JPH07146597A

JPH07146597A - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JPH07146597A
Application number: JP5293511A
Authority: JP
Inventors: Shinji Hayakawa; 慎司早川; Shinichi Ito; 眞一伊東
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1993-11-24
Filing date: 1993-11-24
Publication date: 1995-06-06

Abstract

(57)【要約】【目的】各色のトナー像をトナー層が重なるように中間
転写媒体に転写しても転写率が低くなることがないカラ
ー画像形成装置を提供する。【構成】画像形成担持体と、該画像形成担持体にトナー
像を形成する複数の現像装置２１と、前記画像形成担持
体と対向して配設され、各現像装置２１によって形成さ
れた各色のトナー像が転写される中間転写媒体１１と、
該中間転写媒体１１と対向して配設され、中間転写媒体
１１に転写されたトナー像を一括して記録支持体２８に
転写する転写装置３０とを有する。そして、最後の色の
トナー像を除くトナー像を中間転写媒体１１に転写した
後のトナー層の表面電位の絶対値を５６０〔Ｖ〕以下と
し、トナー層のトナー１５が有する電荷を少なくする。
実効転写電界が弱くならないので、各色のトナー像をト
ナー層が重なるように中間転写媒体１１に転写しても転
写率が低くなることがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、画像形成担持体に形成
された各色のトナー像を中間転写媒体に順次転写し、中
間転写媒体においてカラーのトナー像を形成した後、該
カラーのトナー像を記録支持体に一括して転写するカラ
ー画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真記録方式を用いてカラー
画像を形成するカラープリンタや複写機などのカラー画
像形成装置においては、同一の中間転写媒体に各色のト
ナー像を順次転写することによってカラーのトナー像を
形成するようにしている。そして、例えば、画像形成担
持体に形成された１色目、２色目、３色目及び４色目の
トナー像を中間転写媒体に順次転写（１次転写）し、中
間転写媒体においてカラーのトナー像を形成した後、該
カラーのトナー像を記録支持体に一括して転写（２次転
写）するものが提供されている。

【０００３】この場合、色ずれを発生させないようにす
るための対応が容易であり、制御も容易である。ところ
が、単色の画像形成装置においては、画像形成担持体に
形成されたトナー像を記録支持体に１回転写するだけで
よいのに対し、中間転写媒体を使用したカラー画像形成
装置においては、最初に、画像形成担持体に形成された
各色のトナー像を中間転写媒体に転写する必要があるだ
けでなく、中間転写媒体に形成されたカラーのトナー像
を記録支持体に転写する必要がある。したがって、画像
品位が低下してしまう。

【０００４】すなわち、画像形成担持体に形成された、
例えば、１色目、２色目、３色目及び４色目のトナー像
を中間転写媒体に転写して１層目、２層目、３層目及び
４層目のトナー層を重ねて形成した場合、上に重ねられ
るトナー層ほど転写率ηが低くなり、画像品位が低下し
てしまう。なお、この場合、１層目、２層目、３層目及
び４層目の各トナー層は中間転写媒体に転写された各色
のトナー像によって形成され、中間転写媒体に最も近い
トナー層から順に１層目、２層目、３層目、４層目のト
ナー層という。

【０００５】したがって、必ずしも１色目、２色目、３
色目及び４色目のトナー像が１層目、２層目、３層目及
び４層目のトナー層に１対１に対応することはなく、１
色目のトナー像が転写されない場合には、２色目のトナ
ー像によって１層目のトナー層が形成され、同様に１色
目及び２色目のトナー像が転写されない場合には、３色
目のトナー像によって１層目のトナー層が形成される。

【０００６】図２は多重転写時の転写率を示す図であ
る。図の横軸に１次転写電圧Ｖ_TR1を、縦軸に転写率η
を採ってある。図において、○印は１層目のトナー層を
形成するトナー像の転写率ηを、△印は２層目のトナー
層を形成するトナー像の転写率ηを、□印は３層目のト
ナー層を形成するトナー像の転写率ηを示す。１層目、
２層目、３層目とトナー層を記録支持体に重ねていく
と、転写率ηが低くなることが分かる。

【０００７】これは、中間転写媒体に印加される１次転
写電圧Ｖ_TR1によって形成される実効転写電界が、既に
転写されたトナー像の各トナーが有する電荷によって弱
められるからと考えられる。そこで、３層目のトナー層
のトナーの帯電量を１層目及び２層目のトナー層のトナ
ーの帯電量より多くしたカラー画像形成装置が提供され
ている（特公平１─３２９８１号公報参照）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
カラー画像形成装置においては、各色のトナー像のう
ち、最後の色のトナー像を除くトナー像を中間転写媒体
に転写した後のトナー層の表面電位がある値を超える
と、最後の色のトナー像のトナーの帯電量を多くしても
転写率ηが著しく低くなってしまう。

【０００９】本発明は、前記従来のカラー画像形成装置
の問題点を解決して、各色のトナー像をトナー層が重な
るように中間転写媒体に転写しても転写率が低くなるこ
とがないカラー画像形成装置を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明のカ
ラー画像形成装置は、画像形成担持体と、該画像形成担
持体と対向して配設され、画像形成担持体にトナー像を
形成する複数の現像装置と、前記画像形成担持体と対向
して配設され、各現像装置によって形成された各色のト
ナー像が転写される中間転写媒体と、該中間転写媒体と
対向して配設され、中間転写媒体に転写されたトナー像
を一括して記録支持体に転写する転写装置とを有する。

【００１１】そして、最後の色のトナー像を除くトナー
像を中間転写媒体に転写した後のトナー層の表面電位の
絶対値を５６０〔Ｖ〕以下とする。本発明の他のカラー
画像形成装置は、画像形成担持体と、該画像形成担持体
と対向して配設され、画像形成担持体にトナー像を形成
する複数の現像装置と、前記画像形成担持体と対向して
配設され、各現像装置によって形成された各色のトナー
像が転写される中間転写媒体と、該中間転写媒体と対向
して配設され、中間転写媒体に転写されたトナー像を一
括して記録支持体に転写する転写装置とを有する。

【００１２】そして、最後の色のトナー像を除くトナー
像を中間転写媒体に転写した後のトナーの帯電量の絶対
値を１１．０〔μｃ／ｇ〕以下とする。本発明の更に他
のカラー画像形成装置は、画像形成担持体と、該画像形
成担持体と対向して配設され、画像形成担持体にトナー
像を形成する複数の現像装置と、前記画像形成担持体と
対向して配設され、各現像装置によって形成された各色
のトナー像が転写される中間転写媒体と、該中間転写媒
体と対向して配設され、中間転写媒体に転写されたトナ
ー像を一括して記録支持体に転写する転写装置とを有す
る。

【００１３】そして、最後の色のトナー像を除くトナー
像を中間転写媒体に転写した後のトナー層の厚さを８０
〔μｍ〕以下とする。本発明の更に他のカラー画像形成
装置は、画像形成担持体と、該画像形成担持体と対向し
て配設され、画像形成担持体にトナー像を形成する複数
の現像装置と、前記画像形成担持体と対向して配設さ
れ、各現像装置によって形成された各色のトナー像が転
写される中間転写媒体と、該中間転写媒体と対向して配
設され、中間転写媒体に転写されたトナー像を一括して
記録支持体に転写する転写装置とを有する。

【００１４】そして、各色のトナー像を中間転写媒体に
転写した時のトナー層のトナー充填（じゅうてん）率を
９〔％〕以上とする。

【００１５】

【作用】本発明によれば、カラー画像形成装置は、画像
形成担持体と、該画像形成担持体と対向して配設され、
画像形成担持体にトナー像を形成する複数の現像装置
と、前記画像形成担持体と対向して配設され、各現像装
置によって形成された各色のトナー像が転写される中間
転写媒体と、該中間転写媒体と対向して配設され、中間
転写媒体に転写されたトナー像を一括して記録支持体に
転写する転写装置とを有する。

【００１６】各現像装置によって画像形成担持体に形成
された各色のトナー像は、順次中間転写媒体に転写さ
れ、カラーのトナー像になる。続いて、カラーのトナー
像は一括して記録支持体に転写される。そして、最後の
色のトナー像を除くトナー像を中間転写媒体に転写した
後のトナー層の表面電位の絶対値を５６０〔Ｖ〕以下と
し、トナー層のトナーが有する電荷を少なくする。

【００１７】本発明の他のカラー画像形成装置は、画像
形成担持体と、該画像形成担持体と対向して配設され、
画像形成担持体にトナー像を形成する複数の現像装置
と、前記画像形成担持体と対向して配設され、各現像装
置によって形成された各色のトナー像が転写される中間
転写媒体と、該中間転写媒体と対向して配設され、中間
転写媒体に転写されたトナー像を一括して記録支持体に
転写する転写装置とを有する。

【００１８】各現像装置によって画像形成担持体に形成
された各色のトナー像は、順次中間転写媒体に転写さ
れ、カラーのトナー像になる。続いて、カラーのトナー
像は一括して記録支持体に転写される。そして、最後の
色のトナー像を除くトナー像を中間転写媒体に転写した
後のトナーの帯電量の絶対値を１１．０〔μｃ／ｇ〕以
下とし、トナー層のトナーが有する電荷を少なくする。

【００１９】本発明の更に他のカラー画像形成装置は、
画像形成担持体と、該画像形成担持体と対向して配設さ
れ、画像形成担持体にトナー像を形成する複数の現像装
置と、前記画像形成担持体と対向して配設され、各現像
装置によって形成された各色のトナー像が転写される中
間転写媒体と、該中間転写媒体と対向して配設され、中
間転写媒体に転写されたトナー像を一括して記録支持体
に転写する転写装置とを有する。

【００２０】各現像装置によって画像形成担持体に形成
された各色のトナー像は、順次中間転写媒体に転写さ
れ、カラーのトナー像になる。続いて、カラーのトナー
像は一括して記録支持体に転写される。そして、最後の
色のトナー像を除くトナー像を中間転写媒体に転写した
後のトナー層の厚さを８０〔μｍ〕以下とし、トナー層
のトナーが有する電荷を少なくする。

【００２１】本発明の更に他のカラー画像形成装置は、
画像形成担持体と、該画像形成担持体と対向して配設さ
れ、画像形成担持体にトナー像を形成する複数の現像装
置と、前記画像形成担持体と対向して配設され、各現像
装置によって形成された各色のトナー像が転写される中
間転写媒体と、該中間転写媒体と対向して配設され、中
間転写媒体に転写されたトナー像を一括して記録支持体
に転写する転写装置とを有する。

【００２２】各現像装置によって画像形成担持体に形成
された各色のトナー像は、順次中間転写媒体に転写さ
れ、カラーのトナー像になる。続いて、カラーのトナー
像は一括して記録支持体に転写される。そして、各色の
トナー像を中間転写媒体に転写した時のトナー層のトナ
ー充填率を９〔％〕以上とする。この場合、トナー層の
厚さを小さくし、表面電位の絶対値を小さくすることに
よってトナー層のトナーが有する電荷を少なくすること
ができる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の実施例における
カラー画像形成装置の概略図である。図において、１１
は矢印Ａ方向に回転させられる１次転写手段としての中
間転写媒体であり、帯電されることがないようにカーボ
ンが分散されたものが使用される。該中間転写媒体１１
は抵抗値が１０¹¹〔Ω・ｃｍ〕より大きい場合に転写後
の放電量が多くなり、トナー１５が飛散してトナー像の
乱れが大きくなり、一方、抵抗値が１０⁴〔Ω・ｃｍ〕
以下である場合に中間転写媒体１１と接触している他の
部材に電荷が逃げやすく、転写電位が低下して転写率η
が低くなってしまう。

【００２４】したがって、中間転写媒体１１の抵抗値は
１０⁵〜１０¹⁰〔Ω・ｃｍ〕とするのが好ましく、１０
⁷〜１０⁹〔Ω・ｃｍ〕とすると一層好ましい。本実施
例において、前記中間転写媒体１１はアルミニウム製の
ドラムにカーボンを分散させたシリコーンゴムをモール
ドし、該シリコーンゴムの表面を離型性が高いＰＦＡ、
ＦＥＰ等のフッ素樹脂によって被覆したものを使用し
た。

【００２５】前記中間転写媒体１１に接触するように、
画像形成担持体としての感光体ドラム１６が配設され、
矢印Ｂ方向に回転させられる。該感光体ドラム１６の周
辺にはいずれも感光体ドラム１６と対向させて、帯電装
置１７、露光装置１８及び現像ユニット２０Ｙ，２０
Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋが感光体ドラム１６の円周方向の上
流側から下流側にかけて順に配設される。

【００２６】前記感光体ドラム１６は図示しない導電性
の支持体の上に光導電層を形成したものであり、セレン
感光体、有機系感光体、酸化亜鉛感光体、アモルファス
シリコン感光体等のいずれも使用することができる。ま
た、本実施例において、前記帯電装置１７は接触型の帯
電ローラから成り、該帯電ローラは、例えば、金属製の
軸に導電性の高いゴムを積層して形成される。前記帯電
装置１７としては、帯電ローラのほかに導電性の帯電ブ
レード、非接触型のコロナ放電器等を使用することもで
きる。

【００２７】そして、前記露光装置１８は画像信号を光
に変換し、該光を感光体ドラム１６の表面に照射して画
像信号に対応する静電潜像を形成する。該露光装置１８
としては、レーザ、ＬＥＤアレイ等の光源と作像光学系
を組み合わせたものを使用することができる。本実施例
においては、光源としてＬＥＤアレイを使用し、作像光
学系としてセルフォックレンズ（商品名）を使用した。

【００２８】さらに、前記各現像ユニット２０Ｙ，２０
Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、感光体ドラム１６にそれぞれ接
触させ、又は近接させて配設された現像装置２１、及び
該現像装置２１を感光体ドラム１６に接触させ、又は近
接させる位置に配設したり、感光体ドラム１６から離し
たりする図示しない接離装置を有し、各現像装置２１の
トナー収容槽内には、それぞれイエロー、マゼンタ、シ
アン及びブラックのトナー１５が収容される。

【００２９】各現像装置２１はそれぞれトナー担持体２
３を有し、該トナー担持体２３にトナー１５を付着させ
て搬送し、感光体ドラム１６に形成された静電潜像の画
像部にトナー１５を付着させて静電潜像を現像する。前
記現像装置２１としては、二成分磁気ブラシ現像器、一
成分磁気ブラシ現像器、一成分非磁性現像器等を使用す
ることができる。

【００３０】ところで、前記各現像ユニット２０Ｙ，２
０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋによって、イエロー、マゼンタ、
シアン及びブラックのトナー像が感光体ドラム１６に形
成され、各色のトナー像はトナー層が重なるように中間
転写媒体１１に転写され、カラーのトナー像が形成され
る。そして、前記中間転写媒体１１のカラーのトナー像
を更に記録支持体２８に転写するため、中間転写媒体１
１と対向させて２次転写手段としての転写装置３０が配
設される。該転写装置３０は、静電気力によってカラー
のトナー像を記録支持体２８に一括して転写するもので
あり、本実施例においては導電性のローラを使用した。
該導電性のローラのほかに導電性の転写ブレード、非接
触型のコロナ放電器等を使用することもできる。また、
転写装置３０には中間転写媒体１１に転写装置３０を接
離させるための図示しない可動手段が配設される。

【００３１】前記導電性のローラは、金属製の支持体に
ゴムやスポンジなどの弾性の性質を有する抵抗材を積層
することによって形成される。また、必要に応じて抵抗
材の表面を保護材などによって被覆することもできる。
なお、転写時において導電性のローラの支持体には、ト
ナー１５の帯電極性と逆の極性の電圧が印加される。前
記記録支持体２８は中間転写媒体１１と転写装置３０の
間に挿入され、記録支持体２８にカラーのトナー像が転
写される。そして、前記記録支持体２８の搬送方向にお
ける転写装置３０の下流側には加熱加圧手段３２が配設
される。該加熱加圧手段３２は互いに対向して配設され
た加熱ローラ３３及び加圧ローラ３４から成り、記録支
持体２８を挟持して搬送する。

【００３２】前記加熱ローラ３３は金属製の中空部材に
加熱手段としてのハロゲンランプを内蔵して形成され、
記録支持体２８の表側、すなわち、カラーのトナー像が
転写された側に配設される。また、ガラス、セラミック
等の基材の表面にＮｉ−Ｐなどの発熱抵抗層を形成し、
更にその上にＴａ₂Ｏ₅やフッ素樹脂などの保護層を形
成したものも使用することができる。

【００３３】前記加圧ローラ３４は該加圧ローラ３４を
加熱ローラ３３側に付勢する加圧手段を有し、記録支持
体２８の裏側に配設される。前記加圧ローラ３４は金属
パイプにゴムを積層して形成され、ゴムとしてシリコー
ンゴムを使用することができる。本実施例においては、
加熱ローラ３３として、金属製の中空部材に加熱手段を
内蔵したものを、また、加圧ローラ３４として、金属パ
イプにシリコーンゴムを積層したものを使用した。

【００３４】なお、前記記録支持体２８の搬送方向にお
ける転写装置３０の上流側には、一対の給紙ローラ３
６，３７が配設され、該給紙ローラ３６，３７によって
前記記録支持体２８が中間転写媒体１１と転写装置３０
の間に給紙される。次に、前記構成のカラー画像形成装
置の動作について説明する。図示しない駆動手段によっ
て前記中間転写媒体１１が矢印Ａ方向に、感光体ドラム
１６が矢印Ｂ方向に一定で、しかも、等しい周速度で回
転させられる。そして、画像形成のスタート信号の入力
のタイミングによって、前記帯電装置１７は感光体ドラ
ム１６を一様にかつ均一に帯電させる。

【００３５】次に、露光装置１８は画像信号に対応した
光を感光体ドラム１６に照射し、静電潜像を形成する。
この場合、画像部に光が照射され、画像部の電荷が光に
よって消失させられるとともに、非画像部は電荷がその
まま残る。そして、前記感光体ドラム１６と接触させ
て、又は近接させて配設された現像装置２１が静電潜像
を現像してトナー像にする。この場合、反転現像が行わ
れ、現像装置２１のトナー担持体２３にバイアス電圧が
印加され、トナー担持体２３に付着したトナー１５は静
電気力によって感光体ドラム１６に付着させられる。

【００３６】続いて、感光体ドラム１６に付着させられ
たトナー１５は、中間転写媒体１１に印加された１次転
写電圧Ｖ_TR1により発生させられた静電気力によって、
中間転写媒体１１に付着させられる。この場合、前記中
間転写媒体１１には、トナー１５の帯電極性と逆の極性
の１次転写電圧Ｖ_TR1が図示しない電圧印加手段によっ
て印加される。

【００３７】そして、中間転写媒体１１の記録の先頭位
置が感光体ドラム１６と接触すると、感光体ドラム１６
のイエローのトナー１５が中間転写媒体１１に付着させ
られ、イエローのトナー像が中間転写媒体１１に転写さ
れる。一方、感光体ドラム１６においては、イエローの
トナー像の最後の部分が現像されると、次の色の現像が
開始され、中間転写媒体１１のイエローのトナー像の先
頭位置と一致するように、感光体ドラム１６にマゼンタ
のトナー像が形成される。そして、中間転写媒体１１の
記録の先頭位置が感光体ドラム１６と接触すると、感光
体ドラム１６のマゼンタのトナー１５が中間転写媒体１
１のイエローのトナー像の上に付着させられ、マゼンタ
のトナー像が中間転写媒体１１に転写される。

【００３８】同様に、シアンのトナー１５がマゼンタの
トナー像の上に、ブラックのトナー１５がシアンのトナ
ー像の上に順次付着させられ、シアン及びブラックのト
ナー像が形成される。このように、各色のトナー像が順
次中間転写媒体１１に転写されてカラーのトナー像にな
る。そして、カラーのトナー像の先頭部分が転写装置３
０に近づくと、可動手段が転写装置３０を中間転写媒体
１１に圧接させる。この時、記録支持体２８は給紙ロー
ラ３６，３７によって給紙され、中間転写媒体１１と転
写装置３０の間に挿入される。

【００３９】該転写装置３０には、中間転写媒体１１に
形成されたカラーのトナー像のトナー１５の帯電極性と
逆の極性の２次転写電圧Ｖ_TR2が図示しない電圧印加手
段によって印加される。したがって、前記中間転写媒体
１１に形成されたカラーのトナー像は、一括して記録支
持体２８に転写される。このようにして、記録支持体２
８に転写されたカラーのトナー像は記録支持体２８と共
に加熱加圧手段３２に搬送され、該加熱加圧手段３２に
よって加熱され加圧される。すなわち、記録支持体２８
が加熱ローラ３３と加圧ローラ３４の間に挿入される
と、加熱ローラ３３の熱がトナー像の各トナー１５に伝
達され、トナー１５を加熱して溶融させる。そして、加
熱加圧手段３２を通過したトナー１５は自然に冷却させ
られて固体状態に戻り、記録支持体２８にカラーのトナ
ー像が定着される。

【００４０】なお、カラーのトナー像が定着された記録
支持体２８は、カラー画像形成装置の装置本体の外に配
設された図示しないスタッカに排出される。ところで、
前記感光体ドラム１６には、各色のトナー１５のトナー
像が形成されるが、最後の色のトナー像を除くトナー像
を中間転写媒体１１に転写した後のトナー層の表面電位
がある値を超えると、最後の色のトナー像のトナー１５
の帯電量を多くしても転写率ηが著しく低くなってしま
う。

【００４１】逆に、最後の色のトナー像を除くトナー像
を中間転写媒体１１に転写した後のトナー層の表面電位
が低い場合には、最後の色のトナー像のトナー１５の帯
電量が多くても少なくても転写率ηを高くすることがで
きる。図３は本発明の第１の実施例におけるトナー層の
表面電位と転写率の関係図である。図の横軸にトナー層
の表面電位を、縦軸に転写率ηを採ってある。

【００４２】この場合、トナー層は１色目、２色目及び
３色目のトナー像を中間転写媒体１１（図１）に転写し
た後のものとし、転写率ηは４色目のトナー像を中間転
写媒体１１に転写した時のものとする。また、この場
合、感光体ドラム１６のトナー像を中間転写媒体１１に
転写した後に感光体ドラム１６に残留したトナー１５の
量をＷ_PCとし、中間転写媒体１１に付着させられたトナ
ー１５の量をＷ_Dとすると、転写率ηは η＝｛Ｗ_D／（Ｗ_PC＋Ｗ_D）｝×１００〔％〕と表わされる。なお、本実施例においては、トナー１５
の量Ｗ_PC，Ｗ_Dは重量で表され、感光体ドラム１６及び
中間転写媒体１１からゴムブレードで剥（は）ぎ取った
ものを測定した。

【００４３】そして、使用したトナー１５はすべて負の
極性に帯電させられ、該トナー１５によって形成された
トナー像の表面電位も同様に負の極性になる。また、１
次転写電圧Ｖ_TR1を一定とし、１色目、２色目及び３色
目のトナー像が転写される転写率ηを９５〔％〕以上に
することができる電圧値が選択され、該電圧値は各色の
トナー像を中間転写媒体１１に転写する際に中間転写媒
体１１に印加される。

【００４４】ところで、画像品位を低下させないように
するためには、転写率ηを８０〔％〕より高くする必要
がある。したがって、最後の色のトナー像を除くトナー
像を中間転写媒体１１に転写した後のトナー層の表面電
位を−５６０〜０〔Ｖ〕の範囲に設定する必要がある。
さらに、転写率ηを９０〔％〕より高くするためには、
最後の色のトナー像を除くトナー像を中間転写媒体１１
に転写した後のトナー層の表面電位を−４８０〜０
〔Ｖ〕の範囲に設定すると好ましい。

【００４５】本実施例において、最後の色のトナー像を
除くトナー像を中間転写媒体１１に転写した後のトナー
層の表面電位を所定の範囲に設定するためには、該トナ
ー層の厚さを調整したり、トナー１５の帯電量を調整し
たりするとよい。さらに、トナー１５の帯電量は、図示
しないトナー収容槽に収容される帯電量制御材の量、図
示しない規制ブレードの押圧力、トナー担持体２３の押
圧力、該トナー担持体２３と感光体ドラム１６との接触
幅等を変化させることによって調整することができる。

【００４６】なお、本実施例においては、負の極性に帯
電させられたトナー１５が使用されるので、トナー層の
表面電位も負の極性になるが、正の極性に帯電させられ
たトナー１５を使用した場合には、トナー層の表面電位
も正の極性になる。したがって、転写率ηを８０〔％〕
より高くするためには、最後の色のトナー像を除くトナ
ー像を中間転写媒体１１に転写した後のトナー層の表面
電位の絶対値を５６０〔Ｖ〕以下に設定する必要があ
る。さらに、転写率ηを９０〔％〕より高くするために
は、最後の色のトナー像を除くトナー像を中間転写媒体
１１に転写した後のトナー層の表面電位の絶対値を４８
０〔Ｖ〕以下に設定すると好ましい。

【００４７】このように、一定の１次転写電圧Ｖ_TR1を
中間転写媒体１１に印加していても、最後の色のトナー
像を除くトナー像を中間転写媒体１１に転写した後のト
ナー層の表面電位の絶対値を所定の値以下に設定するこ
とによって、実効転写電界が弱くなるのを防止し、転写
率ηを高くすることができ、画像品位を向上させること
ができる。

【００４８】次に、本発明の第２の実施例について説明
する。図４は本発明の第２の実施例におけるトナーの帯
電量と転写率の関係図である。図の横軸にトナー１５
（図１）の帯電量を、縦軸に転写率ηを採ってある。こ
の場合、トナー層は１色目、２色目及び３色目のトナー
像を中間転写媒体１１に転写した後のものとし、転写率
ηは４色目のトナー像を中間転写媒体１１に転写した時
のものとする。

【００４９】また、この場合も、感光体ドラム１６のト
ナー像を中間転写媒体１１に転写した後に感光体ドラム
１６に残留したトナー１５の量をＷ_PCとし、中間転写媒
体１１に付着させられたトナー１５の量をＷ_Dとして転
写率ηを求めた。そして、使用したトナー１５はすべて
負の極性に帯電させられ、該トナー１５によって形成さ
れたトナー像の表面電位も同様に負の極性になる。ま
た、１次転写電圧Ｖ_TR1を一定とし、１色目、２色目及
び３色目のトナー像が転写される転写率ηを９５〔％〕
以上とすることができる電圧値が選択され、該電圧値は
各色のトナー像を中間転写媒体１１に転写する際に中間
転写媒体１１に印加される。

【００５０】本実施例においては、画像品位を低下させ
ないようにするために、最後の色のトナー像を中間転写
媒体１１に転写した後の転写率ηが９０〔％〕以上にな
るようにしている。この場合、最後の色のトナー像を除
くトナー像を中間転写媒体１１に転写した後のトナー１
５の帯電量を−１１．０〜０〔μｃ／ｇ〕の範囲に設定
すると好ましいことが分かる。

【００５１】さらに、転写率ηを９５〔％〕以上にする
ためには、最後の色のトナー像を除くトナー像を中間転
写媒体１１に転写した後のトナー１５の帯電量を−６．
０〜０〔μｃ／ｇ〕の範囲に設定すると好ましい。な
お、本実施例においては、負の極性に帯電させられたト
ナー１５が使用されるので、トナー層の表面電位も負の
極性になるが、正の極性に帯電させられたトナー１５を
使用した場合には、トナー層の表面電位も正の極性にな
る。したがって、転写率を９０〔％〕以上にするために
は、最後の色のトナー像を除くトナー像を中間転写媒体
１１に転写した後のトナー１５の帯電量の絶対値を１
１．０〔μｃ／ｇ〕以下に設定する必要がある。さら
に、転写率ηを９５〔％〕以上にするためには、最後の
色のトナー像を除くトナー像を中間転写媒体１１に転写
した後のトナー１５の帯電量の絶対値を６．０〔μｃ／
ｇ〕以下に設定すると好ましい。

【００５２】このように、一定の１次転写電圧Ｖ_TR1を
中間転写媒体１１に印加していても、最後の色のトナー
像を除くトナー像を中間転写媒体１１に転写した後のト
ナー１５の帯電量の絶対値を所定の値以下に設定するこ
とによって、実効転写電界が弱くなるのを防止し、転写
率ηを高くすることができ、画像品位を向上させること
ができる。

【００５３】なお、トナー１５の帯電量は、図示しない
トナー収容槽に収容される帯電量制御材の量、図示しな
い規制ブレードの押圧力、図示しない現像ローラの押圧
力、該現像ローラと感光体ドラム１６との接触幅等を変
化させることによって調整することができる。次に、本
発明の第３の実施例について説明する。

【００５４】図５は本発明の第３の実施例におけるトナ
ー層の厚さと転写率の関係図である。図の横軸にトナー
層の厚さを、縦軸に転写率ηを採ってある。この場合、
トナー層は１色目、２色目及び３色目のトナー像を中間
転写媒体１１（図１）に転写した後のものとし、転写率
ηは４色目のトナー像を中間転写媒体１１に転写した時
のものとする。

【００５５】また、この場合も、感光体ドラム１６のト
ナー像を中間転写媒体１１に転写した後に感光体ドラム
１６に残留したトナー１５の量をＷ_PCとし、中間転写媒
体１１に付着させられたトナー１５の量をＷ_Dとして転
写率ηを求めた。そして、使用したトナー１５はすべて
負の極性に帯電させられ、該トナー１５によって形成さ
れたトナー像の表面電位も同様に負の極性になる。ま
た、１次転写電圧Ｖ_TR1を一定とし、１色目、２色目及
び３色目のトナー像が転写される転写率ηを９５〔％〕
以上にすることができる電圧値が選択され、該電圧値は
各色のトナー像を中間転写媒体１１に転写する際に中間
転写媒体１１に印加される。

【００５６】本実施例においては、画像品位を低下させ
ないようにするために、最後の色のトナー像を中間転写
媒体１１に転写した後の転写率ηが９０〔％〕以上にな
るようにしている。この場合、最後の色のトナー像を除
くトナー像を中間転写媒体１１に転写した後のトナー層
の厚さを８０〔μｍ〕以下に設定すると好ましいことが
分かる。

【００５７】さらに、転写率ηを９７〔％〕以上にする
ためには、最後の色のトナー像を除くトナー像を中間転
写媒体１１に転写した後のトナー層の厚さを６０〔μ
ｍ〕以下に設定すると、トナー１５の使用量を低減する
ことができるだけでなく、転写後に感光体ドラム１６に
残留するトナー１５の量を少なくし、図示しないクリー
ナの容量を小さくすることができる。

【００５８】一方、トナー層の厚さを制限なく小さくす
ると、中間転写媒体１１へのトナー１５の付着量が少な
くなり、その分記録支持体２８における画像濃度が低下
してしまう。したがって、トナー層の厚さの最小値は、
最低限必要な画像濃度によって設定される。ところで、
前記中間転写媒体１１へのトナー１５の付着量が少なく
なる部分において、画像は単色になる。そこで、単色の
部分において画像濃度を十分に得ることができるように
トナー層の厚さの最小値を設定することができる。

【００５９】図６は本発明の第３の実施例におけるトナ
ー層の厚さと光学濃度の関係図である。図の横軸に単色
のトナー１５（図１）を使用したときのトナー層の厚さ
を、縦軸に光学濃度（Ｏ．Ｄ．）を採ってある。必要な
画像濃度を光学濃度で表したときに１．０であるとする
と、トナー層の厚さの最小値は２０〔μｍ〕になる。さ
らに、環境の変化や記録支持体２８の変化に伴って転写
率ηが低くなることを考慮すると、必要な画像濃度は光
学濃度で表したときに１．３になり、トナー層の厚さの
最小値は３０〔μｍ〕になる。

【００６０】このように、一定の１次転写電圧Ｖ_TR1を
中間転写媒体１１に印加していても、最後の色のトナー
像を除くトナー像を中間転写媒体１１に転写した後のト
ナー層の厚さを所定の値以下に設定することによって、
実効転写電界が弱くなるのを防止し、転写率ηを高くす
ることができ、画像品位を向上させることができる。次
に、本発明の第４の実施例について説明する。

【００６１】図７は本発明の第４の実施例におけるトナ
ー層の厚さとトナー層の表面電位の関係図、図８は本発
明の第４の実施例におけるトナーの付着量と光学濃度の
関係図、図９は本発明の第４の実施例におけるトナー層
のトナー充填率とトナーの付着量の関係図である。図７
の横軸にトナー層の厚さを、縦軸にトナー層の表面電位
を、図８の横軸にトナーの付着量を、縦軸に光学濃度
を、図９の横軸にトナー層のトナー充填率を、縦軸にト
ナーの付着量を採ってある。

【００６２】前記中間転写媒体１１（図１）の上に形成
されたトナー層の厚さが大きくなると、図７に示すよう
にトナー層の表面電位は２次曲線的に高くなる。したが
って、各色のトナー像を中間転写媒体１１に転写して複
数のトナー層を形成すると、上に重ねられるトナー層が
多くなるほど表面電位が高くなり、一定の１次転写電圧
Ｖ_TR1を中間転写媒体１１に印加した場合、実効転写電
界が弱められて上に重ねられるトナー層ほど転写率ηが
低くなってしまう。

【００６３】そこで、中間転写媒体１１の上に形成され
たトナー層の厚さを小さくすることが考えられるが、前
述したように中間転写媒体１１へのトナー１５の付着量
が少なくなり、その分記録支持体２８における画像濃度
が低下してしまう。したがって、必要な画像濃度を光学
濃度で表したときに１．０であるとすると、図８に示す
ように、約０．３９〔ｍｇ／ｃｍ²〕以上のトナー１５
の付着量が必要になる。

【００６４】一方、前記トナー充填率とトナー１５の付
着量は、図９に示すように、直線によって近似すること
ができる。したがって、必要なトナー１５の付着量をト
ナー充填率によって表すと、９〔％〕以上のトナー充填
率になる。なお、トナー充填率はトナー層を形成する空
間においてトナー１５の粒子が占める割合である。この
場合、トナー１５の粒子は互いに形状が異なり、不規則
な形状を有したり、ほぼ球形であったりする。したがっ
て、ある空間をトナー１５の粒子によって隙間（すき
ま）なく埋めることは極めて困難であり、トナー１５の
粒子が存在しない部分が必ず存在する。そこで、トナー
層を形成する空間におけるトナー１５の粒子の総体積の
割合をトナー充填率という。

【００６５】本実施例において、トナー充填率は、トナ
ー１５の粒子の径を変更することによって所定の範囲に
設定することができる。なお、本発明は前記実施例に限
定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変
形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から
排除するものではない。

【００６６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
ればカラー画像形成装置は、画像形成担持体と、該画像
形成担持体と対向して配設され、画像形成担持体にトナ
ー像を形成する複数の現像装置と、前記画像形成担持体
と対向して配設され、各現像装置によって形成された各
色のトナー像が転写される中間転写媒体と、該中間転写
媒体と対向して配設され、中間転写媒体に転写されたト
ナー像を一括して記録支持体に転写する転写装置とを有
する。

【００６７】そして、最後の色のトナー像を除くトナー
像を中間転写媒体に転写した後のトナー層の表面電位の
絶対値を５６０〔Ｖ〕以下とし、トナー層のトナーが有
する電荷を少なくする。したがって、実効転写電界が弱
くなることがないので、各色のトナー像をトナー層が重
なるように中間転写媒体に転写しても転写率が低くなる
ことがない。

【００６８】本発明の他のカラー画像形成装置は、画像
形成担持体と、該画像形成担持体と対向して配設され、
画像形成担持体にトナー像を形成する複数の現像装置
と、前記画像形成担持体と対向して配設され、各現像装
置によって形成された各色のトナー像が転写される中間
転写媒体と、該中間転写媒体と対向して配設され、中間
転写媒体に転写されたトナー像を一括して記録支持体に
転写する転写装置とを有する。

【００６９】そして、最後の色のトナー像を除くトナー
像を中間転写媒体に転写した後のトナーの帯電量の絶対
値を１１．０〔μｃ／ｇ〕以下とし、トナー層のトナー
が有する電荷を少なくする。したがって、実効転写電界
が弱くなることがないので、各色のトナー像をトナー層
が重なるように中間転写媒体に転写しても転写率が低く
なることがない。

【００７０】本発明の更に他のカラー画像形成装置は、
画像形成担持体と、該画像形成担持体と対向して配設さ
れ、画像形成担持体にトナー像を形成する複数の現像装
置と、前記画像形成担持体と対向して配設され、各現像
装置によって形成された各色のトナー像が転写される中
間転写媒体と、該中間転写媒体と対向して配設され、中
間転写媒体に転写されたトナー像を一括して記録支持体
に転写する転写装置とを有する。

【００７１】そして、最後の色のトナー像を除くトナー
像を中間転写媒体に転写した後のトナー層の厚さを８０
〔μｍ〕以下とし、トナー層のトナーが有する電荷を少
なくする。したがって、実効転写電界が弱くなることが
ないので、各色のトナー像をトナー層が重なるように中
間転写媒体に転写しても転写率が低くなることがない。

【００７２】本発明の更に他のカラー画像形成装置は、
画像形成担持体と、該画像形成担持体と対向して配設さ
れ、画像形成担持体にトナー像を形成する複数の現像装
置と、前記画像形成担持体と対向して配設され、各現像
装置によって形成された各色のトナー像が転写される中
間転写媒体と、該中間転写媒体と対向して配設され、中
間転写媒体に転写されたトナー像を一括して記録支持体
に転写する転写装置とを有する。

【００７３】そして、各色のトナー像を中間転写媒体に
転写した時のトナー層のトナー充填率を９〔％〕以上と
する。この場合、トナー層の厚さを小さくし、表面電位
の絶対値を小さくすることによってトナー層のトナーが
有する電荷を少なくすることができる。したがって、実
効転写電界が弱くなることがないので、各色のトナー像
をトナー層が重なるように中間転写媒体に転写しても転
写率が低くなることがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例におけるカラー画像形成装置の
概略図である。

【図２】多重転写時の転写率を示す図である。

【図３】本発明の第１の実施例におけるトナー層の表面
電位と転写率の関係図である。

【図４】本発明の第２の実施例におけるトナーの帯電量
と転写率の関係図である。

【図５】本発明の第３の実施例におけるトナー層の厚さ
と転写率の関係図である。

【図６】本発明の第３の実施例におけるトナー層の厚さ
と光学濃度の関係図である。

【図７】本発明の第４の実施例におけるトナー層の厚さ
とトナー層の表面電位の関係図である。

【図８】本発明の第４の実施例におけるトナーの付着量
と光学濃度の関係図である。

【図９】本発明の第４の実施例におけるトナー層のトナ
ー充填率とトナーの付着量の関係図である。

【符号の説明】

１１中間転写媒体１６感光体ドラム２１現像装置２８記録支持体３０転写装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）画像形成担持体と、（ｂ）該画像
形成担持体と対向して配設され、画像形成担持体にトナ
ー像を形成する複数の現像装置と、（ｃ）前記画像形成
担持体と対向して配設され、各現像装置によって形成さ
れた各色のトナー像が転写される中間転写媒体と、
（ｄ）該中間転写媒体と対向して配設され、中間転写媒
体に転写されたトナー像を一括して記録支持体に転写す
る転写装置とを有するとともに、（ｅ）最後の色のトナ
ー像を除くトナー像を中間転写媒体に転写した後のトナ
ー層の表面電位の絶対値を５６０〔Ｖ〕以下とすること
を特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】（ａ）画像形成担持体と、（ｂ）該画像
形成担持体と対向して配設され、画像形成担持体にトナ
ー像を形成する複数の現像装置と、（ｃ）前記画像形成
担持体と対向して配設され、各現像装置によって形成さ
れた各色のトナー像が転写される中間転写媒体と、
（ｄ）該中間転写媒体と対向して配設され、中間転写媒
体に転写されたトナー像を一括して記録支持体に転写す
る転写装置とを有するとともに、（ｅ）最後の色のトナ
ー像を除くトナー像を中間転写媒体に転写した後のトナ
ーの帯電量の絶対値を１１．０〔μｃ／ｇ〕以下とする
ことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項３】（ａ）画像形成担持体と、（ｂ）該画像
形成担持体と対向して配設され、画像形成担持体にトナ
ー像を形成する複数の現像装置と、（ｃ）前記画像形成
担持体と対向して配設され、各現像装置によって形成さ
れた各色のトナー像が転写される中間転写媒体と、
（ｄ）該中間転写媒体と対向して配設され、中間転写媒
体に転写されたトナー像を一括して記録支持体に転写す
る転写装置とを有するとともに、（ｅ）最後の色のトナ
ー像を除くトナー像を中間転写媒体に転写した後のトナ
ー層の厚さを８０〔μｍ〕以下とすることを特徴とする
カラー画像形成装置。
【請求項４】（ａ）画像形成担持体と、（ｂ）該画像
形成担持体と対向して配設され、画像形成担持体にトナ
ー像を形成する複数の現像装置と、（ｃ）前記画像形成
担持体と対向して配設され、各現像装置によって形成さ
れた各色のトナー像が転写される中間転写媒体と、
（ｄ）該中間転写媒体と対向して配設され、中間転写媒
体に転写されたトナー像を一括して記録支持体に転写す
る転写装置とを有するとともに、（ｅ）各色のトナー像
を中間転写媒体に転写した時のトナー層のトナー充填率
を９〔％〕以上とすることを特徴とするカラー画像形成
装置。