JPH11231604A

JPH11231604A - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JPH11231604A
Application number: JP5287798A
Authority: JP
Inventors: Shigehito Andou; 滋仁安東; Kisho Kojima; 紀章小島; Kazuhisa Masuko; 和久増子; Hiroyuki Koide; 弘行小出
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1998-02-18
Filing date: 1998-02-18
Publication date: 1999-08-27

Abstract

(57)【要約】【課題】像担持体から転写媒体へのトナー像の転写効
率の向上と、転写媒体から像担持体へのトナー像の再転
写の発生防止とを両立させ、回収・廃棄するトナーを皆
無若しくは著しく低減することを可能とし、もって、所
謂クリーナレス方式でも長期にわたって安定して高い転
写効率を維持する。【解決手段】複数の現像手段３（例えば３ａ〜３ｄ）
にて像担持体１上に形成される各色成分のトナー像を転
写媒体５に順次転写するカラー画像形成装置において、
複数の現像手段３の数をＮ個、画像形成プロセスの現像
順がＩ番目の現像手段３により像担持体１上に形成され
るトナー像のトナー重量をＷ（Ｉ）としたとき、Ｗ
（１）＜Ｗ（２）…Ｗ（Ｎ−１）＜Ｗ（Ｎ）の関係を
満足する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、間接像担持体上に
形成された潜像をトナーにて可視像化し、このトナー像
を記録材や中間転写体などの転写媒体に転写する電子写
真記録技術、静電記録技術、イオノグラフィー、マグネ
トグラフィー等を利用する間接転写型のカラー画像形成
装置に係り、特に、像担持体から転写媒体に転写した転
写残りトナーを掻き取るクリーナを設置しない、所謂ク
リーナレス方式に有効なカラー画像形成装置の改良に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】間接転写型画像記録技術では、像担持体
上に形成したトナー像を記録材等の転写媒体に転写し、
定着することによって記録画像を得る。そしてトナー像
を転写した後、像担持体上に残るトナーは回収して廃棄
するのが一般的である。例えば電子写真方式のカラー画
像形成装置においては、表面に感光体層を有する１つあ
るいはシアン、マゼンタ、イエロ及びブラックの各色毎
に用意された像担持体表面を均一に帯電する帯電工程、
帯電された像担持体表面に像光を照射することで潜像を
形成する露光工程、該静電潜像にシアン、マゼンタ、イ
エロ及びブラックの各色のトナーを付着させてトナー像
を形成する現像工程、１つあるいはシアン、マゼンタ、
イエロ及びブラックの各色毎に用意された該像担持体上
に形成された該トナー像を記録材に順次繰り返して転写
する転写工程、該記録材上の複数色のトナー像を定着す
る定着工程、及び前記転写工程で１つあるいはシアン、
マゼンタ、イエロ及びブラックの各色毎に用意された像
担持体上に残留したトナーを除去するクリーニング工程
によって画像が形成される。

【０００３】このクリーニング工程では、弾性を有する
ゴムブレード若しくはブラシを像担持体表面に押し当て
て、残留したトナーを回収するようになっており、回収
されたトナーは回収容器に蓄積され定期的に廃棄され
る。このような装置では、回収容器に蓄積される回収ト
ナー量を常に検知又は測定しておき、回収容器が満杯に
なる前にトナーの廃棄又は回収容器の交換を行わなけれ
ばならない。また、装置が小型化された場合には回収容
器を設置するために大きなスペースを確保することがで
きず、ドラム状の像担持体の内部等が利用されたりす
る。このため、回収トナー量によって像担持体の交換時
期を設定しなければならない場合もある。更に、回収さ
れたトナーは環境保護等の観点から再利用が進められて
いるが、特にカラーの場合には各色毎にトナーを分別す
ることが困難なこと、運搬・再生のために生じるエネル
ギーが大きいこと、回収方法・集積場所の確保等多くの
技術的課題を含んでいる。

【０００４】このような技術的課題を解決するための手
段として、クリーニング工程を省略したカラー画像形成
装置が提案されている。一般に、転写後の像担持体をク
リーニングしないと、像担持体上に残留したトナー（残
留トナー）が次の画像形成工程でプリントアウトされる
ポジゴーストや、露光工程において残留トナーにより像
光が遮光されるネガゴーストが発生するという技術的課
題が発生する。このため、転写後の残留トナーをクリー
ニングしなくてもゴーストやかぶり等の画像欠陥が発生
しない程度まで転写効率を改善しなければならない。ま
た、前述したような電子写真方式のカラー画像形成装置
では、シアン、マゼンタ、イエロ及びブラックの各色の
トナー像を像担持体上に形成し、記録材上に順次繰り返
して転写する転写工程によりカラー画像を形成してい
る。この転写工程において、記録材上に既に転写されて
いるトナー像の一部が像担持体上に再転写し、前述した
ゴーストやかぶりが発生したり、再転写したトナーが他
色の現像器内に混入して、現像器内のトナーの帯電性が
変化したり、正確な色調の再現が困難となり、現像剤や
画質に著しい劣化を生じることになる。

【０００５】この既に転写されているトナー像の一部が
像担持体上に再転写するという技術的課題は、像担持体
と記録材との間の転写電界により放電が生じて、逆極性
に帯電されたトナーが発生し、この逆極性に帯電された
トナーが転写電界により像担持体側に再転写するものと
考えられる。転写電界による放電は、像担持体と記録材
との間に印加する電圧を小さくすることで防止すること
ができるが、逆に転写効率が低下してしまうという技術
的課題が発生する。このような事情から、クリーニング
工程を省略したカラー画像形成装置では、転写効率の改
善と再転写の防止という点で、従来の技術以上に大きな
課題を有している。

【０００６】このような技術的課題を解決するための手
段が既にいくつか提案されている（例えば、特公平１−
３２９８１号公報、特開平７−１４６５９７号公報、特
開平８−１３７１７４号公報、特開平９−２１２０１０
号公報参照）。例えば特公平１−３２９８１号公報に記
載される第一の技術は、１色目に転写されるトナーより
も２色目に転写されるトナーの方が、且つ、２色目に転
写されるトナーよりも３色目に転写されるトナーの方が
帯電量が大きくなるように、現像剤中のトナーの帯電量
を制御することで、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のを防止
し、転写効率の向上を図ったものである。

【０００７】また、例えば特開平７−１４６５９７号公
報に記載される第二の技術は、画像形成担持体と、前記
画像形成担持体にトナー像を形成する複数の現像装置を
有し、最後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を５６０Ｖ以下とす
る、あるいはトナーの帯電量の絶対値を１１．０μＣ／
ｇ以下とする、あるいはトナー層の厚さを８０μｍ以下
とする、あるいはトナー充填率を９％以上とすること
で、トナー層のトナーが有する電荷を少なくし、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
よって弱められるのを防止し、転写効率の向上を図った
ものである。

【０００８】更に、例えば特開平８−１３７１７４号公
報に記載される第三の技術は、転写材搬送体に沿ってマ
ゼンタ、シアン、イエロ、ブラックの画像形成部を列設
し、前記画像形成部に転写材を順次通過させて各トナー
を重畳しトナー像を形成し、前記画像形成部の現像手段
が清掃手段を兼ねるカラー画像形成装置において、前記
画像形成部の１番目にイエロ、２番目にマゼンタ、３番
目にシアン、最後尾にブラックと、各色の現像剤の混色
による色度変化特性を考慮した配置とすることで、個々
の画像形成部での色度変化を最小限にとどめ、画像の劣
化を防止するものである。

【０００９】更にまた、例えば特開平９−２１２０１０
号公報に記載される第四の技術は、表面にトナーより小
粒径の微粒子を略一様に付着させた像担持体上にトナー
を選択的に転移させて、前記像担持体に形成された潜像
を可視化して、微粒子層上に重ねてトナー像を形成する
ことにより、トナー粒子と像担持体との間に空隙がある
状態、あるいはトナー粒子と像担持体との接触面積が小
さい状態とし、トナー粒子と像担持体との間の付着力を
低減させて、転写効率の向上を図ったものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようなカラー画像形成装置では、以下に示すような技術
的課題が見出される。第一の技術に係るカラー画像形成
装置では、既に転写されたトナー像のトナーが有する電
荷量を次に転写されるトナー像のトナーが有する電荷量
よりも小さくして、実効の転写電界の低減を防止するこ
とはできるが、転写電界による放電を防止するほど、転
写電界を小さくすることができず、再転写が発生すると
いう技術的課題が依然として残る。

【００１１】また、第二の技術に係るカラー画像形成装
置では、第一の技術と同様に、トナー層の有する電荷量
を小さくして、実効の転写電界の低減を防止することは
できるが、転写電界による放電を防止するほど、転写電
界を小さくすることができず、再転写が発生するという
技術的課題が依然として残る。

【００１２】更に、第三の技術に係るカラー画像形成装
置では、クリーニング装置を備えずに、各色毎に像担持
体を配置して、トナー像を転写した後、次の画像を現像
する際に、残留トナーを現像領域の電界内で現像ロール
に転移させて回収することで、残留トナーの影響を小さ
くするものではあるが、前述したように再転写の発生に
より、残留トナーが異なる色の現像器内に混入してしま
い（混色）、この混色は画像形成毎に進行し、正確な色
調を再現することが困難になるという技術的課題があ
る。各色の現像剤の混色による色度変化特性を考慮した
配置ではあるが、その効果には限界があり、色調の変化
に加え、混色の進行により、異なる色のトナー同士が相
互に帯電して現像剤の帯電性が変化し、画像濃度の安定
性も損なわれてしまうという技術的課題も発生してしま
う。

【００１３】更にまた、第四の技術に係るカラー画像形
成装置では、像担持体表面にトナー粒子よりも小さな微
粒子を付着させることで、トナー粒子と像担持体との付
着力を低減させ、転写電界を低下させつつ、転写効率の
向上を図っている。しかしながら、放電を防止するレベ
ルまで転写電界を低下させて、十分な転写効率を得よう
とすると、トナー粒子と像担持体との付着力を極端に低
下させなくてはならず、付着力の低下により背景部のか
ぶり、画像形成装置内の汚れなどの技術的課題が発生し
てしまう。

【００１４】本発明は、以上のような技術的課題を解決
するためになされたものであり、像担持体から転写媒体
へのトナー像の転写効率の向上と、転写媒体から像担持
体へのトナー像の再転写の発生防止とを両立させ、回収
・廃棄するトナーを皆無若しくは著しく低減することを
可能とし、もって、所謂クリーナレス方式でも長期にわ
たって安定して高い転写効率を維持することができるカ
ラー画像形成装置を提供するものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、図
１に示すように、像担持体１上に各色成分の静電潜像を
順次形成する潜像形成手段２と、前記像担持体１上の各
色成分の静電潜像を対応する色のトナーで選択的に現像
する複数の現像手段３（例えば３ａ〜３ｄ）と、像担持
体１上の各色成分のトナー像を転写媒体５に順次転写す
る転写手段４とを備えたカラー画像形成装置において、
複数の現像手段３の数をＮ個、画像形成プロセスの現像
順がＩ番目の現像手段３により像担持体１上に形成され
るトナー像のトナー重量をＷ（Ｉ）としたとき、Ｗ（１）＜Ｗ（２）…Ｗ（Ｎ−１）＜Ｗ（Ｎ）の関係を満足することを特徴とするものである。

【００１６】この条件式は、例えば現像手段３ａ〜３ｂ
がマゼンタ、シアン、イエロ、ブラックの各色トナーの
いずれかを使用するものである態様において、１番目に
形成されるトナー像のトナー重量をＡ、２番目に形成さ
れるトナー像のトナー重量をＢ、３番目に形成されるト
ナー像のトナー重量をＣ、４番目に形成されるトナー像
のトナー重量をＤとしたときに、Ａ＜Ｂ、Ｃ＜Ｄの条件を満足することを意味するものである。

【００１７】このような技術的手段において、本願が対
象とするカラー画像形成装置は、例えば１つの像担持体
１上に複数の色成分トナー像を形成し、各色成分トナー
像を記録材や中間転写体などの転写媒体５に順次転写す
る態様、あるいは、複数の像担持体１上に１若しくは複
数の色成分トナー像を形成し、各色成分トナー像を転写
媒体５に順次転写する態様など適宜選定して差し支えな
い。ここで、本願に係るカラー画像形成装置には、像担
持体１上の残留トナーが回収されるクリーナ６を設けて
も差し支えないが、その解決課題からすれば、当該クリ
ーナ６を除外した所謂クリーナレス方式において本願に
係るカラー画像形成装置は特に有効である。

【００１８】また、像担持体１としては、感光体、誘電
体など適宜選定して差し支えなく、その形態について
も、ドラム状、ベルト状など特に問わない。更に、潜像
形成手段２についても、静電潜像を形成するものであれ
ば、帯電、露光工程を経た電子写真方式、あるいは、イ
オン流による潜像書き込み工程を含む方式など適宜選定
して差し支えない。更にまた、転写手段４についても、
像担持体１上のトナー像を転写媒体５側へ静電転写する
方式のものであれば、転写部材を転写媒体５に接触配置
した態様、あるいは、非接触配置した態様のいずれをも
含む。ここで、接触型の転写部材としては、ロール状、
ブレード状、ブラシ状など適宜選定して差し支えない
が、所定の転写圧を付与できる点でロール状の転写部材
を用いるのが好ましい。一方、非接触型の転写部材とし
ては、コロトロンなどのコロナ放電器を用いることが可
能である。

【００１９】また、複数の現像手段３については、現像
位置に各現像手段３を選択的に配置するものであれば、
回転ホルダに複数の現像手段３を搭載させたロータリー
型現像ユニットであってもよいし、あるいは、像担持体
１に対し各現像手段３を並列的に配置する態様でもよ
い。そして、各現像手段３の現像方式については、一成
分現像、二成分現像、接触現像、非接触現像等適宜選定
することが可能である。

【００２０】そして、各トナー重量の関係については、
上述した関係を満たせばよく、１番目とＮ番目を除く順
番に像担持体１上に形成されるトナー重量Ｗ（２）…Ｗ
（Ｎ−１）の相互間の大小関係は特に問わない。従っ
て、Ｗ（２）…Ｗ（Ｎ−１）については、相互に等しく
てもよいし、あるいは、現像順に従ってトナー重量が順
次小さくなる態様など適宜選定して差し支えないが、既
転写トナー像の再転写を極力少なくするという観点から
すれば、Ｗ（１）＜Ｗ（２）＜…＜Ｗ（Ｎ−１）＜Ｗ
（Ｎ）の関係を満足する（具体例で言えば、Ａ＜Ｂ＜Ｃ
＜Ｄ）態様を採用することが好ましい。

【００２１】ここで、２番目〜Ｎ−１番目のトナー相互
間の重量について大小関係を問わない理由は以下の通り
である。転写工程において、既転写トナー像の再転写性
が問題になるのは、既転写トナー像のうち、特にトナー
重量が多くなる箇所、具体的には、複数の色トナーが重
ね転写されたトナー像部分である。このため、後述する
作用説明からも明らかなように、重ね転写されたトナー
像全体のトナー重量が少なければ既転写トナー像の再転
写量が低減されることになる。例えば、２番目の転写工
程で、既に転写されているトナー像のトナー重量はＷ
（１）となり、３番目の転写工程では、既に転写されて
いるトナー像のトナー重量はＷ（１）＋Ｗ（２）とな
り、４番目の転写工程で、既に転写されているトナー像
のトナー重量はＷ（１）＋Ｗ（２）＋Ｗ（３）となる。
このため、再転写を低減するために少なくするトナー重
量は、Ｗ（１）、あるいはＷ（１）＋Ｗ（２）、あるい
はＷ（１）＋Ｗ（２）＋Ｗ（３）であり、Ｗ（２）とＷ
（３）の大小関係は問題とはならない。すなわち、１番
目に形成されるトナー像のトナー重量を次段以降のトナ
ー重量より少なくしておけば、２番目〜Ｎ−１番目のト
ナー相互間の重量を任意に設定したとしても、例えば１
番目に形成されるトナー重量を十分に少なく設定する等
することにより、２番目以降の重ね転写されたトナー像
のトナー重量を少なくすることが可能になることに基づ
く。

【００２２】更に、上記のようなカラー画像形成装置に
おいて、良好な画像を得るという観点からすれば、複数
の現像手段３の数をＮ個、画像形成プロセスの現像順が
Ｉ番目の現像手段３により像担持体１上に形成されるト
ナー像の顔料含有量をｍ（Ｉ）としたとき、ｍ（１）＞
ｍ（２）…ｍ（Ｎ−１）＞ｍ（Ｎ）の関係を満足するこ
とが好ましい。この条件式は、例えば現像手段３ａ〜３
ｂがマゼンタ、シアン、イエロ、ブラックの各色トナー
のいずれかを使用するものである態様において、１番目
に形成されるトナー像の顔料含有量をａ、２番目に形成
されるトナー像の顔料含有量をｂ、３番目に形成される
トナー像の顔料含有量をｃ、４番目に形成されるトナー
像の顔料含有量をｄとしたときに、ａ＞ｂ、ｃ＞ｄの条件を満たすことを意味する。

【００２３】一般にトナーに含まれる顔料の量を増やす
ことで、画像の光沢が良好なものとすることができる。
本発明において、トナー像の顔料含有量を増加させるこ
とで、像担持体１上に形成されるトナー像のトナー重量
を少なくした場合においても、良好な画質が得られる。

【００２４】更に、上記のようなカラー画像形成装置に
用いるトナーとしては、従来一般的に用いられていたト
ナー原料を溶融、混練、粉砕及び分級することによって
得られたいわゆる粉砕トナーよりも、表面に凹凸の少な
い表面形状が球形又は球形に近い球形トナーを用いるこ
とにより、再転写の発生を抑えることが可能となり、後
述する作用説明のように、特に好ましい。そして、この
ような球形又は球形に近い球形トナーの製造法として
は、各種方法が挙げられるが、例えば乳化重合法で製造
することが好ましい。この際、以下のような条件を満足
することが好ましい。ＭＩ≦Ｍｗ／１０００＋１１５ＭＩ：トナーの形状係数（真球は１００） π×（トナー最大径）２／（４×トナー断面積）×１０
０Ｍｗ：トナーの重量平均分子量

【００２５】また、トナーの重量平均分子量Ｍｗについ
ては２０，０００〜３０，０００であることが好まし
い。

【００２６】更に、本発明においては、像担持体１上の
トナー像の転写効率を向上させる各種手段を採用するこ
とが好ましい。例えば潜像形成手段２が露光による潜像
を形成する態様においては、転写手段４は、当該転写手
段４との対向部を通過した後の像担持体１上に残留する
トナーに重ねて露光照射したときに、光透過率が９０％
以上となる転写率を維持するように設定されていること
が好ましい。また、像担持体１の表面には、当該像担持
体１上に形成される微粒子との付着力を低減する離型層
が設けられていることが好ましい。

【００２７】次に、上述する技術的手段の作用について
説明する。図１に示すカラー画像形成装置では、１番目
に形成されるトナー像のトナー重量を、後段で転写され
るトナー像のトナー重量よりも小さくすることで、再転
写が発生しないようになっている。再転写の発生につい
ては、既に転写媒体５上に転写されたトナー像が、次の転
写工程でその上に重ねて転写されるトナー像がなく、転
写領域を通過する場合に発生すること、既に転写媒体５上に転写されたトナー像のトナー重
量が多いほど、再転写するトナー量が多くなること、が挙げられる。

【００２８】先ず、再転写が、既に記録材上に転写され
たトナー像が次の転写工程でトナー像が転写されずに、
転写領域を通過する場合に発生する（の点）理由は以
下のように考えられる。像担持体１上に形成されたトナ
ー像は、転写媒体５と密着されると同時に、トナー像を
転写するべく、その背面から当接している例えば接触型
の転写手段４としての転写ブレードあるいは転写ロール
にて転写電荷が転写媒体５に供給される。この転写電荷
の極性はトナーの極性によって決まり、例えばマイナス
帯電のトナーを使用した場合には、プラスの転写電荷が
与えられる。その結果、トナー像と静電吸引を及ぼし合
って、トナー像が転写媒体５へと引き付けられる。

【００２９】そして、転写媒体５上の転写されたトナー
像が像担持体１から剥離されるが、この剥離によって像
担持体１とトナー像との間にエアーギャップが形成さ
れ、その部分の静電容量が急激に減少して電位差が増大
することにより、剥離放電が発生する。この剥離放電に
よって発生したプラスとマイナスの大部分の電荷は、像
担持体１とトナー像に囲まれた僅かなエアーギャップで
発生し、一部のプラス電荷が、トナー像へも飛び込み、
そのプラス電荷によって帯電極性が反転されたトナーが
形成される。この時、マイナス電荷もトナー像に飛び込
むので、転写媒体５上のトナー像はマイナスの電荷を付
与され帯電量が増加する。しかしながら、このトナー像
に飛び込むプラスの電荷やマイナス電荷の量は、転写媒
体５上のトナー像の層状態によって変化するため、転写
媒体５上のトナー像の帯電分布は非常に不規則でブロー
ドなものとなり、その帯電分布を制御することは非常に
困難なものとなる。更に、転写工程を繰り返すことで帯
電極性が反転されたトナーは増加し、転写媒体５上のト
ナー層の帯電分布は更に不規則でブロードなものとな
る。

【００３０】この転写媒体５上の帯電極性が反転された
トナー像は、次の転写工程において、像担持体１と転写
媒体との間に形成される転写電界により、像担持体１へ
転移して再転写が発生する。但し、転写媒体５上のトナ
ー像の上に、像担持体１上のトナー像が重ねて転写され
る領域においては、転写媒体５上のトナー像に帯電極性
が反転されたトナーが存在しても、像担持体１上のトナ
ー像に邪魔されて、再転写は発生しない。すなわち、１
番目に転写媒体５上に形成されるトナー像の中で、その
上に重ねて転写されるトナー像がない領域において、再
転写が顕著に発生することになるのである。

【００３１】次に、既に、記録材上に転写されたトナー
像のトナー重量が多いほど、再転写するトナー量が多く
なる（の点）理由は、以下のように考えられる。像担
持体１上に形成されたトナー像のトナー重量が多くなる
と、転写効率を上げるために、転写媒体５に供給される
転写電荷を多くする必要がある。その結果、トナー像を
引き付ける静電吸引を大きくすることができ、十分な量
のトナー像が転写媒体５へと引き付けられる。

【００３２】そして、転写媒体５上の転写されたトナー
像が像担持体１から剥離される時に、静電容量の減少に
伴う電位差の増大分が、この転写電荷によって更に大き
くなり、剥離放電によって発生するプラスの電荷量が多
くなる。更に、転写工程において像担持体１上に形成さ
れるトナー像は転写媒体５に密着されるときに、転写媒
体５上のトナー像のトナー重量が多いほど像担持体１と
転写媒体５との間の圧力が増大し、像担持体１上に接触
したトナーは強い圧力により像担持体１に押し付けら
れ、再転写が増加してしまう。このように再転写の発生
しやすい、１番目のトナー像のトナー重量を後段よりも
小さくすることで、再転写の発生が防止されるのであ
る。

【００３３】また、本発明において、球形トナーを用い
ることによって、転写効率の向上と再転写の発生がより
確実に抑えられる理由をトナーと像担持体１との付着力
という観点から説明する。像担持体１表面に接触したト
ナーに働く主な力としては、鏡影力とファンデルワール
ス力とがある。鏡影力は、電荷量とその距離に大きく依
存する。一般的な粉砕によって生成された粉砕トナー
は、その表面形状は凹凸であり摩擦帯電により、凸部が
集中的に帯電される。これに対して、例えば重合法によ
る球形の重合トナーは、その表面が球形若しくは球形に
近い形状を有するため、表面が均一に帯電される。従っ
て、粉砕トナーにおいては、凸部が接触し、非常に近接
した領域に多くの電荷が存在するために鏡影力は増大す
る。これに対して、重合トナーのように球形をしている
と、接触状態は殆ど点状になり、且つ近接領域の電荷量
も少なく、前記に比べ鏡影力も小さい。

【００３４】ファンデルワールス力は、より最近接領域
が影響し、平面で接触するような状態では非常に大きく
なる。ここで、表面形状が凹凸であるトナーを用いた場
合には、像担持体１と接触する部分が多くなることで、
接触面積が大きくなり、ファンデルワールス力は非常に
大きくなる。これに対して、球形トナーは表面形状が球
状であるためトナーは像担持体１と殆ど点で接触する。
よって、ファンデルワールス力も球形トナーの方が小さ
くなる。

【００３５】以上の理由から、表面形状が球形又は球形
に近い略球形トナーの場合、像担持体１に対する鏡影
力、ファンデルワールス力、つまり付着力が小さく、前
述の如く、像担持体１とトナーの付着力が小さくなり、
像担持体１から引き剥がし易ければ、転写工程におい
て、転写媒体５に供給する転写電荷を小さなものとする
ことができ、良好な転写効率を維持しつつ、剥離放電の
発生を抑えることができる。このように付着力の弱い球
形トナーは、１００％に近い効率で転写を行うことが可
能となり、再転写も発生しづらい。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す実施の形態
に基づいてこの発明を詳細に説明する。図２は、本発明
が適用されるカラー画像形成装置の実施の一形態を示す
概略構成図である。同図において、カラー画像形成装置
は、表面に感光体層を有するドラム状の像担持体１０１
と、この像担持体１０１を一様に帯電する帯電器１０２
と、一様帯電された像担持体１０１に像光を照射して静
電潜像を形成する像書き込み装置１０４と、夫々イエ
ロ、マゼンタ、シアン、ブラックの現像剤を収容した４
台の現像器１０５Ｙ，１０５Ｍ，１０５Ｃ，１０５ＢＫ
が回転ホルダに回転可能に搭載され、前記像担持体１０
１に対向する現像位置に所定の現像器１０５Ｙ〜１０５
ＢＫのいずれかが間欠的に移動するロータリー型現像装
置１０５と、上記像担持体１０１と接触し、複数のロー
ル１１２，１１３，１１４によって周回可能に張架され
た無端ベルト状の中間転写体１１１と、上記像担持体１
０１に対向配置されて像担持体１０１上に形成されたト
ナー像を上記中間転写体１１１へ転写する一次転写ロー
ル１０６と、図示しないペーパガイドに沿って搬送され
てくる記録用紙１１６に中間転写体１１１上のトナー像
を転写する二次転写ロール１１５とを有している。

【００３７】本実施の形態において、像担持体１０１と
しては、感光体層の表面にトナーに添加されている微粒
子との付着力が低減される離型層（例えばシリコンオイ
ル処理したシリカ粒子の薄層）を形成したものが用いら
れる。また、上記中間転写体１１１は、例えばポリカー
ボネート樹脂中にカーボンブラックを分散したものを所
定厚さ（本例では１３５μｍ）の無端状ベルトにしたも
ので、電気抵抗値は１０⁸〜１０¹⁰Ω・ｃｍ程度となっ
ている。この中間転写体１１１及び像担持体１０１は図
中に矢印で示す方向に所定のプロセス速度（本例では）
１６０ｍｍ／ｓの周速で駆動され、これらの部材にはク
リーナが設けられていない。

【００３８】また、このカラー画像形成装置の各現像器
１０５Ｙ〜１０５ＢＫで用いられる現像剤について説明
する。本実施の形態では、各現像剤としてトナー及びキ
ャリアからなる二成分現像剤が使用される。ここで、ト
ナーは乳化重合法で製造されるもので、形状を凹凸の大
きいラズベリ形状から凹凸の小さいポテト形状、更に球
形まで制御することができる。形状係数ＭＩは１２０以
下で球形、１２０〜１２５程度が僅かに球が歪んだ形
状、１３０〜１３５程度がポテト形状、１３８〜１５０
程度がラズベリ形状である。通常の混練粉砕トナーは１
３８〜１４５程度である。そして、トナーの重量平均分
子量Ｍｗについては２０，０００〜３０，０００である
ことが好ましく、形状係数ＭＩとトナーの重量平均分子
量Ｍｗとの関係については、以下のような条件を満足す
ることが好ましい。ＭＩ≦Ｍｗ／１０００＋１１５ＭＩ：トナーの形状係数（真球は１００） π×（トナー最大径）２／（４×トナー断面積）×１０
０Ｍｗ：トナーの重量平均分子量

【００３９】乳化重合法は、イオン性界面活性剤による
樹脂分散液と反対極性のイオン性界面活性剤で分散され
た顔料を混合し、ヘテロ凝集を生じせしめることにより
トナー径の凝集粒子を形成し、その後樹脂のガラス転移
点以上に加熱することにより凝集体を融合合一し、洗
浄、乾燥する方法である。加熱温度条件を選択すること
でトナー形状を不定形から球形まで制御することができ
る。通常このプロセスは、樹脂分散液、顔料分散液、必
要に応じて離型材分散液等を混合し、凝集することによ
りなされるため均一な混合状態にある凝集体を合一する
ことになるため、トナー組成を均一にすることが可能で
あり、また異なった分子量を持つ複数の樹脂分散液を用
いることによって、分子量分布の制御を容易にすること
が可能である。

【００４０】ここで、本実施の形態に用いられる熱可塑
性結着樹脂となる重合体の例としては、スチレン、パラ
クロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類、
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−
プロピル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸２−エチル
ヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、
メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メ
タクリル酸２−エチルヘキシル等のビニル基を有するエ
ステル類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等の
ビニルニトリル類、ビニルメチルエーテル、ビニルイソ
ブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケ
トン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケト
ン等のビニルケトン類、エチレン、プロピレン、ブタジ
エン等のポリオレフィン類等の単量体等の重合体又はこ
れらを２種以上組み合わせて得られる共重合体又はこれ
らの混合物、さらにはエポキシ樹脂、ポリエステル樹
脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹
脂、ポリエーテル樹脂等、非ビニル縮合系樹脂、あるい
はこれらと前記ビニル系樹脂との混合物やこれらの共存
下でビニル系単量体を重合する際に得られるグラフト重
合体等を挙げることができる。ビニル系単量体の場合
は、イオン性界面活性剤などを用いて乳化重合やシード
重合を実施して樹脂粒子分散液を作成することができ、
その他の樹脂の場合は油性で水への溶解度の比較的低い
溶剤に溶解するものであれば樹脂をそれらの溶剤に溶か
して水中にイオン性の界面活性剤や高分子電解質と共に
ホモジナイザー等の分散機により水中に微粒子分散し、
その後加熱又は減圧して溶剤を蒸散することにより、樹
脂分散液を作成することができる。

【００４１】着色剤、内添剤の例としては、カーボンブ
ラック、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジン
イエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、パーメ
ネトオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオ
レンジ、ウオッチャングレッド、パーマネントレッド、
ブリリアンカーミン３Ｂ、ブリリアンカーミン６Ｂ、デ
イポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソールレッ
ド、ローダミンＢレーキ、レーキレッドＣ、ローズベン
ガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコ
オイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシア
ニンブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリ
ーンオクサレレートなどの種々の顔料、アクリジン系、
キサンテン系、アゾ系、ペンゾキノン系、アジン系、ア
ントラキノン系、チオインジコ系、ジオキサジン系、チ
アジン系、アゾメチン系、インジコ系、チオインジコ
系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチ
ン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チ
アジン系、チアゾール系、キサンテン系などの各種染
料、など着色剤は１種又は複数種類を併せて使用するこ
とができる。

【００４２】また、内添剤としてフェライト、マグネタ
イト、還元鉄、コバルト、ニッケル、マンガン等の金
属、合金、又はこれら金属を含む化合物などの磁性体を
使用したり、帯電制御剤として４級アンモニウム塩化合
物、ニグロシン系化合物、アルミ、鉄、クロム等の錯体
からなる染料やトリフェニルメタン系顔料など通常使用
される種々の帯電制御剤を使用することができるが、凝
集や合一時の安定性に影響するイオン強度の制御と廃水
汚染減少の点から水に溶解しにくい材料が好適である。
湿式添加する無機微粒子の例としては、シリカ、アルミ
ナ、チタニア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リ
ン酸三カルシウム等通常トナー表面の外添剤として使う
全てのものをイオン性界面活性剤や高分子酸、高分子塩
基で分散することにより使用することができる。また、
通常のトナーと同様に乾燥後、シリカ、アルミナ、チタ
ニア、炭酸カルシウム等の無機粒子やビニル系樹脂、ポ
リエステル、シリコーン等の樹脂微粒子を乾燥状態で剪
弾をかけて表面へ添加して流動性助剤やクリーニング助
剤として用いることもできる。

【００４３】乳化重合、シード重合、顔料分散、樹脂粒
子、離型剤分散、凝集、又はその安定化などに用いる界
面活性剤の例としては、ラウリン酸カリウム、オレイン
酸ナトリウム、ヒマシ油ナトリウム等の脂肪酸セッケン
類、オクチルサンフェート、ラウリルサンフェート、ラ
ウリルエーテルサルフェート、ノニルフェニルエーテル
サルフェート等の硫酸エステル類、ラウリルスルホネー
ト、ドデシルベンゼンスルホネート、トリイソプロピル
ナフタレンスルホネート、ジブチルナフタレンスルホネ
ート、ナフタレンスルホネートホルマリン縮合物、モノ
オクチルスルホサクシネート、ジオクチルスルホサクシ
ネート、ラウリン酸アミドスルホネート、オレイン酸ア
ミドスルホネート等のスルホン酸塩類、ラウリルホスフ
ェート、イソプロピルホスフェート、ノニルフェニルエ
ーテルホスフェート等のリン酸エステル類、ジオクチル
スルホコハク酸ナトリウム、スルホコハク酸ラウリル２
ナトリウム、ポリオキシエチレンスルホコハク酸ラウリ
ル２ナトリウム等のスルホコハク酸塩類等のアニオン界
面活性剤、ラウリルアミン塩酸塩、ステアリルアミン塩
酸塩、オレイルアミン酢酸塩、ステアリルアミン酢酸
塩、ステアリルアミノプロピルアミン酢酸塩等のアミン
塩類、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド、ジ
ラウリルジメチルアンモニウムクロライド、ジステアリ
ルジメチルアンモニウムクロライド、ラウリルジヒドロ
キシエチルメチルアンモニウムクロライド、オレイルビ
スポリオキシエチレンメチルアンモニウムクロライド、
ラウロイルアミノプロピルジメチルエチルアンモニウム
エトサルフェート、ラウロイルアミノプロピルジメチル
ヒドロキシエチルアンモニウムパークロレート等の４級
アンモニウム塩類、等のカチオン系界面活性剤、ポリオ
キシエチレンオクチルエーテル、ポリオキシエチレンラ
ウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテ
ル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のアルキル
エーテル類、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエー
テル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等の
アルキルフェニルエーテル類、ポリオキシエチレンラウ
レート、ポリオキシエチレンステアレート、ポリオキシ
エチレンオレート等のアルキルエステル類、ポリオキシ
エチレンラウリルアミノエーテル、ポリオキシエチレン
ステアリルアミノエーテル、ポリオキシエチレンオレイ
ルアミノエーテル、ポリオキシエチレン大豆アミノエー
テル、ポリオキシエチレン牛脂アミノエーテル等のアル
キルアミン類、ポリオキシエチレンラウリン酸アミド、
ポリオキシエチレンステアリン酸アミド、ポリオキシエ
チレンオレイン酸アミド等のアルキルアミド類、ポリオ
キシエチレンヒマシ油エーテル、ポリオキシエチレンナ
タネ油エーテル等の植物油エーテル類、ラウリン酸ジエ
タノールアミド、ステアリン酸ジエタノールアミド、オ
レイン酸ジエタノールアミド等のアルカノールアミド
類、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポ
リオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオ
キシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシ
エチレンソルビタンモノオレエート等のソルビタンエス
テルエーテル類、等の非イオン性界面活性剤を用いるこ
とができる。またこれらは単独で用いても、複数種を同
時に用いてもよく、またアニオン界面活性剤と非イオン
性界面活性剤、あるいはカチオン系界面活性剤と非イオ
ン性界面活性剤等を併用することも効果的であり、分散
のため手段としては、回転剪断型ホモジナイザーやメデ
イアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミル等の
一般的なものが使用可能である。

【００４４】また、キャリアはフェライト粒子に樹脂コ
ーティングして抵抗値制御したものが用いられる。この
ほかにも、磁性体微粉末をポリマーに混合してなる、い
わゆるポリマーキャリアを用いることができる。ポリマ
ーキャリアは磁性体粒子キャリアに比べて一般に磁化が
低いために、柔らかく密度の高い磁気ブラシを形成する
ことができ、高画質画像を得ることができる。また、像
担持体上に付着した場合に、像担持体表面を傷つけるお
それも少ないという利点がある。更に、比重も小さいた
めにキャリアの質量も小さく、現像器内で現像剤がミキ
シングされる際にトナーに対するストレスが小さくな
り、寿命の長い現像剤を提供できるという長所がある。
一方、鉄・フェライト・マグネタイト等の金属粒子より
なる磁性体粒子キャリアはキャリアの比重が大きいため
にキャリアの質量も大きく、現像器内で現像剤がミキシ
ングされる際にトナーに対するストレスが大きくなる
が、現像剤の帯電の立ち上がりが早いという利点があ
り、要求される性能によってキャリアを使い分ければよ
い。

【００４５】また、キャリアの粒子径については、粒子
が小さいほど磁気ブラシは密になる。平均粒径が６０μ
ｍ以下になるとその効果が現れ始める。しかし、平均粒
径が５μｍ未満となるような粒子径が小さいキャリアに
なると、キャリアの磁気的拘束力が弱まるために像担持
体上へのキャリア付着が発生する。これらのことから、
キャリア粒子径は平均粒径が２０μｍ以上、６０μｍ以
下が望ましい。

【００４６】上記トナーとキャリアとを混合した現像剤
としては、例えば、トナー濃度（ＴＣ：Toner Concentr
ation）を所定レベル（例えば５ｗｔ％）、現像剤中の
トナーの帯電量を所定レベル（例えば−２０μＣ／ｇ）
としたものを用いることができる。ここでＴＣは図３の
（１）式で示される。また、上記トナーとキャリアとを
混合して現像剤としたときのトナーの電荷量は、高すぎ
るとトナーのキャリアに対する付着力が強くなりすぎ
て、トナーが現像されないといった現象が発生する。一
方、電荷量が低すぎるとトナーのキャリアに対する付着
力が弱くなり遊離トナーによるトナークラウドが発生
し、プリントにおけるカブリが問題となる。トナーを転
移して良好な現像を行うという観点からは、現像剤中の
トナーの電荷量が絶対値で５〜８０μＣ／ｇ、好ましく
は、１０〜６０μＣ／ｇの範囲にあることが望ましい。

【００４７】特に、本実施の形態では、例えば画像形成
プロセスの現像順がイエロ（１）、シアン（２）、マゼ
ンタ（３）、ブラック（４）の順であり、現像順に形成
される各色トナー像のトナー重量をＷ（１）〜Ｗ（４）
とすれば、各トナー重量は、Ｗ（１）＜Ｗ（２），Ｗ
（３）＜Ｗ（４）の関係を満たすように設定される。本
実施の形態では、例えばＷ（１）は５．０ｇ／ｍ²以
下、好ましくは４．０ｇ／ｍ²以下に設定されている。
尚、本実施の形態では、Ｗ（２）は４．３ｇ／ｍ²、Ｗ
（３）は４．３ｇ／ｍ²、Ｗ（４）は４．５ｇ／ｍ²程度
に設定されている。

【００４８】次に、本実施の形態に係るカラー画像形成
装置の作動について説明する。図２において、カラー画
像形成装置は、順次像担持体１０１上に各色のトナー像
を形成して中間転写体１１１に重ねて転写するものであ
り、次のように動作する。像担持体１０１が回転駆動さ
れ、帯電器１０２によって一様に帯電された後、像光が
照射され潜像が形成される。この潜像はイエロ用現像器
１０５Ｙによって可視化され、このトナー像は一次転写
ロール１０６によって中間転写体１１１上に転写され
る。このようにして形成されたトナー像のトナー表面
は、球形若しくは球形に近い形状を有するため、像担持
体１０１との接触面積が非常に小さく、トナーと像担持
体１０１との間ではファンデルワールス力等の非電気的
な付着力が小さくなっている。そのため、一次転写ロー
ル１０６により形成される転写電界で容易に離脱し、中
間転写体１１１に転写される。この時トナー像は１００
％に近い効率で転写される。

【００４９】このカラー画像形成装置では、クリーナは
設けられておらず、像担持体１０１は転写後、次の色の
画像形成工程に入る。すなわち、像担持体１０１は更に
次の色であるシアンのトナー像を形成するために、帯電
器１０２による帯電、像光の照射、シアントナー像の形
成後、中間転写体１１１への転写工程に入る。このと
き、中間転写体１１１上には、先の工程で形成されたイ
エロトナー像が形成されており、シアントナー像がイエ
ロトナー像の上若しくはイエロトナー像以外の領域に転
写される。

【００５０】次に、マゼンタ、ブラックの各色について
帯電器１０２による帯電、像光の照射、トナー像の形
成、中間転写体１１１への転写の各工程を経て、中間転
写体１１１上に４色のトナー像が重ね合わされたフルカ
ラー像が形成される。このフルカラーのトナー像は二次
転写ロール１１５により一括して記録用紙１１６に転写
され、フルカラーの記録画像が得られる。

【００５１】このような画像形成過程において、例えば
シアンの転写工程にあっては、中間転写体１１１上にイ
エロトナー像が既に転写されているが、イエロトナー像
のトナー重量は例えばベタ画像で４．０ｇ／ｍ²と小さ
いため、剥離放電による帯電極性の反転したトナーはほ
とんど発生せず、しかも、既転写トナー像と像担持体１
０１との間の接触圧もそれほど大きくならないため、再
転写はほとんど発生しないことが確認された。更に、マ
ゼンタ、ブラックの転写工程においても、再転写はほと
んど発生しないことが確認された。従って、このような
カラー画像形成装置では、クリーナを設けず、また、像
担持体１０１上の残留トナーの回収を行うことなく、良
好なフルカラー画像を形成することができた。

【００５２】尚、本実施の形態では、１つの像担持体１
０１にイエロ、シアン、マゼンタ及びブラックのトナー
像を形成したが、各色毎に像担持体、帯電器、像書き込
み装置、現像装置、転写装置を配置した、所謂タンデム
方式のカラー画像形成装置においても、適応可能であ
る。また、本実施の形態は電子写真記録方式で説明を行
ったが、チャージレス方式、背面露光方式等、転写媒体
（中間転写体１１１や記録用紙１１６）に転写を行う間
接記録方式であれば適用可能である。一方、いわゆる静
電記録方式やイオノグラフィー方式等については、像担
持体１０１として感光体の代わりに誘電体を使用し、静
電潜像を直接書き込み、これを現像して転写する場合に
も有効である。

【００５３】

【実施例】次に、本実施の形態に係るカラー画像形成装
置の性能を評価するために以下のに実施例について各種
実験を行った。本実施例で使用するトナーの具体的条件
を示す。尚、本実施例において「部」は重量部を意味す
る。また、粒子径に関しては、トナーの粒子径にはコー
ルターカウンターＴＡ２型（コールター社製）を用い、
樹脂、離型剤、顔料の粒径はＬＡ−７００（堀場製作所
製）を、また、樹脂微粒子及びトナーの分子量の測定に
はゲルパーミエーションクロマトグラフィーＨＬＣ−８
１２０ＧＰＣ（東ソー社製）を、樹脂微粒子及びトナー
のガラス転移点の測定はＤＳＣ−５０（島津製作所社
製）を用いて、昇温速度３Ｃ／分にて行った。

【００５４】樹脂分散液１として、スチレン３５０部アクリル酸ブチル４２部アクリル酸８部ドデシルメルカプタン１６部四臭化炭素４部（以上いずれも和光純薬社製）以上を混合溶解したものを非イオン性界面活性剤（三洋
化成社製、ノニボール８５）８部、アニオン性界面活性
剤（第一工業製薬社製、ネオゲンＳＣ）１０部をイオン
交換水５８２部に溶解したものにフラスコ中で分散、乳
化し１０分ゆっくりと混合しながら、過硫酸アンモニウ
ム（東海電化社製）３．５ｇを溶解したイオン交換水５
０ｇを投入し、窒素置換を行った。その後フラスコを攪
拌しながらオイルバスで内容物が７０℃になるまで加熱
し、６時間そのまま乳化重合を継続し、その後室温まで
冷却し樹脂分散液を得た。得られた樹脂分散液から溶媒
を８０℃のオーブン上に放置し水分を除去した。中心粒
径１３０ｎｍ、ガラス転移点５６℃、Ｍｗ２１，０００
の分散液を得た。

【００５５】各色トナー用の顔料６０部をアニオン性界
面活性剤（三洋化成社製、イオネットＤ−２）２部と共
にイオン交換水３００部中に添加混合し、ＩＫＡ製ウル
トラタラックスＴ５０にて分散処理し、中心径１６０ｎ
ｍの顔料分散液１を得た。

【００５６】次に上記の樹脂分散液１、顔料分散液１を
以下の割合で、イオン交換水３００部樹脂分散液１２４０部顔料分散液１４０部カチオン性界面活性剤２部（花王社製、サニゾールＢ５０）丸形ステンレス製フラスコ中にウルトラタラックスＴ５
０で混合分散した後、加熱用オイルバスでフラスコを攪
拌しながら４７℃まで加熱した。４７℃で２．５時間保
持した後、光学顕微鏡にて観察すると約６．９μｍの凝
集粒子が生成していることが確認された。その後、ネオ
ゲンＳＣを６部を追添加した後、攪拌を継続しながら９
４℃まで加熱し、８時間保持した。この後フラスコを１
０℃／分で室温まで冷却し、更に濾過した後、イオン交
換水で充分洗浄後、真空乾燥機内で４０℃、１０時間保
持し、中心粒径は７．０μｍ、分子量Ｍｗは２１，００
０、形状係数ＭＩは１１９のマゼンタ、シアン、イエ
ロ、ブラックのトナーを得た。上記トナーには、トナー
１００部に対してコロイダルシリカ（日本アエロジル製
Ｒ９７２）１部を添加して、ヘンシェルミキサーで混合
した。

【００５７】また、本実施例で使用するキャリアとして
は、平均粒径３５μｍのフェライト粒子１００部及び、
分子量９５，０００のメタクリレート樹脂１部を、トル
エン５００部と共に加圧式ニーダーに入れ、常温で１５
分混合した後、減圧混合しながら７０℃に上昇し溶剤を
留去した後冷却し、１０５μｍのふるいで飾分して評価
用キャリアとした。そして、トナーとキャリアとを混合
した現像剤としては、例えばトナー濃度ＴＣが５ｗｔ％
のものを用い、そのときの現像剤中のトナー帯電量は−
２０μＣ／ｇ〜−３０μＣ／ｇの範囲であった。

【００５８】図２に示すカラー画像形成装置の各現像器
１０５Ｙ〜１０５ＢＫに上述した各色の現像剤を収容
し、カラー画像形成装置の再転写性を評価するための実
験を行った。この実験は上記カラー画像形成装置におい
て、１番目にシアントナー像を中間転写体１１１上に形
成し、転写工程を３回繰り返し行い、中間転写体１１１
上のシアントナーの重量を変動させて、各転写回数毎に
再転写率を測定したものである。ここで、再転写率は図
３の（２）式によって演算されるものである。

【００５９】結果を図４及び図５に示す。図５はトナー
重量と再転写率との関係を示し、また、図５は転写サイ
クル数と再転写率との関係を示す。これらの図に示され
るように、中間転写体１１１上トナー像のトナー重量が
多いほど、再転写するトナー量が多くなり、中間転写体
１１１上トナー像が転写工程を通過する回数が多くなる
ほど、再転写するトナー量が多くなる。これより、転写
工程を通過する回数が最も多い１番目に形成するトナー
像のトナー重量を最も小さくすることで、再転写を防止
することが把握される。具体的には、１番目に形成する
トナー像のトナー重量を５．０ｇ／ｍ²以下、好ましく
は４．０ｇ／ｍ²以下とすることで、再転写の発生を防
止することが可能であることが確認された。

【００６０】図６は、十分な画像濃度となるベタ画像の
トナー像の重量とトナー中に含まれる顔料の含有率との
関係を計算により求めたものである。ここで、トナー像
の重量が５．０ｇ／ｍ²の時のトナー中に含まれる顔料
の含有率は４ｗｔ％以上、４．０ｇ／ｍ²の時のトナー
中に含まれる顔料の含有率は５．５ｗｔ％以上とするこ
とで、少ないトナー像のトナー重量でも、十分な画像濃
度を得ることができることが確認された。すなわち、本
実施例において、トナー重量の少ないトナーについて顔
料含有率を上げるようにすれば、十分な画像濃度が得ら
れ、良好なカラー画像品質が得られるのである。

【００６１】更に、上記実施例において、２０，０００
枚の画像形成を行ってみたところ、残留トナーが次の画
像に現れるポジゴーストは発生しなかった。

【００６２】また、本実施例に係るカラー画像形成装置
の転写デバイス（本例では一次転写ロール１０６）につ
いては、例えば転写後にトナーが残留しても像光透過率
が９０％以上を確保することができるように設定するこ
とが好ましい。これはいわゆるネガゴーストの発生を防
止するための条件であり、図７に示すデータに基づくも
のである。図７は像光の透過率とネガゴーストの発生レ
ベルとの関係を実験により調査し、その結果を示すもの
であり、像光が残留トナーによって遮られることにより
発生するネガゴーストは像光の透過率が９０％以下とな
ったときに許容レベル以上となることが示されている。
一般に、残留トナー量が増加すると透過率は低下する
が、この透過率は図８に示すようにトナーの種類によっ
て著しく異なり、残留トナー量ではなく透過率で転写デ
バイスの設定を定めることにより、有効にネガゴースト
を防止することができる。

【００６３】上記のように、本実施例のカラー画像記録
装置では、ポジゴースト、ネガゴースト等の画像欠陥や
像担持体１０１上のトナーの蓄積が防止されると共に残
留トナーを現像器１０５Ｙ〜１０５ＢＫで回収しないの
で、紙粉等の異物が現像器１０５Ｙ〜１０５ＢＫに混入
することがなく現像剤を定期的に交換する必要がない。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の現像手段により像担持体に形成される各色トナー
像を転写媒体に順次転写する間接転写型のカラー画像形
成装置において、画像形成プロセスの１番目に形成する
トナー像のトナー重量を最も小さくするようにしたの
で、公知の各種の転写効率向上の対策を施すようにすれ
ば、転写効率の向上と既成トナー像の再転写の発生防止
との両立を実現することができる。このため、転写後の
像担持体から回収されるトナーを皆無にするか又は著し
く低減することが可能となり、残留トナーを回収せず、
次に形成された画像と共に転写するように設定を行うこ
とにより、回収して廃棄すべきトナーが発生しない所謂
クリーナレス方式の間接転写型のカラー画像形成装置を
容易に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るカラー画像形成装置の概要を示
す説明図である。

【図２】本発明が適用されたカラー画像形成装置の実
施の一形態を示す説明図である。

【図３】トナー濃度（ＴＣ）及び再転写率についての
説明図である。

【図４】実施例に係るカラー画像形成装置の中間転写
体上トナー像のトナー重量と中間転写体上トナー像から
像担持体への再転写率との関係を示すグラフ図である。

【図５】実施例に係るカラー画像形成装置の中間転写
体上トナー像が転写工程を通過する回数と中間転写体上
トナー像から像担持体への再転写率との関係を示すグラ
フ図である。

【図６】実施例に係るカラー画像形成装置のトナー重
量とトナーに含まれる顔料の含有率との関係を示すグラ
フ図である。

【図７】実施例に係るカラー画像形成装置における転
写残留トナーに対する像光の透過率とネガゴーストの発
生レベルとの関係を示すグラフ図である。

【図８】実施例に係るカラー画像形成装置における転
写残留トナー量と像光の透過率との関係を示すグラフ図
である。

【符号の説明】

１…像担持体，２…潜像形成手段，３（３ａ〜３ｄ）…
現像手段，４…転写手段，５…転写媒体，６…クリー
ナ，１０１…像担持体，１０２…帯電器，１０４…像書
き込み装置，１０５…現像装置，１０６…一次転写ロー
ル，１１１…中間転写体，１１２，１１３，１１４…支
持ロール，１１５…二次転写ロール，１１６…記録用紙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小出弘行神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体上に各色成分の静電潜像を順次
形成する潜像形成手段と、前記像担持体上の各色成分の
静電潜像を対応する色のトナーで選択的に現像する複数
の現像手段と、像担持体上の各色成分のトナー像を転写
媒体に順次転写する転写手段とを備えたカラー画像形成
装置において、複数の現像手段の数をＮ個、画像形成プロセスの現像順
がＩ番目の現像手段により像担持体上に形成されるトナ
ー像のトナー重量をＷ（Ｉ）としたとき、Ｗ（１）＜Ｗ（２）…Ｗ（Ｎ−１）＜Ｗ（Ｎ）の関係を満足することを特徴とするカラー画像形成装
置。
【請求項２】請求項１記載のカラー画像形成装置にお
いて、複数の現像手段の数をＮ個、画像形成プロセスの現像順
がＩ番目の現像手段により像担持体上に形成されるトナ
ー像の顔料含有量をｍ（Ｉ）としたとき、ｍ（１）＞ｍ（２）…ｍ（Ｎ−１）＞ｍ（Ｎ）の関係を満足することを特徴とするカラー画像形成装
置。
【請求項３】請求項１記載のカラー画像形成装置のう
ち、潜像形成手段が露光による潜像を形成する態様にお
いて、転写手段は、当該転写手段との対向部を通過した後の像
担持体上に残留するトナーに重ねて露光照射したとき
に、光透過率が９０％以上となる転写率を維持するよう
に設定されていることを特徴とするカラー画像形成装
置。
【請求項４】請求項１記載のカラー画像形成装置にお
いて、像担持体の表面には、当該像担持体上に形成される微粒
子との付着力を低減する離型層が設けられていることを
特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項５】請求項１記載のカラー画像形成装置にお
いて、各色トナーが乳化重合法で製造されており、以下の条件
を満足することを特徴とするカラー画像形成装置。ＭＩ≦Ｍｗ／１０００＋１１５ＭＩ：トナーの形状係数（真球は１００） π×（トナー最大径）２／（４×トナー断面積）×１０
０Ｍｗ：トナーの重量平均分子量
【請求項６】請求項１記載のカラー画像形成装置にお
いて、該トナーの重量平均分子量Ｍｗが２０，０００〜３０，
０００であることを特徴とするカラー画像形成装置。