(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の磁極を備える固定マグネットと、固定マグネットの周囲で回転し、有色トナーとキャリアから成る有色現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向配置されて担持される有色現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、を有し、感光体上に形成された静電像を有色トナーで現像する有色現像装置と、
複数の磁極を備える固定マグネットと、固定マグネットの周囲で回転し、透明トナーとキャリアから成る透明現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向配置されて担持される透明現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、を有し、感光体上に形成された静電像を透明トナーで現像する透明現像装置と、を有する画像形成装置であって、
前記透明現像装置の固定マグネットの隣接する磁極が同一極性の磁極のうち現像剤担持体回転方向下流側に配置されている磁極から前記透明現像装置の層厚規制部材との対向位置までの距離は、前記有色現像装置の固定マグネットの隣接する磁極が同一極性の磁極のうち現像剤担持体回転方向下流側に配置されている磁極から前記有色現像装置の層厚規制部材との対向位置までの距離よりも長いことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
複数の磁極を備える固定マグネットと、固定マグネットの周囲で回転し、有色トナーとキャリアから成る有色現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向配置されて担持される有色現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、を有し、感光体上に形成された静電像を有色トナーで現像する有色現像装置と、
複数の磁極を備える固定マグネットと、固定マグネットの周囲で回転し、透明トナーとキャリアから成る透明現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向配置されて担持される透明現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、を有し、感光体上に形成された静電像を透明トナーで現像する透明現像装置と、を有する画像形成装置であって、
前記透明現像装置の層厚規制部材と、前記透明現像装置の固定マグネットにおける層厚規制部材の現像剤担持体回転方向上流側に配置された磁極との間の磁気拘束力は、前記有色現像装置の層厚規制部材と、前記有色現像装置の固定マグネットにおける層厚規制部材の現像剤担持体回転方向上流側に配置された磁極との間の磁気拘束力よりも大きいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記透明現像装置の層厚規制部材の透磁率は、前記有色現像装置の層厚規制部材の透磁率よりも高いことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記透明現像装置の層厚規制部材と、前記透明現像装置の固定マグネットにおける層厚規制部材の現像剤担持体回転方向上流側に配置された磁極とがキャリアを引き付ける力は、前記有色現像装置の層厚規制部材と、前記有色現像装置の固定マグネットにおける層厚規制部材の現像剤担持体回転方向上流側に配置された磁極とがキャリアを引き付ける力よりも強いことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記透明現像装置の現像剤担持体の表面粗さは、前記有色現像装置の現像剤担持体の表面粗さよりも粗いことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記透明現像装置に収容されて循環する透明現像剤の量と、前記透明現像装置を駆動する駆動トルクと、前記透明現像装置の駆動回転角速度との積は、前記有色現像装置に収容されて循環する有色現像剤の量と、前記有色現像装置を駆動する駆動トルクと、前記有色現像装置の駆動回転角速度との積よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記透明現像装置に収容されて循環する透明現像剤重量に占める透明トナー重量の割合は、前記有色現像装置に収容されて循環する有色現像剤重量に占める有色トナー重量の割合よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有色トナーと透明トナーを用いて画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真方式の画像形成装置において、有色トナーと透明トナーを用いて画像を出力する画像形成装置が実用化されている。透明トナーは色材（顔料）が含まれていないトナーであって、記録材に定着されると色味を変化させることなく光沢度を調整することができる。そこで、有色トナーが形成されていない部分に透明トナーを形成して、記録材上に定着された画像全体の光沢度をそろえる画像形成装置の構成が以下の文献に開示されている。
【０００３】
特許文献１には、中間転写ベルトに沿って配置されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部の下流側にクリア（透明）の画像形成部を配置した画像形成装置が示される。特許文献１に記載の画像形成装置において、有色トナーの現像剤を用いる４つの有色現像装置と、透明トナーの現像剤を用いる透明現像装置の構成は全く等しい。
【０００４】
特許文献２に示される画像形成装置もまた、中間転写ベルトに沿って配置された４つの有色現像装置と透明現像装置とは等しく構成されている。しかし、有色現像装置と透明現像装置とでは、固定マグネットの周囲で回転する現像剤担持体の回転方向が逆方向に設定されている。
【０００５】
特許文献３に示される画像形成装置においても、有色トナーの二成分現像剤を用いる４つの有色現像装置と、透明トナーの二成分現像剤を用いる透明現像装置が開示されている。そして、有色現像装置と透明現像装置の構成は等しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−６５１２３号公報
【特許文献２】特開２００８−１７６３１６号公報
【特許文献３】特開２００７−１９９２０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ここで、透明トナーを用いて画像の光沢度を均一にしようとする場合、透明トナーの使用量は有色トナーの使用量よりも多くなる。現像器内のトナーが現像により消費されると、消費分を補うように未帯電（又は帯電量の小さい）トナーを現像器内に補給する。
【０００８】
つまり、有色トナーと比べて透明トナーを収容する現像器内に補給される透明トナーの量は多くなる。現像器内に補給されるトナーの量が多くなると、現像器内で十分に撹拌（帯電）されることなく単位重量当たりの帯電量が小さい（又は未帯電）トナーが現像剤担持体としての現像スリーブ近傍に搬送されるトナーの量が多くなる。
【０００９】
帯電量の小さいトナーが現像剤担持体としての現像スリーブに担持されて、感光体上に担持される静電像を現像する現像域に到達すると、帯電量の小さいトナーが非画像部に付着してしまうという問題が生じる。また、帯電量が小さいトナーは、静電像を現像することなく飛散してしまうという問題もあった。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、透明トナーの単位重量当たりの帯電量を有色トナーの単位重量当たりの帯電量に近づけることを目的とする。具体的には、有色トナーと比べて透明トナーの使用量が多くなり、所望の帯電量よりも小さな帯電量の透明トナーが現像スリーブ近傍に搬送されることによって生じる透明トナーの飛散を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の画像形成装置は、複数の磁極を備える固定マグネットと、固定マグネットの周囲で回転し、有色トナーとキャリアから成る有色現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向配置されて担持される有色現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、を有し、感光体上に形成された静電像を有色トナーで現像する有色現像装置と、複数の磁極を備える固定マグネットと、固定マグネットの周囲で回転し、透明トナーとキャリアから成る透明現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に対向配置されて担持される透明現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、を有し、感光体上に形成された静電像を透明トナーで現像する透明現像装置とを有するものである。そして、前記透明現像装置の固定マグネットの隣接する磁極が同一極性の磁極のうち現像剤担持体回転方向下流側に配置されている磁極から前記透明現像装置の層厚規制部材との対向位置までの距離は、前記有色現像装置の固定マグネットの隣接する磁極が同一極性の磁極のうち現像剤担持体回転方向下流側に配置されている磁極から前記有色現像装置の層厚規制部材との対向位置までの距離よりも長い。
【００１２】
また、前記透明現像装置の固定マグネットの磁極のうち現像剤担持体回転方向に沿って規制部材の直上流にある磁極の磁気拘束力が、前記有色現像装置の固定マグネットの磁極のうち現像剤担持体回転方向に沿って規制部材の直上流にある磁極の磁気拘束力よりも強いことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の画像形成装置では、透明トナーの単位重量当たりの帯電量を有色トナーの単位重量当たりの帯電量に近づけることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】画像形成装置の構成の説明図である。
【図２】画像形成部の構成の説明図である。
【図３】現像装置の平面構成と駆動トルク検出方法の説明図である。
【図４】有色現像装置の垂直断面構成の説明図である。
【図５】透明画像を用いた画像の平坦化処理の説明図である。
【図６】平坦化処理のフローチャートである。
【図７】有色トナーと透明トナーの帯電量の推移の説明図である。
【図８】実施例１の透明現像装置の垂直断面構成の説明図である。
【図９】圧縮度とトナー帯電量の関係の説明図である。
【図１０】現像装置の違いで比較したトナーの帯電量の推移の説明図である。
【図１１】実施例１の現像装置で画像の平坦化処理を行った耐久実験の説明図である。
【図１２】実施例３の現像装置における層厚規制部材の構成の説明図である。
【図１３】実施例３におけるトナーの帯電量Ｑ／Ｍの推移の説明図である。
【図１４】非磁性現像ブレードの長さと磁束量の関係の説明図である。
【図１５】実施例３の現像装置で画像の平坦化処理を行った耐久実験の説明図である。
【図１６】実施例４におけるトナーの帯電量Ｑ／Ｍの推移の説明図である。
【図１７】実施例４の現像装置で画像の平坦化処理を行った耐久実験の説明図である。
【図１８】実施例５の画像形成装置の構成の説明図である。
【図１９】実施例６の画像形成装置の構成の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明は、透明現像装置（無色現像装置）の現像剤担持体の駆動負荷が有色現像装置よりも高い限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。
【００１６】
従って、タンデム型／１ドラム型、中間転写型／直接転写型の区別無く実施できる。本実施形態では、トナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明するが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施できる。
【００１７】
なお、上述の特許文献１、２、３に示される画像形成装置の一般的な事項については、図示を省略して重複する説明を省略する。
【００１８】
＜画像形成装置＞
図１は画像形成装置の構成の説明図である。図２は画像形成部の構成の説明図である。
【００１９】
図１に示すように、画像形成装置１００は、記録材搬送ベルト７に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、クリアの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｅを配列したタンデム型直接転写方式のフルカラープリンタである。
【００２０】
画像形成部Ｐａでは、感光ドラム１ａにイエロートナー像が形成されて記録材搬送ベルト７に担持された記録材に転写される。画像形成部Ｐｂでは、感光ドラム１ｂにマゼンタトナー像が形成されて記録材Ｐ上のイエロートナー像に重ねて転写される。画像形成部Ｐｃ、Ｐｄでは、それぞれ感光ドラム１ｃ、１ｄにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて同様に記録材Ｐ上に順次重ねて転写される。透明トナーを用いる画像形成部Ｐｅは、記録材上の有色画像に重ねて透明画像を出力可能である。感光ドラム１ｅに形成した静電像を現像装置４ｅで現像して透明トナー像を出力可能である。
【００２１】
合計五色のトナー像が転写された記録材Ｐは、分離ローラ８１による湾曲面で記録材搬送ベルト７から曲率分離し、定着装置９で加熱加圧を受けて表面にトナー像を定着された後に、機体外部の排出トレイ１４へ排出される。
【００２２】
記録材搬送ベルト７は、分離ローラ８１、張架ローラ８２、及びテンションローラ８３に掛け渡して支持され、駆動ローラを兼ねた分離ローラ８１に駆動されて所定のプロセススピードで矢印Ｒ２方向に回転する。
【００２３】
記録材カセット１０から引き出された記録材Ｐは、分離ローラ１１で１枚ずつに分離して、レジストローラ１２へ送り出される。レジストローラ１２は、停止状態で記録材Ｐを受け入れて待機させ、画像形成部Ｐａのトナー像形成にタイミングを合わせて記録材Ｐを記録材搬送ベルト７に担持させる。記録材搬送ベルト７は、感光ドラム１ａと記録材搬送ベルト７との当接部へ記録材Ｐを送り込む。
【００２４】
画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｅは、現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄと現像装置４ｅとで現像剤担持体に現像剤を薄層担持させる構造が異なる以外は、ほぼ同一に構成される。以下では、画像形成部Ｐａについて説明し、画像形成部Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｅについては、画像形成部Ｐａの構成部材に付した符号末尾のａをｂ、ｃ、ｄ、ｅに読み替えて説明されるものとする。
【００２５】
図２に示すように、画像形成部Ｐａは、感光ドラム１ａの周囲に、コロナ帯電器２ａ、露光装置３ａ、現像装置４ａ、転写ブレード６ａ、クリーニング装置５ａを配置している。
【００２６】
感光ドラム１ａは、アルミニウムシリンダの外周面に負極性の帯電極性を持たせた感光層が形成され、所定のプロセススピードで矢印Ｒ１方向に回転する。コロナ帯電器２ａは、コロナ放電に伴って発生する荷電粒子を感光ドラム１ａに照射して、感光ドラム１ａの表面を一様な負極性の暗部電位ＶＤに帯電させる。露光装置３ａは、イエローの分解色画像を展開した走査線画像データをＯＮ−ＯＦＦ変調したレーザービームを回転ミラーで走査して、帯電した感光ドラム１ａの表面に画像の静電像を書き込む。
【００２７】
現像装置４ａは、イエローの非磁性トナーと磁性キャリアとを混合した二成分現像剤が所定量充填されている。補給装置８ａには、イエローの非磁性トナーが充填され、画像形成に使用されただけのトナーを現像装置４ａに補給して、現像装置４ａ内のトナー濃度（Ｔ／Ｄ比）を所定範囲に維持させる。トナー濃度は、二成分現像剤に占めるトナーの重量比である。現像装置４ａは、後述するように、二成分現像剤を帯電して現像スリーブ４１に担持させ、感光ドラム１ａ（感光体上）の静電像にトナーを移転させてトナー像を現像する。
【００２８】
転写ブレード６ａは、記録材搬送ベルト７の内側面を押圧して、感光ドラム１ａと記録材搬送ベルト７との間に転写部Ｔ１を形成する。電源Ｄ１が転写ブレード６ａに正極性の直流電圧を印加することにより、感光ドラム１ａに担持された負極性のトナー像が、記録材搬送ベルト７に担持されて転写部Ｔ１を通過する記録材Ｐへ転写される。
【００２９】
クリーニング装置５ａは、感光ドラム１ａにクリーニングブレードを摺擦させて、記録材Ｐへの転写を逃れて感光ドラム１ａに残った転写残トナーを回収する。
【００３０】
＜二成分現像剤＞
二成分現像剤は、磁性キャリアと非磁性トナーとを含有し、非磁性トナーは、外添剤としての無機微粒子を含有する。磁性キャリアの平均粒径は５０μｍ、非磁性トナーの平均粒径は６μｍ、無機微粒子の平均粒径は４〜８０ｎｍである。非磁性トナーと二成分現像剤の重量比であるトナー濃度（Ｔ／Ｄ比）は、３．０〜１２．０％、好ましくは４．０〜１１．０％である。トナー濃度が３．０％未満では画像濃度が低くなる他、磁性キャリアの劣化を早め、二成分現像剤の寿命を縮めてしまう。逆に、トナー濃度が１２．０％超でも二成分現像剤の寿命を縮める結果となり、さらにカブリ画像や機内飛散が増加する問題が発生する。
【００３１】
無機微粒子の添加量は、非磁性トナー粒子に対して重量比０．１〜３．０％であることが好ましい。添加量が０．１％未満ではその効果が十分ではなく、添加量が３．０％を超えると無機微粒子の遊離が大きくなって非磁性トナーの帯電量のばらつきが大きくなる。これにより、機体内へのトナー飛散が発生し易くなる。無機微粒子は、シリカ微粒子を使用した。シリカ微粒子としては、ケイ素ハロゲン化物の蒸気相酸化により生成されたいわゆる乾式法又はヒュームドシリカと称される乾式シリカを使用した。乾式シリカは、表面及びシリカ微粒子の内部にあるシラノール基が少なく、またＮａ２Ｏ、ＳＯ３等の製造残滓の少ないため、水ガラス等から製造されるいわゆる湿式シリカよりも利用できる。
【００３２】
高湿環境下でもトナー粒子の帯電量を高く維持し、トナー飛散を防止するために、無機微粒子は疎水化処理されている。無機微粒子の疎水化処理は、第一段反応として、シランカップリング剤等によりシリル化反応を行い、シラノール基を化学結合により消失させる方法とした。シリコンオイルにより表面に疎水性の薄膜を形成させてもよい。無機微粒子の平均粒子径は、走査型電子顕微鏡による拡大撮影した非磁性トナーの写真画像から非磁性トナー表面に存在している無機微粒子の粒子を１００個以上抽出して粒子径を測定し、個数平均径として求めた。
【００３３】
＜有色現像装置＞
図３の（ａ）及び（ｂ）は現像装置の平面構成の説明図である。図４は有色現像装置の垂直断面構成の説明図である。
【００３４】
図３の（ａ）及び（ｂ）に示すように、現像装置４ａの現像容器４５内には、隔壁４６を挟んで攪拌室に攪拌スクリュー４４が配置され、現像室に供給スクリュー４３が配置される。攪拌スクリュー４４と供給スクリュー４３とは、それぞれ現像室と攪拌室とで、二成分現像剤を攪拌しつつ平行な逆方向に搬送して現像容器４５内に循環させる。攪拌を受けて循環する過程で、二成分現像剤中の非磁性トナーと磁性キャリアとが摩擦して非磁性トナーが負極性、磁性キャリアが正極性に帯電する。
【００３５】
図４に示すように、有色現像装置４ａは、有色トナーとキャリアから成る有色現像剤を用いる。供給スクリュー４３は、帯電した二成分現像剤を現像剤担持体の一例である現像スリーブ４０に供給する。帯電した二成分現像剤は、穂立ち状態で現像スリーブ４０に担持されて感光ドラム１ａを摺擦する。直流電圧に交流電圧を重畳した振動電圧を電源Ｄ４が現像スリーブ４０に印加することで、現像スリーブ４０に対して相対的に正極性になった感光ドラム１ａの露光部に負極性に帯電したトナーが移転して、静電像が反転現像される。
【００３６】
現像スリーブ４０は、アルミニウム、ステンレス等の非磁性材料の薄肉管にて作製され、矢印Ｒ１方向に回転する感光ドラム１ａに対向して回転自在に設けられる。現像スリーブ４０は、感光ドラム１ａとの対向部において表面が感光ドラム１ａの表面と同方向に移動するように矢印Ｒ４方向に回転する。このため、現像スリーブ４０と感光ドラム１ａの対向部（現像部）ＧＢは、現像スリーブ４０の鉛直方向最下点から現像スリーブ４０の回転方向で１８０°上流点までの間に位置する。
【００３７】
現像スリーブ４０内には、５つの磁極を有する固定マグネットとしてマグネットローラ４１が非回転に設けられている。５つの磁極は、感光ドラム１ａに対向配置された現像主極Ｓ１から、現像スリーブ４０の回転方向に見て、順に引き剥がし極Ｎ２、担持極Ｎ３、保持極Ｓ２、Ｎ１の各磁極である。
【００３８】
層厚規制部材４２は、磁性材料のみから厚さ１．５ｍｍの板状に成形されたブレード材である。層厚規制部材４２は、現像スリーブ４０の回転方向において、担持極Ｎ３から５°下流側で６４０μｍの間隔を持たせて現像スリーブ４０と対向するように配置されている。
【００３９】
現像スリーブ４０と感光ドラム１ａの対向間隔（Ｓ−Ｄｇａｐ）は、１５０〜８００μｍであることが、磁性キャリアのドラム付着防止及びドット再現性の向上に関して好都合である。対向間隔が狭過ぎると、静電像に対する二成分現像剤の供給が不十分になって画像濃度が低くなり易い。対向間隔が広過ぎると、現像主極Ｓ１の磁力線が広がって二成分現像剤の穂立ち密度が低くなって、ドット再現性が低下したり、磁性キャリアを拘束する力が不足して磁性キャリアのドラム付着が発生し易くなったりする。
【００４０】
振動電圧の交流電圧は、そのピーク間電圧が３００〜２０００Ｖｐｐであることが好ましい。交流電圧のピーク間電圧が３００Ｖより低いと、十分な画像濃度が得られにくい場合がある。ピーク間電圧が２０００Ｖを超える場合、二成分現像剤の穂立ち（磁気ブラシ）を介して、静電像が乱れてしまい、画質低下を招くことがある。
【００４１】
交流電圧の周波数は５００〜２００００Ｈｚが好ましい。周波数が５００Ｈｚより低いと、プロセススピードにも関係するが、感光ドラム１ａに接触したトナーが現像スリーブ４０に戻される際に、十分な振動が与えられずカブリが生じやすくなる。周波数が２００００Ｈｚを超えると、電界に対してトナーが追随できなくなって画質低下を招き易い。交流電圧の波形及びパターンとしては、ブランクパルス、三角波、矩形波、正弦波、或いは、Ｄｕｔｙ比を変えた波形が挙げられる。
【００４２】
反転現像を行う場合、感光ドラム１ａの非露光部の暗部電位ＶＤと現像スリーブ４０に印加される直流電圧Ｖｄｃとの電位差がカブリ取り電圧Ｖｂａｃｋとなる。感光ドラム１ａの露光部の明部電位ＶＬと現像スリーブ４０に印加される直流電圧Ｖｄｃとの電位差が現像コントラストＶｃｏｎｔとなる。カブリ取り電圧Ｖｂａｃｋは、現像装置４ａの構造、制御にもよるが２００Ｖ以下、より好ましくは１５０Ｖ以下が好ましい。現像コントラストＶｃｏｎｔとしては、十分な画像濃度を確保できるように１００〜４００Ｖが用いられる。画像のハーフトーンの階調性を安定させるために、現像コントラストＶｃｏｎｔは高いほど好ましく、１５０Ｖ以上が好ましい。
【００４３】
良好に帯電したトナーを有する二成分現像剤を使用することで、カブリ取り電圧Ｖｂａｃｋを低くすることができ、感光ドラム１ａの帯電に用いる直流電圧を下げて暗部電位ＶＤを低く済ませることができる。帯電に用いる直流電圧を下げることで感光ドラム１ａの寿命が延びる。
【００４４】
現像室内の二成分現像剤は、供給スクリュー４３によって撹拌されながら紙面と垂直方向に奥側から手前側に搬送される。このとき、搬送される二成分現像剤の一部がマグネットローラ４１の担持極Ｎ３に磁気吸着して汲み上げられる。
【００４５】
有色現像装置である現像装置４ａでは、担持極Ｎ３位置での現像スリーブ４０の表面における最大磁束密度は６２０ガウス、磁束密度の半値幅は３５°である。担持極Ｎ３に磁気吸着して汲み上げられた二成分現像剤は、層厚規制部材４２と担持極Ｎ３との間の磁界によって、約３５ｍｇ／ｃｍ２の層厚に規制される。
【００４６】
層厚規制部材４２で層厚が規制された二成分現像剤は、保持極Ｓ２、Ｎ１の位置を順送りされ、磁界の向きに応答して起立と平坦化を繰り返し、現像主極Ｓ１で起立して現像部ＧＢに磁気穂を形成する。現像部ＧＢを通過した二成分現像剤は剥ぎ取り極Ｎ２（磁束密度は４００〜５００ガウス）へ搬送される。剥ぎ取り極Ｎ２と担持極Ｎ３とが同一極性であるため、剥ぎ取り極Ｎ２と担持極Ｎ３との間に磁束の空白領域が形成されて、現像スリーブ４０から二成分現像剤が脱落する。磁束の空白領域は、現像スリーブ４０表面に対して垂直方向の磁束密度Ｂｒが１０ｍＴ以下、且つ水平方向の磁束密度Ｂθが１０ｍＴ以下の領域である。現像スリーブ４０から落下した二成分現像剤は、供給スクリュー４３によって紙面の奥側へ向かって搬送され、図３の（ａ）及び（ｂ）に示す開口部４６ａを通じて攪拌室へ流れ込み、搬送スクリュー４４に受け渡される。
【００４７】
有色現像装置である現像装置４ａでは、現像スリーブ４０の回転方向下流側に位置する担持極Ｎ３の対向位置で層厚規制部材が二成分現像剤を層厚規制する。このため、現像スリーブ４０上に担持されずに余った二成分現像剤のうち、担持極Ｎ３の磁束で保持できない二成分現像剤は、速やかに供給スクリュー４３上へ落下する。層厚規制部材４２が現像スリーブ４０の鉛直方向最下点から現像スリーブ４０の回転方向における９０°下流位置までの間に配置されるため、担持極Ｎ３で保持できない二成分現像剤は重力によって直ちに供給スクリュー４３へ落下する。このため、現像スリーブ４０の回転方向における層厚規制部材４２の上流側に、二成分現像剤が磁気的な加圧状態で攪拌される大きな溜りが発生しない。なお、図４における重力方向下方は図面の下向きであるとする。
【００４８】
＜透明画像＞
図５の（ａ）及び（ｂ）は透明画像を用いた画像の平坦化処理例を説明するための説明図である。図６は平坦化処理のフローチャートである。図７は有色トナーと透明トナーの帯電量の推移の説明図である。なお、平坦化処理は透明トナーを用いた画像形成の一例であり、部分的に光沢差を形成するために透明トナーを形成する場合においても、透明トナー使用量は有色トナーと比べて多くなる傾向がある。
【００４９】
図１を参照して図５の（ａ）に示すように、透明トナーは、記録画像の高さＨ、即ち、記録材Ｐ上に形成された各色画像Ｙ、Ｍ、Ｃ、及び白地部の高さを揃えて凹凸を無くす透明画像Ｔを形成するために用いられる。このような平坦化処理の制御は特開平７−２６６６１４号公報に開示されている。なお、図５の（ｂ）に示すように、最表層を透明トナーで覆うようにコーティングしつつ、有色トナーの高さのばらつきを平坦（高さＨ´）にしてもよい。
【００５０】
制御部２００は、記録材Ｐ上での各色トナー像（Ｙ、Ｍ、Ｃ）の高さ情報をもとに、記録画像の高さの最大値（Ｈ）に画像領域全体の高さを揃えるように、透明トナー像（Ｔ）での追加記録を行う。全体を揃える高さは、記録画像の高さ（ｈ１、ｈ２、ｈ３、ｈ４、・・・）の略最大値（Ｈ）である。これにより、定着画像の高さ方向のばらつきを３μｍ以内に抑制して定着画像の表面を略平滑にし、一様な光沢を持つ良好な画質の画像記録を実現する。
【００５１】
有色トナーの最大載り量は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックを組み合わせて色再現範囲を決定することで規定され、単色最大濃度のトナー量の２倍程度が最大載り量となるように画像設計される。
【００５２】
従って、有色トナーの最大載り量に揃えるために、記録材上の白地部に対して透明トナーを有色トナーの最大濃度相当量の約２倍、画像形成する必要がある。透明トナーを載せる場所と量の計算は、以下のように行う。
【００５３】
図６に示すように、画像データ読込部１０１より入力された画像データ１０２には、画像の各画素に対応してＲＧＢ信号が、それぞれ２５６階調で記録されている。この画素毎のＲＧＢ信号は、ＲＧＢ−ＣＭＹＫ変換部１０３により４色トナーの最小印字単位毎の印字量に変換される。ＲＧＢ−ＣＭＹＫ変換部１０３は、３×３のマトリクスでまずＲＧＢデータをＣＭＹデータに変換した後、３×４のマトリクスによる所謂墨入れを行って、Ｋデータを生成する。
【００５４】
ＣＭＹＫトナー印字部１０４では、画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを制御して、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｋトナー印字量にあわせて、電子写真方式により４色それぞれのトナー像を形成する。トナー高さ計算部１０５では、指定画像領域全体に渡って、最小印字単位毎の有色トナー高さを計算して求める。最大トナー高さ計算部１０６は、指定画像領域のトナー像の最大高さを求める。
【００５５】
Ｔトナー印字量計算部１０７では、トナー最大高さと、各最小印字単位の有色トナー高さの差を求め、これを最小印字単位における透明トナー高さとする。次いで、この高さを得るための透明画像の露光画像データを最小印字単位毎に計算する。
【００５６】
Ｔトナー印字部１０８は、画像形成部Ｐｅを制御して、Ｔトナー印字量計算部１０７により計算された最小印字単位毎のトナー像形成を行う。このようにして画像形成された記録材Ｐは、図３に示した断面形状であり、良好な画質を持っている。
【００５７】
透明画像によって画像表面を平滑化する方法は、有色画像の最大トナー載り量と同じ載り量の透明トナー像を感光ドラム１ｅに形成しなければならない。シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色の重ね合わせで作られた最大トナー載り量のトナー像と同じだけの透明トナーを現像装置４ｅは現像する必要がある。有色トナーの単色の最大トナー載り量が０．５ｍｇ／ｃｍ２とすると、現像装置４ｅは、１．０ｍｇ／ｃｍ２以上の透明トナーを感光ドラム１ｅに付着させる必要がある。
【００５８】
このようなトナー載り量の多い透明トナーを、安定的に載せ続けてカブリ画像を防止するためには、トナーの帯電量Ｑ／Ｍの低下を抑制することが重要となってくる。そこで、画像形成装置１００において、透明画像による画像の平坦化処理を伴う３００００枚の連続画像形成を行ったときのトナーの帯電量分布の推移を測定した。測定結果を図７に示す。横軸はトナーの帯電量Ｑ／Ｍ、縦軸はトナーの個数である。トナーの帯電量分布は、トナー３０００個の帯電量を、ＨＯＳＯＫＡＷＡ  ＭＩＣＲＯＮ  Ｃｏｒｐ．社製のＥ−Ｓｐａｒｔ  Ａｎａｌｉｚｅｒによって測定したものである。
【００５９】
図７の（ａ）、（ｂ）に示すように、光沢性を出し表面の凹凸をなくして光沢画像を得るため、透明トナーは有色トナー以上現像させる必要があるため、透明トナーの初期の帯電量Ｑ／Ｍは有色トナーより低くしている。透明トナーは有色トナーに比べて多くのトナーを感光ドラムに載せるため、透明トナーの帯電量Ｑ／Ｍを有色トナーより下げてある。そのため、現像剤に対するトナー濃度（Ｔ／Ｄ比）を透明トナーでは有色トナーより高く設定してある。そして、画像形成を累積することにより、キャリアの帯電性能が劣化するために、画像形成の累積に伴ってトナー濃度（Ｔ／Ｄ比）を下げることにより、トナーの帯電量Ｑ／Ｍを適正値に制御している。
【００６０】
図７の（ａ）、（ｂ）に示すように、画像形成の累積に伴って有色トナーも透明トナーも平均トリボが低下する。つまり、画像形成を累積することにより、帯電量の不足した（０近傍）のトナーの割合が増えて、現像装置で十分に帯電できていないトナーが増える傾向がある。そして、透明トナーでは、帯電量の不足した（０近傍）のトナーの割合が有色トナーより多くなっている。つまり、透明トナーは、画像形成に伴って新たに補給されたトナーが帯電できていないまま、現像に関与していることがわかった。
【００６１】
画像形成に伴って消費したトナーを随時補給しているところ、透明トナーは、有色トナーよりも消費量が多いので、透明トナーの補給量は、有色トナーの補給量より多くなる。そのため、新たに帯電させなくてはならないトナー量は、透明トナーの方が有色トナーより多くなる。
【００６２】
また、トナーの補給に伴って現像装置に補給される外添剤の量も透明トナーの方が有色トナーより多くなるため、透明トナーの現像装置では、トナーから遊離した外添剤の量が大幅に増加してくる。このため、キャリアの帯電に寄与する表面を外添剤が覆ってトナーとの接触を阻害するため、トナーに十分な電荷を付与しにくくなっていた。
【００６３】
このように、画像形成を累積すると、透明トナーの帯電量Ｑ／Ｍは有色トナーに比べて低下してしまう。透明トナーの帯電量Ｑ／Ｍが低下すると、感光ドラムの非画像部にトナーが付着するカブリ画像の問題が発生する。
【００６４】
透明トナーであるから、記録材の非画像部に付着して定着されても問題が無いと考えがちだが、透明なカブリ画像により記録材の地合がくすんだ白になる問題がある。有色トナーが少量かぶっている所に透明トナーがかぶると有色トナーのかぶりが顕著に目立つといった現象が発生する問題もある。このため、透明トナーといえどもカブリ画像は抑制すべきである。
【００６５】
また、感光ドラムのかぶりトナーの増加によってクリーニングブレードへの負荷が増加し、クリーニング不良が生じることがある。光学センサを用いて感光ドラム表面からの反射光量を読み取る制御を行う場合、かぶりトナーによって反射光量が変動してしまうため、測定誤差が拡大して反射光量の誤検知を誘発する。かぶりトナーは飛散し易いため、トナー飛散が多くなる。帯電量Ｑ／Ｍが低下すると記録材上のトナー載り量が過剰になって、定着不良が発生することもある。
【００６６】
そこで、以下の実施例では、透明トナー用と有色トナー用とで現像装置を異ならせて、透明トナーに対する帯電性能を高め、これにより、画像形成の累積後でも透明トナーのカブリ画像を防止している。
【００６７】
（実施例１）
図８は実施例１の透明現像装置の垂直断面構成の説明図である。
【００６８】
図８に示すように、透明現像装置４ｅは、透明トナーとキャリアから成る透明現像剤を用いる。透明現像装置４ｅの固定マグネットの隣接する磁極が同一極性の磁極のうち現像剤担持体回転方向下流側に配置されている磁極から透明現像装置４ｅの層厚規制部材との対向位置までの距離は、有色現像装置４ａの固定マグネットの隣接する磁極が同一極性の磁極のうち現像剤担持体回転方向下流側に配置されている磁極から有色現像装置４ａの層厚規制部材との対向位置までの距離よりも長い。
【００６９】
透明トナーの二成分現像剤を用いる現像装置４ｅは、図３に示す平面構成が有色現像装置４ａと同一であるため、平面構成及び現像剤の循環に関して重複する説明を省略する。
【００７０】
図８に示すように、現像装置４ｅは、層厚規制部材４２を図４に示す有色現像装置とは異なる位置で現像スリーブ４０に対向させている。これにより、現像スリーブ４０の回転方向における層厚規制部材４２の上流側に、二成分現像剤が磁気的な加圧状態で攪拌される大きな溜りが発生して、二成分現像剤の摩擦機会を増やして透明トナーの帯電量を高める。
【００７１】
透明現像装置４ｅは、現像剤担持体の駆動負荷が有色現像装置よりも大きくなるように、有色現像装置（４ａ）とは現像剤担持体（４０）に現像剤を薄層担持させる構造を異ならせてある。具体的には、層厚規制部材４２を、有色現像装置（４ａ）の層厚規制部材４２よりも現像剤担持体としての現像スリーブ４０の頂上（図８において紙面下方向が重力方向下向き）に近い位置に配置している。
【００７２】
また、層厚規制部材４２は、磁性材料で形成されてマグネットローラ４１の複数の磁極のうちの１つに対向配置される。透明現像装置（４ｅ）は、マグネットローラ４１の磁極によって層厚規制部材４２の上流側で現像剤が担持される現像剤担持体の周長が、有色現像装置よりも長い。透明現像装置（４ｄ）は、供給スクリュー４３に対向する位置から層厚規制部材４２に対向する位置までの現像剤担持体（４０）の周長が、有色現像装置（４ａ）よりも長い。具体的には、透明現像装置の２成分現像剤を現像スリーブに汲み上げるための磁極（図８におけるＮ３）から層厚規制部材４２と対向する位置までの現像スリーブ周長は、有色現像装置の周長よりも長い。ここで、現像スリーブに現像剤を汲み上げるための磁極とは周方向に同じ極性の磁極（図８ではＮ２とＮ３）が配置されている磁極のうち現像スリーブ回転方向下流側の磁極（Ｎ３）を指す。
【００７３】
また、透明現像装置（４ｅ）は、層厚規制部材４２に対向する位置から感光体１ｅに対向する現像位置（Ｓ−Ｄｇａｐ）までの現像剤担持体（４０）の周長が、有色現像装置（４ａ）よりも短い。
【００７４】
現像スリーブ４０は、アルミニウム、ステンレス等の非磁性材料の薄肉管にて作製され、感光ドラム１ｄとの対向部において表面が感光ドラム１ａの表面と同方向に移動するように矢印Ｒ４方向に回転する。現像スリーブ４０と感光ドラム１ａの対向部（現像部）ＧＢは、現像スリーブ４０の鉛直方向最下点（紙面下方向を重力方向下方とする）から現像スリーブ４０の回転方向で１８０°上流点までの間に位置する。
【００７５】
現像スリーブ４０内には、５つの磁極を有するマグネットローラ４１が非回転に設けられている。５つの磁極は、感光ドラム１ａに対向配置された現像主極Ｎ１から、現像スリーブ４０の回転方向に見て順に、保持極Ｓ１、引き剥がし極Ｎ２、担持極Ｎ３、保持極Ｓ２の各磁極である。
【００７６】
層厚規制部材４２は、磁性材料のみから厚さ１．５ｍｍの板状に成形されたブレード材である。層厚規制部材４２は、現像スリーブ４０の回転方向において、担持極Ｎ３の次の保持極Ｓ２に対向する位置で６４０μｍの間隔を持たせて現像スリーブ４０と対向するように配置されている。
【００７７】
現像室内の二成分現像剤は、供給スクリュー４３によって紙面の奥側から手前側に搬送される。このとき、搬送される二成分現像剤の一部がマグネットローラ４１の担持極Ｎ３に磁気吸着して現像スリーブ４０に汲み上げられる。透明現像装置である現像装置４ｅでは、保持極Ｓ２位置での現像スリーブ４０の表面における最大磁束密度は６２０ガウス、磁束密度の半値幅は３５°である。担持極Ｎ３に磁気吸着して汲み上げられた二成分現像剤は、層厚規制部材４２と担持極Ｎ３との間の磁界によって、約３５ｍｇ／ｃｍ２の層厚に規制される。
【００７８】
層厚規制部材４２で層厚が規制された二成分現像剤は、保持極Ｓ２から現像主極Ｎ１へ順送りされ、現像主極Ｓ１で起立して現像部ＧＢに磁気穂を形成する。現像部ＧＢを通過した二成分現像剤は保持極Ｓ１から剥ぎ取り極Ｎ２（磁束密度は４００〜５００ガウス）へ搬送される。同一極性である剥ぎ取り極Ｎ２と担持極Ｎ３との間に磁束の空白領域が形成されて、現像スリーブ４０から二成分現像剤が脱落する。現像スリーブ４０から落下した二成分現像剤は、供給スクリュー４３によって紙面の奥側へ向かって搬送され、図３に示す開口部４６ａを通じて攪拌室へ流れ込み、搬送スクリュー４４に受け渡される。
【００７９】
実施例１では、現像スリーブ４０としては、アルミコートスリーブを使用し、現像スリーブ４０と感光ドラム１ａ、１ｄとの対向間隔を３５０μｍに設定した。現像スリーブ４０は、アルミ素管の表面にＦＧＢ＃６００の球径ガラス粒子を用いたブラスト処理を行った後、Ｎｉ−Ｂ及びＣｒメッキを表面に施した。現像スリーブ４０の表面の１０点平均粗さＲｚは０．６μｍであった。
【００８０】
現像スリーブ４０に印加して現像に使用する直流電圧Ｖｄｃは−５００Ｖ、交流電圧は、振幅がピーク間電圧で測定して１．２ｋＶｐｐ、周波数は７ｋＨｚである。
【００８１】
実施例１では、画像設計を以下のように行った。有色トナー単色時におけるトナーの最大載り量は１００％で０．５ｍｇ／ｃｍ２とした。イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を重ねてフルカラー画像を形成した時の最大載り量は、２色分２００％で１．０ｍｇ／ｃｍ２とした。これに対して、透明トナーの最大載り量は、１色分２００％で１．０ｍｇ／ｃｍ２とした。
【００８２】
ここで、現像装置の現像スリーブによるトナー帯電性能を比較する。まず、図３の（ｂ）に示すような構成で現像スリーブのみを回転するのにようするトルクを検出する。具体的には、現像装置の現像スリーブのみを駆動するように駆動経路（ギア列）を変更する。これにより、現像容器内の搬送スクリューを回転するのに要するトルク変動の影響を除外することができる。また、現像スリーブ近傍の構成を変更することによる摩擦力帯電能力差を正確に把握するためには、同じトナーとキャリアの比率の現像剤を同一量用いてトルクを計測することとする。なお、透明現像装置の現像スリーブの駆動トルクと有色現像装置の駆動トルクを比較する際には、現像スリーブの回転速度を同一速度にして比較する。
【００８３】
これにより、現像スリーブ近傍の帯電能力の大小関係を駆動トルクで比較することができる。現像スリーブによる帯電能力を比較するための他の方法として、トナーを撹拌しつつ搬送する搬送スクリューを停止させた状態で、現像スリーブのみを回転駆動させ、所定時間回転させたときの現像容器内のトナーの帯電量を比較する方法を用いてもよい。以上が現像スリーブ周辺の構成を変えることによる帯電能力を比較するための方法である。
【００８４】
同様に、現像装置全体のトナー帯電能力の評価方法について述べる。現像装置全体のトナー帯電能を把握する際には、図３の（ａ）に示すような駆動経路において現像装置全体に入力する駆動トルクを基準に評価する。
【００８５】
具体的には、現像装置４ｅのトナーの帯電性能を比較するために、現像装置４ｅに収容されて循環する現像剤量をＭとし、現像装置の駆動トルクをＴとし、現像装置の駆動回転角速度をωとして現像装置の圧縮度Ｗというパラメータを次式のように定義した。
Ｗ＝ωＴＭ
【００８６】
このように圧縮度Ｗを定義した時、画像形成装置が備える透明トナー用の現像装置４ｅの圧縮度Ｗは、有色トナー用の現像装置４ａ〜ｄの圧縮度Ｗよりも大きい。
【００８７】
なお、現像装置全体の帯電性能は、循環させる現像剤量Ｍを大きくすればするほど大きくなるが、透明現像装置を有色現像装置と比べて現像剤の内容量が極端にことなるように大きくすると、画像形成装置全体の大型化につながるため過度な変更は難しい。また、駆動回転角速度ωを大きくすればするほど現像装置全体での帯電性能は向上する。しかしながら、現像装置に入力する角速度ωを大きくしすぎるとトナー飛散や現像性に影響をあたえるため、過度な変更は難しい。なお、本実施例の有色現像器と透明現像器の構成は略同一なっている。具体的には、透明現像装置の透明トナー補給口から現像スリーブまで透明トナーが撹拌搬送される距離は有色現像装置の有色トナー補給口から現像スリーブまで有色トナーが撹拌搬送される距離は略同一となるように構成してある。
【００８８】
そのため、本実施例においては透明現像装置の現像スリーブ回転に要するトルクをと有色現像装置の現像スリーブ回転に要するトルクを高めることで透明現像装置の帯電能力を向上させている。
【００８９】
透明トナーを用いる現像装置４ｅは、トナー消費量が多いため、補給されるトナー量も多い。そのため、現像装置４ｅは、単位時間当たりで帯電させなければならないトナー量が有色トナーを用いる現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄよりも多い。このため、現像装置４ａと同じ現像装置で透明トナーを用いた場合、透明トナーは、帯電量が不十分な状態のまま現像位置（Ｓ−Ｄｇａｐ）に搬送される割合が高くなる。
【００９０】
また、現像装置４ｅは、単位時間当たり補給されるトナー量が多いので、トナーに混合して補給される外添剤の総量も多くなり、総量が多いので現像剤中に遊離する外添剤の量も多くなる。このため、磁性キャリアの帯電に寄与する面が外添剤に覆われてトナーに電荷を付与しにくくなり易い。
【００９１】
従って、透明トナーを用いる現像装置４ｅでは、有色トナーを用いる現像装置４ａよりも圧縮度Ｗを上げる必要がある。圧縮度Ｗを上げると、帯電させるトナー量が多くても磁性キャリアと非磁性トナーとに十分な摩擦機会を提供できるので、画像形成を累積した後でも、トナーの帯電量Ｑ／Ｍの低下を抑制できる。
【００９２】
すなわち、圧縮度Ｗを上げると、キャリアの帯電に寄与する面とトナーとの接触回数が増えて電荷の授受の回数が多くなり、トナーは電荷を持ち易くなる。また、圧縮度Ｗを上げることで、キャリアの帯電に寄与する面とトナーとの接触面積が広くなってキャリアの帯電に寄与する面からトナーがより多くの電荷を受け取り易くなる。
【００９３】
現像装置４ｅの圧縮度を上げることにより、層厚規制部材４２の手前で現像スリーブ４０が担持する現像剤量（剤溜まり量）が増える。層厚規制部材４２の手前に形成される剤溜まり内では、現像剤が高い圧力を受けてキャリアの帯電に寄与する面とトナーの接触面積が広い状態で活発に流動するため、キャリアの帯電に寄与する面とトナーの接触回数が増える。これにより、トナーは、短時間で帯電量を高めて電荷量のばらつきを少なくし、帯電量Ｑ／Ｍを安定的に維持できる。
【００９４】
画像形成を累積してキャリアがトナーの外添剤によって多少汚染されている状態でも、キャリアのまだ汚染されていない面とトナーの摩擦回数が増えるとともに摩擦面積が拡大する。このため、画像形成を累積した古いキャリアでも、新たに補給したトナーの帯電量Ｑ／Ｍを適正に保つことができる。
【００９６】
なお、圧縮度Ｗの強い現像装置４ｅは、トナーに対する帯電量Ｑ／Ｍの付与性が高く、キャリアの帯電サイトが汚れていない初期状態では、トナーの帯電量Ｑ／Ｍが高くなり過ぎる可能性がある。トナーの帯電量Ｑ／Ｍが高くなり過ぎると、所望のトナー載り量を感光ドラム１ｅへ載せることが難しくなって画像濃度が低下するため、トナー濃度（Ｔ／Ｄ比）を上げることにより所望の帯電量Ｑ／Ｍにしている。
【００９７】
また、有色トナーを用いる現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、現像装置４ｅに比較して単位時間当たりのトナー補給量が少なく、帯電すべきトナー量も少ないため、現像装置４ａと同じ現像装置を用いると、トナーの帯電量Ｑ／Ｍが高くなり過ぎる。このため、図４に示すように、透明現像装置とで現像剤担持体に現像剤を薄層担持させる構造を異ならせて圧縮度Ｗを下げ、透明現像装置よりも現像剤担持体の駆動負荷が小さくなるようにしている。
【００９８】
図３に示すように、現像装置４ａでは、供給スクリュー４３及び搬送スクリュー４４は、ギア４９ａ、４９ｂを介して現像スリーブ４０の駆動ギア４８に繋がり、駆動ギア４８はモータ５０と繋がっている。このため、モータ５０が現像スリーブ４０を回転させると、ギア４８、４９ａ、４９ｂを介して、供給スクリュー４３及び搬送スクリュー４４が回転する。
【００９９】
現像装置４ａの駆動トルクＴを測定するために、駆動ギア４８とモータ５０の間にトルク計４７が挿入されている。現像装置４ａの場合、供給スクリュー４３及び搬送スクリュー４４の駆動が現像スリーブ４０の駆動と一体化しているため、駆動トルクの測定個所は１個所だけで、現像装置４ａにかかる全駆動トルクＴを測定できる。
【０１００】
なお、供給スクリュー４３及び搬送スクリュー４４が現像スリーブ４０と別駆動の場合、現像スリーブ４０、供給スクリュー４３、及び搬送スクリュー４４にかかる駆動トルクを各々測定する。そして、その駆動トルクを足し合わせることにより現像装置４ａにかかる全駆動トルクＴを測定する。
【０１０１】
はじめに現像装置４ａに現像剤を入れない空の状態で、現像装置４ａを所定の回転数で駆動させ、現像装置４ａの駆動トルクＴｅを計測しておく。次に、現像装置４ａに所定量の現像剤を入れた後に所定の回転数で駆動させた状態で現像装置４ａの駆動トルクＴｘを測定する。このとき、現像装置４ａにおける現像剤へ作用する駆動トルクＴは、駆動トルクＴｘから駆動トルクＴｅを差し引いたものである。
Ｔ＝Ｔｘ−Ｔｅ
【０１０２】
こうして求めた駆動トルクＴと現像剤量Ｍと所定の回転数とから求まる回転角速度ωを用いて圧縮度Ｗを計算した。現像剤量ｍは、現像装置４ａに投入した現像剤の重さから求めた。その結果、透明トナーを用いる現像装置４ｅにおいては、現像剤負荷Ｗｔは、４２（ｍＷ／ｇ）であった。そして、有色トナーを用いる現像装置４ａにおいては、現像剤負荷Ｗｃは２６（ｍＷ／ｇ）であった。
【０１０３】
よって、透明トナーを用いる現像装置４ｅの圧縮度Ｗは、有色トナーを用いる現像装置４ａの圧縮度Ｗより高い。すなわち、実施例１では、トナー消費量の多い現像装置４ｅの圧縮度Ｗをトナー消費量が少ない他の現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの圧縮度Ｗよりも高くしている。
【０１０４】
なお、実施例１の実験では、駆動トルクＴは、現像スリーブ４０の表面粗さを変えることで変化させることも可能であることが確認された。
【０１０５】
そこで、透明トナーの現像装置４ｅが備える現像剤担持体としても現像スリーブ４０ｅの表面粗さを有色トナーの現像装置４ａ〜４ｄが備える現像剤担持体としての現像スリーブ４０ａ〜４０ｄの表面粗さよりも粗くした。これにより、透明現像装置４ｅの現像剤担持体としての現像スリーブを回転駆動するのに要するトルクを有色現像装置４ａ〜４ｄの現像スリーブを回転駆動するのに要するトルクを大きくすることができる。
【０１０６】
具体的には、有色現像装置の現像スリーブ４０ａの表面の１０点平均粗さＲｚは０．６μｍとし、透明現像装置の現像スリーブ４０ｅはＮｉ−Ｂ及びＣｒメッキを表面に施した後、高摩擦化処理（具体的にはローレット加工）を加えた。これにより、表面の１０点平均粗さＲｚを２．２μｍとした。なお、駆動するのに要するトルクの測定方法は、図３の（ｂ）に記載の構成により現像装置内の撹拌スクリューを駆動するのに要するトルク変動を無視できるような測定方法を用いた。
【０１０７】
これにより、透明トナーの現像装置４ｅと有色現像装置４ａ〜ｄの断面構成を変えることなく、透明現像装置のトナー帯電能力を有色現像装置のトナー帯電能力よりも高くすることができる。このようなスリーブ表面粗さを変える構成は変更が容易である半面、現像性に影響を与えるため極端に表面粗さを変更することが困難であるという面もある。そのため、現像性の低下が画質に直結する有色画像形成装置にスリーブ表面粗さを適切な表面粗さにするとともに、透明現像装置のスリーブ表面粗さは有色現像装置のスリーブ粗さを基準として粗くなるように設定するのが好ましい。
【０１０８】
また、実施例１の実験では、現像装置４ｅの圧縮度を上げても、遊離する外添剤の量は変わらず、遊離する外添剤の量は、専ら補給したトナー量に依存していることが確認された。
【０１０９】
ところで、透明トナーの現像装置４ｅの圧縮度Ｗは有色トナーの現像装置４ａの圧縮度Ｗより高いため、そのことも考慮して、初期のトナー濃度（Ｔ／Ｄ比）を有色トナーよりも高く設定してある。すなわち、現像装置に収容されて循環する現像剤に占めるトナーの重量比をＴ／Ｄとするとき、透明現像装置のＴ／Ｄは、有色現像装置のＴ／Ｄよりも大きい。すなわち、透明現像装置に収容されて循環する透明現像剤重量に占める透明トナー重量の割合は、有色現像装置に収容されて循環する有色現像剤重量に占める有色トナー重量の割合よりも大きい。
【０１１０】
また、透明トナーは、記録材上の有色画像の段差を無くすために使用されるので、有色トナーよりも画像比率が高く単位時間当たりのトナー消費量が多くなる。このため、現像装置４ｅ内のトナーが頻繁に入れ替わってトナーが現像装置４ｅ中に長い間滞在することはほとんど無い。これに対して、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナーは、透明トナーに比べてトナー消費量が少ないため、現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ中に長い間滞在することになる。トナーは現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ中に長く滞在することにより、トナー割れ及び外添剤の埋没等のトナー劣化が発生する。
【０１１１】
このため、現像装置４ｅでは、外添剤によるキャリア劣化が進行する一方で、トナーはほとんど劣化しない。逆に現像装置４ａ、４ｂ、４ｃでは、現像剤が長い間攪拌を受けつつ循環することによりトナー劣化が進行する一方で、外添剤の補給が少ないためキャリアはあまり劣化しない。
【０１１２】
すなわち、現像装置４ａ、４ｂ、４ｃは、キャリアが劣化しにくいため、現像装置の圧縮度Ｗが低くてもカブリ画像は発生しにくい。また、現像装置４ａ、４ｂ、４ｃでは、上述したように現像装置４ｅに比較してトナーの帯電量Ｑ／Ｍを高くしているため、現像装置の圧縮度Ｗが低くてもカブリ画像は発生しにくい。逆に、現像装置４ａ、４ｂ、４ｃで圧縮度Ｗを高くすると、現像装置内のトナー滞在時間が長いためトナーの摩擦回数が著しく増してトナー劣化が深刻になる。このため、現像装置４ａ、４ｂ、４ｃでは圧縮度Ｗを低くし、現像装置４ｅでは圧縮度Ｗを高くすることが望ましい。
【０１１３】
＜実験１＞
図９は圧縮度とトナー帯電量の関係の説明図である。
【０１１４】
現像装置４ｅで圧縮度Ｗを異ならせて、それぞれの圧縮度Ｗについて１０００枚の画像形成を行い、トナーの帯電量Ｑ／Ｍを測定して比較した。
【０１１５】
圧縮度（Ｗ＝ωＴＭ）は、現像剤担持体の回転角速度ωを異ならせて、それぞれ設定した。トナーの帯電量Ｑ／Ｍは、画像形成後、現像スリーブ４０から現像剤を採取して、ＨＯＳＯＫＡＷＡ  ＭＩＣＲＯＮ  Ｃｏｒｐ．社製のＥ−Ｓｐａｒｔ  Ａｎａｌｉｚｅｒによって測定した。
【０１１６】
キャリアおよびトナーは上記で示した新品状態の二成分現像剤を使用し、トナー濃度（Ｔ／Ｄ比）を８％にして実験した。
【０１１７】
図９に示すように、現像装置４ｅの圧縮度Ｗを高めると、トナーの帯電量Ｑ／Ｍを高くすることができ、これにより、現像装置としてのトナーに対する帯電性能が高まることが確認された。ここで、透明現像装置４ｅは圧縮度Ｗだけではなく、図３の（ｂ）の構成のように変更して求められる現像スリーブのみを所定角速度で回転させるために要するトルクも有色現像装置の現像スリーブを所定角速度で回転させるために要するトルクよりも大きい。
【０１１８】
＜実験２＞
図１０は現像装置の違いで比較したトナーの帯電量の推移の説明図である。図１１は実施例１の現像装置で画像の平坦化処理を行った耐久実験の説明図である。
【０１１９】
キャリアが外添剤によって汚染されている状態で圧縮度Ｗが低い現像装置４ｅで連続画像形成を行うと、トナーの帯電量Ｑ／Ｍを十分に高めることができないため、連続画像形成の途中から白地カブリの画像不良が発生する。
【０１２０】
トナー段差を無くすために、透明トナーを使用して画像比率５０％の画像形成を行うことを想定して、透明現像装置の現像装置４ｅと有色現像装置の現像装置４ａの耐久実験を行った。図１に示す画像形成装置１００において、画像形成部Ｐａのみを用いて現像装置４ａにマゼンタトナーを充填及び補給して画像比率５０％の画像形成を連続して５００００枚行う耐久実験を行った。また、画像形成部Ｐｄのみを用いて現像装置４ｅに同じくマゼンタトナーを充填及び補給して画像比率５０％の画像形成を連続して５００００枚行う耐久実験を行った。そして、耐久実験中のカブリ画像の発生状態と、トナーの帯電量Ｑ／Ｍの推移とを測定した。
【０１２１】
トナーの帯電量Ｑ／Ｍは、耐久実験中の各段階で、現像スリーブ４０から現像剤を採取して実験１と同様に測定した。カブリ画像の濃度は、東京電色社製の反射濃度計ＲＥＦＬＥＣＴＯＭＥＴＥＲ  ＭＯＤＥＬ  ＴＣ−６ＤＳ（ＴＯＫＹＯ  ＤＥＮＳＨＯＫＵ  ＣＯ．，ＬＴＤ社製）を用いて次のように測定した。プリント後の白地部のマゼンタ反射濃度５点の平均値をＤｓ、プリント前の白地部のマゼンタ反射濃度５点の平均値をＤｒとしたときの、Ｄｓ−Ｄｒを評価した。この数値が小さいほど画像の白地部におけるトナーの付着量が少ない。透明トナーは、反射濃度計に応答しないのでマゼンタトナーで代替した。そして、定着後画像の白地部におけるトナー画像濃度が最大濃度画像の２．５％以下を可とし、２．５％以上を否（カブリ画像が発生）と評価した。定着後の画像の白地かぶり量が記録材上濃度で２．５％以下であるときカブリ画像が発生していないと判断した。
【０１２２】
図１０に示すように、有色現像装置の現像装置４ａでは、画像形成の累積とともにトナーの帯電量Ｑ／Ｍが大きく下落した。画像比率５０％の画像形成でトナーを出力させると、新たに補給したトナーの帯電量Ｑ／Ｍを十分に高めることができないため、耐久実験の過程でトナーの帯電量Ｑ／Ｍが低下した。そして、累積の画像形成枚数が３００００枚でカブリ画像が発生することが確認された。これにより、現像装置４ａでは、画像比率５０％で透明画像を形成してトナー段差を無くす画像形成に対しては帯電性能が追い付かないことが確認された。
【０１２３】
これに対して、透明現像装置の現像装置４ｅでは、同じ画像形成条件下でも、現像装置４ａを用いた場合に比較して耐久実験中のトナーの帯電量Ｑ／Ｍの低下が抑制された。画像比率５０％の画像形成でトナーを出力させても、新たに補給した透明トナーも十分に帯電量Ｑ／Ｍを高めることができた。また、画像形成を５００００枚累積した以降もカブリ画像が発生しなかった。これにより、現像装置４ｅでは、画像比率５０％で透明画像を形成してトナー段差を無くす画像形成に対して十分な帯電性能を発揮することが確認された。
【０１２４】
実施例１の現像装置４ｅを図１に示す画像形成装置１００に搭載して、透明画像による画像の平坦化処理を伴う連続画像形成の耐久実験を行った。
【０１２５】
図１１に示すように、実施例１の現像装置４ｅを採用することで、トナー消費量の多い透明トナーの現像装置４ｅとトナー消費量の少ない有色トナーの現像装置４ａとでトナーの帯電量Ｑ／Ｍの低下をほぼ等しく揃えることができた。これにより、透明トナーの高い画像比率の画像形成が連続してもトナーの帯電量Ｑ／Ｍの低下を抑制して、カブリ画像の発生を防止できた。
【０１２６】
（実施例２）
実施例１では、現像装置にトナーのみを補給したが、実施例２では現像装置から劣化した現像剤を少しずつ排出して、キャリアを所定割合含んだトナーを現像装置へ補給している。
【０１２７】
劣化した現像剤を現像装置から少量ずつ回収し、その分の補給現像剤を新たに補給することにより、現像剤の性能をある程度維持しながら、現像剤の交換の手間を省く方法が実用化されている。劣化した現像剤（キャリア）を新しいものと徐々に入れ替えていくことによって、見掛け上のキャリアの劣化進行が止まる。そして、現像剤全体としての特性を安定させ、更に自動的に現像剤を交換することで現像剤の長寿命化が図れ、現像剤交換という作業をある程度不要にできる。このような現像装置及び補給現像剤の補給制御は、例えば特公平２−２１５９１号公報に開示されている。
【０１２８】
透明トナー用の現像装置のように、画像比率の高い画像が連続で出力される場合、画像比率が低い画像に比べてトナー消費量が多く、現像装置に対するトナー補給回数が増加する。このため、現像装置内に補給されるキャリア量も増加することになる。
【０１２９】
そこで、圧縮度Ｗが３０［ｍＷ／ｇ］の現像装置を用いて、トナー濃度（Ｔ／Ｄ比）８５％の補給現像剤を用いて、上述した実験２と同様に、画像比率５０％で連続画像形成を行う耐久実験を行った。その結果、キャリア補給が無い場合に比較して画像形成の累積に伴う現像装置内のトナーの帯電量Ｑ／Ｍの低下は遅くなったが、累積枚数が１５００００枚を超えたあたりからカブリ画像が発生することが確認された。耐久実験開始直後のトナーの帯電量Ｑ／Ｍが２０μＣ／ｇであったのに対して、画像形成の累積枚数が１５００００枚に達した時点では、トナーの帯電量Ｑ／Ｍが８μＣ／ｇと、半分以下に低下していた。
【０１３０】
つまり、画像比率の高い画像形成が連続する場合、画像比率が低い画像に比べトナー消費量が多いため、トナー補給回数が増加して現像装置内に補給されるキャリア量も増加する。しかし、補給されるキャリアによってキャリアが若返っても、画像比率が高い場合には、トナーから遊離して現像装置内へ蓄積する外添剤の影響が上回ってキャリア劣化が問題となる。
【０１３１】
すなわち、画像比率が低い場合は「キャリアの入れ替えによる若返り度＞外添剤の蓄積による劣化度」の関係にあるが、画像比率が高い場合は「外添剤の蓄積による劣化度＞キャリアの入れ替えによる若返り度」の関係にある。
【０１３２】
そのため、画像比率が高い場合は、キャリアを少しずつ入れ替えているにもかかわらず現像剤が劣化する。補給されたトナーに十分な帯電量Ｑ／Ｍを付与できず、トナー飛散やカブリ画像が発生したり、記録材上のトナー載り量が過剰になることによる定着不良が発生したりする。
【０１３３】
そのため、劣化した現像剤を排出してキャリアを含む補給用現像剤を供給する現像装置であっても、補給したトナーの帯電量Ｑ／Ｍの低下を抑制するために、現像装置の圧縮度Ｗを高めることが望ましい。
【０１３４】
そこで、図８に示すように圧縮度Ｗを３８［ｍＷ／ｇ］に高めた現像装置４ｅを用いて、圧縮度Ｗが３０［ｍＷ／ｇ］の現像装置の場合と同様に耐久実験を行った。その結果、画像形成の累積に伴うトナーの帯電量Ｑ／Ｍの低下が抑制され、画像形成の累積枚数が２０００００枚を越えてもカブリ画像が発生しなかった。
【０１３５】
ところで、補給現像剤のトナー濃度（Ｔ／Ｄ比）を８５％よりもさらに低くしてキャリアの補給量を増やせば、圧縮度Ｗが３０［ｍＷ／ｇ］の現像装置でもトナーの帯電量Ｑ／Ｍの低下を抑制可能である。しかし、補給現像剤を通じて補給されるキャリアが増えると、現像装置から排出される現像剤量も増えるため不経済である。ランニングコストが上昇し、補給用現像剤の減りが早くなって現像剤補給容器の交換頻度が増すためサービス性の観点からよろしくない。
【０１３６】
よって実施例２のようなキャリア補給を行うシステムにおいても、透明トナーを用いる現像装置は、有色トナーを用いる現像装置よりも現像装置の圧縮度Ｗを高めることでカブリ画像の発生を防止できる。
【０１３７】
（実施例３）
図１２は実施例３の現像装置における層厚規制部材の構成の説明図である。図１３は実施例３におけるトナーの帯電量Ｑ／Ｍの推移の説明図である。図１４は磁性現像ブレードの長さと磁束量の関係の説明図である。図１５は実施例３の現像装置で画像の平坦化処理を行った耐久実験の説明図である。
【０１３８】
図１４に示すように、透明現像装置の層厚規制部材と、透明現像装置の固定マグネットにおける層厚規制部材の現像剤担持体回転方向上流側に配置された磁極との間の磁気拘束力は、有色現像装置の層厚規制部材と、有色現像装置の固定マグネットにおける層厚規制部材の現像剤担持体回転方向上流側に配置された磁極との間の磁気拘束力よりも大きい。
【０１３９】
図１２に示すように、層厚規制部材４２は、鉄及びニッケル化合物で構成されている磁性現像ブレード４２ａを、アルミニウム板の非磁性現像ブレード４２ｂの先端に接着して構成される。
【０１４０】
実施例３では、図１に示す透明トナーの現像装置４ｅを図４に示す有色トナーの現像装置４ａと同じものとした。なお、ここで有色現像装置の現像スリーブと層厚規制部材との距離と透明現像装置の現像スリーブと層厚規制部材との距離は同一であるとする。とただし、透明トナーの現像装置４ｅについては、磁性現像ブレード４２ａの長さＬｂを有色トナーの現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄよりも長くして、マグネットローラ４１との間に強い磁界を形成するようにした。すなわち、層厚規制部材（４２ａ）は、磁性材料で形成されてマグネットローラ４１の複数の磁極のうちの１つに対向配置される。透明現像装置（４ｅ）は、層厚規制部材（４２ａ）と１つの磁極（Ｓ２）との間に形成される磁束量が有色現像装置よりも多い。層厚規制部材４２の配置を等しくして長さのみを異ならせて、透明現像装置４ｅの現像スリーブを所定速度で回転させるのに要するトルクを有色現像装置４ａ〜ｄの現像スリーブを所定速度で回転させるのに要するトルクよりも大きくした。また同様に、現像装置４ｅの圧縮度Ｗを現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの圧縮度Ｗよりも高くした。以下、圧縮度を議論する際には少なくとも現像スリーブのみを回転させるのに要するトルクは透明現像装置が備える現像スリーブを所定速度で回転させるのに要するトルクのほうが高いものとする。
【０１４１】
具体的には、透明トナーの現像装置４ｅにおいては磁性現像ブレード４２ａの長さＬｂを６［ｍｍ］とし、有色トナーの現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄにおいては磁性現像ブレード４２ａの長さＬｂを３［ｍｍ］とした。
【０１４２】
図３に示すように、現像装置４ｅの駆動ギア４８とモータ５０の間にトルク計４７を挿入して、現像装置４ａ、４ｅの駆動トルクＴを測定して比較した。その結果、層厚規制部材４２の長さが異なるだけで、透明トナーの現像装置４ｅは、圧縮度Ｗが３８［ｍＷ／ｇ］となり、有色トナーの現像装置４ａの２８［ｍＷ／ｇ］の圧縮度Ｗよりも高くなった。これにより、透明トナーの現像装置４ｅで有色トナーの現像装置４ａよりも圧縮度Ｗを高めて、高い画像比率の連続画像形成でもトナーの帯電量Ｑ／Ｍの低下を抑制した。
【０１４３】
圧縮度Ｗが３８［ｍＷ／ｇ］の現像装置４ｅと圧縮度Ｗが２８［ｍＷ／ｇ］の現像装置４ａとを用いて、実施例１の実験２と同様に、画像比率５０％でマゼンタの連続画像形成を行う耐久実験を行った。
【０１４４】
図１３に示すように、その結果、圧縮度Ｗが２８［ｍＷ／ｇ］の現像装置４ａの場合は、画像形成の累積に伴って現像装置内のトナーの帯電量Ｑ／Ｍが低下し、累積枚数が３５０００枚を超えたあたりからカブリ画像が発生することが確認された。耐久実験開始直後のトナーの帯電量Ｑ／Ｍが２０μＣ／ｇであったのに対して、画像形成の累積枚数が４００００枚に達した時点では、トナーの帯電量Ｑ／Ｍが８μＣ／ｇと、半分以下に低下していた。
【０１４５】
これに対して、圧縮度Ｗが３８［ｍＷ／ｇ］の現像装置４ｅの場合、層厚規制部材４２の長さがわずかに異なるだけで、画像形成の累積に伴う現像装置内のトナーの帯電量Ｑ／Ｍの低下が抑制された。そして、累積枚数が５００００枚を超えてもトナーの帯電量Ｑ／Ｍが１２μＣ／ｇあり、カブリ画像が発生しなかった。
【０１４６】
磁性現像ブレード４２ａの長さＬｂを変えたときに剤溜り量が変化する理由は以下のとおりである。
【０１４７】
図１４の（ａ）に示すように、磁性現像ブレード４２ａの長さＬｂが長いと、マグネットローラ４１の担持極Ｎ３からの磁力線が隔壁４６近傍まで伸び、磁性現像ブレード４２ａ及び現像剤は磁性体であるため、剤溜りは隔壁４６近傍までできる。
【０１４８】
一方、図１４の（ｂ）に示すように、磁性現像ブレード４２ａの長さＬｂが短いと、担持極Ｎ３からの磁力線が隔壁４６近傍まで伸びず、剤溜りは隔壁４６近傍まで溜まらない。そのため、磁性現像ブレード４２ａの上流側における剤溜り量は磁性現像ブレード４２ａが長いときと比べて少なくなってしまう。
【０１４９】
このため、磁性現像ブレード４２ａの長さＬｂによって圧縮度が変わることにより、剤溜り量が変わり、剤溜り内で攪拌される現像剤に作用する摩擦仕事量に差が生じて、トナーに対する帯電性能が違ってくる。前述のように、透明現像装置４ｅの現像スリーブを所定速度で回転させるのに要するトルクは有色現像装置の現像スリーブを回転させるのに要するトルクよりも大きくなるように構成されている。つまり、透明現像装置４ｅの剤溜り部においてなされる摩擦帯電量は、有色現像装置の剤溜り部においてなされる摩擦帯電量よりも大きい。
【０１５０】
以上のように、実施例３では、磁性現像ブレード４２ａの長さＬｂを、透明トナーの現像装置４ｅでは有色トナーの現像装置４ａより長くする。これにより、剤溜りが隔壁４６近傍まで生成され、剤溜り内の現像剤の圧縮状態に差が生じている。
【０１５１】
なお、実施例３においては、磁性現像ブレード４２ａの長さを変えたが、これに限るものではない。例えば、磁性現像ブレード４２ａを透明トナーの現像装置４ｅのみに配設して、有色トナーの現像装置４ａには配設しないようにしてもよい。または、磁性現像ブレード４２ａの厚さを透明トナーの現像装置４ｅと有色トナーの現像装置４ａとで異ならせてもよい。磁性現像ブレードの透磁率を透明トナーの現像装置４ｅと有色トナーの現像装置４ａとで異ならせてもよい。これにより、現像スリーブと磁性ブレード間のキャリアの磁気的な拘束力を高めることができ、結果として現像スリーブ近傍におけるトナーの帯電能力を高めることができる。当然、スリーブ等の材質の透磁率を変更しても同様に磁気的な拘束力を高めることができる限りにおいて構成を変更してもよい。
【０１５２】
実施例３の現像装置４ｅを図１に示す画像形成装置１００に搭載して、透明画像による画像の平坦化処理を伴う連続画像形成の耐久実験を行った。
【０１５３】
図１５に示すように、実施例３の現像装置４ｅを採用することで、透明トナーの高い画像比率の画像形成が連続してもトナーの帯電量Ｑ／Ｍの低下を抑制して、カブリ画像の発生を防止できた。
【０１５４】
なお、実施例２と同様に、劣化した現像剤を現像装置から少量ずつ回収する一方でその分のキャリアを含む補給現像剤を新たに補給するシステムにおいても実施例３の現像装置を用いることができる。
【０１５５】
（実施例４）
図１６は実施例４におけるトナーの帯電量Ｑ／Ｍの推移の説明図である。図１７は実施例４の現像装置で画像の平坦化処理を行った耐久実験の説明図である。
【０１５６】
実施例４では、磁性現像ブレード４２ａに対向するマグネットロール４１の磁極の磁化の強さを高めることで、実施例３と同様に、剤溜まりを大きくして現像装置の圧縮度Ｗを高める。より具体的には透明現像装置４ｅの現像スリーブを所定速度で回転するために要するトルクを有色現像装置４ａ〜ｄの現像スリーブを所定速度で回転するために要するトルクよりも大きくする。
【０１５７】
実施例４では、図１に示す透明トナーの現像装置４ｅを図４に示す有色トナーの現像装置４ａと同じものとした。ただし、透明現像装置（４ｅ）は、層厚規制部材（４２ａ）と対向する磁極との間に形成される磁束密度が有色現像装置（４ａ）よりも高い。そのために、透明トナーの現像装置４ｅについては、マグネットロール４１の磁極の磁化を強くして、磁性現像ブレード４２ａの上流側に大きな剤溜まりが形成されるようにした。
【０１５８】
図４に示すように、現像スリーブ４０内には所定の磁力分布を形成するためのマグネットローラ４１が内包され、マグネットローラ４１の磁界によって現像剤が現像スリーブ４０に担持されている。現像剤は、汲み上げ極Ｎ３に吸着されて現像スリーブ４０に汲み上げられ、磁性現像ブレード４２ａにより、一定の層厚に規制される。
【０１５９】
実施例４では、マグネットローラ４１の汲み上げ極Ｎ３のガウスを透明トナーの現像装置４ｅでは有色トナーの現像装置４ａより強くする。具体的には、汲み上げ極Ｎ３のガウスを透明トナーの現像装置４ｅでは６８０［Ｇ］とし、有色トナーの現像装置４ａでは５５０［Ｇ］にした。
【０１６０】
マグネットローラ４１の磁極のガウスを弱めると、現像スリーブ４０の表面の磁力が弱まる。すると、現像スリーブ４０に担持できる現像剤量が減り、磁性現像ブレード４２ａの上流側の剤溜り量が減る。このため、汲み上げ極Ｎ３のガウスを強くすることで、透明トナーの現像装置４ｅでは有色トナーの現像装置４ａより大きな剤溜まりを形成して現像剤に対する攪拌仕事量を増やすことができる。
【０１６１】
このように構成した透明トナーの現像装置４ｅと有色トナーの現像装置４ａとについて、図３に示すように駆動トルクを測定して圧縮度Ｗを求めた。その結果、透明トナーの現像装置４ｅでは圧縮度Ｗは３６［ｍＷ／ｇ］となり、有色トナーの現像装置４ａの２８［ｍＷ／ｇ］の圧縮度Ｗよりも高くなった。
【０１６２】
圧縮度Ｗが３６［ｍＷ／ｇ］の現像装置４ｅと圧縮度Ｗが２８［ｍＷ／ｇ］の現像装置４ａとを用いて、実施例１の実験２と同様に、画像比率５０％でマゼンタの連続画像形成を行う耐久実験を行った。
【０１６３】
図１６に示すように、その結果、圧縮度Ｗが２８［ｍＷ／ｇ］の現像装置４ａの場合は、画像形成の累積に伴って現像装置内のトナーの帯電量Ｑ／Ｍが低下し、累積枚数が３００００枚を超えたあたりからカブリ画像が発生することが確認された。耐久実験開始直後のトナーの帯電量Ｑ／Ｍが２０μＣ／ｇであったのに対して、画像形成の累積枚数が４００００枚に達した時点では、トナーの帯電量Ｑ／Ｍが８μＣ／ｇと、半分以下に低下していた。
【０１６４】
これに対して、圧縮度Ｗが３６［ｍＷ／ｇ］の現像装置４ｅの場合、マグネットローラ４１の磁化が異なるだけで、画像形成の累積に伴う現像装置内のトナーの帯電量Ｑ／Ｍの低下が抑制された。そして、累積枚数が５００００枚を超えてもトナーの帯電量Ｑ／Ｍが１２μＣ／ｇあり、カブリ画像が発生しなかった。
【０１６５】
実施例３の現像装置４ｅを図１に示す画像形成装置１００に搭載して、透明画像による画像の平坦化処理を伴う連続画像形成の耐久実験を行った。
【０１６６】
図１６に示すように、実施例３の現像装置４ｅを採用することで、透明トナーの高い画像比率の画像形成が連続してもトナーの帯電量Ｑ／Ｍの低下を抑制して、カブリ画像の発生を防止できた。
【０１６７】
なお、実施例２と同様に、劣化した現像剤を現像装置から少量ずつ回収する一方でその分のキャリアを含む補給現像剤を新たに補給するシステムにおいても実施例３の現像装置を用いることができる。
【０１６８】
実施例４の現像装置４ｅを図１に示す画像形成装置１００に搭載して、透明画像による画像の平坦化処理を伴う連続画像形成の耐久実験を行った。
【０１６９】
図１７に示すように、実施例４の現像装置４ｅを採用することで、透明トナーの高い画像比率の画像形成が連続してもトナーの帯電量Ｑ／Ｍの低下を抑制して、カブリ画像の発生を防止できた。
【０１７０】
なお、実施例２と同様に、劣化した現像剤を現像装置から少量ずつ回収する一方でその分のキャリアを含む補給現像剤を新たに補給するシステムにおいても実施例４の現像装置を用いることができる。
【０１７１】
（実施例５）
図１８は実施例５の画像形成装置の構成の説明図である。
【０１７２】
実施例１〜実施例４では、図１に示す直接転写型の画像形成装置の実施形態について説明した。しかし、本発明は、実施例１〜４の現像装置は中間転写型の画像形成装置でも搭載できる。
【０１７３】
図１８に示すように、画像形成装置１００Ａは、中間転写ベルト７Ａ（受像体、像担持体）に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、クリアの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｅを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。
【０１７４】
画像形成部Ｐａでは、感光ドラム１ａにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト７Ａに一次転写される。画像形成部Ｐｂでは、感光ドラム１ｂにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト７Ａのイエロートナー像に重ねて一次転写される。画像形成部Ｐｃ、Ｐｄでは、それぞれ感光ドラム１ｃ、１ｄにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて同様に中間転写ベルト７Ａ上に順次重ねて一次転写される。
【０１７５】
中間転写ベルト７Ａに担持された四色のトナー像は、中間転写ベルト７Ａの回転に伴って二次転写部Ｔ２へ搬送されて、記録材Ｐへ一括二次転写される。フルカラートナー像が転写された記録材Ｐは、中間転写ベルト７Ａから曲率分離し、定着装置９で加熱加圧を受けて表面にトナー像を定着された後に、機体外部の排出トレイへ排出される。
【０１７６】
画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｅは、図１の画像形成装置１００と等しく構成されている。また、透明現像装置としての透明トナーの現像装置４ｅの現像剤担持体としてのスリーブを回転させるに要する駆動トルクは有色現像装置としての有色トナーの現像装置４ａ〜４ｄの現像剤担持体としてのスリーブを回転させるに要する駆動トルクよりも高い。
【０１７７】
これは、実施例１〜４に記載のように、現像装置の固定マグネットの磁極配置や磁極の強さ、層厚規制部材の透磁率及び形状、スリーブ表面の摩擦係数（表面粗さ）を変えることによって達成することができ、この何れを組み合わせてもよい。
【０１７８】
さらに、透明トナーの現像装置４ｅの圧縮度Ｗは有色トナーの現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄよりも圧縮度Ｗを高めてある。圧縮度Ｗを高めるための具体的な手法は、実施例１〜４で説明したとおりである。前述の通り、圧縮度ｗを変更はスリーブの回転速度、現像容器内に収容できるトナー容量により変更できる。しかしながら、有色現像装置と透明現像装置のスリーブ回転速度を大きく変更すると、静電像の現像不良やスリーブに担持されたトナーの飛散等の問題が生じるため好ましくない。
【０１７９】
同様に、現像容器内に収容する現像剤量を大きく変更すると、現像器内のトナーの帯電量が不安定になり画像不良を引き起こしたり、現像容器容量の大型化により装置の大型化を招いたりするため好ましくない。
【０１８０】
そのため、少なくとも透明現像装置のスリーブ回転駆動に要するトルクを有色現像装置にスリーブ回転駆動に要するトルクよりも大きくしつつ、さらに透明現像装置の圧縮度Ｗが有色現像装置の圧縮度Ｗよりも下回らないよう各現像装置を構成するのが好ましい。
【０１８１】
これにより実施例５の画像形成装置１００Ａにおいても、画像形成の累積に伴う透明トナーの帯電量Ｑ／Ｍの低下が抑制される。その結果、カブリ画像の発生を招くことなく、高品質の画像を安定的に画像形成できる。
【０１８２】
（実施例６）
実施例１から実施例５において、一つの画像形成装置の中に透明現像装置と、有色現像装置を含む構成について述べた。しかしながら、透明画像形成部を有する装置と有色画像形成部を有する装置が別の装置となっていてもよい。具体的には図１９に示すような構成であってもよい。図１９は本実施例における画像形成装置の概略構成を示す図である。有色画像形成装置１００Ｂと透明画像形成装置１００Ｃとを連結することによって本件の画像形成装置（システム）を構成する。
【０１８３】
上流側の有色画像形成装置１００Ｂには有色画像形成部を備え、有色トナーの現像装置４ａ〜４ｄを備える。そして、記録材上に各有色画像形成部において形成されたトナー像を重ね、定着装置９Ｂによってトナー像を記録材に定着する。定着装置９Ｂによって定着された記録材は有色画像形成装置１００Ｂの下流に配置された透明画像形成装置１００Ｃに搬送される。
【０１８４】
透明画像形成装置１００Ｃは有色トナーが定着されて記録材に透明画像形成部（１ｅ〜６ｅ）によって透明トナー像を記録材上に転写する。また、記録材上に形成された透明トナー像は定着装置９Ｃによって記録材上に定着される。
【０１８５】
このような構成においても、実施例１に記載の平坦化処理のような透明トナーを大量に消費する画像形成を行う場合には、同様に透明トナー用の現像装置４ｅ内部の透明トナーの帯電量を所望の分布に保つことが困難になる。そのため、本実施例の透明トナー用の現像器４ｅの現像剤担持体としてのスリーブを回転させるに要する駆動トルクは現像装置４ａ〜４ｄの現像剤担持体としてのスリーブを回転させるに要する駆動トルクよりも高くなるように構成している。
【０１８６】
これにより実施例６に記載の画像形成装置１００Ｂ、１００Ｃからなる画像形成装置（画像形成システム）、画像形成の累積に伴う透明トナーの帯電量Ｑ／Ｍの低下が抑制される。その結果、カブリ画像の発生を招くことなく、高品質の画像を安定的に画像形成できる。
【０１８７】
本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために以下の請求項を添付する。
【０１８８】
本願は、２００９年９月１０日提出の日本国特許出願特願２００９−２０９３４３を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てをここに援用する。
【産業上の利用可能性】
【０１８９】
有色トナーと比べて透明トナーの使用量が多い場合に、所望の帯電量よりも小さな帯電量の透明トナーが現像スリーブ近傍に搬送されることによって生じる透明トナーの飛散を抑制することができる。
【符号の説明】
【０１９０】
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ  感光ドラム（像担持体）
２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ  コロナ帯電器
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ  露光装置
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ  現像装置
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ  転写ブレード
７  記録材搬送ベルト
９  定着装置
１０  記録材カセット
４０  現像スリーブ（現像剤担持体）
４１  マグネットローラ（固定マグネット）
４２  層厚規制部材
４３  供給スクリュー
４４  搬送スクリュー
１００  画像形成装置
２００  制御部（制御手段）
Ｐ  記録材
Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｅ  画像形成部
【図１】
0005570511.tif 000002
【図２】
0005570511.tif 000003
【図３】
0005570511.tif 000004
【図４】
0005570511.tif 000005
【図５】
0005570511.tif 000006
【図６】
0005570511.tif 000007
【図７】
0005570511.tif 000008
【図８】
0005570511.tif 000009
【図９】
0005570511.tif 000010
【図１０】
0005570511.tif 000011
【図１１】
0005570511.tif 000012
【図１２】
0005570511.tif 000013
【図１３】
0005570511.tif 000014
【図１４】
0005570511.tif 000015
【図１５】
0005570511.tif 000016
【図１６】
0005570511.tif 000017
【図１７】
0005570511.tif 000018
【図１８】
0005570511.tif 000019
【図１９】
0005570511.tif 000020