JPH0943931A

JPH0943931A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0943931A
Application number: JP7197273A
Authority: JP
Inventors: Takao Kumasaka; 隆夫熊坂; Tatsuo Ikawa; 辰夫伊川; Tomoshige Kurohane; 基滋黒羽根
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1995-08-02
Filing date: 1995-08-02
Publication date: 1997-02-14

Abstract

(57)【要約】【目的】多色印刷における混色を抑制し、さらに、画像
濃度の低下やトナー飛散が多くなる傾向を防止する。【構成】２色目画像の印刷密度を計測する手段と印刷頁
数を認識する手段と、第２現像手段の現像ロールの回転
数を変化させる回転数制御手段とを設け、所定の印刷密
度以下の印刷頁が所定の頁数を越える場合に、前記回転
数制御手段により現像ロールの回転数を標準回転数より
も１０乃至４０％増加させる。さらに、上記した第１の
方法に加えて、温湿度検出手段を設け、それに基づい
て、再帯電器の制御電圧又は現像バイアスを制御する。【効果】鮮明な高速多色印刷を小型な装置で実現可能な
画像形成装置を提供できる。また、環境条件が変化して
も、長期にわたって混色の増大や地カブリや画像濃度低
下がなく安定した多色印刷品質を確保できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真記録装置に係
り、特に、感光体上で多色像形成し、多色印刷を行うに
好適な画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子写真による画像形成装置につ
いて、感光体が２回転及び１回転する間に２色印刷を行
う２色記録装置を例に説明する。

【０００３】感光体が２回転する間に２色印刷を行う２
パス２色記録装置は、感光体の周囲に帯電手段，露光手
段、各色に対応する第１現像機及び第２現像機を配置
し、帯電，露光により電荷像を作成し、次いで、電荷の
消失した部分に現像部で感光体の極性と同極性のトナー
を付着させる反転現像（現像方式としては、電荷がある
高電位部を感光体の極性と逆極性のトナーを用い正規現
像にて現像するようにしても良い）を感光体が１回転毎
に行い、これらの作像工程を感光体が２回転する間に２
回繰返し、感光体上に２色のトナー像を形成し、それを
転写部にて用紙に写し、その後、定着器にてトナーを熱
融解させ用紙に固着させていた。

【０００４】又、感光体が１回転する間に２色印刷を行
う１パス２色画像形成装置は、上記した２回転２色印刷
方式とほぼ同様な構成において、例えば、トライレベル
２色現像方法を用いて２色印刷を行うことができる。ト
ライレベル２色現像方法は、感光体の周囲に帯電手段と
１色目及び２色目画像信号に対し一方をポジ弱露光、他
方をネガ強露光にて感光体を露光する露光手段を配置
し、これらを用いた帯電，露光工程により、３値の電荷
潜像を形成し、帯電極性の異なるトナーを用いた第１現
像機及び第２現像機にて、高電位部を感光体の極性と逆
極性のトナーを用いた正規現像にて現像すると共に低電
位部を感光体の極性と同極性のトナーを用いた反転現像
にて現像し、感光体上に２色のトナー像を形成し、転写
前帯電器にて正負のトナーの極性をどちらか一方の極性
になるようにし、それを転写器にて用紙に転写し、その
後、定着器にてトナーを熱融解させ用紙に固着させ、感
光体が１回転で２色印刷を行っていた。

【０００５】しかし、これらの方式を用いて高速印刷を
行う際に次の欠点が生じた。すなわち、２色目以後の作
像ユニットにおいて現像を接触現像にて行う場合、後段
の現像の過程で前段で形成したトナー画像が僅かしか掻
き取られない場合であっても、後段の画像に前段のトナ
ーが混じる混色が印刷頁を増やすにつれ顕著になり、鮮
明な多色印刷が困難になるケースが生じた。

【０００６】このような混色を防止するために、印刷画像の現像工程とは別に、分離工程（分離モー
ド）を設け混入トナーを除去する方法が特開平2−14176
8号公報，特開平4−20981号公報，特開平5−224514号公
報等に記載されている。特開平4−20981号公報は、１色
目トナーと２色目トナーに同一極性のトナーを用いると
共に１色目トナーが第２現像剤中に混入した場合１色目
トナーの極性が反転し２色目トナーと異極性となるよう
に構成し、第１現像剤消費量を計測し(混入量を予測
し)、それに基づいて、通常の現像工程とは別な分離モ
ード、すなわち、第２現像機のみを回転作動させる工程
を設け、混入トナーを除去するものである。

【０００７】又、特開平2−141768 号公報は、１色目ト
ナーに非磁性トナー、２色目トナーに磁性トナーを用い
現像開始電位差が異なるように構成し、分離モードにお
いては、感光体の帯電電位と第２現像機のバイアス電圧
小さくし、混入した１色目トナーのみが感光体に排出す
るように第２現像機のみを回転作動させるものである。

【０００８】さらに、特開平5−224514 号公報は、１色
目トナーと２色目トナーに異極性のトナーを用い、混入
量の予測を背景部のかぶりから推定し、分離モードにお
いては、第２現像機の回転数を通常の現像時の２倍程度
に増大させ混入トナーを排出させるものである。

【０００９】又、静電分離用の電極ロールを設ける方
法が特開昭63−43180 号公報で提案されている。

【００１０】さらに、感光体に印字領域と隣接する分
離体を設け混入した１色目トナーと２色目トナーの現像
開始特性の差を利用して混入トナーを除去する方法が特
開平2−141764 号公報に提案されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、分離モードを
設ける（の）方法は印刷速度がその分だけ遅くなり、
分離電極設ける（の）方法や感光分離体を設ける（
の）方法は現像機や感光体が大型化する傾向があった。

【００１２】又、２色目以後の現像において、前段で形
成したトナー画像を掻き取らない接触現像を行う場合、
周速比χ（≡現像ロール周速／感光体周速）が通常の場
合よりも低くなり現像剤の供給量が低下する為、印刷条
件によっては画像濃度が低下したり、トナー帯電量が低
めに設定し画像濃度を確保しようとするとトナー飛散が
多くなる傾向が生じ、鮮明な多色印刷が困難になるケー
スが生じた。

【００１３】本発明は、前記した欠点を除去するもの
で、その第１の目的は、鮮明な高速多色印刷を小型な装
置で実現可能な画像形成装置を提供することである。

【００１４】又、環境条件の変化に伴ってトナーの帯電
性が変化すると、地カブリや画像濃度低下が発生し多色
印刷品質が変動する傾向があった。

【００１５】本発明の第２の目的は、環境条件が変化し
ても、長期にわたって混色の増大や地カブリや画像濃度
低下がなく安定した多色印刷品質を確保できる画像形成
装置を提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記の第１の目的は、複
数の帯電手段と画像信号に基づいて像露光を行う複数の
露光手段により複数の電荷潜像を順次形成し、複数の現
像手段により複数色のトナーを順次現像し、感光体上に
複数色のトナー像を形成した後、転写材に一括転写し、
定着する画像形成装置において、画像の印刷密度（黒面
積／（黒面積＋白面積）で定義される。以下、印字率と
略称する。）を計測する印字率計測手段と所定の印字率
の印刷頁数を認識する印刷頁認識手段と、現像手段の現
像ロールの回転数を変化させる回転数制御手段とを設
け、少なくとも、２色目以降の画像の印字率が所定の印
字率以下となる印刷頁が所定の頁数を越える場合に、前
記回転数制御手段により第２現像以降の該当する現像手
段の現像ロールの回転数を標準回転数の１０乃至４０
％、より好ましくは、１５乃至３０％、増加させること
により達成される。

【００１７】又、上記の第２の目的は、上記した第１の
方法に加えて、画像形成装置内の温湿度を検出する温湿
度検出手段を配置し、それに基づいて、帯電器の制御電
圧又は現像バイアスを制御することにより達成される。

【００１８】

【作用】本発明では、印刷条件のなかで混色が多くなる
傾向がある低い印字率の印刷を多数頁印刷を行う場合で
あっても、混入トナーの帯電量が２色目トナーと同等乃
至低めで且つ同一極性に設定されているので、現像ロー
ルの回転数を増加させ現像トナー量を増加させ、それと
同時に該現像トナー中に含まれる混入トナーの排出を促
進させることができる。従って、所定の印刷密度以下の
印刷頁が所定の頁数を越える場合であっても混色が増大
することがない。

【００１９】又、現像ロール回転数の増大は１色目画像
掻き取りが生じない範囲で行うので、現像工程以外に分
離モードを設ける必要がなく、その結果、印刷速度が低
下することがない。さらに、新たに分離ロールや分離体
等の付加機構を設ける必要がないので装置全体が大型化
することがない。

【００２０】又、本発明では、再帯電器の制御電圧と第
２現像バイアス電圧とを画像形成装置内の温湿度に基づ
いて制御するようにしたので、環境条件が変化しトナー
の帯電量が変化ても、第２現像バイアス電圧を変化させ
２色目画像濃度をほぼ一定に保つことができ、且つ、１
色目トナー画像電位と第２現像バイアス電圧との電位差
に基づく１色目トナー画像の電気的掻き取りや１色目ト
ナー画像への２色目トナーの混入をほぼ一定に維持でき
るので、多色印刷品質が変動することがない。

【００２１】

【実施例】

（１）第１の実施例本発明の、電子写真による画像形成装置の一例を、図１
を用いて説明する。

【００２２】本例は、２色記録装置で感光体１が２回転
する間に２パス２色印刷を行う方式のものである。

【００２３】図１において、感光体１の周囲に帯電手段
２，露光手段３，黒色に対応する第１現像機４及びＲ，
Ｇ，Ｂ色から所望の色を選定した有彩色に対応する第２
現像機５を配置し、帯電，露光により第１の電荷像を作
成し、次いで、電荷の消失した部分を第１現像機４で感
光体１の極性と同極性の黒トナーを付着させる反転現像
（現像方式としては、電荷がある高電位部を感光体の極
性と逆極性のトナーを用い正規現像にて現像するように
しても良い）を行う。次に、帯電手段２にて感光体上を
一様帯電し、その後露光手段３より第２の静電潜像を形
成し、第２現像機５により感光体１の極性と同極性の有
彩色トナーを付着させる反転現像を行うものである。前
述のように、作像工程を感光体１が２回転する間に２回
繰返し、感光体１上に２色のトナー像を形成し、転写前
帯電器６にて２色トナー像の帯電量を調整し、それを転
写部にて転写器８にバイアス電圧を印加することによっ
て用紙に写し、その後、図示していない定着器にてトナ
ーを熱融解させ用紙に固着させていた。なお、転写終了
後感光体１上に残留するトナーはクリーナ１０によって
清掃する構成となっている。

【００２４】又、感光体１の周囲には表面電位を検出す
る表面電位計１１が、第１，第２現像機４，５の中間に
配置されている。

【００２５】本発明に用いる第２現像機５は、２色目現
像剤としてトナーとキャリアから構成される二成分接触
現像を用い、現像ロール４０の表面を形成する現像スリ
ーブを感光体１と同方向に回転させ、第２現像バイアス
として直流バイアスＶｄ₂を印加している。現像ロール
４０は、感光体１と対向する部分に同一極性の２つの磁
極が位置するように、内蔵するマグネットロールを構成
し固定している。現像剤はドクター板により所定の厚さ
に規制され、感光体１と対向する部分、即ち現像部に搬
送され、トナーによる現像を行う。

【００２６】次に、第２現像条件について説明する。現
像ギャップを７００〜１０００μｍ、ドクターギャップ
を６００〜８００μｍとし、現像スリーブの周速を感光
体１の周速の１.０倍〜１.６倍とし、第２現像条件の検
討を行った。キャリアとしては、１色目キャリアと同等
乃至より高抵抗（約１０⁹乃至１０¹⁴Ωcm）のキャリ
ア、例えば、樹脂キャリアやコーティングを施したフェ
ライトキャリアを用いた。樹脂キャリアは、嵩密度１.
０乃至１.６ｇ／cm³，飽和磁化６０乃至８０emu／ｇの
球形及び不定形の樹脂キャリアを用い、トナーとの混合
比は４乃至１５重量％に調合した。又、フェライトキャ
リアを用いる場合は、嵩密度２.２乃至２.７ｇ／cm³，
飽和磁化２０乃至７０emu／ｇの略球形のものを用い、
トナーとの混合比は２乃至５重量％に調合した。２色目
カラートナーの帯電量は、２色目静電潜像のコントラス
ト電位（明部と暗部との差）は４５０乃至５５０Ｖと１
色目静電潜像のコントラスト電位（５５０乃至６００
Ｖ）より小さくなるので、２色目カラートナーの帯電量
を約−７乃至−１２μｃ／ｇとし、画像濃度を確保でき
るようにした。

【００２７】第２現像機５の現像ロール４０において、
現像部に形成される同極着磁について、さらに説明す
る。マグネットロールの現像部には、２つの同極磁石が
埋め込まれ、前記同極磁石にて発生する磁力分布の第１
磁力ピークＢ１及び第２磁力ピークＢ２が８００乃至１
３００Ｇ（ガウス）であって、第１及び第２の磁力ピー
ク間の角度（磁極角θｓと略称）が２５乃至４０度、Δ
Ｂ（＝Ｂ１−Ｂ₀）が５００乃至８００Ｇの範囲となる
よう設定したところ、有効長（磁気ブラシを形成し現像
剤を搬送する部分の軸方向長さ）約３００mmに対し感光
体に対する磁気ブラシの摺擦力は２０ｇｆ以下、望まし
い組合せにおいては、１０ｇｆ以下、さらに望ましい組
合せにおいては、５ｇｆ以下に小さくできることが判明
した。又、画像濃度については、感光体として有機感光
体（ＯＰＣ）を用い、周速１００乃至３００mm／sec の
感光体上に、コントラスト電位が約４５０Ｖの２色目静
電潜像を形成し、現像スリーブの周速を感光体１の周速
の１.０倍〜１.６倍としさらに該現像スリーブに２５０
乃至３５０Ｖの第２現像バイアスを印加し反転現像を行
ったところ、画像濃度１.３乃至１.４（Ｏ．Ｄ）を確保
できた。

【００２８】又、２色目現像剤中に混入した１色目トナ
ーは、２色目キャリアと摩擦帯電した場合極性が維持さ
れ且つ、帯電量が約−５乃至−１０μｃ／ｇとなる様に
設定し、２色目トナーと共に２色目画像部に現像できる
ようにした。

【００２９】さらに、第２現像機５の現像ロール４０
（現像スリーブ）を回転させるモータ４７は回転数制御
手段４６にて駆動するようにし、回転数を変化させるこ
とが可能な構成とした。

【００３０】又、２色印刷信号４１はメモリー回路４２
に一時蓄えられ、画像の印刷密度や印刷頁を判定するの
に必要な情報が判定部４４に送られる。判定部４４は、
画像の印刷密度を計測する印刷密度計測手段と所定の印
刷密度の印刷頁数を認識する印刷頁認識手段から成り、
所定の印刷密度以下の印刷頁数を制御部４５に伝達す
る。制御部４５においては、所定の印刷密度以下の印刷
頁が所定の頁数を越える場合に現像ロール４０の回転数
を増加させる制御信号を回転数制御手段４６に送り、現
像ロール４０の回転数を制御する。

【００３１】このような構成において２色印刷を行った
結果を以下に説明する。

【００３２】先ず、制御を行わない従来の２色印刷の場
合の２色目トナー画像の混色率と画像濃度を図９に示
す。２色目トナー画像の混色率は、１.５乃至２.５（Ｋ
Ｐ）で一端、飽和値を示したが、４乃至５（ＫＰ）で画
像濃度が低下すると混色は再度上昇する傾向を示した。
すなわち、２色目トナー画像の画像濃度が低くなると、
混入した１色目トナーの排出量が減少する為、一端、飽
和値を示した混色率が再度増加したものと判断される。

【００３３】又、飽和混色率は、図１０に示すように、
２色目画像の印字率（印刷密度）に依存し、印字率が小
さくなると、飽和混色率は増大する傾向を示した。

【００３４】次に２色目画像の印字率を計測する印字率
計測手段と所定の印字率の印刷頁数を認識する印刷頁認
識手段と、第２現像手段の現像ロールの回転数を変化さ
せる回転数制御手段とを設け、２色目画像の印字率が所
定の印字率以下となる印刷頁が所定の頁数を越える場合
に、前記回転数制御手段により第２現像手段の現像ロー
ルの回転数を標準回転数よりも最大１０乃至４０％増加
させる制御を行った場合について説明する。

【００３５】図１２は、その基本データであり、２色目
画像の印字率ｋ2 が小さく（ｋ2／ｋ1≒０.３）周速比
χが標準周速比χ₀の場合、混色率が４乃至６％となる
印刷条件において、２色目カラー現像機の現像ロールの
回転数を変化させ、周速比χと飽和混色率との関係を求
めたものである。周速比χ、すなわち現像ロールの回転
数を標準回転数の２０乃至４０％に増加させることによ
り、画像濃度や帯電量に依存しバラツキを有し４乃至６
％を呈していた混色率が１／２乃至３／４に低下するこ
とが判った。

【００３６】又、２色目以後の現像において、前段で形
成したトナー画像を掻き取らない接触現像（以下、低摺
擦現像と略称する）を行う場合、周速比χ（＝現像ロー
ル周速／感光体周速）を通常の場合（χ＝２〜３：単色
画像形成装置）よりも低くχ＝１〜１.５に設定する必
要があるが、画像濃度が、図５に示すように、低下する
ため、トナー帯電量を低めに設定する傾向があった。そ
の為、印刷条件によってはトナー飛散が多くなる傾向が
生じた。

【００３７】図６は、２色目カラー現像機の周速比χと
混色率η及びトナー飛散との関係を調査したものであ
り、印字率が大きく且つ周速比χが大きくなるとトナー
飛散が多くなることが判った。さらに、１色目画像の掻
き取りと周速比χとの関係を調査したが、図８に示すよ
うに、現像ロールの回転数が標準回転数の約３０％増加
させた範囲では、１色目画像の掻き取りはそれほど増大
せず許容できるレベルであることが判った。

【００３８】本発明では、上記した実験結果を基に、図
７に示すように、トナー飛散が少ない領域において、印
字率ｋ2 が大きい条件Ａの場合は周速比χを小さく（例
えば、標準周速比χ₀と等しく）し、印字率ｋ2 が小さ
い条件Ｂの場合は周速比χを大きくする様に、制御する
ものである。

【００３９】その結果、本制御を行うことにより、従
来、２色目画像の印字率ｋ2 が小さく混色率が比較的大
きい（η≧５％）領域において、混色率ηを約３％程度
と低くすることができた。

【００４０】従って、本発明においては、印字率が変化
しても混色率を低く維持できる効果があり、且つ、トナ
ー飛散を発生させることがない。又、１色目画像掻き取
りが生じない範囲で現像ロールの回転数を増加させるの
で、特に現像工程と別に排出工程（又は、分離工程）を
設ける必要がない利点がある。

【００４１】（２）第２の実施例上記した第１の実施例とほぼ同様な構成において、判定
部４４は、画像の印字率を計測する印字率計測部と所定
の印字率の印刷頁数を認識する印刷頁認識部から成り、
１色目画像の印字率Ｋ₁と２色目の画像の印字率Ｋ₂との
比Ｋ₂／Ｋ₁を求め、印字率比と印刷頁数とを制御部４５
に伝達する。制御部４５においては、比Ｋ₂／Ｋ₁が所定
の値以下となる印刷頁が所定の頁数を越える場合に、第
２現像手段の現像ロール４０の回転数を増加させる制御
信号を回転数制御手段４６に送り、現像ロール４０の回
転数を制御するようにしたものである。

【００４２】飽和混色率は、実験データの蓄積と解析か
ら、図１１に示すように、１色目画像の印刷密度Ｋ₁及
び２色目の画像の印刷密度Ｋ₂に依存し、太線よりも左
側の領域が混色率が高い領域であることが判明した。

【００４３】従って、このような構成では、第１の実施
例と比較して、制御系が少し複雑になるが、図１１に示
すような混色率と１色目画像の印字率Ｋ₁及び２色目の
画像の印字率Ｋ₂との関係を予め実験や解析から求め、
それに基づいて制御できるので、より確実に混色率を低
減出来る利点が付随する。

【００４４】尚、３色以上のトナー画像が感光体上で多
重現像される場合においては、前段までの現像工程で感
光体上に形成された複数色のトナー画像の印字率の和Ｋ
b(＝ΣＫｉ；i＝１からｎ−１までの和，ｉは色順)と２
色目以降の画像の印字率Ｋｎ（ｎ≧２）との比Ｋｎ／Ｋ
b が所定の値以下となる印刷頁が所定の頁数を越える場
合に、第２現像以降の該当する現像手段の現像ロールの
回転数を増加させるようにすれば良い。

【００４５】（３）第３の実施例上記した第１又は第２の実施例に加えて、温湿度センサ
を配置し温湿度センサの検出値を考慮し、現像ロール４
０の回転数を増加させる度合いを変化させるようにした
ものである。

【００４６】第１又は第２の実施例では、第２現像機の
トナー濃度は、温湿度条件が変化してもほぼ一定に保つ
ように制御しても、トナーの帯電量が高湿下で低く、低
湿下で高くなる傾向があり、それに伴いトナー飛散が発
生したり、画像濃度や混色率が変化する傾向があった。
それに対し、このような構成では、第１又は第２の実施
例と比較して、トナーの帯電量が低くなる高湿下では現
像ロール４０の回転数を増加させる度合いをより小さく
し、トナーの帯電量が高くなる低湿下では現像ロール４
０の回転数を増加させる度合いをより大きく設定できる
ので、環境条件によって、トナー飛散が発生したり、画
像濃度や混色率が変化する傾向を防止できる効果があ
る。

【００４７】（４）第４の実施例２パス２色画像形成装置において、図２に示すように、
上記した第３の実施例に加えて、温湿度センサの検出値
に基づきスコロトロン再帯電器の制御電圧及び第２現像
機の現像バイアスを変化させるようにしたものである。
図３は、図２の２パス２色画像形成装置の電位分布図で
ある。Ｖｉａは再帯電後の１色目トナー電位、Ｖｄ₂は
第２現像機の現像バイアス、ΔＶａは１色目トナー電位
Ｖｉａと第２現像バイアスＶｄ₂との差、ΔＶｓは再帯
電後の背景部電位Ｖ₀₂と第２現像バイアスＶｄ₂との差
である。

【００４８】本例では、電気的掻き取りの要因であるΔ
Ｖａをほぼ一定に保持するようにスコロトロン再帯電器
の制御電圧及び第２現像機の現像バイアスＶｄ₂を変化
させることができるので、印字率や環境条件に応じて、
第２現像機の現像バイアスを調整できる利点がある。す
なわち、混色率が高くなる印字率の条件の場合やトナー
の帯電量が高くなる低湿下の条件において、第２現像バ
イアスを高く設定できるので、第３の実施例の場合より
も高い画像濃度を安定に維持でき、且つ、現像ロール４
０の回転数を増加させる度合いをより小さくできる効果
がある。

【００４９】（５）第５の実施例上記した第１から第４の実施例は、感光体が２回転する
間に２色印刷を行う２パス２色方式を例に説明したが、
第５の実施例は、図４に示すように、感光体が１回転す
る間に２色印刷を行う１パス２色方式に本発明を適用し
た例である。この図５において図１と異なる点は、感光
体１の回転方向に沿って、第１現像機，第２現像機の順
に配置し、第１現像機中のトナーと第２現像機中のトナ
ーの極性を異ならせた点である。また、感光体上の静電
潜像も、ここでは詳細に説明しないが、公知の３レベル
潜像と云われている方式を用いて、帯電レベルが３レベ
ルになるように潜像を形成している。

【００５０】帯電極性の異なるトナーを用いて第１現像
４及び第２現像５を行うが、これを効果的に行うには、
第２現像機５に混入した第１色トナーは第２現像機５内
で帯電量の絶対値が大きくならないことが望ましく、
（Ａ）混入した第１色トナーの帯電極性が第２現像機内
で保持される場合は１色目トナー画像部及び背景部に排
出され、（Ｂ）混入した第１色トナーの帯電極性が第２
現像機内で反転される場合は２色目トナー画像部に排出
される傾向がある。従って、後者（Ｂ）の場合、上記し
た第１から第４の実施例と同様な制御を行うことが有効
である。すなわち、例えば、図４に示すように、２色目
画像の印字率を計測する印字率計測手段と所定の印字率
の印刷頁数を認識する印刷頁認識手段と、第２現像手段
の現像ロールの回転数を変化させる回転数制御手段とを
設け、２色目画像において所定の印字率以下の印刷頁が
所定の頁数を越える場合に、前記回転数制御手段により
第２現像手段の現像ロールの回転数を増加させる制御を
行うことにより混色を低く抑えることができる。

【００５１】（６）第６の実施例前者（Ａ）の場合は、１色目トナー画像の印字率が高
い程、１色目トナー画像の掻き取りが増えるため、混色
率が高なる傾向があり、さらに、１色目トナー画像の
印字率が高く且つ２色目トナー画像の印字率が高い程、
排出される領域が狭くなるため、混色率が高くなる傾向
があることが判った。そこで、（イ）印字率を計測する
印字率計測手段と所定の印字率の印刷頁数を認識する印
刷頁認識手段と、第２現像手段の現像ロールの回転数を
変化させる回転数制御手段とを設け、１色目及び２色目
印字率が所定の印字率以上となる印刷頁が所定の頁数を
越える場合に、前記回転数制御手段により第２現像手段
の現像ロールの回転数を増加させる方法を行ったとこ
ろ、混色抑制に効果があった。さらに、１色目現像剤と
２色目現像剤の組合せによっては、混色の増加に伴い背
景部へのカブリが増大する傾向が顕著になるケースが生
じたが、（ロ）１色目トナーの帯電量が第１現像時は７
乃至１０μｃ／ｇに設定すると共に、１色目トナーと２
色目キャリアとの組合せた場合に帯電量が小さく（３乃
至６μｃ／ｇ以下に）なるように各現像剤を調整したと
ころ、背景部へのカブリの低減に効果があった。又、前
記（ロ）に加えて、（ハ）画像の印字率を計測する印
字率計測手段と所定の印字率の印刷頁数を認識する印刷
頁認識手段と、感光体の用紙間隙に対応する非印刷領域
に感光体と第２現像手段の現像ロールとの間の電界を形
成する手段を設け、１色目及び２色目印字率が所定の印
字率以上となる印刷頁が所定の頁数を越える場合に、現
像手段の現像剤に混入した異色のトナーを背景部に静電
的に排出する電界(背景部電位と第２現像手段の現像バ
イアス電位との電位差ΔＶｓに基づく電界)を標準電界
（図１３参照）とした場合、該標準電界よりも１.３乃
至２.０倍の高い電界（図１４参照）を、非印字領域に
形成するようにしたところ、さらに、混色及び背景部へ
のカブリを低減することができた。尚、上記した
（イ），（ロ），（ハ）の方法を併用しても混色を抑制
しても良い。

【００５２】

【発明の効果】本発明によれば、混色を抑制でき、且
つ、画像濃度の低下やトナー飛散が多くなる傾向を防止
できるので、鮮明な高速多色印刷を小型な装置で実現可
能な画像形成装置を提供できる。また、環境条件が変化
しても、長期にわたって混色の増大や地カブリや画像濃
度低下がなく安定した多色印刷品質を確保できる効果が
ある。さらに、混色抑制制御を行う際、現像工程とは別
の分離工程を設ける必要がない利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１，第２の実施例に係る２色画像形
成装置の概略構成図。

【図２】本発明の第３，第４の実施例に係る２色画像形
成装置の概略構成図。

【図３】本発明の第３，第４の実施例に係る電位分布説
明図。

【図４】本発明の第５の実施例に係る２色画像形成装置
の概略構成図。

【図５】現像特性の説明図。

【図６】混色及びトナー飛散特性の説明図。

【図７】本発明の現像ロール周速制御の説明図。

【図８】１色目画像掻き取り特性の説明図。

【図９】混色特性説明図。

【図１０】混色特性説明図。

【図１１】混色特性説明図。

【図１２】混色特性説明図。

【図１３】１パス２色画像形成装置の電位分布説明図。

【図１４】本発明の混色排出電位差に関する説明図。

【符号の説明】

１…感光体、２…帯電手段、３…露光手段、４…第１現
像機、５…第２現像機、６…転写前帯電器、８…転写
器、１０…クリーナ、１１…表面電位計、４０…現像ロ
ール、４１…２色印刷信号、４２…メモリー回路、４３
…露光制御部、４４…判定部、４５…２色画像制御部、
４６…回転数制御手段、４７…駆動モータ、４８…制御
電圧用電源、４９…現像バイアス用電源、５０…温湿度
センサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者黒羽根基滋東京都千代田区大手町二丁目６番２号日立工機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の帯電手段と画像信号に基づいて像露
光を行う複数の露光手段により複数の電荷潜像を順次形
成し、複数の現像機により複数色のトナーを順次現像
し、感光体上に複数色のトナー像を形成した後、転写材
に一括転写し、定着する画像形成装置において、画像の印字率を計測する印字率計測手段と、所定の印字
率の印刷頁数を認識する印刷頁認識手段と、現像機の現
像ロールの回転数を変化させる回転数制御手段とを設
け、少なくとも、２色目以降の画像の印字率が所定の印
字率以下となる印刷頁が所定の頁数を越える場合に、前
記回転数制御手段により第２現像以降の該当する現像機
の現像ロールの回転数を標準回転数よりも１０乃至４０
％増加させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】請求項１において、前段までの現像工程で
感光体上に形成された複数色のトナー画像の印字率の和
Ｋb（＝ΣＫｉ；i＝１からｎ−１までの和，ｉは色順）
と２色目以降の画像の印字率Ｋｎ（ｎ≧２）との比Ｋｎ
／Ｋb が所定の値以下となる印刷頁が所定の頁数を越え
る場合に、第２現像以降の該当する現像機の現像ロール
の回転数を増加させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】請求項１及び請求項２において、温湿度セ
ンサを配置し、前記回転数制御手段が前記温湿度の検出
値に基づいて前記現像ロールの回転数の増加の度合いを
調整することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】請求項１及び請求項２において、温湿度セ
ンサを配置し、少なくとも２回目以降の各帯電工程を制
御電極を備えた帯電器により行い、前記温湿度の検出値
を考慮し、前記現像ロールの回転数の増加の度合いと各
帯電器の制御電圧と現像バイアスとを設定することを特
徴とする画像形成装置。
【請求項５】請求項１及び請求項２において、前記複数
の現像機は異なる帯電極性で異なる色のトナー画像を形
成し、１色目トナーが第２の現像機に混入した場合、１
色目トナーの帯電極性が２色目トナーの帯電極性と同一
になるように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】複数の帯電手段と画像信号に基づいて像露
光を行う複数の露光手段により複数の電荷潜像を順次形
成し、第１及び第２の現像機により異なる帯電極性の複
数色のトナーを順次現像し、感光体上に複数色のトナー
像を形成した後、転写材に一括転写し、定着する画像形
成装置において、画像の印字率を計測する印字率計測手段と所定の印字率
の印刷頁数を認識する印刷頁認識手段と、前記感光体の
非印刷領域と第２の現像機の現像ロールとの間に電界を
形成する手段を設け、１色目及び２色目画像の印字率が
所定の印字率以上となる印刷頁が所定の頁数を越える場
合に、背景部電位と第２の現像機のバイアス電圧に基づ
く標準の電界よりも１.３乃至２.０倍に高い排出電界を
前記感光体の非印刷領域に形成することを特徴とする画
像形成装置。
【請求項７】請求項６において、前記現像機の現像ロー
ルの回転数を変化させる回転数制御手段とを設け、２色
目画像の印字率が所定の印字率以下となる印刷頁が所定
の頁数を越える場合に、前記回転数制御手段により第２
現像機の現像ロールの回転数を標準回転数よりも１０乃
至４０％増加させることを特徴とする画像形成装置。