(57)【要約】      （修正有）【課題】透明現像手段の攪拌手段の攪拌能力が、有色現像手段の攪拌手段の攪拌能力以上（同等もしくは大きく）設定されている場合と比較して、透明トナーの透明度を長期にわたって維持することが可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】回転駆動され、表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される像担持体１０と、前記像担持体上に形成された静電潜像を、攪拌手段によって有色トナーとキャリアからなる二成分現像剤を攪拌しつつ現像する有色現像手段１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃと、前記像担持体上に形成された静電潜像を、前記有色現像手段の攪拌手段よりも攪拌能力が小さく設定された攪拌手段によって透明トナーとキャリアからなる二成分現像剤を攪拌しつつ現像する透明現像手段１０Ｔとを備えるように構成して課題を解決した。【選択図】図１
2010151974.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動され、表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体上に形成された静電潜像を、攪拌手段によって有色トナーとキャリアからなる二成分現像剤を攪拌しつつ現像する有色現像手段と、
前記像担持体上に形成された静電潜像を、前記有色現像手段の攪拌手段よりも攪拌能力が小さく設定された攪拌手段によって透明トナーとキャリアからなる二成分現像剤を攪拌しつつ現像する透明現像手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記透明現像手段の攪拌手段は、その回転数が前記有色現像手段の攪拌手段の回転数よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記透明現像手段の攪拌手段は、回転軸の外周に螺旋状に形成された攪拌用の羽根を備え、前記攪拌用羽根の直径又はピッチの少なくとも一方を、前記有色現像手段の攪拌手段よりも小さく設定したことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
画像情報に基づいて、有色画像及び透明画像に対応した静電潜像が形成される単一又は複数の像担持体と、
前記単一又は複数の像担持体のうち、対応する像担持体上に形成された有色画像の静電潜像を、攪拌手段によって有色トナーとキャリアからなる二成分現像剤を攪拌しつつ現像する有色現像手段と、
前記単一又は複数の像担持体のうち、対応する像担持体上に形成された透明画像の静電潜像を、前記有色現像手段の攪拌手段よりも攪拌能力が小さく設定された攪拌手段によって透明トナーとキャリアからなる二成分現像剤を攪拌しつつ現像する透明現像手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開平５−３２３７８２号公報
【特許文献２】特開平６−９５４９７号公報
【０００３】
従来、上記画像形成装置としては、イエロー、マゼンタ、シアン、黒等の有色トナーとともに、透明トナーを用いることにより、アプリケーションとして透明トナーによる透かしを入れたり、カラー画像に部分的に光沢性を付与した画像等を形成するように構成したものが既に種々提案されている。
【０００４】
ところで、かかる画像形成装置では、イエロー、マゼンタ、シアン、黒等の有色トナーを用いた現像器、及び透明トナーを用いた現像器が、使用するトナーの色が異なるのみで、基本的に同様に構成されている。
【０００５】
上記現像器において、現像剤の攪拌性を向上させる技術としては、例えば、特開平５−３２３７８２号公報や特開平６−９５４９７号公報等に開示されたものが既に提案されている。
【０００６】
上記特開平５−３２３７８２号公報に係る現像器は、トナーとキャリアとからなる現像剤を攪拌するための回転パドルを備えた現像器において、該回転パドルの内部に現像器ケースの下部に溜まる前記現像剤を磁力で吸引する磁石を設けるように構成したものである。
【０００７】
また、上記特開平６−９５４９７号公報に係る現像器は、現像器内に回転自在に並列横架された第１パドルスクリューと第２パドルスクリュー及び当該両パドルスクリューの間に設けた連通口を有する仕切り板によって、前記第１パドルスクリューの一端から補給されたトナーを二成分系の現像剤にすべくエンドレス状態に攪拌する攪拌機構において、前記第１パドルスクリューの他端側で、当該第１パドルスクリューおよび第２パドルスクリューの外周縁上部と所定のギャップを隔てた状態で覆うとともに、前記他端側の連通口を狭めるように形成した規制ブロックを設けるように構成したものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、この発明が解決しようとする課題は、透明現像手段の攪拌手段の攪拌能力が、有色現像手段の攪拌手段の攪拌能力以上（同等もしくは大きく）設定されている場合と比較して、透明トナーの透明度を長期にわたって維持することが可能な画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、請求項１に記載された発明は、回転駆動され、表面に画像情報に応じた静電潜像が形成される像担持体と、
前記像担持体上に形成された静電潜像を、攪拌手段によって有色トナーとキャリアからなる二成分現像剤を攪拌しつつ現像する有色現像手段と、
前記像担持体上に形成された静電潜像を、前記有色現像手段の攪拌手段よりも攪拌能力が小さく設定された攪拌手段によって透明トナーとキャリアからなる二成分現像剤を攪拌しつつ現像する透明現像手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【００１０】
また、請求項２に記載された発明は、前記透明現像手段の攪拌手段は、その回転数が前記有色現像手段の攪拌手段の回転数よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置である。
【００１１】
さらに、請求項３に記載された発明は、 前記透明現像手段の攪拌手段は、回転軸の外周に螺旋状に形成された攪拌用の羽根を備え、前記攪拌用羽根の直径又はピッチの少なくとも一方を、前記有色現像手段の攪拌手段よりも小さく設定したことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置である。
【００１２】
又、請求項４に記載された発明は、画像情報に基づいて、有色画像及び透明画像に対応した静電潜像が形成される単一又は複数の像担持体と、
前記単一又は複数の像担持体のうち、対応する像担持体上に形成された有色画像の静電潜像を、攪拌手段によって有色トナーとキャリアからなる二成分現像剤を攪拌しつつ現像する有色現像手段と、
前記単一又は複数の像担持体のうち、対応する像担持体上に形成された透明画像の静電潜像を、前記有色現像手段の攪拌手段よりも攪拌能力が小さく設定された攪拌手段によって透明トナーとキャリアからなる二成分現像剤を攪拌しつつ現像する透明現像手段と
を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載された発明によれば、透明現像手段の攪拌手段の攪拌能力が、有色現像手段の攪拌手段の攪拌能力以上（同等もしくは大きく）設定されている場合と比較して、透明トナーの透明度を長期にわたって維持することが可能となっている。
【００１４】
また、請求項２に記載された発明によれば、透明現像手段と有色現像手段の構成を異ならせることなく、透明トナーが攪拌手段からストレスを受けて劣化するのを抑制することができる。
【００１５】
さらに、請求項３に記載された発明によれば、透明現像手段と有色現像手段の攪拌手段を交換するのみで、透明トナーが攪拌手段からストレスを受けて劣化するのを抑制することができる。
【００１６】
又、請求項４に記載された発明によれば、像担持体が単一又は複数いずれの場合であっても、透明トナーが攪拌手段からストレスを受けて劣化するのを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
実施の形態１
図１は、この発明の実施の形態１に係るカラー画像形成装置を示す構成図である。
【００１９】
このカラー画像形成装置１は、図１に示すように、大別して、カラー原稿の画像を読み取る原稿読取装置２と、この原稿読取装置２で読み取られたカラー画像や、図示しないパーソナルコンピュータ等から送られてくるカラーの画像データ及び透明画像の画像データに対して、予め定められた画像処理や、カラー画像の画像情報に基づいて、カラートナー及び透明トナーによって画像を形成すべき画像情報を生成する画像処理装置３と、前記画像処理装置３によって画像処理された画像情報に基づいて、少なくともイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）のカラー（有色）トナーを用いたカラートナー像を形成するカラートナー像形成手段をと、透明トナーからなる透明トナー像を形成する透明トナー像形成手段を兼ねる画像出力装置４とを備えるように構成されている。
【００２０】
上記原稿読取装置２は、図示しないプラテンガラス上に載置された原稿５を、照明ランプ６によって照明し、原稿５からの反射光像をカラーＣＣＤ７によって、所定のドット密度で読み取るように構成されている。
【００２１】
上記原稿読取装置２によって読み取られた原稿５の反射光像は、例えば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）（各８ｂｉｔ）の３色の原稿反射率データとして画像処理装置３に送られ、この画像処理装置３では、原稿５の反射率データに対して、シェーデイング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消し、色／移動編集等の所定の画像処理が施されるとともに、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）（各８ｂｉｔ）の３色、又はイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）（各８ｂｉｔ）の４色の画像データに変換される。なお、上記画像処理装置３では、図示しないパーソナルコンピュータ等からカラーの画像データに加えて、透明画像の画像データが送られてくると、当該透明画像の画像データに基づいた画像処理を行う。上記透明画像の画像データとしては、例えば、カラー画像の一部に部分的に光沢を付与したり、アプリケーションとしてカラー画像に透明トナーからなる透かしを入れたりするものが用いられる。但し、これに限定されるものではなく、カラー画像の一部又は全部に透明トナーからなる透明画像を付加する画像データであっても良い。また、上記原稿読取装置２によって読み取られたカラー又はモノクロの原稿５の特定の画像を、透明画像としてプリントするものであっても良い。このような処理は、カラー画像形成装置の図示しないユーザーインターフェイスや、図示しないパーソナルコンピュータ等にインストールされたプリンタドライバにより指示されて実行される。
【００２２】
上記カラー画像形成装置１の内部には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色のカラートナー像と、透明トナー像を形成可能な画像出力装置４が配設されている。この画像出力装置４は、主として、画像書き込み手段としての画像露光装置９と、静電潜像が形成される像担持体としての感光体ドラム１０と、前記感光体ドラム１０上に形成された静電潜像を現像してイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色のトナー像と透明トナー像とを形成可能な現像手段としてのロータリー方式の現像装置１１と、感光体ドラム１０上に順次形成されるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色のカラートナー像と透明トナー像が、順次一次転写される中間転写体としての中間転写ベルト１３と、前記感光体ドラム１０上に順次形成された色の異なるトナー像を、中間転写ベルト１３上に転写する転写手段としての転写コロトロン１４と、前記中間転写ベルト１３上からカラートナー像及び透明トナー像が一括して記録媒体としての記録用紙１２上に二次転写する二次転写位置１５において二次転写ロール１６及び背面支持ロール１７と、カラートナー像及び透明トナー像が転写された記録用紙１２を定着器１９へと搬送する用紙搬送ベルト１８と、カラートナー像及び透明トナー像が転写された記録用紙１２上にトナー像を定着する加熱ロール２０と加圧ロール２１とを有する定着器１９とから構成されている。
【００２３】
上記の如く画像処理装置３で所定の画像処理が施された画像データは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色の画像データに加えて、後述するように、透明トナー（Ｔ）の画像データに変換され、これらの画像データは、画像露光装置９に送られる。
【００２４】
上記画像露光装置９は、図２に示すように、半導体レーザー８を画像データに応じて変調し、この半導体レーザー８からは、画像データに応じて変調されたレーザー光ＬＢが出射される。この半導体レーザー８から出射されたレーザー光ＬＢは、図示しない回転多面鏡によって偏向走査され、ｆ・θレンズや反射ミラー等からなる光学系を介して感光体ドラム１０上に走査露光される。
【００２５】
上記画像露光装置９によってレーザー光ＬＢが走査露光される感光体ドラム１０は、図示しない駆動手段によって矢印方向に沿って所定の速度で回転駆動されるようになっている。この感光体ドラム１０の表面は、予め一次帯電用の帯電ロール２２によって、所定の極性（例えば、マイナス極性）及び電位に帯電された後、画像データに応じてイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、透明トナー（Ｔ）の各色に対応したレーザー光ＬＢが、順次、走査露光されることによって静電潜像が形成される。上記感光体ドラム１０上に形成された静電潜像は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、透明トナー（Ｔ）の４色の現像器１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｔを備えたロータリー方式の現像装置１１によって、例えば、感光体ドラム１０の帯電極性と同極性のマイナス極性に帯電したトナーによって反転現像され、所定の色のトナー像となる。尚、上記ロータリー方式の現像装置１１は、他にブラック（Ｋ）色の現像器を備えるように構成しても良い。
【００２６】
上記現像装置１１で使用されるカラートナーとしては、例えば、少なくとも結着樹脂と着色剤を含有してなる粉体粒子で、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー等が挙げられる。これらのカラートナーの組成や平均粒径等については、本発明の目的を害しない範囲の中から適宜選択される。
【００２７】
上記結着樹脂としては、後述する透明トナーにおける結着樹脂として例示したものが挙げられる。また、結着樹脂は、重量平均分子量５０００〜１２０００のポリエステルであることが好ましい。上記着色剤としては、トナー用として通常用いられている着色剤であれば特に制限はなく、それ自体公知のイエロー顔料または染料、マゼンタ顔料または染料、シアン顔料または染料の中から選択できる。
【００２８】
上記着色剤としては、例えば、イエロー（Ｙ）としてベンジジンイエロー、キノリンイエロー、ハンザイエロー等、マゼンタ（Ｍ）としてローダミンＢ、ローズベンガル、ピグメントレッド等、シアン（Ｃ）としてフタロシアニンブルー、アニリンブルー、ピグメントブルー等、黒（Ｋ）としてカーボンブラック、アニリンブラック、カラー顔料のブレンド等が用いられる。
【００２９】
また、より好ましい色調再現性を得るためには、着色材として、一次粒子径が０．０１〜１μｍの範囲、好ましくは０．１〜１μｍの範囲であり、かつ、一次粒子径と同等の大きさにして樹脂中に溶融分散されたものを用いるのが好ましい。ここでいう樹脂中に溶融分散させた着色剤とは、樹脂を加熱により溶融、または溶剤に溶融したものと、色材化工程で得られる着色剤のウエットケーキとを混練して、着色剤を樹脂中に一次粒子状態で分散させ、冷却や溶媒の除去によって固化した後、粉砕したものを言う。
【００３０】
カラートナーを現像する際には、トナー粒子表面に流動性を付与する微粒子として、例えば、無機粉体を付着させても良い。無機粉体としては、当業界で一般的に使用されているシリカ、酸化チタン、酸化スズ、酸化アルミニウムなどからなり、粒径が０．００１〜０．１μｍのものが使用できる。
【００３１】
トナー粒子に付着させる無機粉体は、帯電環境安定性等を付与するために、各種処理剤で処理したものを用いても良い。
【００３２】
また、上記カラートナーの粒径は、特に限定する必要はないが、前記画像露光装置９による静電潜像を忠実に再現できる機能を有することを考えると、３μｍ以上、１０μｍ以下が望ましい。３μｍ未満では、低帯電トナーによるカブリを生じやすく、１０μｍを越えるとノイズの少ない粒状性の良い画像を得ることが困難となる。
【００３３】
本発明において、前記カラートナーは適宜作製したものであってもよいし、市販品であってもよい。
【００３４】
なお、上記カラートナーは、適宜選択したそれ自体公知のキャリアと組み合わされて現像剤とされた後で使用される。また、一成分系現像剤として、現像スリーブまたは帯電部材と摩擦帯電して、帯電トナーを形成して、静電潜像に応じて現像する手段を適用してもよい。
【００３５】
上記感光体ドラム１０上に順次形成された各色のトナー像は、当該感光体ドラム１０の下部に配置された中間転写ベルト１３上に、転写手段としての転写コロトロン１４によって多重に転写される。この中間転写ベルト１３は、無端ベルト状に形成されたポリイミドやポリアミドイミド等の合成樹脂製のフィルム等からなり、感光体ドラム１０の周速と同一の移動速度で矢印方向に沿って循環駆動されるようになっている。
【００３６】
上記中間転写ベルト１３上には、形成する画像の色に応じて、感光体ドラム１０上に順次形成されるイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色のすべて又はその一部のトナー像が、転写コロトロン１４によって順次重ね合わせた状態で転写される。なお、黒色の画像は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色のトナー像を重ね合わせることによって形成されるが、前述したように、別に黒色の現像器を設け、直接黒色の画像を形成しても勿論良い。
【００３７】
この実施の形態では、像担持体としての感光体ドラム１０上に形成された粉体トナー像を、中間転写ベルト１３上に転写する方法として、静電気力を用いた転写方法を使用したが、静電気力と圧力を併用した転写方法を使用しても勿論よい。また、上記像担持体としての感光体ドラム１０上に形成された粉体トナー画像は、直接、記録用紙上に転写する方法を用いても良い。さらに、上記像担持体としての感光体ドラム１０上に形成された粉体トナー画像を、ベルト状またはドラム状の中間転写体を介して、転写体上に転写する場合には、像担持体としての感光体ドラムは、１つに限らず、形成すべきカラートナーの色及び透明トナーに対応した数だけ設けるように構成しても良い。
【００３８】
また、上記像担持体としては、例えば、感光体ドラムが用いられるが、これに限定されるものではなく、静電記録方式に用いられる誘電体ドラム等を用いても良い。この場合には、画像書き込み手段として、誘電体ドラム上に直接イオン流等によって静電潜像を形成する手段が用いられる。
【００３９】
なお、この実施の形態では、像担持体としての感光体ドラム１０上に、透明トナーからなる透明トナー像を形成するように構成したが、特に、像担持体を複数設けた場合など、透明トナーからなる透明トナー像を形成する他の像担持体を設けるように構成しても良い。
【００４０】
上記トナー像が転写される記録用紙１２は、図１に示すように、図示しない給紙トレイから給紙され、二次転写位置１５において、中間転写ベルト上からトナー像が一括して二次転写される。
【００４１】
この実施の形態において使用する記録媒体１２としては、少なくとも画像を転写する面に、透明な樹脂層若しくは白色樹脂層を、非コート紙・コート紙の表面に設けたものを用いるのが好ましい。非コート紙・コート紙上への樹脂層の形成は、溶剤に樹脂を溶解したものを、アプリケータやワイヤーバーを用いて塗布する方法を用いることができる。また、樹脂層を形成する樹脂がポリエステル樹脂の場合には、テトラヒドラフランやメチルエチルケトンなど、ポリエステル樹脂を溶解することができる周知の溶剤を使用することができる。
【００４２】
また、塗布形成以外に非コート紙・コート紙上に樹脂層を形成する方法としては、プラスティックフィルム上に予め形成した樹脂層を加熱加圧して非コート紙やコート紙上に転写する方法を用いることができるが、これ以外の方法で非コート紙やコート紙上に樹脂層を形成できる方法であれば、どのような方法を用いてもよい。
【００４３】
さらに、この実施の形態においては、記録媒体１２に、表面平滑性、耐熱性、離型性を有する光沢化シートを重ね、その転写体および光沢化シートを加熱・加圧し、さらにその受像材および光沢化シートを冷却した後、前記転写体から前記光沢化シートを剥離することを特徴とする冷却剥離装置による定着を用いることも可能である。
【００４４】
そして、上記のごとく、所定の色数のトナー像が転写された記録用紙１２は、中間転写ベルト１３から分離され、搬送ベルト１８によって定着器１９へと搬送される。この定着器１９では、加熱ロール２０及び加圧ロール１２によって熱及び圧力で記録用紙１２上にカラーのトナー像及び透明トナー像が定着され、少なくとも一部に透明トナー像を有するカラー画像が得られる。
【００４５】
なお、上記の実施の形態では、トナー像の転写工程と定着工程を別々に行なう場合について説明したが、トナー像の転写工程と定着工程を同時に行なうように構成しても良い。
【００４６】
ところで、この実施の形態で使用される透明トナーは、少なくとも熱可塑性の結着樹脂を含有するように構成されている。
【００４７】
上記結着樹脂としては、例えば、スチレン樹脂、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ樹脂等を用いることができるが、転写材１２上への粉体トナー画像の定着性を考慮して、定着時における粉体トナーの粘度が１０2 Ｐａ・ｓ以上、１０5 Ｐａ・ｓ以下のものを好適に用いることができる。定着時における粉体トナーの粘度が１０2 Ｐａ・ｓ未満の場合には、定着器１９の加熱ロール２０で定着した際に、加熱ロール２０へのオフセットが生じる虞れがある。また、定着時における粉体トナーの粘度が１０5Ｐａ・ｓを越える場合には、加熱ロール２０で定着した際に、粉体トナーが溶融軟化しておらず、記録媒体１２への接着及びトナー同士の接着が不十分となってしまうため、充分な定着強度が得がたい。
【００４８】
透明トナーを現像する際には、カラートナーと同様に、トナー粒子表面に流動性を付与する微粒子として、例えば、無機粉体を付着させても良い。無機粉体としては、当業界で一般的に使用されているシリカ、酸化チタン、酸化スズ、酸化アルミニウムなどからなり、粒径が０．００１〜０．１μｍのものが使用できる。
【００４９】
トナー粒子に付着させる無機粉体は、帯電環境安定性等を付与するために、各種処理剤で処理したものを用いても良い。
【００５０】
さらに、この実施の形態で使用する透明トナーの平均粒径は、３μｍ以上、１５μｍ以下であることが望ましい。３μｍ未満では、低帯電トナーによるカブリを生じやすく、所望の画素周囲以外の場所に透明トナー像を形成してしまう。また、１５μｍを越えると画素周囲に形成する透明トナー像の量を制御することが困難となる。
【００５１】
なお、上記透明トナーは、適宜選択したそれ自体公知のキャリアと組み合わされて現像剤とされた後で使用される。また、一成分系現像剤として、現像スリーブまたは帯電部材と摩擦帯電して、帯電トナーを形成して、静電潜像に応じて現像する手段も適用することができる。
【００５２】
また、この実施の形態では、トナー製造の観点から、同一設備で同一条件での製造を可能とするため、カラートナーと透明トナーの粒径を同じとしても良い。
【００５３】
ところで、この実施の形態では、図１に示すように、現像器１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｔとして、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色のトナー像と透明トナー像とを形成可能なロータリー方式の現像装置１１が用いられている。このロータリー方式の現像装置１１は、その周方向に沿ってイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３つのカラートナーを用いたカラー現像器１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃと、透明トナーを用いた透明現像器１１Ｔとを備えており、感光体ドラム１０上に形成された静電潜像を現像する色に応じて、当該ロータリー方式の現像装置１１を回転させ、対応する色の現像器１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｔを感光体ドラム１０と対向する現像位置に移動させて現像を行うものである。
【００５４】
上記イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３つのカラー現像器１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃと、透明現像器１１Ｔは、基本的に、同じ構造を有しており、例えば、図３に示すように、上端面が全面開口した平面略矩形状の箱体として形成された下部ハウジング３０と、当該下部ハウジング３０の上端開口面を閉塞するように設けられた蓋体としての上部ハウジング３１とからなる現像装置ハウジング３２を備えている。この現像装置ハウジング３２には、感光体ドラム１０と対向する現像領域３３に面して開口部３４が長手方向（図面に垂直な方向）に沿って設けられているとともに、当該現像装置ハウジング３２の内部には、開口部３４に対向した位置に現像剤担持体としての現像ロール３５が配設されている。
【００５５】
上記現像ロール３５は、その内部に現像装置ハウジング３２に固定した状態で配設されたマグネットロール３６と、当該マグネットロール３６の外周に矢印方向に沿って回転可能に配設された現像スリーブ３７とから構成されている。この現像ロール３５には、後述するように、供給オーガー４０によって現像剤３９が供給されるとともに、当該現像ロール３５の表面に供給された現像剤３９は、層厚規制部材３８によって現像剤３９の層厚が規制された後、トナーとキャリアからなる二成分現像剤３９の穂立ちとなって感光体ドラム１０と対向する現像領域３３へと搬送され、当該感光体ドラム１０の表面に形成された静電潜像とトナーとキャリアからなる現像剤３９の穂立ちが接触するとともに、現像スリーブ３７に現像バイアス電圧を印加することによって、感光体ドラム１０表面の静電潜像が現像される。その後、上記現像ロール３５の表面に残留した現像剤３９は、マグネットロール３６の図示しない反発磁極によって現像ロール３５の表面から一旦剥離された後、供給オーガー４０によって新たな現像剤３９が供給され、現像工程が行われる。
【００５６】
上記現像ロール３５によって現像領域３３へと搬送される現像剤３９の量は、層厚規制部材３８によって予め定められた量となるように設定されており、トナーとキャリアからなる現像剤３９の穂立ちは、現像領域３３において感光体ドラム１０の表面に摺擦される状態で、当該感光体ドラム１０表面の静電潜像を現像するようになっている。
【００５７】
また、上記現像装置ハウジング３２の内部には、図２に示すように、トナーとキャリアからなる二成分現像剤３９が収容されているとともに、この二成分現像剤３９を攪拌しつつ搬送する攪拌部材としての供給オーガー４０と搬送オーガー４１とが、現像ロール３５の背面側（感光体ドラム１０と反対側）の斜め下方に回転可能に配設されている。上記供給オーガー４０及び搬送オーガー４１は、図３及び図４に示すように、回転軸４２、４４と、当該回転軸４２、４４の外周に螺旋状に設けられた搬送用羽根４３、４５とから構成されており、これらの供給オーガー４０及び搬送オーガー４１は、その軸方向に沿って互いに反対方向に、供給オーガー４０は図３中右側の端部から左側の端部に向けて、搬送オーガー４１は図３中左側の端部から右側の端部に向けて、現像剤３９を攪拌しつつ搬送するとともに、両者の間に設けられた仕切り壁４６の現像剤搬送方向に沿った両端部に設けられた通路４７、４８を介して現像剤３９の受け渡しを行って循環させつつ、供給オーガー４０によって図２に示すように現像ロール３５表面にその軸方向に沿って略均一に現像剤３９を供給するように構成されている。
【００５８】
上記供給オーガー４０及び搬送オーガー４１は、図３に示すように、その回転軸４２、４４の一端部に取り付けられたギア５０、５１を介して、図示しない駆動モーターにより回転駆動される。また、上記現像ロール３５は、その回転軸３３ａに取り付けられた図示しないギアを介して、図示しない駆動モーターにより回転駆動される。なお、上記感光体ドラム１０と現像ロール３５の回転方向としては、図２中、感光体ドラム１０が時計周り方向であり、現像ロール３５が反時計周り方向である。上記カラー現像器１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃでは、供給オーガー４０及び搬送オーガー４１の回転数が例えば５３０ｒｐｍに設定されている。
【００５９】
一方、上記透明現像器１１Ｔは、基本的な構成そのものは、上述したカラー現像器１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃと同様に構成されているが、この透明現像器１１Ｔでは、カラー現像器の攪拌手段よりも攪拌能力が小さく設定された攪拌手段によって透明トナーとキャリアからなる二成分現像剤を攪拌しつつ現像するように構成されている。
【００６０】
この実施の形態では、透明現像器１１Ｔの供給オーガー４０及び搬送オーガー４１の回転数を、カラー現像器１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃに対して約１／２の回転数に設定し、供給オーガー４０及び搬送オーガー４１の攪拌能力を小さくするように設定されている。ただし、透明現像器１１Ｔにおいても、現像ロール３５の回転数は、カラー現像器１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃでと同じ値に設定し、現像性能そのものは基本的に同じとした。
【００６１】
具体的には、透明現像器１１Ｔの供給オーガー４０及び搬送オーガー４１の回転数を、カラー現像器１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃの回転数が５３０ｒｐｍであるのに対して、約１／２よりも若干多い２８８ｒｐｍに設定した。なお、これらの値は、一例であり、他の値に設定しても良いことは勿論である。
【００６２】
以上の構成において、この実施の形態に係るカラー画像形成装置では、次のようにして、有色トナーを用いた現像器以外に、透明トナーを用いた現像器を備えた画像形成装置において、透明トナーを用いた現像器を有色トナーを用いた現像器と同様に構成したり、透明トナーを用いた現像器の現像剤の搬送性能を有色トナーを用いた現像器よりも高く設定した場合と比較して、透明トナーが攪拌手段からストレスを受けて劣化するのを抑制し、透明トナーの透明度を長期にわたって維持することができ、透明画像の画質を向上することが可能となっている。
【００６３】
すなわち、この実施の形態に係るカラー画像形成装置では、図１に示すように、感光体ドラム１０上に形成された静電潜像を、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、透明トナー（Ｔ）の４色の現像器１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｔを備えたロータリー方式の現像装置１１によって現像する際に、図１及び図２に示すように、対応する色の現像器を感光体ドラム１０と対向する現像位置へと回転移動させ、当該現像器によって感光体ドラム１０表面の静電潜像が現像される。
【００６４】
その際、上記ロータリー方式の現像装置１１の各現像器１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｔは、現像位置に移動した際に、はじめて図示しない駆動モーターと連結され、現像ロール３５が回転駆動されるとともに、供給オーガー４０及び搬送オーガー４１が回転駆動され、現像装置ハウジング３２内のトナーとキャリアとからなる二成分現像剤３９が攪拌搬送されて、現像ロール３５によって現像が行われる。
【００６５】
ところで、上記イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、透明トナー（Ｔ）の各現像器１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｔ内のトナーとキャリアとからなる二成分現像剤３９は、図２及び図３に示すように、供給オーガー４０及び搬送オーガー４１によって攪拌されつつ搬送される際に、当該供給オーガー４０及び搬送オーガー４１の搬送羽根４３、４５の攪拌作用によってせん断力や押圧力等の外力（ストレス）を受けるため、フェライト等の磁性粉からなるキャリアと摺擦される。
【００６６】
その結果、着色剤を有していない透明トナーは、供給オーガー４０及び搬送オーガー４１から受けるストレスが大きいと、フェライト等の磁性粉からなるキャリアと強く摺擦され、キャリアの色である黒色等の色が付着し、次第に黒ずんだ色となってしまい、透明度が低下することになる。
【００６７】
そこで、この実施の形態では、透明現像器１１Ｔの供給オーガー４０及び搬送オーガー４１の回転数が、カラーの現像器１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃに比べて約１／２程度に小さく設定されており、透明トナーに供給オーガー４０及び搬送オーガー４１が与えるストレスを軽減している。
【００６８】
そのため、上記カラー像形成装置では、長期間使用しても、透明トナーがストレスを受けて劣化し、黒ずんだ色となってしまうことを回避することができ、透明トナーの透明度を長期にわたって維持することができ、透明画像の画質を向上することが可能となっている。
【００６９】
実験例１
本発明者は、上記実施の形態の効果を確認するため、通常のカラー画像形成装置において、カラー現像器にカラートナーに代えて、透明トナーを収容し、図５に示すように、記録用紙としてＯＫ社製のコート紙であるＯＫＴＣ（坪量１２７ｇｓｍ），Ａ４サイズＳＥＦを用いて、合計５０００枚の記録用紙に正方形状の透明トナー部を濃度１００％で形成し、１０００枚毎に当該透明トナー部の濃度と記録用紙の非画像部の濃度Ｌ*ａ*ｂ* を分光光学計（Ｘ−Ｒｒｉｔｅ９３８又は９６８）を用いてそれぞれ測定した。
【００７０】
そして、上記記録用紙の非画像部のＬ*ａ*ｂ* の値と、画像部である透明トナー部（パッチ部）のＬｐ*ａｐ*ｂｐ* の値を求め、色差（ΔＥ）を求めた。上記色差（ΔＥ）は、次の式に基づいて計算した。
ΔＥ＝ＳＱＲＴ｛（Ｌ*−Ｌｐ*）2 ＋（ａ* −ａｐ*）2＋（ｂ*−ｂｐ* ）2｝
ここで、ＳＱＲＴは平方根を求める演算を示している。図６は色差が１．２と４．０の場合の分光光度計によって検出された反射率の違いを示したグラフである。
【００７１】
図７は上記実験例１の結果を示すグラフである。
【００７２】
この図７から明らかなように、透明現像器の供給オーガー３８及び搬送オーガーの回転数が２８８ｒｐｍの場合には、記録用紙に５０００枚プリントしても、透明トナー部と記録用紙の非画像部との色差(ΔＥ)が、人間の目で目視によって識別可能な視認限界である３以下に維持することができ、透明現像器の供給オーガー３８及び搬送オーガーによって透明トナーがストレスを受けるのを軽減することができ、透明トナーが劣化して黒ずんで、本来透明であるべき画像が目視によって視認されるのを回避することができることが判る。
【００７３】
一方、上記図７から明らかなように、透明現像器の供給オーガー３８及び搬送オーガーの回転数が５３０ｒｐｍの場合には、記録用紙に２０００枚プリントした時点で、透明トナー部と記録用紙の非画像部との色差(ΔＥ)が、人間の目で目視によって識別可能な視認限界である３を超えてしまい、透明現像器の供給オーガー３８及び搬送オーガーによって透明トナーがストレスを受け、透明トナーが劣化して黒ずむことによって、目視によって視認されてしまうことが判る。
【００７４】
更に、上記図７から明らかなように、透明現像器の供給オーガー３８及び搬送オーガーの回転数が７２０ｒｐｍの場合には、記録用紙に１０００枚プリントした時点で、すでに透明トナー部と記録用紙の非画像部との色差(ΔＥ)が、人間の目で目視によって識別可能な視認限界である３を超えてしまい、透明現像器の供給オーガー３８及び搬送オーガーによって透明トナーがストレスを受け、透明トナーが劣化して黒ずむことによって、目視によって視認されてしまい、記録用紙に５０００枚プリントした時点では、色差(ΔＥ)が７に近い値となり、顕著に視認されてしまうことがわかった。
【００７５】
尚、上記の如くデータとしては示していないが、透明現像器の供給オーガー３８及び搬送オーガーの回転数を２８８ｒｐｍに設定しても、現像剤の攪拌は良好に行われており、ベタ画像の追従性には何ら問題が生じなかった。
【００７６】
実施の形態２
図８はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態２では、透明現像手段の攪拌手段は、その回転数をカラー現像手段の攪拌手段よりも小さく設定するのではなく、透明現像手段の攪拌手段は、その攪拌用羽根の直径を、カラー現像手段の攪拌手段よりも小さく設定するように構成されている。
【００７７】
すなわち、この実施の形態２では、図８（ｂ）に示すように、カラー現像器１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃの供給オーガー４０及び搬送オーガー４１の搬送羽根４３、４５の直径が１８ｍｍに設定されているのに対して、透明現像器１１Ｔでは、その供給オーガー４０及び搬送オーガー４１の搬送羽根４３、４５の直径が１２ｍｍに設定されている。その結果、この実施の形態２では、図８に示すように、透明現像器１１Ｔの供給オーガー４０及び搬送オーガー４１によって現像剤３９を搬送する際に、その搬送羽根４３、４５の直径が１２ｍｍと小さく設定されているため、現像剤３９に及ぼす搬送力が小さく、現像剤３９中の透明トナーに与えるストレスを軽減するように構成されている。
【００７８】
実験例２
本発明者は、上記実施の形態の効果を確認するため、図８（ａ）（ｂ）に示すように、供給オーガー４０及び搬送オーガー４１の搬送羽根４３、４５の直径を１２ｍｍに設定した透明現像器１１Ｔと、供給オーガー４０及び搬送オーガー４１の搬送羽根４３、４５の直径を１８ｍｍに設定したカラー現像器１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃとを用いて、実験例１と同様に、図５に示すように、記録用紙１２としてＯＫ社製のコート紙であるＯＫＴＣ（坪量１２７ｇｓｍ），Ａ４サイズＳＥＦを用いて、合計５０００枚の記録用紙１２に正方形状の透明トナー部を濃度１００％で形成し、１０００枚毎に当該透明トナー部の濃度と記録用紙の非画像部の濃度Ｌ*ａ*ｂ* を分光光学計（Ｘ−Ｒｒｉｔｅ９３８又は９６８）を用いてそれぞれ測定し、記録用紙の非画像部のＬ*ａ*ｂ* の値と、画像部である透明トナー部（パッチ部）のＬｐ*ａｐ*ｂｐ* の値を求め、色差（ΔＥ）を求めた。
【００７９】
図９は上記実験例２の結果を示すグラフである。
【００８０】
この図９から明らかなように、透明現像器１１Ｔの供給オーガー４０及び搬送オーガー４１の搬送羽根４３、４５の直径を１２ｍｍに設定した場合には、記録用紙に５０００枚プリントしても、透明トナー部と記録用紙の非画像部との色差(ΔＥ)が、人間の目で目視によって識別可能な視認限界である３以下に維持することができ、透明現像器の供給オーガー３８及び搬送オーガーによって透明トナーがストレスを受けるのを軽減することができ、透明トナーが劣化して黒ずんで、本来透明であるべき画像が目視によって視認されるのを回避することができることが判る。
【００８１】
一方、上記図９から明らかなように、カラー現像器１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃの供給オーガー４０及び搬送オーガー４１の搬送羽根４３、４５の直径を１８ｍｍに設定した場合には、記録用紙に２０００枚プリントした時点で、透明トナー部と記録用紙の非画像部との色差(ΔＥ)が、人間の目で目視によって識別可能な視認限界である３を超えてしまい、透明現像器の供給オーガー３８及び搬送オーガーによって透明トナーがストレスを受け、透明トナーが劣化して黒ずむことによって、目視によって視認されてしまうことが判る。
【００８２】
また、図１０はベタ画像を現像した場合のトナー量の追従性を確認したものである。
【００８３】
ベタ画像の追従性は、Ａ４サイズの記録用紙に濃度Ｃｉｎ１００％で１００枚連続して出力したときの記録用紙上のトナー量の低下量で評価したものである。トナー量が３ｇ／ｍ2 を下回ると、グロス低下やトナークラウドの発生など様々な課題が発生する。
【００８４】
図１０から明らかなように、透明現像器１１Ｔの供給オーガー４０及び搬送オーガー４１の搬送羽根４３、４５の直径を１２ｍｍに設定した場合であっても、１００枚連続プリント時のトナー量は、３．６ｇ／ｍ2 程度であり、３ｇ／ｍ2 を上回っており、ベタ画像の追従性に問題が生じないことがわかる。
【００８５】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【００８６】
実施の形態３
図１１はこの発明の実施の形態２を示すものであり、前記実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、この実施の形態３では、透明現像手段の攪拌手段は、その回転数をカラー現像手段の攪拌手段よりも小さく設定するのではなく、透明現像手段の攪拌手段は、その攪拌用羽根のピッチを、カラー現像手段の攪拌手段よりも小さく設定するように構成されている。
【００８７】
すなわち、この実施の形態３では、図１１に示すように、カラー現像器１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃの供給オーガー４０及び搬送オーガー４１の搬送羽根４３、４５のピッチＰ１が２０ｍｍに設定されているのに対して、透明現像器１１Ｔでは、その供給オーガー４０及び搬送オーガー４１の搬送羽根４３、４５のピッチＰ２が２倍以上の５０ｍｍに設定されている。その結果、この実施の形態３では、図１１（ａ）に示すように、透明現像器１１Ｔの供給オーガー４０及び搬送オーガー４１によって現像剤３９を搬送する際に、その搬送羽根４３、４５のピッチＰ２が５０ｍｍと大きく設定されているため、現像剤３９が搬送羽根４３、４５から搬送力を受ける時間が短く、現像剤３９中の透明トナーに与えるストレスを軽減するように構成されている。
【００８８】
実験例２
本発明者は、上記実施の形態の効果を確認するため、図１１に示すように、供給オーガー４０及び搬送オーガー４１の搬送羽根４３、４５のピッチＰ２を５０ｍｍに設定した透明現像器１１Ｔと、供給オーガー４０及び搬送オーガー４１の搬送羽根４３、４５のピッチＰ１を２０ｍｍに設定したカラー現像器１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃとを用いて、実験例１と同様に、図５に示すように、記録用紙１２としてＯＫ社製のコート紙であるＯＫＴＣ（坪量１２７ｇｓｍ），Ａ４サイズＳＥＦを用いて、合計５０００枚の記録用紙に正方形状の透明トナー部を濃度１００％で形成し、１０００枚毎に当該透明トナー部の濃度と記録用紙の非画像部の濃度Ｌ*ａ*ｂ* を分光光学計（Ｘ−Ｒｒｉｔｅ９３８又は９６８）を用いてそれぞれ測定し、記録用紙の非画像部のＬ*ａ*ｂ* の値と、画像部である透明トナー部（パッチ部）のＬｐ*ａｐ*ｂｐ* の値を求め、色差（ΔＥ）を求めた。
【００８９】
図１２は上記実験例２の結果を示すグラフである。
【００９０】
この図１２から明らかなように、透明現像器１１Ｔの供給オーガー４０及び搬送オーガー４１の搬送羽根のピッチＰ２を５０ｍｍに設定した場合には、記録用紙に５０００枚プリントしても、透明トナー部と記録用紙の非画像部との色差(ΔＥ)が、人間の目で目視によって識別可能な視認限界である３程度に維持することができ、透明現像器１１Ｔの供給オーガー４０及び搬送オーガー４１によって透明トナーがストレスを受けるのを軽減することができ、透明トナーが劣化して黒ずんで、本来透明であるべき画像が目視によって視認されるのを回避することができることが判る。
【００９１】
一方、上記図１２から明らかなように、透明現像器１１Ｔの供給オーガー４０及び搬送オーガー４１の搬送羽根４３、４５のピッチＰ１を２０ｍｍに設定した場合には、記録用紙に２０００枚プリントした時点で、透明トナー部と記録用紙の非画像部との色差(ΔＥ)が、人間の目で目視によって識別可能な視認限界である３を超えてしまい、透明現像器１１Ｔの供給オーガー４０及び搬送オーガー４１によって透明トナーがストレスを受け、透明トナーが劣化して黒ずむことによって、目視によって視認されてしまうことが判る。
【００９２】
また、図１３はベタ画像を現像した場合のトナー量の追従性を確認したものである。
【００９３】
図１３から明らかなように、透明現像器１１Ｔの供給オーガー４０及び搬送オーガー４１の搬送羽根のピッチＰ２を５０ｍｍに設定した場合であっても、１００枚連続プリント時のトナー量は、約３．２ｇ／ｍ2 程度であり、３．０ｇ／ｍ2 を上回っており、ベタ画像の追従性に問題が生じないことがわかる。
【００９４】
その他の構成及び作用は、前記実施の形態１と同様であるので、その説明を省略する。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】図１はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのカラー画像形成装置を示す構成図である。
【図２】図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのカラー画像形成装置の現像器を示す縦断面図である。
【図３】図３はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのカラー画像形成装置の現像器を示す横断面図である。
【図４】図４は現像器のオーガーを示す構成図である。
【図５】図５は透明トナー像の透明度を測定するためのサンプルを示す模式図である。
【図６】図６は透明トナー像の透明度を測定するためのサンプルの分光光度計による測定結果を示すグラフである。
【図７】図７は実験例１の結果を示すグラフである。
【図８】図８はこの発明の実施の形態２に係る画像形成装置としてのカラー画像形成装置の現像器の要部を示す横断面図である。
【図９】図９は実験例２の結果を示すグラフである。
【図１０】図１０は実験例２の結果を示すグラフである。
【図１１】図１１はこの発明の実施の形態３に係る画像形成装置としてのカラー画像形成装置の現像器の要部を示す横断面図である。
【図１２】図１２は実験例３の結果を示すグラフである。
【図１３】図１３は実験例３の結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００９６】
１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ：カラー現像器、１１Ｔ：透明現像器、３５：現像ロール、４０：供給オーガー、４１：搬送オーガー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2010151974.tif 000010
【図９】
2010151974.tif 000011
【図１０】
2010151974.tif 000012
【図１１】
2010151974.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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