WO2002099536A1

WO2002099536A1 - Procede et dispositif de formation d'images couleur

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Publication number: WO2002099536A1
Application number: PCT/JP2001/004589
Authority: WO
Inventors: Hiroshi Kera; Atsushi Tano; Hiroki Ohta; Tsuneo Mizuno
Original assignee: Fuji Xerox Co., Ltd.
Priority date: 2001-05-31
Filing date: 2001-05-31
Publication date: 2002-12-12
Also published as: JPWO2002099536A1; US20040136758A1; CN1509425A; CN1292315C; EP1403729B1; DE60144298D1; EP1403729A4; JP4016944B2; EP1403729A1; US6904255B2

Description

明細書

力ラ一画像形成方法及び力ラ一画像形成装置技術分野

本発明は、電子写真プロセスによってカラ一画像を形成するカラー画像形成方法及びカラ一画像形成装置に関し、特に、複数色のトナー画像を中間転写体に転写して、重ね合せた後に、最終的に出力媒体上に転写する中間転写プロセスを備えたカラ一画像形成方法及び力ラ一画像形成装置に関する。背景技術

近年のカラー画像処理技術の進展に伴い、カラ一画像を出力する装置が利用されている。特に、電子写真プロセスを用いて、シートにカラ一画像を形成するプリン夕等の画像形成装置が利用されている。このカラ一画像形成装置には、シ一トに直接各色のトナー像を形成する方法と、中間転写体に、各色のトナー像を形成した後、中間転写体のトナー像をシートに転写する方法がある。後者は、シ一トの搬送が容易であり、高速印刷に適している。

かかる中間転写体を使用したカラ一画像形成装置は、大きく分けて、 4パス型とシングルパス型（タンデム型）の 2つに大別される。これらのカラ一画像形成装置は、特開平 9一 34269号公報、特開平 10— 228188号公報、特閧 2000- 147920号公報、特開 2000— 187403号公報等で開示されている。

図 21及び図 22により、従来の中間転写体型カラ一画像形成方法を、シングルパス型のもので説明する。図 21に示すように、イエロ一（Y)、マゼン夕（M) 及びシアン（C) の各色毎に画像形成ュニヅト 1 12— 1〜1 12— 3が設けられている。尚、ブラヅク（K) の画像形成ユニットも設けられているが、説明の簡単のため、省略している。この画像形成ュニヅト 1 12— 1〜 112— 3は、感光体ドラムを備え、その周囲にクリーニングブレード、帯電器、 LED露光ュニット、現像器を配置し構成される。

画像形成ュニット 112—：！〜 112— 3では、周知の電子写真プロセスにより、感光体ドラムに各色のトナー像を形成する。各色の感光体ドラムのトナー像は、移動する中間転写ベルト 1 1 6上に、転写電圧の印加により、順次重ねて静電的に転写される（一次転写という）。次に、中間転写ベルト 1 1 6のトナー像は、 2次転写器で、出力用紙 1 2 0に転写される（2次転写という）。用紙 1 2 0のトナー像は、定着器で定着され、出力される。

即ち、 1次転写時には、この中間転写ペルト 1 1 6には、イエロ一（Y) 色のトナー像 1 3 0が転写され、次に、マゼンダ（M) 色のトナ一像 1 3 2が転写され、最後に、シアン（C ) 色のトナー像 1 3 4が転写される。 1次色の場合は、いずれか 1色であり、 2次色の場合は、いずれか 2色であり、 3次色の場合は、 3色のトナー像が転写される。

そして、この中間転写体 1 1 6の 1次転写像が、一括して、媒体 1 2 0に転写される。この 2次転写部での転写効率は、 1次色の場合には、トナーの付着量が少ないため、トナーの帯電量にかかわらずほとんど問題はない。

しかし、 2次色の場合には、中間転写体には、 1次色の 2倍のトナーが存在し、中間転写体への付着量が多くなり、 2次転写効率は、低下する。例えば、同じ帯電量のトナーの付着量が 2倍になると、トナー層電位は、トナー層の厚さの二乗に比例するため、 4倍になる。転写動作は、基本的に，トナー層の電位 V tと逆極性の電位が加われば，理論的な転写効率は， 1 0 0 %となる。このためには、転写電圧を上げればよいが，放電による影響が出るため、上限は制限されてくる。従って、上限以下の転写電圧を使用する場合には、ベルト 1 1 6の二次色のトナ一像のうち、ベルト 1 1 6に直接接しているトナー 1 3 0は、転写されにくくなる。即ち、ベルト 1 1 6に直接接しているトナー 1 3 0は、ベルト 1 1 6との付着力が強く、その上部にあるトナー 1 3 2は、ベルト 1 1 6との付着力が弱い。図 2 2に示すように、従来は、各色のトナー 1 3 0、 1 3 2、 1 3 4の帯電量を同じにしていたため，二色の重ね合わせの時も、ベルト 1 1 6でのトナー層電位と、付着量とも、同じ割合で重ねあわせが行われていた。このため、例えば、 2次転写効率が 7 5 %の転写電界を印加すると、 2色のトナーの上層から 7 5 % 分のトナーが 2次転写される。

このため、 2次転写効率を向上するのが困難であり、又、 2色のトナーの比率も変化するという問題が生じる。 2次転写効率とは別の 1次転写効率を各色で均一とする提案は、各種なされている。例えば、特公平 1—3 2 9 8 1号公報では、ベルトの上流側から下流側に向かい、各色の帯電量を大きくする方法が、特開平 7 - 1 4 6 5 9 7号公報では、最下流側の転写前の表面電位やトナーの帯電量、トナー層の厚さを規定する方法が提案されている。

しかし、これらは、 1次転写効率を均一にする方法であり、 2次転写の効率を考慮したものではない。例えば、 1次転写時に、上流側で形成された中間転写体上のトナーの電荷により、次の色の転写時に一次転写電界が弱められ、次の色の転写効率が低下することから、中間転写体の上流側ほど、トナー帯電量を小さすることが提案されている。

しかし、この方法では、一次転写効率は、各色で均一となるが、 2次転写では、中間転写体の下層のトナーほど、帯電量（電荷量）が小さいため、ますます、下層のトナ一が 2次転写しにくくなるという問題が生じる。発明の開示

従って、本発明の目的は、 2次色の 2次転写効率を向上するためのカラー画像形成方法及び力ラ一画像形成装置を提供するにある。

又、本発明の他の目的は、 2次転写電圧を低減しても、 2次転写効率を向上するためのカラ一画像形成方法及び力ラ一画像形成装置を提供するにある。

更に、本発明の他の目的は、 2次転写効率を向上し、 2次色を正確に再現する力ラ一画像形成方法及び力ラ一画像形成装置を提供するにある。

この目的の達成のため、本発明のカラ一画像形成方法は、各々異なる色のトナ —を収容する複数の現像器により少なくとも 1つの像担持体に前記複数色のトナ —像を形成するステップと、中間転写体に、前記複数色のトナー像を各色毎に順次一次転写するステップと、前記中間転写体の複数色のトナー像を前記媒体に二次転写するステヅプからなる。そして、前記トナー像形成ステップは、前記中間転写体に転写されるトナー層電位が、前記複数色の転写順に低くなるように前記各色のトナー像を形成するステップからなることを特徴とする。

本発明では、中間転写体での 2次色（2層）のトナー層の内、転写体に直接付着しているトナ一層の電位を高く、重ね合わせで付着している上のトナー層の電位を低くするように、重ね合わせを行う。このため、中間転写体に直接付着しているトナー層の電位が高いため、この直接付着しているトナ一層が 2次転写し易くなり、従来と同一の 2次転写電圧で、 2次転写効率を向上できる。

又、本発明では、好ましくは、前記各色のトナー像の帯電量が、前記複数色の転写順に低くなるように前記各色のトナ一像を形成するステップからなる。これにより、帯電量の制御により、容易に 2次転写効率を向上できる。

又、本発明では、好ましくは、前記トナー像形成ステップは、前記各色の現像器の電気的現像条件を変えて、前記各色のトナー像の帯電量が、前記複数色の転写順に低くなるように前記各色のトナ一像を形成するステップからなる。これにより、機構及びプロセス条件を大幅に変更することなく、容易に 2次転写効率を向上できる。

又、本発明では、好ましくは、前記トナ一像形成ステップは、前記現像器の現像ローラのトナ一層厚を規制するブレードに供給するプレードバイァス電圧を変えて、前記各色のトナー像の帯電量が、前記複数色の転写順に低くなるように前記各色のトナー像を形成するステップからなる。これにより、機構及びプロセス条件を殆ど変更することなく、容易に 2次転写効率を向上できる。

又、本発明では、好ましくは、前記トナー像形成ステップは、前記現像器の現像ローラにトナ一を供給するリセヅトロ一ラに供給するリセヅトバイアス電圧を変えて、前記各色のトナー像の帯電量が、前記複数色の転写順に低くなるように前記各色のトナー像を形成するステップからなる。これにより、機構及びプロセス条件を殆ど変更することなく、容易に 2次転写効率を向上できる。

更に、本発明では、好ましくは、前記トナー像形成ステップは、前記中間転写体に転写されるトナー付着量が、前記複数色の転写順に小さくなるように前記各色のトナー像を形成するステヅプからなる。これにより、各転写工程で逆転写が生じても、 2次転写前の各色のトナーの付着量を均一にでき、高品位のカラー画像形成に寄与する。

更に、本発明では、好ましくは、前記トナー像形成ステップは、前記各色の現像器の電気的現像条件を変えて、前記各色のトナー像の付着量が、前記複数色の転写順に小さくように前記各色のトナー像を形成するステップからなる。これにより、機構及びプロセス条件を大幅に変更することなく、容易に 2次転写前の付着量を均一にできる。

更に、本発明では、好ましくは、前記トナー像形成ステップは、前記現像器の現像ローラのトナー層厚を規制するブレードに供給するブレードバイアス電圧を変えて、前記各色のトナー像の付着量が、前記複数色の転写順に小さくなるように前記各色のトナー像を形成するステップからなる。これにより、機構及びプロセス条件を殆ど変更することなく、容易に 2次転写前の付着量を均一にできる。更に、本発明では、好ましくは、前記トナー像形成ステップは、前記現像器の現像ローラにトナーを供給するリセヅトロ一ラに供給するリセットバイアス電圧を変えて、前記各色のトナー像の付着量が、前記複数色の転写順に小さくなるように前記各色のトナー像を形成するステップからなる。これにより、機構及びプロセス条件を殆ど変更することなく、容易に 2次転写前の付着量を均一にできる。更に、本発明では、好ましくは、前記トナー像形成ステップは、前記現像器の現像ローラに供給する現像バイアス電圧を変えて、前記各色のトナー像の付着量が、前記複数色の転写順に小さくなるように前記各色のトナー像を形成するステップからなる。これにより、機構及びプロセス条件を殆ど変更することなく、容易に 2次転写前の付着量を均一にできる。

更に、本発明では、好ましくは、前記トナー像形成ステップは、複数色の各々に対応した複数の像担持体に、対応する色のトナーを収容する複数の現像器により前記複数色の各色のトナ一像を形成するステップからなる。図面の簡単な説明

図 1は、本発明の一実施の形態の画像形成装置の構成図である。

図 2は、図 1の要部の構成図である。

図 3は、図 1の装置に適用される面方向の抵抗を利用した一次転写方式の説明図である。

図 4は、図 3の転写方式の等価回路図である。

図 5は、本発明の一実施の形態の各色のトナ一の帯電量の説明図である。図 6は、本発明の一実施の形態の 2次転写原理の説明図である。

図 7は、本発明の一実施の形態の 2次転写の効果を説明する説明図である。図 8は、図 1の現像器の構成図である。

図 9は、図 8の現像器のバイアス電位とトナー比電荷の特性図である。

図 1 0は、図 6の 2次転写方式の転写効率の特性図である。

図 1 1は、本発明の他の実施の形態のトナー付着量の関係図である。

図 1 2は、図 1 1の本発明の他の実施の形態の課題を説明するための逆転写動作の説明図である。

図 1 3は、図 1 2の転写効率と逆転写効率の関係図である。

図 1 4は、図 1 2の逆転写による 2次転写前の各色のトナ一付着量の説明図でめる。

図 1 5は、図 1 1の実現のための現像バイアスとドラム上トナー付着量の関係図である。

図 1 6は、図 1 1の実現のためのブレードバイアスとドラム上トナー付着量の関係図である。

図 1 7は、図 1 1の実現のためのブレード突き出し量とドラム上トナー付着量の関係図である。

図 1 8は、図 1 1の実現のためのリセヅトバイアスとドラム上トナ一付着量の関係図である。

図 1 9は、本発明の他の実施の形態の画像形成装置の構成図である。

図 2 0は、本発明の別の実施の形態の画像形成装置の構成図である。

図 2 1は、従来の中間転写型カラー画像形成装置の構成図である。

図 2 2は、従来のカラー画像形成装置の 2次転写動作の説明図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施例をカラー画像形成装置、第 1のカラ一画像形成方法、第 2のカラー画像形成方法、他の実施の形態の順で説明する。

[カラ一画像形成装置]

図 1は、本発明の一実施の形態のカラ一画像形成装置の構成図、図 2は、図 1 の要部構成図である。

図 1は、カラ一画像形成装置として、シングルパス（タンデム）型カラ一ぺ一ジプリン夕の装置構造を示す。カラ一プリン夕 10内には、中間転写部材として使用される中間転写ベルト 24が配置される。中間転写ベルト 24は、駆動ローラ 26、テンション口一ラ 35、従動ローラとして機能するバヅクァヅプローラ 32の周りに掛け渡される。そして、中間転写ベルト 24は、図示しないモー夕による駆動ローラ 26の回転で、図示の場合には左周りに回転する。

中間転写ベルト 24の上部には、上流側（右側）から下流側（左側）に向けて、イエロ一（γ) 、マゼン夕（M) 、シアン（C) 及びブラック（K) の順番に画像形成ユニット 12— 1, 12— 2， 12— 3及び 12— 4が配置されている。画像形成ュニヅト 12— 1〜 12— 4には、像担持体としての感光体ドラム 14 - 1， 14-2, 1 -3, 14一 4が設けられている。

感光体ドラム 14—；！〜 14— 4の周囲には、帯電器 16— 1〜： 16— 4、 L EDアレイ 18— 1〜 18— 4、トナ一カートリッジ 20—：！〜 20— 4を備えた現像器 22— 1〜22— 4が配置される。更に，帯電器 16— 1〜： L 6— 4の手前側には，クリーニングブレードや除電器などが配置される。

画像形成ュニット 12— 1〜 12— 4に設けた感光体ドラム 14一 1〜 14— 4は、中間転写ペルト 24に、下端部で接触している。このベルト接触点に対し、中間転写ペルト 24を介して反対側の位置に、 1次転写電圧を印加する中間転写電極部材として使用する中間転写ローラ 38— 1， 38— 2, 38— 3， 38- 4を配置している。

この実施の形態にあつては、感光体ドラム 14— 1〜 14— 4の中間転写ベルト 24に対する接触点、いわゆる転写二ヅプに対し、中間転写ローラ 38— 1〜 38— 4を、ベルト表面方向に離間して、接触配置している。図 2にも示すように、この実施形態にあっては、感光体ドラム 14一 1〜 14— 4のベルト接触点となる転写二ップに対し、中間転写ローラ 38— 1〜38— 4のそれぞれをペルト下流側に離して配置している。

この中間転写ローラ 38一 1~38— 4に対しては、電源 40より + 500V 〜+1000Vの範囲内で個々に設定した所定の電圧が、 1次転写のタイミングで印加される。

中間転写ベルト 2 4の駆動ローラ 2 6の反対側となるペルト上流側に設けられたバックァヅプロ一ラ 3 2に対しては、中間転写ベルト 2 4を介して 2次転写電圧を印加する用紙転写（2次転写）口一ラ 4 5が配置される。用紙転写ローラ 4 5には定電流電源 4 6が接続され、 2次転写のタイミングで規定のバイアス電圧を加える。

これにより、ホッパー 4 8からピックアップローラ 5 2により送り出された用紙 5 0上に、中間転写ベルト 2 4に重ね形成されたトナ一画像の用紙への転写を行う。用紙転写ローラ 4 5で、画像転写が行われた用紙は、定着器 5 4で加熱定着された後、スタヅ力 6 0に排出される。定着器 5 4にはヒートローラ 5 6とバヅクアップローラ 5 8が設けられている。

また、中間転写ベルト 2 4における上流側のバヅクァヅプローラ 3 2とイエロ —トナーを使用する最初の画像形成ュニヅト 1 2—1との間には、クリーニングプレード 4 2が配置され、このクリーニングプレード 4 2に対し中間転写ベルト 2 4を挟んで反対側の位置にアースローラ 4 4を配置している。

アースローラ 4 4は、電気的に接地接続されたローラである。また、駆動口一ラ 2 6とバックアップローラ 3 2の中間に配置したテンションローラ 3 5は、中間転写ベルト 2 4に規定の張力を与えており、このテンションローラ 3 5も電気的に接地接続されている。このアースローラ 4 4及びテンションローラ 3 5の電気的な接地接銃に対し、駆動ローラ 2 6及びバックアップローラ 3 2は電気的にフローティング状態に置かれている。

更に、カラ一プリン夕 1 0における各部の詳細を説明する。画像形成ュニット 1 2— :！〜 1 2— 4に設けた感光体ドラム 1 4— 1〜1 4一 4は、例えば，外径 3 O mmのアルミ素管に，電荷発生層及び電荷輸送層からなる層厚約 2 5〃mの感光層を塗布して形成されている。画像形成の際には、帯電器 1 6— 1〜1 6— 4によって、ドラム表面を均一に帯電する。

帯電器 1 6— 1〜1 6— 4としては、導電性ブラシを使用し、感光体ドラム 1 ₄— 1〜1 ₄一 ₄の表面に接触させ、例えば，周波数 8 0 0 H z、 P— P電圧 1

1 0 0 V、オフセヅト電圧— 6 5 0 Vの帯電バイアスを印加し、感光体ドラム表面を約—6 5 0 Vに帯電する。帯電のプロセスとしては、これ以外に，コロナ帯電器ゃソリヅドロ一ラ帯電器などを用いることができる。

感光体ドラム 1 4— 1〜1 4— 4の帯電が済むと、次に配置された L E Dァレィ 1 8— 1〜1 8— 4を用いて，各色の画像に応じた露光を行い、ドラムの感光体表面に静電的な潜像を形成する。なお， L E Dアレイ 1 8— 1〜1 8— 4の代わりに，レ一ザスキヤ二ング露光装置を用いることもできる。

感光体ドラム 1 4— 1〜 1 4— 4の感光体上に対する静電潜像の形成が済むと、現像器 2 2— 1〜2 2— 4により各色のトナーを用いて現像を行い、感光体上の静電潜像を可視化した画像とする。この実施形態にあっては、現像方法として，マイナス帯電された非磁性一成分トナ一を使用した非磁性一成分接触現像を用いている。もちろん現像方法としては非磁性一成分接触現像に限定されない。またトナーの帯電極性はマイナスに限定されない。

次に、画像形成ュニット 1 2— 1〜 1 2— 4によって，感光体ドラム 1 4一 1 〜 1 4— 4上に各色のトナー画像が形成された後に、中間転写ベルト 2 4に対する 1次転写を行う。画像形成ュニヅト 1 2— 1〜1 2— 4で形成されたイエロ一、マゼン夕、シアン及びブラヅクの各モノクロ画像は，中間転写ベルト 2 4上に順番に転写され、各色の画像を重ね合わせることにより，カラ一画像を形成する。各色のトナー画像の重ね合わせのタイミングは、 L E Dアレイ 1 8— 1〜 1 8 —4の書き出しタイミングを調整することにより，各色のトナ一画像の正確な位置合わせを行う。感光体ドラム 1 4一 1 ~ 1 4— 4から中間転写ペルト 2 4への転写は、中間転写口一ラ 3 8— 1〜3 8— 4に + 5 0 0 V〜十 1 0 0 0 Vの範囲で定めた所定の 1次転写電圧を、印加することによって静電的に転写する。

ここで、中間転写ベルト 2 4は、カーボンで抵抗調整された厚さ 1 5 0〃mのポリカーボネート樹脂部材であり、その抵抗値は、後述するように、ペルト厚さ方向における体積抵抗率と、ベルト表面の表面抵抗率とが、一次転写を効率良く行うため、所定の範囲で規定される。

又、中間転写ローラ 3 8—；！〜 3 8— 4と，感光体ドラム 1 4— 1〜1 4— 4 のペルト接触点となる転写ニップとの離間距離で決まる中間転写ベルト 2 4の抵抗値によって、中間転写ローラ 3 8— :！〜 3 8— 4に対する印加電圧を調整する。この中間転写ベルト 2 4の材料は、ポリカーボネ一ト樹脂に限定されることはなく、ポリイミド系、ナイロン系、フッ素系などの樹脂材料を使用することができる o

次に、 2次転写の詳細を説明する。中間転写ベルト 2 4上に形成されたカラー画像は、用紙転写ローラ 4 5を使用して、 2次転写により一括して、記録媒体である例えば用紙 5 0上に転写される。 2次転写ローラとして機能する用紙転写口 —ラ 4 5は、中心軸とローラ表面間が 1 E + 5〜 1 E + 8 Ω程度の抵抗値に調整されたスポンジ.ローラを使用し、中間転写ペルト 2 4を挟んでバックアップ口一ラ 3 2に 0 . 5〜3 k g程度の圧力で押し当てるように配置してある。

このスポンジローラ 4 5の硬度は、ァスカー Cで 4 0〜6 0度としている。 2 次転写は、中間転写ベルト 2 4上の画像位置に対しタイミングを合わせてピックアップローラ 5 2により送り出されて搬送される用紙 5 0上に、用紙転写ローラ 4 5に、定電流電源 4 6によって規定のバイアス電圧を印加することで、静電的に中間転写ベルト 2 4上のカラー画像を転写する。

用紙 5 0上に転写されたカラ一画像は、ヒートローラ 5 6とバヅクァヅプロ一ラ 5 8で構成される定着器 5 4に通され、現像剤を熱的に用紙 5 0上に定着して固定画像を得た後、ス夕ッ力 6 0に排出される。

このようなカラ一プリン夕 1 0における一連のカラ一印刷プロセスにおける印刷速度、即ち中間転写ベルト 2 4の速度で決まる用紙の搬送速度は、例えば 9 1 mm/ sとしている。もちろん用紙の搬送速度はこれに限定されず、その半分の 4 5 mmZ sにおいても同様な結果を得ており、印刷速度はこれに限定されず、更にこれ以上の速度であっても同様である。

1次転写に使用する各色の転写電圧は、同じような転写効率が得られる同じ電圧特性とすることが望ましい。図 1及び図 2の実施形態にあっては、各色の中間転写ローラ 3 8— 1〜3 8— 4は感光体ドラム 1 4一 1〜； L 4一 4の転写ニヅプに対し、下流側の同じ位置に配置したので、各色の転写効率の電圧特性はほぼ同じ傾向を示す。本質的には各色の転写二ップの部分における実行電圧のばらつきが転写効率の電圧マージン内であり、各色の電圧マ一ジンが重なっていればよい。次に、図 1のカラ一プリン夕 1 0における中間転写ペルト 2 4における 1次転写部と 2次転写部の電気的な分離構造を説明する。まず、抵抗体としての中間転写ベルト 2 4は、駆動ローラ 2 6とバックアップローラ 3 2により張られた構造であり、駆動ローラ 2 6及びバックアップローラ 3 2は電気的にフローティング状態となっている。

このため、中間転写ローラ 3 8—：！〜 3 8— 4に，電源 4 0より 1次転写電圧を印加した際に流れる電流が，駆動ローラ 2 6及びバックアップローラ 3 2から漏れ出すことを防ぎ、漏れ電流を低減して無駄な電流消費を防いでいる。

また，中間転写ベルト 2 4には，中間転写ローラ 3 8— 1〜3 8 _ 4と 2次転写のための用紙転写ローラ 4 5が接触しており、用紙転写ローラ 4 5により 2次転写電圧を加えるタイミングが， 1次転写電圧を加えるタイミングに重複する場合がある。

そこで、 2次転写電圧が印加される用紙転写ローラ 4 5と 1次転写電圧が印加される最上流側に位置する中間転写ローラ 3 8— 1との間に電気的に接地接続されたアースローラ 4 4を配置し、且つ駆動ローラ 2 6とバックアップローラ 3 2 の間にあるテンションローラ 3 5を電気的に接地接続している。

これによつて、中間転写ベルト 2 4の中間転写ローラ 3 8— 1〜3 8 _ 4の 1 次転写電圧が加わるベルト領域と，用紙転写ローラ 4 5によって 2次転写電圧が加わるベルト領域を電気的に分離し、 1次転写電圧と 2次転写電圧の電気的な影響を抑えている。

次に，図 1のカラ一プリン夕 1 0における 1次転写及び中間転写体について詳細に説明する。図 3は、 1次転写の説明図、図 4は、その等価回路図である。図 3において、 1次転写口一ラとして機能する中間転写ローラ 3 8— 1〜3 8 —4は、ステンレス製で、例えば外径 8 mmの回転可能な金属ローラを使用している。図 3は、図 1の最上流側に位置する画像形成ュニヅト 1 2— 1に設けている感光体ドラム 1 4一 1と、これに対応して設けた中間転写ローラ 3 8— 1を取り出して、中間転写ペルト 2 4に対する配置関係を表している。

尚、説明の都合上、感光体ドラム 1 4一 1の上流側に、中間転写ローラ 3 8— 1を配置した図を示すが、図 1のように、感光体ドラム 1 4ー 1の下流側に、中間転写ローラ 3 8— 1を配置した場合も同様である。図 3では、感光体ドラム 1 4一 1の中心から鉛直下方に延ばした中心線 Cに対し、中間転写口一ラ 3 8— 1における同じく中心から鉛直下方に延ばした中心線との距離 L 1を、例えば、 L 1 = 1 O mmとし、感光体ドラム 1 4— 1と中間転写ベルト 2 4の接触する部分、即ち転写二ップに対し、ペルト進行方向に対する上流側に中間転写ローラ 3 8— 1を配置している。

また、中間転写ローラ 3 8— 1の鉛直方向の位置は、感光体ドラム 1 4一 1の中心線の最下部から引かれる接線に対し、中間転写ローラ 3 8— 1の中心線の最上部が上に位置するように、配置することもできる。このような中間転写ローラ 3 8— 1の配置により、感光体ドラム 1 4一 1に対し、中間転写ベルト 2 4が卷値角を持って接触でき、転写二ヅプの幅を l mm程度とれるようにしている。この感光体ドラム 1 4— 1に対する中間転写ローラ 3 8— 1の位置関係は、図 1の残りの感光体ドラム 1 4一 2〜1 4一 4と中間転写ローラ 3 8— 2〜3 8— 4についても同様である。

又、図 3には、感光体ドラム 1 4ー 1と中間転写ベルト 2 4を介して反対側にずらして配置した中間転写ローラ 3 8— 1に， 1次転写電圧 4 0を印加した際の転写ニップに対する電流の流れ方を表している。例えば，中間転写ローラ 3 8— 1を例にとると、ここに規定の直流電圧、例えば、 8 0 0 Vを印加すると、この印加電圧による電流が、中間転写ベルト 2 4の表面方向の抵抗に依存して矢印 6 2のように、対応する感光体ドラム 1 4一 1のペルト接触点である転写二ヅプの位置まで流れる。

即ち、転写ローラ 3 8— 1から転写二ップの位置に向けて、中間転写ベルト 2 4の横方向に電流が流れる。一部は、その後に厚さ方向即ち体積抵抗がきく方向に流れるが、殆どは、中間転写ベルト 2 4の表面の抵抗に依存して、横方向に流れる。

同時に、中間転写ローラ 3 8— 1から他の感光体ドラム 1 4— 2に電流が流れるが、電流は中間転写ローラ 3 8— 1のベルト接触点と感光体ドラム 1 4一 1 , 1 4一 2の転写ニヅプまでの距離に依存し、近いほど流れる電流が多くなる。このように、この 1次転写にあっては、中間転写ローラに電圧を加えて感光体ドラムの転写二ップに流れる電流は、主にベルト表面方向の電流であることから、転写電圧は、ベルト表面方向の表面抵抗に依存することが分かる。

即ち、等価回路で示すと、図 4に示すように、一次転写電流は、電源 4 0から転写ローラ 3 8— 1を介し、中間転写ベルト 2 4の横方向の抵抗 Rを通過し、感光ドラム 1 4一 1の転写二ヅプに流れる。

この面方向の抵抗を利用した転写方法では、図 3に示すように、転写ポイント (転写二ヅプ）の近傍から転写手段 3 8— 1を介して転写電圧を加えると、図 3 の矢印のように電流 6 2が流れるため、体積抵抗率が影響する部分は、厚さ方向に流れる部分であるため、表面部を流れる部分よりも、転写電流に対する影響少ない。何故なら、転写ベルト 2 4の厚さは， 1 0 0〜 1 5 0〃mであるのに対して，転写ポイントから転写手段 3 8— 1までの距離は 2〜2 0 mm離れているため，圧倒的に表面抵抗率に依存して転写電流が決まる。

従来の体積抵抗を利用した転写方式では、薄い転写ペルト.2 4の厚み方向に電圧を印加するため、高い転写電圧を印加すると、転写ペルト 2 4が薄いため、高電界により劣化しやすい。これに対し、本発明に使用する面方向の抵抗を利用する転写方式では、転写ニップ位置（転写ボイント）と転写手段 3 8― 1との距離をとれるため、転写電圧印加点と転写ニップ位置間の抵抗値 Rは、転写電圧が変ィ匕しても、安定である。このため、高い転写電圧を印加しても、抵抗値が変化しないため、転写ベルトの電気的特性（抵抗値）が劣化しにくい。このため、高速印刷しても、転写ペルトの劣化を低減し、安定な転写が可能となる。

又、感光ドラムからずれた位置に、転写ローラを配置できるため、転写ローラとして、前述の金属ローラを使用できる。金属ローラは、スポンジ導電ローラに比し、耐久性が優れ、コストも安価であり、スポンジのかす等の発生もないため、安価に耐久性の優れた高速プリン夕を提供できる。

次に、面方向の抵抗を利用した転写方式における中間転写体（ベルト） 2 4の表面抵抗率と体積抵抗率について、説明する。従来の体積抵抗（厚み方向の抵抗）を利用した中間転写方式を用いたカラ一画像形成装置では、中間転写体（ベルト形状、ドラム形状）の電気抵抗を体積抵抗率（Q ' cm) ≤表面抵抗率（Ω /口）のように設定していた。例えば、特開平 1 0— 2 2 8 1 8 8号公報、特開 2 0 0 0 - 1 4 7 9 2 0号公報等に記載されている。上記の体積抵抗率と表面抵抗率の関係は、転写時のチリ（トナーが散って画像を劣化させる）を抑制することを主な目的としている。即ち、中間転写体の表面抵抗率を高く設定することによって、転写二ップ前後での不要な電界の広がりを抑えることによって、トナーが電気的に散ることを抑制する。

1次転写（トナーを感光体から中間転写体に転写）、 2次転写（中間転写体から記録媒体に転写）によらず、転写電圧の印加を中間転写体の膜厚方向ではなく、面方向に印加する転写方法（中間転写体の面方向の抵抗を利用する方法）において、前述のように、転写効率は中間転写体の表面抵抗に大きく依存する。即ち、十分な転写効率を得るため、所定の転写電流を流すためには、中間転写体の表面抵抗が高いほど、より高い転写電圧を必要とする。

一方、転写時のチリは、中間転写体の抵抗（表面抵抗、体積抵抗）が高いほど少なくなり、転写電圧が高いほど増大する。

従って、中間転写体の面方向の抵抗を利用する方法では、従来の厚み方向の抵抗を利用した転写方式で提案されている体積抵抗より表面抵抗の高い中間転写体を用いた場合、チリの抑制のため要件と転写効率の向上のための要件は、トレードオフの関係にあり、両立し難い。

このため、本発明者等は、中間転写体の面方向の抵抗を用いる転写方法において、中間転写体の体積抵抗率と表面抵抗率を種々検討した結果、面方向の抵抗を利用する転写方法では、次の関係が、チリの抑制と転写効率の向上のため、有効であることを見出した。

体積抵抗率（Ω 'αη) > 表面抵抗率（Ω /口）

即ち、図 3で説明したように、表面抵抗率が低いほうが、転写電圧は低くてすむことになる。このため、低い転写電圧による転写を可能とし、転写効率を向上でき、転写電圧が低いため、チリの発生を抑制する。これとともに、高く設定された体積抵抗率によって、ベルトの電荷保持能力を確保し、トナーのベルトへの電気的吸着力（鏡像力）を高め、チリを低減する。

換言すれば、表面抵抗率の低いほうが、転写ベルトの表面を流れる電流が多くなり、転写しやすくなる。即ち、転写効率が向上し、転写電圧は低くてすむことになる。図 1のタンデム型装置では、表面抵抗率を低くして、ドラム間距離を短くする場合には、例えば、転写ローラ 38— 1の電流が、感光ドラム 16— 1の他に、隣の感光ドラム 16— 2 (こも流れ、転写に影響を与えることになる。しかし、図 1及び図 2に示すように、転写ローラ 38— 1〜38_4の一次転写電圧を共通電圧にしているため、電流が流れても、転写動作に悪影響がない。

一方、転写後のトナーは転写ベルト 24に静電的に付着させて搬送する必要があり，転写ベルト 24に電荷が多く蓄積されているほうが安定に搬送できる。このため、体積抵抗率は大きい方が、転写二ップを通過したベルトでの電荷の減衰が少なく、チリを抑制できる。

この体積抵抗率の範囲については、体積抵抗率が大きすぎると、電荷が蓄積し過ぎて、次の転写の時に転写電圧が上がってしまう。特に、図 1で示した夕ンデム型の中間転写型装置では、感光体ドラム間が狭く（例えば、 50mm以下であり），各色での転写電圧を低くするには、電荷の早い減衰が望まれる。

転写ベルトの減衰は、体積抵抗率と誘電率で表される緩和時間で決まるため，体積抵抗率には上限がある。また、体積抵抗率が低すぎると、電荷のリークが発生して転写できなくなってしまう。従って、体積抵抗率には、ある好ましい範囲がある。

以上を考慮して、実験した結果，体積抵抗率は、印加電圧 500V, 印加時間 10秒の測定条件で、 1Χ ΐ 0 ^Λ 9Ω · οπι〜： Lx l 0 ^ 12Q ' cmの範囲で良好な結果を得た。この時，表面抵抗率は体積抵抗率より小さい方が転写効率がよく、より低い電圧で転写できた.

二次転写の場合も、同様に、面方向の抵抗を利用した転写方式を使用でき、同様の条件を適用できる。但し、 2次転写は基本的に体積抵抗率は影響しないため，上記の体積抵抗率の数値範囲であれば、何ら問題ない。何故なら、二次転写ニップ部で、媒体 50にトナーが転写されてしまうため、その後のトナーの挙動は媒体に依存し、転写ベルトには関係しない。

このように、中間転写体の体積抵抗率が高いほど、転写でのチリが少なく，表面抵抗率が小さいほど、転写効率がよくなる。つまり，低電圧で、転写可能となる ο

即ち、体積抵抗率が大きいと、転写ニップでの電界が立ち上がりにくく，転写前でのチリが少なくなる。これとと同時に，転写ニップ通過後の帯電の減衰が緩慢になるため、トナーを転写ベルトに保持する力が強くなる。また，表面抵抗率が低いほうが図 3で説明したように，転写ベルトの表面を流れる電流が多くなり、転写しやすくなる。

従って、体積抵抗率が大きく、表面抵抗率が小さい転写ベルトが有効である。又、体積抵抗率が低すぎると、リークが発生し、高すぎると、表面抵抗率のほか体積抵抗率も転写効率に効き，転写効率を落とす。このため、体積抵抗率は、 1 0 ^Λ 9〜1 0 " 1 2 Ω · ( の範囲が好ましい。

更に、現実に、転写ペルトの体積抵抗率と表面抵抗率は独立に自由に変えて作成するのは、困難であり，自ずと制限がある。このため，少なくとも、表面抵抗率は、体積抵抗率より小さくすることで効果が得られる。実際には，表面抵抗率の作成可能な範囲は，体積抵抗率を一定とすると， 0 . 5〜1桁程度の差であり、本発明の場合には、表面抵抗率は、 1 0 " 8〜 1 0 ^Λ 1 1 Ω /口の範囲が好ましい。尚、表面抵抗率は、単位面積あたりの抵抗率であり、幅が広くなれば抵抗は上がる。但し，リニアな関係ではない。

図 2に戻り、現像器 2 2— 1〜2 2— 4を説明する。現像器 2 2— 1〜2 2— 4は、各々トナ一力一トリヅジ 2 0—；！〜 2 0— 4から投入された一成分現像剤 (トナー）を攪拌し、感光ドラム 1 6 — 1〜1 6 — 4に搬送する。即ち、各現像器 2 2— 1〜2 2—4は、現像剤を感光ドラム 1 6— 1〜1 6— 4に搬送する現像ローラ 7 1と、内部の現像剤を攪拌し、且つ現像剤を現像ローラ 7 1に供給するリセットロ一ラ 7 3と、現像口一ラ 7 1上の現像剤層の厚みを規制するブレード 7 2で構成される。

この現像器 2 2— 1〜 2 2— 4には、現像バイァス電源 7 0から現像バイァス電圧が供給される。この実施の形態では、現像バイアス電源 7 0から、ブレードバイアス電圧、現像バイアス電圧、リセットバイアス電圧が供給される。後述するように、各色のトナーの帯電量を個別に制御するように、現像バイアス電源 7 0は、各現像器 2 2— 1〜2 2—4に、個別のバイアス電圧 Υ , Μ, C , Κを供給する。

[第 1のカラ一画像形成方法] 図 5は、本発明の第 1の実施の形態の各色のトナー帯電量の特性図、図 6は、図 5の帯電量による 2次転写動作の説明図、図 7は、図 6の 2次転写の効果の説明図である。

まず、転写は、基本的にトナー層の電位 V tと逆極性の電位が加われば、理論的な転写効率は、 1 0 0 %となる。転写効率の向上のためには、転写電圧を上げればよいが、放電による影響が出るため、上限は制限される。 2次転写において、転写電圧の上限以下で使用する場合には、中間ベルト 2 4に 2次色（2層）のトナ一層の内、ペルトに直接接しているトナーは、転写されずらくなる。例えば、転写効率 5 0 %とすると， 2色重ねの上部にあるトナーは 1 0 0 %転写しているが，ペルトに直接乗っているトナーは 0 %、即ち転写しない。

そこで、本発明では、ベルトに直接乗っているトナーが、 2次転写時に転写されやすくする工夫を施す。 1次転写については、基本的に単色のトナーの転写であり、転写効率のマ一ジンは広い。このため、トナーの帯電量は、一 5〜― 3 5 C/gとひろくとれる。本発明は、この点を利用して、二次転写の効率を上げるものである。

図 5に示すように、中間転写ベルト 2 4の上流側の色ほどトナー帯電量を大きく（高く）、下流側の色ほどトナー帯電量を小さく（低く）する。図 1、図 2の実施の形態では、上流側のイエロ一（Y) ほど、帯電量を大きく、下流側のシァン（C) ほど、帯電量を小さくする。

そして、図 6に示すように、中間転写ベルト 2 4での 2次色（2層）のトナ一層の内、ベルト 2 4に直接付着しているトナー層（Y) の電位を高く、重ね合わせで付着している上のトナー層（M) の電位を低くするように、重ね合わせを行う。即ち、帯電量の大きい順に、中間転写ベルト 2 4に各色のトナーを重ね合わせる。

例えば、図 6に示すように、ベルト 2 4に直接付着しているトナー層（Y) 電位と、重ね合わせた上のトナー層（M) 電位を 3 ： 1にした場合に、上層のトナ —層（M) は、従来と同様に、媒体に 1 0 0 %転写する。ベルトに直接付着しているトナー層（Y) は、従来の 1 . 5倍の電荷量を持っため、 2次転写量は、従来の 1 . 5倍となる。例えば、中間転写ベルト 2 4の付着量 Wを同一とし、従来の転写効率 7 5 %の 2次転写電圧を印加した条件では、ベルトに付着しているトナ一層（Y) が、 1 . 5倍転写するため、転写効率は、（5 0 + 2 5 * 1 . 5 = ) 8 7 . 5 %に向上する。

このように、ベルト 2 4に直接付着しているトナー層（Y) の電位を高く、重ね合わせで付着している上のトナー層（M) の電位を低くするように、重ね合わせを行うことにより、従来と同一の 2次転写電圧で、転写効率を向上できる。図 7は、マゼンダ色トナー（M) とイエロ一色トナー（Y)との帯電量を変え、トナー層電位を変えた場合の重ね合わせにおける 2次転写効率の実験例の説明図である。実施例として，トナーの外添剤（シリカ粉末）を変えて、帯電量を調節した 2種類のトナー（Υ , M) を準備する。

ここでは， Y (イエロ一）を外添剤により帯電量を高くし、 M (マゼンダ）を外添剤により帯電量を低くした。このトナーの現像ローラ上のトナー層電位は、 Y (イエロ一）が一 4 8 Vであり， M (マゼンダ）は一 2 3 Vである。この時の一次転写後のトナー層電位は、 Y単色で— 7 I V， M単色では一 3 2 V , 重ねあわせ後のトナー層電位は一 9 8 Vであった。トナ一層電位が上がるのは，現像口ーラと O P Cドラムの速度比が 1 . 2 5であり，ドラム上のトナー層（トナー量）が、現像ローラ上より多いためである。

この 2種類のトナーで、 Yと Mの重ね合わせ順を変えた時の二次転写効率を実験した結果を図 7に示す。ベルト上に、トナー層電位の低い Mに、トナ一層電位の高い Yを重ねた場合（Y o n M) より、ペルト上に、トナー層電位の高い Yに、トナー層電位の低い Mを重ねた場合（M o n Y) の方が、はるかに転写効率が良い。特に、 2次転写電圧が低い（5 0 0 V〜 2 0 0 0 V) において、転写効率が向上することは、明らかである。このように、 2次色の 2次転写において、最初に、トナー層電位の高い Yをベルトに形成したときの方が、転写効率が良いことがわかる。

以上説明したように，帯電量の高いトナー順に、中間転写体に転写することにより、 2次転写効率を向上できる。更に、 2次色の再現度も向上し、高品位な力ラ一画像を形成できる。

次に、前述の各色のトナー層電位を変える方法を、図 8の現像器の構成図、図 9のトナー比電荷特性図により説明する。図 8に示すように、一成分現像器 22 一 1〜22— 4は、感光体ドラムに接触する現像ローラ Ί 1と、トナー層形成プレ —ド 72と、リセットローラ 73とから成る。トナー層形成プレード 72には、ブレードバイアス電圧 Vb 1が供給され、リセットローラ 73には、リセヅトバィァス電圧 Vrが供給され、ブレード 72、リセットローラ 73には、各色独立に電圧が制御できる。又、現像ローラ 71には、現像バイアス電圧 Vbが印加される。

トナー層電位を変えるためには、トナーの電荷量かトナーの付着量を変えることが必要となるが、トナーの電荷量（比電荷）を変える方が有効である。トナーの電荷量を変える方法として、本発明では、現像器の電気的現像条件を変更している。図 7は、ブレードバイアス電位 Vb 1, リセットバイアス電位 Vrを変ィ匕した場合のトナ一比電荷 (- C/g) の測定結果である。

ブレードバイアス電位 Vb 1を変化した場合（図の点線）も，リセットバイァス電位 Vrを変化した場合（図の実線）でも、トナーの比電荷は変化する。従つて、ブレードバイアス電位 Vb 1とリセットバイアス電位 Vrのいずれかを又は両方を、各色（少なくとも、 Y, M, Cの 3色）で変え、各色のトナー比電荷（― zC/g) を変える。この場合に、 Y, M， Cの順で、トナー比電荷が小さくなるように、トナー比電荷を変える。このように、現像器の電気的制御により、トナ一比電荷を変更することは、現像剤の成分を変更することなく、比電荷を変更できる。

図 10は、本発明の実施例の 2次転写効率の特性図である。図 10は、図 1、図 2の構成の力ラープリン夕において、 2次転写ローラ 45に供給する 2次転写電圧 Vを変化した時の 2次色（Y + M) の転写効率（媒体に転写した付着量ノ中間転写ベルトの付着量）の特性図である。この実施例の実験条件を以下に示す。

トナー：負帯電トナー (平均粒子径 7.6 zm)

現像ローラ 71の抵抗： 1(Γ6Ω·(ηη

リセヅトローラ 73の抵抗： 1(Γ5 Ω -cm

トナー層形成ブレード 72 ：厚さ 0.1廳

現像バイァス電位 Vb： - 300 V トナー層形成プレ一ドバイァス電位 Vb 1

Yellow Vbly: - 500V

Magenta Vblm: -450V

Cyan Vblc: —430V

Black Vblb: -400V

リセットバイァス電位 V r： - 500V

帯電ブラシ電圧

オフセット Vdoffset: -650V

AC Peak to Peak Vp-p: 1100V

中間転写ペルト 24: 体積抵抗 2Ε+9Ω . cm、厚さ 150 /m

一次転写ローラ 38—；！〜 38— 4の抵抗： 5E+5Q'cm

二次転写ローラ 45の抵抗： 5Ε+6Ω·οηι

一次転写電圧：

Yellow Vty: -800V

Magenta Vtm: -950V

Cyan Vtc: -1050V

Black Vtb: -1200V

図 10に示すように、本発明のトナー比電荷を変え、比電荷を大きい順に重ね合わせる実験例（図の実線）では、比電荷が各色で同一の場合（図の点線）に比し、大幅に転写効率が向上していることが判る。特に、低い 2次転写電圧（50 0 V〜2000 V) でその傾向は顕著であり、低転写電圧で高転写効率を実現できる。

図 10の例では、各色でリセヅトバイァスを共通にし、ブレードバイァズを変えているが、図 9で説明したように、リセットバイアスを各色変化させても、トナー帯電量を変えることができる。

[第 2のカラ一画像形成方法]

次に、本発明の他の実施の形態として、中間転写ベルト 24での各色のトナー付着量を均一とする方法を説明する。図 11は、本発明の他の実施の形態の各感光ドラムのトナー付着量の説明図、図 12は、本発明の基となる付着量減少の原因を説明するモデル図、図 1 3は、マゼンダ色トナー転写時の特性図、図 1 4は、図 1 2の現象による中間ペルトでの各色のトナー付着量の説明図である。

中間転写体を使用するカラ一画像形成方式では、一次転写部で各色トナーが順次転写されるとき、各 1次転写部で、すでに転写ベルト 2 4上に形成されたトナ —の内、その転写部でトナーの重ね合わせのない部分は、その転写部のドラムを通過するのみである。

図 1 2に示すように、この時、転写ペルト 2 4上に形成されたトナー Yは、無帯電トナー又は逆帯電トナーも含んでいる。このため、マゼンダ（M) のトナーの転写時に、マゼンダの転写電圧により、中間転写ペルト 2 4からマゼンダの感光ドラム 1 4— 2に、中間転写ペルト 2 4のイェロートナーが転写（逆転写という）する現象が生じる。このため、イェローのトナーの中間転写ベルト 2 4での付着量が、減少する。

例えば、 YM C Kの順に一次転写が行われるとすると、 Yトナーは、 M C Kの転写時に、少しずつ逆転写により、付着量が減少していくことになる。従って、図 1 4に示すように、同一の現像条件では YM C Kの順に、二次転写前の転写べルト 2 4上のトナー付着量は多くなる。図 1 3は、 M (マゼンダ）トナーの転写時における、 Mトナーの転写効率と Yトナーの逆転写量を表したものである。転写電圧を高くするに従い、 Mトナーの転写効率は高くなるが、一方では Yトナーの逆転写量も増大していく。

このため、二次転写後の付着量に、そのまま差が出て、カラ一印刷品質に影響を及ぼしていた。すなわち、 Y (イェロー）は薄く、以下 M C Kの順に濃度が濃くなるという問題が発生していた。

本発明のこの実施の形態では、上記課題を解決し、二次転写部での各色トナー付着量が一定になるように、あらかじめドラム上へのトナー付着量を制御する。つまり、図 1 1 (こ示すように、上流から下流に向かい、 YM C Kの順にトナ一付着量を少なくして、 2次転写部における各色の付着量を一定にする。

このためには、現像器の電気的現像条件を変える方法が有効である。即ち、図 8に示したように、一成分現像器 2 2— 1〜2 2— 4は、感光体ドラムに接触する現像ローラ 7 1と、トナー層形成ブレード 7 2と、リセヅトロ一ラ 7 3とから成る。トナー層形成プレード 7 2には、プレードバイアス電圧 V b 1が供給され、リセットロ一ラ 7 3には、リセヅトバイアス電圧 V rが供給され、プレード 7 2、リセットロ一ラ 7 3には、各色独立に電圧が制御できる。又、現像ローラ 7 1には、現像バイアス電圧 V bが印加され、各色に独立に電圧制御できる。

図 1 5は、 1成分現像器における現像バイアス電圧と、感光ドラムに付着するトナー付着量（ gZm " 2 )の関係図である。現像バイァス電圧を大きくすると、付着量も増大し、現像バイアス電圧を小さくすると、付着量は減少する。

このことから、各色の現像バイアス電圧を、それそれの色に独立に可変するようにして、 YM C Kの順にドラム上のトナー付着量を少なくする。即ち、図 2で示す構成において、 YM C Kの順で現像バイァス電圧が小さくなる現像バイァス電圧を、現像バイアス電源 7 0から各色の現像器 2 2—：！〜 2 2— 4に供給する。このドラム上のトナー付着量を変化する方法は、現像バイァス電圧を変える方法以外にも、トナー層形成ブレード 7 2へのブレードバイアス電圧を変える方法、トナー層形成プレード 7 2の現像ローラへの圧力を変える方法、リセヅトロ一ラ 7 3へのリセットバイアス電圧を変える方法がある。

図 1 6は、 1成分現像器におけるブレードバイアス電圧と、感光ドラムに付着するトナー付着量（g/m " 2 ) の関係図である。ブレードバイアス電圧を大きくすると、付着量も増大し、プレードバイアス電圧を小さくすると、付着量は減少する。

図 1 7は、 1成分現像器におけるプレード突き出し量によるブレード圧力と、感光ドラムに付着するトナー付着量 ( g/πΤ 2 ) の関係図である。プレード突き出し量を大きくして、圧力を小さくすると、現像ローラ上のトナー層厚は、増加し、付着量も増大し、ブレード突き出し量を小さくして、圧力を大きくすると、付着量は減少する。

図 1 8は、 1成分現像器におけるリセットバイアス電圧と、感光ドラムに付着するトナー付着量 ( g/m ^ 2 ) の関係図である。リセットバイアス電圧を大きくすると、付着量も増大し、リセットバイアス電圧を小さくすると、付着量は減少する。

以上のパラメ一夕（バイアス電圧、プレード圧力）は単独で適用しても良く、又、複数のパラメ一夕を組み合わせても同様な結果が得られる。このようにして

、 2次転写前の各色トナー付着量を均一にすることで、高品位のカラー画像が得られる。

前述の図 1、図 2のカラ一プリン夕を使用し、実験した時の実験条件 (標準設定 ) を以下に示す。

トナー：負帯電トナー (平均粒子径 7.6〃m)

現像ローラ 71の抵抗： 1(Γ6Ω 'cm

リセット口一ラ 73の抵抗： l(T5Q'cm

トナー層形成ブレード 72 ：厚さ 0.1蘭

突き出し量 0. lmm

現像バイァス電圧 Vb ： - 300 V

リセットバイアス電圧 Vr: Vb— 100V

帯電ブラシ電圧

オフセヅト電圧 Vdoffset: - 650 V

AC Peak to Peak Vp-p: 1100V

転写ペルト 24 ：体積抵抗 2Ε+9Ω · cm、厚さ 150〃m

一次転写ローラ 38—：！〜 38— 4の抵抗： 5E+5 Q'cin

二次転写ローラ 45の抵抗： 5Ε+6 Ω·οιη

一次転写電圧： 1100 V

そして、図 15の現像バイアス電圧とドラム上のトナー付着量の関係に従い、イェローを大きく、ブラックを小さくする下記の現像バイァス電圧を各色印加した。この結果、 2次転写前の転写ベルト 24上のトナ一付着量は 6.8g/nf2と各色均一になった。

Yellow Vby: -350V

Magenta Vbm: -330V

Cyan Vbc: -300V

Black Vbk: -275V

図 5の第 1の実施の形態における帯電量の制御において、ブレードバイァス電圧、リセットバイアス電圧を各色で変えることにより、帯電量と付着量の両方を制御できる。又、ブレードバイアス電圧、リセットバイアス電圧の少なくとも一方と、現像バイアス電圧を各色で変えることにより、帯電量と付着量の両方を制御できる。このような方法は、現像器の電気的現像条件を変更するのみで済むため、実現が容易である。

[他の実施の形態〕

図 1 9は、本発明の画像形成装置が適用されたカラ一プリン夕の他の実施形態である。図 1 9において、図 1及び図 2で示したものと同一のものは、同一の記号で示してある。

先ず、図 1のカラ一プリン夕 1 0にあっては、中間転写ベルト 2 4を、駆動口 —ラ 2 6、バックアップローラ 3 2及びテンションローラ 3 5の 3点で張るように配置し、ベルトスペースを小型化しているが、この例では、一対のテンションローラ 2 8、 3 0を設けて、ペルトテンションの変動を防止している。

また、画像形成ュニヅト 1 2— 1〜1 2— 4の感光体ドラム 1 4一；！〜 1 4ー 4に対応して，中間転写ベルト 2 4を挟んで反対側にずらして設置される 1次転写のための中間転写ローラ 3 8—1〜3 8— 4の配置を、図 1と変えている。即ち、中間転写ローラ 3 8—；！〜 3 8— 4は、感光体ドラム 1 4— 1 ~ 1 4— 4の転写二ヅプに設置している。

この例においても、前述のトナーの帯電量、付着量の各色毎の制御方法を適用できる。又、中間転写ローラの位置は、図 1のように、転写二ヅプの下流だけではなく、上流であってもよく、更に、下流側と上流側に分けて配置する組み合わせであってもよい。

図 2 0は、本発明の更に他の実施の形態の画像形成装置の構成図であり、本発明による帯電量、付着量制御方法を、従来の 4パス型のカラ一電子写真機構に適用した例を示すものである。

図 2 0に示すように、 4パス型は、単一の感光体ドラム 1 0 0とイエロ一（Y)、マゼン夕（Μ) 、シアン（C ) 及びブラック（Κ ) の 4色の画像を形成するための現像ュニヅト 1 0 6を有する。感光体ドラム 1 0 0は、クリ一ニングプレ一ド 1 0 1に続いて設けられた帯電器 1 0 2により、表面を均一に帯電した後に露光ュニヅト 1 0 4のレーザスキャンにより静電潜像が形成される。次に、現像ュニット 1 0 6のイエロ一トナーにより現像して画像を形成し、感光体ドラム 1 0 0 と接触した中間転写ペルト 1 0 8上に、転写ローラ 1 1 0による転写電圧の印加で、静電的にトナー画像を転写する。続いてマゼン夕、シアン及びブラックの順に同じ処理を繰り返して、転写ベルト 1 0 8上に色を重ね、最終的に転写ローラ 1 1 1によって 4色の現像剤を用紙上に一括転写し、定着器 1 3 0で定着する。このように 4パス型では、感光体ドラム 1 0 0、クリ一ニングブレード 1 0 1、帯電器 1 0 2、露光ュニット 1 0 4及び転写ローラ 1 1 0が 1セットあればよいので、コスト的に優位である。一方、 1枚のカラ一画像を形成するためには、中間転写ペルト 1 0 8を 4回転させる必要があり、カラ一印刷のスピードはモノク口印刷の 1 4と遅くなる。

この例にも、前述の図 2の現像バイアス電源 7 0による各色の帯電量、付着量の制御機構を適用できる。

上述の実施の形態は，画像形成装置を、ページプリン夕で説明したが、複写機、ファクシミリ等にも適用できる。又、中間転写体は、ベルト状のものに限られず、ドラム状のものも使用でき、更に、単層のものに限られず、機能分担のため、多層のものを利用できる。

以上、本発明を実施例により説明したが、本発明の技術的趣旨の範囲内において、本発明は種々の変形が可能であり、これらを本発明の技術的範囲から排除するものではない。産業上の利用可能性

中間転写型カラー画像形成装置において、中間転写体に転写されるトナー層電位が、前記複数色の転写順に低くなるように前記各色のトナー像を形成し、中間転写体での 2次色（2層）のトナー層の内、転写体に直接付着しているトナー層の電位を高重ね合わせで付着している上のトナー層の電位を低くするように、重ね合わせを行う。このため、中間転写体に直接付着しているトナー層の電位が高いため、この直接付着しているトナー層が 2次転写し易くなり、従来と同一の 2次転写電圧で、 2次転写効率を向上できる。中間転写体に直接付着しているトナ一層が 2次転写し易くなるため、 2次色の再現性が向上し、高品位のカラー画像を形成できる。

Claims

請求の範囲

1 . 媒体上に複数色のトナー像を形成するカラ一画像形成方法において、各々異なる色のトナーを収容する複数の現像器により少なくとも 1つの像担持体に前記複数色のトナー像を形成するステップと、

中間転写体に、前記複数色のトナ一像を各色毎に順次一次転写するステツプと、前記中間転写体の複数色のトナ一像を前記媒体に二次転写するステップからなり、

前記トナー像形成ステップは、

前記中間転写体に転写されるトナ一層電位が、前記複数色の転写順に低くなるように前記各色のトナ一像を形成するステップからなることを

特徴とするカラ一画像形成方法。

2 . 前記トナー像形成ステヅプは、

前記各色のトナー像の帯電量が、前記複数色の転写順に低くなるように前記各色のトナー像を形成するステップからなることを

特徴とする請求の範囲 1のカラ一画像形成方法。

3 . 前記トナー像形成ステップは、

前記各色の現像器の電気的現像条件を変えて、前記各色のトナー像の帯電量が、前記複数色の転写順に低くなるように前記各色のトナー像を形成するステップからなることを

特徴とする請求の範囲 2のカラ一画像形成方法。

4 . 前記トナー像形成ステップは、

前記現像器の現像ローラのトナ一層厚を規制するブレードに供給するプレードバイアス電圧を変えて、前記各色のトナー像の帯電量が、前記複数色の転写順に低くなるように前記各色のトナ一像を形成するステップからなることを

特徴とする請求の範囲 3のカラ一画像形成方法。

5 . 前記トナー像形成ステップは、

前記現像器の現像ローラにトナ一を供給するリセット口一ラに供給するリセットバイアス電圧を変えて、前記各色のトナー像の帯電量が、前記複数色の転写順に低くなるように前記各色のトナー像を形成するステップからなることを特徴とする請求の範囲 3のカラ一画像形成方法。 .

6 . 前記トナー像形成ステップは、

前記中間転写体に転写されるトナー付着量が、前記複数色の転写順に小さくなるように前記各色のトナ一像を形成するステップからなることを

特徴とする請求の範囲 1のカラ一画像形成方法。

7 . 前記トナー像形成ステップは、

前記各色の現像器の電気的現像条件を変えて、前記各色のトナー像の付着量が、前記複数色の転写順に小さくように前記各色のトナー像を形成するステツプからなることを

特徴とする請求の範囲 6のカラ一画像形成方法。

8 . 前記トナー像形成ステップは、

前記現像器の現像ローラのトナー層厚を規制するブレードに供給するブレードバイアス電圧を変えて、前記各色のトナー像の付着量が、前記複数色の転写順に小さくなるように前記各色のトナ一像を形成するステップからなることを特徴とする請求の範囲 7のカラ一画像形成方法。

9 . 前記トナー像形成ステヅプは、

前記現像器の現像ローラにトナ一を供給するリセットローラに供給するリセットバイアス電圧を変えて、前記各色のトナー像の付着量が、前記複数色の転写順に小さくなるように前記各色のトナー像を形成するステップからなることを特徴とする請求の範囲 7のカラ一画像形成方法。

1 0 . 前記トナー像形成ステヅプは、

前記現像器の現像ローラに供給する現像バイアス電圧を変えて、前記各色のトナ一像の付着量が、前記複数色の転写順に小さくなるように前記各色のトナ一像を形成するステップからなることを

特徴とする請求の範囲 7のカラ一画像形成方法。

1 1 . 前記トナー像形成ステヅプは、

複数色の各々に対応した複数の像担持体に、対応する色のトナーを収容する複数の現像器により前記複数色の各色のトナー像を形成するステヅプからなることを

特徴とする請求の範囲 1のカラ一画像形成方法。

1 2 . 媒体上に複数色のトナー像を形成するカラー画像形成装置において、各々異なる色のトナーを収容する複数の現像器により前記複数色のトナー像を少なくとも 1つの像担持体に形成する画像形成ュニヅトと、

中間転写体と、

前記中間転写体に、前記複数色のトナー像を各色毎に順次一次転写する 1次転写手段と、

前記中間転写体の複数色のトナー像を前記媒体に二次転写する 2次転写手段とを有し、

前記画像形成ュニットは、

前記中間転写体に転写されるトナ一層電位が、前記複数色の転写順に低くなるように前記各色のトナ一像を形成することを

特徴とするカラ一画像形成装置。

1 3 . 前記画像形成ュニヅトは、

前記各色のトナ一像の帯電量が、前記複数色の転写順に低くなるように前記各色のトナー像を形成することを

特徴とする請求の範囲 1 2のカラ一画像形成装置。

1 4 . 前記画像形成ュニヅトは、

前記各色の現像器の電気的現像条件を変えて、前記各色のトナー像の帯電量が、前記複数色の転写順に低くなるように前記各色のトナ一像を形成することを特徴とする請求の範囲 1 3のカラ一画像形成装置。

1 5 . 前記画像形成ュニットは、

前記現像器の現像ローラのトナー層厚を規制するブレードに供給するブレードバイアス電圧を変えて、前記各色のトナー像の帯電量が、前記複数色の転写順に低くなるように前記各色のトナ一像を形成することを

特徴とする請求の範囲 1 4のカラー画像形成装置。

1 6 . 前記画像形成ュニットは、

前記現像器の現像ローラにトナ一を供給するリセヅトロ一ラに供給するリセヅトバイアス電圧を変えて、前記各色のトナー像の帯電量が、前記複数色の転写順に低くなるように前記各色のトナ一像を形成することを

特徴とする請求の範囲 1 4のカラー画像形成装置。

1 7 . 前記画像形成ュニットは、

前記中間転写体に転写されるトナー付着量が、前記複数色の転写順に小さくなるように前記各色のトナ一像を形成することを

特徴とする請求の範囲 1 2のカラー画像形成装置。

1 8 . 前記画像形成ュニットは、

前記各色の現像器の電気的現像条件を変えて、前記各色のトナー像の付着量が、前記複数色の転写順に小さくように前記各色のトナー像を形成することを特徴とする請求の範囲 1 7のカラー画像形成装置。

1 9 . 前記画像形成ュニットは、

前記現像器の現像ローラのトナ一層厚を規制するプレードに供給するブレードバイアス電圧を変えて、前記各色のトナー像の付着量が、前記複数色の転写順に小さくなるように前記各色のトナ一像を形成することを

特徴とする請求の範囲 1 8のカラ一画像形成装置。

2 0 . 前記画像形成ュニットは、

前記現像器の現像ローラにトナ一を供給するリセットローラに供給するリセットバイアス電圧を変えて、前記各色のトナー像の付着量が、前記複数色の転写順に小さくなるように前記各色のトナ一像を形成することを

特徴とする請求の範囲 1 8のカラ一画像形成装置。

2 1 . 前記画像形成ュニヅトは、

前記現像器の現像ローラに供給する現像バイアス電圧を変えて、前記各色のトナ一像の付着量が、前記複数色の転写順に小さくなるように前記各色のトナー像を形成することを

特徴とする請求の範囲 1 8のカラー画像形成装置。

2 2 . 前記画像形成ュニットは、各々色の異なる前記トナー像を複数の像担持体に形成するュニットで構成され、

前記一次転写手段は、前記中間転写体に転写電圧を印加し、前記複数の像担持体の前記トナー像を前記中間転写体に転写する複数の一次転写器で構成されるとを

特徴とする請求の範囲 1 2のカラ一画像形成装置。