(57)【要約】【課題】  高速で画像形成を行っても、濃度ムラや、地汚れの発生が抑制された高品位な画像を得ることができる現像装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】  画像情報（信号）を検知したら（Ｓ１）、各色の感光体１に形成される画像の画像面積率（Ｃ−ｃｏｌ）を検知する（Ｓ２）。各色の画像面積率（Ｃ−ｃｏｌ）を検知したら、攪拌条件決定テーブル参照（Ｓ３）して、検知された各色の画像面積率（Ｃ−ｃｏｌ）に対応する各色の攪拌条件（Ｘ−（Ｃ−ｃｏｌ））を決定する。各色の攪拌条件（Ｘ−（Ｃ−ｃｏｌ））が決定されたら、各現像装置の攪拌条件（Ｘ−ｃｏｌ）を新たな攪拌条件（Ｘ−（Ｃ−ｃｏｌ））にそれぞれ変更し（Ｓ４）、この変更された攪拌条件に基づき画像を出力する（Ｓ５）。【選択図】  図６
2006243622.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を担持し表面が無端移動する現像剤担持体と、装置内のトナーを含む現像剤を攪拌しなが搬送して該現像剤担持体に供給する攪拌搬送手段とを備え、潜像担持体上の潜像画像に現像剤担持体からトナーを供給してトナー像化させる現像装置において、
該潜像担持体に形成される画像情報に基づいて該攪拌搬送手段の駆動を制御する駆動制御手段を設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１の現像装置において、
上記駆動制御手段は、上記攪拌搬送手段の駆動時間を制御することを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１の現像装置において、
上記攪拌搬送手段は、装置内で回転しながら現像剤を攪拌・搬送する攪拌搬送部材を備え、上記駆動制御手段は、該攪拌搬送部材の回転数を制御することを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項３の現像装置において、
上記駆動制御手段は、上記攪拌搬送手段の駆動時間および上記攪拌搬送部材の回転数を制御することを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項３または４の現像装置において、
上記攪拌搬送部材はスクリュー状で、複数備えたことを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１乃至５いずれかの現像装置において、
上記現像剤担持体を回転駆動させる駆動源と、上記攪拌搬送手段を駆動させる駆動源とが別々に設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項１乃至６いずれかの現像装置において、上記潜像担持体のベタ部での単位面積あたりのトナー付着量が０．５ｍｇ／ｃｍ２以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項１乃至７いずれかの現像装置において、
上記トナーは、重量平均粒径が３〜７［μｍ］で、且つ重量平均粒径を個数平均粒径で除算した値が１．００〜１．３０であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の現像装置において、
上記トナーは、形状係数ＳＦ−１が１００〜１６０であり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１６０であることを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
潜像担持体と、潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像にトナーを供給してトナー像化する現像装置とを備えた画像形成装置において、
該現像装置として請求項１乃至９いずれかの現像装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１０の画像形成装置において、
上記駆動制御手段は、上記画像情報に基づいて算出された画像面積率に基づき上記攪拌搬送手段の駆動を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１１の画像形成装置において、
形成する画像の種類を選択する選択手段を備え、上記画像面積率は、該選択手段によって選択された画像の種類に基づいて算出されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１０乃至１２いずれかの画像形成装置において、上記現像装置を複数備え、各現像装置は、各画像色に対応した固有色トナーをそれぞれ収容し、潜像担持体上に形成された各色に対応した潜像にそれぞれトナーを供給するものであって、各色に対応した画像情報のうち、最も画像面積率の小さい色の画像情報に対応する現像装置の攪拌搬送手段の攪拌搬送能力を、他の色の画像情報に対応する現像装置の攪拌搬送手段の攪拌搬送能力よりも弱めることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１３の画像形成装置において、各色に対応した画像情報に基づいてそれぞれ画像面積率を算出し、各色の画像面積率に基づいてそれぞれの現像装置の攪拌搬送手段の駆動を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】
請求項１０乃至１４いずれかの画像形成装置において、
潜像担持体上に形成された各色に対応した潜像にそれぞれトナーを供給して形成されたトナー像を担持する第１像担持体ベルトと第２像担持体ベルトとを備え、該第１像担持体ベルト上のトナー像を記録体の一方の面に転写し、第２像担持体ベルト上のトナー像を記録体の他方の面に転写する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】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の画像形成装置およびこれに用いられる現像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の現像装置としては、パドルやスクリュー（攪拌搬送手段）等により、現像装置内に収容された現像剤を現像ローラ（現像剤担持体）に接触する領域で、現像ローラの軸方向（現像剤搬送方向）に沿って攪拌しながら搬送するものが知られている（特許文献１）。このような構成をもつ現像装置において、パドルやスクリュー等により搬送されている現像剤中のトナー量は、現像ローラの軸方向上流側に位置するときに多く、その現像剤が下流側に向かって移動するに従い少なくなる。これは、搬送中の現像剤が、現像により消費された分のトナーを、表面移動する現像ローラ上の現像剤に順次受け渡しながら、下流側に移動していくためである。
【０００３】
最近、画像形成スピードの高速化が求められている。画像形成スピードを高速化するために感光体や現像ローラの回転スピードを上げていた。画像形成スピードが上がって現像ローラの回転速度が増すと、現像ローラの表面移動速度に対してパドルやスクリューの速度が遅くなる。その結果、現像ローラ軸方向最下流側に到達するまでに受け渡されるトナー量が増大し、現像剤搬送方向下流側にトナーを十分供給できなくなってしまう。このため、画像形成装置により形成される画像中、現像剤搬送方向上流側に対応する部分では画像濃度が高く、現像剤搬送方向下流側に対応する部分では画像濃度が低いという濃度ムラが発生することがある。
【０００４】
また、このような濃度ムラは、画像面積率の高い画像ほど消費されるトナー量が多くなるため、濃度ムラが顕著に現れてしまう。
【０００５】
図１１は、ベタ画像出力時のスクリュー回転数と現像ローラの軸方向のトナー濃度偏差（ΔＴ．Ｃ）とを示したグラフである。図からわかるように、スクリューの回転数を大きくすれば、トナー濃度偏差（ΔＴ．Ｃ）が小さくなることがわかる。これは、スクリューの回転数を大きくすることで、トナーの搬送能力が高まり現像剤搬送方向下流側に十分なトナーを供給することができるからである。このことから、スクリューの回転数を上げることで、画像形成スピードを上げても濃度ムラを抑制することができる。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２７０９３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、現像ローラの軸方向のトナー濃度を均一にするために感光体の回転数の増加に伴い搬送スクリューの回転数を増加させると、経時の使用で画像の非画像部にトナーが付着する地汚れが発生し、画像不良となる場合があった。そこで、本発明者らは、現像装置内のトナーに着目して調べたところ、トナーの母体樹脂の周りの外添剤が、母体樹脂に埋没しており、トナーの凝集が起こっていた。これは、高速な画像形成速度に対応するためにスクリューを高速に回転させた結果、トナーにかかるストレスが増加し、外添剤が埋没したと考えられる。
【０００８】
図１２は、上記の外添剤が埋没したトナーを新規のキャリアと混合して所定時間攪拌後の帯電分布を示す図である。帯電分布は、Ｅ−Ｓｐａｒｔ（ホソカワミクロン社製）にて測定した。図１２の横軸は、トナー粒径に対する電荷量を示し、縦軸は、個数を示す。図中実線は、外添剤が埋没していないトナーの帯電分布を示し、図中点線は、外添剤が埋没したトナーの帯電分布を示している。図１２に示すように、外添剤が埋没してない方のトナーは、弱帯電トナーや逆帯電トナーがほとんどなく、攪拌によって良好に摩擦帯電していることがわかる。しかし、外添剤が埋没してない方のトナーは、図中点線で示すように、逆帯電トナーや弱帯電トナーが多く存在し、攪拌によって摩擦帯電していないことがわかる。これは、トナーの母体樹脂の周りの外添剤が、母体樹脂に埋没してトナーの凝集が起こった結果、トナー流動性が低下し、攪拌によってトナーが摩擦帯電しにくくなったと考えられる。
【０００９】
次に、発明者らは、このような外添剤埋没トナーの発生する使用状況について調査を行った。すると、外添剤埋没トナーの発生は、画像パターンに大きく依存することがわかった。具体的には、文字文書などの画像面積率の小さい画像を連続して出力した場合、現像装置内に外添剤埋没トナーが多数存在していた。一方、写真画像などの画像面積率の大きい画像を連続して出力した場合、現像装置内に外添剤埋没トナーがあまり存在していなかった。そして、画像面積率の小さい画像であればあるほど、連続して画像を出力したときに装置内に外添剤埋没トナーの量が多くなっていた。
【００１０】
これは、画像面積率の小さい画像ほど、消費されるトナー量が少ないので、消費されずに残った現像装置内のトナーが搬送スクリューによるストレスを受け、外添剤が埋没したと考えられる。一方、画像面積率が大きい画像ほど消費されるトナー量が多くなるので、消費されずに現像装置に残るトナーが少なく、常に新しいトナーが補給された状態となっている。このため、現像装置内のトナーは、搬送スクリューによるストレスをあまり受けずに消費される結果、外添剤埋没トナーが少ないと考えられる。
【００１１】
本発明は、上記背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、高速で画像形成を行っても、濃度ムラや、地汚れの発生が抑制された高品位な画像を得ることができる現像装置及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、現像剤を担持し表面が無端移動する現像剤担持体と、装置内のトナーを含む現像剤を攪拌しなが搬送して該現像剤担持体に供給する攪拌搬送手段とを備え、潜像担持体上の潜像画像に現像剤担持体からトナーを供給してトナー像化させる現像装置において、該潜像担持体に形成される画像情報に基づいて該攪拌搬送手段の駆動を制御する駆動制御手段を設けたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の現像装置において、上記駆動制御手段は、上記攪拌搬送手段の駆動時間を制御することを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１の現像装置において、上記攪拌搬送手段は、装置内で回転しながら現像剤を攪拌・搬送する攪拌搬送部材を備え、上記駆動制御手段は、該攪拌搬送部材の回転数を制御することを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の現像装置において、上記駆動制御手段は、上記攪拌搬送手段の駆動時間および上記攪拌搬送部材の回転数を制御することを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項３または４の現像装置において、上記攪拌搬送部材はスクリュー状で、複数備えたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５いずれかの現像装置において、上記現像剤担持体を回転駆動させる駆動源と、上記攪拌搬送手段を駆動させる駆動源とが別々に設けられていることを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６いずれかの現像装置において、上記潜像担持体のベタ部での単位面積あたりのトナー付着量が０．５ｍｇ／ｃｍ２以下であることを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項１乃至７いずれかの現像装置において、上記トナーは、重量平均粒径が３〜７［μｍ］で、且つ重量平均粒径を個数平均粒径で除算した値が１．００〜１．３０であることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項１乃至８の現像装置において、上記トナーは、形状係数ＳＦ−１が１００〜１６０であり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１６０であることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、潜像担持体と、潜像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、該潜像担持体上の潜像にトナーを供給してトナー像化する現像装置とを備えた画像形成装置において、該現像装置として請求項１乃至９いずれかの現像装置を用いることを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１０の画像形成装置において、上記駆動制御手段は、上記画像情報に基づいて算出された画像面積率に基づき上記攪拌搬送手段の駆動を制御することを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１１の画像形成装置において、形成する画像の種類を選択する選択手段を備え、上記画像面積率は、該選択手段によって選択された画像の種類に基づいて算出されることを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１０乃至１２いずれかの画像形成装置において、上記現像装置を複数備え、各現像装置は、各画像色に対応した固有色トナーをそれぞれ収容し、潜像担持体上に形成された各色に対応した潜像にそれぞれトナーを供給するものであって、各色に対応した画像情報のうち、最も画像面積率の小さい色の画像情報に対応する現像装置の攪拌搬送手段の攪拌搬送能力を、他の色の画像情報に対応する現像装置の攪拌搬送手段の攪拌搬送能力よりも弱めることを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項１３の画像形成装置において、各色に対応した画像情報に基づいてそれぞれ画像面積率を算出し、各色の画像面積率に基づいてそれぞれの現像装置の攪拌搬送手段の駆動を制御することを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、請求項１０乃至１４いずれかの画像形成装置において、潜像担持体上に形成された各色に対応した潜像にそれぞれトナーを供給して形成されたトナー像を担持する第１像担持体ベルトと第２像担持体ベルトとを備え、該第１像担持体ベルト上のトナー像を記録体の一方の面に転写し、第２像担持体ベルト上のトナー像を記録体の他方の面に転写することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１乃至１５の発明によれば、画像情報に基づき、攪拌搬送手段を制御している。画像情報がトナーの消費量の少ない画像である場合は、攪拌搬送手段のトナー攪拌能力を弱めて、現像装置内のトナーをあまり攪拌しないようにする。よって、現像装置内に残ったトナーが攪拌手段によるストレスを受けるのを抑制して、外添剤が埋没するのを抑制することができる。その結果、現像装置内のトナーが凝集するのを抑制し、トナーが摩擦帯電しなくなるのを抑制することができる。これにより、現像装置内のトナーの帯電量が低下するのが抑制され、地汚れを抑制することができる。また、攪拌搬送手段のトナー攪拌能力を弱めても消費されるトナー量が少ないので、現像剤搬送方向下流側にトナーを十分供給することができる。このため、濃度ムラを抑制することができる。
一方、画像情報がトナーの消費量の多い画像である場合は、攪拌搬送手段の搬送能力を強めて、トナーを搬送方向下流側へトナーを十分に供給できるようにする。その結果、現像ローラの現像剤搬送方向上流側に対応する部分のトナー濃度と、現像剤搬送方向下流側に対応する部分のトナー濃度の差を無くすことができる。これにより、画像スピードが高速化しても画像濃度ムラのない良好な画像を形成することができる。また、トナーの消費量の多い画像は、消費されずに現像装置内に残留するトナーが少ない。このため、現像装置内のトナーが長期に渡り過度のストレスを受けることがないので、搬送能力を高めても、現像装置内に外添剤埋没トナーが発生するのを抑制することができる。その結果、現像装置内のトナーが凝集するのを抑制し、トナーが摩擦帯電しなくな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】
【００１４】
以下、本発明を画像形成装置である電子写真方式のカラー複写機（以下、単に複写機という）に適用した実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る複写機を示す概略構成図である。同図において、本複写機は、プリンタ部１００、操作・表示ユニット９０、給紙装置４０、自動画像読取装置２００、紙補給装置３００等を有している。
【００１５】
プリンタ部１００は、紙搬送路４３Ａを境にして、その上方に配設された第１画像形成部と、下方に配設された第２画像形成部とを有している。第１画像形成部は、図中矢印方向に無端移動する第１像担持体ベルトとしての第１中間転写ベルト２１を有する第１転写ユニット２０を備えている。また、第２画像形成部は図中矢印方向に無端移動する第１像担持体ベルトとしての第２中間転写ベルト３１を有する第２転写ユニット３０を備えている。第１中間転写ベルト２１の上部張架面の上方には、４個の第１プロセスユニット８０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが配置されている。一方、第２中間転写ベルト３１の側部張架面の側方には、４個の第２プロセスユニット８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが配置されている。これら第１、第２プロセスユニットの番号に付したＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添字は、それぞれ取り扱われるトナーの色を示している。プロセスユニット内の各機器にも同様の添字を付している。
【００１６】
各プロセスユニット（８０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ、８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、それぞれ潜像担持体たる感光体（１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）を有している。第１プロセスユニット８０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは等間隔に配設され、少なくとも画像形成時にはそれぞれ第１中間転写ベルト２１の上部張架面に接触する。以下、このように接触するベルト面を第１受像面という。
【００１７】
一方、第２プロセスユニット８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋも等間隔に配設され、少なくとも画像形成時にはそれぞれ第２中間転写ベルト２１の上部張架面に接触する。以下、このように接触するベルト面を第２受像面という言う。
【００１８】
第１中間転写ベルト２１は、複数のローラにより、鉛直方向よりも水平方向にスペースをとる横長の姿勢であり、且つその第１受像面をほぼ水平に延在させる姿勢で張架されている。第１プロセスユニット８０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、このようなほぼ水平の第１受像面に接するように、互いにほぼ水平な状態で並列配設されている。
【００１９】
一方、第２中間転写ベルト３１は、複数のローラにより、水平方向よりも鉛直方向にスペースをとる縦長の姿勢であり、且つその第２受像面を図中左上から右下にかけて傾斜させる姿勢で張架されている。第２プロセスユニット８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、このように傾斜している第２受像面に接するように、第２中間転写ベルト３１の図中左側方にて、図中左上から右下にかけての斜めの配列になるように配設されている。
【００２０】
図２は、４つの第１プロセスユニット８０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうちの１つを示す拡大構成図である。４つの第１プロセスユニット８０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、それぞれ扱うトナーの色が異なる点の他がほぼ同様の構成になっているので、同図では「８０」に付すＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添字を省略している。同図において、感光体１は、プリンタ部（１００）の動作時に、図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動される。かかる感光体１の周囲には、帯電手段であるスコロトロンチャージャー３、潜像形成手段たる露光装置４、現像装置５、クリーニング装置２、光除電装置Ｑ等の作像部材や、電位センサＳ１、画像センサＳ２等が配設されている。
【００２１】
ドラム状の感光体１は、例えば直径３０〜１２０［ｍｍ］程度のアルミニウム円筒表面に光導電性物質である有機感光層（ＯＰＣ）が被覆されたものである。アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）層を被覆したものであってもよい。また、ドラム状ではなく、ベルト状のものであってもよい。
【００２２】
クリーニング装置２は、クリーニングブラシ２ａ、クリーニングブレード２ｂ、回収部材２ｃ等を有し、後述の１次転写ニップを通過した後の感光体表面に残留する転写残トナーを除去、回収する。
【００２３】
スコロトロンチャージャー３は、回転駆動される感光体１の表面を例えばマイナス極性に一様帯電せしめるものである。かかる一様帯電を行う帯電手段として、スコロトロンチャージャーの代わりに、コロトロンチャージャーを用いても良い。また、帯電バイアスが印加される帯電バイアス部材を感光体１の表面に接触させる方式のものでもよい。
【００２４】
露光装置４は、各色のうちの１色に対応する画像データに基づいて生成した光で、一様帯電後の感光体１の表面を光走査して、感光体１の表面に静電潜像を形成する。図示の例では、露光装置４として、ＬＥＤ（発光ダイオード）アレイと結像素子からなるものを用いている。レーザ光源やポリゴンミラー等を用いて、形成すべき画像データに応じて変調したビーム光によるレーザスキャン方式のものでもよい。
【００２５】
現像装置５は、トナーと磁性キャリアとを含有する二成分現像剤を用いて感光体１上の静電潜像を現像する二成分現像方式のものである。かかる二成分現像剤を搬送攪拌部材たる２つの搬送スクリュウ５ｃによって攪拌しながら、図中奥行き方向に搬送する。これら２つの搬送スクリュウ５ｃの現像剤搬送方向は互いに逆方向である。例えば、図中左側の搬送スクリュウ５ｃの現像剤搬送方向が図中奥側から手前側であれば、図中右側の搬送スクリュウ５ｃの現像剤搬送方向は図中手前側から奥側である。前者の搬送スクリュウ５ｃによって現像装置５の図中奥行き方向端部まで搬送された二成分現像剤は、後者の搬送スクリュウ５ｃに受け渡される。そして、その端部から反対側の端部に向けて攪拌搬送される過程で、一部が後述の現像剤担持体たる現像ロール５ａに担持される。また、担持されなかったり、現像ロール５ｂから右側の搬送スクリュウ５ｃに戻されたりした二成分現像剤は、上記反対側の端部で左側の搬送スクリュウ５ｃに受け渡される。このようにして、二成分現像剤が現像装置５内で循環搬送される。なお、現像装置５として、磁性キャリアを含まずにトナーを主成分とする一成分現像剤による一成分現像方式のものを用いてもよい。
【００２６】
現像ロール５ａは、ステンレスやアルミニュウム等からなる非磁性円筒であって図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転駆動せしめられるスリーブと、これに連れ回らないように内部固定されたマグネットローラとを有している。マグネットローラは、スリーブの内部にて、その周方向に分かれる複数の磁極を有している。図中右側の搬送スクリュウ５ｃによって搬送される二成分現像剤は、このマグネットローラの発する磁力によって引き寄せられて、回転駆動されるスリーブの表面で汲み上げられる。そして、スリーブ表面に連れ回って感光体１に対向する現像領域に搬送されるのに先立ち、ブレード５ｂとの対向位置である規制位置を通過する。
【００２７】
ブレード５ｂは、所定の間隙を介してその先端をスリーブ表面に近接させるように配設されている。そして、スリーブ表面上の二成分現像剤がその直下である規制位置を通過する際に、二成分現像剤の厚みを所定の大きさに規制する。
【００２８】
このようにして層厚が規制された二成分現像剤は、スリーブの回転に伴って感光体１との対向位置である現像領域に搬送される。マイナス極性に一様帯電せしめられた感光体１の表面に対する光走査によって電荷が減衰せしめられて形成された静電潜像は、現像領域にてスリーブ表面上の二成分現像剤に摺擦せしめられる。そして、潜像と同極性であるマイナス帯電性のトナーの付着によって、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの何れかの色に現像される。第１プロセスユニット８０においては、いわゆる反転現像が行われるのである。これにより、感光体１上には、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの何れかの色のトナー像が形成される。
【００２９】
上記現像領域でトナーを消費した二成分現像剤は、上記スリーブの回転に伴って現像装置５内に戻る。そして、上記マグネットローラの互いに同極で隣り合う磁極によって形成される反発磁界の影響を受けて、スリーブ表面から離脱して、図中右側の搬送スクリュウ５ｃ上に戻された後、図中左側の搬送スクリュウ５ｃに受け渡される。
【００３０】
図中左側の搬送スクリュウ５ｃの下方には、トナー濃度センサ５ｅが配設されており、左側の搬送スクリュウ５ｃによって搬送される二成分現像剤の透磁率を検知する。二成分現像剤の透磁率は、トナー濃度と相関があるので、トナー濃度センサ５ｅは、トナー濃度を検知していることになる。
【００３１】
図示しない制御部は、このトナー濃度センサ５ｅからの出力信号に基づいて二成分現像剤のトナー濃度を所定の目標濃度値未満であると判断すると、図示しない８つのトナー供給手段のうち、その二成分現像剤に対応するものを所定時間駆動する。これら８つのトナー供給手段は、それぞれ、第１プロセスユニット（８０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の４つの現像装置、あるいは、第２プロセスユニット（８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の４つの現像装置の何れか１つに対応するものである。プリンタ部（１００）の上部のボトル収納部８５に着脱可能にセットされた４つのＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーボトル（図１の８６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の何れかに接続されている。そして、接続されたトナーボトルから、対応する現像装置内における図中左側の搬送スクリュウ５ｃ上に、所定色のトナーを供給する。これにより、現像によってトナーを消費した二成分現像剤のトナー濃度が回復する。かかる構成のトナー供給手段としては、従来から公知のモーノポンプによる吸引力で、トナーボトル内のトナーを吸引して現像装置内まで搬送する方式のものがよい。この方式によれば、トナーボトルの設置場所の制約が少ないため、プリンタ部（１００）内部のスペース配分に有利である。またトナーが適時補給できるため、現像装置５に大きなトナー貯留スペースを設けなくてすみ、現像装置５の小型化を図ることができる。
【００３２】
また、感光体上のベタ部での単位面積あたりのトナー付着量を０．５ｍｇ／ｃｍ２以下とするのが好ましい。トナー付着量を少なくすることで、消費されるトナー量を抑えることができる。これにより、画像形成スピードが増して感光体や現像ローラのスピードが増加しても、現像ローラ軸方向最下流側に到達するまでに受け渡されるトナー量が増大するのを抑制することができ、現像ローラ軸方向最下流側にトナーを供給することができる。
【００３３】
図３は、４つの第２プロセスユニット（８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のうちの１つを示す拡大構成図である。４つの第２プロセスユニット（８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）も、それぞれ扱うトナーの色が異なる点の他がほぼ同様の構成になっているので、第２プロセスユニット８１は、第１プロセスユニット（８０）と構成部材が同じであるが、感光体１の回転方向が異なっている。しかし互いに、感光体１の回転軸１aを通るｙ軸に対し対象の形をしている。この形状は、感光体１の周囲に設ける部材の配置にも関係するが、重要な事項である。具体的には、プリンタ部１００本体との結合部、たとえば駆動手段との結合部、電気的接続部、トナー供給部、トナー排出部の結合方法を配慮している。これにより、第１プロセスユニット（８０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、第２プロセスユニット（８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）とに互換性をもたせることができる。従って第１プロセスユニットと第２プロセスユニット用に個別に現像装置、クリーニング装置、部品を製造する必要がなく、部品製造、部品の管理上での効率が高く、全体のコスト低減化を図ることができる。
【００３４】
先に示した図１において、第１画像形成部は、複数の第１プロセスユニット（８０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、第１転写ユニット２０とから構成されている。また、第２画像形成部は、複数の第２プロセスユニット（８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、第２転写ユニット３０とから構成されている。また、プリンタ部１００においては、第１転写ユニット２０と第２転写ユニット３０とにより、両面転写装置が構成されている。
【００３５】
第１転写ユニット２０は、第１中間転写ベルト２１を複数のローラ２２（４個），２３，２４，２５，２６（２個），２７，２８，２９によって張架して、第１プロセスユニット８０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに接触させている。この接触により、第１転写ユニット２０では、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像（以下、単色第１トナー像とも言う）を、第１中間転写ベルト２１上に重ね合わせて転写するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップが形成される。第１中間転写ベルト２１は、これら４つの１次転写ニップを形成しながら、図中時計回りに無端移動せしめる。各１次転写ニップでは、図示しない電源によって１次転写バイアスが印加される４つの１次転写ローラ２２の何れかが、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に第１中間転写ベルト２１を挟み込んでいる。この１次転写バイアスやニップ圧の影響により、各１次転写ニップで単色の単色第１トナー像が第１中間転写ベルト２１に重ね合わせて１次転写される。この重ね合わせにより、像担持体たる第１中間転写ベルト２１上に、他色第１トナー像が形成される。
【００３６】
第１中間転写ベルト２１の外周部には、ローラ２３に対向する位置にクリーニング装置２０Ａが設けられている。このクリーニング装置２０Ａは、各１次転写ニップを通過した後の第１中間転写ベルト２１の表面に残留する転写残トナーや、紙粉などの異物を拭い去る。第１中間転写ベルト２１に関連する部材は、第１転写ユニット２０として一体的に構成してあり、プリンタ部１００に対し着脱が可能となっている。
【００３７】
一方、第２転写ユニット３０は、第２中間転写ベルト３１を複数のローラ３２（４つ），３３，３４，３５，３６（２つ）によって張架して感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに接触させている。この接触により、第２転写ユニット３０では、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上のＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ第２トナー像（以下、単色第２トナー像ともいう）を、第２中間転写ベルト３１上に重ね合わせて転写するＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップが形成される。第２中間転写ベルト３１は、これら４つの１次転写ニップを形成しながら、図中反時計回りに無端移動せしめる。各１次転写ニップでは、図示しない電源によって１次転写バイアスが印加される４つの１次転写ローラ３２の何れかが、感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋとの間に第２中間転写ベルト３１を挟み込んでいる。この１次転写バイアスやニップ圧の影響により、各１次転写ニップでＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ第２トナー像が第２中間転写ベルト３１に重ね合わせて１次転写される。この重ね合わせにより、像担持体たる第２中間転写ベルト３１に、他色第２トナー像が形成される。
【００３８】
第２中間転写ベルト３１の外周部には、ローラ３３に対向する位置にクリーニング装置３０Ａが設けられている。このクリーニング装置３０Ａは、各１次転写ニップを通過した後の中間転写ベルト３１の表面に残留する不要なトナーや、紙粉などの異物を拭い去る。第２中間転写ベルト３１に関連する部材も、第２転写ユニット３０として一体的に構成してあり、プリンタ部１００に対し着脱が可能となっている。
【００３９】
２つの中間転写ベルト（２１，３１）は、それぞれ例えば、基体の厚さが５０〜６００［μｍ］の樹脂フィルム或いはゴムを基体とするベルトである。そして、感光体１が担持する可視像たるトナー像を、１次転写ローラ（２２，３２）に印加される１次転写バイアスによって静電的にベルト表面に転写を可能とする電気抵抗値を発揮する。かかる中間転写ベルトの一例として、ポリアミドにカーボンを分散し、その体積抵抗値は、１０６〜１０１２［Ωｃｍ］程度に抵抗が調整されたものを挙げることができる。ベルトの走行を安定させるためのベルト寄り止めリブが、ベルト片側あるいは両側端部に設けられている。ベルトの周長は約１５００［ｍｍ］である。
【００４０】
第１転写ユニット２０の１次転写手段たる４つの１次転写ローラ２２や、第２転写ユニット３０の１次転写手段たる４つの１次転写ローラ３２としては、例えば次のような構成のものを用いることができる。即ち、芯金たる金属ローラの表面に、導電性ゴム材料を被覆したもので、芯金部に、不図示の電源からバイアスが印加されるものである。本第１実施形態では、導電性ゴム材料として、ウレタンゴムにカーボンを分散したものを用い、体積抵抗を１０５Ωｃｍ程度に調整している。
【００４１】
プリンタ部１００は、Ｋトナーだけによるモノクロ画像の出力も可能である。モノクロ画像を出力する場合には、第１転写ユニット２０におけるＹ，Ｍ，Ｃ用のプロセスユニット８０Ｙ，Ｍ，Ｃを使用しない。そして、プロセスユニット８０Ｙ，Ｍ，Ｃを稼動させないだけでなく、これらと第１中間転写ベルト２１とを非接触に保つための機構を備えている。ローラ２６と１次転写ローラ２２を支持する内部フレーム（不図示）を設けておき、ある点を中心に回動可能に支持している。そして、感光体から遠ざかる方向に回動させることにより、感光体１Ｋだけを第１中間転写ベルト２１と接触させて、作像工程を実行することにより、ブラックトナーによるモノクロ画像を作成する。かかる構成では、感光体の寿命向上の点で有利である。なお、第２転写ユニット３０も同様に、モノクロ画像出力時にプロセスユニット８１Ｙ，Ｍ，Ｃを第２中間転写ベルト３１から待避させるようになっている。
【００４２】
第１中間転写ベルト２１の外周には、２次転写ローラ４６が、第１中間転写ベルト２１を裏面で支えながら張架している支持ローラ２８との間に第１中間転写ベルト２１を挟み込むように配設されている。これにより、第１転写ユニット２０においては、第１中間転写ベルト２１と２次転写ローラ４６とが当接する２次転写ニップが形成されている。支持ローラ２８からこの２次転写ニップを経て２次転写ローラ４６に至るまでの領域が、両面転写装置における第１転写部になっている。
【００４３】
２次転写ローラ４６は芯金たる金属ローラの表面に、導電性ゴムを被覆したもので、芯金部に対して、図示しない２次転写バイアス電源から２次転写バイアスが印加される。導電性ゴムはカーボンの分散によって体積抵抗が１０７Ωｃｍ程度に調整されたものである。
【００４４】
上述の２次転写ニップの図中右側方には、レジストローラ対４５が配設されている。このレジストローラ対４５は、プリンタ部１００の図中右側方に配設された給紙装置４０から送られて来る転写紙Ｐをローラ間に挟み込んだ後、両ローラの回転を一時中断する。そして、第１中間転写ベルト２１上の重ね合わせトナー像である４色トナー像に同期させ得るタイミングで、転写紙Ｐを２次転写ニップに向けて送り出す。送り出された転写紙Ｐは、２次転写ニップでその一方の面である第１面（図中上側を向く面）に４色トナー像が密着せしめられる。そして、２次転写バイアスやニップ圧の影響により、第１中間転写ベルト２１上の４色トナー像がその第１面に一括２次転写される。２次転写ニップを通過した転写紙Ｐは、第１中間転写ベルト２１や２次転写ローラ４６から離れて、第２中間転写ベルト３１に受け渡される。
【００４５】
第２転写ユニット３０においては、第２中間転写ベルト３１を張架している上部張架ローラ３４によるベルト掛け回し箇所が、第２中間転写ベルト３１の上部張架面になっている。この上部張架面の上方には、電荷付与手段たる転写チャージャー４７が上部張架面と所定の間隙を介して対向するように配設されている。転写チャージャー４７からこの所定の間隙を経由して、上部張架ローラ３４に至るまでの領域が、第２転写ユニット３０の第２転写部となっている。
【００４６】
転写チャージャー４７は公知のタイプで、タングステンや金の細い線を放電電極とし、ケーシングで保持し、放電電極に不図示の電源から転写電流が印加される。第２中間転写ベルト３１と転写チャージャー４７の間に転写紙Ｐを通過させながら、その第１面に転写チャージャー４７から発せられる電荷を付与することで、第２中間転写ベルト３１上の４色トナー像を転写紙Ｐの第２面に一括２次転写する。上述の２次転写バイアスや、転写チャージャー４７による付与電荷は、何れもトナーの極性と逆のプラス極性である。
【００４７】
プリンタ部１００の図中右側方には転写紙Ｐを供給可能に収納した給紙装置４０が配備されている。この給紙装置は、複数の紙収容手段を備えている。具体的には、最も上段に配設された給紙トレイ４０ａ、これの下方に配設された第１給紙カセット４０ｂ、これの下方に配設された第２給紙カセット４０ｃ、これの下方に配設された第３給紙カセット４０ｄを備えている。これら紙収容手段は、それぞれ紙面に対し直角手前側（操作面側）に引出し可能に配設されている。また、それぞれサイズの異なる転写紙Ｐを収容している。各紙収容手段において、最上位置の転写紙Ｐは、対応する給紙・分離手段４１Ａ〜４１Ｄにより選択的に給紙、分離され、確実に一枚だけが複数の搬送ローラ対４２Ｂにより紙搬送路４３Ｂや４３Ａに送られる。
【００４８】
紙搬送路４３Ａには、転写紙Ｐを両面転写装置の第１転写部や第２転写部へ送り出す給送タイミングをとるための、一対のレジストローラ４５が設けられている。さらに転写紙Ｐの搬送方向に対し直角方向の位置を正規の位置にするための横レジ補正機構４４が、紙搬送路４３Ａに設けられている。横レジ補正機構４４としては、次のものを例示することができる。即ち、図示しない横方向の基準ガイドと斜行コロ対から構成され、転写紙の横方向端部を該基準ガイドに押付けるように転写紙Ｐをスライド搬送する。そして、転写紙を所定の位置に整合させる。この基準ガイドは転写紙Ｐのサイズにより、所定の位置に移動、配置される。なお、横レジ補正機構４４は転写紙Ｐの搬送方向に対し転写紙Ｐの両方の横方向から、転写紙Ｐの両辺を短時間及び複数回押し、転写紙Ｐを所定の位置に整合させる規制部材から構成されるジョガー方式でもよい。
【００４９】
転写紙Ｐは、レジストローラ対４５から、第１中間転写ベルト２１と２次転写ローラ４６の当接によって２次転写ニップが形成されている第１転写部に向けて搬送される。その後、第２中間転写ベルト３１と転写チャージャー４７とが対向している第２転写部に向けて送られる。
【００５０】
給紙装置４０においては、複数の給紙トレイのうち、最も上に配設されている給紙トレイ４０ａから排出される転写紙Ｐが、プリンタ部１００の紙搬送路４３Ａに対して、曲げられることなくほぼ水平に真直ぐ搬送されるようになっている。このため厚い転写紙Ｐや剛性の高い板紙でも、給紙トレイ４０ａ内に収容すれば、プリンタ部１００の紙搬送炉４３Ａに確実に給紙することができる。なお、給紙トレイ４０ａには、多様な特性の転写紙が収納されても確実に給紙できるよう、バキューム機構からなるエアー給紙を採用すると好都合である。図示を省略しているが、紙搬送路４３Ａの要所には転写紙Ｐを検知するためのセンサを設けており、転写紙Ｐの存在を基準とする各種信号のトリガーとしている。
【００５１】
最も上側に配設されている給紙トレイ４０ａの上方には、第２給紙路４３Ｃが設けられている。この第２給紙路４３Ｃに対しては、給紙装置４０の図中右側方に設置されている第２給紙装置３００から、転写紙Ｐを供給することができる。
【００５２】
第２転写ユニット３０の図中左側方には、複数の張架ローラ５２，５３，５４，５５，５６によって紙搬送ベルト５１を張架しながら図中反時計回りに無端移動させる紙搬送ユニット５０が配設されている。紙搬送ベルト５１は、第２転写ユニット３０の第２転写部から排出される転写紙Ｐを、複数の張架ローラの１つである受入ローラ５２によるベルト掛け回し箇所にて、紙搬送ベルト５１上に受け取る。この受け取りよりも早いタイミングで、紙搬送ベルト５１のおもて面には、静電吸着チャージャー５７によって電荷が付与される。この電荷の付与により、紙搬送ユニット５０は、第２転写部から排出されてくる転写紙Ｐを紙搬送ベルト５１のおもて面に静電吸着させることができる。
【００５３】
転写紙Ｐをおもて面に静電吸着させた紙搬送ベルト５１は、その無端移動に伴って転写紙Ｐを図中右側から左側へと搬送する。そして、紙搬送ユニット５０の図中左側方に配設されている定着手段たる定着装置６０に向けて、転写紙Ｐを受け渡す。この受け渡しよりも早いタイミングで、紙搬送ベルト５１のおもて面に静電吸着せしめられている転写紙Ｐに対して、分離チャージャー５８によって電荷が付与される。この電荷の付与により、それまで紙搬送ベルト５１のおもて面に静電吸着していた転写紙Ｐがベルトから容易に分離されるようになる。そして、複数の張架ローラのうち、定着装置６０の最も近くに配設されている分離ローラ５４によるベルト掛け回し箇所で、分離ローラ５４の曲率にならって急激に移動方向を変えようとするベルトから転写紙Ｐが分離して、定着装置６０に受け渡される。
【００５４】
定着装置６０としては、定着ローラ内部にヒータを備える方式のもの、加熱されるベルトを走行させる方式のもの、誘導加熱を採用した方式のものなどを採用することができる。同図においては、２つの定着ローラを当接して形成した定着ニップで、転写紙Ｐを両面側からそれぞれ加熱して他色第１トナー像及び他色第２トナー像を定着させる方式のものを採用している。転写紙Ｐ両面の画像の色合い、光沢度を同じにするため、２つの定着ローラについては、ベルト材質、硬度、表面性などを上下同等にしてある。また、フルカラーとモノクロ画像、あるいは片面か両面かにより、それぞれの面に対して最適な定着条件をつくりだすように、定着装置６０の各種パラメータが制御されるようになっている。
【００５５】
定着装置６０による定着処理が終了した転写紙Ｐは、排出路に向けて送り出される。この排出路には、定着処理後の転写紙Ｐを冷却して、不安定なトナーの状態を早期に安定させる目的で、冷却機能を有した冷却ローラ対７０が配設されている。この冷却ローラ対７０としては、放熱部を有するヒートパイプ構造のローラを採用することができる。冷却ローラ対７０によって冷却された転写紙Ｐは、排紙ローラ対７１により、プリンタ部１００の左側に設けられた排紙スタック部７５に排紙、スタックされる。この排紙スタック部は、大量の転写紙をスタック可能にすべく、不図示のエレベータ機構により、スタックレベルに応じて、受け部材が上下する機構を採用している。なお排紙スタック部７５を通過させ、別の後処理装置に向けて転写紙を搬送させることもできる。別の後処理装置として、穴あけ、断裁、折、綴じなど製本のための装置などを設けることもできる。
【００５６】
プリンタ部１００の上面には、未使用のトナーが収納された各色のトナーボトル８６Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが、着脱可能にボトル収納部８５に収納されている。このボトル収容部８５は、プリンタ部１００上面で操作方向から見て奥側にあって、プリンタ部１００上面の手前側は平面部分が確保されているため、作業台として利用することができる。上述のトナー供給手段により、各現像装置に必要に応じトナーを供給するようになっている。本第１実施形態では、上下に配設した第１画像形成部と第２画像形成部とで、互いに同色のトナーを扱う現像装置に対しては、共通のトナーボトルからトナーを供給するようになっているが、別々にすることもできる。消耗の多いブラックトナー用のトナーボトル８６Ｋは、特に大容量としておくことも可能である。
【００５７】
プリンタ部１００の上面に設けられた操作・表示ユニット９０には、キーボード等からなる図示しない入力操作部が設けられており、これにより画像形成のための条件などがインプットされる。また、ディスプレイ等からなる図示しない表示部に各種の情報を表示することもでき、操作者とプリンタ部１００との情報交換を容易なものとする。
【００５８】
プリンタ部１００内部に設けられた廃トナー収納部８７は、クリーニング装置２や、中間転写ベルトのクリーニング装置２０Ａ，３０Ａなどと連結されている。そして、これらから送られる廃トナーや紙粉等の異物を一括して回収して収納する。これらのクリーニング装置（２，２０Ａ，３０Ａ，５０Ａ）に大容量の廃トナー収納部を備えないため、クリーニング装置が小型にでき、さらに廃トナーの廃棄の操作性も良好となっている。満杯センサ（不図示）を使って廃トナー収納部８７内のトナー廃棄、あるいは容器交換などの警告を発する。
【００５９】
プリンタ部１００内部に設けられた制御部９５には、各種電源や制御基板などが板金フレームに保護され収納されている。定着装置６０による熱や電装装置からの発熱により、画像形成装置内部は高温になるが、その対策としてファンＦを設けて、内部部材の熱による機能低下を防止している。またこのファンＦは冷却ローラ対７０の放熱部と結合してあり、冷却ローラ対７０の冷却効果を確実にしている。
【００６０】
給紙装置４０の上部には、周知の技術によって原稿を自動搬送しながらその原稿の画像を読み取る自動画像読取装置（ＡＤＦ）２００が設けられており、これによる読取情報が制御部９５に送られる。送られた読取情報に基づいて、プリンタ部１００が駆動制御されて、原稿と同じ画像が出力される仕組みである。また、プリンタ部１００に対しては、図示しないパーソナルコンピュータ等からの画像情報を送って、その画像情報に対応する画像を出力させることもできる。更に、図示しない電話回線から送られてくる画像情報を送って、その画像情報に対応する画像を出力させることもできる。給紙装置４０の図中右側方には、上述のように、給紙装置４０に転写紙Ｐを補給する第２紙補給装置３００が配設されている。
【００６１】
次にプリンタ部１００において、転写紙の片面にフルカラー画像を形成する片面記録時の動作について説明する。
片面記録の方法は基本的に２種類あって、選択が可能となっている。２種類のうちの１つは、第１中間転写ベルト２１に転写した４色トナー像を転写紙Ｐの第１面に一括２次転写する方法である。また、もう１つの方法は、第２中間転写ベルト３１に転写した４色トナー像を転写紙Ｐの第２面に一括２次転写する方法である。以下、前者の方法を例にして説明する。
【００６２】
プリンタ部１００を稼動させると、第１中間転写ベルト２１と第１プロセスユニット８０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおける感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋが回転する。同時に第２中間転写ベルト３１が無端移動するが、第２プロセスユニット８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋにおける感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋは第２中間転写ベルト３１と離間されるとともに不回転状態にされる。そして、第１プロセスユニット８０Ｙによる画像形成が開始される。ＬＥＤ（発光ダイオード）アレイと結像素子からなる露光装置４の作動により、ＬＥＤから出射されたイエロー用の画像データ対応の光が、帯電装置３によって一様帯電された感光体１Ｙの表面に照射されて静電潜像が形成される。
【００６３】
この静電潜像は、Ｙ用の第１プロセスユニット８１Ｙの現像装置によってＹトナー像に現像され、Ｙ用の１次転写ニップで第１中間転写ベルト２１上に静電的に１次転写される。このような潜像形成、現像、１次転写動作が感光体１Ｍ，Ｃ，Ｋ側でもタイミングをとって順次同様に行われる。そして、第１中間転写ベルト２１上のＹトナー像に対して、Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップでＭ，Ｃ，Ｋトナー像が順次重ね合わせて１次転写される。この重ね合わせの１次転写により、第１中間転写ベルト２１上に４色トナー像が形成される。
【００６４】
一方、給紙装置４０は、内部の給紙トレイ４０ａあるいは給紙カセット４０ｂｃ，ｄから、画像データに対応する転写紙を給紙・分離手段４１Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの何れか１つのよって送り出す。そして、搬送ローラ対４２Ｂ，４２Ｃによってプリンタ部１００の紙搬送路４３Ｃに向けて搬送する。そして、横レジ補正機構４４に送られる。
【００６５】
横レジ補正機構４４は、記録体供給手段たる給紙装置４０から両面転写装置（第１、第２転写ユニット）に向けて搬送されている途中の転写紙Ｐにおける搬送方向からの姿勢の傾きを補正する傾き補正手段である。レジストローラ対４５よりも搬送方向上流側で、搬送方向に直交する紙面方向に並べられたガイド板対を、転写紙Ｐの搬送方向に直交する両端に突き当てることで、転写紙Ｐの姿勢の傾きを補正する。ガイド板対の２つのガイド板は、搬送方向に直交する紙面方向に移動可能になっており、給紙された転写紙Ｐの幅に合わせて移動することで、板間距離を転写紙Ｐの幅に合わせることができる。
【００６６】
横レジ補正機構４４によって姿勢の傾きが補正された転写紙Ｐは、レジストローラ対４５のローラ間に至り、そこでタイミングが計られて第１転写部に送り出される。そして、第１転写部の２次転写ニップにて、第１中間転写ベルト２１上の４色トナー像が第１面に一括２次転写される。２次転写ニップを通過した第１中間転写ベルト２１のおもて面は、ベルトクリーニング装置２０Ａによって転写残トナーがクリーニングされる。
【００６７】
各第１プロセスユニット８０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋでは、それぞれ、１次転写ニップを通過した後の感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ上に残留する転写残トナーが、クリーニング装置（２）によってクリーニングされる。このクリーニング装置（２）は、先に図２に示したように、クリーニングブラシ２ａやクリーニングブレード２ｂによって第１中間転写ベルト２１から転写残トナーを除去するものである。除去したトナー等の異物については、回収手段２ｃによって回収部８７に送る。なおセンサＳ１、Ｓ２は、感光体表面の露光後の表面電位と、現像工程後の感光体表面に付着しているトナーの濃度が適切なものであるかを検知し、適宜作像条件の設定、制御のために不図示の制御手段に情報を出す。また、クリーニング後の感光体１の表面は除電装置Ｑによって残留電荷が除電されて初期化せしめられる。
【００６８】
第１転写部の２次転写ニップで第１面に４色トナー像が２次転写された転写紙は、第２転写ユニット３０の第２中間転写ベルト３１に受け渡された後、紙搬送ユニット５０に送られる。そして、紙搬送ユニット５０から定着装置６０に受け渡されるが、この受け渡しに先立って、転写紙Ｐに対して分離チャージャー５８による電荷が付与される。この付与により、第２中間転写ベルト３１に静電吸着していた転写紙がベルトから容易に分離されるようになる。
【００６９】
定着装置６０内では、転写紙Ｐの第１面に担持されているフルカラー画像中の各色トナーが、加熱によって溶融、混色される。転写紙Ｐはその第１面だけにトナーを有しているので、両面にトナーを有している両面記録時に比べ、定着に要する熱エネルギーが少なくて済む。制御部９５が画像に応じて定着装置６０の使用する電力を最適に制御する。定着処理が施された後であっても、転写紙Ｐ上で完全に固着するまでは、トナー像は搬送路のガイド部材等にこすられ、画像が欠落したり、乱れたりする。この不具合を防止するべく、定着装置６０を通過した転写紙は、冷却手段である冷却ローラ対７０が設けられているのである。
【００７０】
本複写機においては、排紙スタック部７５で若い頁の転写紙が順次上に重ねられるように、作像順序がプログラムされているので、スタック部７５で頁順が揃う。排紙スタック部７５は、排紙される転写紙Ｐの増加に従って、下降するので、転写紙は整然と確実にスタックでき、頁順が乱れることがない。記録済みの転写紙を排紙スタック部７５に直接スタックする代わりに、穴あけ加工処理を実施したり、ソータ、コレータや綴じ装置や折り装置など後処理装置に搬送することもできる。
【００７１】
転写紙Ｐの片面に画像を形成する他の方法では、第１プロセスユニット８０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋでの画像の形成をおこなわないようにするのと、頁揃えのために若い頁の画像データから順に像形成をさせる点が異なる。しかし、基本的には上述の片面記録の工程と同じなので、説明を省略する。
【００７２】
次に転写紙の両面に画像を形成する両面記録時の動作について説明する。
プリンタ部１００に画像信号が入力されると、片面記録の動作で説明した第１プロセスユニット８０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が形成される。そして、これらは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップで第１中間転写ベルト２１に順次重ね合わせて１次転写される。この工程とほぼ並行して、第２プロセスユニット８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋに、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が形成される。そして、これらは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップで第２中間転写ベルト３１に順次重ね合わせて１次転写される。このようにして、第１中間転写ベルト２１、第２中間転写ベルト３１上に、それぞれ４色トナー像が形成される。
【００７３】
第２プロセスユニット８１Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのユニット間隔は、第１プロセスユニット８０Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのユニット間隔よりも小さくなっている。これにより、第２転写ユニット３０では、第１転写ユニット２０よりも速く重ね合わせ１次転写が終了する。
【００７４】
タイミングが計られてレジストローラ対４５から第１転写部の２次転写ニップに送られた転写紙Ｐは、その第１面に第１中間転写ベルト２１上の４色トナー像が２次転写された後、第２転写部に受け渡される。そして、第２中間転写ベルト３１と転写チャージャー４７とが所定の間隙を介して対向している第２転写部にて、第２中間転写ベルト３１上の４色トナー像が第２面に２次転写される。
【００７５】
このようにして両面にフルカラー画像が形成された転写紙Ｐは、紙搬送ユニット５０を経由して定着装置６０に受け渡される。そして、定着装置６０内で加熱や加圧による定着処理が行われて、両面のトナー画像がそれぞれ溶融、混合される。更に、冷却ローラ対７０と排紙ローラ７１とを経た後、排紙スタック部７５上に排紙される。
【００７６】
複数の頁の転写紙に両面記録する場合、若い頁の画像が下面となって排紙スタック部７５にスタックされるように作像順序を制御する。これにより排紙スタック部７５から取り出し、上下面を逆にしたとき記録物は上から順に１頁、その裏に２頁、２枚目が３頁、その裏が４頁となり頁順が揃う。このような作像順序の制御や、定着装置に入力する電力を片面記録時より増やすなどの制御は、制御部９５によって実行される。
【００７７】
片面記録動作、両面記録動作に関して、フルカラー記録を実行させる例で説明したが、ブラックトナーだけによるモノクロ記録も可能である。メンテナンスや部品交換等の必要性が生じた場合には、不図示の外装カバー等を開放し、メンテナンスをおこなう。
【００７８】
以上の構成の本複写機においては、上述した第１画像形成部と制御部９５との組合せにより、第１トナー像担持体たる第１中間転写ベルト２１の表面に第１トナー像たる多色第１トナー像を形成する第１トナー像形成部が構成されている。また、第２画像形成部と制御部９５との組合せにより、第２トナー像担持体たる第２中間転写ベルト３１の表面に第２トナー像たる多色第２トナー像を形成する第２トナー像形成部が構成されている。また、第１画像形成部と第２画像形成部と制御部９５との組合せにより、トナー像形成手段が構成されている。なお、第１トナー像とは、複数の単色第１トナー像の重ね合わせによる他色第１トナー像と、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ何れかの単色第１トナー像だけからなるトナー像との総称である。また、第２トナー像とは、複数の単色第２トナー像の重ね合わせによる他色第２トナー像と、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ何れかの単色第２トナー像だけからなるトナー像との総称である。
【００７９】
次に、本実施形態の特徴部について説明する。本実施形態の画像形成装置は、形成される画像情報に基づいて、現像装置５の搬送スクリュー５ｃの駆動を制御する駆動制御手段たる攪拌搬送制御手段を備えている。具体的には、画像情報から画像面積率を検知し、画像面積率が小さくトナーの消費量が少ない画像の場合は、駆動時間や搬送スクリュー５ｃの回転数などを減少させて搬送スクリュー５ｃの攪拌搬送能力を弱くする。これにより、現像装置内のトナーが攪拌によって劣化するのを抑制することができる。また、画像面積率が大きくトナーの消費量が多い画像は、駆動時間や搬送スクリュー５ｃの回転数などを増加させて搬送スクリュー５ｃの攪拌搬送能力を強くする。これにより、現像ローラ５ａの奥側にもトナーが確実に供給できるようにして、現像ローラ５ａの軸方向の濃度ムラを抑制する。
【００８０】
図４は、攪拌搬送制御手段を示すブロック図である。図４に示すように、攪拌搬送制御手段１１０は、画像面積率検知手段１２０と、攪拌条件決定手段１３０と、搬送スクリュー駆動制御手段１４０とを有している。
【００８１】
画像面積率検知手段１２０は、画像読取装置２００等から得られた画像データに基づいて、感光体１に形成する画像の画像面積率を検知する方法と、操作部９０等によってインプットされた後述する画像形成モードに基づいて、感光体１に形成する画像の画像面積率を検知する方法とがある。検知する画像面積率は、用紙１枚分あたりの画像に対する画像面積率であっても良いし、１ジョブあたりの画像に対する画像面積率であっても良い。
【００８２】
まず、画像データに基づいて画像面積率を検知する方法について説明する。
図５は、画像情報取得手段１２０において、画像データに基づいて画像面積率を検知する処理を示すブロック図である。図５に示すように、画像読取装置２００やパーソナルコンピュータから出力された画像信号（画像データ）は、各色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）に分解されて、露光装置４のドット変調部４ａに送られる。ドット変調部４ａは、各色の画像信号を、露光部４ｃの発光時間や発光強度の信号に変調する処理を行う。具体的には、各ドットの画像信号を、各ドットにおける露光部４ｃの光の発光量を調整する信号に変調処理する。変調処理された信号は、露光制御部４ｂに送られる。露光制御部４ｂは、変調された信号に基づき、１ドットごとに露光部４ｃのＬＥＤなどの発光素子の発光時間や発光（露光）強度などを調整する。
【００８３】
また、ドット変調部４ａで変調された信号は、画像面積率検知手段１２０のカウンタ部１２１に送られる。カウンタ部１２１に送られた変調された信号は、ドット毎に露光部４ｃが発光する信号か否かが判定され、発光する信号の場合は、カウントされる。カウントされた数字は、所定のタイミングで積算されて、メモリ１２２に記憶する。上記積算してメモリ１２２へ記憶するタイミングは、用紙一枚分の画像データを処理した後や、１ジョブ分の画像データを処理した後である。画像面積率計算部１２３は、メモリ１２２に記憶された発光する信号のドット数と用紙一枚分の画像データの全画素数または、１ジョブ分の全画素数とを比較して画像面積率を算出する。このようにして、画像データから画像面積率が検知される。
【００８４】
次に、操作部９０等によってインプットされた画像形成モードに基づいて、感光体に形成する画像の画像面積率を検知する方法について説明する。
操作部９０等によってインプットされた画像形成モードは、形成される画像の種類に応じて文字モード、写真モード、グラフィックモード、ドラフトモードなどが用意されている。画像形成装置は、操作部９０等によって選択された画像形成モードに基づいて、画像処理のパラメータや画像形成プロセス条件などの変更を行う。画像形成モードは、画像形成装置の操作部９０や、パーソナルコンピュータ上のプリンタドライバーソフトウエアから選択できるようになっている。
【００８５】
これらの画像形成モードは、プリントされる画像の種類に応じたものであるため、これらの画像形成モードからおおよその画像面積率を予測することができる。すなわち、文字モードが選択されていれば、画像面積率が小さい文字がメインの画像がプリントされることが予想できる。また、写真モードが選択されていれば、画像面積率が大きい写真画像がプリントされることが予想できる。そして、例えば、文字モードであれば１０％の画像面積率、写真モードであれば７０％の画像面積率など、各画像形成モードで実行される画像面積率の平均値を各画像形成モードと関連づけてメモリ１２２に記憶させておく。そして、画像形成が開始されたときに選択されている画像形成モードを検知し、この検知した画像形成モードに対応する画像面積率をメモリ１２２から読み出すことで、画像面積率が検知される。
【００８６】
攪拌条件決定手段１３０は、上記画像面積率検知手段１２０によって検知された各色画像の画像面積率に基づいて、各現像装置５内の搬送スクリュー５ｃの駆動制御の条件（以下、攪拌条件）を決定するものである。この攪拌条件は、用紙一枚分や１ジョブの画像作像時間に対する搬送スクリュー５ｃの平均駆動時間とすることができる。また、攪拌条件を、搬送スクリュー５ｃの回転数とすることも可能である。更に攪拌条件を、上記駆動時間と回転数との両方とすることもできる。
【００８７】
また、攪拌条件決定手段１３０は、メモリを備えており、このメモリには、各画像面積率と攪拌条件とがそれぞれ対応づけられた攪拌条件決定テーブルが予め記憶されている。攪拌条件が駆動時間の場合は、作像時間と駆動時間との比が画像面積率と対応させて記憶されている。上記画像面積率検知手段１２０で検知された画像面積率が、用紙一枚分の画像面積率である場合は、用紙一枚分の作像時間を算出し、この算出された作像時間と、メモリに記憶された作像時間と駆動時間との比から駆動時間を決定する。また、１ジョブの場合も同様に、１ジョブの作像時間を算出し、この算出された作像時間と、メモリに記憶された作像時間と駆動時間との比から駆動時間を決定する。作像時間の算出は、例えば、形成される画像の全画素数から算出することができる。
【００８８】
攪拌条件が攪拌スクリューの回転数である場合は、各画像面積率と回転数とが対応づけられて攪拌条件決定テーブルとしてメモリに記憶される。そして、攪拌条件決定テーブルを参照して上記画像面積率検知手段１２０で検知された画像面積率に対応する搬送スクリュー５ｃの回転数を決定する。
【００８９】
攪拌条件が攪拌スクリュー５ｃの回転数と駆動時間とである場合は、各画像面積率にそれぞれ対応した回転数と、作像時間と駆動時間との比とが攪拌条件決定テーブルとしてメモリに記憶される。そして、攪拌条件決定テーブルを参照して上記画像面積率検知手段１２０で検知された画像面積率に対応する搬送スクリュー５ｃの回転数を決定する。また、算出された作像時間と、メモリに記憶された作像時間と駆動時間との比から画像面積率に対応する駆動時間を決定する。
【００９０】
搬送スクリュー駆動制御手段１４０は、上記攪拌条件決定手段１３０によって決定された攪拌条件（駆動時間・回転数）に基づいて搬送スクリュー５ｃの駆動を制御するものである。
【００９１】
まず、搬送スクリュー５ｃの駆動時間が攪拌条件決定手段１３０によって決定された駆動時間となるように制御する制御方法について説明する。駆動時間による制御は、搬送スクリュー５ｃをＰＷＭ制御することで行われる。すなわち、駆動時間が所定時間となるようにデューティー比を変更するのである。
駆動時間の制御は、図示しない駆動モータのＯＮ／ＯＦＦ制御で行うことができる。また、搬送スクリュー５ｃへ駆動を伝達するギヤにクラッチを取り付け搬送スクリュー５ｃに対して接離可能に構成し、このクラッチの切り換えを制御することで駆動時間を制御する。駆動時間で制御する場合は、搬送スクリュー５ｃの停止／駆動の応答を早くするように構成することが重要である。そして、攪拌条件決定手段１３０によって決定された駆動時間となるまで駆動モータのＯＮ／ＯＦＦ制御やクラッチの切り換えを制御して攪拌スクリューを間欠的に駆動させる。
【００９２】
次に、搬送スクリュー５ｃの回転数が攪拌条件決定手段１３０によって決定された回転数となるように搬送スクリュー５ｃの駆動を制御する制御方法について説明する。この場合は、搬送スクリュー５ｃの駆動モータをステッピングモータなどにして、駆動モータの回転数を制御することで、搬送スクリュー５ｃの回転数を制御することができる。回転数は、駆動モータの種類によっては連続的に可変することができる。このため、細かい回転数の設定を行うことができ、きめ細かな搬送スクリュー５ｃの制御が可能となる。
【００９３】
また、回転数と駆動時間とで搬送スクリュー５ｃの制御を行えば、より細かな搬送スクリュー５ｃの制御が可能となり、幅広いレンジで制御が可能となる。
【００９４】
また、現像ローラ５ａを回転させる駆動源と、搬送スクリュー５ｃを回転させるの駆動源とは、別々に設けることが好ましい。現像ローラ５ａの駆動源と搬送スクリュー５ｃの駆動源とを同一とすると、搬送スクリューの駆動制御の影響が現像ローラに出てしまい、一定の回転数で回転できなくなり、良好な現像能力が得られなくなる場合がある。
【００９５】
次に、各現像装置５の搬送スクリュー５ｃの制御フローについて説明する。
図６は、各現像装置５の搬送スクリュー５ｃの制御フローである。図６に示すように、まず、画像情報（信号）を検知したら（Ｓ１）、画像面積率検知手段１２０によって、各色の感光体１（Ｋ、Ｍ、Ｃ、Ｙ）に形成される画像の画像面積率（Ｃ−ｃｏｌ）を検知する（Ｓ２）。各色の画像面積率（Ｃ−ｃｏｌ）を検知したら、攪拌条件決定テーブル参照（Ｓ３）して、上記画像面積率検知手段１２０によって検知された各色の画像面積率（Ｃ−ｃｏｌ）に対応する各色の攪拌条件（Ｘ−（Ｃ−ｃｏｌ））を決定する。各色の攪拌条件（Ｘ−（Ｃ−ｃｏｌ））が決定されたら、各現像装置５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの攪拌条件（Ｘ−ｃｏｌ）を新たな攪拌条件（Ｘ−（Ｃ−ｃｏｌ））にそれぞれ変更する（Ｓ４）。そして、この変更された攪拌条件に基づき画像を出力する（Ｓ５）。
【００９６】
このように、画像面積率に基づき攪拌条件を変更するので、画像面積率が小さくトナーの消費が少ない場合は、駆動時間やスクリューの回転数などを減少させて現像装置内のトナーの外添剤が攪拌によるストレスによって埋没するのを抑制することができる。これにより、トナーの流動性が低下するのを抑制でき、トナーが摩擦帯電しにくくなるのを抑制することができる。その結果、地汚れなどの画像不良を抑制することができる。、また、画像面積率が大きく多くのトナーが消費される場合は、駆動時間やスクリューの回転数などを増加させてトナー確実に装置奥側へ搬送できるようにする。これにより、高速で画像形成を行っても、現像ローラの軸方向均一にトナーを付着することができ、濃度ムラを抑制することができる。
【００９７】
また、各感光体に形成される各色画像の画像面積率を比較し、このうち最も低い画像面積率に対応する色の現像装置のみ攪拌条件を変更してもよい。この攪拌条件の決定のフローを図７に示す。まず、画像情報（信号）を検知したら（Ｓ１）、画像面積率検知手段１２０によって、各色の感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに形成される画像の画像面積率を算出する（Ｓ２）。各色の画像面積率を算出したら、攪拌条件決定手段１３０で、各色の画像面積率を比較して、各色の画像面積率うち、最も小さい画像面積率の色（ｍｉｎ−ｃｏｌ）を取得する（Ｓ３）。最も小さい画像面積率の色（ｍｉｎ−ｃｏｌ）を取得したら、この色に対応する現像装置の攪拌条件（Ｘｍｉｎ−ｃｏｌ）を他の色に対応する現像装置の攪拌条件に比べて小さくなるように変更する（Ｓ４）。そして、この変更された攪拌条件に基づき画像を出力する（Ｓ５）。このように、最も画像面積率の低い色に対応する現像装置の攪拌条件を他の色の攪拌条件よりも低く設定することで、現像装置内のトナーが攪拌により劣化するのを抑制することができる。
【００９８】
本複写機は、トナー像の形成に用いるＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナーとして、次の（ａ）〜（ｄ）の条件を何れも具備するものを使用するように、ユーザーに対して指定している。
（ａ）重量平均粒径Ｄ４が３〜７［μｍ］である。
（ｂ）重量平均粒径Ｄ４を個数平均粒径Ｄ１で除算した値（Ｄ４／Ｄ１）が１．００〜１．３０である。
（ｃ）形状係数ＳＦ−１が１００〜１６０である。
（ｄ）形状係数ＳＦ−２が１００〜１６０である。
【００９９】
かかるトナーを使用させるようにユーザーに指定する方法としては、例えば、上記（ａ）〜（ｄ）の条件を全て具備するトナーを、複写機とともに梱包して出荷することが挙げられる。また例えば、かかるトナーの製品番号や商品名などを、複写機本体やこの取扱説明書などに明記することによって行ってもよい。また例えば、ユーザーに対して書面や電子データ等をもって上記製品番号や商品名などを通知することによって行ってもよい。また例えば、かかるトナーを収容しているトナー収容手段であるトナーボトルを複写機本体にセットした状態で出荷することによって行うこともできる。本複写機では、これら全ての方法を採用しているが、少なくとも何れか１つの方法を採用すれば足りる。
【０１００】
上記（ａ）〜（ｂ）の条件を具備するトナーを指定したのは次に説明する理由による。即ち、重量平均粒径を３〜７μｍとすることで、微小な潜像ドットに対して、十分に小さい粒径のトナー粒子を有していることから、ドット再現性に優れる。よって、解像度６００ｄｐｉ以上の微少ドットに対して好適に再現することができる。重量平均粒径が３μｍ未満では、転写効率の低下、ブレードクリーニング性の低下といった現象が発生しやすい。また、重量平均粒径（Ｄ４）が７μｍを超えると、文字やラインの飛び散りを抑えることが難しい。
【０１０１】
また、重量平均粒径Ｄ４／個数平均粒径Ｄ１は、トナー中におけるトナー粒子の粒径分布のシャープ性を示す。この値が１．００に近いほど、粒径分布が狭くなる。そして、個々のトナー粒子の帯電量分布が均一になって、地汚れのない高品質の画像を得ることができる。また、上記の特性を満たすことにより、トナーのベタ埋まりが良くなり最大トナー付着量を低減できる。これにより、トナー消費量を抑えることができ、画像形成スピードの高速化に伴う搬送スクリュー５ｃの回転数の増加を抑制することができる。
【０１０２】
なお、トナーの重量平均粒径Ｄ４や個数平均粒径Ｄ１については、コールターカウンター法による測定装置、例えば、コールターカウンターＴＡ−ＩＩやコールターマルチサイザーＩＩ（いずれもコールター社製）によって測定することができる。具体的には、まず、電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩）を０．１〜５ｍｌ加える。電解水溶液としては１級塩化ナトリウムを用いて約１％ＮａＣｌ水溶液を調製したもので、例えばＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（コールター社製）を用いることができる。得られた溶液に更に測定試料を２〜２０ｍｇ加える。そして、その溶液を超音波分散器で約１〜３分間分散処理し、上述した測定装置により、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、トナーの重量及び個数を測定して、重量分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの重量平均粒径Ｄ４と、個数平均粒径Ｄ１とを求めることができる。なお、チャンネルとしては、２．００〜２．５２μｍ未満；２．５２〜３．１７μｍ未満；３．１７〜４．００μｍ未満；４．００〜５．０４μｍ未満；５．０４〜６．３５μｍ未満；６．３５〜８．００μｍ未満；８．００〜１０．０８μｍ未満；１０．０８〜１２．７０μｍ未満；１２．７０〜１６．００μｍ未満；１６．００〜２０．２０μｍ未満；２０．２０〜２５．４０μｍ未満；２５．４０〜３２．００μｍ未満；３２．００〜４０．３０μｍ未満の１３チャンネルを使用し、粒径２．００μｍ以上４０．３０μｍ未満のトナー粒子を対象とする。
【０１０３】
トナーとして、上記（ｃ）〜（ｄ）の条件を具備するものを指定したのは、次に説明する理由による。即ち、形状係数ＳＦ−１や形状係数ＳＦ−２は、トナーの形状を表すパラメータの一つであり、粉体工学の分野では馴染みのパラメータである。ここで言う形状係数ＳＦ−１とは、トナー粒子等の球形物質における丸さの度合いを示す値である。図８に示すように、球形物質を２次元平面上に投影して得られる楕円状図形における最大径箇所の長さＭＸＬＮＧの二乗を面積ＡＲＥＡで除算し、更に１００π／４を乗じた値である。つまり、「形状係数ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）」という数式で表すことができる。なお、形状係数ＳＦ−１の値が１００の球形物質は真球であり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど、球形物質の形状は不定形となる。
【０１０４】
また、形状係数ＳＦ−２は、球形物質の表面における凹凸の度合いを示す数値である。図９に示すように、球形物質を２次元平面上に投影して得られる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を面積ＡＲＥＡで除算し、更に１００／４πを乗じて求められる値である。つまり、形状係数ＳＦ−２は、「形状係数ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００／４π）」という数式で表すことができる。なお、形状係数ＳＦ−２の値が１００である球形物質は、その表面に凹凸が全く存在しない。形状係数ＳＦ−２の値が大きくなるほど、球形物質の表面の凹凸は顕著となる。
【０１０５】
トナーの形状が真球に近づく（ＳＦ−１、ＳＦ−２ともに１００に近づく）ほど、転写効率が高くなることが本発明者の検討により明らかになっている。これは、真球に近づくほど、トナー粒子とこれに接触するモノ（トナー粒子同士、像担持体など）との間の接触面積が小さくなって、トナー流動性が高まったり、モノに対する吸着力（鏡映力）が弱まって転写電界の影響を受け易くなったりするためと考えられる。本発明者の研究によれば、形状係数ＳＦ−１が１６０を超えるか、形状係数ＳＦ−２が１６０を超えるかすると、転写効率を急激に悪化させ始めることが明らかになった。それぞれを１６０以下にすることで、良好な転写率を維持して、平滑度の比較的低い紙面の凹凸に対してもドットを安定して形成することが可能になるため、小ドットを安定した形状で形成することができる。また、上記の形状のトナーは、外添剤の埋没の進行が早いため現像における撹拌条件を適正に制御する必要がある
【０１０６】
なお、形状係数ＳＦ−１や形状係数ＳＦ−２については、次のようにして求めることが可能である。即ち、日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−８００）を用い、トナー粒子を無作為に１００個選んで順次その画像を撮影し、その画像情報をニレコ社製画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３）に導入してＭＸＬＩＮＧ、ＡＲＥＡ、ＰＥＲＩを求める。そして、上述した式によって得た形状係数の１００個あたりの平均値として算出するのである。
【０１０７】
以下、本実施形態で使用されるキャリア及びトナーの材料について説明する。本実施形態で使用されるトナーは、少なくとも結着樹脂、着色剤、離型剤と帯電制御剤とから構成される。このトナーは、重合法、造粒法等の各種のトナー製法によって作成された不定形または球形のトナーであることができる。また、磁性トナー及び非磁性トナーのいずれも使用可能である。
【０１０８】
ここで使用されるトナーの結着樹脂としては、従来からトナー用結着樹脂として使用されてきたものは全てが適用される。具体的には、ポリエステル、ポリスチレン、ポリｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の単重合体；スチレン−ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、 スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレンーイソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体が挙げられる。
【０１０９】
また、下記の樹脂を混合して使用することもできる。混合する樹脂としては、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族叉は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられる。
【０１１０】
上に示したトナー用結着樹脂のうち、特に、ポリエステル樹脂が十分な定着性を得ることができ好ましい。ポリエステル樹脂は、ポリエステル樹脂は、アルコールとカルボン酸との縮重合によって得られる。使用されるアルコールとしては、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−ブテンジオール等のジオール類、１，４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、ポリエキシエチレン化ビスフェノールＡ、ポリオキシプロピレン化ビスフェノールＡ等のエーテル化ビスフェノル類、これらを炭素数３〜２２の飽和もしくは不飽和の炭化水素基で置換した２価のアルコール単体、その他の２価のアルコール単体を挙げることができる。
【０１１１】
また、ポリエステル樹脂を得るために用いられるカルボン酸としては、例えばマレイン酸、フマール酸、メサコン酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マロン酸、これらを炭素数３〜２２の飽和もしくは不飽和の炭化水素基で置換した２価の有機酸単量体、これらの酸無水物、低級アルキルエステルとリノレイン酸の２量体、その他の２価の有機酸単量体を挙げることができる。
【０１１２】
トナー用結着樹脂として用いるポリエステル樹脂を得るためには、以上の２官能性単量体のみによる重合体のみでなく、３官能以上の多官能性単量体による成分を含有する重合体を用いることも好適である。かかる多官能性単量体である３価以上の多価アルコール単量体としては、例えばソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトロール、１，４−サルビタン、ペンタエスリトール、ジペンタエスリトール、トリペンタエスリトール、蔗糖、１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタントリオール、グリセロール、２−メチルプロパントリオール、２−メチル−１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１．３．５−トリヒドロキシメチルベンゼン、その他を挙げることができる。
【０１１３】
また３価以上の多価カルボン酸単量体としては、例えば１，２，４−ペンゼントリカルボン酸、１，２，５−ペンゼントリカルボン酸、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ブタントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシル−２−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、テトラ（メチレンカルボキシル）メタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸、エンボール３量体酸、これらの酸無水物、その他を挙げることができる。
【０１１４】
本実施形態のトナーには、定着時の定着ベルト表面でのトナーの離型性を向上する目的で、離型剤を含有させることが出来る。離型剤として、公知のものが全て使用できるが、特に脱遊離脂肪酸型カルナウバワックス、モンタンワックス及び酸化ライスワックス、エステルワックスを単独又は組み合わせて使用する事が好ましい。カルナウバワックスとしては、微結晶のものが良く、酸価が５以下であり、トナーバインダー中に分散した時の粒子径が１μｍ以下の粒径であるものが好ましい。モンタンワックスについては、一般に鉱物より精製されたモンタン系ワックスを指し、カルナウバワックス同様、微結晶であり、酸価が５〜１４であることが好ましい。酸化ライスワックスは、米ぬかワックスを空気酸化したものであり、その酸価は１０〜３０が好ましい。各ワックスの酸価が各々の範囲未満であった場合、低温定着温度が上昇し低温定着化が不十分となる。逆に酸価が各々の範囲を超えた場合、コールドオフセット温度が上昇し低温定着化が不十分となる。ワックスの添加量としては結着樹脂１００重量部に対して１〜１５重量部、好ましくは３〜１０重量部の範囲で用いられる。１重量部未満では、その離型効果が薄く所望の効果が得られにくい。又１５重量部を超えた場合はキャリアへのスペントが顕著になる等の問題が生じた。
【０１１５】
また、本実施形態のトナーには、トナーに帯電を付与する目的で、帯電制御剤を含有させることができる。帯電制御剤としては、従来公知のものが全て使用できる。正帯電制御剤としては、ニグロシン、塩基性染料、塩基性染料のレーキ顔料、四級アンモニウム塩化合物他等が挙げられ、負帯電制御剤としては、モノアゾ染料の金属塩、サリチル酸、ナフトエ酸、ダイカルボン酸の金属錯体他等が挙げられる。本極性制御剤の使用量は、結着樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、結着樹脂１００重量部に対して０．０１〜８重量部、好ましくは０．１〜２重量部の範囲で用いられる。０．０１重量部未満では、環境変動時における帯電量Ｑ／Ｍの変動に対しその効果が小さく、７重量部を超えると低温定着性が劣る結果となる。
【０１１６】
また、使用される含金属モノアゾ染料としては、含クロムモノアゾ染料、含コバルトモノアゾ染料、含鉄モノアゾ染料を単独もしくは組み合わせて使用する事もできる。これらを添加する事により、現像剤中における帯電量Ｑ／Ｍの立ち上がり（飽和までの時間）がより優れたものとなる。使用量としては、前記極性制御剤同様に結着樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、結着樹脂１００重量部に対して０．１〜１０重量部、好ましくは１〜７重量部の範囲で用いられる。０．１重量部未満では、その効果が薄く、１０重量部を超えると帯電量の飽和レベルが低下する等の欠点が生じる。
【０１１７】
また、カラートナーには、サリチル酸誘導体の金属塩を用いる事が特に好ましい。さらに、必要に応じてカラートナーの色調を損なう事のない透明もしくは白色の物質を添加して、トナーの帯電性を安定的に付与する事が好ましい。具体的には、有機ホウ素塩類、含フッ素四級アンモニウム塩類、カリックスアレン系化合物等が用いられるが、これらに限られるものではない。
【０１１８】
さらに、本実施形態のトナーには、磁性材料を含有させ、磁性トナーとしても使用し得るようにしても良い。トナーに含有させる磁性材料としては、マグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の酸化鉄、鉄、コバルト、ニッケルのような金属あるいはこれら金属のアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムのような金属の合金およびその混合物などが挙げられる。
【０１１９】
上記に挙げた磁性材料は平均粒径が０．１〜２［μm］程度のものが望ましく、トナー中に含有させる量としては結着樹脂１００重量部に対し約２０〜２００重量部、特に好ましくは結着樹脂１００重量部に対し４０〜１５０重量部である。
【０１２０】
また、本実施形態のトナーに使用される着色剤としては、トナー用として公知のものがすべて使用できる。黒色の着色剤としては、例えば、カーボンブラック、アニリンブラック、ファーネスブラック、ランプブラック等が使用できる。シアンの着色剤としては、例えば、フタロシアニンブルー、メチレンブルー、ビクトリアブルー、メチルバイオレット、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー等が使用できる。マゼンタの着色剤としては、例えば、ローダミン６Ｇレーキ、ジメチルキナクリドン、ウォッチングレッド、ローズベンガル、ローダミンＢ、アリザリンレーキ等が使用できる。イエローの着色剤としては、例えば、クロムイエロー、ベンジジンイエロー、ハンザイエロー、ナフトールイエロー、モリブデンオレンジ、キノリンイエロー、タートラジン等が使用できる。本実施形態のトナーに用いられる着色剤は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色のトナーを得ることが可能な染料および顔料が使用できる。例えば、カーボンブラック、ランプブラック、群青、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエローＧ、ローグミン６Ｇ、レーキ、カルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、ローズベンガル、トリアリルメタン系染料などの染顔料など、従来公知のいかなる染顔料をも単独あるいは混合して使用できる。
【０１２１】
また、本実施形態のトナーには、トナーの流動性を向上させる目的で、疎水性のシリカ、酸化チタン、アルミナ、更に必要に応じて脂肪酸金属塩類やポリフッ化ビニリデン等を外添剤として添加しても良い。
【０１２２】
次に、本実施形態で使用されるキャリアについて説明する。本実施形態で使用されるキャリアは、公知のものがすべて使用可能であり、例えば鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性金属；マグネタイト、ヘマタイト、フェライトなどの合金や化合物；ガラスビーズ等が挙げられる。また、これらを核体粒子としてその表面を樹脂などで処理した物が挙げられる。これら核体粒子の平均粒径は通常１０〜１０００μｍ、好ましくは３０〜５００μｍである。
【０１２３】
上記核体粒子の表面を被覆する樹脂層としては、スチレン−アクリル共重合体、シリコーン樹脂、マレイン酸樹脂、フッ素系樹脂、ポリエステル樹脂エポキシ樹脂等がある。スチレン−アクリル共重合体の場合は、３０〜９０重量％のスチレン分を有するものが好ましい。この場合スチレン分が３０重量％未満だと現像特性が低く、９０重量％を越えるとコーティング膜が硬くなって剥離しやすくなり、キャリアの寿命が短くなるからである。また、核体粒子の表面を被覆する樹脂層には、接着付与剤、硬化剤、潤滑剤、導電材、荷電制御剤等を含有してもよい。
核体粒子の表面に樹脂層の形成法としては、噴霧法、浸漬法、或いはパウダーコーティング法等公知の方法が使用できる。
【０１２４】
上記核体粒子の表面を被覆する樹脂層としては、シリコーン樹脂を好ましく用いることができる。シリコーン樹脂の使用量としては、通常核体粒子に対して１〜１０重量％である。シリコーン樹脂としては従来より知られるいずれのシリコーン樹脂であってもよく、例えば市販品として入手できる信越シリコーン社製のＫＲ２６１、ＫＲ２７１、ＫＲ２７１、ＫＲ２７２、ＫＲ２７５、ＫＲ２８０、ＫＲ２８２、ＫＲ２８５、ＫＲ２５１、ＫＲ１５５、ＫＲ２２０、ＫＲ２０１、ＫＲ２０４、ＫＲ２０５、ＫＲ２０６、ＳＡ−４、ＥＳ１００１、ＥＳ１００１Ｎ、ＥＳ１００２Ｔ、ＫＲ３０９３や東レシリコーン社製のＳＲ２１００、ＳＲ２１０１、ＳＲ２１０７、ＳＲ２１１０、ＳＲ２１０８、ＳＲ２１０９、ＳＲ２１１５、ＳＲ２４００、ＳＲ２４１０、ＳＲ２４１１、ＳＨ８０５、ＳＨ８０６Ａ、ＳＨ８４０等が用いられる。
【０１２５】
なお、本実施形態のキャリアの体積平均粒径は、２５μｍから６０μｍ程度が好ましい。
【０１２６】
本実施形態においては、ワンパス方式の画像形成装置について説明したが、これに限らず、例えば図１０に示すようなタンデム方式の画像形成装置にも適用することができる。
この画像形成装置は、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、黒（ＢＫ）の各色の画像を形成するための４組のトナー画像形成部１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１ＢＫ（以下、各符号の添字Ｃ、Ｍ、Ｙ、ＢＫは、それぞれシアン、マゼンダ、イエロー、黒用の部材であることを示す。）が、中間転写ベルト４０の上部張架部の移動方向（図中の矢印Ａ方向）における上流側から順に配置されている。このトナー画像形成部１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１ＢＫはそれぞれ、図中矢印Ｂ方向に回転駆動される感光体１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ、１１ＢＫ、各感光体の表面を帯電する帯電ローラ１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｙ、１２ＢＫ、各感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像装置１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３ＢＫ、各感光体の表面をクリーニングする感光体クリーニングユニット１４Ｃ、１４Ｍ、１４Ｙ、１４ＢＫ等を備えている。
上記現像装置１３Ｃ、１３Ｍ、１３Ｙ、１３ＢＫはそれぞれ、互いに異なる色のトナーであるシアントナー、マゼンダトナー、イエロートナー、黒トナーにより、対応する感光体上の静電潜像を現像し、各色のトナー画像を形成するものである。また、上記各トナー画像形成部１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１ＢＫの配置は、各感光体の回転軸が平行になるように且つ中間転写ベルトの上部張架部の移動方向（Ａ方向）に所定のピッチで配列するように、設定されている。
【０１２７】
また、この画像形成装置は、上記トナー画像形成部１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１ＢＫのほか、各感光体ドラムの一様帯電された表面に画像情報に応じたレーザ光Ｌを照射して静電潜像を形成する露光装置３、図示しない給紙カセット、図示しないレジストローラ対、中間転写ユニット、図示しない定着装置、図示しない排紙トレイ等を備えている。なお、各感光体上に画像を形成する画像形成手段は、上記トナー画像形成部１Ｃ、１Ｍ、１Ｙ、１ＢＫの帯電ローラ、現像装置及び感光体クリーニングユニットと、上記露光装置とにより構成される。
【０１２８】
上記露光装置３は、所定の露光位置Ｐexにおいて、画像データに基づき、回転駆動されている各感光体１１Ｃ、１１Ｍ、１１Ｙ、１１ＢＫの表面にレーザ光Ｌを主走査方向に走査しながら照射する。
【０１２９】
上記中間転写ユニットは、各感光体上の画像が転写される中間転写ベルト４０を備えている。この中間転写ベルト４０は、中間転写ベルト４０に接触しながら駆動する駆動回転体としてのベルト駆動ローラ４１と、転写対向ローラ４２と、従動ローラ４３と、中間転写ベルト４０に所定の張力を付与するためのテンションローラ４８とに掛け回され、所定のタイミングで図中の矢印Ａ方向に回転駆動される。また、この中間転写ユニットは、中間転写ベルト４０を所定の圧接力で各感光体の表面に圧接させるための圧接ローラ４４、４５、４６を備えている。更に、中間転写ユニットの内部には、各感光体を間に挟んで上記露光位置Ｐexとは反対側に位置する第１の転写位置Ｐt１において転写電荷を付与して各感光体ドラム上のトナー画像を中間転写ベルト４０上に転写する転写用コロナチャージャ５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５ＢＫが設けられている。また、中間転写ベルト４０上の画像が転写紙２に転写される第２の転写位置Ｐt２において、中間転写ベルト４０を間にはさんで上記転写対向ローラ４２と対向するように、２次転写ローラ４７が設けられている。
【０１３０】
上記ベルト駆動ローラ４１は、駆動源としての駆動モータ５０の駆動力が歯車５１、５２等の駆動伝達部材からなる駆動伝達系を介して伝達されることにより回転駆動される。
【０１３１】
この画像形成装置において、例えばシアン用のトナー画像形成部１Ｃでは、帯電ローラ１２Ｃにより一様帯電された感光体１１Ｃの表面に、上記露光装置３で変調及び偏向されたレーザ光Ｌが走査されながら照射されると、感光体１１Ｃの表面に静電潜像が形成される。そして、感光体１１Ｃ上の静電潜像は、現像装置１３Ｃで現像されてシアン色のトナー画像となる。中間転写ベルト４０が通過する第１の転写位置Ｐｔ１では、感光体１１Ｃの画像担持面（外周面）上のトナー画像が中間転写ベルト４０の画像転写面（外周面）に転写される。トナー画像が転写された後の感光体１１Ｃの表面は、感光体クリーニングユニット１４Ｃでクリーニングされ、図示しない除電手段で除電され、次の静電潜像の形成に備えられる。以上のトナー画像形成の工程が、他の感光体１１Ｍ、１１Ｙ、１１ＢＫについても、中間転写ベルト４０の移動に合わせて実行され、各感光体ドラム上の各色のトナー画像が中間転写ベルト４０上に重ね合わせて転写される。
一方、図示しない給紙カセットから給送された転写紙２は、図示しない搬送ガイドでガイドされながら搬送ローラで搬送され、レジストローラ対が設けられている一時停止位置に送られる。このレジストローラ対により所定のタイミングで送出された転写紙２は、中間転写ベルト４０と対向する第２の転写位置Ｐt２を通過するように搬送される。中間転写ベルト４０上のカラー画像が転写された転写紙２は、図示しない定着装置でトナー画像が定着された後、図示しない排紙トレイ上に排出される。
【０１３２】
この画像形成装置においても、露光装置に入力される画像データから、画像面積率を算出し、この画像面積率に基づいて、現像装置のトナーの攪拌搬送を制御している。すなわち、画像面積率の小さい画像が感光体に形成される場合は、トナーの攪拌・搬送能力を弱めて、トナーにかかるストレスを弱める。一方、画像面積率の大きい画像が感光体に形成される場合は、トナーの攪拌・搬送能力を高める。よって、このタンデム方式の画像形成装置においても、画像形成スピードが高速化しても、地汚れや濃度ムラのない良好な画像を形成することができる。
【０１３３】
（１）
以上、本実施形態の現像装置によれば、画像情報に基づき、攪拌搬送手段を制御している。画像情報がトナーの消費量の少ない画像である場合は、攪拌搬送手段のトナー攪拌能力を弱めて、現像装置内のトナーをあまり攪拌しないようにする。よって、現像装置内に残ったトナーが攪拌手段によるストレスを受けるのを抑制して、外添剤が埋没するのを抑制することができる。その結果、現像装置内のトナーが凝集するのを抑制し、トナーが摩擦帯電しなくなるのを抑制することができる。これにより、現像装置内のトナーの帯電量が低下するのが抑制され、地汚れを抑制することができる。一方、画像情報がトナーの消費量の多い画像である場合は、攪拌搬送手段の搬送能力を強めて、トナーを搬送方向下流側へ十分に供給できるようにする。その結果、現像ローラの現像剤搬送方向上流側に対応する部分のトナー濃度と、現像剤搬送方向下流側に対応する部分のトナー濃度の差を無くすことができる。これにより、画像スピードを高速化しても画像濃度ムラのない良好な画像を形成することができる。また、トナーの消費量の多い画像は、消費されずに現像装置内に残留するトナーが少ない。このため、現像装置内のトナーが長期に渡り過度のストレスを受けることがないので、搬送能力を高めても、現像装置内に外添剤埋没トナーが発生するのを抑制することができる。その結果、現像装置内のトナーが凝集するのを抑制し、トナーが摩擦帯電しなくなるのを抑制することができる。
（２）
また、本実施形態の現像装置によれば、上記攪拌搬送手段の駆動時間を制御している。すなわち、トナーの消費量の少ない画像の場合は、作像時間に対して攪拌搬送手段が駆動する時間の比率を短くすれば、攪拌搬送手段の攪拌搬送能力を弱めることができる。一方、トナーの消費量の多い画像の場合は、作像時間に対して攪拌搬送手段が駆動する時間の比率を高めれば、攪拌搬送手段の攪拌搬送能力を高めることができる。よって、画像形成スピードが高速化しても、地汚れや濃度ムラのない良好な画像を形成することができる。また、攪拌搬送手段を駆動する駆動源のＯＮ／ＯＦＦ等の簡易な構成で攪拌搬送手段の駆動を制御することができる。
（３）
また、上記攪拌手段は、装置内で回転しながら現像剤を攪拌・搬送する攪拌搬送部材としての搬送スクリューを備え、この搬送スクリューの回転数を制御しても良い。トナーの消費量の少ない画像の場合は、搬送スクリューの回転数を少なくすれば、搬送スクリューの攪拌搬送能力を弱めることができる。一方、トナーの消費量の多い画像の場合は、搬送スクリューの回転数を上げれば搬送スクリューの攪拌搬送能力を高めることができる。よって、画像形成スピードが高速化しても、地汚れや濃度ムラのない良好な画像を形成することができる。また、搬送スクリューを駆動させる駆動源として回転数を連続的に可変できるステッピングモータなどを用いれば、回転数をきめ細やかに設定することができる。よって、画像情報に応じて幅広い攪拌搬送能力の設定を行うことができる。
（４）
また、搬送スクリューの駆動時間および回転数を制御しても良い。このように、回転数および駆動時間で攪拌搬送能力の設定を行うことで、画像情報に応じてきめ細やかな攪拌搬送能力を設定することができる。
（５）
また、本実施形態の現像装置によれば、装置内で回転しながら現像剤を攪拌・搬送する攪拌搬送部材をスクリュー状の搬送スクリューとしたので、現像剤を装置奥側（搬送方向下流側）へ搬送する効率を高めることができる。これにより、画像形成スピードの上昇（感光体の回転数の増加）に伴う搬送スクリューの回転数の増加を抑えることができ、トナーにかかるストレスを抑制することができる。よって、画像形成スピードが上がってもトナーの劣化が抑制され、長期に渡り地汚れのない良好な画像を維持することができる。また、搬送スクリューを複数備えることで、さらに攪拌性、搬送性を高めることができ、画像形成スピードの上昇に伴う搬送スクリューの回転数の増加をさらに抑えることができる。
（６）
また、本実施形態の現像装置によれば、現像ローラを回転駆動させる駆動源（駆動モータ）と、搬送スクリューを駆動させる駆動源（駆動モータ）とが別々に設けられている。これにより、現像ローラの回転駆動制御と、搬送スクリューの回転駆動制御とを独立して行うことができる。これにより、現像ローラの回転駆動の設定を変更することなく、搬送スクリューの回転駆動の設定を変更することができる。その結果、画像情報に基づいて搬送スクリューの回転駆動の設定を変更したときに現像ローラの回転数などが変更されるおそれがない。
（７）
また、本実施形態の現像装置によれば、感光体上のベタ部での単位面積あたりのトナー付着量を０．５ｍｇ／ｃｍ２以下としている。トナー付着量を少なくすることで、消費されるトナー量を抑えることができる。これにより、画像形成スピードが増して感光体や現像ローラのスピードが増加しても、現像ローラ軸方向最下流側に到達するまでに受け渡されるトナー量が増大するのを抑制することができる。よって、現像ローラ軸方向最下流側にトナーを十分に供給することができる。その結果、画像形成スピードが上がっても搬送スクリューの回転数の増加を抑制することができ、現像装置内のトナーにかかるストレスを低減することができる。よって、長期にわたり地汚れのない良好な画像を維持することができる。
（８）
また、本実施形態の現像装置によれば、上記トナーは、重量平均粒径を３〜７［μｍ］とし、且つ重量平均粒径を個数平均粒径で除算した値が１．００〜１．３０としている。これにより、感光体上に付着トナー間のミクロな空隙が小さくなりトナー画像中のトナー密度が上がる（いわゆるベタ埋まりがよくなる）ため、より少ない付着量で十分な画像濃度を得ることができる。このため、トナー付着量を少なくすることができ、画像形成スピードが増して感光体や現像ローラのスピードが増加しても、現像ローラ軸方向最下流側に到達するまでに受け渡されるトナー量が増大するのを抑制することができる。その結果、画像形成スピードが上がっても搬送スクリューの回転数の増加を抑制することができ、現像装置内のトナーにかかるストレスを低減することができる。よって、長期にわたり地汚れのない良好な画像を維持することができる。
（９）
また、本実施形態の現像装置では、トナーは形状係数ＳＦ−１が１００〜１６０の範囲、形状係数ＳＦ−２が１００〜１６０の範囲のものを用いる。トナーの形状が球形（ＳＦ−１やＳＦ−２が１００）に近くなると、トナーと感光体との吸着力も弱くなって、転写率は高くなるため画像の高画質化することができる。また、従来のトナーＳＦ−１、ＳＦ−２が１６０を越えるトナーに比べて、感光体上のトナー付着量を少なくしても、転写されるトナーの量を同じにすることができ、感光体上のトナー付着量を低減することができる。その結果、上述同様、画像形成スピードが上がっても搬送スクリューの回転数の増加を抑制することができ、現像装置内のトナーにかかるストレスを低減することができる。よって、長期にわたり地汚れのない良好な画像を維持することができる。
（１０）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、上記（１）〜（９）のいずれかの特徴をもつ現像装置を用いているので画像形成スピードが上がっても濃度ムラや地汚れのない画像をプリントすることができる。
（１１）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、画像情報に基づいて算出された画像面積率に基づき搬送スクリューの駆動を制御している。具体的には、潜像形成手段としての露光装置に入力される画像情報から変調された１ドット毎の書き込み信号をカウントし、この書き込み信号の積算と画像の全画素数とから画像面積率を算出する。これにより、感光体に付着するトナー量を正確に予想することができ、正確に搬送スクリューの攪拌搬送能力を設定することができる。
（１２）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、画像面積率を画像形成モードによって選択された画像の種類に基づいて算出する。これにより、上記のような複雑な工程を踏まずとも、画像面積率を予想することができる。
（１３）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、各色に対応した画像情報のうち、最も画像面積率の小さい色の画像情報に対応する現像装置の搬送スクリューの攪拌搬送能力を、他の色の現像装置の搬送スクリューの攪拌搬送能力よりも弱める。これにより、搬送スクリューの攪拌によってトナーの外添剤が埋没するのを抑制することができる。よって、長期に渡りトナーの良好な帯電性を維持することができ、地汚れを長期にわたり抑制することができる。
（１４）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、各色に対応した画像情報に基づいてそれぞれ画像面積率を算出し、各色の画像面積率に基づいてそれぞれの現像装置の搬送スクリューの駆動を制御している。これにより、各現像装置それぞれに最適な搬送スクリューの搬送能力が設定される。すなわち、画像面積率の高い色の現像装置においては、搬送能力を高めることで、濃度ムラのない画像を形成することができる。一方、画像面積率の低い色の現像装置においては、搬送能力を弱めてトナーの劣化を抑制する。その結果、地汚れや濃度ムラのない高品位な画像が経時にわたり維持することができる。
（１５）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、第１像担持体ベルトとしての第１中間転写ベルト上のトナー像を転写紙の一方の面に転写紙、第２像担持体ベルトとしての第２中間転写ベルト上のトナー像を転写紙の他方の面に転写している。これにより、よって、記録体一方の面にトナー像を転写させて定着させた後、用紙を反転させてもう一方の面にトナー像を転写させるスイッチバック方式に比べて両面プリントを早くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】実施形態に係る複写機の該略構成図。
【図２】同複写機のプリンタ部における４つの第１プロセスユニットの１つを示す拡大構成図。
【図３】同複写機のプリンタ部における４つの第２プロセスユニットの１つを示す拡大構成図。
【図４】攪拌搬送制御手段を示すブロック図。
【図５】画像データに基づいて画像面積率を検知する処理を示すブロック図。
【図６】各現像装置の搬送スクリューの制御フローを示す図である。
【図７】その他の各現像装置の搬送スクリューの制御フローを示す図である。
【図８】形状係数ＳＦ−１を説明するための模式図。
【図９】形状係数ＳＦ−２を説明するための模式図。
【図１０】タンデム方式の画像形成装置を示す図。
【図１１】搬送スクリューの回転数と現像ローラの濃度偏差との関係を示す図。
【図１２】トナーの帯電分布を示す図。
【符号の説明】
【０１３５】
１    感光体
４    露光装置
５    現像装置
５ａ  現像ローラ
５ｃ  搬送スクリュー
２０  第１画像ユニット
２１  第１中間転写ベルト
３０  第２像担持体ユニット
３１  第２中間転写ベルト
４６  転写ローラ
４７  転写チャージャー
５１  搬送ベルト
【図１】
2006243622.tif 000003
【図２】
2006243622.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図１１】
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【図１２】
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