(57)【要約】【課題】  透明トナーの載り量にムラが生ずることで画像による光沢ムラが発生する。【解決手段】  有色トナー現像手段の現像剤担持体の回転方向は像担持体の回転方向に対して同方向であり、前記透明トナー現像手段の現像剤担持体の回転方向は像担持体の回転方向に対して逆方向とする。【選択図】  図３
2008176316.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な複数の像担持体と、トナーとキャリアとを担持する現像剤担持体を有し、現像剤担持体に対向した像担持体に有色トナーによりトナー像を形成する複数の有色トナー用現像手段と、透明トナーとキャリアとを担持する透明トナー用現像剤担持体を有し、前記透明トナー用現像剤担持体に対向する像担持体に透明トナー像を形成する透明トナー用現像手段と、有し、透明トナー像の最大載り量は少なくとも一の有色トナー像の最大載り量よりも大きい画像形成装置において、
前記複数の有色トナー現像手段の現像剤担持体の回転方向は像担持体の回転方向に対して逆方向であり、前記透明トナー用現像剤担持体の回転方向は像担持体の回転方向に対して同方向であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
記録材上に形成可能な透明トナーの最大載り量は、記録材上に形成可能な前記複数の有色トナーの最大載り量と略同じであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記有色トナー現像手段の現像剤担持体の回転速度は、像担持体の回転速度より速いことを特徴とする請求項１から請求項２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記有色トナーの単位質量当たりの電荷量と、透明トナーの単位質量当たりの電荷量は略同じであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
回転可能な像担持体と、トナーとキャリアとを担持する現像剤担持体を有し、前記像担持体に有色トナーによりそれぞれの色のトナー像を形成する複数の有色トナー用現像手段と、透明トナーとキャリアとを担持する透明トナー用現像剤担持体を有し、前記像担持体に透明トナー像を形成する透明トナー用現像手段と、有し、透明トナーの最大載り量は少なくとも一の有色トナーの最大載り量よりも大きい画像形成装置において、
前記複数の有色トナー現像手段の現像剤担持体の回転方向は像担持体の回転方向に対して逆方向であり、前記透明トナー用現像剤担持体の回転方向は像担持体の回転方向に対して同方向であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
記録材上に形成可能な透明トナーの最大載り量は、記録材上に形成可能な前記複数の有色トナーの最大載り量と略同じであることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記有色トナー現像手段の現像剤担持体の回転速度は、像担持体の回転速度より速いことを特徴とする請求項５から請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記有色トナーの単位質量当たりの電荷量と、透明トナーの単位質量当たりの電荷量は略同じであることを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか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、トナーとキャリアとを有する二成分現像剤を用いて静電像を現像する工程を有する画像形成装置に関するものである。より詳細には、トナーとして有色トナーと透明トナーとを用いて画像を形成する画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば電子写真方式の画像形成装置において、複数色のトナーを用いてフルカラー画像などの多色画像を形成するカラー画像形成装置が広く用いられている。
【０００３】
画像形成装置の最近の進歩とともに、ニーズのレベルも高くなり、従来の４色に対して色数を増やした画像形成装置が提案されている。それらの中には、従来の一般的なシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）の４色のトナーに加え、インクジェット方式では一般的なように、淡いシアン、淡いマゼンタなどの淡い色のトナーを加えるものがある。又、上記４色のトナーに加え、透明トナーを加える構成がある（特許文献１）。
【０００４】
透明トナーを加える主な目的は、画像面内の光沢均一化である。電子写真方式を用いて画像形成した場合、有色トナーのトナー載り量によって画像面内に凹凸ができるため、画像面内の光沢の不均一が発生する。このため、有色トナーによって発生する画像面内の凹凸を平滑にするべく、有色トナーの載り量に反比例するように透明トナーを乗せることで、画像面内の凹凸を無くして光沢均一化を実現させている。
【０００５】
ところで、現像剤の色数を増やした画像形成装置には、様々なタイプがある。例えば６種類の色の現像剤（トナー）を用いた画像形成装置を考えると、一般的には図に示すようなトナーの種類に応じた数の像担持体（感光体）を用いて画像形成するタンデムタイプの画像形成装置１０１が考えられる。図１に示すタンデム型の画像形成装置１０１は６つの像担持体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆに、それぞれ異なる分光特性の現像剤を装填した現像器４１、４２、４３、４４、４５、４６を、各像担持体１個につき１個ずつ対応させている。また、これらの像担持体１個と現像器１個の組み合わせをそれぞれ含む画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄ、Ｓｅ、Ｓｆを直列に配置したものである。
【０００６】
ところで、一般に、電子写真方式にて用いられる現像方式としては、主に非磁性トナー粒子（トナー）と磁性キャリア粒子（キャリア）とを備えた二成分現像剤を用いる二成分現像方式、或いはキャリアを用いない一成分現像方式が知られている。上述した淡色トナーや透明トナーを採用するような画像性重視の画像形成装置においては、高精細、トナー載り量の安定性の観点から、二成分現像方式が用いられる場合が多い。
【０００７】
二成分現像方式においては、像担持体上の画像がキャリアの穂との摺擦によって乱され易くなり、低濃度部のがさつき（粒状感）の悪化等の画像不良が発生する場合がある。現像剤担持体の像担持体に対する回転方向を現像領域で逆方向にする現像方式（カウンター現像方式）では、現像剤担持体の像担持体に対する回転方向を現像領域で同方向にする現像方式（順方向現像方式）に比べて現像剤の像担持体に当たる摺擦力が強い。そのため、がさつきが顕著に悪化する。よって高画質目的の画像形成装置では、がさつき感低減を目的に順方向現像方式を用いられる場合が多い。
【０００８】
しかしながら、現像剤を有する現像器の現像剤担持体の、像担持体に対する回転方向を現像領域で同方向にした時には、低濃度部の後に高濃度部がある時の低濃度部の後端が薄くなる現象（白抜け）が懸念される。（図４）。以下に詳細に説明する。
【０００９】
従来、多くの場合において像担持体の回転速度と現像剤担持体の回転速度は異なっており、像担持体の回転速度と現像剤担持体の回転速度の比は、１：１〜１：３で好適に用いられている。像担持体の回転速度と現像剤担持体の回転速度とを等速もしくは、像担持体の回転速度より現像剤担持体の回転速度が遅い場合においては、現像領域で供給される現像剤量が不足し、十分な画像濃度を得ることができない。よって、通常、像担持体の回転速度より現像剤担持体の回転速度を速くすることが必然となっている。この時、現像領域周辺において、以下に述べるような現象が起きている（図５）。
【００１０】
図５（ａ）は低濃度部の後に高濃度部がある時の潜像が現像領域に侵入したときの様子を表している。この時、現像領域において、露光による潜像に応じてトナーが像担持体へ移動する。ところで二成分現像剤は、トナーとキャリアが接触している状態では電荷的には略ゼロになっている。よって画像形成時にトナーが像担持体に移動してキャリアから離れると、例えば、トナーがネガに帯電している場合には、残った二成分現像剤は相対的にポジに帯電することになる（以下この現象をカウンターチャージと呼ぶ）。この結果、二成分現像剤に生じたポジ電荷により、一度像担持体表面に移動したネガトナーの一部が引き寄せられて、再度キャリアへ付着してしまう（以下、白抜けと呼ぶ（図５（ｂ））。このような白抜け現象は、前記像担持体の回転速度と現像剤担持体の回転速度の差により、現像剤担持体が先行するため、低濃度部の後に高濃度部がある時の低濃度部の後端において顕著に発生する。
【００１１】
上記白抜け現象については、以下に説明するメカニズムによって、二成分現像剤のキャリア抵抗を下げることにより良化することが従来から知られている。上述したように白抜け現象は、二成分現像剤のカウンターチャージによって、一度像担持体表面に移動したネガトナーの一部が引き寄せられて、再度キャリアへ付着してしまうことによって発生する。よってカウンターチャージ量を下げることによって白抜けは良化する。キャリアを低抵抗化すると、キャリアに発生したカウンターチャージが急速にスリーブを通してポジ電荷が減衰するために、像担持体上のネガトナーとのクーロン力が小さくなるために白抜けが良化すると考えられている。しかしながら白抜け良化に効果がある一方で、キャリア抵抗を下げすぎると、像担持体上へのキャリア付着や、像担持体上の潜像を乱すという問題が生じる。
【００１２】
更に白抜けが発生しない方法として、現像剤を有する現像器の現像剤担持体の像担持体に対する回転方向を現像領域で逆方向にすること、すなわち、カウンター現像方式が挙げられる。しかしながら、上述したとおり順方向現像方式に比べて像担持体と現像剤担持体の速度差が大きく像担持体に当たる摺擦力が強いため、粒状度が悪化する弊害が生じる。
【００１３】
このため、従来の、主にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色カラー画像形成装置においては、順方向現像方式を用いてがさつき感を低減しつつ、キャリア抵抗をキャリア付着等が発生しない程度まで下げることで白抜け現象を防止していた。
【特許文献１】特開平８−２２０８２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、画像面内のトナー像が凹凸を無くして光沢均一化を実現することを目的とする、複数の有色トナーと透明トナーを用いた画像形成装置において、以下の問題がある。全色の現像装置で順方向現像方式を用いた場合、有色トナー用の現像器に比べて、透明トナー用の現像器で白抜け現象が顕著に発生するという問題が発生した。以下にその要因について説明する。
【００１５】
そもそも透明トナー現像装置で現像する透明トナーの最大トナー載り量は、透明トナーの機能上、全有色トナーの現像装置で現像する合計の最大トナー載り量と略同等の必要がある。その理由は、透明トナーは画像面内のトナー像の平滑にすることで成される光沢均一化するためである。すなわち、複数の有色トナーの合計最大載り量と最小載り量（ベタ白部）を埋め合わせるためには、透明トナー量は複数の有色トナーの合計最大載り量が必要になる。よって、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの有色トナー画像形成装置で、合計の最大トナー載り量を２００％（単色の最大載り量を１００％とした場合）の場合、透明トナー現像装置では有色現像装置の最大２倍のトナー量を現像する必要があるのである。
【００１６】
一方上記白抜け現象は、単位質量当たりのトナー電荷量が等しい条件下においては、最大トナー載り量が多くなればなるほど顕著になる傾向にある。トナー載り量が増えると、当然二成分現像剤からネガトナーが多く像担持体に移動するため、残った二成分剤のポジ電荷量がその分増える。その結果像担持体上のネガトナーと二成分剤とのクーロン力が増えるため、白抜けがより悪化するのである。透明トナーで白抜けが発生した場合、有色トナーのように白抜け部の濃度低下という問題自体は発生しない。しかし、白抜け発生部のみ著しく光沢感が異なるため（一般的に光沢性が下がる）、そもそも透明トナーを使用する目的である処の、面内光沢均一性が損なわれていた。
【００１７】
このトナー載り量増加による白抜け悪化は、トナー最大載り量増加分を単位質量当たりのトナー電荷量を下げることにより抑制することができる。単位質量当たりのトナー電荷量を下げた分、トナー載り量が増加しても現像後に発生する二成分現像剤のポジ電荷量は増加をしないために、白抜け現象を抑制できる。しかしながらトナーの単位質量当たりの電荷量を下げすぎると、現像剤担持体の回転による遠心力によりトナーが本来の潜像像以外に飛翔する、所謂トナー飛散という問題が発生してしまう。透明トナーの最大載り量は、実使用上有色トナーの最大載り量の２００〜３００％程度が必要であり、透明トナーの電荷量を１／２〜１／３まで下げることは、上記トナー飛散を考慮すると事実上不可能である。
【００１８】
以上説明したように、全色の現像装置で順方向現像方式を用いた場合、有色トナー現像装置に比べて、最大トナー量の多い透明トナー用の現像器では、白抜け現象が顕著になるという問題が避けられていなかった。透明トナーで白抜けが発生した場合、有色トナーのように白抜け部の濃度低下という問題自体は発生しないが、白抜け発生部のみ光沢感が異なることにより、画像面内光沢均一性が損なわれていた。
【００１９】
そこで、本発明は、複数の有色トナーと透明トナーを用いた画像形成装置において、透明トナーによる光沢ムラを小さくする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】
【００２０】
そこで、本発明は、回転可能な複数の像担持体と、トナーとキャリアとを担持する現像剤担持体を有し、現像剤担持体に対向した像担持体に有色トナーによりトナー像を形成する複数の有色トナー用現像手段と、透明トナーとキャリアとを担持する透明トナー用現像剤担持体を有し、前記透明トナー用現像剤担持体に対向する像担持体に透明トナー像を形成する透明トナー用現像手段と、有し、透明トナー像の最大載り量は少なくとも一の有色トナー像の最大載り量よりも大きい画像形成装置において、前記複数の有色トナー現像手段のそれぞれの現像剤担持体の回転方向は像担持体の回転方向に対して逆方向であり、前記透明トナー用現像剤担持体の回転方向は像担持体の回転方向に対して同方向であることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明は、回転可能な像担持体と、トナーとキャリアとを担持する現像剤担持体を有し、前記像担持体に有色トナーによりそれぞれの色のトナー像を形成する複数の有色トナー用現像手段と、透明トナーとキャリアとを担持する透明トナー用現像剤担持体を有し、前記像担持体に透明トナー像を形成する透明トナー用現像手段と、有し、透明トナーの最大載り量は少なくとも一の有色トナーの最大載り量よりも大きい画像形成装置において、前記複数の有色トナー現像手段のそれぞれの現像剤担持体の回転方向は像担持体の回転方向に対して逆方向であり、前記透明トナー用現像剤担持体の回転方向は像担持体の回転方向に対して同方向であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明により、複数の有色トナーと透明トナーを用いた画像形成装置において、透明トナーによる光沢ムラを小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
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。尚、画像形成装置の構成部品の寸法、材質、形状、及びその相対位置等は、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２４】
（実施の形態１）
［画像形成装置の全体構成及び動作］
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略断面を示す。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式を利用して、記録材Ｓに画像情報信号に応じたフルカラー画像を形成可能なフルカラー画像形成装置である。又、本実施例の画像形成装置１００は、複数の像担持体である感光ドラムを並べたタンデム方式である。また、現像では反転現像方式、転写では中間転写方式、定着では加熱・加圧定着方式等を採用している。
【００２５】
画像形成装置１００は、プリンタ部Ａとリーダ部Ｂとを有する。リーダ部Ｂは、原稿載置台上の原稿画像を光学的に読み取り、色分解された電気信号に変換して、プリンタ部Ａに送る。プリンタ部Ａは、その画像情報信号に従って、フルカラー画像を形成する。
【００２６】
プリンタ部Ａには、複数の画像形成部として第１、第２、第３、第４、第５の画像形成部（ステーション）Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｅが設けられている。即ち、各ステーションＰａ〜Ｐｅは、それぞれ像担持体である感光ドラム１ａ〜１ｅを有する。この５つの感光ドラム１ａ〜１ｅの１個ずつに対して、それぞれ異なる分光特性のトナーを有する現像剤が装填された現像器４ａ〜４ｅが１個ずつ対応されて設けられている。そして、これらの像担持体１ａ〜１ｅと現像器４ａ〜４ｅとの１個ずつの組み合わせを備えるステーションＰａ〜Ｐｅは、中間転写体としての中間転写ベルト７の表面移動方向に沿って直列に配置されている。
【００２７】
本実施例では、第１のステーションＰａは透明トナーを用いて画像を形成する。又、第２、第３、第４、第５のステーションＰｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｅは、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のトナーを用いて画像を形成する。
【００２８】
尚、以下の説明において、各色用に共通して設けられる要素については、特に区別して説明する必要のない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために符号に与えた添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは省略して総括的に説明する。
【００２９】
像担持体としてのドラム状の感光体（感光ドラム）１は、図中矢印方向に回転可能に支持されている。感光ドラム１の周りには、帯電手段としての帯電器（帯電ローラ）２ｅ、露光手段としてのレーザー露光光学系（露光装置）３、現像手段としての現像器４、一次転写手段としての一次転写ローラ５、クリーニング手段としてのクリーナ６等が配置されている。
【００３０】
中間転写体としての中間転写ベルト７は、第１〜第５のステーションＰａ〜Ｐｅの感光ドラム１ａ〜１ｅにの全てに対向するように配置されている。中間転写ベルト７は、駆動ローラ７１、二次転写対向ローラ７２、従動ローラ７３に張架されており、駆動ローラ７１に回転駆動力が伝達されることで図中矢印方向に無端移動（周回移動）する。中間転写ベルト７の内周面側には、各ステーションＰａ〜Ｐｅの感光ドラム１ａ〜１ｅに対向して一次転写ローラ５ａ〜５ｅが配置されている。各一次転写ローラ５ａ〜５ｅは、中間転写ベルト７に接触すると共に、感光ドラム１ａ〜１ｅに向けて押圧されている。これによって、中間転写ベルト７が感光ドラム１ａ〜１ｅに接触する一次転写部（一次転写ニップ）Ｎ１ａ〜Ｎ１ｅが形成されている。又、中間転写ベルト７を介して二次転写対向ローラ７２に当接する二次転写手段としての二次転写ローラ８が設けられている。これにより、二次転写ローラ８が中間転写ベルト７に接触する二次転写ニップ（二次転写ニップ）Ｎ２が形成されている。
【００３１】
画像形成時には、感光ドラム１を図中矢印方向に回転させ、回転する感光ドラム１の表面を帯電器２により一様に帯電させる。そして、露光装置３から、それぞれのステーションＰに対応した分解色の画像情報に従う光像を照射し、感光ドラム１上に静電像（潜像）を形成する。次に、現像器４により、感光ドラム１上の静電像を反転現像し、感光ドラム１上に樹脂と顔料とを基体としたトナー像を形成する。このとき、現像器４には現像バイアスが印加される。感光ドラム１上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ５によって、中間転写体としての中間転写ベルト７上に転写（一次転写）される。このとき、一次転写ローラ５には、一次転写バイアスが印加される。
【００３２】
例えば、透明トナーを含むフルカラー画像の形成時には、第１〜第５のステーションＰａ〜Ｐｅにおいて上述の動作が行われる。これにより、各一次転写部Ｎ１ａ〜Ｎ１ｅにおいてトナー像が中間転写ベルト７上に順次に重ね合わせて一次転写された、透明トナー＋フルカラートナー像が形成される。
【００３３】
その後、中間転写ベルト７上のフルカラートナー像は、記録材Ｓとしての用紙に一括して転写（二次転写）される。このとき、二次転写ローラ８には、二次転写バイアスが印加される。記録材Ｓは、収納部から１枚ずつ搬送され、所望のタイミングにて二次転写部Ｎ２に搬送される。記録材Ｓは、二次転写部Ｎ２にてトナー像が転写された後、搬送部を通り、定着手段としての熱ローラ定着器９へと搬送される。定着器９にて、記録材Ｓ上の未定着トナー像が定着された記録材Ｓは、排出トレイ又は後処理装置（図示せず）に排出される。又、一次転写工程後に感光ドラム１上に残留したトナーは、クリーナ６によって回収される。又、二次転写工程後に中間転写ベルト７上に残留したトナーは、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーナ７５によって回収される。尚、感光ドラム１ａ〜１ｅから中間転写ベルト７へのトナー像の転写面を形成するローラのうち中間転写ベルト７の移動方向下流側にある従動ローラ７３の対向位置には、センサ７４が配置されている。センサ７４は、感光ドラム１ａ〜１ｅから中間転写ベルト７に転写された画像の位置ズレ及び濃度の検知を行う。画像形成装置を統括制御する制御部のコントローラ（図示せず）は、センサ７４による検知結果に応じて、随時各ステーションＰａ〜Ｐｅに対し、画像濃度、トナー補給量、画像書き込みタイミング、及び画像書き込み開始位置等を補正する制御を行う。
【００３４】
次に透明トナーと有色トナーとを用いた画像形成について説明する。本実施の形態１では、作像可能領域において、有色トナーの載り量の多い部分にはそれに応じた少量の透明トナーが重ねられ、一方有色トナーの乗り量の少ない部分にはそれに応じた多量の透明トナーが重ねられるように画像形成している。即ち、記録材上において形成される有色トナーにおける段差を透明トナーにより小さくするものである。これにより、画像の光沢性、平滑性を向上するために、多重トナー像が略均一平面とすることができる。イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの有色トナー画像形成装置で、記録材上の４色合計の最大トナー載り量を２００％（単色の最大載り量を１００％とした場合）の場合、透明トナーの最大トナーのり量を４色合計の最大のり量と実質的に同じにすることが望ましい。透明トナー現像装置では有色現像装置の最大２倍のトナー量を現像する必要がある。透明トナー像と有色トナー像の併せた多重トナー像が略均一平面になるようであれば、透明トナーを用いた画像形成方法自体は、本発明においては任意である。例えば、リーダ部Ｂによって原稿載置台上の原稿画像を光学的に読み取り、各画素で色分解された電気信号に応じて、各画素での各色のトナー載り量を算出して、それに応じて各画素で総トナー載り量を同じになるように透明トナーを打ち込む等を行っても良い。そのためには、透明トナー像は以下のように形成される。トナー高さ計算部により記録材の表面上に形成する有色トナーの画像部のトナーの高さを画像データから算出する。即ち、透明トナー印字量計算部により画像部のトナーの高さとトナー高の最高値との差から透明トナーの各部分印字量を算出し、有色トナー像の凹凸を無くすために必要な透明トナーの印字量をトナー画像の上に形成するものである。このように、透明トナーを用いる画像形成部は、他の色の画像形成部の画像情報に応じて、透明トナー像が形成される感光ドラムに露光されることで、静電潜像が形成される。そして、静電潜像に基づいて透明トナー像が形成される。
【００３５】
次に、図２を参照して、感光ドラム１に形成されたドット分布静電像を顕像化するための現像器４について更に説明する。尚、本実施例では、詳しくは後述するように、現像剤担持体（現像スリーブ）の回転方向及び、磁極配置以外は、全ての現像器４ａ〜４ｅは実質的に同一の構成を有する。
【００３６】
現像容器４３の内部は、隔壁４４によって現像室（第１室）Ｒ１と攪拌室（第２室）Ｒ２とに区画され、攪拌室Ｒ２の上方にはトナー貯蔵室Ｒ３が形成され、該トナー貯蔵室Ｒ３内には補給用トナー（非磁性トナー粒子）４９が収容されている。尚、トナー貯蔵室Ｒ３には補給口４８が設けられ、現像で消費されたトナーに見合った量の補給用トナー４９がこの補給口４８を経て攪拌室Ｒ２内に落下補給される。これ対し、現像室Ｒ１及び攪拌室Ｒ２内には、現像剤として主に非磁性トナー粒子（トナー）と磁性キャリア粒子（キャリア）とが混合された二成分現像剤（現像剤）が収容されている。
【００３７】
現像室Ｒ１内には現像剤攪拌搬送手段としての第１の搬送スクリュー４５が収容されている。この第１の搬送スクリュー４５が回転駆動されることによって、現像室Ｒ１内の現像剤は、後述する現像剤担持体としての現像スリーブ４１の長手方向に沿って搬送される。
【００３８】
攪拌室Ｒ２内には現像剤攪拌搬送手段としての第２の搬送スクリュー４６が収容されている。第２の搬送スクリュー２４は、その回転によって現像剤を現像スリーブ４１の長手方向に沿って搬送する。第２の搬送スクリュー４６による現像剤の搬送方向は、第１の搬送スクリュー４５による搬送方向とは反対方向である。
【００３９】
隔壁４４には、その長手方向両端部（図中手前側と奥側）に開口部が設けられている。第１の搬送スクリュー４５で搬送された現像剤がこの開口部のうち一つから第２の搬送スクリュー４６に受け渡され、又、第２の搬送スクリュー４６で搬送された現像剤が、上記開口部の他の一つから第１の搬送スクリュー４５に受け渡される。これにより、現像剤は、現像容器４３内を循環して搬送される。
【００４０】
画像形成に伴って、現像器４内のトナー濃度（現像剤全体の重量に対するトナーの重量比率、或いはトナー量）を一定に保つように、所望のタイミングにて、補給用トナー４９がトナー貯蔵室Ｒ３から攪拌室Ｒ２内に随時補給される。トナー貯蔵室Ｒ３には、各色毎の補給用トナー収納容器（図示せず）から、適宜、補給用トナー４９が供給される。
【００４１】
現像容器４３の感光ドラム１に近接する部位には開口部が設けられ、この開口部に、現像剤担持体として、アルミニウムや非磁性ステンレス鋼等の非磁性材料で形成された円筒体、即ち、現像スリーブ４１が設けられている。
【００４２】
現像スリーブ４１と感光ドラム１との最小間隙（この最小間隙位置は現像部Ｄ内にある）は、０．２ｍｍ以上１ｍｍ以下であることが好適である。本実施例では、全ての現像器４で、現像スリーブ４１と感光ドラム１との最小間隙は０．４ｍｍに設定し、現像部Ｄに搬送した二成分現像剤を感光ドラム１と接触させた状態で現像が行えるようにされている。
【００４３】
尚、現像スリーブ４１には、現像バイアス出力手段としての現像バイアス電源Ｇにより、交流電圧に直流電圧を重畳した振動バイアス電圧が印加される。静電像の暗部電位（非露光部電位）ＶＤと明部電位（露光部電位）ＶＬは、上記振動バイアス電圧の最大値と最小値の間に位置している。これによって、現像部Ｄに向きが交互に変化する交番電界が形成される。この交番電界中でトナーとキャリアは激しく振動し、トナーが、現像スリーブ４１及びキャリアによる静電的拘束力を振り切って、静電像に対応して感光ドラム１に付着する。振動バイアス電圧の最大値と最小値の差（ピーク間電圧）は、０．５ｋＶ以上２ｋＶ以下が好ましく、又周波数は１ｋＨｚ以上１２ｋＨｚ以下が好ましい。振動バイアス電圧の波形は矩形波、サイン波、三角波等が使用できる。そして、振動バイアス電圧の直流電圧成分は、静電像の暗部電位ＶＤと明部電位ＶＬとの間の値のものであるが、絶対値で最小の明部電位ＶＬよりも暗部電位ＶＤの方により近い値であることが、暗部電位領域へのカブリトナーの付着を防止する上で好ましい。本実施例では、全ての現像器４で、上記ピーク間電圧を１．５ｋＶ、周波数を１２ｋＨｚとした。
【００４４】
次に、本実施例で用いられる二成分現像剤について説明する。先ず、トナーとしては、バインダー樹脂に着色材や帯電制御材等を添加した公知のものが使用できる。又、トナーとしては、体積平均粒径が５μｍ以上１５μｍ以下のものを好適に使用することができる。本実施例では、透明、Ｃ、Ｍ、Ｙ、Ｂｋの全色について体積平均粒径６μｍのトナーを用いた。有色トナーは、記録材Ｓ上での単色のトナー量が０．５ｍｇ／ｃｍ２の時に、定着後の光学濃度が１．６になるように調製することができる。透明トナーとしては、光透過性が高く、着色剤の入らない樹脂からなる粒子を用いることができる。透明トナーは実質的に無色であり、少なくとも可視光を実質的に散乱することなく良く透過する。なおトナーの帯電極性は、負極性、正極性のどちらでもよいが、本実施例では、全ての色のトナーで負帯電極性のトナーを用いた。又、本実施例では、全ての色のトナーで、実質的に同じとし、キャリアとの摩擦による平均帯電量（単位重量当りの電荷量：以下Ｑ／Ｍ）が−３．０×１０−２Ｃ／ｋｇのものを用いた。そして、本実施例では、トナーとキャリアとの混合比（重量比）は、全ての色のトナーで同じになるように８重量％に設定した。
【００４５】
またキャリアとしては、従来公知のものを用いることができる。例えば、樹脂中に磁性材料としてマグネタイトを分散し、導電化及び抵抗調整のためにカーボンブラック等の導電性物質を分散して形成した樹脂キャリア等が挙げられる。或いは、フェライト等のマグネタイト単体表面を酸化、還元処理して抵抗調整したもの、あるいはフェライト等のマグネタイト単体表面を樹脂でコーティングし抵抗調整したもの等が挙げられる。これら例示されたキャリアの製造法については、従来から公知の方法を利用することができ、本発明は、キャリアの製造方法を特に限定するものではない。
【００４６】
次に本特許の特徴とする有色トナー及び透明トナー現像装置の現像スリーブの回転方向について説明する。有色トナー用現像手段である有色トナー現像装置では、有色トナー用現像剤担持体である現像スリーブ４１は図２中矢印β方向に回転する。そして、トナーとキャリアとが混合された現像剤を、感光ドラム１と現像スリーブ４１とが対向する現像部（現像領域）Ｄへと担持して搬送する。感光ドラム１は図２中矢印α方向に回転する。即ち、本実施例では、現像スリーブ４１と感光ドラム１とは、それぞれの表面移動方向が現像部Ｄにおいて同方向となるよう順方向現像方式を採用している。即ち、感光ドラムの回転方向と現像スリーブとの回転方向が逆方向となるものである。また、現像スリーブ４１の周速度は１５０ｍｍ／ｓｅｃ、及び感光体ドラム３の周速は１００ｍｍ／ｓｅｃであり、現像スリーブの対感光体ドラム周速比は１５０％とする。
【００４７】
現像スリーブ４１の回転方向において現像部Ｄの上流側において、現像剤層厚規制部材としての現像ブレード４７が配置されている。現像ブレード４７は、現像スリーブ４１が現像部Ｄへと担持して搬送する二成分現像剤の層厚を規制する。現像ブレード４１で規制されて現像部Ｄに搬送される現像剤量（現像剤コート量）は、全ての現像器４でほぼ同じになるように設定されている。本実施例では、現像スリーブ４１の単位面積当たりの現像剤コート量を、３０ｍｇ／ｃｍ２に規制した。なお現像スリーブ４１に担持された現像剤の穂立ち（磁気ブラシ）は、現像部Ｄで感光ドラム１に接触し、感光ドラム１上の静電像はこの現像部Ｄで現像される。有色トナー現像装置では、上述した所謂、順方向現像方式を用いているために、キャリア摺擦によるがさつき感を抑制し、良好な画質が得られている。更に従来の技術で述べたような順方向現像方式で懸念される白抜け画像も、トナー載り量が０．５ｍｇ／ｃｍ２程度までは発生しないことを確認できた。なお本実施の形態１で用いた有色トナーは、記録材Ｓ上での単色のトナー量が０．５ｍｇ／ｃｍ２の時に、定着後の光学濃度が１．６になるように調製されているため、高濃度画像についても問題なく画像形成可能になっている。なお順方向現像方式を採用している有色トナー現像装置での現像スリーブ４１内には、磁界発生手段としてローラ状の磁石（マグネット）４２が固定して配置されている。本実施例では、磁石４２は、上記現像磁極Ｓ１の他に、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｓ２極を有している。尚、Ｎ１極、Ｎ２極、Ｎ３極は、それぞれ磁石の「Ｎ」極であり、Ｓ１極、Ｓ２極は、それぞれ磁石の「Ｓ」極である。現像スリーブ４１の回転によりＮ２極で現像スリーブ４１上に汲み上げられた現像剤は、次いでＳ２極からＮ１極へと搬送され、その途中で現像ブレード４７によって規制されて、現像剤薄層を形成する。次いで、現像磁極Ｓ１の磁界中で穂立ちした現像剤が感光ドラム１上の静電像を現像する。その後、Ｎ３極とＮ２極との間の反発磁界により、現像スリーブ４１上の現像剤は現像室Ｒ１内へ落下する。現像室Ｒ１内に落下した現像剤は、第１の搬送スクリュー４５、第２の搬送スクリュー４６により攪拌されつつ搬送される。
【００４８】
一方、透明トナー用現像手段である透明トナー現像装置では、有色トナー現像装置の現像スリーブの回転方向とは逆で、透明トナー用現像剤担持体である現像スリーブ４１は図３中の矢印β方向に回転する。そして、トナーとキャリアとが混合された現像剤を、感光ドラム１と現像スリーブ４１とが対向する現像部（現像領域）Ｄへと担持して搬送する。感光ドラム１は図中矢印α方向に回転する。即ち、本実施例では、現像スリーブ４１と感光ドラム１とは、それぞれの表面移動方向が現像部Ｄにおいて逆方向となるカウンター現像方式を採用している。即ち、感光ドラムの回転方向と現像スリーブの回転方向が同じ方向に回転するものである。なお現像スリーブ４１の周速度は１５０ｍｍ／ｓｅｃ、及び感光体ドラム３の周速は１５０ｍｍ／ｓｅｃである。現像スリーブ４１の回転方向において現像部Ｄの上流側において、現像剤層厚規制部材としての現像ブレード４７が配置されている。現像ブレード４７は、現像スリーブ４１が現像部Ｄへと担持して搬送する二成分現像剤の層厚を規制する。本実施例では、現像スリーブ４１の単位面積当たりの現像剤コート量を、有色トナー現像と同様に３０ｍｇ／ｃｍ２に規制した。なお現像スリーブ４１に担持された現像剤の穂立ち（磁気ブラシ）は、現像部Ｄで感光ドラム１に接触し、感光ドラム１上の静電像はこの現像部Ｄで現像される。本実施例では、有色トナー画像形成装置で、合計の最大トナー載り量を２００％（単色の最大載り量を１００％とした場合）としており、有色トナーの凹凸を平滑にするための透明トナー現像装置では最大トナー載り量が１．０ｍｇ／ｃｍ２程度必要になっている。即ち、記録材または中間転写体上における有色トナー像のトナーの最大載り量と透明トナー像のトナーの最大載り量と略同じにする。なおカウンター現像装置を採用している透明トナー現像装置での現像スリーブ４１内には、磁界発生手段としてローラ状の磁石（マグネット）４２が固定して配置されている。本実施例では、磁石４２は、上記現像磁極Ｓ１の他に、Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｓ２極を有している。尚、Ｎ１極、Ｎ２極、Ｎ３極は、それぞれ磁石の「Ｎ」極であり、Ｓ１極、Ｓ２極は、それぞれ磁石の「Ｓ」極である。現像スリーブ４１の回転によりＮ３極で現像スリーブ４１上に汲み上げられた現像剤は、次いでＳ２極での途中で現像ブレード４７によって規制されて、現像剤薄層を形成する。次いで、Ｎ２極をへて現像磁極Ｓ１の磁界中で穂立ちした現像剤が感光ドラム１上の静電像を現像する。その後、Ｎ２極とＮ３極との間の反発磁界により、現像スリーブ４１上の現像剤は現像室Ｒ２内へ落下する。
【００４９】
ここで、透明トナー現像装置においてカウンター現像方式を採用する理由とについて説明する。透明トナー現像装置では、最大載り量が１．０ｍｇ／ｃｍ２と非常に多く必要のため、順方向現像方式では白抜けが顕著に発生してしまう。繰り返しの説明になるが、白抜け現象は、単位質量当たりのトナー電荷量が等しい条件下においては、最大トナー載り量が多くなるほど顕著になる傾向にある。すなわちトナー載り量が増えると、当然二成分現像剤からネガトナーが多く像担持体に移動するため、残った二成分剤のポジ電荷量がその分増える。その結果像担持体上のネガトナーと二成分剤とのクーロン力が増えるため、白抜けがより悪化するのである。そこで透明トナー現像装置では、カウンター現像方式を用いることで、白抜けの発生を抑制している。なおカウンター現像を用いた場合は、感光体と現像スリーブ間の相対速度が増すため、キャリア摺擦による画像の粒状性悪化が懸念される。しかし、画像の粒状性は画像濃度の低周波の乱れによって視覚的に感じる画像弊害であり、透明トナーの自体は無色であり問題にならない。
【００５０】
以上説明したように、透明トナーの飛散の低減しつつ、透明トナーの載り量を画像によらずに安定させて均一な光沢感を実現できる。
【００５１】
例えば、上述の実施例においては、画像形成装置は中間転写方式を採用するものとして説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、当業者には周知の直接転写方式の画像形成装置にも等しく適用しうるものである。直接転写方式の画像形成装置は、記録材を担持して搬送する記録材担持体としての例えば搬送ベルトを有する。そして、例えば、搬送ベルトの表面移動方向に沿って複数設けられた像担持体上に形成されたトナー像を、搬送ベルト上に担持された記録材上に順次に重ね合わせて転写することで、複数色のトナーから成る画像を形成することができる。
【００５２】
上記の実施例では、像担持体の数を現像器の数と同じにする構成であった。しかし、この構成に限るものではなく、像担持体の数が現像器の数よりも少ない構成であってもいい。具体的には、一の像担持体に対して複数の現像器が設けられ、像担持体上に順次に形成したトナー像を記録材に直接、又は、中間転写体に一旦転写した後に記録材に転写することで複数色のトナーから成る画像を形成する画像形成装置がある。このような画像形成装置に対しても、本発明は、このような画像形成装置にも等しく適用することができる。
【００５３】
図６は、一の像担持体１０と複数の現像装置を有するものである。複数の現像装置は、ロータリーに装着されている。そして、ロータリーが矢印の方向に回転して、それぞれの現像器が像担持体（感光ドラム）に対向する位置に移動して、それぞれの色のトナー像が像担持体上に形成される。イエロー色の現像器４０ａ，マゼンタ色の現像器４０ｂ、シアン色の現像器４０ｃ、ブラック色の現像器４０ｄ、透明トナーの現像器４０ｅが設けられている。それぞれの現像器は、４００ａ、４００ｂ、４００ｃ、４００ｄ、４００ｅに示すようにトナーとキャリアを担持する現像剤担持体であるスリーブが設けられている。画像形成について説明する。帯電部材２０により帯電された感光ドラムに露光ユニット３０により露光されることで、静電潜像が形成される。その後、感光ドラムに対向している現像器によりトナー像が形成される。そして、トナー像は中間転写体７０に転写ローラ５０により転写される。対向している現像器によるトナー像の形成が終了したら、ロータリーは回転し、他の現像器により同様の手順によりトナー像が形成され、順に中間転写体上にトナー像が重ねられて、透明トナー像を含むカラートナー像が形成される。その後、搬送された記録材上にカラートナー像は転写され、定着器によりカラートナー像は記録材に定着される。このような画像形成装置において、有色トナーの現像剤担持体の回転方向を像担持体の回転方向と逆方向に回転し、透明トナーの現像剤担持体の回転方向と像担持体の回転方向と同方向に回転させる構成を用いることで、本発明の効果を得ることができる。
【００５４】
また、マゼンタ色やシアン色と同一色相で濃度が異なるトナー（淡マゼンタ色、淡シアン色）をマゼンタ色とシアン色と併せて使用する画像形成装置がある。このような場合には、淡マゼンタ色と淡シアン色のトナーを現像する現像装置の構成は、上記の実施例の有色トナーの場合と同様に現像剤担持体が順方向に回転する構成にする。
【００５５】
上記構成により、透明トナーの飛散の低減しつつ、透明トナーの載り量を画像によらずに安定させて均一な光沢感を実現できる。
【００５６】
以上本発明の実施例について説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の技術思想内であらゆる変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略断面構成図
【図２】有色トナーの現像装置の概略断面図
【図３】透明トナーの現像装置の概略断面図
【図４】画像の一部が白く抜ける画像図
【図５】現像装置の現像される領域の拡大図
【図６】別の画像形成装置に関する図
【符号の説明】
【００５８】
１  感光ドラム（像担持体）
２  帯電ローラ（帯電手段）
３  露光装置（露光手段）
４  現像器（現像手段）
５  一次転写ローラ（一次転写手段）
６  クリーナ（クリーニング手段）
７  中間転写ベルト（中間転写体）
８  二次転写ローラ（二次転写手段）
９  定着器（定着手段）
Ｓ  転写材
【図１】
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【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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