JPH11212327A - 多色画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単且つ安価な方法により画像のハイライト
部分の階調性を向上させることのできる多色画像形成装
置を提供すること。 【解決手段】 現像手段としての各現像器１５、１６、
１７で用いられる少なくとも３色のシアン、マゼンタ、
イエローのそれぞれのトナーを、互いに特性の異なる２
種以上の複数のトナーＴａ、Ｔｂを混合したトナーで構
成する。これにより、例えば、帯電量が低く光透過率が
高い淡い色のトナーＴａが感光体ドラム９の表面に付着
し始め、次いで、帯電量が高く光透過率の低い濃い色の
トナーＴｂが感光体ドラム９の表面に付着して、ダイナ
ミックレンジの広い合成されたトナー像として、両トナ
ーＴａ、Ｔｂが感光体ドラム９の表面に付着する。これ
によって、感光体ドラム９の電荷が低いハイライト部分
の潜像は、帯電量が低く光透過率が高い淡い色のトナー
Ｔａのみで現像されるようになり、階調性の高い画像が
得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、
イエロー、マゼンタ、シアン等のカラートナーを用い
て、カラー画像を形成する多色画像形成装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式の画像形成装置において
は、再現可能な階調数が、出力されるコピーの画像品質
に大きく影響する。特に、イエロー、マゼンタ、シアン
等のカラートナーを用いて、カラー画像を形成する多色
画像形成装置においては、形成された画像のハイライト
部分の階調性が出にくい傾向があり、この画像のハイラ
イト部分の階調性の悪化が、コピー画像の品質低下を招
く一つの原因となっている。すなわち、電子写真方式に
よって形成されたカラー画像のハイライト部分は、転写
紙自体の画像としての反射濃度と、トナーが付着し始め
た部分の反射濃度との階調特性が急峻になるため、画像
が滑らか（ブロード）でないザラついた状態になる。こ
のことが、電子写真方式の多色画像形成装置によって得
られた画像が、通常のカラー写真画像よりも見劣りする
一つの要因となっている。

【０００３】従来、このような、画像のハイライト部分
の階調性の悪化を解消する方法として、 階調のつぶれが生じないように、イエロー、マゼン
タ、シアン、ブラックの各画像の階調を補正するＹＭＣ
Ｋ階調補正テーブル（γ補正テーブル）によって、視覚
の階調性が良好になるように、画像データに対する潜像
形成手段としてのレーザー光の光パワー出力に補正をか
ける方法（特開平９―１０７４７６号公報記載の「画像
形成装置」；以下これを「公知例１」という）。 ディザマトリクス内の画像濃度が、ある閾値以下の時
は、該画像濃度を隣接するマトリクスに伝搬させること
によって、画像のハイライト部分（低濃度部）の階調性
と階調安定性とを両立させる方法（特開平６−１６４９
０８号公報記載の「中間調画像記録方法」；以下これを
「公知例２」という）。 画像のハイライト部分のザラツキを抑えるために、ト
ナー帯電量、現像バイアス、現像ギャップ等を数式で規
制する方法（特開平６−２７４０４２号公報記載の「画
像形成装置」；以下これを「公知例３」という）。 露光量を調整することにより原稿濃度−コピー濃度特
性をシフトさせて各色毎に複数回の画像形成を行い、広
い濃度範囲に亘って理想特性に近い特性を得る方法（特
公平６−４６３２９号公報記載の「静電転写型記録装
置」；以下これを「公知例４」という）。などが提案さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記「公知
例１」の方法は、γ補正テーブルの作成工程が複雑であ
り、また、補正テーブルを用いて画像データとレーザー
光の光出力との関係を歪ませているため、実際の光出力
の階調数が減少し、画像が粗くなる傾向がある。

【０００５】また、「公知例２」の方法は、ディザマト
リクスを用いることによって、画像ドットサイズがマト
リクスサイズ分だけ大きくなるため、「公知例３」にも
述べられているように、いわゆる画像の解像度が低下し
てしまう欠点がある。

【０００６】また、「公知例３」の方法は、画像のハイ
ライト部分のザラツキを抑えるという点では有効な方法
といえるが、該ハイライト部分の階調性に関してはその
記述がなく不明である。

【０００７】更に、「公知例４」の方法は、非常に広い
画像濃度のダイナミックレンジがとれる特徴を有してい
るが、各色毎に複数回の画像転写を行う必要があるた
め、コピー１枚当たりの画像形成時間が長くなる不具合
がある。また、この方法では、その画像転写回数が、一
般的な画像形成装置の画像転写回数の２倍になるため、
この画像転写時における転写シートの位置合わせを極め
て高精度に行う必要があり、この画像転写時の転写シー
トの位置ズレによる画像ブレが生じる虞が高い。

【０００８】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、簡単且つ安価な方法
により画像のハイライト部分の階調性を向上させること
のできる多色画像形成装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１の発明は、画像情報に基づいて変調された
画像光を用いて、像担持体上に潜像を形成するための潜
像形成手段と、該潜像形成手段により形成された該潜像
担持体上の潜像を、少なくとも、イエロー、マゼンタ、
シアンの３色のトナーを用いて、該潜像をトナー像化す
るための現像手段と、該現像手段により該像担持体上に
可視像化されたトナー像を、転写体上に転写するための
転写手段と、該転写手段により該転写体上に転写された
トナー像を、該転写体上に定着させるための定着手段と
を有する多色画像形成装置において、上記現像手段で用
いるトナーは、上記各色のそれぞれのトナーが、互いに
特性の異なる２種以上の複数のトナーを混合したトナー
からなることを特徴とするものである。

【００１０】この多色画像形成装置においては、上記現
像手段で用いられる少なくとも３色のそれぞれのトナー
が、互いに特性の異なる２種以上の複数のトナーを混合
したトナーで構成されている。これにより、上記像形成
手段に形成された１つの色に対応した潜像が、互いに特
性が異なる同色の複数のトナーによってトナー像化され
るようになるので、該複数の同色のトナーのうち、原稿
画像に最も近い特性を備えたトナーによって該潜像を可
視像化することが可能になる。

【００１１】請求項２の発明は、請求項１の多色画像形
成装置において、上記各色のそれぞれのトナーは、異な
る光透過率を持った複数のトナーが混合されたトナーか
らなり、且つ、混合された各トナーの光透過率が高いト
ナーほど、該トナーの帯電量が低くなる特性を有してい
ることを特徴とするものである。

【００１２】この多色画像形成装置においては、上記現
像手段で用いられる少なくとも３色のそれぞれのトナー
が、異なる光透過率を持った複数のトナーが混合された
トナーからなり、且つ、混合された各トナーの光透過率
が高いトナーほど、該トナーの帯電量が低くなる特性を
有している。これにより、上記潜像のハイライト部分
は、帯電量が低くく光透過率の高い淡い色のトナーで可
視像化され、該潜像の高濃度の部分は、帯電量が高く光
透過率の低い濃い色のトナーで可視像化されるようにな
る（詳しくは後述する）。従って、この多色画像形成装
置においては、前記「公知例４」に述べられているよう
な各色毎に複数回の画像転写を行うことなく、広いダイ
ナミックレンジを有する画像を形成することが可能とな
る。

【００１３】請求項３の発明は、請求項１の多色画像形
成装置において、上記各色のそれぞれのトナーは、異な
る明度、彩度、色相を持った複数のトナーが混合された
トナーからなり、且つ、混合された各トナーの明度、彩
度、色相の高いトナーほど、該トナーの帯電量が低くな
る特性を有していることを特徴とするものである。

【００１４】この多色画像形成装置においては、上記現
像手段で用いられる少なくとも３色のそれぞれのトナー
が、異なる明度、彩度、色相を持った複数のトナーが混
合されたトナーからなり、且つ、混合された各トナーの
明度、彩度、色相の高いトナーほど、該トナーの帯電量
が低くなる特性を有している。これにより、上記潜像の
ハイライト部分は、帯電量が低くく明度、彩度、色相の
高い色のトナーで可視像化され、該潜像の高濃度の部分
は、帯電量が高く明度、彩度、色相の低い色のトナーで
可視像化されるようになる（詳しくは後述する）。従っ
て、この多色画像形成装置においては、ダイナミックレ
ンジ、及び、色再現範囲が広く、ハイライト部分の階調
性が向上した画像を形成することが可能となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を画像形成装置であ
る多色画像形成装置（以下、複写機という）に適用した
場合の実施形態について説明する。図１は、本実施形態
に係る複写機１００の概略構成図、図２は感光体ドラム
・中間ベルト回りの拡大図である。以下、図１及び図２
を参照しながら複写機１００の構成、動作を説明する。
カラー画像読み取り装置（以下、カラースキャナとい
う）１は、原稿３の画像を照明ランプ４、ミラー群５ａ
〜５ｃ、及びレンズ６を介してカラーセンサ７に結像し
て、原稿のカラー画像情報を、例えばブルー（Ｂlue、
以下Ｂという）、グリーン（Ｇreen、以下Ｇという）、
レッド（Ｒed、以下Ｒという）の色分解光毎に読み取
り、電気的な画像信号に変換する。カラーセンサ７は、
この例ではＢ、Ｇ、Ｒの色分解手段とＣＣＤのような光
電交換素子で構成されており、３色同時読み取りを行
う。そして、カラースキャナ１で得たＢ、Ｇ、Ｒの色分
解画像信号強度レベルをもとにして、画像処理部（図示
せず）で色変換処理を行ない、ブラック（以下、Ｂｋと
いう）、シアン（Ｃyan、以下Ｃという）、マゼンタ
（Ｍagenta、以下Ｍという）、イエロー（Ｙellow、以
下Ｙという）のカラー画像データを得る。これを、カラ
ー画像記録装置（以下、カラープリンタという）２によ
って、Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの顕像化を行ない、最終的なカ
ラーコピーとする。なお、Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの画像デー
タを得るためのカラースキャナ１の動作方式は、カラー
プリンタ２の動作とタイミングを取ったスキャナスター
ト信号を受けて、図１において、照明・ミラー光学系が
左矢印方向へ原稿走査し、１回走査毎に１色の画像デー
タを得る。そして、その都度カラープリンタ２で順次顕
像化しつつ、これを重ね合わせて４色フルカラー画像を
形成する。

【００１６】次に、カラープリンタ２の概要を説明す
る。書き込み光学ユニット８は、カラースキャナ１から
のカラー画像データを光信号に変換して、原稿画像に対
応した光書き込みを行ない、感光体ドラム９に静電潜像
を形成する。該ユニット８は、レーザ光源８ａ、その発
光駆動制御部（図示せず）、ポリゴンミラー８ｂ、その
回転用モータ８ｃ、ｆ／θレンズ８ｄ、反射ミラー８ｅ
等で構成されている。

【００１７】感光体ドラム９は、矢印の如く反時計方向
に回転し、その回りには、図２のように、感光体クリー
ニングユニット（クリーニング前除電器を含む）１０、
除電ランプ１１、帯電器１２、電位センサ１３、Ｂｋ現
像器１４、Ｃ現像器１５、Ｍ現像器１６、Ｙ現像器１
７、現像濃度パターン検出用の光学センサ１８、中間転
写ベルト１９などが配置されている。

【００１８】各現像器は、静電潜像を現像するために現
像剤の穂を感光体ドラム９の表面に接触させて回転する
現像スリーブ（１４ａ、１５ａ、１６ａ、１７ａ）と、
現像剤を汲み上げ・撹拌するために回転する現像パドル
（１４ｂ、１５ｂ、１６ｂ、１７ｂ）、及び現像剤のト
ナー濃度センサ（１４ｃ、１５ｃ、１６ｃ、１７ｃ）な
どで構成されている。待機状態では４箇の現像器全てに
おいて現像スリーブ上の剤は穂切り（現像不作動）状態
になっている。次に、現像動作の順序（カラー画像形成
順序）が、Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの例でコピー動作の概略を
説明する（ただし、画像形成順序はこれに限定されるも
のではない）。

【００１９】コピー動作が開始されると、カラースキャ
ナ１で所定のタイミングからＢｋ画像データの読み取り
がスタートし、この画像データに基づきレーザ光による
光書き込み、潜像形成が始まる（以下、Ｂｋ画像データ
による静電潜像をＢｋ潜像という。Ｃ、Ｍ、Ｙについて
は、それぞれＣ潜像、Ｍ潜像、Ｙ潜像という）。このＢ
ｋ潜像の先端部から現像可能とすべくＢｋ現像器１４の
現像位置に潜像先端部が到達する前に、現像スリーブ１
４ａを回転開始して剤の穂立てを行い、Ｂｋ潜像をＢｋ
トナーで現像する。そして以後、Ｂｋ潜像領域の現像動
作を続け、潜像後端部がＢｋ現像位置を通過した時点
で、速やかにＢｋ現像スリーブ１４ａ上の剤の穂切りを
行い、現像不作動状態にする。これは少なくとも、次の
Ｃ画像データによるＣ潜像先端部が到達する前に完了さ
せる。なお、穂切りはＢＫ現像スリーブ１４ａの回転方
向を、現像動作中とは逆方向に切り替えることで行う。

【００２０】感光体ドラム９に形成されたＢｋトナー像
は、感光体ドラム９と等速駆動されている中間転写ベル
ト１９の表面に転写される（以下、感光体ドラムから中
間転写ベルトへのトナー像転写をベルト転写という）。
ベルト転写は、感光体ドラム９と中間転写ベルト１９が
接触状態において、転写バイアスローラ２０ａに所定の
バイアス電圧を印加することで行う。なお、中間転写ベ
ルト１９には、感光体ドラム９に順次形成するＢｋ、
Ｃ、Ｍ、Ｙのトナー像を、同ー面に順次位置合せして、
４色重ねのベルト転写画像を形成し、その後、転写紙に
ー括転写を行う。この中間転写ベルトユニットについて
は後述する。

【００２１】ところで、感光体ドラム９側ではＢｋ工程
の次にＣ工程に進むが、所定のタイミングからカラース
キャナ１によるＣ画像データ読み取りが始まり、その画
像データによるレーザ光書き込みで、Ｃ潜像形成を行
う。Ｃ現像器１５はその現像位置に対して、先のＢｋ潜
像後端部が通過した後で、かつＣ潜像の先端が到達する
前にＣ現像スリーブ１５ａを回転開始して、剤の穂立て
を行い、Ｃ潜像をＣトナーで現像する。以後、Ｃ潜像領
域の現像を続け、潜像後端部が通過した時点で、先のＢ
ｋ現像器の場合と同様にＣ現像スリーブ１５ａ上の剤の
穂切りを行い、現像不作動状態にする。これもやはり次
のＭ潜像先端部が到達する前に完了させる。なお、Ｍ及
びＹの各工程については、それぞれの画像データ読み取
り、潜像形成及び現像の動作が上述のＢｋ、Ｃの工程と
同様であるので説明を省略する。

【００２２】次に、中間転写ベルトユニットについて説
明する。中間転写ベルト１９は、駆動ローラ２１、転写
バイアスローラ２０ａ、アースローラ２０ｂ、及び従動
ローラ群に張架されており、図示していない駆動モータ
により駆動制御される。ベルトクリーニングユニット２
２は、ブラシローラ２２ａ、ゴムブレード２２ｂ、及び
ベルトからの接離機構２２ｃなどで構成されており、１
色目のＢｋ画像をベルト転写した後の、２、３、４色目
をベルト転写している間は、接離機構２２ｃによってベ
ルト面から離間させておく。そして、中間転写ベルト１
９上に４色の画像を正確に位置合わせして次々と各色の
画像を転写し、中間転写ベルト１９上に４色の重ね画像
を形成する。

【００２３】紙転写ユニット２３は、紙転写バイアスロ
ーラ２３ａ、ローラクリーニングブレード２３ｂ、及び
ベルトからの接離機構２３ｃなどで構成されている。該
バイアスローラ２３ａは、通常はベルト１９面から離間
しているが、中間転写ベルト１９面に形成された４色の
重ね画像を転写紙にー括転写する時に、タイミングを取
って接離機構２３ｃで押圧され、該ローラ２３ａに所定
のバイアス電圧を印加して紙への転写を行う。なお、転
写紙２４は、図１に示すように、給紙ローラ２５、レジ
ストローラ２６によって、中間転写ベルト面の４色重ね
画像の先端部が、紙転写位置に到達するタイミングに合
わせて給紙される。

【００２４】中間転写ベルト１９の駆動の仕方として
は、１色目のＢｋトナー像のベルト転写が端部まで終了
した後の動作方式として次の３方式が考えられ、このな
かの１方式で、又はコピー速度の面からコピーサイズに
応じて複数の方式を効率的に組み合わせて、中間転写ベ
ルト１９を駆動する。

【００２５】（１） 一定速往動方式 Ｂｋトナー像のベルト転写後も、そのまま一定速度
で往動を続ける。 そして、中間転写ベルト１９面上のＢｋ画像先端位
置が、再び感光体ドラム９との接触部のベルト転写位置
に到達したとき、感光体ドラム９側は次のＣトナー像の
先端部が丁度その位置にくるように、タイミングを取っ
て画像形成されている。その結果、Ｃ画像はＢｋ画像に
正確に位置合わせして中間転写ベルト１９上に重ねてベ
ルト転写される。 その後も同様の動作によってＭ、Ｙ画像工程に進
み、４色重ねのベルト転写画像を得る。 ４色目のＹトナー像のベルト転写工程に引き続き、
そのまま往動しながら中間転写ベルト１９面上の４色重
ねトナー像を、上記のように転写紙２４に一括転写す
る。

【００２６】（２） スキップ往動方式 Ｂｋトナー像のベルト転写が終了したら、感光体ド
ラム９面から中間転写ベルト１９を離間させ、そのまま
の往動方向に高速スキップさせて所定量を移動したら当
初の往動速度に戻す。また、その後再び感光体ドラム９
に中間転写ベルト１９を接触させる。 そして、中間転写ベルト１９面上のＢｋ画像先端位
置が再びベルト転写位置に到達したとき、感光体ドラム
９側は次のＣトナー像の先端部が丁度その位置にくるよ
うにタイミングを取って画像形成されている。その結
果、Ｃ画像はＢｋ画像に正確に位置合わせして重ねてベ
ルト転写される。 その後も同様の動作によってＭ、Ｙ画像工程に進
み、４色重ねのベルト転写画像を得る。 ４色目のＹトナー像ベルト転写工程に引き続き、そ
のままの往動速度で、中間転写ベルト１９面上の４色重
ねトナー像を転写紙２４に一括転写する。

【００２７】（３） 往復動（クイックリターン）方式 Ｂｋトナー像のベルト転写が終了したら、感光体ド
ラム９面から中間転写ベルト１９を離間させ、そして、
往動を停止させると同時に逆方向に高速リターンさせ
る。このリターンは、中間転写ベルト１９面上のＢｋ画
像先端位置がベルト転写相当位置を逆方向に通過し、更
に予め設定された距離分を移動した後に停止させて待機
状態にする。 次に、感光体ドラム９側のＣトナー像の先端部がベ
ルト転写位置より手前の所定位置に到達した時点で、中
間転写ベルト１９を再び往動方向にスタートさせる。ま
た、中間転写ベルト１９を感光体ドラム９面に再び接触
させる。この場合も、Ｃ画像が中間転写ベルト１９面上
でＢｋ画像に正確に重なるような条件に制御されてベル
ト転写される。 その後も同様の動作によってＹ、Ｍ画像工程に進
み、４色重ねのベルト転写画像を得る。 ４色目のＹトナー像のベルト転写工程に引き続き、
リターンせずにそのままの速度で往動して、中間転写ベ
ルト１９面上の４色重ねトナー像を転写紙２４に一括転
写する。

【００２８】さて、中間転写ベルト１９面から４色重ね
トナー像をー括転写された転写紙２４は、紙搬送ユニッ
ト２７で定着器２８に搬送され、所定温度にコントロー
ルされた定着ローラ２８ａと加圧ローラ２８ｂでトナー
像を溶融定着してコピートレイ２９に搬出されフルカラ
ーコピーを得る。

【００２９】なお、ベルト転写後の感光体ドラム９は、
図２のように、感光体クリーニングユニット１０（クリ
ーニング前除電器１０ａ、ブラシローラ１０ｂ、ゴムブ
レード１０ｃ）で表面をクリーニングされ、また、除電
ランプ１１で均一に除電される。また、転写紙にトナー
像を転写した後の中間転写ベルト１９は、クリーニング
ユニット２２を再び接離機構２２ｃで押圧して表面をク
リーニングされる。

【００３０】リピートコピーの時は、カラースキャナ１
の動作及び感光体ドラム９への画像形成は、１枚目のＹ
（４色目）画像工程に引き続き、所定のタイミングで２
枚目のＢｋ（１色目）画像工程に進む。また、中間転写
ベルト１９の方は、１枚目の４色重ね画像の転写紙への
ー括転写工程に引き続き、表面をクリーニングユニット
２２でクリーニングされた領域に、２枚目のＢｋトナー
像がベルト転写されるようにする。その後は、１枚目と
同様の動作になる。

【００３１】なお、図１の給紙カセット３０、３１、３
２、３３は、各種サイズの転写紙が収納されており、操
作パネル（図示せず）で指定されたサイズ紙が収納され
たカセットから、タイミングを取ってレジストローラ２
６方向に給紙、搬送される。３４は、ＯＨＰ用紙や厚紙
などの手差し給紙トレイである。

【００３２】以上は、４色フルカラーを得るコピーモー
ドの説明であったが、３色コピーモード、２色コピーモ
ードの場合は、指定された色と回数の分について、上記
と同様の動作を行うことになる。また、単色コピーモー
ドの場合は、所定枚数が終了するまでの間、その色の現
像器のみを現像作動（剤穂立て）状態にして、中間転写
ベルト１９は、感光体ドラム９面に接触したまま往動方
向にー定速駆動し、さらに、ベルトクリーナー２２も中
間転写ベルト１９に接触したままの状態で、コピー動作
を行う。

【００３３】ところで、本実施形態に係る複写機の少な
くとも、現像器１５、１６、１７で用いられるトナー
は、前述したシアン、マゼンタ、イエローの各色のそれ
ぞれのトナーが、互いに特性の異なる複数種類のトナー
を混合したトナーで構成されている。このようなトナー
としては、例えば、図３に示すような粒径分布を有し、
且つ、図４に示すような帯電量の分布を持ったトナーが
用いられる。

【００３４】すなわち、上記の各現像器１５、１６、１
７に充填される各色のトナーは、それぞれの粒径分布
が、図３に示すように、体積％において、平均粒径が約
７．５μｍになっている。また、これらの各トナーは、
図４に実線で示すような光透過率の高い淡い色のトナー
Ｔａと、図４に破線で示すような光透過率の低い濃い色
のトナーＴｂとの同色の２種類のトナーがそれぞれ混合
されたもので構成されている。更に、該２種類のトナー
が混合されてなる各色のトナーは、その光透過率が高い
淡い色のトナーＴａの帯電量（Ｑ／Ｍ）ａが、光透過率
の低い濃い色のトナーＴｂの帯電量（Ｑ／Ｍ）ｂよりも
低くなる特性を有している。ここでは、光透過率が高い
淡い色のトナーＴａの帯電量（Ｑ／Ｍ）ａが、（Ｑ／
Ｍ）ａ≒―２０μＣ／ｇ、光透過率の低い濃い色のトナ
ーＴｂの帯電量（Ｑ／Ｍ）ｂが、（Ｑ／Ｍ）ｂ≒―３０
μＣ／ｇにそれぞれ設定されている。従って、本実施形
態に係る複写機では、トナーとしてマイナス帯電トナー
を使用しているので、帯電量の絶対値の大きな光透過率
の低い濃い色のトナーＴｂの方が高い帯電量を有するよ
うに設定されている。

【００３５】このように、光透過率及び帯電量の異なる
２種類の同色のトナーＴａ，Ｔｂを混合して得られた各
色のトナーは、図５に示すように、その混合によっては
っきりとした帯電量のピークは現れないが、その帯電量
分布がブロードなものとなる。

【００３６】一方、現像工程において、感光体ドラム９
上に付着（現像）されるトナー付着量は、潜像の電荷が
飽和しない領域（ハイライトな部分）では、感光体ドラ
ム９と各現像器の現像ローラ１５ａ，１６ａ，１７ａと
のギャップ間での電界に略比例し、トナー帯電量が、以
上にずれて逆極性にならない適正な状態であれば、該ト
ナー帯電量に反比例する。また、混合される前の単独の
状態における上記の２種類のトナーＴａ、Ｔｂは、その
電界とトナー付着量との関係が、それぞれ図６に実線で
示すような特性を示す。これにより、これらの２種類の
トナーＴａ、Ｔｂが混合されたトナーを用いて上記潜像
を可視像化した場合には、上記ギャップ間での電界強度
が高くなるに従って、まず、帯電量が低く光透過率が高
い淡い色のトナーＴａが感光体ドラム９の表面に付着し
始め、次いで、帯電量が高く光透過率の低い濃い色のト
ナーＴｂが感光体ドラム９の表面に付着して、図６に破
線で示すように、ダイナミックレンジの広い合成された
トナー像として、両トナーＴａ、Ｔｂが感光体ドラム９
の表面に付着する。

【００３７】このように、潜像の電界強度の低いハイラ
イト部分においては、帯電量が低く光透過率が高い淡い
色のトナーＴａが、支配的に感光体ドラム９の表面に付
着することになる。このことは、帯電の不足したトナー
（つまり帯電量の低いトナー）が、転写紙２４の地肌部
（ハイライト部分）に付着して、画像の地肌汚れを起こ
す原因となることからも、この帯電量が低く光透過率が
高い淡い色のトナーＴａが、他のトナーよりも先に感光
体ドラム９上に付着することを推察することができる。

【００３８】図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、上述のよ
うに混合された各トナーＴａ、Ｔｂの現像時の挙動の一
例を示す模式図である。すなわち、例えば、図７（ａ）
に示すように、感光体ドラム９上に、「−７」の電荷が
あったとすると、図７（ｂ）に示すように、帯電量が
「−５」と低く光透過率が高い淡い色のトナーＴａのみ
が、感光体ドラム９上に付着する。ここで、帯電量が
「−１０」と高く光透過率の低い濃い色のトナーＴｂ
は、感光体ドラム９の電荷［−７」よりも高い帯電量を
持っているため、該感光体ドラム９の表面に付着しな
い。従って、このように、感光体ドラム９の電荷が低い
ハイライト部分の潜像は、帯電量が低く光透過率が高い
淡い色のトナーＴａのみで現像されるようになるので、
階調性の高い画像が得られる。次いで、図７（ｃ）に示
すように、感光体ドラム９上の電荷が「−１５」と原稿
画像濃度の高い部分では、上記の両方のトナーＴａ、Ｔ
ｂが感光体ドラム９上に付着して、色の濃いトナー像が
再現される。図８に、これらのトナーＴａ、Ｔｂの、ト
ナー付着量と画像濃度との関係を示す。また、図９に、
混合前の各トナーＴａ、Ｔｂと、混合後の両トナーＴａ
＋Ｔｂの、電界強度と画像濃度との関係を示す。

【００３９】図９に示すように、上記の帯電量が低いト
ナーＴａは、電界が１０００Ｖ／ｃｍ付近から、感光体
ドラム９の表面に付着し始めるが、このトナーＴａは、
その光透過率が高い淡い色のトナーであるので、現像さ
れた画像濃度の傾きは低く抑えられたものとなり、その
ハイライト部分での階調性が向上される。そして、上記
の帯電量が高いトナーＴｂは、電界が２２００Ｖ／ｃｍ
付近から、感光体ドラム９の表面に付着し始める。従っ
て、混合されたトナーＴａ＋Ｔｂは、図９に破線で示す
ように、帯電量が低いトナーＴａと、帯電量が高いトナ
ーＴｂとが合成された形で画像濃度が表現される。従っ
て、本実施形態に係る複写機では、従来の１つの帯電量
しか持たないトナーを用いた場合に比較して、画像濃度
のダイナミックレンジを広く確保できるとともに、ハイ
ライト部分の階調性を向上させることができる。

【００４０】次に、上記各現像器１５、１６、１７で用
いるトナーとして、異なる明度、彩度、色相を持った複
数のトナーが混合されたトナーを使用する場合について
説明する。図１０に、従来の多色画像形成装置における
トナー付着量と色再現性との関係を示す。図１０から明
らかなように、トナーの付着量が増加するに従って、画
像の彩度が増していくが、ある程度トナーの付着量が多
くなると、該付着量が飽和して、それ以上彩度が上がら
なくなってくる。また、トナーの付着量が少ない領域で
は、彩度の変化が大きいことが判る。このため、従来の
電子写真方式の多色画像形成装置では、トナーの付着量
が少ない領域（ハイライト領域）に、トナーを安定して
付着させることが難しく、このハイライト部分の画像の
階調性及び安定性の低さが、通常の写真画像よりも劣る
原因の一つになっている。本実施形態に係る複写機にお
いて、従来のトナーを用いて画像形成したところ、トナ
ー付着量が０．１ｍｇ／ｃｍ²以下のハイライト部分で
は、トナーを安定して付着させることが困難であった。

【００４１】そこで、本実施形態に係る複写機では、図
１０に破線で示すようなトナー付着量に対する色再現性
（彩度）、及び、帯電量が異なるトナーＴｃ（このトナ
ーＴｃの彩度は、他のトナーの彩度よりも低く、帯電量
は他のトナーの帯電量よりも低く設定されている）を混
合させたトナーを用いて画像形成を行うようにした。こ
れにより、前述の混合トナーＴａ＋Ｔｂの場合と同様
に、低電界の部分では、彩度の低いトナーＴｃが支配的
に付着するようになる。すなわち、この低電界の部分で
は、このトナーＴｃの帯電量が低いので、トナー付着量
が０．１ｍｇ／ｃｍ²以下のハイライト領域に、該トナ
ーＴｃを安定して付着させることができるようになり、
低彩度の色再現性が良好に行えるようになる。また、ト
ナーの明度や色相に関しても、上述と同様の原理で、特
性の異なる複数のトナーを混合させた各色毎のトナーを
用いることで、画像のハイライト部分における色再現性
を向上させることができる。

【００４２】

【発明の効果】請求項１乃至３の発明によれば、上記現
像手段で用いられる少なくとも３色のそれぞれのトナー
が、互いに特性の異なる２種以上の複数のトナーを混合
したトナーで構成されているので、上記像形成手段に形
成された１つの色に対応した潜像が、互いに特性が異な
る同色の複数のトナーによってトナー像化されるように
なり、該複数の同色のトナーのうち、原稿画像に最も近
い特性を備えたトナーによって該潜像を可視像化するこ
とが可能になる。これにより、簡単且つ低コストな方法
により、画像のハイライト部分における階調性を向上さ
せることができるという優れた効果がある。

【００４３】特に、請求項２の発明によれば、上記現像
手段で用いられる少なくとも３色のそれぞれのトナー
が、異なる光透過率を持った複数のトナーが混合された
トナーからなり、且つ、混合された各トナーの光透過率
が高いトナーほど、該トナーの帯電量が低くなる特性を
有している。これにより、上記潜像のハイライト部分
は、帯電量が低くく光透過率の高い淡い色のトナーで可
視像化され、該潜像の高濃度の部分は、帯電量が高く光
透過率の低い濃い色のトナーで可視像化されるようにな
るので、各色毎に複数回の画像転写を行うことなく、広
いダイナミックレンジを有する画像を形成することがで
きるという優れた効果がある。

【００４４】また、請求項３の発明によれば、上記現像
手段で用いられる少なくとも３色のそれぞれのトナー
が、異なる明度、彩度、色相を持った複数のトナーが混
合されたトナーからなり、且つ、混合された各トナーの
明度、彩度、色相の高いトナーほど、該トナーの帯電量
が低くなる特性を有している。これにより、上記潜像の
ハイライト部分は、帯電量が低くく明度、彩度、色相の
高い色のトナーで可視像化され、該潜像の高濃度の部分
は、帯電量が高く明度、彩度、色相の低い色のトナーで
可視像化されるようになるので、ダイナミックレンジ、
及び、色再現範囲が広く、ハイライト部分の階調性が向
上した画像を形成することができるという優れた効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係る多色画像形成装置である複写機
の概略構成図。

【図２】上記複写機の感光体ドラム・中間ベルト回りの
拡大図。

【図３】上記複写機で用いるトナーの粒径分布を示すグ
ラフ。

【図４】上記複写機で用いるトナーの帯電量分布を示す
グラフ。

【図５】上記複写機で用いる混合トナーの帯電量分布を
示すグラフ。

【図６】上記トナーの電界強度とトナー付着量との関係
を示すグラフ。

【図７】上記トナーの現像時の挙動を示す模式図。

【図８】上記トナーのトナー付着量と画像濃度との関係
を示すグラフ。

【図９】上記トナーの電界強度と画像濃度との関係を示
すグラフ。

【図１０】上記トナーのトナー付着量と色再現性との関
係を示すグラフ。

【符号の説明】

８ 書き込み光学ユニット ９ 感光体ドラム １４ Ｂｋ現像器 １５ Ｃ現像器 １６ Ｍ現像器 １７ Ｙ現像器 １９ 中間転写ベルト ２４ 転写紙 ２８ 定着器 Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ トナー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像情報に基づいて変調された画像光を用
   いて、像担持体上に潜像を形成するための潜像形成手段
   と、 該潜像形成手段により形成された該潜像担持体上の潜像
   を、少なくとも、イエロー、マゼンタ、シアンの３色の
   トナーを用いて、該潜像をトナー像化するための現像手
   段と、 該現像手段により該像担持体上に可視像化されたトナー
   像を、転写体上に転写するための転写手段と、 該転写手段により該転写体上に転写されたトナー像を、
   該転写体上に定着させるための定着手段とを有する多色
   画像形成装置において、 上記現像手段で用いるトナーは、上記各色のそれぞれの
   トナーが、互いに特性の異なる２種以上の複数のトナー
   を混合したトナーからなることを特徴とする多色画像形
   成装置。
2. 【請求項２】請求項１の多色画像形成装置において、 上記各色のそれぞれのトナーは、異なる光透過率を持っ
   た複数のトナーが混合されたトナーからなり、且つ、混
   合された各トナーの光透過率が高いトナーほど、該トナ
   ーの帯電量が低くなる特性を有していることを特徴とす
   る多色画像形成装置。
3. 【請求項３】請求項１の多色画像形成装置において、 上記各色のそれぞれのトナーは、異なる明度、彩度、色
   相を持った複数のトナーが混合されたトナーからなり、
   且つ、混合された各トナーの明度、彩度、色相の高いト
   ナーほど、該トナーの帯電量が低くなる特性を有してい
   ることを特徴とする多色画像形成装置。