JP3897711B2

JP3897711B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP3897711B2
Application number: JP2003036161A
Authority: JP
Inventors: 浩基 ▲高▼柳
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-02-15
Filing date: 2003-02-14
Publication date: 2007-03-28
Anticipated expiration: 2023-02-14
Also published as: JP2003307908A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法を利用した画像形成装置、更に詳細には感光ドラムの周囲に複数の現像器を配置し、感光ドラム上に形成されたトナー像を中間転写体上で各色重ねた後に転写材に一括転写する方式を採用する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方式を採用するカラー画像形成装置としては、感光ドラム等の第１の像担持体の他に、中間転写体等の第２の像担持体を備えたものが知られている。この種のカラー画像形成装置は、第１の像担持体上に形成したトナー像を第２の像担持体上に転写する所謂１次転写を行い、この１次転写の工程を複数回繰り返して第２の像担持体上に複数色のトナー像を重ねた後、搬送されてくる紙等の転写材上に複数色のトナー像を一括して２次転写し、定着器でトナー像を転写材に溶融・加圧固着して定着するものである。
【０００３】
図９に第２の像担持体として中間転写ベルト（中間転写体）を使用したカラー画像形成装置の一例を示す。
【０００４】
矢印Ａ方向に回転する感光ドラム３は、帯電器５によって一様に帯電され、レーザー光６によってその表面に静電潜像が形成される。
【０００５】
そして、感光ドラム３の周囲には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色の各色トナーをそれぞれが収納した３個の現像器１−１，１−２，１−３と、ブラック（Ｂｋ）のトナーが収納された現像器１−４が配置されている。
【０００６】
上記現像器１−１，１−２，１−３のうちの１つが交換手段４によって選択されて感光ドラム３に近接する一方、現像器１−４は感光ドラム３に常時近接し、これらの近接している２つの現像器のうちの１つが感光ドラム３上の静電潜像の現像に供されて感光ドラム３上にトナー像を形成する。
【０００７】
前記現像器１−１〜１−４の配置構成に関し、これらＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋの４つの現像器１−１〜１−４の全てが感光ドラム３の周囲に近接する構成を採用すると感光ドラム３の径が大きくなり、装置が大型化してコストが高くなってしまうため、使用頻度が高いＢｋトナーを含有する現像器１−４は感光ドラム３の周囲に常時近接し、一方、Ｙ，Ｍ，Ｃの３つの現像器１−１〜１−３に関しては、それら３つの現像器１−１〜１−３のうちの１つを自動的に選択して感光ドラム３に近接させ、この構成によって感光ドラム３の小径化を図っている。
【０００８】
又、低コスト化の要求から文字情報が多く使用頻度が高いＢｋトナーには磁性１成分トナーを使用する１成分現像法を用い、画質の向上の要求からＹ，Ｍ，Ｃトナーには非磁性トナーと磁性キャリヤから成る２成分現像法を用い、このように２つの現像方法を併用している。
【０００９】
而して、１次転写ローラ８にバイアスが印加されることによって中間転写ベルト７の裏面にトナーと逆極性の電荷が付与され、感光ドラム３上に現像された前記トナー像は１次転写部位（１次転写ニップ）９を介して中間転写ベルト７上に１次転写される。尚、この１次転写が終了した感光ドラム３の表面に残った１次転写残トナーは、クリーニング部材１３によって除去回収され、更に露光１４によって残留電荷が除去され、次の色の画像形成過程に入る。
【００１０】
上記１次転写工程を４色のトナー像について繰り返し行うことにより、中間転写ベルト７上に４色重ねのフルカラートナー像が形成される。次いで、２次転写内ローラ１０ａと中間転写ベルト７及び２次転写外ローラ１０ｂの間に形成される２次転写部位１１によって挟持搬送される転写材１２の裏面に、バイアスが印加された２次転写外ローラ１０ｂからトナーと逆極性の電荷を付与し、前記フルカラートナー像を一括して転写材１２に２次転写する。そのフルカラートナー像は、不図示の定着器により定着されて転写材１２上に定着される。尚、２次転写が終了した中間転写ベルト７に残った２次転写残トナーは、不図示のクリーニング部材によって除去される。
【００１１】
ところで、前記１次転写ローラ８及び２次転写ローラ１０ａ，１０ｂとしては、抵抗が１０^１０Ω・ｃｍ以下のローラを用いることが一般的である。
【００１２】
又、前記中間転写ベルト７としては、一例として、体積抵抗率が１０^１１〜１０^１６Ω・ｃｍ程度に抵抗調整された厚さ５０〜３００μｍ程度の無端状の樹脂ベルトが用いられる。例えば、樹脂ベルトの材質としては、ＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ナイロン、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリカーボネート等の樹脂フィルム等を用いることができる。抵抗調整には上記樹脂ベルトにカーボン、ＺｎＯ、ＳｎＯ_２、ＴｉＯ_２、その他の導電性の充填材を用いることにより１０^８〜１０^１２Ω・ｃｍ程度に体積抵抗率を調整することができる。このように低〜中抵抗化を図ることで、中間転写ベルト７の電荷の蓄積による画像不良が防止することができ、除電機構の省略も可能となる。
【００１３】
更に、別の例として、中間転写ベルト７の材質として、樹脂よりも低硬度の厚さ０．５〜２ｍｍ程度のゴム材（クロロプレンゴム、ＥＰＤＭ、ＮＢＲ、ウレタンゴム等）を、体積抵抗率１０^１１〜１０^１６Ω・ｃｍ程度に調整して用いることもできる。
【００１４】
以上の画像形成装置おいて、中間転写ベルト７上に転写材１枚分のトナー像（α）を形成する１イメージモードと２枚分のトナー像（α）（β）を形成する２イメージモードがあるが、ここでは、感光ドラム３に対するトナー像の形成順番が変更される例として、２イメージモードの場合について説明する。
【００１５】
先ず、感光ドラム３に選択的に近接している現像器１−１により単色Ｙのトナー像（αＹ）（βＹ）がこの順に感光ドラム３上に現像され、次いでそのトナー像（αＹ）（βＹ）が図１０（ａ）に示すように中間転写ベルト７上に１次転写され、感光ドラム３に選択的に近接する現像器を現像器１−１から現像器１−２に交換している間に感光ドラム３に常時近接している現像器１−４により単色Ｂｋのトナー像（αｋ）のみが感光ドラム３上に現像され、次いで、中間転写ベルト７上の単色Ｙのトナー像（αＹ）に重ねて１次転写されて図１０（ｂ）に示すように中間転写ベルト７上にトナー像（αＹｋ）が形成される。
【００１６】
交換して感光ドラム３に近接するようになった現像器１−２により単色Ｍのトナー像（βＭ）（αＭ）がこの順に感光ドラム３上に現像され、次いで、トナー像（βＭ）（αＭ）が中間転写ベルト７上のトナー像（βＹ）とトナー像（αＹｋ）に順次重ねて１次転写され、図１０（ｃ），（ｄ）に示すように、中間転写ベルト７上にトナー像（βＹＭ）（αＹｋＭ）が形成され、次いで感光ドラム３に選択的に近接する現像器を現像器１−２から現像器１−３に交換している間に感光ドラム３に常時近接している現像器１−４により単色Ｂｋのトナー像（βｋ）のみが感光ドラム３上に現像され、次いで、中間転写ベルト７上のトナー像（βＹＭ）に重ねて１次転写されて図１０（ｅ）に示すように中間転写ベルト７上にトナー像（βＹＭｋ）が形成され、交換して感光ドラム３に近接するようになった現像器１−３により単色Ｃのトナー像（αＣ）（βＣ）がこの順に感光ドラム３上に現像され、次いで、トナー像（αＣ）（βＣ）が中間転写ベルト７上のトナー像（αＹｋＭ）（βＹＭｋ）に順次重ねて１次転写され、図１０（ｆ），（ｇ）に示すように中間転写ドラム７上にトナー像（αＹｋＭＣ）（βＹＭｋＣ）が形成され、繰り返し行われた上記１次転写工程により形成された中間転写ベルト７上のトナー像（αＹｋＭＣ）（βＹＭｋＣ）が転写材１２に一括して２次転写される。
【００１７】
上記構成はＹ，Ｍ，Ｃの現像器１−１，１−２，１−３を交換しているときの時間を有効活用してＢｋの作像を行い、画像形成に要する時間の短縮を図っている。
【００１８】
ところで、一般的に、Ｙ，Ｍ，Ｃトナーに比べてＢｋトナーの帯電量（トリボ）が少ないことが知られている。これは、Ｂｋトナーに含有される磁性体やカーボンに起因するものと考えられる。又、トナーの帯電量に比例して最適転写バイアスが大きくなることも知られている。更に、同色のＢｋの場合でも、非磁性Ｂｋトナーに比べて磁性Ｂｋトナーの方がトリボが少ないことも知られている。
【００１９】
図１１及び図１２はトナーの種類或は状態における最適な２次転写バイアスを模式的に示した図である。図１１は感光体上のトナーに対して帯電を行わない場合を示し、図１２は感光体上のトナーに対して帯電を行った場合を示している。
【００２０】
このような状態で、中間転写ベルト７上の非磁性Ｙ，Ｍ，Ｃトナーと磁性Ｂｋトナーを２次転写ニップ部１１で一括転写しようとしたときに、Ｙ，Ｍ，Ｃトナーの最適２次転写バイアスを２次転写バイアスに用いると、図１１が示すように、Ｂｋトナーに対してはバイアスが大き過ぎるために２次転写不良を起こし、一方、Ｂｋトナーの最適２次転写バイアスを２次転写バイアスに用いるとＹ，Ｍ，Ｃトナーに対してはバイアスが小さ過ぎるために２次転写不良を起こす。
【００２１】
そこで、従来、図９に示すポスト帯電器２により感光ドラム３上の磁性Ｂｋトナー像の帯電量を増加させ、図１２に示すように磁性トナーも非磁性トナーも最適に２次転写できるようにしている。
【００２２】
又、特開平１１−２３１５９７号公報には、２つの画像形成部に表裏一対の画像を形成し、両面同時一括転写する際に、表裏一対画像の帯電量を、感光ドラムに設けた帯電器によって略一致に調整する構成が記載されている。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来例には以下のような問題があった。
【００２４】
即ち、感光ドラム３から中間転写ベルト７上に転写されたトナーは、その後に繰り返し行われる１次転写工程の間も中間転写ベルト７上に保持され続けるが、１次転写ニップ部９において、トナーと感光ドラム３又は中間転写ベルト７との間で電荷の授受が行われ、２次転写直前では図１３（ａ），（ｂ）に示すように、同じ色のトナーでも１次転写ニップ部を通過する回数の多いトナーの方が帯電量（トリボ）が多い。
【００２５】
前述のように、トナーの帯電量に比例して最適２次転写バイアスも増加することが知られており、この結果、図１４に示すように、１次転写ニップ部を２回通過させて２次転写するのと、３回通過させて２次転写するのとでは最適２次転写バイアスが異なる。従来例では、１次転写ニップ部９を非磁性トナー像の（αＭ）が２回通過・（βＭ）が３回通過し、磁性トナーの（αｋ）が３回通過・（βｋ）が２回通過する。
【００２６】
然るに、図１４に示すように、非磁性トナー同士の場合はトリボ差が元々小さいため、通過回数が異なっても共通の最適２次転写バイアスを得ることができた。
【００２７】
しかしながら、磁性トナー（αｋ）（βｋ）の場合は、図１３（ｂ）に示すように、通過回数に対する帯電量の変化の差が非磁性トナーの場合に比べて大きく、図９に示す前記ポスト帯電器２によって前記磁性Ｂｋトナー像（αｋ）と（βｋ）に同量の電荷を付与した場合、図１４に示すように、１次転写部９を２回通過する該磁性トナー（βｋ）又は３回通過する該磁性トナー（αｋ）の何れか一方が２次転写不良を起こす場合があった。つまり、中間転写体上の２枚分のトナー像を構成するフルカラートナー像（α）か（β）の何れか一方が２次転写時に２次転写不良を起こす場合があった。
【００２８】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、中間転写体に対する各色現像剤像の形成順番が変わった場合にも、２次転写を良好に行うことができる画像形成装置を提供することにある。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体上の静電潜像を非磁性トナーで現像する現像手段と、前記像担持体上の静電像を磁性トナーで現像する現像手段と、該現像手段により現像された各現像剤像を中間転写体上に順次重ねて１次転写する１次転写手段と、前記中間転写体上に重ねて転写された現像剤像を転写材に一括して２次転写を行う２次転写手段と、前記像担持体上の磁性トナーの現像剤像のみに電荷を付与する電荷付与手段と、を有し、前記磁性トナーの現像剤像の１次転写順序が異なる現像剤像を中間転写体上に形成可能であり、前記電荷付与手段は、前記磁性トナーの前記現像剤像が１次転写されてから２次転写されるまでの間に１次転写部を通過する回数が少なくなるほど、前記磁性トナーの前記現像剤像への付与電荷を多くすることを特徴とする。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００３１】
＜実施の形態１＞
図１は本発明に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。
【００３２】
矢印Ａ方向に回転する感光ドラム３は、正の帯電特性を有するアモルファスシリコン系感光体であって、帯電器５によって一様に正に帯電され、レーザー光６によってその表面に静電潜像が形成される。
【００３３】
そして、上記感光ドラム３の周囲には、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ），Ｃの３色の負極性に帯電した各色トナーがそれぞれ収納された３個の現像器１−１，１−２，１−３と、負極性に帯電したＢｋ（ブラック）のトナーが収納された現像器１−４が配置されている。
【００３４】
上記現像器１−１，１−２，１−３のうちの１つが交換手段４によって選択された感光ドラム３に近接する一方、現像器１−４は感光ドラム３に常時近接し、これらの近接している２つの現像器のうちの１つが感光ドラム３上の静電潜像の現像に供され、感光ドラム３上にトナー像を形成する。
【００３５】
尚、ポスト帯電器２に、トナーと同極性の負極性のバイアスを印加して感光ドラム３上のＢｋトナー像に負極性の電荷を付与する。又、Ｂｋ（黒）トナーには磁性１成分トナー、Ｙ（イエロー）・Ｍ（マゼンタ）・Ｃ（シアン）トナーには非磁性トナーと磁性キャリヤから成る２成分現像剤を用い、１成分現像法と２成分現像法を併用している。
【００３６】
次に、１次転写ローラ８にバイアスが印加されることにより中間転写ベルト７の裏面にトナーと逆極性の電荷が付与され、感光ドラム３上に現像された前記トナー像は、１次転写ニップ部９を介して中間転写ベルト７上に１次転写される。尚、この１次転写が終了した感光ドラム３の表面に残った１次転写残トナーは、クリーニング部材１３によって除去回収され、更に露光１４によって残留電荷が除去され、次の色の画像形成過程に入る。
【００３７】
この１次転写工程を４色のトナー像について繰り返し行うことにより、中間転写ベルト７上に４色重ねのフルカラートナー像が形成される。次いで、２次転写内ローラ１０ａと中間転写ベルト７及び２次転写外ローラ１０ｂの間に形成される２次転写部位１１によって挟持搬送される転写材１２の裏面に、バイアスが印加された２次転写外ローラ１０ｂからトナーと逆極性の電荷を付与し、前記フルカラートナー像を一括して転写材１２に２次転写する。そのフルカラートナー像は、不図示の定着器により定着されて転写材１２上に定着される。尚、２次転写が終了した中間転写ベルト７に残った２次転写残トナーは、不図示のクリーニング部材によって除去される。
【００３８】
ここで、前記１次転写ローラ８と２次転写ローラ１０ａ，１０ｂとしては、抵抗が１０^６ Ω・ｃｍの導電性ゴムローラを用いている。又、前記中間転写ベルト７には、厚さ７５μｍ程度の無端状のＰＩ（ポリイミド）樹脂ベルトをカーボンで体積抵抗率１０^８〜１０^９ Ω・ｃｍ程度に抵抗調整したものを用いた。
【００３９】
以上の画像形成装置おいて、中間転写ベルト７上に転写材１枚分のトナー像（α）を形成する１イメージモードと２枚分のトナー像（α）（β）を形成する２イメージモードがあるが、ここでは、画像形成順番が変わる２イメージモードの場合に関して説明する。
【００４０】
先ず、感光ドラム３に選択的に近接している現像器１−１により単色Ｙのトナー像（αＹ）（βＹ）がこの順に感光ドラム３上に現像され、次いで、図１０（ａ）に示すように中間転写ベルト７上に１次転写され、感光ドラム３に選択的に近接する現像器を現像器１−１から現像器１−２に交換している間に感光ドラム３に常時近接している現像器１−３により単色Ｂｋのトナー像（αｋ）のみが感光ドラム３上に現像され、次いで、ポスト帯電器２に負極のバイアスＶαが印加されて該トナー像（αｋ）に負の電荷が付与され、次いで、中間転写ベルト７上の単色Ｙのトナー像（αＹ）に重ねて１次転写されて図１０（ｂ）に示すように中間転写ベルト７上にトナー像（αＹｋ）が形成され、交換して感光ドラム３に近接するようになった現像器１−２により単色Ｍのトナー像（βＭ）（αＭ）がこの順に感光ドラム３上に現像され、次いで、中間転写ベルト７上の単色Ｙのトナー像（βＹ）とトナー像（αＹｋ）に順次重ねて１次転写され、図１０（ｃ），（ｄ）に示すように、中間転写ベルト７上にトナー像（βＹＭ）（αＹｋＭ）が形成され、次いで感光ドラム３に選択的に近接する現像器を現像器１−２から現像器１−４に交換している間に感光ドラム３に常時近接している現像器１−３により単色Ｂｋのトナー像（βｋ）のみが感光ドラム３上に現像され、次いで、ポスト帯電器２に負極のバイアスＶβが印加されて該トナー像（βｋ）に負の電荷が付与され、次いで、中間転写ベルト７上のトナー像（βＹＭ）に重ねて１次転写されて図１０（ｅ）に示すように中間転写ベルト７上にトナー像（βＹＭｋ）が形成され、交換して感光ドラム３に近接するようになった現像器１−４により単色Ｃのトナー像（αＣ）（βＣ）がこの順に感光ドラム３上に現像され、次いで、中間転写ベルト７上のトナー像（αＹｋＭ）（βＹＭｋ）に順次重ねて１次転写されて、図１０（ｆ），（ｇ）に示すように中間転写ベルト７上にトナー像（αＹｋＭＣ）（βＹＭｋＣ）が形成され、繰り返し行われた上記１次転写工程により形成された中間転写ベルト７上のフルカラートナー像（αＹｋＭＣ）（βＹＭｋＣ）が転写材１２に一括して２次転写される。
【００４１】
ここで、ポスト帯電器２に印加する負のバイアスの絶対値Ｖα（１次転写部を３回通過するトナー像αｋに対するポスト帯電器２への印加電圧），Ｖβ（１次転写部を２回通過するトナー像βｋに対するポスト帯電器２への印加電圧）の設定について説明する。
【００４２】
先ず、図２に示すように、２次転写バイアスを非磁性トナーの最適２次転写バイアスの範囲の最小値に固定し、ポスト帯電器２に印加するバイアスを調整して磁性トナー（Ｂｋ）の帯電量を徐々に増量させ、それに応じて画像不良のない最適１次転写バイアスを用い、磁性トナー（Ｂｋ）が２次転写不良しなくなったときの２次転写直前の磁性トナー（Ｂｋ）の単位質量当たりの帯電量の絶対値Ｑ１（μＣ／ｇ）を求める。
【００４３】
同様に、２次転写バイアスを非磁性トナーの最適２次転写バイアスの範囲の最大値に固定し、ポスト帯電器２に印加するバイアスを調整して磁性トナー（Ｂｋ）の帯電量を徐々に増量させ、それに応じて画像不良のない最適１次転写バイアスを用い、磁性トナー（Ｂｋ）が２次転写不良しなくなってから再び２次転写不良し始めたときの２次転写直前の磁性トナー（Ｂｋ）の単位質量当たりの帯電量の絶対値Ｑ２（μＣ／ｇ）を求める。
【００４４】
本実施の形態のトナー像（１次転写部を３回通過するαｋ）と（１次転写部を２回通過するβｋ）のそれぞれについて、ポスト帯電器２に印加するバイアスを変えて１次転写を行い、該（αｋ）と（βｋ）の２次転写直前のトナーの単位質量当たりの帯電量（μＣ／ｇ）の関係を求めると図３のようになる。尚、１次転写バイアス値はポスト帯電器２に印加するバイアスに応じて最適な値に設定される。
【００４５】
図３より、１次転写を通過する回数の少ない、即ち中間転写ベルトへの転写順番が遅いトナー像の方がポスト帯電器に印加する電圧を高くする必要があることが分かる。
【００４６】
よって、２次転写直前のトナーの単位質量当たりの帯電量がＱ１からＱ２の間にあるときに、磁性トナーと非磁性トナーは共に２次転写不良を起こすことなく一括転写できるため、図１より、
Ｖ１≦Ｖα≦Ｖ２、Ｖ３≦Ｖβ≦Ｖ４
になる。
【００４７】
尚、本実施の形態においては、ポスト帯電器による帯電は、非磁性トナーに対して電荷量が大きく異なる磁性トナーに対してのみ行う例が示された。しかしながら、非磁性トナー同士であっても互いの電荷量が大きく異なり、最適な２次転写バイアスの共通化が図れないような場合においては、非磁性トナーに対してもポスト帯電器を用いてトリボ調整行うことが望ましい。その際、先の説明で述べた通り、ポスト帯電器の印加電圧を１次転写の通過回数（中間転写体への転写順番）に応じた値とすれば良い。
【００４８】
又、複数の現像器間でトリボ値が異なり、そのままでは最適な２次転写バイアスを共有できないような場合においては、各現像器による現像剤のトリボ差が小さくなるように、各現像器により形成された現像剤像に、適宜、ポスト帯電器による帯電を行うようにした画像形成装置においても、本発明を適用することができる。この場合、ポスト帯電器に印加される電圧値は、現像器に応じた制御値が設定される。よって、図３に示すような特性データが各現像器毎に準備され、制御に用いられることになる。
【００４９】
又、本実施の形態では、中間転写ベルト７上に転写材１枚分のトナー像（α）を形成する１イメージモードから２枚分のフルカラートナー像（α）（β）を形成する２イメージモードになり、その（α）（β）で磁性Ｂｋトナー像の形成順が変わったときに、ポスト帯電器２の制御を変えて印加するバイアス値をＶα，Ｖβになるように制御する例について述べたが、イメージモードの場合に限らず、他の目的でトナー像の重ね順番が変わる場合においても、本発明が有効であることは勿論である。
【００５０】
又、本実施の形態においては、ポスト帯電器２に印加する電圧値を制御する方法について説明したが、印加する電流値を制御しても良い。
【００５１】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
【００５２】
本実施の形態においては、ポスト帯電器の印加電圧の値を、トナー像の重ね順番のみならず、感光ドラム上に形成したパッチ画像の検知結果も加味して決定することを特徴とする。本実施の形態によれば、装置の長期使用等に伴ってトナートリボが変動した場合においても、安定した２次転写を行うことができる。
【００５３】
以下、本実施の形態について説明する。
【００５４】
図４は本実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図であり、本図においては前記実施の形態１と同じ構成のものについては同符号を付している。
【００５５】
図４において、１５は感光ドラム３上に形成したパッチ画像の濃度を検出する濃度検出手段、１６は感光ドラム３の表面電位を検出する表面電位検出手段である。
【００５６】
而して、パッチ画像は以下のように形成される。
【００５７】
図５に示すように、感光ドラム３をＶｄ＝＋５００Ｖに一様帯電し、レーザ光６によりＶ１＝＋１５０Ｖの箇所を適宜形成することによってパッチ用の潜像形成が行われる。このとき、感光ドラム３の表面電位を表面電位検出手段１６で検出しながら電位制御を行えば、より正確な潜像形成を行うことができる。
【００５８】
次に、図６に示すように、負に帯電したトナーを有する現像器１−４に、現像バイアスＶdc＝＋３００Ｖが印加され、Ｖｄ部との電位コントラストによりトナーパッチが形成される。ここで現像されるトナー量は、トナーの帯電量Ｑ０（μＣ／ｇ）に応じた値となる。
【００５９】
濃度検出手段１５は、発光部と受光部を持ち、発光部からの反射光を受光することにより感光ドラム３上のトナーパッチ濃度を検出する。ここで、トナー帯電量Ｑとトナーパッチ濃度Ｄとの間には、図７に示すような相関があることが実験的に分かっている。即ち、パッチ濃度が増加する程、トナー帯電量は低下するという傾向がある。よって、所定の電位コントラストの下でパッチ画像を形成し、そのパッチ濃度を検出することによって、そのときのトナートリボを知ることができる。
【００６０】
ところで、画像形成装置を使い続けると、トナーの帯電量Ｑが、図８に示すようにＱ０からＱｘに低下することがあり、そのときのパッチ濃度はＤｘとして検出される。
【００６１】
装置初期のトナー帯電量がＱ０であり、ポスト帯電器２に印加されるバイアスが前記実施の形態１に示された範囲、Ｖ１≦Ｖα≦Ｖ２、Ｖ３≦Ｖβ≦Ｖ４であるならば、トナー像αｋとβｋの２次転写直前のトナー帯電量は、図３に示された最適範囲Ｑ１〜Ｑ２の範囲に収めることができる。
【００６２】
しかしながら、装置を使い続けることによりトナー帯電量がＱ０からＱｘに低下すると、ポスト帯電器２の印加電圧が前記のままであると、トナー像αｋとβｋの２次転写直前のトナー帯電量はＱ１以下になってしまい、転写不良を招いてしまうことがある。
【００６３】
そこで、本実施の形態においては、パッチ濃度を検出することでトナー帯電量の変化を検出し、その検出結果に応じて、画像形成順番に応じて決定されたポスト帯電器の印加電圧を補正するようにしている。
【００６４】
以下にその具体的な方法を示す。
【００６５】
前述のように、図５及び図６に示すようにパッチ画像を形成し、その濃度を検出し、図７の特性を参照することによってそのときのトナー帯電量を知ることができる。そして、そのときの検出されたトナー帯電量をＱｘとする。
【００６６】
而して、トナー帯電量の変化に応じて、図１におけるＶ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４を、それぞれＶ１’，Ｖ２’，Ｖ３’，Ｖ４’と補正する。尚、Ｖ１’，Ｖ２’，Ｖ３’，Ｖ４’は、初期のトナー帯電量をＱ０とすると、以下のように表される。
【００６７】
Ｖ１’＝Ｖ１×（Ｑｘ／Ｑ０）
Ｖ２’＝Ｖ２×（Ｑｘ／Ｑ０）
Ｖ３’＝Ｖ３×（Ｑｘ／Ｑ０）
Ｖ４’＝Ｖ４×（Ｑｘ／Ｑ０）
よって、補正後のポスト帯電器２への印加電圧Ｖα，Ｖβは、以下の範囲内となる。
【００６８】
Ｖ１’≦Ｖα≦Ｖ２’、Ｖ３’≦Ｖβ≦Ｖ４’
以上のような構成によれば、トナー像の画像形成順番によらず、且つ、装置の長期使用等に伴いトナートリボが変動した場合においても、安定した２次転写を行うことができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体上の静電潜像を非磁性トナーで現像する現像手段と、前記像担持体上の静電像を磁性トナーで現像する現像手段と、該現像手段により現像された各現像剤像を中間転写体上に順次重ねて１次転写する１次転写手段と、前記中間転写体上に重ねて転写された現像剤像を転写材に一括して２次転写を行う２次転写手段と、前記像担持体上の磁性トナーの現像剤像のみに電荷を付与する電荷付与手段と、を有し、前記磁性トナーの現像剤像の１次転写順序が異なる現像剤像を中間転写体上に形成可能であり、前記電荷付与手段は、前記磁性トナーの前記現像剤像が１次転写されてから２次転写されるまでの間に１次転写部を通過する回数が少なくなるほど、前記磁性トナーの前記現像剤像への付与電荷を多くすることで、前記磁性トナーの現像剤像の１次転写順序が異なる現像剤像を中間転写体上に形成可能した場合にも、２次転写を良好に行うことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】トナーの最適２次転写バイアスを示す図である。
【図３】ポスト帯電器に印加するバイアスと２次転写直前のトナーの帯電量との関係を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図５】感光ドラム表面上の電位の状態を示す図である。
【図６】感光ドラム表面上にパッチトナーが載った状態を示す図である。
【図７】パッチ濃度とトナー帯電量都の関係を示す図である。
【図８】パッチ濃度とトナー帯電量との関係を示す図である。
【図９】従来の画像形成装置の概略構成図である。
【図１０】画像重ね順番を示す模式図である。
【図１１】トナー毎の最適２次転写バイアスの様子を示す図である。
【図１２】ポスト帯電を行った場合のトナー毎の最適２次転写バイアスの様子を示す図である。
【図１３】１次転写通過回数とトナートリボとの関係を示す図である。
【図１４】トナー毎の最適２次転写バイアスの様子を示す図である。
【符号の説明】
１−１〜１−４現像器（現像手段）
２ポスト帯電器
３感光ドラム（像担持体）
４交換手段
５帯電器
６レーザー光（潜像形成手段）
７中間転写ベルト（中間転写体）
８１次転写ローラ（１次転写手段）
９１次転写ニップ部
１０ａ２次転写内ローラ（２次転写手段）
１０ｂ２次転写外ローラ（２次転写手段）
１１２次転写部位
１２転写材
１３クリーニング部材
１４露光
１５濃度検出手段
１６表面電位検出手段（電位検出手段）

Claims

像担持体に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記像担持体上の静電潜像を非磁性トナーで現像する現像手段と、前記像担持体上の静電像を磁性トナーで現像する現像手段と、該現像手段により現像された各現像剤像を中間転写体上に順次重ねて１次転写する１次転写手段と、前記中間転写体上に重ねて転写された現像剤像を転写材に一括して２次転写を行う２次転写手段と、前記像担持体上の磁性トナーの現像剤像のみに電荷を付与する電荷付与手段と、を有し、前記磁性トナーの現像剤像の１次転写順序が異なる現像剤像を中間転写体上に形成可能であり、前記電荷付与手段は、前記磁性トナーの前記現像剤像が１次転写されてから２次転写されるまでの間に１次転写部を通過する回数が少なくなるほど、前記磁性トナーの前記現像剤像への付与電荷を多くすることを特徴とする画像形成装置。