付近の未露光部分に付着することを特徴としている。
【００１０】
このような構成によると、少なくとも２色目以後の可視像を中間転写体に転写する前には、除電露光手段によって、感光体が除電露光されるので、１次転写バイアスと、感光ドラム、とりわけ、未露光部分との間の電位差を小さくすることができる。そのため、転写前の放電による現像剤の帯電極性の反転に起因する１次転写不良や、転写後の放電による現像剤の帯電量の増加に起因する２次転写不良を有効に防止することができる。
【００１１】
しかも、転写前に感光体が露光されても、現像剤が、感光体における未露光部分に逆極性の現像剤として付着する成分を含んでいるので、この逆極性の現像剤が、現像時のエッジ効果によって、露光部分と未露光部分との境界付近の未露光部分により多く付着して、除電露光手段による境界付近の未露光部分の露光を阻止するように作用するので、この境界付近の未露光部分の電位が下がり切らず、露光部分に付着している現像剤が、この境界付近の下がり切らない電位によって束縛される。そのため、１次転写時においても、可視像を形成する現像剤は飛散することなく、良好な１次転写を達成することができる。
【００１２】
なお、このような逆極性の現像剤は、いわゆるかぶりを生ずる原因となるが、この構成においては、中間転写体に形成された多色画像を、２次転写手段によってさらに記録媒体に転写するので、１次転写時と２次転写時との両方において選別されるため、記録媒体に到達することはなく、そのようなかぶりが生じることも低減されている。
【００１３】
したがって、１次転写時における転写前後の放電を有効に防止することができるとともに、良好な１次転写および２次転写によって、高品質のフルカラー画像を形成することができる。
また、色差が大きい場合には、感光体における現像後転写前の未露光部分に付着している現像剤が多い、すなわち、逆極性の現像剤が多いことが、また、色差が小さい場合には、感光体における現像後転写前の未露光部分に付着している現像剤が少ない、すなわち、逆極性の現像剤が少ないことが客観的に判断できる。
【００１４】
そして、現像手段の現像バイアスを感光体のアース電位に設定して、かぶりを生じさせた場合に、現像時の現像バイアスに設定したときより色差が大きければ、かぶりを生じた現像剤は、未帯電の現像剤ではなく、少なくとも逆極性に帯電する現像剤の存在を確認することができ、また、現像時の現像バイアスにおいて、この色差が３〜７の範囲であれば、良好な１次転写および２次転写を達成することができる。すなわち、この色差がたとえば、２である場合には、逆極性の現像剤が少なく、帯電露光手段による露光部分と未露光部分との境界付近における未露光部分の露光を阻止し得ず、１次転写時において現像剤が飛散してしまい、また、たとえば、８である場合には、逆極性の現像剤が多過ぎて、１次転写時と２次転写時との両方で選別しても、記録媒体にかぶりを生じる。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記感光体、前記露光手段および前記１次転写手段が、各色毎に複数設けられていることを特徴としている。
このような構成によると、各色毎に、現像手段、感光体および露光手段が設けられる、
いわゆるタンデム方式の画像形成装置として構成することができる。そのため、各色毎に現像された可視像を、その色毎に、順次中間転写体に転写することができるので、モノクロ画像を形成する速度とほぼ同じ速度で多色画像を形成することができる。一方、このようなタンデム方式の画像形成装置では、各色毎に感光体および１次転写手段が設けらているので、通常、各色毎の感光体および１次転写手段の間隔が短く、そのため、１次転写後の放電によりチャージアップした現像剤をディスチャージするためのスペースを設けることができないが、本発明の画像形成装置では、転写前後における放電が良好に防止されるので、そのようなスペースを設けずとも、タンデム方式の画像形成装置の小型化を図りつつ、高品質の画像を形成することができる。
【００１６】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記中間転写体に転写される１色目の可視像は、イエローの現像剤によって形成されることを特徴としている。
このような構成によると、１色目の可視像がイエローの現像剤によって形成される。この場合、放電が生じやすい、少なくとも２色目以後の可視像を形成する現像剤（マゼンタ、シアンおよびブラックの現像剤）に母粒子の帯電極性と逆極性に帯電される成分を含ませればよく、イエローの現像剤には、そのような成分を含ませることを省略することができる。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の発明において、前記現像剤は、重合によって得られた重合トナーであることを特徴としている。
このような構成によると、現像剤として重合トナーが用いられる場合においても、転写前の放電による現像剤の帯電極性の反転に起因する１次転写不良や、転写後の放電による現像剤の帯電量の増加に起因する２次転写不良を有効に防止することができる。しかも、転写前に除電露光手段によって感光体が露光されても、逆極性の現像剤が、露光部分と未露光部分との境界付近における未露光部分の露光を阻止して、露光部分に付着している現像剤がこの境界付近の下がり切らない電位によって束縛されるので、１次転写時においても、可視像を形成する現像剤が飛散することはなく、良好な１次転写を達成することができる。したがって、１次転写時における転写前後の放電を有効に防止することができるとともに、良好な１次転写および２次転写によって、高品質のフルカラー画像を形成することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の画像形成装置としてのカラーレーザプリンタの一実施形態を示す要部側断面図である。図１において、カラーレーザプリンタ１は、本体ケーシング２内に、記録媒体としての用紙３を給紙するためのフィーダユニット４、給紙された用紙３に所定の画像を形成するための画像形成ユニット５などを備えている。
【００１９】
フィーダユニット４は、本体ケーシング２内の底部に、着脱可能に装着される給紙トレイ６と、その給紙トレイ６の一端部上方に配置される給紙ローラ７と、用紙３の搬送方向において、給紙ローラ７の下流側に配置されるレジストローラ９とを備えている。給紙トレイ６内には、給紙ローラ７に対向する端部が上下方向に揺動可能な用紙押圧板１０が設けられており、その用紙押圧板１０上に、用紙３が積層状にスタックされている。用紙押圧板１０は、図示しないばねによって裏面から付勢されており、用紙押圧板１０上の最上位にある用紙３は、そのばねによって給紙ローラ７に向かって押圧され、その給紙ローラ７の回転によって１枚毎に給紙される。給紙ローラ７によって給紙された用紙３は、レジストローラ９に送られ、このレジストローラ９によって、所定のレジスト後に、画像形成ユニット５に送られる。
【００２０】
画像形成ユニット５は、プロセスユニット１１、スコロトロン型帯電器１２、露光手段としてのＬＥＤアレイ１３、除電露光手段としての除電ランプ８、中間転写体としての中間転写ベルト１４、１次転写手段としての１次転写ローラ１５、２次転写手段としての２次転写ローラ１６、および、定着ユニット１７などを備えている。
【００２１】
プロセスユニット１１は、本体ケーシング２に着脱自在に装着される、イエロー現像プロセスユニット１１Ｙ、マゼンタ現像プロセスユニット１１Ｍ、シアン現像プロセスユニット１１Ｃおよびブラック現像プロセスユニット１１Ｋの４つのプロセスユニット１１からなり、それら各プロセスユニット１１が、それぞれ所定の間隔を隔てて上下方向に並列状に設けられている。そして、各プロセスユニット１１は、現像ユニット１８および感光体としての感光ドラム１９を備えている。
【００２２】
各現像ユニット１８は、トナーボックス２０、供給ローラ２１、現像手段としての現像ローラ２２、層厚規制ブレード２３などを備えている。
トナーボックス２０内には、各現像ユニット１８毎に、現像剤として、イエロー現像プロセスユニット１１Ｙにはイエロー、マゼンタ現像プロセスユニット１１Ｍにはマゼンタ、シアン現像プロセスユニット１１Ｃにはシアンおよびブラック現像プロセスユニット１１Ｋにはブラックの色を有する正帯電性の非磁性１成分のトナーがそれぞれ充填されている。
【００２３】
このトナーは、重合性単量体、たとえば、スチレンなどのスチレン系単量体や、アクリル酸、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）アクリレート、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）メタアクリレートなどのアクリル系単量体を、懸濁重合などの公知の重合方法によって共重合させることにより得られる重合トナーが使用されている。このようなトナーは、球状をなし、流動性が極めて良好であって、上記した各色の着色剤やワックスなどが配合されるとともに、流動性を向上させるために、シリカなどの外添剤が添加されている。その粒子径は、約６〜１０μｍ程度である。
【００２４】
そして、このカラーレーザプリンタ１では、使用するトナーの各色毎に、外添剤成分として、重合トナーの母粒子に対して帯電極性が反対極性の逆極性外添剤が適量添加されている。この逆極性外添剤は、後述するように、感光ドラム１９の現像において、重合トナーの少なくとも一部を、感光ドラム１９における未露光部分に、逆極性の重合トナーとして付着させるために添加されるものであって、マゼンタおよびシアンのトナーにあっては、その添加量が、適宜、後述する色差において、現像ローラ２２の現像バイアスを、現像時の現像バイアスに設定したときに、３〜７となり、かつ、感光ドラム１９のアース電位に設定したときには、現像時の現像バイアスに設定したときより大きい値となるように調整されている。
【００２５】
そして、トナーボックス２０内のトナーは、アジテータ２４の撹拌によって、トナーボックス２０の側方に開口されたトナー供給口から供給ローラ２１に向けて放出される。
トナー供給口の側方には、供給ローラ２１が回転可能に配設されており、また、この供給ローラ２１に対向して、現像ローラ２２が回転可能に配設されている。そして、これら供給ローラ２１と現像ローラ２２とは、供給ローラ２１がある程度圧縮するような状態で互いに当接されている。
【００２６】
供給ローラ２１は、金属製のローラ軸に、導電性の発泡材料からなるローラが被覆されている。また、現像ローラ２２は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料からなるローラが被覆されている。より具体的には、現像ローラ２２のローラ部分は、カーボン微粒子などを含む導電性のウレタンゴムまたはシリコーンゴムからなるローラ本体の表面に、フッ素が含有されているウレタンゴムまたはシリコーンゴムのコート層が被覆されている。
また、このカラーレーザプリンタ１では、現像時における現像ローラ２２の現像バイアスが、４５０Ｖとして設定されている。
【００２７】
また、現像ローラ２２の近傍には、層厚規制ブレード２３が配設されている。この層厚規制ブレード２３は、金属の板ばね材からなるブレード本体の先端部に、絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の押圧部を備えており、ブレード本体の一端部が、現像ローラ２２の近くにおいて現像ユニット１８に支持されるとともに、押圧部がブレード本体の弾性力によって現像ローラ２２上に圧接されるように構成されている。
【００２８】
そして、トナー供給口から放出されるトナーは、供給ローラ２１の回転により、現像ローラ２２に供給され、この時、供給ローラ２１と現像ローラ２２との間で、そのほとんどが正に摩擦帯電され、さらに、現像ローラ２２上に供給されたトナーは、現像ローラ２２の回転に伴って、層厚規制ブレード２３の押圧部と現像ローラ２２との間に進入し、ここでさらに十分に摩擦帯電されて、一定厚さの薄層として現像ローラ２２上に担持される。
【００２９】
感光ドラム１９は、現像ローラ２２の側方において、その現像ローラ２２に接触状に対向するような状態で回転可能に配設されている。この感光ドラム１９は、ドラム本体が接地されるとともに、その表面部分がポリカーボネートなどから構成される正帯電性の感光層により形成されている。なお、このカラーレーザプリンタ１では、感光ドラム１９の電位が、接地によって０Ｖに設定されている。
【００３０】
スコロトロン型帯電器１２は、本体ケーシング２側において、各感光ドラム１９の側方に、各感光ドラム１９に接触しないように、所定の間隔を隔ててそれぞれ配設されている。このスコロトロン型帯電器１２は、タングステンなどの帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器であり、感光ドラム１９の表面を一様に正極性に帯電させるように構成されている。なお、このカラーレーザプリンタ１では、スコロトロン型帯電器１２からの帯電によって、感光ドラム１９の帯電電位が、８００Ｖとなるように設定されている。
【００３１】
ＬＥＤアレイ１３は、本体ケーシング２側において、各感光ドラム１９の側方であって、各感光ドラム１９の回転方向において、各スコロトロン型帯電器１２と、各現像ローラ２２との間にそれぞれ設けられている。このＬＥＤアレイ１３は、多数のＬＥＤが配列されることにより構成されており、所定の画像データに基づくＬＥＤの発光により、感光ドラム１９の表面を露光照射するようにしている。なお、各ＬＥＤアレイ１３は、各プロセスユニット１１の着脱に影響されないように、本体ケーシング２側において、位置固定されている。
【００３２】
除電ランプ８は、本体ケーシング２側において、各感光ドラム１９の回転方向において、各現像ローラ２２の下流側にそれぞれ設けられている。この除電ランプ８は、ＥＬランプなどからなり、次に述べるように、現像ローラ２２によって現像され、可視像が形成されている感光ドラム１９の表面に光を照射して、転写時における感光ドラム１９の表面電位と１次転写ローラ１５から印加される転写バイアスとの間の電位差を小さくするために設けられている。
【００３３】
そして、各色毎のトナーは、次のように露光および現像される。すなわち、まず、感光ドラム１９の回転によって、その感光ドラム１９の表面が、スコロトロン型帯電器１２により一様に正帯電された後、ＬＥＤアレイ１３からの発光により露光され、これによって、所定の画像データに基づく露光部分と未露光部分とからなる静電潜像が形成される。なお、このカラーレーザプリンタ１では、ＬＥＤアレイ１３からの発光によって、感光ドラム１９における露光部分の帯電電位が、２００Ｖとなるように設定されている。
【００３４】
次いで、現像ローラ２２の回転により、現像ローラ２２上に担持されかつ正帯電されているトナーが、感光ドラム１９に対向して接触する時に、感光ドラム１９の表面上に形成されている静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光ドラム１９の表面のうち、ＬＥＤアレイ１３によって露光され電位が下がっている露光部分に供給され、選択的に付着されることによって可視像化され、これによって、いわゆるインプレッション現像で、反転現像が達成される。
【００３５】
一方、この現像時には、図２（ａ）に示すように、感光ドラム１９の露光部分と未露光部分との境界において帯電電位が大きく変動するいわゆるエッジ効果を生じるので、上記したように、トナーの成分として、逆極性外添剤が添加されていると、その逆極性外添剤に起因する逆極性のトナーが、そのエッジ効果によって、感光ドラム１９における露光部分と未露光部分との境界付近の未露光部分に集中して付着する。
【００３６】
その後、除電ランプ８によって、可視像が形成されている感光ドラム１９の表面に光が照射される。このような除電ランプ８による露光によって、感光ドラム１９の表面電位、とりわけ、帯電電位の高い未露光部分の電位を下げることができるので、次に述べる転写時において、感光ドラム１９の表面電位、とりわけ、帯電電位の高い未露光部分の電位と、１次転写ローラ１５から印加される転写バイアスと間の電位差を小さくすることができ、１次転写時における転写前後の放電を有効に防止することができる。なお、このレーザプリンタ１では、除電ランプ８の露光によって、感光ドラム１９の表面電位を約２００Ｖまで下げることができるように設定されている。
【００３７】
一方、感光ドラム１９の露光部分に担持されているトナーは、露光部分と未露光部分との間の電位差によって束縛されているので、除電ランプ８の露光によって感光ドラム１９の表面電位を下げると、図２（ｂ）に示すように、露光部分と未露光部分との間の電位差が小さくまたはなくなって、飛散してしまうおそれがある。しかし、このカラーレーザプリンタ１においては、上記したように、感光ドラム１９における露光部分と未露光部分との境界付近の未露光部分に、逆極性外添剤に起因する逆極性のトナーが付着しているので、その逆極性のトナーが、除電ランプ８から境界付近の未露光部分に照射される光の侵入を阻止するように作用する。そのため、この境界付近の未露光部分の電位が下がり切らず、露光部分に付着しているトナーは、この境界付近の下がり切らない電位によって束縛されるようになるので、そのような飛散は、有効に防止される。
【００３８】
１次転写ローラ１５は、各感光ドラム１９の回転方向において、各現像ローラ２２および各除電ランプ８の下流側であって、後述するエンドレスベルト２７を挟んで、各感光ドラム１９と対向するようにそれぞれ配設されている。この１次転写ローラ１５は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料からなるローラが被覆されており、所定の転写バイアスが印加されている。そして、各感光ドラム１９上に担持された可視像は、エンドレスベルト２７が各感光ドラム１９と各１次転写ローラ１５との間を通る間にエンドレスベルト２７上に１次転写される。
【００３９】
中間転写ベルト１４は、本体ケーシング２内において、各感光ドラム１９と対向するように上下方向に配置されており、上側に設けられる第１ローラ２５と、下側に設けられる第２ローラ２６と、これら第１ローラ２５および第２ローラ２６の外周に巻回されるエンドレスベルト２７とによって構成されており、転写される面を矢印方向に上から下に移動可能とされている。
【００４０】
そして、第１ローラ２５および第２ローラ２６の回転により、エンドレスベルト２７を各感光ドラム１９と順次対向させることによって、各感光ドラム１９上に形成された各色毎の可視像を、順次エンドレスベルト２７上に重ねていくことによってカラー画像が形成される。すなわち、たとえば、イエロー現像プロセスユニット１１Ｙの現像ユニット１８に充填されるイエローのトナーによって感光ドラム１９上に形成されたイエローの可視像が、エンドレスベルト２７上に転写されると、次いで、マゼンタ現像プロセスユニット１１Ｍの現像ユニット１８に充填されるマゼンタのトナーによって感光ドラム１９上に形成されたマゼンタの可視像が、既にイエローのトナー画像が転写されているエンドレスベルト２７上に重ねて転写され、同様の操作によって、シアン現像プロセスユニット１１Ｃによって形成されるシアンの可視像、ブラック現像プロセスユニット１１Ｋによって形成されるブラックの可視像が重ねて転写されて、これによって、エンドレスベルト２７上にカラー画像が形成される。
【００４１】
２次転写ローラ１６は、中間転写ベルト１４の第２ローラ２６と用紙３を挟んで対向する位置に回転可能に配設されている。この２次転写ローラ１６は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料からなるローラが被覆されており、所定の転写バイアスが印加されている。そして、エンドレスベルト２７上に形成されたカラー画像は、用紙３がエンドレスベルト２７と２次転写ローラ１６との間を通る間に用紙３に一括転写される。
【００４２】
定着ユニット１７は、２次転写ローラ１６に対して、用紙３の搬送方向下流側に配置されており、用紙３の画像形成面側を加熱する第１の加熱ローラ２８と、用紙３の非画像形成面側を加熱する第２の加熱ローラ２９、および、これら第１の加熱ローラ２８および第２の加熱ローラ２９に対して用紙３の搬送方向下流側に設けられる１対の搬送ローラ３０および３１をそれぞれ備えている。第１の加熱ローラ２８および第２の加熱ローラ２９は、金属に弾性層を設けた構成とされており、加熱のためのハロゲンランプを備えており、２次転写ローラ１６によって用紙３上に転写されたカラー画像を、用紙３が第１の加熱ローラ２８と第２の加熱ローラ２９との間を通過する間に熱定着させ、その後、その用紙３を搬送ローラ３０および３１によって、排紙ローラ３２に搬送するようにしている。排紙ローラ３２に搬送された用紙３は、その排紙ローラ３２によって排紙トレイ３３上に排紙される。
【００４３】
なお、このカラーレーザプリンタ１には、カラー画像が用紙３に一括転写された後に、エンドレスベルト２７上に残存するトナーを回収するためのベルトクリーナ４０が設けられている。このベルトクリーナ４０は、中間転写ベルト１４の側方であって、第２ローラ２６から第１ローラ２５に至る間に配置されるクリーナケーシング４１内に、クリーナブラシ４２、回収ローラ４３、回収ボックス４４および掻取ブレード４５を備えている。
【００４４】
クリーナブラシ４２は、円筒状の本体にブラシが放射状に形成されており、エンドレスベルト２７にブラシが接触状に対向するような状態において、回転可能に配設されている。円筒状の本体には、エンドレスベルト２７との間に所定の電位差が与えられるようなバイアスが印加されている。
回収ローラ４３は、金属製のローラからなり、クリーナブラシ４２の下方において、このクリーナブラシ４２のブラシに接触状に対向するような状態において、回転可能に配設されている。また、この回収ローラ４３は、クリーナブラシ４２との間に所定の電位差が与えられるようなバイアスが印加されている。
【００４５】
回収ボックス４４は、回収ローラ４３の下方において、その回収ローラ４３に対向する部分が開口されており、その開口部分の近傍に、回収ローラ４３上に圧接される掻取ブレード４５が設けられている。
そして、用紙３にカラー画像が一括転写された後に、エンドレスベルト２７上に残存するトナーは、クリーナブラシ４２と対向した時に、クリーナブラシ４２によって掻き取られながらそのクリーナブラシ４２に印加されるバイアスによってブラシに付着される。その後、クリーナブラシ４２に付着された残存トナーは、回収ローラ４３と対向した時に、回収ローラ４３に印加されるバイアスによって回収ローラ４３に付着され、次いで、掻取ブレード４５によって掻き取られて回収ボックス４４に回収される。
【００４６】
また、このカラーレーザプリンタ１には、転写後において各感光ドラム１９に残存するトナーを回収するためのクリーニングローラ４６が、各感光ドラム１９に対してそれぞれ設けられている。このクリーニングローラ４６は、感光ドラム１９の回転方向における１次転写ローラ１５とスコロトロン型帯電器１２との間において、感光ドラム１９と対向配置されている。クリーニングローラ４６には、感光ドラム１９との間に所定の電位差が与えられるようなバイアスが印加されており、転写後に残存するトナーは、このクリーニングローラ４６によって回収される。
【００４７】
そして、このようなカラーレーザプリンタ１では、上記したように、１次転写時においては、除電ランプ８による転写前の露光によって、感光ドラム１９の表面電位と転写バイアスと間の電位差が小さくなるように構成されているので、１次転写時における転写前後の放電が有効に防止されている。そのため、たとえば、転写前の放電により、トナーの帯電極性が反転して１次転写不良が生じることを有効に防止することができる。また、転写後の放電によって、トナーの帯電量が高くなりすぎて２次転写不良が生じること、すなわち、エンドレスベルト２７上に転写されたトナーが、その後に生じる転写後の放電毎にチャージアップされて、その帯電量が高くなり過ぎることによって２次転写できなくなってしまうこと、より具体的には、たとえば、最初に転写されたイエローのトナーの帯電量が、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナーが転写される時毎の放電によって、どんどんと増加して、２次転写できなくなってしまうこと、を有効に防止することができる。
【００４８】
しかも、転写前に除電ランプ８によって感光ドラム１９を露光しても、上記したように、逆極性のトナーが、感光ドラム１９における露光部分と未露光部分との境界付近の未露光部分に照射される光の侵入を阻止して、露光部分に付着しているトナーの飛散を有効に防止しているので、良好な１次転写を達成することができる。
【００４９】
また、このような逆極性のトナーは、２次転写時において、用紙３にかぶりを生ずる原因となるが、この構成においては、エンドレスベルト２７に形成されたカラー画像を、２次転写ローラ１６によってさらに用紙３に転写するので、この２次転写時において選別されるため、用紙３に到達することはなく、そのようなかぶりが生じることも有効に低減されている。
【００５０】
したがって、このカラーレーザプリンタ１では、１次転写時における転写前後の放電を有効に防止することができるとともに、良好な１次転写および２次転写によって、高品質のフルカラー画像を形成することができる。
なお、このようなレーザプリンタ１では、使用するトナーの各色毎に、逆極性外添剤を添加して、感光ドラム１９における未露光部分に、逆極性トナーとして付着させるとともに、各感光ドラム１９を、各除電ランプ８によって、１次転写前に露光するようにしたが、このような構成は、放電が生じやすい、少なくとも２色目以後に転写されるマゼンタ、シアンおよびブラックのトナーの１次転写、とりわけ、マゼンタおよびシアンのトナーの１次転写について適用すればよく、最初に転写されるイエローのトナーには、逆極性外添剤を添加せずともよく、また、そのイエローのトナーの可視像が形成される感光ドラム１９を、除電ランプ８によって露光せずともよい。
【００５１】
そして、とりわけ、マゼンタまたはシアンのトナーについては、その逆極性外添剤の添加量が適宜調整されて、次の測定方法によって求められる色差において、現像ローラ２２の現像バイアスを、現像時の現像バイアスに設定したときに、３〜７となり、かつ、感光ドラム１９のアース電位に設定したときには、現像時の現像バイアスに設定したときより大きい値となるように調整されている。
【００５２】
すなわち、色差は、次の方法によって測定することができる。つまり、まず、カラーレーザプリンタ１を画像形成動作中に停止させて、感光ドラム１９の回転方向において、現像ローラ２２の下流側であってエンドレスベルト２７の上流側において、感光ドラム１９の未露光部分に、貼着テープとしてメンディングテープを貼着し、未露光部分に付着するトナーを採取し、次いで引き剥がす。次に、そのメンディングテープの貼着面を基準となる白紙にそのまま貼着する。そして、ブランクとして、未使用のメンディングテープを白紙に貼着し、これら両方の色差を、Ｌ*ａ*ｂ*等色差空間で測定する。このような色差の測定方法において、メンディングテープとしては、白紙に貼着した時に透明なものが好ましく、たとえば、Ｓｃｏｔｃｈ８１０（３Ｍ社製）が好ましい。また、色差測定装置としては、たとえば、Ｓｐｅｃｔｒｏｄｅｎｓｉｔｏｍｅｔｅｒ９３８（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）が好ましく用いられる。
【００５３】
このような色差の測定方法によると、色差が大きい場合には、感光ドラム１９における現像後転写前の未露光部分に付着しているトナーが多い、すなわち、逆極性トナーが多いことが、また、色差が小さい場合には、感光ドラム１９における現像後転写前の未露光部分に付着しているトナーが少ない、すなわち、逆極性トナーが少ないことが客観的に判断できる。
【００５４】
そして、現像ローラ２２の現像バイアスを感光ドラム１９のアース電位に設定して、かぶりを生じさせた場合に、現像時の現像バイアスに設定したときよりも、色差の値が大きければ、未帯電のトナーではなく、少なくとも逆極性に帯電するトナーの存在を確認することができ、また、現像時の現像バイアスにおいて、この色差が３〜７の範囲であれば、良好な１次転写および２次転写を達成することができる。すなわち、この色差が、たとえば、２である場合には、逆極性トナーが少なく、除電ランプ８による露光部分と未露光部分との境界付近における未露光部分の露光を阻止し得ず、１次転写時においてトナーが飛散してしまい、また、たとえば、８である場合には、逆極性トナーが多過ぎて、１次転写時と２次転写時との両方で選別しても、用紙３にかぶりを生じる。
【００５５】
また、このカラーレーザプリンタ１は、各色毎に、現像ローラ２２、感光ドラム１９、スコロトロン型帯電器１２、ＬＥＤアレイ１３および１次転写ローラ１５が設けられる、いわゆるタンデム方式のカラーレーザプリンタ１として構成されており、各色毎に現像された可視像を、その色毎に、順次エンドレスベルト２７に転写することができるので、モノクロ画像を形成する速度とほぼ同じ速度でカラー画像を形成することができる。一方、このようなタンデム方式のカラーレーザプリンタ１では、各色毎に感光ドラム１９および１次転写ローラ１５が設けらているので、各色毎の感光ドラム１９および１次転写ローラ１５の間隔が短く、そのため、１次転写後の放電によりチャージアップしたトナーをディスチャージするためのスペースを設けることができないが、この実施形態のカラーレーザプリンタ１では、転写前後における放電が良好に防止されるので、そのようなスペースを設けずとも、タンデム方式のカラーレーザプリンタ１の小型化を図りつつ、高品質の画像を形成することができる。
【００５６】
また、以上に述べたカラーレーザプリンタ１では、使用するトナーの各色毎に、逆極性外添剤を添加して、各感光ドラム１９における未露光部分に、逆極性トナーとして付着させるとともに、各感光ドラム１９を、各除電ランプ８によって、１次転写前に露光するようにしたが、使用するトナーには、逆極性外添剤を添加せずに、除電ランプ８を、感光ドラム１９がエンドレスベルト２７と接触した直後からその感光ドラム１９の表面に光を照射することができるように配置してもよい。
【００５７】
図３は、上記したカラーレーザプリンタ１の要部であって、そのような実施形態の１つが示されている。なお、図３に示す要部は、図１に示すカラーレーザプリンタ１の各色毎に設けられるものであって、上記と同様の部材には、同様の符号が付されている。すなわち、図３においては、除電ランプ８が、１次転写後の感光ドラム１９および中間転写体たるエンドレスベルト２７によって形成される略楔形状の空間に配置されており、感光ドラム１９とエンドレスベルト２７との接触部分に向けて光を照射し得るように構成されている。
【００５８】
除電ランプ８をこのように配置すると、除電ランプ８から照射される光が、感光ドラム１９およびエンドレスベルト２７によって形成される略楔形状の空間から感光ドラム１９とエンドレスベルト２７との接触部分に向けて確実に照射される。そのため、転写前に感光ドラム１９上に担持されているトナーが、転写前に露光されることによって飛散することがなく、良好な１次転写を確保することができる。また、感光ドラム１９は、エンドレスベルト２７と接触した直後から確実に除電されるので、転写後に放電が生じることも有効に防止される。そのため、上記と同様に、エンドレスベルト２７上に転写されたトナーの帯電量が転写後の放電によって高くなることもなく、帯電量が高くなり過ぎることによる２次転写不良を有効に防止することができる。したがって、このような除電ランプ８の照射によっても、転写前後の放電を有効に防止して、高品質のカラー画像を形成することができる。
【００５９】
また、このような構成においては、エンドレスベルト２７における感光ドラム１９と対向する面が、除電ランプ８から照射される光を反射し得るような光沢を有していることが好ましい。エンドレスベルト２７がそのような光沢を有していると、除電ランプ８から照射される光が、エンドレスベルト２７で反射されるので、より多くの光を、感光ドラム１９とエンドレスベルト２７との接触部分に到達させることができる。そのため、転写後の放電を、より確実に防止して、高品質のカラー画像を形成することができる。なお、そのような光沢を有するエンドレスベルト２７は、たとえば、ポリカーボネートやポリイミドなどにカーボンを分散させた材料を用い、成形によって、表面を滑らかに形成することによって得ることができる。
【００６０】
また、除電ランプ８を、感光ドラム１９がエンドレスベルト２７と接触した直後からその感光ドラム１９の表面に光を照射することができるように配置する態様としては、さらに図４に示す実施形態のものであってもよい。
図４は、上記したカラーレーザプリンタ１の要部であって、図４に示す要部は、図１に示すカラーレーザプリンタ１の各色毎に設けられるものであって、上記と同様の部材には、同様の符号が付されている。すなわち、図４においては、除電ランプ８が、エンドレスベルト２７を挟んで、感光ドラム１９の反対側に対向配置され、感光ドラム１９とエンドレスベルト２７との接触部分に向けて光を照射し得るように構成されるとともに、エンドレスベルト２７が透明性材料によって構成されている。なお、エンドレスベルト２７を構成する透明性材料としては、たとえば、上記したポリカーボネートやポリイミドなどが用いられる。ただし、導電性を付与するためのカーボンを添加し過ぎると、透明性が損なわれるため、カーボンファイバーにして添加量を減らしたり、金属粉や酸化スズなどのカーボン以外の導電性微粒子を利用することによって、適度な透明性を持たせるようにする。
除電ランプ８をこのように配置すると、除電ランプ８から照射される光が、透明性材料によって構成されるエンドレスベルト２７を介して、感光ドラム１９とエンドレスベルト２７との接触部分から直後の感光ドラム１９に、確実かつ安定して照射することができる。そのため、転写後の放電を、より確実に防止して、高品質のカラー画像を形成することができる。また、このような構成によると、除電ランプ８は、エンドレスベルト２７の内側に配置されるようになるので、省スペース化を図ることができる。なお、この場合において、図４に示すように、１次転写ローラ１５を、エンドレスベルト２７の移動方向において、感光ドラム１９とエンドレスベルト２７との接触部分から下流側に配置すれば、除電ランプ８による感光ドラム１９の露光を阻害することはない。
【００６１】
また、図４に示す実施形態では、除電ランプ８から照射される光を遮光するための遮光部材３４が、エンドレスベルト２７の移動方向において、感光ドラム１９とエンドレスベルト２７との接触部分から直前に配設されている。すなわち、この遮光部材３４は、たとえば、スポンジ部材などからなり、エンドレスベルト２７に対して、除電ランプ８と同じ側にであって、その除電ランプ８の直ぐ上流側に、エンドレスベルト２７の移動方向と直交する方向に延びるような状態で配置され、その除電ランプ８から発光される光が、感光ドラム１９の回転方向における感光ドラム１９とエンドレスベルト２７との接触部分よりも上流側に照射されることを阻止するように設けられている。このような遮光部材３４を設けることにより、除電ランプ８から照射される光が、感光ドラム１９の回転方向における感光ドラム１９とエンドレスベルト２７との接触部分よりも上流側に照射されることが阻止される。そのため、転写前に感光ドラム１９上に担持されているトナーが、転写前に露光されることによって飛散することを有効に防止することができ、より一層良好な１次転写を確保することができる。なお、このような遮光部材３４は、上記した図３に示す実施形態のものに適用してもよい。
【００６２】
また、以上に説明した図３および図４に示す実施形態においては、除電ランプ８が、感光ドラム１９の外側に設けられているので、簡易な構成によって、このような構成が実現されている。
また、以上に説明した図３および図４に示す実施形態において、除電ランプ８は、上記と同様に、少なくとも２色目以後に転写されるマゼンタ、シアンおよびブラックのトナーの１次転写、とりわけ、マゼンタおよびシアンのトナーの１次転写について適用すればよく、最初に転写されるイエローの１次転写には、設けなくてもよい。
【００６３】
なお、以上に述べたカラーレーザプリンタ１では、中間転写ベルト１４を設けて、各感光ドラム１９に色毎に担持される可視像を、一旦、エンドレスベルト２７上に１次転写して、カラー画像を形成した後、２次転写ローラ１６によってエンドレスベルト２７上から用紙３にそのカラー画像を一括して２次転写するように構成しているが、その目的および用途などによっては、たとえば、各色毎の現像ローラ２２から供給されるトナーを１つの感光ドラム１９によって現像し、それをエンドレスベルト２７に転写する動作を、各色毎に順次繰り返すことにより、エンドレスベルト２７上に、カラー画像を形成し、それを用紙３に一括して２次転写するような構成としてもよい。
【００６４】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１に記載の発明によれば、転写前の放電による現像剤の帯電極性の反転に起因する１次転写不良や、転写後の放電による現像剤の帯電量の増加に起因する２次転写不良を有効に防止することができる。しかも、転写前に除電露光手段によって感光体が露光されても、逆極性の現像剤が、露光部分と未露光部分との境界付近における未露光部分の露光を阻止して、露光部分に付着している現像剤がこの境界付近の下がり切らない電位によって束縛されるので、１次転写時においても、可視像を形成する現像剤が飛散することはなく、良好な１次転写を達成することができる。したがって、１次転写時における転写前後の放電を有効に防止することができるとともに、良好な１次転写および２次転写によって、高品質のフルカラー画像を形成することができる。
【００６５】
また、逆極性の現像剤によって、帯電露光手段による露光部分と未露光部分との境界付近における未露光部分の露光を阻止して、現像剤の飛散を有効に防止でき、かつ、２次転写時におけるかぶりの発生を有効に防止することができる。そのため、良好な１次転写および２次転写を達成することができ、高品質の画像を形成することができる。
【００６６】
請求項２に記載の発明によれば、モノクロ画像を形成する速度とほぼ同じ速度で多色画像を形成することができ、タンデム方式の画像形成装置の小型化を図りつつ、高品質の画像を形成することができる。
請求項３に記載の発明のように、１色目の可視像がイエローの現像剤によって形成される場合、放電が生じやすい、少なくとも２色目以後の可視像を形成する現像剤（マゼンタ、シアンおよびブラックの現像剤）に母粒子の帯電極性と逆極性に帯電される成分を含ませればよく、イエローの現像剤には、そのような成分を含ませることを省略することができる。
【００６７】
請求項４に記載の発明によれば、現像剤として重合トナーが用いられる場合においても、１次転写時における転写前後の放電を有効に防止することができるとともに、良好な１次転写および２次転写によって、高品質のフルカラー画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の画像形成装置としてのカラーレーザプリンタの一実施形態を示す要部側断面図である。
【図２】 感光ドラムの表面電位を概略的に示す図であって、（ａ）は現像後除電前、（ｂ）は除電後の状態を示す。
【図３】 図１に示すカラーレーザプリンタにおいて、除電ランプを、感光ドラムおよび１次転写ローラによって形成される略楔形状の空間に配置した状態を示す要部拡大図である。
【図４】 図１に示すカラーレーザプリンタにおいて、除電ランプを、エンドレスベルトを挟んで、感光ドラムの反対側に対向配置した状態を示す要部拡大図である。
【符号の説明】
１ カラーレーザプリンタ
３ 用紙
８ 除電ランプ
１３ ＬＥＤアレイ
１４ 中間転写ベルト
１５ １次転写ローラ
１６ ２次転写ローラ
１９ 感光ドラム
２２ 現像ローラ
３４ 遮光部材
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーレーザプリンタなどの画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カラーレーザプリンタは、通常、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色を重ねてカラー画像を形成するものであって、まず、それら各色のトナーによって、感光ドラムに形成された静電潜像をそれぞれ現像した後、現像された各可視像を、順次、中間転写体に１次転写によって重ね合わせ、次いで、重ね合わされたカラー画像を、用紙に一括して２次転写する、いわゆる中間転写方式のものがよく知られている。
【０００３】
このような中間転写方式のカラーレーザプリンタでは、通常、各色毎に現像ローラが設けられており、たとえば、反転現像で可視像が形成されるものにあっては、まず、１色目の現像ローラによって、感光ドラムに形成された静電潜像の露光部分が現像され、それが、感光ドラムと対向配置される１次転写ローラの１次転写バイアスによって、中間転写体に１次転写された後、次いで、２色目の現像ローラによって、感光ドラムに形成された静電潜像の露光部分が現像され、それが、同じく１次転写ローラの１次転写バイアスによって、既に１色目の画像が形成されている中間転写体上に１次転写され、３色目および４色目と同様の１次転写が繰り返されることにより、中間転写体上に、カラー画像が形成され、それが、中間転写体と対向配置される２次転写ローラの２次転写バイアスによって、用紙に一括して２次転写され、これによって、用紙にフルカラー画像が形成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような中間転写方式のカラーレーザプリンタでは、２色目以後の１次転写時おいては、１次転写ローラからの転写バイアスによって、感光ドラムと中間転写体との間に放電が生じやすい状態となっているため、たとえば、転写前に放電が生じると、放電により発生したイオンによって、感光ドラム上の転写前のトナーの帯電極性が反転して、転写不良を生じるという不具合がある。
【０００５】
そのため、たとえば、１次転写ローラを、感光ドラムに対して中間転写体の移動方向下流側に対向配置して、転写前の放電を防止することが考えられる。しかし、１次転写ローラを、感光ドラムに対して中間転写体の移動方向下流側に配置すると、転写前の放電を防止して、転写不良の低減を図ることはできるが、一方で、転写後の放電によって、中間転写体上に転写されたトナーがチャージアップされ、その帯電量が高くなる。そのため、たとえば、２色目、３色目、４色目と、順次、１次転写される毎に放電が生じると、最初に転写された１色目のトナーの帯電量が放電の回数分だけ高くなり、２次転写時においては、帯電量が高くなり過ぎて、用紙に良好に２次転写できなくなるという不具合を生じる。
【０００６】
そこで、２色目以後の１次転写時において、１次転写ローラの転写バイアスと、感光ドラムの表面電位との間の電位差を小さくして、転写前後での放電を防止することが考えられる。しかし、感光ドラムの露光部分に現像されたトナーを、中間転写体に１次転写するためには、１次転写バイアスと露光部分の電位との間に十分な電位差が必要であり、反転現像においては、１次転写バイアスと未露光部分の電位との間の電位差はさらに大きくなるため、未露光部分での放電が生じやすいという不具合を有している。さらに、現像ローラと感光ドラムとの接触により現像するインプレッション現像においては、露光部分と未露光部分との間の電位差を大きく設定する必要があるため、未露光部分での放電を防止することは困難である。
【０００７】
一方、これを防止するために、たとえば、１次転写前の感光ドラムの表面を、除電ランプによって露光することも考えられるが、感光ドラムの露光部分に担持されているトナーは、露光部分と未露光部分との間の電位差によって束縛されているので、このような除電ランプによって露光すると、露光部分と未露光部分との間の電位差が小さくなって、１次転写時にトナーが飛散して、良好な転写を行なえないという不具合を生じる。
【０００８】
本発明は、上記した不具合を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、中間転写方式によってカラー画像を形成するカラーレーザプリンタにおいて、１次転写時における転写前後の放電を有効に防止することができるとともに、良好な１次転写および２次転写によって、高品質のフルカラー画像を形成することのできる、画像形成装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、感光体と、前記感光体を露光して静電潜像を形成するための露光手段と、前記感光体に形成された静電潜像に現像剤を供給して可視像を形成するための現像手段とを備え、前記現像手段が、各色毎に複数設けられるとともに、前記感光体に形成された各色毎の可視像を順次中間転写体に転写するための１次転写手段と、前記中間転写体に形成された多色画像を記録媒体に転写するための２次転写手段とを備える、画像形成装置において、前記感光体における露光部分に前記現像手段から現像剤を供給して、反転現像によって可視像を形成するように構成されており、前記感光体に形成された少なくとも２色目以後の可視像を前記中間転写体に転写する前に前記感光体を除電露光するための除電露光手段が設けられるとともに、前記現像剤は、その母粒子の帯電極性と逆極性に帯電される成分を含み、前記現像手段を前記感光体に接触させて反転現像するように構成するとともに、２色目以後の可視像を形成する前記現像剤が、マゼンタまたはシアンである場合に、前記感光体における現像後転写前の未露光部分に粘着テープを貼着し、次いで、引き剥がした貼着面とその貼着テープの未貼着面との差から求められる色差の値が、前記現像手段の現像バイアスを現像時の現像バイアスに設定したときに、３〜７であり、かつ、前記現像手段の現像バイアスを前記感光体のアース電位に設定したときには、前記現像手段の現像バイアスを現像時の現像バイアスに設定したときよりも大きい値であり、前記現像剤の一部が、逆極性に帯電した現像剤として前記感光体における露光部分と未露光部分との境界付近の未露光部分に付着することを特徴としている。
【００１０】
このような構成によると、少なくとも２色目以後の可視像を中間転写体に転写する前には、除電露光手段によって、感光体が除電露光されるので、１次転写バイアスと、感光ドラム、とりわけ、未露光部分との間の電位差を小さくすることができる。そのため、転写前の放電による現像剤の帯電極性の反転に起因する１次転写不良や、転写後の放電による現像剤の帯電量の増加に起因する２次転写不良を有効に防止することができる。
【００１１】
しかも、転写前に感光体が露光されても、現像剤が、感光体における未露光部分に逆極性の現像剤として付着する成分を含んでいるので、この逆極性の現像剤が、現像時のエッジ効果によって、露光部分と未露光部分との境界付近の未露光部分により多く付着して、除電露光手段による境界付近の未露光部分の露光を阻止するように作用するので、この境界付近の未露光部分の電位が下がり切らず、露光部分に付着している現像剤が、この境界付近の下がり切らない電位によって束縛される。そのため、１次転写時においても、可視像を形成する現像剤は飛散することなく、良好な１次転写を達成することができる。
【００１２】
なお、このような逆極性の現像剤は、いわゆるかぶりを生ずる原因となるが、この構成においては、中間転写体に形成された多色画像を、２次転写手段によってさらに記録媒体に転写するので、１次転写時と２次転写時との両方において選別されるため、記録媒体に到達することはなく、そのようなかぶりが生じることも低減されている。
【００１３】
したがって、１次転写時における転写前後の放電を有効に防止することができるとともに、良好な１次転写および２次転写によって、高品質のフルカラー画像を形成することができる。
また、色差が大きい場合には、感光体における現像後転写前の未露光部分に付着している現像剤が多い、すなわち、逆極性の現像剤が多いことが、また、色差が小さい場合には、感光体における現像後転写前の未露光部分に付着している現像剤が少ない、すなわち、逆極性の現像剤が少ないことが客観的に判断できる。
【００１４】
そして、現像手段の現像バイアスを感光体のアース電位に設定して、かぶりを生じさせた場合に、現像時の現像バイアスに設定したときより色差が大きければ、かぶりを生じた現像剤は、未帯電の現像剤ではなく、少なくとも逆極性に帯電する現像剤の存在を確認することができ、また、現像時の現像バイアスにおいて、この色差が３〜７の範囲であれば、良好な１次転写および２次転写を達成することができる。すなわち、この色差がたとえば、２である場合には、逆極性の現像剤が少なく、帯電露光手段による露光部分と未露光部分との境界付近における未露光部分の露光を阻止し得ず、１次転写時において現像剤が飛散してしまい、また、たとえば、８である場合には、逆極性の現像剤が多過ぎて、１次転写時と２次転写時との両方で選別しても、記録媒体にかぶりを生じる。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記感光体、前記露光手段および前記１次転写手段が、各色毎に複数設けられていることを特徴としている。
このような構成によると、各色毎に、現像手段、感光体および露光手段が設けられる、
いわゆるタンデム方式の画像形成装置として構成することができる。そのため、各色毎に現像された可視像を、その色毎に、順次中間転写体に転写することができるので、モノクロ画像を形成する速度とほぼ同じ速度で多色画像を形成することができる。一方、このようなタンデム方式の画像形成装置では、各色毎に感光体および１次転写手段が設けらているので、通常、各色毎の感光体および１次転写手段の間隔が短く、そのため、１次転写後の放電によりチャージアップした現像剤をディスチャージするためのスペースを設けることができないが、本発明の画像形成装置では、転写前後における放電が良好に防止されるので、そのようなスペースを設けずとも、タンデム方式の画像形成装置の小型化を図りつつ、高品質の画像を形成することができる。
【００１６】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記中間転写体に転写される１色目の可視像は、イエローの現像剤によって形成されることを特徴としている。
このような構成によると、１色目の可視像がイエローの現像剤によって形成される。この場合、放電が生じやすい、少なくとも２色目以後の可視像を形成する現像剤（マゼンタ、シアンおよびブラックの現像剤）に母粒子の帯電極性と逆極性に帯電される成分を含ませればよく、イエローの現像剤には、そのような成分を含ませることを省略することができる。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の発明において、前記現像剤は、重合によって得られた重合トナーであることを特徴としている。
このような構成によると、現像剤として重合トナーが用いられる場合においても、転写前の放電による現像剤の帯電極性の反転に起因する１次転写不良や、転写後の放電による現像剤の帯電量の増加に起因する２次転写不良を有効に防止することができる。しかも、転写前に除電露光手段によって感光体が露光されても、逆極性の現像剤が、露光部分と未露光部分との境界付近における未露光部分の露光を阻止して、露光部分に付着している現像剤がこの境界付近の下がり切らない電位によって束縛されるので、１次転写時においても、可視像を形成する現像剤が飛散することはなく、良好な１次転写を達成することができる。したがって、１次転写時における転写前後の放電を有効に防止することができるとともに、良好な１次転写および２次転写によって、高品質のフルカラー画像を形成することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の画像形成装置としてのカラーレーザプリンタの一実施形態を示す要部側断面図である。図１において、カラーレーザプリンタ１は、本体ケーシング２内に、記録媒体としての用紙３を給紙するためのフィーダユニット４、給紙された用紙３に所定の画像を形成するための画像形成ユニット５などを備えている。
【００１９】
フィーダユニット４は、本体ケーシング２内の底部に、着脱可能に装着される給紙トレイ６と、その給紙トレイ６の一端部上方に配置される給紙ローラ７と、用紙３の搬送方向において、給紙ローラ７の下流側に配置されるレジストローラ９とを備えている。給紙トレイ６内には、給紙ローラ７に対向する端部が上下方向に揺動可能な用紙押圧板１０が設けられており、その用紙押圧板１０上に、用紙３が積層状にスタックされている。用紙押圧板１０は、図示しないばねによって裏面から付勢されており、用紙押圧板１０上の最上位にある用紙３は、そのばねによって給紙ローラ７に向かって押圧され、その給紙ローラ７の回転によって１枚毎に給紙される。給紙ローラ７によって給紙された用紙３は、レジストローラ９に送られ、このレジストローラ９によって、所定のレジスト後に、画像形成ユニット５に送られる。
【００２０】
画像形成ユニット５は、プロセスユニット１１、スコロトロン型帯電器１２、露光手段としてのＬＥＤアレイ１３、除電露光手段としての除電ランプ８、中間転写体としての中間転写ベルト１４、１次転写手段としての１次転写ローラ１５、２次転写手段としての２次転写ローラ１６、および、定着ユニット１７などを備えている。
【００２１】
プロセスユニット１１は、本体ケーシング２に着脱自在に装着される、イエロー現像プロセスユニット１１Ｙ、マゼンタ現像プロセスユニット１１Ｍ、シアン現像プロセスユニット１１Ｃおよびブラック現像プロセスユニット１１Ｋの４つのプロセスユニット１１からなり、それら各プロセスユニット１１が、それぞれ所定の間隔を隔てて上下方向に並列状に設けられている。そして、各プロセスユニット１１は、現像ユニット１８および感光体としての感光ドラム１９を備えている。
【００２２】
各現像ユニット１８は、トナーボックス２０、供給ローラ２１、現像手段としての現像ローラ２２、層厚規制ブレード２３などを備えている。
トナーボックス２０内には、各現像ユニット１８毎に、現像剤として、イエロー現像プロセスユニット１１Ｙにはイエロー、マゼンタ現像プロセスユニット１１Ｍにはマゼンタ、シアン現像プロセスユニット１１Ｃにはシアンおよびブラック現像プロセスユニット１１Ｋにはブラックの色を有する正帯電性の非磁性１成分のトナーがそれぞれ充填されている。
【００２３】
このトナーは、重合性単量体、たとえば、スチレンなどのスチレン系単量体や、アクリル酸、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）アクリレート、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）メタアクリレートなどのアクリル系単量体を、懸濁重合などの公知の重合方法によって共重合させることにより得られる重合トナーが使用されている。このようなトナーは、球状をなし、流動性が極めて良好であって、上記した各色の着色剤やワックスなどが配合されるとともに、流動性を向上させるために、シリカなどの外添剤が添加されている。その粒子径は、約６〜１０μｍ程度である。
【００２４】
そして、このカラーレーザプリンタ１では、使用するトナーの各色毎に、外添剤成分として、重合トナーの母粒子に対して帯電極性が反対極性の逆極性外添剤が適量添加されている。この逆極性外添剤は、後述するように、感光ドラム１９の現像において、重合トナーの少なくとも一部を、感光ドラム１９における未露光部分に、逆極性の重合トナーとして付着させるために添加されるものであって、マゼンタおよびシアンのトナーにあっては、その添加量が、適宜、後述する色差において、現像ローラ２２の現像バイアスを、現像時の現像バイアスに設定したときに、３〜７となり、かつ、感光ドラム１９のアース電位に設定したときには、現像時の現像バイアスに設定したときより大きい値となるように調整されている。
【００２５】
そして、トナーボックス２０内のトナーは、アジテータ２４の撹拌によって、トナーボックス２０の側方に開口されたトナー供給口から供給ローラ２１に向けて放出される。
トナー供給口の側方には、供給ローラ２１が回転可能に配設されており、また、この供給ローラ２１に対向して、現像ローラ２２が回転可能に配設されている。そして、これら供給ローラ２１と現像ローラ２２とは、供給ローラ２１がある程度圧縮するような状態で互いに当接されている。
【００２６】
供給ローラ２１は、金属製のローラ軸に、導電性の発泡材料からなるローラが被覆されている。また、現像ローラ２２は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料からなるローラが被覆されている。より具体的には、現像ローラ２２のローラ部分は、カーボン微粒子などを含む導電性のウレタンゴムまたはシリコーンゴムからなるローラ本体の表面に、フッ素が含有されているウレタンゴムまたはシリコーンゴムのコート層が被覆されている。
また、このカラーレーザプリンタ１では、現像時における現像ローラ２２の現像バイアスが、４５０Ｖとして設定されている。
【００２７】
また、現像ローラ２２の近傍には、層厚規制ブレード２３が配設されている。この層厚規制ブレード２３は、金属の板ばね材からなるブレード本体の先端部に、絶縁性のシリコーンゴムからなる断面半円形状の押圧部を備えており、ブレード本体の一端部が、現像ローラ２２の近くにおいて現像ユニット１８に支持されるとともに、押圧部がブレード本体の弾性力によって現像ローラ２２上に圧接されるように構成されている。
【００２８】
そして、トナー供給口から放出されるトナーは、供給ローラ２１の回転により、現像ローラ２２に供給され、この時、供給ローラ２１と現像ローラ２２との間で、そのほとんどが正に摩擦帯電され、さらに、現像ローラ２２上に供給されたトナーは、現像ローラ２２の回転に伴って、層厚規制ブレード２３の押圧部と現像ローラ２２との間に進入し、ここでさらに十分に摩擦帯電されて、一定厚さの薄層として現像ローラ２２上に担持される。
【００２９】
感光ドラム１９は、現像ローラ２２の側方において、その現像ローラ２２に接触状に対向するような状態で回転可能に配設されている。この感光ドラム１９は、ドラム本体が接地されるとともに、その表面部分がポリカーボネートなどから構成される正帯電性の感光層により形成されている。なお、このカラーレーザプリンタ１では、感光ドラム１９の電位が、接地によって０Ｖに設定されている。
【００３０】
スコロトロン型帯電器１２は、本体ケーシング２側において、各感光ドラム１９の側方に、各感光ドラム１９に接触しないように、所定の間隔を隔ててそれぞれ配設されている。このスコロトロン型帯電器１２は、タングステンなどの帯電用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯電用のスコロトロン型の帯電器であり、感光ドラム１９の表面を一様に正極性に帯電させるように構成されている。なお、このカラーレーザプリンタ１では、スコロトロン型帯電器１２からの帯電によって、感光ドラム１９の帯電電位が、８００Ｖとなるように設定されている。
【００３１】
ＬＥＤアレイ１３は、本体ケーシング２側において、各感光ドラム１９の側方であって、各感光ドラム１９の回転方向において、各スコロトロン型帯電器１２と、各現像ローラ２２との間にそれぞれ設けられている。このＬＥＤアレイ１３は、多数のＬＥＤが配列されることにより構成されており、所定の画像データに基づくＬＥＤの発光により、感光ドラム１９の表面を露光照射するようにしている。なお、各ＬＥＤアレイ１３は、各プロセスユニット１１の着脱に影響されないように、本体ケーシング２側において、位置固定されている。
【００３２】
除電ランプ８は、本体ケーシング２側において、各感光ドラム１９の回転方向において、各現像ローラ２２の下流側にそれぞれ設けられている。この除電ランプ８は、ＥＬランプなどからなり、次に述べるように、現像ローラ２２によって現像され、可視像が形成されている感光ドラム１９の表面に光を照射して、転写時における感光ドラム１９の表面電位と１次転写ローラ１５から印加される転写バイアスとの間の電位差を小さくするために設けられている。
【００３３】
そして、各色毎のトナーは、次のように露光および現像される。すなわち、まず、感光ドラム１９の回転によって、その感光ドラム１９の表面が、スコロトロン型帯電器１２により一様に正帯電された後、ＬＥＤアレイ１３からの発光により露光され、これによって、所定の画像データに基づく露光部分と未露光部分とからなる静電潜像が形成される。なお、このカラーレーザプリンタ１では、ＬＥＤアレイ１３からの発光によって、感光ドラム１９における露光部分の帯電電位が、２００Ｖとなるように設定されている。
【００３４】
次いで、現像ローラ２２の回転により、現像ローラ２２上に担持されかつ正帯電されているトナーが、感光ドラム１９に対向して接触する時に、感光ドラム１９の表面上に形成されている静電潜像、すなわち、一様に正帯電されている感光ドラム１９の表面のうち、ＬＥＤアレイ１３によって露光され電位が下がっている露光部分に供給され、選択的に付着されることによって可視像化され、これによって、いわゆるインプレッション現像で、反転現像が達成される。
【００３５】
一方、この現像時には、図２（ａ）に示すように、感光ドラム１９の露光部分と未露光部分との境界において帯電電位が大きく変動するいわゆるエッジ効果を生じるので、上記したように、トナーの成分として、逆極性外添剤が添加されていると、その逆極性外添剤に起因する逆極性のトナーが、そのエッジ効果によって、感光ドラム１９における露光部分と未露光部分との境界付近の未露光部分に集中して付着する。
【００３６】
その後、除電ランプ８によって、可視像が形成されている感光ドラム１９の表面に光が照射される。このような除電ランプ８による露光によって、感光ドラム１９の表面電位、とりわけ、帯電電位の高い未露光部分の電位を下げることができるので、次に述べる転写時において、感光ドラム１９の表面電位、とりわけ、帯電電位の高い未露光部分の電位と、１次転写ローラ１５から印加される転写バイアスと間の電位差を小さくすることができ、１次転写時における転写前後の放電を有効に防止することができる。なお、このレーザプリンタ１では、除電ランプ８の露光によって、感光ドラム１９の表面電位を約２００Ｖまで下げることができるように設定されている。
【００３７】
一方、感光ドラム１９の露光部分に担持されているトナーは、露光部分と未露光部分との間の電位差によって束縛されているので、除電ランプ８の露光によって感光ドラム１９の表面電位を下げると、図２（ｂ）に示すように、露光部分と未露光部分との間の電位差が小さくまたはなくなって、飛散してしまうおそれがある。しかし、このカラーレーザプリンタ１においては、上記したように、感光ドラム１９における露光部分と未露光部分との境界付近の未露光部分に、逆極性外添剤に起因する逆極性のトナーが付着しているので、その逆極性のトナーが、除電ランプ８から境界付近の未露光部分に照射される光の侵入を阻止するように作用する。そのため、この境界付近の未露光部分の電位が下がり切らず、露光部分に付着しているトナーは、この境界付近の下がり切らない電位によって束縛されるようになるので、そのような飛散は、有効に防止される。
【００３８】
１次転写ローラ１５は、各感光ドラム１９の回転方向において、各現像ローラ２２および各除電ランプ８の下流側であって、後述するエンドレスベルト２７を挟んで、各感光ドラム１９と対向するようにそれぞれ配設されている。この１次転写ローラ１５は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料からなるローラが被覆されており、所定の転写バイアスが印加されている。そして、各感光ドラム１９上に担持された可視像は、エンドレスベルト２７が各感光ドラム１９と各１次転写ローラ１５との間を通る間にエンドレスベルト２７上に１次転写される。
【００３９】
中間転写ベルト１４は、本体ケーシング２内において、各感光ドラム１９と対向するように上下方向に配置されており、上側に設けられる第１ローラ２５と、下側に設けられる第２ローラ２６と、これら第１ローラ２５および第２ローラ２６の外周に巻回されるエンドレスベルト２７とによって構成されており、転写される面を矢印方向に上から下に移動可能とされている。
【００４０】
そして、第１ローラ２５および第２ローラ２６の回転により、エンドレスベルト２７を各感光ドラム１９と順次対向させることによって、各感光ドラム１９上に形成された各色毎の可視像を、順次エンドレスベルト２７上に重ねていくことによってカラー画像が形成される。すなわち、たとえば、イエロー現像プロセスユニット１１Ｙの現像ユニット１８に充填されるイエローのトナーによって感光ドラム１９上に形成されたイエローの可視像が、エンドレスベルト２７上に転写されると、次いで、マゼンタ現像プロセスユニット１１Ｍの現像ユニット１８に充填されるマゼンタのトナーによって感光ドラム１９上に形成されたマゼンタの可視像が、既にイエローのトナー画像が転写されているエンドレスベルト２７上に重ねて転写され、同様の操作によって、シアン現像プロセスユニット１１Ｃによって形成されるシアンの可視像、ブラック現像プロセスユニット１１Ｋによって形成されるブラックの可視像が重ねて転写されて、これによって、エンドレスベルト２７上にカラー画像が形成される。
【００４１】
２次転写ローラ１６は、中間転写ベルト１４の第２ローラ２６と用紙３を挟んで対向する位置に回転可能に配設されている。この２次転写ローラ１６は、金属製のローラ軸に、導電性のゴム材料からなるローラが被覆されており、所定の転写バイアスが印加されている。そして、エンドレスベルト２７上に形成されたカラー画像は、用紙３がエンドレスベルト２７と２次転写ローラ１６との間を通る間に用紙３に一括転写される。
【００４２】
定着ユニット１７は、２次転写ローラ１６に対して、用紙３の搬送方向下流側に配置されており、用紙３の画像形成面側を加熱する第１の加熱ローラ２８と、用紙３の非画像形成面側を加熱する第２の加熱ローラ２９、および、これら第１の加熱ローラ２８および第２の加熱ローラ２９に対して用紙３の搬送方向下流側に設けられる１対の搬送ローラ３０および３１をそれぞれ備えている。第１の加熱ローラ２８および第２の加熱ローラ２９は、金属に弾性層を設けた構成とされており、加熱のためのハロゲンランプを備えており、２次転写ローラ１６によって用紙３上に転写されたカラー画像を、用紙３が第１の加熱ローラ２８と第２の加熱ローラ２９との間を通過する間に熱定着させ、その後、その用紙３を搬送ローラ３０および３１によって、排紙ローラ３２に搬送するようにしている。排紙ローラ３２に搬送された用紙３は、その排紙ローラ３２によって排紙トレイ３３上に排紙される。
【００４３】
なお、このカラーレーザプリンタ１には、カラー画像が用紙３に一括転写された後に、エンドレスベルト２７上に残存するトナーを回収するためのベルトクリーナ４０が設けられている。このベルトクリーナ４０は、中間転写ベルト１４の側方であって、第２ローラ２６から第１ローラ２５に至る間に配置されるクリーナケーシング４１内に、クリーナブラシ４２、回収ローラ４３、回収ボックス４４および掻取ブレード４５を備えている。
【００４４】
クリーナブラシ４２は、円筒状の本体にブラシが放射状に形成されており、エンドレスベルト２７にブラシが接触状に対向するような状態において、回転可能に配設されている。円筒状の本体には、エンドレスベルト２７との間に所定の電位差が与えられるようなバイアスが印加されている。
回収ローラ４３は、金属製のローラからなり、クリーナブラシ４２の下方において、このクリーナブラシ４２のブラシに接触状に対向するような状態において、回転可能に配設されている。また、この回収ローラ４３は、クリーナブラシ４２との間に所定の電位差が与えられるようなバイアスが印加されている。
【００４５】
回収ボックス４４は、回収ローラ４３の下方において、その回収ローラ４３に対向する部分が開口されており、その開口部分の近傍に、回収ローラ４３上に圧接される掻取ブレード４５が設けられている。
そして、用紙３にカラー画像が一括転写された後に、エンドレスベルト２７上に残存するトナーは、クリーナブラシ４２と対向した時に、クリーナブラシ４２によって掻き取られながらそのクリーナブラシ４２に印加されるバイアスによってブラシに付着される。その後、クリーナブラシ４２に付着された残存トナーは、回収ローラ４３と対向した時に、回収ローラ４３に印加されるバイアスによって回収ローラ４３に付着され、次いで、掻取ブレード４５によって掻き取られて回収ボックス４４に回収される。
【００４６】
また、このカラーレーザプリンタ１には、転写後において各感光ドラム１９に残存するトナーを回収するためのクリーニングローラ４６が、各感光ドラム１９に対してそれぞれ設けられている。このクリーニングローラ４６は、感光ドラム１９の回転方向における１次転写ローラ１５とスコロトロン型帯電器１２との間において、感光ドラム１９と対向配置されている。クリーニングローラ４６には、感光ドラム１９との間に所定の電位差が与えられるようなバイアスが印加されており、転写後に残存するトナーは、このクリーニングローラ４６によって回収される。
【００４７】
そして、このようなカラーレーザプリンタ１では、上記したように、１次転写時においては、除電ランプ８による転写前の露光によって、感光ドラム１９の表面電位と転写バイアスと間の電位差が小さくなるように構成されているので、１次転写時における転写前後の放電が有効に防止されている。そのため、たとえば、転写前の放電により、トナーの帯電極性が反転して１次転写不良が生じることを有効に防止することができる。また、転写後の放電によって、トナーの帯電量が高くなりすぎて２次転写不良が生じること、すなわち、エンドレスベルト２７上に転写されたトナーが、その後に生じる転写後の放電毎にチャージアップされて、その帯電量が高くなり過ぎることによって２次転写できなくなってしまうこと、より具体的には、たとえば、最初に転写されたイエローのトナーの帯電量が、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナーが転写される時毎の放電によって、どんどんと増加して、２次転写できなくなってしまうこと、を有効に防止することができる。
【００４８】
しかも、転写前に除電ランプ８によって感光ドラム１９を露光しても、上記したように、逆極性のトナーが、感光ドラム１９における露光部分と未露光部分との境界付近の未露光部分に照射される光の侵入を阻止して、露光部分に付着しているトナーの飛散を有効に防止しているので、良好な１次転写を達成することができる。
【００４９】
また、このような逆極性のトナーは、２次転写時において、用紙３にかぶりを生ずる原因となるが、この構成においては、エンドレスベルト２７に形成されたカラー画像を、２次転写ローラ１６によってさらに用紙３に転写するので、この２次転写時において選別されるため、用紙３に到達することはなく、そのようなかぶりが生じることも有効に低減されている。
【００５０】
したがって、このカラーレーザプリンタ１では、１次転写時における転写前後の放電を有効に防止することができるとともに、良好な１次転写および２次転写によって、高品質のフルカラー画像を形成することができる。
なお、このようなレーザプリンタ１では、使用するトナーの各色毎に、逆極性外添剤を添加して、感光ドラム１９における未露光部分に、逆極性トナーとして付着させるとともに、各感光ドラム１９を、各除電ランプ８によって、１次転写前に露光するようにしたが、このような構成は、放電が生じやすい、少なくとも２色目以後に転写されるマゼンタ、シアンおよびブラックのトナーの１次転写、とりわけ、マゼンタおよびシアンのトナーの１次転写について適用すればよく、最初に転写されるイエローのトナーには、逆極性外添剤を添加せずともよく、また、そのイエローのトナーの可視像が形成される感光ドラム１９を、除電ランプ８によって露光せずともよい。
【００５１】
そして、とりわけ、マゼンタまたはシアンのトナーについては、その逆極性外添剤の添加量が適宜調整されて、次の測定方法によって求められる色差において、現像ローラ２２の現像バイアスを、現像時の現像バイアスに設定したときに、３〜７となり、かつ、感光ドラム１９のアース電位に設定したときには、現像時の現像バイアスに設定したときより大きい値となるように調整されている。
【００５２】
すなわち、色差は、次の方法によって測定することができる。つまり、まず、カラーレーザプリンタ１を画像形成動作中に停止させて、感光ドラム１９の回転方向において、現像ローラ２２の下流側であってエンドレスベルト２７の上流側において、感光ドラム１９の未露光部分に、貼着テープとしてメンディングテープを貼着し、未露光部分に付着するトナーを採取し、次いで引き剥がす。次に、そのメンディングテープの貼着面を基準となる白紙にそのまま貼着する。そして、ブランクとして、未使用のメンディングテープを白紙に貼着し、これら両方の色差を、Ｌ*ａ*ｂ*等色差空間で測定する。このような色差の測定方法において、メンディングテープとしては、白紙に貼着した時に透明なものが好ましく、たとえば、Ｓｃｏｔｃｈ８１０（３Ｍ社製）が好ましい。また、色差測定装置としては、たとえば、Ｓｐｅｃｔｒｏｄｅｎｓｉｔｏｍｅｔｅｒ９３８（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）が好ましく用いられる。
【００５３】
このような色差の測定方法によると、色差が大きい場合には、感光ドラム１９における現像後転写前の未露光部分に付着しているトナーが多い、すなわち、逆極性トナーが多いことが、また、色差が小さい場合には、感光ドラム１９における現像後転写前の未露光部分に付着しているトナーが少ない、すなわち、逆極性トナーが少ないことが客観的に判断できる。
【００５４】
そして、現像ローラ２２の現像バイアスを感光ドラム１９のアース電位に設定して、かぶりを生じさせた場合に、現像時の現像バイアスに設定したときよりも、色差の値が大きければ、未帯電のトナーではなく、少なくとも逆極性に帯電するトナーの存在を確認することができ、また、現像時の現像バイアスにおいて、この色差が３〜７の範囲であれば、良好な１次転写および２次転写を達成することができる。すなわち、この色差が、たとえば、２である場合には、逆極性トナーが少なく、除電ランプ８による露光部分と未露光部分との境界付近における未露光部分の露光を阻止し得ず、１次転写時においてトナーが飛散してしまい、また、たとえば、８である場合には、逆極性トナーが多過ぎて、１次転写時と２次転写時との両方で選別しても、用紙３にかぶりを生じる。
【００５５】
また、このカラーレーザプリンタ１は、各色毎に、現像ローラ２２、感光ドラム１９、スコロトロン型帯電器１２、ＬＥＤアレイ１３および１次転写ローラ１５が設けられる、いわゆるタンデム方式のカラーレーザプリンタ１として構成されており、各色毎に現像された可視像を、その色毎に、順次エンドレスベルト２７に転写することができるので、モノクロ画像を形成する速度とほぼ同じ速度でカラー画像を形成することができる。一方、このようなタンデム方式のカラーレーザプリンタ１では、各色毎に感光ドラム１９および１次転写ローラ１５が設けらているので、各色毎の感光ドラム１９および１次転写ローラ１５の間隔が短く、そのため、１次転写後の放電によりチャージアップしたトナーをディスチャージするためのスペースを設けることができないが、この実施形態のカラーレーザプリンタ１では、転写前後における放電が良好に防止されるので、そのようなスペースを設けずとも、タンデム方式のカラーレーザプリンタ１の小型化を図りつつ、高品質の画像を形成することができる。
【００５６】
また、以上に述べたカラーレーザプリンタ１では、使用するトナーの各色毎に、逆極性外添剤を添加して、各感光ドラム１９における未露光部分に、逆極性トナーとして付着させるとともに、各感光ドラム１９を、各除電ランプ８によって、１次転写前に露光するようにしたが、使用するトナーには、逆極性外添剤を添加せずに、除電ランプ８を、感光ドラム１９がエンドレスベルト２７と接触した直後からその感光ドラム１９の表面に光を照射することができるように配置してもよい。
【００５７】
図３は、上記したカラーレーザプリンタ１の要部であって、そのような実施形態の１つが示されている。なお、図３に示す要部は、図１に示すカラーレーザプリンタ１の各色毎に設けられるものであって、上記と同様の部材には、同様の符号が付されている。すなわち、図３においては、除電ランプ８が、１次転写後の感光ドラム１９および中間転写体たるエンドレスベルト２７によって形成される略楔形状の空間に配置されており、感光ドラム１９とエンドレスベルト２７との接触部分に向けて光を照射し得るように構成されている。
【００５８】
除電ランプ８をこのように配置すると、除電ランプ８から照射される光が、感光ドラム１９およびエンドレスベルト２７によって形成される略楔形状の空間から感光ドラム１９とエンドレスベルト２７との接触部分に向けて確実に照射される。そのため、転写前に感光ドラム１９上に担持されているトナーが、転写前に露光されることによって飛散することがなく、良好な１次転写を確保することができる。また、感光ドラム１９は、エンドレスベルト２７と接触した直後から確実に除電されるので、転写後に放電が生じることも有効に防止される。そのため、上記と同様に、エンドレスベルト２７上に転写されたトナーの帯電量が転写後の放電によって高くなることもなく、帯電量が高くなり過ぎることによる２次転写不良を有効に防止することができる。したがって、このような除電ランプ８の照射によっても、転写前後の放電を有効に防止して、高品質のカラー画像を形成することができる。
【００５９】
また、このような構成においては、エンドレスベルト２７における感光ドラム１９と対向する面が、除電ランプ８から照射される光を反射し得るような光沢を有していることが好ましい。エンドレスベルト２７がそのような光沢を有していると、除電ランプ８から照射される光が、エンドレスベルト２７で反射されるので、より多くの光を、感光ドラム１９とエンドレスベルト２７との接触部分に到達させることができる。そのため、転写後の放電を、より確実に防止して、高品質のカラー画像を形成することができる。なお、そのような光沢を有するエンドレスベルト２７は、たとえば、ポリカーボネートやポリイミドなどにカーボンを分散させた材料を用い、成形によって、表面を滑らかに形成することによって得ることができる。
【００６０】
また、除電ランプ８を、感光ドラム１９がエンドレスベルト２７と接触した直後からその感光ドラム１９の表面に光を照射することができるように配置する態様としては、さらに図４に示す実施形態のものであってもよい。
図４は、上記したカラーレーザプリンタ１の要部であって、図４に示す要部は、図１に示すカラーレーザプリンタ１の各色毎に設けられるものであって、上記と同様の部材には、同様の符号が付されている。すなわち、図４においては、除電ランプ８が、エンドレスベルト２７を挟んで、感光ドラム１９の反対側に対向配置され、感光ドラム１９とエンドレスベルト２７との接触部分に向けて光を照射し得るように構成されるとともに、エンドレスベルト２７が透明性材料によって構成されている。なお、エンドレスベルト２７を構成する透明性材料としては、たとえば、上記したポリカーボネートやポリイミドなどが用いられる。ただし、導電性を付与するためのカーボンを添加し過ぎると、透明性が損なわれるため、カーボンファイバーにして添加量を減らしたり、金属粉や酸化スズなどのカーボン以外の導電性微粒子を利用することによって、適度な透明性を持たせるようにする。
除電ランプ８をこのように配置すると、除電ランプ８から照射される光が、透明性材料によって構成されるエンドレスベルト２７を介して、感光ドラム１９とエンドレスベルト２７との接触部分から直後の感光ドラム１９に、確実かつ安定して照射することができる。そのため、転写後の放電を、より確実に防止して、高品質のカラー画像を形成することができる。また、このような構成によると、除電ランプ８は、エンドレスベルト２７の内側に配置されるようになるので、省スペース化を図ることができる。なお、この場合において、図４に示すように、１次転写ローラ１５を、エンドレスベルト２７の移動方向において、感光ドラム１９とエンドレスベルト２７との接触部分から下流側に配置すれば、除電ランプ８による感光ドラム１９の露光を阻害することはない。
【００６１】
また、図４に示す実施形態では、除電ランプ８から照射される光を遮光するための遮光部材３４が、エンドレスベルト２７の移動方向において、感光ドラム１９とエンドレスベルト２７との接触部分から直前に配設されている。すなわち、この遮光部材３４は、たとえば、スポンジ部材などからなり、エンドレスベルト２７に対して、除電ランプ８と同じ側にであって、その除電ランプ８の直ぐ上流側に、エンドレスベルト２７の移動方向と直交する方向に延びるような状態で配置され、その除電ランプ８から発光される光が、感光ドラム１９の回転方向における感光ドラム１９とエンドレスベルト２７との接触部分よりも上流側に照射されることを阻止するように設けられている。このような遮光部材３４を設けることにより、除電ランプ８から照射される光が、感光ドラム１９の回転方向における感光ドラム１９とエンドレスベルト２７との接触部分よりも上流側に照射されることが阻止される。そのため、転写前に感光ドラム１９上に担持されているトナーが、転写前に露光されることによって飛散することを有効に防止することができ、より一層良好な１次転写を確保することができる。なお、このような遮光部材３４は、上記した図３に示す実施形態のものに適用してもよい。
【００６２】
また、以上に説明した図３および図４に示す実施形態においては、除電ランプ８が、感光ドラム１９の外側に設けられているので、簡易な構成によって、このような構成が実現されている。
また、以上に説明した図３および図４に示す実施形態において、除電ランプ８は、上記と同様に、少なくとも２色目以後に転写されるマゼンタ、シアンおよびブラックのトナーの１次転写、とりわけ、マゼンタおよびシアンのトナーの１次転写について適用すればよく、最初に転写されるイエローの１次転写には、設けなくてもよい。
【００６３】
なお、以上に述べたカラーレーザプリンタ１では、中間転写ベルト１４を設けて、各感光ドラム１９に色毎に担持される可視像を、一旦、エンドレスベルト２７上に１次転写して、カラー画像を形成した後、２次転写ローラ１６によってエンドレスベルト２７上から用紙３にそのカラー画像を一括して２次転写するように構成しているが、その目的および用途などによっては、たとえば、各色毎の現像ローラ２２から供給されるトナーを１つの感光ドラム１９によって現像し、それをエンドレスベルト２７に転写する動作を、各色毎に順次繰り返すことにより、エンドレスベルト２７上に、カラー画像を形成し、それを用紙３に一括して２次転写するような構成としてもよい。
【００６４】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１に記載の発明によれば、転写前の放電による現像剤の帯電極性の反転に起因する１次転写不良や、転写後の放電による現像剤の帯電量の増加に起因する２次転写不良を有効に防止することができる。しかも、転写前に除電露光手段によって感光体が露光されても、逆極性の現像剤が、露光部分と未露光部分との境界付近における未露光部分の露光を阻止して、露光部分に付着している現像剤がこの境界付近の下がり切らない電位によって束縛されるので、１次転写時においても、可視像を形成する現像剤が飛散することはなく、良好な１次転写を達成することができる。したがって、１次転写時における転写前後の放電を有効に防止することができるとともに、良好な１次転写および２次転写によって、高品質のフルカラー画像を形成することができる。
【００６５】
また、逆極性の現像剤によって、帯電露光手段による露光部分と未露光部分との境界付近における未露光部分の露光を阻止して、現像剤の飛散を有効に防止でき、かつ、２次転写時におけるかぶりの発生を有効に防止することができる。そのため、良好な１次転写および２次転写を達成することができ、高品質の画像を形成することができる。
【００６６】
請求項２に記載の発明によれば、モノクロ画像を形成する速度とほぼ同じ速度で多色画像を形成することができ、タンデム方式の画像形成装置の小型化を図りつつ、高品質の画像を形成することができる。
請求項３に記載の発明のように、１色目の可視像がイエローの現像剤によって形成される場合、放電が生じやすい、少なくとも２色目以後の可視像を形成する現像剤（マゼンタ、シアンおよびブラックの現像剤）に母粒子の帯電極性と逆極性に帯電される成分を含ませればよく、イエローの現像剤には、そのような成分を含ませることを省略することができる。
【００６７】
請求項４に記載の発明によれば、現像剤として重合トナーが用いられる場合においても、１次転写時における転写前後の放電を有効に防止することができるとともに、良好な１次転写および２次転写によって、高品質のフルカラー画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の画像形成装置としてのカラーレーザプリンタの一実施形態を示す要部側断面図である。
【図２】 感光ドラムの表面電位を概略的に示す図であって、（ａ）は現像後除電前、（ｂ）は除電後の状態を示す。
【図３】 図１に示すカラーレーザプリンタにおいて、除電ランプを、感光ドラムおよび１次転写ローラによって形成される略楔形状の空間に配置した状態を示す要部拡大図である。
【図４】 図１に示すカラーレーザプリンタにおいて、除電ランプを、エンドレスベルトを挟んで、感光ドラムの反対側に対向配置した状態を示す要部拡大図である。
【符号の説明】
１ カラーレーザプリンタ
３ 用紙
８ 除電ランプ
１３ ＬＥＤアレイ
１４ 中間転写ベルト
１５ １次転写ローラ
１６ ２次転写ローラ
１９ 感光ドラム
２２ 現像ローラ
３４ 遮光部材
Claims (4)
- 感光体と、前記感光体を露光して静電潜像を形成するための露光手段と、前記感光体に形成された静電潜像に現像剤を供給して可視像を形成するための現像手段とを備え、
前記現像手段が、各色毎に複数設けられるとともに、前記感光体に形成された各色毎の可視像を順次中間転写体に転写するための１次転写手段と、前記中間転写体に形成された多色画像を記録媒体に転写するための２次転写手段とを備える、画像形成装置において、
前記感光体における露光部分に前記現像手段から現像剤を供給して、反転現像によって可視像を形成するように構成されており、
前記感光体に形成された少なくとも２色目以後の可視像を前記中間転写体に転写する前に前記感光体を除電露光するための除電露光手段が設けられるとともに、
前記現像剤は、その母粒子の帯電極性と逆極性に帯電される成分を含み、
前記現像手段を前記感光体に接触させて反転現像するように構成するとともに、
２色目以後の可視像を形成する前記現像剤が、マゼンタまたはシアンである場合に、
前記感光体における現像後転写前の未露光部分に粘着テープを貼着し、次いで、引き剥がした貼着面とその貼着テープの未貼着面との差から求められる色差の値が、前記現像手段の現像バイアスを現像時の現像バイアスに設定したときに、３〜７であり、かつ、前記現像手段の現像バイアスを前記感光体のアース電位に設定したときには、前記現像手段の現像バイアスを現像時の現像バイアスに設定したときよりも大きい値であり、
前記現像剤の一部が、逆極性に帯電した現像剤として前記感光体における露光部分と未露光部分との境界付近の未露光部分に付着することを特徴とする、画像形成装置。 - 前記感光体、前記露光手段および前記１次転写手段が、各色毎に複数設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
- 前記中間転写体に転写される１色目の可視像は、イエローの現像剤によって形成され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。
- 前記現像剤は、重合によって得られた重合トナーであることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
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