(57)【要約】【課題】画像品位を向上させることができるようにする。【解決手段】像担持体、及び該像担持体と当接させて配設される現像剤担持体をそれぞれ備えた第１、第２の画像形成ユニットを有する。前記各現像剤担持体は、各現像剤像を形成するために、前記像担持体に互いに異なる第１、第２の現像剤を供給し、前記各像担持体を、第１、第２の現像剤に対応させて設定された押圧力で押圧する。前記各像担持体が第１、第２の現像剤に対応させて設定された押圧力で押圧されるので、画像品位を向上させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体、及び該像担持体と当接させて配設される現像剤担持体をそれぞれ備えた第１、第２の画像形成ユニットを有する画像形成装置において、
前記各現像剤担持体は、各現像剤像を形成するために、前記像担持体に互いに異なる第１、第２の現像剤を供給し、前記各像担持体を、第１、第２の現像剤に対応させて設定された押圧力で押圧することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１、第２の現像剤は互いに異なる帯電特性を有する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記第１の現像剤の帯電特性が前記第２の現像剤の帯電特性より高い場合に、第２の画像形成ユニットにおける押圧力が第１の画像形成ユニットにおける押圧力より大きくされる請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
像担持体と現像剤担持体との距離を変更することによって前記押圧力を変更する押圧力調整機構を有する請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第１、第２の現像剤に対応させて、第１、第２の画像形成ユニットの各現像剤担持体の硬度が異なる請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
回転自在に配設された像担持体、及び該像担持体と当接させて回転自在に配設された現像剤担持体をそれぞれ備えた第１、第２の画像形成ユニットを有する画像形成装置において、
前記各現像剤担持体は、各現像剤像を形成するために前記像担持体に互いに異なる第１、第２の現像剤を供給し、該第１、第２の現像剤に対応させて設定された周速度で回転させられることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記各現像剤担持体は、回転を受けるために、第１、第２の現像剤に対応する歯数のギヤを備える請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記第１、第２の現像剤は互いに種類が異なる請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記第１、第２の現像剤は互いに異なる原材料によって形成される請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記第１、第２の現像剤は互いに異なる特性を有する請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記第１、第２の現像剤は、互いに異なる量の外添剤が外添される請求項１〜７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記押圧力は、外添剤量が少ないほど小さくされる請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記押圧力調整機構は、カム部を回転させることによって前記距離を変更する請求項４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、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置、例えば、カラーのプリンタ、すなわち、カラープリンタは、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各色の画像形成ユニット（現像装置）を備え、該画像形成ユニットにおいて、感光体ドラムの表面が、帯電ローラによって帯電させられ、ＬＥＤヘッドによって露光されて静電潜像が形成され、該静電潜像に現像ローラ上で薄層化されたトナーが静電的に付着させられて各色のトナー像が形成されるようになっている。そして、該各トナー像は、転写ローラによって、転写ベルト上を搬送される用紙に順次重ねて転写され、カラーのトナー像になる。該カラーのトナー像は、定着器において定着させられてカラーの画像、すなわち、カラー画像になる。そして、転写後に各感光体ドラムに残留したトナーは、クリーニングブレードによって掻き取られて除去される。
【０００３】
なお、各画像形成ユニットにおいて、前記現像ローラ上のトナーを静電潜像に付着させるに当たり、現像ローラによって感光体ドラムが所定の押圧力で押圧されるようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−３３１５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来のカラープリンタにおいては、各画像形成ユニットにおける前記押圧力を等しくすると、画像品位が低下してしまうことがある。
【０００６】
すなわち、トナーには十分な流動性及び帯電特性を持たせるために外添剤（シリカ等）が外添されるようになっているが、カラープリンタに使用されるトナーは、色ごとに異なる原材料によって形成されるので、トナーの各原材料に対応させて、外添剤の量、すなわち、外添剤量が色ごとに調整されるようになっている。
【０００７】
したがって、転写後に、感光体ドラム上に残留したトナーをクリーニングブレードによって除去したときに、画像形成ユニットによっては、外添剤が感光体ドラム上に残留してしまうことがある。例えば、外添剤量が多いトナーを使用する画像形成ユニットにおいては、外添剤量が少ないトナーを使用する画像形成ユニットより感光体ドラムに外添剤が残留しやすいので、クリーニングブレードのクリーニング性能を、外添剤量が多いトナーを使用する画像形成ユニットに合わせて調整すると、外添剤量が少ないトナーを使用する画像形成ユニットにおいて、クリーニングブレードによって感光体ドラムが損傷してしまう。
【０００８】
一方、クリーニングブレードのクリーニング性能を、外添剤量が少ないトナーを使用する画像形成ユニットに合わせて調整すると、外添剤量が多いトナーを使用する画像形成ユニットにおいて、感光体ドラム上に残留した外添剤を十分に除去することができない。
【０００９】
その場合、残留した外添剤が感光体ドラムの表面に付着してフィルミング現象、すなわち、ＯＰＣフィルミングを発生させると、カラー画像上に白抜けが発生し、画像品位が低下してしまう。
【００１０】
本発明は、前記従来のカラープリンタの問題点を解決して、画像品位を向上させることができる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】
【００１１】
そのために、本発明の画像形成装置においては、像担持体、及び該像担持体と当接させて配設される現像剤担持体をそれぞれ備えた第１、第２の画像形成ユニットを有する。
【００１２】
そして、前記各現像剤担持体は、各現像剤像を形成するために、前記像担持体に互いに異なる第１、第２の現像剤を供給し、前記各像担持体を、第１、第２の現像剤に対応させて設定された押圧力で押圧する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、画像形成装置においては、像担持体、及び該像担持体と当接させて配設される現像剤担持体をそれぞれ備えた第１、第２の画像形成ユニットを有する。
【００１４】
そして、前記各現像剤担持体は、各現像剤像を形成するために、前記像担持体に互いに異なる第１、第２の現像剤を供給し、前記各像担持体を、第１、第２の現像剤に対応させて設定された押圧力で押圧する。
【００１５】
この場合、前記各像担持体が第１、第２の現像剤に対応させて設定された押圧力で押圧されるので、画像品位を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態における押圧力調整機構の説明図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるカラープリンタの概略図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における画像形成ユニットの概略図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態におけるブラックの画像形成ユニットのＯＰＣフィルミングの発生状況を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態におけるシアンの画像形成ユニットのＯＰＣフィルミングの発生状況を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態におけるブラックの画像形成ユニットによって印刷を行ったときの、印刷枚数とトナー電位との関係を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態におけるシアンの画像形成ユニットによって印刷を行ったときの、印刷枚数とトナー電位との関係を示す図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態における押圧力と色差との関係を示す図である。
【図９】本発明の第１の実施の形態における押圧力の測定位置を説明する図である。
【図１０】本発明の第１の実施の形態における押圧力の測定方法を示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態における押圧力調整機構の第１の状態を示す図である。
【図１２】本発明の第１の実施の形態における押圧力調整機構の第２の状態を示す図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態における押圧力と色差との関係を示す図である。
【図１４】本発明の第３の実施の形態における感光体ドラム及び現像ローラの駆動系を示す図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態におけるシアンの画像形成ユニットのＯＰＣフィルミングの発生状況を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、画像形成装置としてのカラープリンタについて説明する。
【００１８】
図２は本発明の第１の実施の形態におけるカラープリンタの概略図である。
【００１９】
図に示されるように、カラープリンタの下部に媒体収容部としての用紙カセット１１が配設され、該用紙カセット１１内に媒体としての図示されない用紙が収容される。前記用紙カセット１１の前端に隣接させて、用紙を１枚ずつ分離させて給紙するための給紙機構が配設される。該給紙機構は、ホッピングローラ１２及び分離ローラ１３を備え、給紙機構によって給紙された用紙は、上方に配設された搬送ローラ１４に送られ、更に搬送ローラ１５に送られ、斜行が矯正された後、用紙の搬送方向における上流側から順に配設されたブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各色の画像を形成する画像形成部としての画像形成ユニット（現像装置：イメージドラム）１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃに送られる。
【００２０】
該各画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃには、像担持体としての感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃが配設され、該各感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃの表面を露光（被露光部の電荷を除去）して潜像としての静電潜像を形成するための露光装置としてのＬＥＤヘッド２２Ｂｋ、２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃが、各画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃに隣接させて、かつ、各感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃと対向させて配設される。
【００２１】
また、前記各画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃに沿って、転写ユニットｕ１が配設され、該転写ユニットｕ１は、第１のローラとしての駆動ローラｒ１、第２のローラとしての従動ローラｒ２、前記駆動ローラｒ１と従動ローラｒ２とによって走行自在に張設された搬送部材としての転写ベルト１７、及び該転写ベルト１７を挟んで、前記感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃと対向させて配設された転写部材としての転写ローラ２１Ｂｋ、２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃを備える。前記転写ベルト１７及び転写ローラ２１Ｂｋ、２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃは図示されない転写用の電源に接続され、所定の電圧が印加される。
【００２２】
前記用紙は、前記転写ベルト１７が走行させられるのに伴って搬送され、画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃと転写ローラ２１Ｂｋ、２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃとの間を通過させられ、該各転写ローラ２１Ｂｋ、２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃによって、各画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃにおいて形成された各色の現像剤像としてのトナー像が順次重ねて転写され、カラーのトナー像が形成される。
【００２３】
続いて、用紙は、定着装置としての定着器１８に送られ、該定着器１８においてカラーのトナー像が定着させられ、カラー画像が形成される。そして、定着器１８から排出された用紙は、搬送ローラ１９によって搬送された後、排出ローラ２０によってプリンタ外に排出される。
【００２４】
なお、２４は環境条件検出部としての温湿度センサであり、該温湿度センサ２４は、現像を行うための図示されない現像用の電源の電圧を変更したり、定着器１８の制御テーブルを変更したりするために、カラープリンタ内の環境条件である温度及び湿度を検出する。また、２５は、転写ベルト１７上に付着した現像剤としてのトナーを掻き取るための第１のクリーニング部材としてのクリーニングブレードであり、該クリーニングブレード２５によって掻き取られたトナーは、第１の現像剤回収容器としての廃トナーボックス２６に回収される。
【００２５】
なお、各画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃの図示されない現像剤収容器としてのトナーカートリッジに各色のトナーが収容される。この場合、各色のトナーとして微粉砕（例えば、体積平均粒径が５．７〔ｎｍ〕）のトナーが使用されるが、各トナーは色ごとに異なる原材料によって形成される。すなわち、ブラックのトナーには黒色の顔料であるカーボンブラックが、イエローのトナーにはイソインドリン、キノフタロン等の顔料が、マゼンタのトナーにはキナクリドン、カーミン等の顔料が、シアンのトナーには銅フタロシアニン、アントラキノン等の近赤外光を透過する性質を有する顔料が使用される。
【００２６】
また、前記トナーは、ポリエステル樹脂、スチレン−アクリル共重合体等の結着樹脂中に、顔料、帯電制御剤等を分散させることによって形成されたベーストナー（トナー母粒子）に、粒径が５〔ｎｍ〕以上、かつ、５００〔ｎｍ〕以下の外添剤を外添することによって形成することができる。
【００２７】
なお、各画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃのうちの所定の画像形成ユニットによって第１の画像形成ユニットが、他の所定の画像形成ユニットによって第２の画像形成ユニットが構成される。また、第１の画像形成ユニットに使用されるトナーによって第１の現像剤が、第２の画像形成ユニットに使用されるトナーによって、第１の現像剤とは別の第２の現像剤が構成される。
【００２８】
次に、カラープリンタの制御装置について説明する。
【００２９】
図示されない制御装置は、演算装置としてのＣＰＵ（マイクロプロセッサ）、第１の記憶装置としてのＲＯＭ、第２の記憶装置としてのＲＡＭ、入出力ポート、計時部としてのタイマ等によって構成される主制御部としての印刷制御部、印刷データ及び制御コマンドを上位装置としてのホストコンピュータから受信してカラープリンタの全体のシーケンスを制御して印刷動作を行うインタフェース（Ｉ／Ｆ）制御部、該インタフェース制御部を介して入力されたデータである印刷データを一時的に記録するための受信データ記憶部としての受信メモリ、該受信メモリに記録された印刷データを受け取るとともに、印刷データを編集処理することによって形成された画像データ、すなわち、イメージデータを記録する画像データ記憶部としての画像データ編集メモリ、カラープリンタの状態を表示するための表示部を備えるとともに、印刷制御部に操作者の指示を送るための操作部としてのスイッチ等を備えた操作部、カラープリンタの動作状態を監視するための各種のセンサ（例えば、媒体検出部としての用紙位置検出センサ、前記温湿度センサ２４、濃度検出部としての濃度センサ等）、電源、前記画像データ編集メモリに記録されたイメージデータをＬＥＤヘッド２２Ｂｋ、２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃに送り、該ＬＥＤヘッド２２Ｂｋ、２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃを駆動するヘッド駆動制御部、定着器１８に電圧を印加する定着制御部、用紙を搬送するための用紙搬送モータの制御を行う搬送制御部、前記感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃを回転させるための駆動モータを駆動する駆動制御部等を備える。
【００３０】
次に、前記画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃについて説明する。なお、各画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃの構造は同じであるので、ブラックの画像形成ユニット１６Ｂｋについて説明する。
【００３１】
図３は本発明の第１の実施の形態における画像形成ユニットの概略図である。
【００３２】
図に示されるように、画像形成ユニット１６Ｂｋにおいて、画像形成ユニット１６Ｂｋの本体、すなわち、画像形成ユニット本体３７に対して、トナーが収容されたトナーカートリッジ４１が着脱自在に配設され、該トナーカートリッジ４１から前記画像形成ユニット本体３７内に配設された現像器３０にトナーが供給される。
【００３３】
そのために、トナーカートリッジ４１における現像剤収容体としてのケース４３の下面に現像剤供給口としてのトナー供給口４４が形成され、該トナー供給口４４を開閉するために、開閉部材としてのシャッタ４２が移動自在に、本実施の形態においては、回動自在に配設される。該シャッタ４２には開口部４２ａが形成され、シャッタ４２と一体に形成された操作部としての図示されない操作レバーを操作して、シャッタ４２を回動させ、前記トナー供給口４４と開口部４２ａとを合わせることによって、トナー供給口４４を開放することができる。また、操作レバーを操作して、シャッタ４２を回動させ、前記トナー供給口４４と開口部４２ａとをずらすことによって、トナー供給口４４を閉鎖することができる。
【００３４】
一方、画像形成ユニット本体３７には、トナーカートリッジ４１を取り付けるために、凹面から成る取付面が形成され、該取付面に前記トナー供給口４４と対応させて現像剤補給口としてのトナー補給口４５が形成される。したがって、トナー供給口４４が開放されると、トナーカートリッジ４１内のトナーがトナー補給口４５を介して画像形成ユニット本体３７内に供給される。
【００３５】
ところで、画像形成ユニット１６Ｂｋは、感光体ドラム３１Ｂｋ、図示されない帯電用の電源に接続され、所定の電圧が印加されて前記感光体ドラム３１Ｂｋの表面を一様に帯電させる帯電装置としての帯電ローラ３２、前記現像器３０、及びトナー像の転写後に感光体ドラム３１Ｂｋに残留したトナーを掻き取ることによって除去し、廃トナーとして回収して、トナーカートリッジ４１内に配設された第２の現像剤回収容器としての廃トナー収容容器３９に送るためのクリーニング装置を備える。
【００３６】
前記現像器３０は、回転させられて、前記トナーカートリッジ４１から供給されたトナーを攪拌する攪拌部材２８、回転させられて、トナーを第１の現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ３４に供給する第２の現像剤供給部材としてのトナー攪拌レバー２７、トナーを保持する現像剤担持体としての現像ローラ３３、該現像ローラ３３にトナーを供給する前記トナー供給ローラ３４、前記現像ローラ３３上に供給されたトナーの層、すなわち、トナー層を一定の厚さに規制し、トナーを薄層化する現像剤層規制部材としての現像ブレード３５等を備える。この場合、現像器３０において、一成分現像方式による現像が行われ、そのために、前記トナーとして、非磁性一成分現像剤のトナーが使用される。
【００３７】
また、前記クリーニング装置は、弾性体から成り、エッジ部を感光体ドラム３１Ｂｋの表面に所定の圧力で接触させることによって配設され、感光体ドラム３１Ｂｋ上のトナーを掻き取る第２のクリーニング部材としてのクリーニングブレード３６、該クリーニングブレード３６によって掻き取られたトナーを廃トナーとして搬送するスパイラル３８、及び該スパイラル３８によって搬送された廃トナーを前記廃トナー収容容器３９に供給する廃トナー搬送路を備える。
【００３８】
前記感光体ドラム３１Ｂｋは、有機物質によって形成され、負の極性に帯電させられるＯＰＣドラムであり、電荷発生層（ＣＧＬ）及び電荷輸送層（ＣＴＬ）の２層から成る。また、電荷発生層（ＣＧＬ）及び電荷輸送層（ＣＴＬ）を合わせた層厚は２０〔μｍ〕にされる。感光体ドラム３１Ｂｋの表面がクリーニングブレード３６等との接触によって摩耗し、層厚が１０〔μｍ〕以下になると、感光体ドラム３１Ｂｋの性能が低くなる。
【００３９】
そして、前記現像ローラ３３は、ウレタンゴムから成り、該ウレタンゴムのゴム硬度（アスカーＣ）は７７〔°〕に、表面粗さＲｚ（１０点平均粗さ）は４〔μｍ〕程度にされる。
【００４０】
そして、前記感光体ドラム３１Ｂｋの外径は３０〔ｍｍ〕、現像ローラ３３の外径は１６〔ｍｍ〕、感光体ドラム３１Ｂｋの周速度は１７８〔ｍｍ／ｓｅｃ〕、現像ローラ３３の周速度は２２４．２８〔ｍｍ／ｓｅｃ〕、感光体ドラム３１Ｂｋに対する現像ローラ３３の周速度の比、すなわち、周速比は１．２６である。
【００４１】
該周速比の値が小さいと、トナーを十分に帯電させることができなくなり、帯電特性が低くなるので、かぶり等が発生する。これに対して、周速比の値が大きいと、トナーが過剰に帯電させられ、帯電特性が高くなるので、汚れ等が発生する。そのため、一般的に、周速比を１．１以上、かつ、１．５以下の範囲内に収めるのが好ましい。
【００４２】
また、前記トナー供給ローラ３４は、シリコーンゴム、ウレタンゴム等の発泡体としての発泡弾性体によって形成され、トナー供給ローラ３４の表面に凹部から成る複数の図示されないセルが形成される。
【００４３】
次に、前記画像形成ユニット１６Ｂｋの動作について説明する。
【００４４】
まず、帯電ローラ３２によって一様に帯電させられた感光体ドラム３１Ｂｋの表面がＬＥＤヘッド２２Ｂｋによって露光され、感光体ドラム３１Ｂｋの表面に静電潜像が形成される。該静電潜像は、現像ローラ３３から供給されるトナーによって現像（顕像化）され、感光体ドラム３１Ｂｋ上にトナー像が形成される。
【００４５】
そのために、前記シャッタ４２を回動させ、トナーカートリッジ４１におけるトナー供給口４４を開放すると、トナーカートリッジ４１内のトナーがトナー供給口４４を介して所定量だけ落下して現像器３０に供給される。該現像器３０において、トナーは、攪拌部材２８が回転させられるのに伴って攪拌され、トナー攪拌レバー２７の回転に伴ってトナー供給ローラ３４に供給される。該トナー供給ローラ３４は、現像ローラ３３と同じ方向に、各周速度に一定の差を形成しながら互いに摺動して回転させられる。これにより、トナー供給ローラ３４は、トナー攪拌レバー２７とトナー供給ローラ３４との電位差、及びトナー供給ローラ３４と現像ローラ３３との電位差に基づいて、トナーを現像ローラ３３に供給するとともに、現像ローラ３３の表面の余剰のトナーを掻き取る。
【００４６】
そして、現像ローラ３３に供給されたトナーは、現像ローラ３３の回転に伴って現像ブレード３５によって薄層化され、現像ローラ３３上に一定の厚さのトナー層を形成する。続いて、現像ローラ３３上のトナーは、感光体ドラム３１Ｂｋと対向する領域、すなわち、現像領域に搬送される。そして、該現像領域において、トナーは、感光体ドラム３１Ｂｋ上の静電潜像による静電気力によって引き付けられ、感光体ドラム３１Ｂｋ上の静電潜像が形成された部分に付着させられ、トナー像が形成される。
【００４７】
続いて、感光体ドラム３１Ｂｋ上のトナー像は転写ローラ２１Ｂｋによって用紙に転写され、転写後に感光体ドラム３１Ｂｋ上に残留したトナーはクリーニングブレード３６によって掻き取られて除去される。
【００４８】
ところで、前記各画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃにおいては、前記現像ローラ３３上のトナーを静電潜像に付着させるに当たり、現像ローラ３３によって感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃが所定の押圧力で押圧されるようになっている。
【００４９】
この場合、各画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃにおける前記押圧力を等しくすると、画像品位が低下してしまうことがある。
【００５０】
すなわち、トナーには十分な流動性及び帯電特性を持たせるために外添剤（シリカ等）が外添されるようになっているが、カラープリンタに使用されるトナーは、色ごとに異なる原材料によって形成されるので、各原材料の粒径に対応させて、外添剤量を色ごとに調整するようにしている。なお、流動性によって第１の特性が、帯電特性によって第２の特性が構成される。
【００５１】
ここで、流動性とは、トナーの移動のしやすさを表す指標であり、例えば、先端に穴が形成された三角錐状の容器に流動性の異なるトナーを所定量入れた場合、流動性の高いトナーは短時間で流れ落ちるのに対して、流動性の低いトナーは流れ落ちるのに長い時間が必要になる。
【００５２】
流動性を測定する場合、篩１の粗さを３３５〔メッシュ〕とし、篩２の粗さを２５０〔メッシュ〕とし、篩３の粗さを１５０〔メッシュ〕とし、目の細かい順に、３個の篩１〜３を縦に並べる。なお、〔メッシュ〕は、篩の粗さを示す単位であり、１〔ｉｎｃｈ〕当たりの線数で表される。
【００５３】
そして、一番上の篩１に２〔ｇ〕のトナーを載せ、振幅１〔ｍｍ〕で２４０〔秒〕間振動させた後、各篩１〜３に残留したトナーの量を測定する。篩１に残留したトナーの量をＭ１とし、篩２に残留したトナーの量をＭ２とし、篩３に残留したトナーの量をＭ３とし、トナーの凝集量をＧとしたとき、凝集量Ｇ〔％〕は、
Ｇ＝（Ｍ１×５＋Ｍ２×３＋Ｍ３）×２０÷２
で表すことができる。そして、トナーの流動性をＨとすると、流動性Ｈ〔％〕は、
Ｈ＝１００−Ｇ
で表すことができる。
【００５４】
また、帯電特性とは、トナーの帯電のしやすさを表す指標であり、単位重量当たりの電荷量によって表される。
【００５５】
帯電特性を測定する場合、一般的に、ブローオフ法が使用され、該ブローオフ法においては、トナー及び測定用のキャリヤを混合して互いに逆の極性に帯電させた後、トナー及びキャリヤの混合体に窒素ガスを吹き付けてトナーだけを除去し、残ったキャリヤの電荷に基づいて帯電特性を測定する。キャリヤの電荷が大きい場合、トナーが帯電しやすく、帯電特性が高いということになる。
【００５６】
なお、トナー及びキャリヤの混合条件によって帯電特性が変動するので、トナー及びキャリヤは所定の混合機に投入され、一定の攪拌条件で攪拌される。
【００５７】
本実施の形態においては、カラープリンタに使用されるトナーとして非磁性一成分現像剤のトナーが使用され、帯電特性を測定する場合は、二成分現像剤に使用されるキャリヤと混合される。該キャリヤは鉄粉等の磁性粉に樹脂を被覆することによって作製される。
【００５８】
次に、トナーの粒径と、トナーの流動性Ｈ及び帯電特性を調整するために外添される外添剤の量との関係について説明する。この場合、外添剤としてシリカが使用される。
【００５９】
【表１】
2011123367.tif 000003
【００６０】
表１において、粒径が５０〔ｎｍ〕のシリカを大シリカとし、粒径が１０〔ｎｍ〕のシリカを小シリカとし、粒径が１００〔ｎｍ〕のシリカを大シリカ２とする。
【００６１】
表１に示されるように、トナーの粒径が小さくなると、トナーの流動性Ｈ及び帯電特性が低くなる。そこで、トナーの流動性Ｈ及び帯電特性が低くならないように、外添剤量が多くされる。なお、この場合、外添剤量は、トナーの重量に対する外添剤の重量の割合（重量パーセント）で表される。
【００６２】
次に、各色のトナー間における流動性Ｈ及び帯電特性の各特性の色ごとの差を小さくするための外添剤量について説明する。
【００６３】
【表２】
2011123367.tif 000004
【００６４】
表２に示されるように、各色のトナー間における流動性Ｈ及び帯電特性の各特性の色ごとの差を小さくするために、各色のトナーごとに外添剤量が調整され、カラートナーであるイエロー、マゼンタ及びシアンのトナーの外添剤量に対してブラックのトナーの外添剤量が少なくされる。
【００６５】
このように、トナーを形成するベーストナーの状態において、各色のトナー間における流動性Ｈ及び帯電特性の各特性に色ごとの差があっても、外添剤量を調整することによって、各特性の色ごとの差を小さくすることができる。
【００６６】
次に、感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃに残留したトナーを掻き取る際のトナーの掻取りやすさを表すクリーニング性能について説明する。
【００６７】
例えば、外添剤はトナーから脱落すると、トナーに負の極性の電荷を与え、このとき、脱落した外添剤自体は正の極性に帯電させられるので、感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃの負の極性の電位の高い部分に付着することがある。
【００６８】
ところが、外添剤は、粒径の最大値が１００〔ｎｍ〕であり、非常に細かいので、転写後に、感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃに残留したトナーをクリーニングブレード３６によって除去する際に、感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃに付着した外添剤を除去することができないことがある。そして、残留した外添剤が感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃの表面に融着し、ＯＰＣフィルミングを発生させてしまう。その結果、カラー画像上に白抜けが発生し、画像品位が低下してしまう。
【００６９】
また、近年提供されているカラープリンタにおいては、画像維持性、すなわち、画質品位の低下防止の必要性が高く、多くのカラープリンタにおいて、低被覆率印刷（例えば、Ａ４判サイズの用紙に対する画像被覆率が５〔％〕以下の低デューティ印刷）が行われる場合、現像器３０において適宜トナーが廃棄されるようになっている。すなわち、低被覆率印刷においては、トナー像を形成するために使用されなかったトナーが現像器３０内を繰り返し循環するので、トナーから外添剤が脱落し、トナーの帯電特性が低下し、グレイネス、かぶり等が発生し、画像品位が低下してしまう。
【００７０】
そのため、前記カラープリンタにおいては、所定の周期ごと、例えば、連続印刷における用紙と用紙との間に、転写ベルト１７にトナーを付着させ、クリーニングブレード２５によって掻き取り、廃トナーボックス２６に回収することによって、画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃからトナーを廃棄してトナーの帯電特性を維持するようにしているが、転写ベルト１７の寿命が長く、交換サイクルが長いので、転写ベルト１７が交換されるまでに廃トナーボックス２６に回収されるトナーの量が多くなる。その結果、廃トナーボックス２６を大型化する必要があり、それに伴ってカラープリンタも大型化してしまう。
【００７１】
そこで、本実施の形態においては、所定の周期ごと、例えば、連続印刷における用紙と用紙との間に、感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃにもトナーを付着させ、クリーニングブレード３６によって掻き取り、トナーカートリッジ４１の廃トナー収容容器３９に送るようにしている。
【００７２】
この場合、トナーカートリッジ４１の交換サイクルは転写ベルト１７より短いので、廃トナー収容容器３９を大型化する必要はないが、クリーニングブレード３６は、転写後に感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃに残留するトナー、及び画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃから廃棄するトナーを掻き取ることになる。
【００７３】
そして、廃棄するトナーを、トナーカートリッジ４１の廃トナー収容容器３９に送り、回収する必要があるので、転写ローラ２１Ｂｋ、２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃに電圧が印加されず、転写ベルト１７にトナーを付着させない。
【００７４】
したがって、各感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃに付着するトナーの量が多くなるので、前記感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃに付着したトナーを除去するためにクリーニングブレード３６に加わる負荷が大きくなる。その結果、クリーニングブレード３６を、強度、耐久性等を考慮して選定するとともに、感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃへの押当て条件を設定する必要がある。
【００７５】
ところで、クリーニングブレード３６を選定し、感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃに対する押当て条件を設定することによって、感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃに付着させられた各色のトナーを良好に掻き取り、ＯＰＣフィルミングが発生するのを防止することが考えられる。
【００７６】
この場合、ＯＰＣフィルミングが発生するのを防止するためには、シリカ等の粒径の小さい外添剤がクリーニングブレード３６からすり抜けるのを防止することが重要である。そのために、クリーニングブレード３６の摩耗量を小さくし、クリーニングブレード３６における感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃとの接触部が欠損するのを防止し、欠損した部分、すなわち、欠損部を外添剤がすり抜けるのを防止する必要がある。
【００７７】
このことから、ＯＰＣフィルミングが発生するのを防止するためには、感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃに対してクリーニングブレード３６を押し付ける圧力、すなわち、線圧を小さくするのが好ましいことが分かる。
【００７８】
一方、感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃに残留する各色のトナーを良好に掻き取るためには、前記線圧を大きくする必要があるが、該線圧を大きくすると、クリーニングブレード３６の摩耗量が大きくなり、接触部が欠損し、欠損部を外添剤がすり抜けやすくなる。
【００７９】
このように、クリーニングブレード３６を選定するとともに、感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃへの押当て条件を設定することによって、ＯＰＣフィルミングが発生するのを防止し、かつ、感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃに残留する各色のトナーを良好に掻き取ることができるようにすることは困難である。したがって、本実施の形態においては、ＯＰＣフィルミングがわずかに発生するが、感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃに残留する各色のトナーを掻き取ることができるように、クリーニングブレード３６を選定し、感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃへの押当て条件を設定するようにしている。
【００８０】
なお、トナー単体の粒径は、外添剤の粒径より大きいので、外添剤がクリーニングブレード３６からすり抜ける状態になっても、トナー単体は、クリーニングブレード３６をすり抜けることなく、感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃから掻き取られ、除去される。
【００８１】
次に、本実施の形態における画像形成ユニット１６Ｂｋに使用されるクリーニングブレード３６の特性について説明する。
【００８２】
【表３】
2011123367.tif 000005
【００８３】
表３において、３００〔％〕モジュラスは、伸びを３００〔％〕にしたときの引張応力を表す。また、Ｉ／Ｔは自由端長を厚さで除算することによって得られる値である。
【００８４】
なお、トナーのクリーニング性能を高くするためには、クリーニング角度を１０〔°〕以上とするのが好ましい。反発弾性率については、過剰に大きな値であると、クリーニングブレード３６の摩耗が大きくなり、トナーのクリーニング性能が低下するので、４０〔％〕以下とするのが好ましい。
【００８５】
本実施の形態においては、クリーニング部材としてクリーニングブレード３６が使用されるようになっているが、クリーニング部材としてファーブラシ等のクリーニングローラを使用することができる。
【００８６】
次に、前記構成のカラープリンタを使用して印刷を行ったときの外添剤のクリーニング性能について確認を行った。本実施の形態においては、外添剤量が互いに異なる画像形成ユニット１６Ｂｋと、画像形成ユニット１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃのうちの画像形成ユニット１６ＣとのＯＰＣフィルミングの発生状況を比較した。なお、画像形成ユニット１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃにおけるトナーの流動性Ｈ及び帯電特性は比較的類似するので、ＯＰＣフィルミングの発生状況も類似する。
【００８７】
図４は本発明の第１の実施の形態におけるブラックの画像形成ユニットのＯＰＣフィルミングの発生状況を示す図、図５は本発明の第１の実施の形態におけるシアンの画像形成ユニットのＯＰＣフィルミングの発生状況を示す図である。なお、図において、横軸に印刷枚数を、縦軸にフィルミングレベルを採ってある。印刷枚数の下のＬＬは低温・低湿の環境下で印刷を行ったことを表す。
【００８８】
この場合、現像ローラ３３と感光体ドラム３１Ｂｋとの間、及び現像ローラ３３と感光体ドラム３１Ｃとの間の押圧力（ＮＩＰ圧力）を、０．５〔Ｎ〕、０．７〔Ｎ〕、０．９〔Ｎ〕、１．１〔Ｎ〕及び１．３〔Ｎ〕で変化させたときのＯＰＣフィルミングの発生状況を観察した。
【００８９】
また、カラープリンタの印刷速度を、Ａ４判サイズの用紙を縦送りで３０〔ＰＰＭ（１〔分〕当たりの印刷枚数）〕（用紙の搬送速度は１７８〔ｍｍ／ｓｅｃ〕）とし、画像印刷密度を５〔％〕として、ＬＬの環境を表す温度１０〔℃〕及び湿度２０〔％〕の環境下で、前記Ａ４判サイズの用紙に２００００枚の連続印刷を行った。なお、クリーニングブレード３６の特性は表３に示されるように設定した。
【００９０】
そして、フィルミングレベルについては、表４の対照表によってレベル付けを行う。
【００９１】
【表４】
2011123367.tif 000006
【００９２】
すなわち、１００〔％〕の画像被覆率で印刷を行ったときに、白抜けの発生がない場合のフィルミングレベルを５とし、０．５〔ｍｍ〕以下の白抜けが部分的に発生した場合のフィルミングレベルを４とし、０．５〔ｍｍ〕以下の白抜けが画像の５０〔％〕以上で発生した場合のフィルミングレベルを３とし、０．５〔ｍｍ〕より大きく、かつ、２〔ｍｍ〕以下の白抜けが画像の全体に発生した場合のフィルミングレベルを２とし、２〔ｍｍ〕より大きい白抜けが画像の全体に発生した場合のフィルミングレベルを１とする。
【００９３】
図から分かるように、ブラックの画像形成ユニット１６Ｂｋはシアンの画像形成ユニット１６ＣよりＯＰＣフィルミングの発生状況が良好であり、ＯＰＣフィルミングが発生するまでの印刷枚数に差がある。
【００９４】
これは、ブラックのトナーの外添剤量がシアンのトナーの外添剤量より少ないからである。なお、ブラックのトナーの外添剤量が少なくされる理由は、ブラックのトナーの帯電制御剤の性能が高く、しかも、ブラックのベーストナーがシアンのベーストナーより帯電しやすいからである。
【００９５】
なお、ブラックのトナーは透光性が不要であるので、使用される帯電制御剤の選択肢が広く、性能の高い帯電制御剤を選択することができる。
【００９６】
なお、イエロー、マゼンタ及びシアンのトナーには、サリチル酸亜鉛等が帯電制御剤として使用され、ブラックのトナーには、鉄系材料、例えば、４級アンモニウム塩化合物、ニグロシン系化合物、アルミ、鉄、クロム等の錯体から成る染料及びトリフェニルメタン系顔料等が帯電制御剤として使用される。
【００９７】
ところで、前述されたように、感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃと各現像ローラ３３とは周速度に差があり、感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃは常に各現像ローラ３３によって擦られているので、感光体ドラム３１Ｂｋと現像ローラ３３との接触位置において、感光体ドラム３１Ｂｋの表面に付着した外添剤を掻き取ることができる。したがって、現像ローラ３３による感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃの押圧力が大きいほど、ＯＰＣフィルミングが発生するのを抑制することができる。
【００９８】
ところが、押圧力を大きくすると、感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃと各現像ローラ３３との摩擦力が大きくなり、それに伴って、現像ローラ３３上のトナーの電位、すなわち、トナー電位が同じ種類のトナーであっても高くなり、帯電量が多くなる。そして、帯電量が多くなるのに伴って、現像ブレード３５によって現像ローラ３３上のトナー層を一定の厚さに規制することができなくなると、画像上においてトナーが局部的に大量に付着し、画像に汚れが発生してしまう。
【００９９】
次に、トナー電位が高くなり、画像上においてトナーが局部的に大量に付着する状況について説明する。
【０１００】
画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ上のトナーが少ない場合に低被覆率印刷を行うと、トナーが消費されにくいので、トナー像を形成するために使用されないトナーが、現像ローラ３３と現像ブレード３５との間で繰り返し帯電させられ、それに伴って、トナー電位は高くなる。
【０１０１】
特に、継続して連続印刷を行っていると、トナー供給ローラ３４の外径は小さくなり、感光体ドラム３１Ｂｋから回収された現像ローラ３３上のトナーを、トナー供給ローラ３４によって十分に掻き取ることができないので、トナー電位は一層高くなる。
【０１０２】
次に、画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｃによって印刷を行ったときの、印刷枚数とトナー電位との関係について説明する。
【０１０３】
図６は本発明の第１の実施の形態におけるブラックの画像形成ユニットによって印刷を行ったときの、印刷枚数とトナー電位との関係を示す図、図７は本発明の第１の実施の形態におけるシアンの画像形成ユニットによって印刷を行ったときの、印刷枚数とトナー電位との関係を示す図である。なお、図７において、横軸に印刷枚数を、縦軸にトナー電位を採ってある。
【０１０４】
この場合、現像ローラ３３と感光体ドラム３１Ｂｋとの間、及び現像ローラ３３と感光体ドラム３１Ｃとの間の押圧力（ＮＩＰ圧力）を、０．５〔Ｎ〕、０．７〔Ｎ〕、０．９〔Ｎ〕、１．１〔Ｎ〕及び１．３〔Ｎ〕で変化させ、低被覆率で２０００枚の連続印刷を行ったときの、現像ローラ３３上のトナー電位を測定した。
【０１０５】
該トナー電位は、非接触の表面電位計（ＴＲＥＫ社製「Ｍｏｄｅｌ３４４」）を使用し、該表面電位計において、現像ローラ３３のシャフトを接地し、プローブをトナーに近接させることによって測定した。
【０１０６】
画像形成ユニット１６Ｂｋにおいては、図６に示されるように、押圧力が１．３〔Ｎ〕の場合、印刷を開始する際に８５〔Ｖ〕であったブラックのトナー電位が、２０００枚の連続印刷を行った後、１３２〔Ｖ〕になり、押圧力が１．１〔Ｎ〕の場合、印刷を開始する際に８１〔Ｖ〕であったブラックのトナー電位が、２０００枚の連続印刷を行った後、１２０〔Ｖ〕になった。これは、画像の汚れが発生する汚れ発生領域のトナー電位の下限値である１１０〔Ｖ〕を超えた値であるので、ブラックの押圧力の上限値は０．９〔Ｎ〕となる。
【０１０７】
また、画像形成ユニット１６Ｃにおいては、図７に示されるように、押圧力が１．３〔Ｎ〕の場合、印刷を開始する際に５５〔Ｖ〕であったシアンのトナー電位が、２０００枚の連続印刷を行った後、１１５〔Ｖ〕になった。これは、画像の汚れが発生する汚れ発生領域のトナー電位の下限値である１１０〔Ｖ〕を超えた値であるので、シアンの押圧力の上限値は１．１〔Ｎ〕となる。
【０１０８】
なお、これらの印刷結果に示されるように、各感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃに対する現像ローラ３３の押圧力を等しくしても、ブラックとシアンとではトナー電位が異なることが分かる。また、図７に示されるように、ブラックのトナーと、シアンのトナー（カラートナー）とでは、外添剤量を調整し、ブラックのトナーの外添剤量がシアンのトナーの外添剤量より少なくても、帯電特性が高くなることが分かる。
【０１０９】
これは、各色のベーストナーの帯電特性の差を、外添剤量を調整することによって小さくすることができなくなることによる。
【０１１０】
すなわち、前述されたように、各色のトナー間における帯電特性の各特性の色ごとの差を小さくするために、外添剤量が調整されるようになっているが、各画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ内では、例えば、現像ローラ３３とトナー供給ローラ３４との間の摩擦、現像ローラ３３と現像ブレード３５との間の摩擦等によって、ベーストナーから外添剤が脱離したり、ベーストナーに外添剤が埋没したりして、ベーストナーの表面に存在する外添剤の量が減少することがあり、この場合、各色のトナーの帯電特性におけるベーストナーの帯電特性の寄与が大きくなり、トナーの種類、例えば、トナーの色ごとに帯電特性が変化する。なお、ブラックのベーストナーの帯電特性がシアンのベーストナーの帯電特性より高いので、前述されたように、ブラックのトナーの帯電特性がシアンのトナーの帯電特性より高くなる。
【０１１１】
次に、かぶりについて説明する。
【０１１２】
かぶりは、感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ上に付着するトナーによって用紙の非画像部に生じる色汚れをいう。
【０１１３】
この場合、かぶりの程度を表す指標として色差が用いられ、色差が大きいほどかぶりの程度が大きく、画像品位が低いとされる。本実施の形態において、目標とする色差は、かぶりの測定において、目視では認識することができない程度の用紙上の非画像部の色汚れの値とする。
【０１１４】
次に、かぶりの測定方法について説明する。
【０１１５】
まず、白紙印刷を行い、まったく画像を形成することなく、カラープリンタ内の搬送路において用紙を通過させた後、感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃに所定のテープを貼り付け、感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃに付着しているトナーを採取する。続いて、テープを白紙に貼り付けて色差Ｅ１を測定する。その後、テープ自体（感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃに貼り付ける前のテープ）の色差Ｅ２を測定し、色差Ｅ１から色差Ｅ２を減算することによって、感光体ドラム３１Ｂｋ上に付着するトナーの色差δＥ
δＥ＝Ｅ１−Ｅ２
を算出すると、かぶりを数値的に求めることができる。なお、色差Ｅ１、Ｅ２を測定するための計測器にはコニカミノルタ社製ＣＭ−２６００Ｄを使用した。
【０１１６】
次に、押圧力と色差との関係について説明する。
【０１１７】
図８は本発明の第１の実施の形態における押圧力と色差との関係を示す図である。なお、図において、横軸に押圧力を、縦軸に色差を採ってある。
【０１１８】
図に示されるように、画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｃのいずれにおいても、押圧力が大きくなると、トナー電位が高くなり、帯電させられることなく現像ローラ３３上に滞留するトナーの量が少なくなるので、色差δＥが小さくなり、かぶりは少なくなる。
【０１１９】
続いて、各色の画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃについてかぶり、汚れ、ＯＰＣフィルミングの発生状況に基づいて総合判定をした結果を表５に表す。
【０１２０】
【表５】
2011123367.tif 000007
【０１２１】
表５に示されるように、各画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃにおける最適な押圧力は、画像形成ユニット１６Ｃの場合、１．１〔Ｎ〕に、画像形成ユニット１６Ｍ、１６Ｙの場合、１．３〔Ｎ〕に、画像形成ユニット１６Ｂｋの場合、０．９〔Ｎ〕になる。
【０１２２】
すなわち、画像形成ユニット１６Ｂｋにおける最適な押圧力は、画像形成ユニット１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃにおける最適な押圧力より小さいことが分かる。
【０１２３】
このように、画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃにおける最適な押圧力は、画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃに使用されるトナーによってそれぞれ異なるので、各画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃにおいて押圧力をトナーに対応させて、例えば、トナーの種類、特性等に対応させて設定することによって、各トナー間の画像形成時の帯電特性を安定させることができ、カラープリンタの画像品位を向上させることができる。
【０１２４】
次に、押圧力の測定方法について説明する。
【０１２５】
図９は本発明の第１の実施の形態における押圧力の測定位置を説明する図、図１０は本発明の第１の実施の形態における押圧力の測定方法を示す図である。
【０１２６】
図９において、３１Ｂｋは感光体ドラム、３２は帯電ローラ、３３は現像ローラである。本実施の形態においては、感光体ドラム３１Ｂｋの長手方向における中心Ｃｎから１２０〔ｍｍ〕離れた位置Ｓ１、Ｓ２において、感光体ドラム３１Ｂｋ、帯電ローラ３２、現像ローラ３３等を回転させた状態で押圧力を測定する。
【０１２７】
なお、感光体ドラム３１Ｂｋ、帯電ローラ３２、現像ローラ３３等を回転させた状態で押圧力を測定する理由は、感光体ドラム３１Ｂｋの駆動ギヤに、はす歯歯車が使用されるので、感光体ドラム３１Ｂｋの駆動ギヤが配設される側の押圧力は、配設されない側の押圧力より小さくなる傾向にあるからである。
【０１２８】
また、押圧力を測定する場合、画像形成ユニット１６Ｂｋを回転治具に装着して感光体ドラム３１Ｂｋを一定の回転速度で回転させ、続いて、図１０に示されるように、感光体ドラム３１Ｂｋと現像ローラ３３とが接触する位置に、一端を自由端とし、他端をテンションゲージ５２によって支持された押圧力測定フィルム５１を挟み込む。
【０１２９】
このとき、感光体ドラム３１Ｂｋ及び現像ローラ３３の回転に伴って、押圧力測定フィルム５１は矢印方向に引かれ、テンションゲージ５２を引っ張る。その後、押圧力測定フィルム５１に対して感光体ドラム３１Ｂｋ及び現像ローラ３３が空転させられるので、そのときの、テンションゲージ５２に表示された引張力の値を押圧力とする。なお、押圧力測定フィルム５１は、厚さが０．１〔ｍｍ〕であり、幅が１０〔ｍｍ〕のＰＥＴフィルムである。
【０１３０】
次に、押圧力の調整方法について説明する。
【０１３１】
図１は本発明の第１の実施の形態における押圧力調整機構の説明図、図１１は本発明の第１の実施の形態における押圧力調整機構の第１の状態を示す図、図１２は本発明の第１の実施の形態における押圧力調整機構の第２の状態を示す図である。
【０１３２】
図において、２３は画像形成ユニット１６Ｂｋの外装としてのモールド、３１Ｂｋは感光体ドラム、３１Ｂｋａは該感光体ドラム３１Ｂｋの回転軸、３３は現像ローラ、３３ａは該現像ローラ３３の軸である。該軸３３ａは、第１の軸受け部材としての、かつ、カム部としての現像ローラ軸受け５５によって回転自在に支持され、該現像ローラ軸受け５５は、前記モールド２３に形成された第２の軸受け部材としての軸受け支持部５６によって回転自在に支持される。
【０１３３】
前記現像ローラ軸受け５５は、環状体から成り、外周面にギヤ部５５ａを備えるとともに、前記軸３３ａを支持するための穴部５５ｂを備え、外周面を構成する円の中心ｑ１と穴部５５ｂの中心ｑ２とが、所定の距離、本実施の形態においては、０．１５〔ｍｍ〕だけ偏心させられる。本実施の形態において、前記ギヤ部５５ａは、現像ローラ軸受け５５の円周方向における所定の範囲に形成されるようになっているが、現像ローラ軸受け５５の円周方向における全体にわたって形成することができる。
【０１３４】
また、現像ローラ軸受け５５を回転させるために、前記ギヤ部５５ａと調整部材５７のギヤ部５７ａとが噛合させられる。
【０１３５】
調整部材５７を回転させることによって現像ローラ軸受け５５を回転させると、穴部５５ｂが調整部材５７に対して接離する方向に移動させられ、それに伴って、軸３３ａが回転軸３１Ｂｋａに対して接離する方向に移動させられる。したがって、軸３３ａと回転軸３１Ｂｋａとの距離を変更することによって、現像ローラ３３が感光体ドラム３１Ｂｋを押圧する押圧力を変更することができる。
【０１３６】
例えば、図１１においては、軸３３ａは回転軸３１Ｂｋａに最も近接する位置に置かれ、軸３３ａと回転軸３１Ｂｋａとの距離、すなわち、軸間距離は２９．６５〔ｍｍ〕にされ、押圧力が最大の値である約１．５〔Ｎ〕にされる。
【０１３７】
また、図１２においては、軸３３ａは回転軸３１Ｂｋａから最も離れた位置に置かれ、前記軸間距離は２９．９５〔ｍｍ〕にされ、押圧力が最小の値である約０．４〔Ｎ〕にされる。
【０１３８】
したがって、調整部材５７を回転させることによって、前記軸間距離を２９．６５〔ｍｍ〕以上、かつ、２９．９５〔ｍｍ〕以下の範囲で調整することができ、それに伴って押圧力を０．４〔Ｎ〕以上、かつ、１．５〔Ｎ〕以下の範囲で変化させることができる。
【０１３９】
このように、本実施の形態においては、各画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃにおいて使用されるトナーに対応させて、すなわち、トナーの帯電特性、トナーの種類、トナーの原材料、トナーの特性、トナーの外添剤量、トナーの粒径、トナーの流動性等に対応させて押圧力が設定され、設定された押圧力で現像ローラ３３が各感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃを押圧するので、画像品位を向上させることができる。
【０１４０】
すなわち、各色ごとに異なる原材料によって形成され、各原材料に対応させて外添剤量が調整されたトナーを使用する画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃにおいて、現像ローラ３３が感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃを押圧する押圧力が画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃごとに変更されるので、クリーニングブレード３６のクリーニング性能を調整する必要がない。したがって、外添剤量が多いトナーを使用する画像形成ユニットにおいて、クリーニングブレード３６によって感光体ドラムを傷付けることがなくなる。
【０１４１】
また、外添剤量が多いトナーを使用する画像形成ユニットにおいて、感光体ドラム上に外添剤が残留するのを抑制することができる。したがって、残留した外添剤が感光体ドラムの表面に付着してＯＰＣフィルミングを発生させることがなくなるので、カラー画像上に白抜けが発生するのを防止することができ、しかも、かぶり、汚れが発生するのを防止することができる。その結果、画像品位を向上させることができる。
【０１４２】
ところで、本実施の形態においては、表５に示されるように、マゼンタ及びシアンの画像形成ユニット１６Ｍ、１６Ｃにおいては、画像品位を向上させるために、ブラック及びイエローの画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙより大きい押圧力を発生させる必要がある。
【０１４３】
ところが、押圧力が過剰に大きくなると、現像ローラ３３が摩耗して画像形成ユニット１６Ｍ、１６Ｃの寿命が短くなってしまう。
【０１４４】
そこで、現像ローラ３３の硬度を画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃに使用されるトナーに対応させて設定することによって、現像ローラ３３が摩耗するのを抑制することができ、画像形成ユニット１６Ｍ、１６Ｃの寿命を長くすることができるようにした本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【０１４５】
この場合、第１の実施の形態における現像剤担持体としての現像ローラ３３の硬度（ゴム硬度）が、アスカーＣで７７〔°〕であるのに対して、本実施の形態における現像ローラ３３の硬度は、約２〔％〕高くされ、アスカーＣで７９〔°〕にされる。なお、硬度は、現像ローラ３３を形成するウレタンゴムの架橋点を多くすることによって高くすることができる。
【０１４６】
次に、現像ローラ３３のゴム硬度と色差との関係について説明する。
【０１４７】
図１３は本発明の第２の実施の形態における押圧力と色差との関係を示す図である。なお、図において、横軸に押圧力を、縦軸に色差を採ってある。
【０１４８】
この場合、現像ローラ３３として、硬度が７７〔°〕、７８〔°〕及び７９〔°〕のものを使用した。
【０１４９】
現像ローラ３３の硬度を高くすることによって、現像ローラ３３が摩耗するのを抑制することができるので、画像形成部としての画像形成ユニット１６Ｍ、１６Ｃの寿命を長くすることができる。
【０１５０】
また、現像剤層規制部材としての現像ブレード３５が現像ローラ３３を圧接する力、すなわち、圧接力、及び現像ローラ３３が像担持体としての感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃを押圧する押圧力が大きくなるので、現像剤としてのトナーの帯電量を多くすることができる。したがって、トナーが感光体ドラム３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ上の潜像としての静電潜像が形成されていない部分（媒体としての用紙の非画像部に対応する。）に飛散するのを防止することができる。その結果、かぶりが発生するのを防止することができる。
【０１５１】
次に、表６で、前記押圧力と画像品位との関係について説明する。
【０１５２】
【表６】
2011123367.tif 000008
【０１５３】
表６に示されるように、マゼンタ、シアンの画像形成ユニット１６Ｍ、１６Ｃにおいて、押圧力におけるマージン、すなわち、画像品位を維持することができる押圧力の範囲が広くなっていることが分かる。
【０１５４】
次に、現像ローラ３３の回転速度を画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃに使用されるトナーに対応させて設定することによって、現像ローラ３３が摩耗するのを抑制することができ、画像形成ユニット１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃの寿命を長くすることができるようにした本発明の第３の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【０１５５】
図１４は本発明の第３の実施の形態における感光体ドラム及び現像ローラの駆動系を示す図である。
【０１５６】
図において、３１Ｂｋは像担持体としての感光体ドラム、３３は現像剤担持体としての現像ローラ、６１は該現像ローラ３３と同軸上に配設されれた第１の駆動ギヤとしての現像ローラ駆動ギヤ、６２は感光体ドラム３１Ｂｋと同軸上に配設された第２の駆動ギヤとしての感光体ドラム駆動ギヤである。  
【０１５７】
図に示されるように、現像ローラ駆動ギヤ６１と感光体ドラム駆動ギヤ６２とが噛合させられ、感光体ドラム駆動ギヤ６２が回転させられるのに伴って、現像ローラ３３が感光体ドラム駆動ギヤ６２の回転を受けて回転させられる。
【０１５８】
そして、感光体ドラム駆動ギヤ６２の歯数は３８にされ、前記第１の実施の形態における現像ローラ３３の現像ローラ駆動ギヤの歯数は１６であるのに対して、本実施の形態における現像ローラ駆動ギヤ６１の歯数は１５にされる。
【０１５９】
したがって、第１の実施の形態における現像ローラ３３の周速度は２２５〔ｍｍ／ｓｅｃ〕であるのに対して、本実施の形態における現像ローラ３３の周速度は２４０〔ｍｍ／ｓｅｃ〕にされるので、感光体ドラム３１Ｂｋと現像ローラ３３との周速度差を大きくすることができる。その結果、感光体ドラム３１Ｂｋに現像ローラ３３を擦り付けることができるので、現像ローラ３３によって、感光体ドラム３１Ｂｋ上の外添剤を除去することができる。
【０１６０】
次に、シアンの画像形成ユニット１６ＣのＯＰＣフィルミングの発生状況について説明する。
【０１６１】
図１５は本発明の第３の実施の形態におけるシアンの画像形成ユニットのＯＰＣフィルミングの発生状況を示す図である。なお、図において、横軸に印刷枚数を、縦軸にフィルミグレベルを採ってある。
【０１６２】
例えば、押圧力を０．７〔Ｎ〕にした場合、前記第１の実施の形態においては、４０００枚より多く印刷を行うと、ＯＰＣフィルミングの発生が確認されるのに対して、本実施の形態においては、８０００枚より多く印刷を行うまでＯＰＣフィルミングの発生を確認することができなかった。
【０１６３】
このように、本実施の形態においては、ＯＰＣフィルミングが発生するのを抑制することができるので、画像品位を向上させることができる。
【０１６４】
次に、表７で、押圧力と画像品位との関係について説明する。
【０１６５】
【表７】
2011123367.tif 000009
【０１６６】
表７に示されるように、マゼンタ、シアンの画像形成ユニット１６Ｍ、１６Ｃにおいて、押圧力におけるマージン、すなわち、画像品位を維持することができる押圧力の範囲が広くなっていることが分かる。
【０１６７】
前記各実施の形態においては、現像器３０において、一成分現像方式による現像が行われ、そのために、現像剤としてのトナーとして、非磁性一成分現像剤のトナーが使用されるようになっているが、現像器３０において、二成分現像方式による現像を行い、トナーとして、キャリヤを備えたトナーを使用することができる。
【０１６８】
また、前記各実施の形態においては、カラープリンタについて説明しているが、本発明を、モノクロのプリンタ、複写機、ファクシミリ、複合機等に適用することができる。
【０１６９】
なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【符号の説明】
【０１７０】
３１Ｂｋ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ    感光体ドラム
３３    現像ローラ
【図１】
2011123367.tif 000010
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2011123367.tif 000014
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2011123367.tif 000019
【図１１】
2011123367.tif 000020
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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