(57)【要約】【課題】  同色の濃色と淡色のトナー（例えば、シアン (C) , マゼンタ (M) , イエロー (Y), ブラック (K) の何れか）を用いたカラー画像形成装置において、高画質を達成でき、小型で、印刷速度が低下しない画像形成装置を提供する。【解決手段】  淡色のトナーと濃色のトナーとを用いて、複数の潜像担持体でカラー画像を形成する画像形成装置において、それらのうち少なくとも１つの潜像担持体に複数の現像器を配置させ、上流側にある第一現像器に淡色トナーを使用し、一方第一現像器より下流側にある第二以降の現像器に濃色トナーの現像剤を使用して、その潜像担持体上に複数のトナー像が重ね合わされることを特徴とする画像形成装置。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに色の異なったトナー像が形成される複数の潜像担持体でカラー画像を形成する画像形成装置において、
少なくとも１つの潜像担持体は、互いに異なる現像剤を収容した現像器を複数有し、
複数の静電潜像が順次形成され、次いで前記潜像担持体上に形成された静電潜像に対応した現像剤により現像する工程を少なくとも２回行うことにより、前記潜像担持体上に2種類以上の現像剤のトナー像を重ね合わせて形成することを特徴とし、
かつ前記潜像担持体表面の移動方向の上流側にある第一現像器に淡色トナーを使用し、一方第一現像器より下流側にある第二以降の現像器に濃色トナーの現像剤を使用していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
少なくとも１つの前記潜像担持体が有する前記濃色トナーと前記淡色トナーは、同色であることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
ブラック及びイエローは濃色トナーのみを用いており、マゼンタ及びシアンは、濃色トナーと淡色トナーを用いており、互いに色の異なったトナー像が形成される複数の潜像担持体でカラー画像を形成する画像形成装置において、
1つの潜像担持体はブラックの濃色トナーを収容した現像器とイエローの濃色トナーを収容した現像器を有し、
2つの静電潜像が順次形成され、次いで前記潜像担持体上に形成された静電潜像に対応した現像剤により現像する工程を２回行うことにより、前記潜像担持体上にイエローのトナー像とブラックのトナー像とを重ね合わせて形成することを特徴とし、
かつ前記２つの現像器のうち、前記潜像担持体表面の移動方向の上流側にある第一現像器に前記イエローの濃色トナーを使用し、一方第一現像器より下流側にある第二現像器に前記ブラックの濃色トナーを使用していることを特徴とする請求項１ないし2の画像形成装置。
【請求項４】
前記現像器を複数有した前記潜像担持体は、１回転で前記潜像担持体上に複数のトナー像が重ね合わされることを特徴とする請求項１ないし3の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばプリンターや複写機等の電子写真方式の画像形成装置に関し、淡色のトナーと濃色のトナーとの２種類のトナーを用いて現像し、画像形成を行うカラー画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電子写真法を用いたカラー画像形成装置には、4ドラムタンデム方式が用いられている。これは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色毎に感光体ドラム、帯電装置、露光装置、現像装置を備え、これらを紙送り方向に直列に並置し、画像形成を行うものである。この構成は、４色を同時に画像形成することが可能なため、画像出力速度に優れているという特長がある。
【０００３】
図3にこの構成のカラー画像形成装置の一例を示す。このカラー画像形成装置は、４つの画像形成ステーション１、２、３、４が紙送り方向に直列に並置されており、各画像形成ステーション１〜４には、それぞれ潜像担持体である感光ドラム1A、2A、3A、4A、帯電ローラ1B、2B、3B、4B、露光光学系1C、2C、3C、4C、現像器1D、2D、3D、4D、１次転写ローラ1E、2E、3E、4E、およびクリーニング装置1F、2F、3F、4F、を備えている。
【０００４】
また、各画像形成ステーション１〜４の感光ドラム1A、2A、3A、4A、と１次転写ローラ1E、2E、3E、4E、との間を通るように、中間転写体である中間転写ベルト５が矢印方向に移動可能に配置されている。
【０００５】
上記構成にて、まず、不図示の原稿台ガラス上に載置された原稿をスキャンし、原稿情報をＣＣＤにより電気的信号に変換し、画像処理を施した後、ＬＥＤの露光光学系1Cを駆動させ、帯電ローラ1Bにより、一様に帯電された感光ドラム1Aに静電潜像を形成する。
【０００６】
ＬＥＤの露光光学系により形成された静電潜像を現像器1Dによりトナー像として現像する。このトナー像を１次転写ローラ1Eにより,中間転写ベルト5に１次転写する。
【０００７】
上記と同様の処理を第２〜第４画像形成ステーション２〜４においても行い、中間転写ベルト5上に４色のトナーを重ねた画像が形成される。
【０００８】
一方、給紙カセット6から搬送されてきた転写材Ｐ上に２次転写ローラ7によって２次転写した後、定着装置8により定着し機外に排紙する。
【０００９】
ここで、潜像形成及びトナー像形成について述べる。トナー像は、帯電手段によって潜像担持体上に一様帯電がなされたのち像露光がなされて潜像が形成され、潜像部分は続く現像手段によって現像が行われ、前記潜像担持体上にトナー像が形成される。
【００１０】
像露光は例えばパルス幅変調されたドットによって像露光が行われ、ドット部分にトナーが付着する反転現像が行われる。ドット部分に付着するトナー量は、潜像担持体上のドット部分の面積や電位の状態とこれに対しての現像バイアスやトナーの有する電荷の状態等によって定まる。
【００１１】
潜像担持体上に像露光手段によって記録される高濃度の画像部分は面積当たりのドット数も多く、１ドットの大きさも大きい。一方、低濃度の画像部分は面積当たりのドット数も少なく１ドットの大きさも小さい。このことによって現像後は潜像担持体上の高濃度の画像部分にはトナー付着量は多く、低濃度の画像部分にはトナー付着量は少ない。記録画像の濃淡の差異は、潜像担持体上に現像によって付着する面積当たりのトナー付着量の多少によって表現されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開2004-226885号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、一種類のトナーによっては、良好な階調性をもった画像形成を行うことは困難である。特にハイライト部（低濃度部）ではドットが小さいことから面積当たりのトナーは極少量であり、トナーの付着量は不安定になるため、画像むら（画像荒れ）が生じ易く、かつ安定した階調性がでない。また高濃度部では、過剰にトナーが付着した状態であることから画像濃度は飽和し易く、広い領域での階調性がでないという問題がある。
【００１４】
また、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色では再現色範囲が狭いという課題もある。
【００１５】
このため、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各々の淡色と濃色の２種類のトナーを用いて現像を行う画像形成装置が提案されているが、各色の淡色トナーと濃色トナーに対して、画像形成手段が必要になってしまい、装置が大型になり、プリント時間も長くなってしまうという問題が発生する。
【００１６】
本発明は上記の問題点を解決すると共に、ハイライト部（低濃度部）での画像荒れの発生を防止し、且つ高濃度部での階調性の再現の向上を図った画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
互いに色の異なったトナー像が形成される複数の潜像担持体でカラー画像を形成する画像形成装置において、
少なくとも１つの潜像担持体は、互いに異なる現像剤を収容した現像器を複数有し、
複数の静電潜像が順次形成され、次いで前記潜像担持体上に形成された静電潜像に対応した現像剤により現像する工程を少なくとも２回行うことにより、前記潜像担持体上に2種類以上の現像剤のトナー像を重ね合わせて形成することを特徴とし、
かつ前記潜像担持体表面の移動方向の上流側にある第一現像器に淡色トナーを使用し、一方第一現像器より下流側にある第二以降の現像器に濃色トナーの現像剤を使用していることを特徴とする画像形成装置によって達成される。
【００１８】
また少なくとも１つの前記潜像担持体が有する前記濃色トナーと前記淡色トナーは、同色であることを特徴とする画像形成装置によって達成される。
【００１９】
また、ブラック及びイエローは濃色トナーのみを用いており、マゼンタ及びシアンは、濃色トナーと淡色トナーを用いており、互いに色の異なったトナー像が形成される複数の潜像担持体でカラー画像を形成する画像形成装置において、
1つの潜像担持体はブラックの濃色トナーを収容した現像器とイエローの濃色トナーを収容した現像器を有し、
かつ2つの静電潜像が順次形成され、次いで前記潜像担持体上に形成された静電潜像に対応した現像剤により現像する工程を２回行うことにより、前記潜像担持体上にイエローのトナー像とブラックのトナー像とを重ね合わせて形成することを特徴とし、
かつ前記２つの現像器のうち、前記潜像担持体表面の移動方向の上流側にある第一現像器に前記イエローの濃色トナーを使用し、一方第一現像器より下流側にある第二現像器に前記ブラックの濃色トナーを使用していることを特徴とする画像形成装置によって達成される。
【００２０】
また、前記現像器を複数有した前記潜像担持体は、１回転で前記潜像担持体上に複数のトナー像が重ね合わされることを特徴とする画像形成装置によって達成される。
【００２１】
（作用）
請求項１に記載された発明は、淡色のトナーと濃色のトナーとを用いた画像形成装置において、１つの潜像担持体に複数の現像器を配置させることにより、像担持体、帯電ローラ、転写ローラ及びクリーニング装置の数を少なくすることができ、前記画像形成装置を小型化することができる。
【００２２】
また、前記潜像担持体表面の移動方向の上流側にある第一現像器に淡色トナーを使用し、第一現像器より下流側にある第二以降の現像器に濃色トナーを使用することにより、第二現像以降の現像時に、第一現像器による淡色トナーが第二現像以降の濃色トナーの現像器に混入したとしても、濃色トナーの現像器の中に淡色トナーが混じるので、トナーの混色による画像劣化の影響が少ない。
【００２３】
請求項2に記載された発明は、１つの潜像担持体が有する濃色トナーと淡色トナーとが同色であることにより、トナーの混色による画像劣化の影響を更に少なくできる。
【００２４】
請求項3に記載された発明は、ブラックは色味に関与しないので淡色トナーのトナー像の形成を省略し、イエローは視感度が低いので、イエローにおいても淡色トナーのトナー像の形成を省略することにより、前記画像形成装置を更に小型化することができる。
【００２５】
また、前記画像形成装置において、１つの潜像担持体に2つの現像器を配置させ、上流側にある第一現像器にイエローの濃色トナーを使用し、第一現像器より下流側にある第二現像器にブラックの濃色トナーを使用することにより、前記画像形成装置を更に小型化することができるとともに、第二現像の現像時に、第一現像器によるイエローのトナーがブラックのトナーの第二現像器に混入したとしても、視感度が高いブラックトナーの現像器の中に視感度が低いイエロートナーが混じるので、トナーの混色による画像劣化の影響が少ない。
【００２６】
請求項4に記載された発明は、前記現像器を複数有した前記潜像担持体は、１回転で潜像担持体上に複数のトナー像が重ね合わされることにより、画像形成装置を大型化させることなく、印刷速度の低下を生じさせない。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、同色の濃色と淡色のトナー（例えば、シアン (C) , マゼンタ (M) , イエロー (Y), ブラック (K) の何れか）を用いたカラー画像形成装置において、像担持体、帯電装置、転写装置及びクリーニング装置の数を少なくすることができ、画像形成装置を小型化することができ、かつ印刷速度が低下せず、かつトナーの混色による画像劣化の影響がほとんどない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施例1の画像形成装置の概略構成図。
【図２】実施例2の画像形成装置の概略構成図。
【図３】従来のカラー画像形成装置の一例を示す概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【実施例１】
【００３０】
本発明の第１実施例について図１により説明する。
【００３１】
（１）実施例１の画像形成装置の全体的概略構成(図１)
本実施例の画像形成装置には、図１に示すように中間転写体を用いたタンデム方式のカラー画像形成装置であって、４つの画像形成ステーション１、２、３、４が紙送り方向に直列に並置されており、各画像形成ステーション１〜４は、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Bk）の画像形成に対応している。
【００３２】
各画像形成ステーション１〜４には、それぞれ潜像担持体である感光ドラム1a、2a、3a、4a、帯電装置1b、2b、3b、4b、第１露光装置1c1、2c1、3c1、4c1、第２露光装置 1c2、2c2、3c2、4c2、第１現像器1d1、2d1、3d1、4d1、第2現像器1d2、2d2、3d2、4d2、クリーニング装置1f、2f、3f、4f、および１次転写装置1e、2e、3e、4e、を備えている。また、各画像形成ステーション１〜４の感光ドラム１ａ〜４ａと１次転写装置１ｅ〜４ｅとの間を通るように、中間転写体である中間転写ベルト5が矢印方向に移動可能に配置されている。
【００３３】
画像形成に当たっては、各画像形成ステーション１〜４によりイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Bk）の各色のトナー画像が形成され、各色のトナー像を中間転写ベルト5上に1次転写を行い、中間転写ベルト5上に４色のトナーを重ねた画像が形成される。一方、給紙カセット６から搬送されてきた転写材P上に2次転写ローラ７によって２次転写した後、定着装置8により定着し排紙する。
【００３４】
（２）画像形成ステーション
先ず、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Bk）の4組の画像形成ステーションは何れも共通した構造となっているので、その１つイエローの画像形成ステーションについて説明する。
【００３５】
本実施例では、潜像担持体１a〜4aは、φ50ｍｍの回転ドラム型の負極性OPC感光体（ネガ感光体、以下、感光ドラムと記す）を用いている。この感光ドラム1aは矢印の時計方向に回転駆動される。
【００３６】
帯電ローラ1bは、芯金、弾性層、及び表面層からなり、軸受け（図示せず）によって長手方向両端部を支持され、加圧バネ（図示せず）により加圧されて感光ドラム1aに圧接接触し、感光ドラムの矢印方向の回転に伴い、帯電ローラは従動回転する。  また帯電ローラ1bの芯金には帯電バイアス印加電源から直流電圧Vdcと、放電閾値の２倍以上のピーク間電圧Vppを有する交流電圧Vacを重畳し、電圧Vdc+Vacを芯金に印加することで、感光ドラムを帯電させる。
【００３７】
第１露光装置1c1はイエローの淡色トナー用の画像データによって像露光を行う像露光手段であり、第２露光装置1c2はイエローの濃色トナー用の画像データによって像露光を行う像露光手段である。第１露光装置及び第２露光装置については後述する。
【００３８】
第１現像器1d1はイエローの淡色トナーが装填され、第2現像器1d2はイエローの濃色トナーが装填されている。第１現像器及び第2現像器については後述する。
【００３９】
画像形成に当たって、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Bk）の各色の画像データは、それぞれ濃色トナー用の画像データと淡色トナー用の画像データとに分けられ、イエローの淡色トナー用の画像データに基づいた像露光が第１露光装置1c1によって行われ、第１現像器1d1によってイエローの淡色トナーによる現像が行われる。次にイエローの濃色トナー用の画像データに基づいた像露光が第2露光装置1c2によって行われ、第2現像器1d2によってイエローの濃色トナーによる現像が行われる。
【００４０】
このようにして、淡色トナー像の上には濃色トナー像が感光体ドラム1a上に重ねて形成され、この濃色と淡色のイエローのトナー像は転写位置において転写ベルト5上に転写ローラ1eによる静電気力と押圧力にて転写される。
【００４１】
8はクリーニング装置である。ドラム１面に残留の転写残トナーは専用のクリーナ（クリーニング装置）で除去する。
【００４２】
（３）露光装置
第１露光装置1c1〜4c1及び第２露光装置1c2〜4c2は、それぞれ像露光の発光素子としてのＬＥＤ（発光ダイオード）を感光体ドラムの軸と平行に複数個アレイ状に並べた線状の露光素子（不図示）と等倍結像素子としてのセルフォックレンズ（不図示）とがホルダに取り付けられた露光用ユニットとして構成される。
【００４３】
第１露光装置1c1〜4c1は、感光体ドラム上での露光位置を帯電ローラと第1現像器との間に配置される。第２露光装置1c2〜4c2は、第1現像器より下流側にあって、第１現像器と第２現像器との間に配置される。
【００４４】
（４）現像器
第１現像器１d１〜４d１には、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色について、転写材上のトナー量が０．５ｍｇ／ｃｍ2のときに定着後の光学濃度が０．８になるように設計されているトナー（「淡色トナー」という）が装填され、第２現像器１d２〜４d２には、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色について、転写材上のトナー量が０．５ｍｇ／ｃｍ2のときに、定着後の光学濃度が１．６になるように設計されているトナー（「濃色トナー」という）が装填されている。
【００４５】
なお、上記淡色トナーは、転写材上でのトナー量が０．５ｍｇ／ｃｍ2につき光学濃度が１．０未満であるように顔料を調整しているトナーとし、上記濃色トナーは、転写材上でのトナー量が０．５ｍｇ／ｃｍ2につき光学濃度が１．０以上であるように顔料を調整しているトナーとしてもよい。
【００４６】
本実施例では、淡色トナー用の第１現像器１d１〜４d１は、従来例と同様に1成分現像剤を用い、非接触現像を行っている。第1現像器は、１成分トナーと磁性キャリアとの２成分現像剤を用いてもよく、接触現像を行ってもよい。
【００４７】
一方、濃色トナー用の第2現像器１d２〜４d２は、1成分現像剤を用い、第１トナー像を機械的にはぎ取ってしまわないように、非接触現像を行っている。また、第１トナー像を電気的にはぎ取ってしまわないように、第2現像器の現像スリーブに直流バイアスを印加したDC現像法を採用している。第２現像器は、非接触現像であるならば、１成分トナーと磁性キャリアとの２成分現像剤を用いてもよい。
【実施例２】
【００４８】
本発明の実施例2について図2により説明する。
【００４９】
（２）実施例2の画像形成装置の全体的概略構成(図2)
本実施例は、ブラックは色味に関与しないのでブラックにおいて淡色トナーのトナー像の形成を省略し、イエローは視感度が低いので、イエローにおいても淡色トナーのトナー像の形成を省略した画像形成装置である。本実施例の画像形成装置は、図2に示すように中間転写体を用いたタンデム方式のカラー画像形成装置であって、3つの画像形成ステーション１、２、３が紙送り方向に直列に並置されており、画像形成ステーション１は、イエロー（Ｙ）とブラック（Bk）の画像形成に対応し、画像形成ステーション2と３は、シアン（Ｃ）及びマゼンタ（Ｍ）の画像形成に対応している。
【００５０】
画像形成に当たっては、画像形成ステーション１により、イエロー（Ｙ）とブラック（Bk）の2色のトナーを重ねた画像が形成され、次いで画像形成ステーション2と3により、シアン（Ｃ）、及びマゼンタ（Ｍ）の各色のトナー画像が形成される。そして各色のトナー像を中間転写ベルト5上に1次転写を行い、中間転写ベルト5上に４色のトナーを重ねた画像が形成される。一方、給紙カセット６から搬送されてきた転写材P上に2次転写ローラ７によって２次転写した後、定着装置8により定着し排紙する。
【００５１】
イエロー（Ｙ）とブラック（Bk）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）の3組の画像形成ステーションは何れも実施例１の画像形成ステーションと共通した構造となっている。
【００５２】
第１現像器１d１には、イエローの濃色トナーが装填され、第２現像器１d２には、ブラックの濃色トナーが装填されている。  第１現像器2d1と3d1には、それぞれマゼンタの淡色トナーとシアンの淡色トナーが装填され、第２現像器2d2と3d2には、それぞれマゼンタの濃色トナーとシアンの濃色トナーが装填されている。
【００５３】
イエローとブラックの画像形成ステーション1について説明する。
【００５４】
画像形成に当たって、イエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Bk）の各色の画像データは、イエロー及びブラックは濃色トナー用の画像データに、シアン及びマゼンタは濃色トナー用の画像データと淡色トナー用の画像データとに分けられ、イエローの濃色トナー用の画像データに基づいた像露光が第１露光装置1c1によって行われ、第１現像器1d1によってイエローの濃色トナーによる現像が行われる。次にブラックの濃色トナー用の画像データに基づいた像露光が第2露光装置1c2によって行われ、第2現像器1d2によってブラックの濃色トナーによる現像が行われる。
【００５５】
このようにして、イエローの濃色トナー像の上にはブラックの濃色トナー像が感光体ドラム1a上に重ねて形成され、この濃色のイエローとブラックのトナー像は転写位置において転写ベルト5上に転写ローラ1eによる静電気力と押圧力にて転写される。
【００５６】
本実施例の画像形成装置の他の構成は、実施例１の画像形成装置と同様であり、重複する説明なので省略する。
【符号の説明】
【００５７】
1a, 2a, 3a, 4a  感光体 （潜像担持体、被帯電体）
1b, 2b, 3b, 4b  帯電ローラ
1c1, 2c1, 3c1, 4c1  第１露光光学系
1c2, 2c2, 3c2, 4c2  第2露光光学系
1d1, 2d1, 3d1, 4d1  第１現像器
1d2, 2d2, 3d2, 4d2  第2現像器
1e, 2e, 3e, 4e  1次転写ローラ
1f, 2f, 3f, 4f  クリーニング装置
5  転写ベルト
6  給紙カセット
7  2次転写ローラ
8  定着装置
P  転写材
1A, 2A, 3A, 4A  感光体 （潜像担持体、被帯電体）
1B, 2B, 3B, 4B  帯電ローラ
1C, 2C, 3C, 4C  露光光学系
1D, 2D, 3D, 4D  現像器
1E, 2E, 3E, 4E  1次転写ローラ
1F, 2F, 3F, 4F  クリーニング装置
【図１】
2011081137.tif 000003
【図２】
2011081137.tif 000004
【図３】
2011081137.tif 000005