(57)【要約】【課題】  トナーの付着量にかかわらず画像欠陥の発生が抑制され、しかも、長期間にわたって当該２次転写前除電手段の性能が十分に維持されるカラー画像形成装置の提供。【解決手段】  複数の像形成体上に形成された異なる色のトナー像を中間転写体に１次転写して形成されたカラートナー像を転写材に２次転写することにより、当該転写材上において中間トナー像を形成する手段を具え、中間転写体の移動方向における最下流位置の１次転写領域よりも下流側でかつ２次転写手段の位置よりも上流側の位置に、当該中間転写体上に形成されたカラートナー像を除電する２次転写前除電手段を有し、この２次転写前除電手段は、中間転写体に近接して対向する動作位置と中間転写体から離間した退避位置との間で移動可能に設けられており、形成されるべき画像が、黒色のトナーのみによる黒色単色画像であるときに、２次転写前除電手段が退避位置に移動されることを特徴とする。【選択図】  図３
2006138904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の像形成体上にそれぞれ静電的に形成された異なる色のトナー像を順次に、各々の１次転写領域において、循環移動して前記複数の像形成体に当接する中間転写体に１次転写し、当該中間転写体上において各色のトナー像が積重されることにより形成されたカラートナー像を転写材に２次転写することにより、当該転写材上において中間トナー像を形成する中間トナー像形成手段を具えるカラー画像形成装置であって、
中間転写体の移動方向における最下流位置の１次転写領域よりも下流側でかつ２次転写手段の位置よりも上流側の位置に、当該中間転写体上に形成されたカラートナー像を除電する２次転写前除電手段を有し、
この２次転写前除電手段は、中間転写体に近接して対向する動作位置と中間転写体から離間した退避位置との間で移動可能に設けられており、
形成されるべき画像が、黒色のトナーのみによる黒色単色画像であるときに、２次転写前除電手段が退避位置に移動されることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
形成されるべき画像が、黒色のトナーのみによる黒色単色画像であるときに、他の色のトナー像を形成する像形成体と中間転写体との当接状態を解除する像形成体離間機構が設けられており、
この像形成体離間機構による当接状態が解除されることに連動して、２次転写前除電手段が退避位置に移動されることを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】
複数の像形成体上にそれぞれ静電的に形成された異なる色のトナー像を順次に、各々の１次転写領域において、循環移動して前記複数の像形成体に当接する中間転写体に１次転写し、当該中間転写体上において各色のトナー像が積重されることにより形成されたカラートナー像を転写材に２次転写することにより、当該転写材上において中間トナー像を形成する中間トナー像形成手段を具えるカラー画像形成装置であって、
中間転写体の移動方向における最下流位置の１次転写領域よりも下流側でかつ２次転写手段の位置よりも上流側の位置に、当該中間転写体上に形成されたカラートナー像を除電する２次転写前除電手段を有し、
２次転写前除電手段を中間転写体から遮蔽するための２次転写前除電手段遮蔽部材が、２次転写前除電手段と中間転写体との間の位置に挿入された遮蔽位置と当該位置から退避した非遮蔽位置との間で移動可能に設けられており、
形成されるべき画像が、黒色のトナーのみによる黒色単色画像であるときに、２次転写前除電手段遮蔽部材が遮蔽位置に移動されることを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項４】
形成されるべき画像が、黒色のトナーのみによる黒色単色画像であるときに、他の色のトナー像を形成する像形成体と中間転写体との当接状態を解除する像形成体離間機構が設けられており、
像形成体離間機構による当接状態が解除されること連動して、２次転写前除電手段遮蔽部材が遮蔽位置に移動されることを特徴とする請求項３に記載のカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式によるカラー画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、複写機、プリンタなどにおいて用いられる電子写真方式によるカラー画像形成方法においては、一般に、複数の像形成体上においてそれぞれ異なる色の１次トナー像を形成させ、それらを中間転写体に順次に１次転写して積重させることによってカラートナー像を形成させ、次いでこのカラートナー像を転写材に２次転写させ、その後、転写材に対して定着工程を行うことによって、カラー画像を形成することが行われている。
【０００３】
中間転写体上におけるカラートナー像の電位の高さはトナーの付着量によって変化し、カラートナー像において複数色のトナー像が重ね合わされた部位の電位の高さは、１色のトナー像のみよりなる部位の電位の高さよりも高くなるが、このように形成されたカラートナー像における電位の分布が広い場合には、２次転写工程において様々な転写不良が生ずる結果、得られるカラー画像において画像欠陥が発生する、という問題がある。
【０００４】
このような問題を解決するために、例えば、２次転写工程の前に、２次転写前帯電処理を行ってカラートナー像に電荷を付与することにより、カラートナー像における電位の高さを２次転写工程を行うために適正な範囲とする方法が提案されている（例えば、特許文献１または特許文献２参照）。
【０００５】
２次転写前帯電手段は、中間転写体に対して間隙を介して対向しているが、この間隙はきわめて小さいものであるため、当該２次転写前帯電手段が動作状態であっても非動作状態であっても、中間転写体上に形成されたトナー像に由来する浮遊トナーなどが付着することがあり、このような付着物によって、その特性、具体的には、これを構成するグリッド電極や放電ワイヤの性能が損なわれてしまうおそれがある。特許文献２は、２次転写前帯電手段を構成するグリッド電極に汚れ防止用のバイアス電圧を印加する方法が開示されているが、この汚れ防止用のバイアス電圧を印加する方法では、２次転写前帯電手段の汚れを十分に防止することは難しい。
【特許文献１】特開平１０−２７４８９２号公報
【特許文献２】特開平１１−１４３２５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、２次転写前除電手段によってカラートナー像を構成するトナーの付着量にかかわらず画像欠陥の発生が抑制され、しかも、長期間にわたって当該２次転写前除電手段の性能が十分に維持されるカラー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】
【０００７】
本発明のカラー画像形成装置は、複数の像形成体上にそれぞれ静電的に形成された異なる色のトナー像を順次に、各々の１次転写領域において、循環移動して前記複数の像形成体に当接する中間転写体に１次転写し、当該中間転写体上において各色のトナー像が積重されることにより形成されたカラートナー像を転写材に２次転写することにより、当該転写材上において中間トナー像を形成する中間トナー像形成手段を具えるカラー画像形成装置であって、
中間転写体の移動方向における最下流位置の１次転写領域よりも下流側でかつ２次転写手段の位置よりも上流側の位置に、当該中間転写体上に形成されたカラートナー像を除電する２次転写前除電手段を有し、
この２次転写前除電手段は、中間転写体に近接して対向する動作位置と中間転写体から離間した退避位置との間で移動可能に設けられており、
形成されるべき画像が、黒色のトナーのみによる黒色単色画像であるときに、２次転写前除電手段が退避位置に移動されることを特徴とする。
【０００８】
このカラー画像形成装置においては、形成されるべき画像が、黒色のトナーのみによる黒色単色画像であるときに、他の色のトナー像を形成する像形成体と中間転写体との当接状態を解除する像形成体離間機構が設けられており、
この像形成体離間機構による当接状態が解除されることに連動して、２次転写前除電手段が退避位置に移動されることが好ましい。
【０００９】
本発明のカラー画像形成装置は、複数の像形成体上にそれぞれ静電的に形成された異なる色のトナー像を順次に、各々の１次転写領域において、循環移動して前記複数の像形成体に当接する中間転写体に１次転写し、当該中間転写体上において各色のトナー像が積重されることにより形成されたカラートナー像を転写材に２次転写することにより、当該転写材上において中間トナー像を形成する中間トナー像形成手段を具えるカラー画像形成装置であって、
中間転写体の移動方向における最下流位置の１次転写領域よりも下流側でかつ２次転写手段の位置よりも上流側の位置に、当該中間転写体上に形成されたカラートナー像を除電する２次転写前除電手段を有し、
２次転写前除電手段を中間転写体から遮蔽するための２次転写前除電手段遮蔽部材が、２次転写前除電手段と中間転写体との間の位置に挿入された遮蔽位置と当該位置から退避した非遮蔽位置との間で移動可能に設けられており、
形成されるべき画像が、黒色のトナーのみによる黒色単色画像であるときに、２次転写前除電手段遮蔽部材が遮蔽位置に移動されることを特徴とする。
【００１０】
このカラー画像形成装置においては、形成されるべき画像が、黒色のトナーのみによる黒色単色画像であるときに、他の色のトナー像を形成する像形成体と中間転写体との当接状態を解除する像形成体離間機構が設けられており、
像形成体離間機構による当接状態が解除されること連動して、２次転写前除電手段遮蔽部材が遮蔽位置に移動されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のカラー画像形成装置によれば、基本的に、２次転写前除電手段によって中間転写体上に形成されたカラートナー像における帯電量の分布が均一性の高いものとされて２次転写工程においてカラートナー像について均一性の高い転写性能が得られることによって画像欠陥が発生せずに良好な可視画像が得られ、しかも、形成されるべき画像が黒色のトナーのみによる黒色単色画像であるときに、２次転写前除電手段による電荷の付与が不要であってこれを動作位置から中間転写体より大きく離間した退避位置に移動することができるために、中間転写体上に形成されたトナー像から不可避的に発生する浮遊トナーが当該２次転写前除電手段に付着することを抑止することができ、従って、長期間にわたって２次転写前除電手段の性能が十分に維持される。
【００１２】
また、本発明のカラー画像形成装置によれば、基本的に、２次転写前除電手段によって中間転写体上に形成されたカラートナー像における帯電量の分布が均一性の高いものとされて２次転写工程においてカラートナー像について均一性の高い転写性能が得られることにより画像欠陥が発生せずに良好な可視画像が得られ、しかも、形成されるべき画像が黒色のトナーのみによる黒色単色画像であるときに、２次転写前除電手段による電荷の付与が不要であって２次転写前除電手段遮蔽部材を遮蔽位置に移動することができるために、２次転写前除電手段が中間転写体から遮蔽されるので、中間転写体上に形成されたトナー像から不可避的に発生するトナーが当該２次転写前除電手段に付着することを抑止することができ、従って、長期間にわたって２次転写前除電手段の性能が十分に維持される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明について図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
＜第１の実施の形態＞
図１は、第１の実施の形態に係る本発明のカラー画像形成装置の構成の一例を示す説明図、図２は、図１のカラー画像形成装置における、２次転写前除電手段の周辺の構成の一例を、２次転写前除電手段が動作位置にある状態において模式的に示した説明図、図３は、図１のカラー画像形成装置における、２次転写前除電手段の周辺の構成の一例を、２次転写前除電手段が退避位置にある状態において模式的に示した説明図である。
このカラー画像形成装置は、カラー画像を形成する画像形成装置であって、複数の像形成体に形成される互いに異なる色のトナー像を、共通の中間転写体に順次に１次転写することにより当該中間転写体上で各色のトナー像を重ね合わせ、この中間転写体上において形成されたカラートナー像を転写材に一括して２次転写することにより転写材上において中間トナー像を形成する、いわゆる中間転写方式のものである。
【００１５】
このカラー画像形成装置は、無端状のベルトからなり図１において矢印方向に循環移動される中間転写体１７を具えており、この中間転写体１７の外周面領域に設けられたトナー像形成ユニット配置領域には、中間転写体１７の移動方向に沿って、各々、イエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像および黒色トナー像を形成する４つのトナー像形成ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋが順次に互いに離間して並ぶよう設けられている。中間転写体１７は、各々のトナー像形成ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋにおける１次転写手段１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋによって像形成体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの各々に対接されながら循環移動されるよう、中間ローラ１７ａ、１７ｂ、１７ｃおよび後述するバックアップローラ１７ｄよりなるローラ群に張架された状態とされている。
【００１６】
中間転写体１７は、例えば、体積抵抗率が１×１０4 〜１×１０12Ωｃｍである半導電性を有するベルト基体よりなる単層構造の無端状のベルトとされ、その表面抵抗率が１×１０9 〜１×１０13Ω／□、より好ましくは１×１０10〜１×１０12Ω／□であるものとされる。中間転写体１７の表面抵抗率は、抵抗測定器「ハイレスターＩＰ」（油化電子製）を用い、常温常湿（温度２０±１℃、湿度５０±２％）環境下において、電圧１００Ｖを１０秒間印加することにより計測した値である。
【００１７】
中間転写体１７のベルト基体を構成する材料としては、例えば、熱硬化ポリイミド、変性ポリイミドなどの樹脂材料、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、ポリウレタンゴム等のゴム材料に、カーボン等の導電性フィラーが分散されてなるもの、あるいはイオン性の導電材料が含有されてなるものなどを例示することができる。
【００１８】
イエロートナー像に係るトナー像形成ユニット３０Ｙにおいては、回転されるドラム状の感光体よりなる像形成体１０Ｙを具え、この像形成体１０Ｙの外周面領域において、各々、像形成体１０Ｙの回転方向に対して、帯電装置１１Ｙ、露光装置１２Ｙおよびイエロートナー像に係る現像剤により現像を行う現像器１３Ｙがこの順に並ぶよう配設されており、像形成体１０Ｙの回転方向における現像器１３Ｙより下流の位置に具えられた１次転写手段１４Ｙの下流の位置には、像形成体クリーニングブレードを具えた像形成体クリーニング手段２０Ｙが設けられている。
【００１９】
像形成体１０Ｙは、例えば、ドラム状金属基体の外周面に有機光導電体を含有させた樹脂よりなる感光層を有するものであり、図１においては紙面に垂直な方向に伸びる状態で配設されている。
【００２０】
帯電装置１１Ｙは、例えば制御グリッドと帯電電極とを有するスコロトロン帯電器よりなり、露光装置１２Ｙは、例えばレーザ照射装置よりなる。
【００２１】
現像器１３Ｙは、例えば、マグネットを内蔵し現像剤を保持して回転する現像スリーブおよび像形成体１０Ｙとこの現像スリーブとの間に直流および／または交流バイアス電圧を印加する電圧印加手段（図示せず）が設けられてなる。
【００２２】
１次転写手段１４Ｙは、中間転写体１７を介して像形成体１０Ｙの表面に押圧された状態で１次転写領域を形成するよう配設された１次転写ローラ１４１Ｙと、この１次転写ローラ１４１Ｙに接続された、例えば定電流電源よりなる転写電流供給装置（図示せず）とにより構成されており、転写電流供給装置によって１次転写ローラ１４１Ｙに電流が供給されることにより、像形成体１０Ｙ上におけるイエロートナー像を、中間転写体１７に転写する、いわゆる接触転写方式のものである。
【００２３】
像形成体クリーニング手段２０Ｙの像形成体クリーニングブレードは、例えば、ウレタンゴムなどの弾性体よりなり、その基端部分が支持部材によって支持されると共に、先端部分が像形成体１０Ｙの表面に当接されるよう設けられており、像形成体クリーニングブレードの基端側から伸びる方向は、当接箇所における像形成体１０Ｙの回転による移動方向と反対方向である、いわゆるカウンター方向とされている。
【００２４】
他のトナー像形成ユニット３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋの各々についても、現像剤がイエロートナーの代わりにそれぞれマゼンタトナー、シアントナー、黒色トナーを含むものである他は、イエロートナー像に係るトナー像形成ユニット３０Ｙと同様の構成とされている。
【００２５】
そして、このカラー画像形成装置には、トナー像形成ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋのうち、イエロー、マゼンタおよびシアンのトナー像に係るトナー像形成ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃにおける各々の像形成体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃと、中間転写体１７との当接状態を解除する像形成体離間機構（図示せず）が具えられている。
具体的には、トナー像形成ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃにおける各々の１次転写ローラ１４１Ｙ、１４１Ｍ、１４１Ｃは、一体的に、例えばカムなどにより上方（図１において上方）に押圧されることによって当接位置に位置して中間転写体１７を介して像形成体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃを押圧して１次転写領域を形成しており、このカムにおける押圧状態が解除されて当該１次転写ローラ１４１Ｙ、１４１Ｍ、１４１Ｃがその自重によって下方に移動し、中間転写体１７がこの移動した１次転写ローラ１４１Ｙ、１４１Ｍ、１４１Ｃの位置に従って変形することにより、トナー像形成ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃにおける各々の像形成体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃと、中間転写体１７との当接状態が解除される。
【００２６】
像形成体離間機構による像形成体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃと、中間転写体１７との当接状態の解除は、形成されるべき画像が黒色のトナーのみによる黒色単色画像であるとき、具体的には、例えば図示しない操作部においてフルカラー画像などの黒色単色画像以外の画像の形成が選択されていない場合に発せられる信号に基づいて、遂行される。
【００２７】
中間転写体１７の移動方向における最下流位置のトナー像形成ユニットである黒色トナーに係るトナー像形成ユニット３０Ｋより下流側の位置には、２次転写手段１４Ｓが設けられており、この２次転写手段１４Ｓは、中間転写体１７を介してバックアップローラ１７ｄを押圧して２次転写領域を形成する２次転写ローラ１４１Ｓと、この２次転写ローラ１４１Ｓに接続された、転写電流供給装置（図示せず）とにより構成されており、転写電流供給装置によって２次転写ローラ１４１Ｓに転写電流が供給されることにより、中間転写体１７上に形成されたカラートナー像を、搬送されてきた転写材Ｐに２次転写して当該転写材Ｐ上に中間トナー像を形成する、いわゆる接触転写方式のものである。ここに、トナー像形成ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋと、２次転写手段１４Ｓとにより、中間トナー像形成手段が構成されている。
【００２８】
図１において、１８は、２次転写領域より搬送される転写材Ｐ上における中間トナー像を定着させて画像を形成する定着装置であり、例えば、内部に加熱源を具えた加熱ローラ１８１と、この加熱ローラ１８１と定着ニップ部が形成されるよう圧接された状態で設けられた加圧ローラ１８２とにより構成されている。
【００２９】
また、中間転写体１７の移動方向における２次転写手段１４Ｓより下流側の位置には、中間転写体１７上における未転写トナーを除去するクリーニングブレードを具えた中間転写体クリーニング手段２０Ｓが設けられている。
【００３０】
そして、中間転写体１７の移動方向における最下流位置の１次転写手段１４Ｋの下流側でかつ２次転写手段１４Ｓの上流側において、例えば制御グリッドを有するスコロトロン帯電器よりなる２次転写前除電手段２４が、中間転写体１７の移動方向に沿ってこの順に設けられている。
【００３１】
２次転写前除電手段２４は、中間転写体１７に近接して対向する動作位置と、中間転写体１７から離間した退避位置との間で移動可能に設けられ、動作位置において、カラートナー像に対してこれに電荷を付与することにより当該カラートナー像を除電する機能を有するものであり、中間転写体１７の幅方向（図１において紙面に対して垂直な方向）に沿って伸びる放電ワイヤよりなる放電電極２４１と、放電電極２４１よりカラートナー像に付与される電荷量を規制してカラートナー像の電位の高さを制御するための制御グリッド２４２と、放電の方向を一定にするための金属枠のシールドであるバックプレート２４３とにより構成される。
【００３２】
制御グリッド２４２は、動作位置にあるときに、中間転写体１７の表面と例えば離間距離ｈ１を介して離間した対向状態に設けられており、中間転写体１７の裏面には、当該中間転写体１７を介して前記制御グリッド２４２と対向するよう、金属板と中間転写体１７を摺擦する導電性ブラシとよりなる対向電極２４４が設けられている。離間距離ｈ１は、例えば１ｍｍである。
この対向電極２４４は、接地した状態に維持されており、バックプレート２４３は制御グリッド２４２と同じ電位状態に維持されている。
【００３３】
放電電極２４１および制御グリッド２４２には、それぞれ、例えば定電圧電源よりなる除電用放電電圧印加装置２４１Ａおよび例えば定電圧電源よりなる除電用グリッド電圧印加装置２４２Ａによって、カラートナー像に対してこれに電荷を付与するよう、それぞれバイアス電圧が印加される。具体的には、均一性の高い転写性能を得るために２次転写工程を行うために適正な範囲においてカラートナー像の帯電量の分布が均一性の高いものとなるよう、例えば放電電極２４１には＋３〜＋５ｋＶ、制御グリッド２４２には−５０〜−３００Ｖのバイアス電圧が印加される。
【００３４】
而して、この２次転写前除電手段２４は、通常状態において動作位置に位置されているが、像形成体離間機構によって像形成体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃと、中間転写体１７との当接状態が解除されることに連動して、退避位置に移動される。
【００３５】
具体的には、例えば操作部よりの黒色単色画像の形成が選択された場合の信号に基づいて駆動状態とされたカム機構やリンク機構などによって、２次転写前除電手段２４が中間転写体１７と離間する方向に移動し、退避状態が形成される。
【００３６】
２次転写前除電手段２４は、退避位置においては、制御グリッド２４２が中間転写体１７に離間距離ｈ２を介して当該中間転写体１７に対向する状態とされる。離間距離ｈ２は、例えば５〜２０ｍｍであって、この離間距離ｈ２が５〜２０ｍｍの範囲であることによって、浮遊トナーの付着の抑止の効力が、実用上発揮される。
【００３７】
＜トナー＞
以上の画像形成装置において用いられる各色のトナーは、体積平均粒径が４〜７μｍであるものであることが好ましい。体積平均粒径が４〜７μｍの範囲である小粒径トナーを用いることにより、定着装置１８における定着工程において、転写材Ｐに対する付着性の過度なトナーや付着力の弱いトナーなどの存在を減らすことができ、安定した現像性を長期間にわたって得ることができると共に、高い転写効率が得られてハーフトーンの画質が向上し、細線やドットなどの微細画の画質が向上した画像を形成することができる。
ここに、トナーの体積平均粒径は、「コールターカウンターＴＡ−II」または「コールターマルチサイザー」（いずれもコールター社製）を用いて測定した値である。
【００３８】
このようなトナーは、重合性単量体を水系媒体中で重合させて得られるものであり、例えば懸濁重合法や、必要な添加剤の乳化液を加えた液中にて単量体を乳化重合し、微粒の重合体粒子を製造し、その後に、有機溶媒、凝集剤などを添加して会合する方法で製造することができる。また、単量体とトナーの構成に必要な離型剤や着色剤などの分散液とを混合して会合させる方法や、単量体中に離型剤や着色剤などのトナー構成成分を分散した上で乳化重合する方法などにより製造することもできる。ここで、「会合」とは樹脂粒子および着色剤粒子が複数個融着することを示す。また本発明でいうところの水系媒体とは、少なくとも水が５０質量％以上含有されたものを示す。
【００３９】
このようなトナーを製造する方法の一例を示せば、重合性単量体中に着色剤や必要に応じて離型剤、荷電制御剤、さらに重合開始剤などの各種構成材料を添加し、ホモジナイザー、サンドミル、サンドグラインダー、超音波分散機などで重合性単量体に各種構成材料を溶解あるいは分散させる。この各種構成材料が溶解あるいは分散された重合性単量体を分散安定剤を含有した水系媒体中にホモミキサーやホモジナイザーなどを使用しトナーとしての所望の大きさの油滴に分散させる。その後、攪拌機構が後述の攪拌翼である反応装置へ移し、加熱することで重合反応を進行させる。反応終了後、分散安定剤を除去し、濾過、洗浄し、さらに乾燥することでトナーを調製する。
【００４０】
本発明のカラー画像形成装置において用いられるトナーは、その球形化度が、例えば０．９４〜０．９８であるものであることが好ましい。トナーの球形化度は、例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により５００倍に拡大したトナー粒子像を５００個無作為にサンプリングして画像解析装置「ＳＣＡＮＮＩＮＧ  ＩＭＡＧＥ  ＡＮＡＬＹＳＥＲ」（日本電子社製）によってトナー粒子像の解析を行い、下記式１によって算出されるものである。
式１；球形化度＝円相当径から求めた円の周囲長／粒子投影像の周囲長
【００４１】
球形化度が０．９４よりも小さいトナーは、粒子の凹凸が大きくなり、機械内での圧力により破壊されやすく、また現像器１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ，１３Ｋにおいてトナー粒子が一様に帯電されないため、良好な可視画像を形成することができない。一方、球形化度が０．９８よりも大きいトナーは、粒子が真球に近すぎるものであるため、クリーニング性が劣ったものとなる。
【００４２】
このようなトナーは、一成分現像剤として用いても、二成分現像剤として用いてもよい。
一成分現像剤として用いる場合は、非磁性一成分現像剤、あるいはトナー中に０．１〜０．５μｍ程度の磁性粒子を含有させ磁性一成分現像剤としたものが挙げられ、いずれも使用することができる。
【００４３】
また、キャリアと混合して二成分現像剤として用いる場合は、キャリアの磁性粒子として、鉄、フェライト、マグネタイトなどの金属、それらの金属とアルミニウム、鉛などの金属との合金などの従来より好適に利用されている材料を用いることができ、特にフェライト粒子が好ましい。上記磁性粒子は、その体積平均粒径が１５〜１００μｍのものであることが好ましく、より好ましくは２５〜８０μｍのものである。体積平均粒径がトナーの体積平均粒径の１５〜１００μｍであるキャリアを使用することにより、小粒径トナーを用いた場合でもキャリア表面の帯電付与性能を向上させることができ、これにより、かぶりやトナー飛散の発生を確実に防止することができ、しかも、キャリア付着の発生を確実に防止することができ、従って、均一な画像濃度を有すると共にきめの細かい画質の高い画像を確実に得ることができる。
キャリアの体積平均粒径の測定は、代表的には湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置「ヘロス（ＨＥＬＯＳ）」（シンパティック（ＳＹＭＰＡＴＥＣ）社製）により測定することができる。
【００４４】
このカラー画像形成装置においては、次のようにして画像形成動作が行われる。すなわち、複数色、例えば４色のトナー像よりなるフルカラー画像を形成する場合は、トナー像形成ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋの各々において、像形成体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋが回転駆動され、この像形成体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋが帯電装置１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋによって所定の極性、例えば負極性に帯電され、次いで、像形成体の表面においてトナー像が形成されるべき画像形成領域に、露光装置１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋによって露光されることにより、照射箇所（露光領域）の電位が低下されて原稿画像に対応した静電潜像が像形成体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上に形成され、像形成体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ，１０Ｋの表面電位と同じ極性、例えば負極性に帯電されたトナーが像形成体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの静電潜像に付着して反転現像が行われ、これにより各色のトナー像が形成される。
【００４５】
さらに、１次転写手段１４Ｙ、１４Ｍ，１４Ｃ、１４Ｋによりそれぞれの１次転写領域において各色のトナー像が、順次に１次転写されて重ね合わせられることにより、中間転写体１７上にカラートナー像が形成される。
【００４６】
そして動作位置に位置された２次転写前除電手段２４によって、カラートナー像の全体が、２次転写工程について適正な範囲において一様な高さの電位状態となるよう電荷が付与される。
【００４７】
以上のような一様な電位状態を有するカラートナー像が、その後、転写電流供給装置により適正な大きさに制御された転写電流が２次転写手段１４Ｓの２次転写ローラ１４１Ｓに供給されて、中間転写体１７上のカラートナー像が搬送されてきた転写材Ｐに２次転写され、その後、定着装置１８による定着工程が行われ、これによりカラー画像が形成される。
【００４８】
トナー像形成ユニット３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ，３０Ｋにおいては、１次転写領域を通過して像形成体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ上に残留する未転写トナーが、像形成体クリーニング手段２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの像形成体クリーニングブレードにより除去される。
また、２次転写領域を通過して中間転写体１７上に残留する未転写トナーは、中間転写体クリーニング手段２０Ｓのクリーニングブレードにより除去される。
【００４９】
而して、例えば操作部において選択された形成されるべき画像が黒色のトナー像のみよりなる黒色単色画像である場合には、像形成体離間機構により、イエロー、マゼンタ、シアンのトナー像に係る１次転写ローラ１４１Ｙ、１４１Ｍ、１４１Ｃがそれぞれ像形成体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃと離間する方向に移動され、これの位置に従って中間転写体１７が変形して、中間転写体１７とイエロー、マゼンタ、シアンのトナー像に係る像形成体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃとの当接状態が解除され、これに連動して２次転写前除電手段２４が退避位置に移動される。
【００５０】
このような状態において、トナー像形成ユニット３０Ｋにおいて像形成体１０Ｋが回転駆動され、この像形成体１０Ｋが帯電装置１１Ｋによって所定の極性、例えば負極性に帯電され、次いで、像形成体の表面においてトナー像が形成されるべき画像形成領域に露光装置１２Ｋによって露光されることにより、照射箇所（露光領域）の電位が低下されて原稿画像に対応した静電潜像が像形成体１０Ｋ上に形成され、像形成体１０Ｋの表面電位と同じ極性、例えば負極性に帯電されたトナーが像形成体１０Ｋの静電潜像に付着して反転現像が行われ、これにより黒色のトナー像が形成される。
【００５１】
さらに、１次転写手段１４Ｋにより１次転写領域において黒色のトナー像が１次転写されることにより、中間転写体１７上に黒色のトナー像が形成される。
【００５２】
この黒色のトナー像が、その後、転写電流供給装置により適正な大きさに制御された転写電流が２次転写手段１４Ｓの２次転写ローラ１４１Ｓに供給されて、中間転写体１７上のカラートナー像が搬送されてきた転写材Ｐに２次転写され、その後、定着装置１８による定着工程が行われ、これにより黒色単色画像が形成される。
【００５３】
以上のカラー画像形成装置によれば、基本的に、２次転写前除電手段２４によって中間転写体１７上に形成されたカラートナー像における帯電量の分布が均一性の高いものとされて２次転写工程においてカラートナー像について均一性の高い転写性能が得られることにより画像欠陥が発生せずに良好な可視画像が得られ、しかも、黒色のトナーのみによる黒色単色画像を形成するときに、２次転写前除電手段２４による電荷の付与が不要であるので２次転写前除電手段２４が動作位置から中間転写体１７より大きく離間した退避位置に移動されて２次転写前除電手段２４と中間転写体１７とが離間されるので、中間転写体１７上に形成されたトナー像から不可避的に発生する浮遊トナーが当該２次転写前除電手段２４に付着することを抑止することができ、従って、長期間にわたって２次転写前除電手段２４の性能が十分に維持される。
【００５４】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本実施の形態はこれに限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、像形成体離間機構は、イエロー、マゼンタ、シアンのトナー像に係る像形成体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃと中間転写体１７との当接状態を解除することができれば、中間転写体１７を変形させずに、像形成体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃの位置を中間転写体１７から離間するよう移動させる構成としてもよい。この場合、対向電極２４４の位置を移動させずに中間転写体１７を変形させず、２次転写前除電手段２４を移動するよう構成することが好ましい。
【００５５】
また例えば、２次転写前除電手段２４について、中間転写体１７から離間した退避位置に移動された退避状態は、図４および図５に示されているように、適宜の２次転写前除電手段回動機構によって、バックプレート２４３に対して制御グリッド２４２と反対側の点Ｒを支点として反時計周りに９０°回動させることにより、制御グリッド２４２が中間転写体１７に対向しない状態を形成させることにより、達成することもできる。
【００５６】
さらに例えば、形成されるべき画像が黒色のトナーのみによる黒色単色画像であるときに、２次転写前除電手段に対して、補助的に、当該２次転写前除電手段の放電電極、制御グリッドおよびバックプレートのうち少なくとも１つの構成部材に、浮遊トナーの付着を抑止することを目的として、カラートナー像を構成するトナーの電位と同極性の電荷を付与する清掃用電荷付与手段を設けてもよい。
【００５７】
＜第２の実施の形態＞
この例の第２の実施の形態に係るカラー画像形成装置は、図１で示される第１の実施の形態に係るカラー画像形成装置において、２次転写前除電手段２４が移動可能に設けられておらずにその位置が固定されており、これに加えて、図６および図７に示されているように、２次転写前除電手段２４を中間転写体１７から遮蔽する２次転写前除電手段遮蔽部材（以下、単に「遮蔽部材」という。）２８が具えられていることの他は、第１の実施の形態におけるカラー画像形成装置と同様の構成を有するものである。
【００５８】
遮蔽部材２８は、２次転写前除電手段２４を中間転写体１７から遊離したトナーを遮蔽するためのものであり、当該２次転写前除電手段２４と当該中間転写体１７との間の位置に挿入された遮蔽位置と当該位置から退避した非遮蔽位置との間で移動可能に設けられている。
この遮蔽部材２８は、薄い板状のものであって、遮蔽部材２８が遮蔽位置に位置することによって、中間転写体１７から２次転写前除電手段２４の制御グリッド２４２、放電電極２４１およびバックプレート２４３の全てが遮蔽されるに十分な長さ（図６および図７において上下方向）および幅（図６および図７において紙面と垂直な方向）を有する。この遮蔽部材２８を構成する材料としては、絶縁性のものおよび導電性のもののいずれを用いてもよく、例えばポリエチレンテレフタレートを挙げることができる。
【００５９】
そして、この遮蔽部材２８は、像形成体離間機構によって、イエロー、マゼンタおよびシアンのトナー像を形成する像形成体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃと中間転写体１７との当接状態が解除されることに連動して、遮蔽位置に移動される。
【００６０】
このカラー画像形成装置においては、次のようにして画像形成動作が行われる。すなわち、複数色、例えば４色のトナー像よりなるフルカラー画像を形成する場合は、第１の実施の形態と同様にして、中間転写体１７上にカラートナー像が形成される。
【００６１】
そして非遮蔽位置に位置された２次転写前除電手段２４によって、カラートナー像の全体が、２次転写工程について適正な範囲において一様な高さの電位状態となるよう電荷が付与される。
【００６２】
以上のような一様な電位状態を有するカラートナー像が、その後、転写電流供給装置により適正な大きさに制御された転写電流が２次転写手段１４Ｓの２次転写ローラ１４１Ｓに供給されて、中間転写体１７上のカラートナー像が搬送されてきた転写材Ｐに２次転写され、その後、定着装置１８による定着工程が行われ、これによりカラー画像が形成される。
【００６３】
而して、例えば操作部において選択された形成されるべき画像が黒色のトナー像のみよりなる黒色単色画像である場合には、像形成体離間機構による中間転写体１７とイエロー、マゼンタ、シアンのトナー像に係る像形成体１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃとの当接状態が解除されることに連動して、遮蔽部材２８が遮蔽位置に挿入されて２次転写前除電手段２４が中間転写体１７から遮蔽される。
【００６４】
このような状態において中間転写体１７上に黒色のトナー像が形成され、この黒色のトナー像が２次転写領域において中間転写体１７上のカラートナー像が搬送されてきた転写材Ｐに２次転写され、その後、定着装置１８による定着工程が行われ、これにより黒色単色画像が形成される。
【００６５】
以上のカラー画像形成装置によれば、基本的に、２次転写前除電手段２４によって中間転写体上に形成されたカラートナー像における帯電量の分布が均一性の高いものとされて２次転写工程においてカラートナー像について均一性の高い転写性能が得られることにより画像欠陥が発生せずに良好な可視画像が得られ、しかも、形成されるべき画像が黒色のトナーのみによる黒色単色画像であるときに、２次転写前除電手段２４による電荷の付与が不要であるので遮蔽部材２８が遮蔽位置に移動されて当該２次転写前除電手段２４が中間転写体１７から遮蔽されるので、中間転写体１７上に形成されたトナー像から不可避的に発生するトナーが当該２次転写前除電手段２４に付着することを抑止することができ、従って、長期間にわたって２次転写前除電手段の性能が十分に維持される。
【００６６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本実施の形態はこれに限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、形成されるべき画像が黒色のトナーのみによる黒色単色画像であるときに、２次転写前除電手段に対して、補助的に、当該２次転写前除電手段の放電電極、制御グリッドおよびバックプレートのうち少なくとも１つの構成部材に、浮遊トナーの付着を抑止することを目的として、カラートナー像を構成するトナーの電位と同極性の電荷を付与する清掃用電荷付与手段を設けてもよい。
【実施例】
【００６７】
以下に、本発明の効果を確認するために行った実施例について説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００６８】
＜実施例１＞
図１の構成に従って本発明に係るカラー画像形成装置を製造した。具体的な構成は以下に示す通りである。
【００６９】
（１）像形成体としては、フタロシアニン顔料をポリカーボネートに分散させたものからなる厚みが２５μｍの感光層が、外径が６０ｍｍ、軸方向長さが３３５ｍｍ、肉厚が１ｍｍであるアルミニウム製のドラム状金属基体の外周面にて形成されてなる、負帯電特性を有する有機感光体よりなるものを用い、この像形成体が回転されるときの線速度の大きさを２２０ｍｍ／ｓｅｃに設定した。
（２）帯電装置としては、負放電特性を有するスコロトロン帯電器よりなるものを用い、有機感光体をマイナスに帯電させた。
（３）露光装置としては、表面標準出力が３００μＷである半導体レーザ照射装置よりなるものを用いた。
（４）現像器としては、２成分現像方式のものを用いた。
（５）現像剤としては、重量平均粒径が４．５μｍ、球形化度が９．８０である、負帯電特性を有するトナーが、４質量％の濃度で含有されたものを用いた。
（６）互いに隣接するトナー像形成ユニットにおける像形成体の回転軸の軸間距離は９５ｍｍである。
【００７０】
（７）１次転写手段としては、１次転写ローラによる接触転写方式のものを用い、１次転写ローラは、半導電性のアクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）からなる被覆層が、ステンレス鋼よりなる円筒状の、その外径が９ｍｍである導電性芯金の外周面に形成されてなる、外径が２０ｍｍ、抵抗値が１×１０7 Ω・ｃｍ、アスカーＣ硬度が２７°のものである。この１次転写ローラの像形成体に対する押圧力を４．９Ｎに設定し、転写電流印加装置により１次転写ローラに供給される電流値を３５μＡに設定した。
（８）像形成体クリーニング手段のクリーニングブレードとしては、ウレタンゴムよりなり、当該クリーニングブレードを構成する材料のゴム硬度がＪＩＳ  Ａ硬度が７０°、反発弾性係数が３０％、厚さが２ｍｍ、自由長が９ｍｍであるものを用い、このクリーニングブレードの中間転写体に対する実効当接角を１７°に設定し、中間転写体の回転による移動方向に対してカウンター方向に当接され、その押圧力を１９６ｍＮ／ｃｍに設定した。
（９）中間転写体としては、表面抵抗率が１×１０11Ω／□、体積抵抗率が１×１０8 Ωｃｍ、その周長が８６１ｍｍであるポリイミドよりなる無端状の半導電性樹脂ベルトよりなるものを用い、このベルトの張力（テンション）を４９Ｎに設定した。
（１０）２次転写前除電手段としては、放電ワイヤよりなる放電電極と制御グリッドとバックプレートとよりなるスコロトロン帯電器を用い、中間転写体と制御グリッドとの離間距離が１ｍｍである動作位置と、中間転写体と制御グリッドとの離間距離が５ｍｍである退避位置との間で移動可能に設け、形成すべき画像がフルカラー画像であるときは動作位置に位置し、形成すべき画像が黒色単色画像であるときは退避位置に位置するよう構成した。
（１２）２次転写手段としては、２次転写ローラによる接触転写方式のものを用い、２次転写ローラは、半導電性のアクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）からなる被覆層が、ステンレス鋼よりなる円筒状の、その外径が１６ｍｍである導電性芯金の外周面に形成されてなる、外径が３０ｍｍ、抵抗値が１×１０8 Ω・ｃｍ、アスカーＣ硬度が６４°のものである。この２次転写ローラの中間転写体に対する押圧力を９８Ｎに設定し、転写電流供給装置により２次転写ローラに−５０μＡの転写電流を供給した。
【００７１】
（１３）中間転写体クリーニング手段のクリーニングブレードとしては、ウレタンゴムよりなり、当該クリーニングブレードを構成する材料のゴム硬度がＪＩＳ  Ａ硬度が７０°、反発弾性係数が３０％、厚さが２ｍｍ、自由長が９ｍｍであるものを用い、このクリーニングブレードの中間転写体に対する実効当接角を１７°に設定し、中間転写体の回転による移動方向に対してカウンター方向に当接され、その押圧力を１９６ｍＮ／ｃｍに設定した。                                                                          （１４）定着装置としては、加熱ローラと加圧ローラとにより構成されてなる熱ローラ定着方式のものを用い、定着温度を２００℃に設定した。
【００７２】
以上のようなカラー画像形成装置を用いて、下記の実写テストを行った。
【００７３】
〔実写テスト〕
以上において、転写材として斤量が８０ｇ／ｍｍ2 であるカラーペーパーを用い、各々のトナー像形成ユニットにおける非露光領域における有機感光体の表面電位を−７００Ｖ、露光領域における有機感光体の表面電位を−５０Ｖに設定し、低温低湿環境下（１０℃、２０％）において、２次転写前除電手段において、放電電極に＋５ｋＶの直流バイアス電圧、制御グリッドに−１００Ｖの直流バイアス電圧を印加するよう設定し、フルカラー画像、黒色単色画像をそれぞれ５万枚、合計１０万枚出力し、その後、その画質を目視にて観察すると共に、２次転写前除電手段の制御グリッド、放電電極およびバックプレートを目視にて観察した。
【００７４】
＜実施例２＞
２次転写前除電手段として、中間転写体と制御グリッドとの間の位置に挿入された遮蔽位置と当該位置から退避した非遮蔽位置との間で移動可能に、ポリエチレンテレフタレートよりなる板状の遮蔽部材を設けたものを用い、形成されるべき画像が黒色単色画像であるときは当該遮蔽部材が遮蔽位置に位置するよう構成したこと以外は実施例１と同様のカラー画像形成装置を用いて、実施例１と同様にして実写テストを行った。
【００７５】
＜比較例１＞
フルカラー画像と黒色単色画像の両方について、これらを形成するときに２次転写前除電手段を退避位置に移動せずに動作位置に位置させる構成としたことの他は実施例１と同様のカラー画像形成装置を用いて、実施例１と同様にして実写テストを行った。
【００７６】
以上においては、形成されるべき画像が黒色単色画像であるときに２次転写前除電手段が退避位置に位置するよう構成された実施例１に係るカラー画像形成装置、および、形成されるべき画像が黒色単色画像であるときに遮蔽部材が遮蔽位置に位置されるよう構成された実施例２に係るカラー画像形成装置においては、すべての画像について高い画質が確認され、制御グリッド、放電電極およびバックプレートのいずれについても、トナーの付着などは観察されなかった。
これに対して、２次転写前除電手段が、形成されるべき画像がフルカラー画像および黒色単色画像のいずれであっても動作位置に位置するよう構成された比較例１に係るカラー画像形成装置においては、画像形成初期時には、高い画質の画像を形成することができるが、所定枚数の画像形成動作が行われた後においては、実用に供さない画像欠陥が生ずることが確認され、また、制御グリッド、放電電極およびバックプレートのすべてについて、トナーの付着が観察された。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】第１の実施の形態に係る本発明のカラー画像形成装置の構成の一例を示す説明図である。
【図２】図１のカラー画像形成装置における、２次転写前除電手段の周辺の構成の一例を、２次転写前除電手段が動作位置にある状態において模式的に示した説明図である。
【図３】図１のカラー画像形成装置における、２次転写前除電手段の周辺の構成の一例を、２次転写前除電手段が退避位置にある状態において模式的に示した説明図である。
【図４】図１のカラー画像形成装置における、２次転写前除電手段の周辺の構成の他の例を、２次転写前除電手段が動作位置にある状態において模式的に示した説明図である。
【図５】図１のカラー画像形成装置における、２次転写前除電手段の周辺の構成の他の例を、２次転写前除電手段が退避位置にある状態において模式的に示した説明図である。
【図６】第２の実施の形態に係る本発明のカラー画像形成装置における２次転写前除電手段の周辺の構成の一例を、遮蔽部材が非遮蔽位置にある状態において模式的に示した説明図である。
【図７】第２の実施の形態に係る本発明のカラー画像形成装置における２次転写前除電手段の周辺の構成の一例を、遮蔽部材が遮蔽位置にある状態において模式的に示した説明図である。
【符号の説明】
【００７８】
１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ    像形成体
１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ    帯電装置
１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ    露光装置
１３Ｙ、１３Ｍ、１３Ｃ、１３Ｋ    現像器
１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ    １次転写手段
１４１Ｙ、１４１Ｍ、１４１Ｃ、１４１Ｋ    １次転写ローラ
１４Ｓ    ２次転写手段
１４１Ｓ  ２次転写ローラ
１７      中間転写体
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ    中間ローラ
１７ｄ    バックアップローラ
１８      定着装置
１８１    加熱ローラ
１８２    加圧ローラ
２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ    像形成体クリーニング手段
２０Ｓ    中間転写体クリーニング手段
２４      ２次転写前除電手段
２４１    放電電極
２４１Ａ  除電用放電電圧印加装置
２４２    制御グリッド
２４２Ａ  除電用グリッド電圧印加装置
２４３    バックプレート
２４４    対向電極
２８      遮蔽部材
３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋ    トナー像形成ユニット
【図１】
2006138904.tif 000003
【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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