(57)【要約】      （修正有）【課題】濃色トナーと淡色トナーとを使用する利点を保持すると共に、特に淡色トナーを用いる画像形成部において発生し易い像担持体へのキャリア付着を抑制することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】静電像が形成される第１、第２の像担持体１ａ、１ｃと、第１、第２の像担持体１ａ、１ｃに形成された静電像をトナーとキャリアとを備えた現像剤を用いてそれぞれ現像する第１、第２の現像手段４ａ、４ｃと、を有し、第１の現像手段４ａが用いる第１のトナーと第２の現像手段４ｃが用いる第２のトナーとは互いに同一色相であり、且つ、第１のトナーは第２のトナーよりも相対的に濃度が薄く、第１のトナーと第２のトナーとを用いて上記色相の画像を形成する画像形成装置は、第１の像担持体１ａの単位面積当たりの静電容量が、第２の像担持体１ｃの単位面積当たりの静電容量よりも大きい構成とする。【選択図】図１
2007240995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電像が形成される第１、第２の像担持体と、前記第１、第２の像担持体に形成された静電像をトナーとキャリアとを備えた現像剤を用いてそれぞれ現像する第１、第２の現像手段と、を有し、前記第１の現像手段が用いる第１のトナーと前記第２の現像手段が用いる第２のトナーとは互いに同一色相であり、且つ、前記第１のトナーは前記第２のトナーよりも相対的に濃度が薄く、前記第１のトナーと前記第２のトナーとを用いて画像を形成する画像形成装置において、
前記第１の像担持体の単位面積当たりの静電容量は、前記第２の像担持体の単位面積当たりの静電容量よりも大きく、前記第１の像担持体上の最大濃度画像の静電像の電位と前記第１の現像手段に印加される電圧の直流成分の電位との間の電位差は、前記第２の像担持体上に形成される最大濃度画像の静電像の電位と前記第２の現像手段に印加される電圧の直流成分の電位との間の電位差よりも小さいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記第１、第２の像担持体は感光膜を有する電子写真感光体であり、前記第１の像担持体の誘電率をε、前記第１の像担持体の前記感光膜の膜厚をｄ、前記第２の像担持体の誘電率をε’、前記第２の像担持体の前記感光膜の膜厚をｄ’とすると、
ε／ｄ＞ε’／ｄ’
の関係を満たす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】
前記第１、第２の像担持体は感光膜を有する電子写真感光体であり、前記第１の像担持体の前記感光膜の膜厚は、前記第２の像担持体の前記感光膜の膜厚よりも薄い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４】
前記第１の像担持体はａ−Ｓｉ感光体を有し、前記第２の像担持体はＯＰＣ感光体を有することを特徴とする請求項１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、像担持体に形成した静電像を現像剤により現像することによって画像を形成する、複写機、プリンタなどの画像形成装置に関するものである。より詳細には、現像剤として同一色相で濃度の異なる濃色トナーと淡色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、電子写真方式を用いて像担持体上に形成した静電像を現像剤により現像することによって画像を形成する複写機、レーザビームプリンタ等の画像形成装置がある。
【０００３】
電子写真方式の画像形成装置は、一般に円筒型の電子写真感光体（感光体）とされる像担持体上に静電像（潜像）を形成し、この静電像を現像剤のトナーによりトナー像として現像する。そして、このトナー像は、静電的な力を利用して紙等の転写材上に転写される。その後、転写材上のトナー像は、定着装置にて加えられる熱と圧力により転写材上に溶融固着（定着）され、安定した状態となる。
【０００４】
又、一般に、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｂｋ（ブラック）の各色成分画像を重ね合わせて画像を形成するようにしたフルカラー画像形成装置がある。フルカラー画像形成装置では、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）とが混合された二成分現像剤が広く用いられている。
【０００５】
このようなフルカラー画像形成装置において、更なる高画質化のために、濃色トナーと淡色トナーを併用する画像形成装置の開発が進められている。例えば、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋといった濃色トナーのみでなく、ＬＭ（ライトマゼンタ）、ＬＣ（ライトシアン）、ＬＢｋ（ライトブラック）等の濃色トナーと同一分光成分を持つ淡色トナーを現像手段に充填し、濃色トナーと淡色トナーを併用する。
【０００６】
濃色トナーと淡色トナーを併用することで、低濃度部においては淡色トナーを積極的に使用し、中間濃度部においては淡色トナーと濃色トナーを混合させ、高濃度部においては濃色トナーを積極的に使用することができる。これにより、低濃度部でのドットの粗さを目立ちにくくし、高濃度部でのトナー使用量を抑えることができる。従って、特に低濃度部における粒状感を低減でき、再現色範囲を広げることが可能となり、画質、品位の向上を達成することができる。
【０００７】
しかしながら、濃色トナーと淡色トナーとを併用する方式では、上述のようなメリットがある一方で、淡色トナーを使用する画像形成部において現像剤のキャリアが感光体に付着するという問題が発生し易い。
【０００８】
これは、一般的なカラー画像は中間濃度部の画像比率が高く、淡色トナーを使用する画像形成部はベタ潜像（最高濃度レベルの画像であるベタ画像の潜像）を現像することが多くなることが原因と考えられる。この点について、負帯電性の感光体を用いて反転現像方式（感光体の帯電極性と同極性に帯電したトナーを、感光体上の露光により電位の減衰した画像部に付着させる。）により現像を行う場合を例として、以下、更に説明する。
【０００９】
つまり、ベタ画像の形成中に、現像剤担持体の電位と感光体上の露光部電位との電位差Ｖｃｏｎｔ（現像コントラスト）により、負極性に帯電したトナーが感光体に現像される（反転現像）。このとき、電位差にさらされたキャリアの穂の内部では、電位差Ｖｃｏｎｔによってキャリアの穂の先端側に負極性の電荷が注入される。
【００１０】
この負極性の電荷がキャリアに所定量以上溜まると、通常のトナーでの現像と同様に、負極性に帯電したキャリアが、電界の力によって感光体上に付着してしまう。
【００１１】
従って、画像域へのキャリア付着は、電位差Ｖｃｏｎｔが大きい高濃度現像時に顕著に発生する傾向にある。これが、淡トナーによる現像時に画像域へのキャリア付着の発生頻度が増える要因になっている。このようなキャリア付着が発生すると、感光体上の画像を乱して画質の低下を招くことがある。
【００１２】
特許文献１には、キャリア付着の問題に対して、現像部の下流側にキャリア回収用ローラを設けて感光体に付着したキャリアを回収する方法が提案されている。又、特許文献２には、感光体の内部の、現像スリーブ内のマグネットの現像磁極と対向した位置に、その現像磁極と同極のマグネットを配置して、キャリアが感光体に付着するのを防止する方法が提案されている。
【００１３】
しかしながら、これらの方法は、装置構成が複雑になり、装置が大型化してしまうことや、制御が複雑になること等の問題点を有する。
【００１４】
一方、上述のような複雑な構成をとらずに、淡色トナーを用いる画像形成部でのキャリア付着を防止するその他の方法として、トナーの帯電量を下げる、カバーリングパワーを上げる、といった方法も考えられる。
【００１５】
しかしながら、トナーの帯電量を下げるとトナーの飛散が悪化し、装置全体を汚してしまう虞がある。又、カバーリングパワーを上げるということは、淡色トナーの色相を暗くしていくことになり、濃色トナーに近いものとなってしまうため、淡色トナーのメリットを相殺してしまう。
【特許文献１】特開平０７−０９８５４５号公報
【特許文献２】特開平０７−１２１０３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
従って、本発明の目的は、濃色トナーと淡色トナーとを使用する利点を保持すると共に、特に淡色トナーを用いる画像形成部において発生し易い像担持体へのキャリア付着を抑制することのでき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】
【００１７】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、静電像が形成される第１、第２の像担持体と、前記第１、第２の像担持体に形成された静電像をトナーとキャリアとを備えた現像剤を用いてそれぞれ現像する第１、第２の現像手段と、を有し、前記第１の現像手段が用いる第１のトナーと前記第２の現像手段が用いる第２のトナーとは互いに同一色相であり、且つ、前記第１のトナーは前記第２のトナーよりも相対的に濃度が薄く、前記第１のトナーと前記第２のトナーとを用いて画像を形成する画像形成装置において、前記第１の像担持体の単位面積当たりの静電容量は、前記第２の像担持体の単位面積当たりの静電容量よりも大きく、前記第１の像担持体上の最大濃度画像の静電像の電位と前記第１の現像手段に印加される電圧の直流成分の電位との間の電位差は、前記第２の像担持体上に形成される最大濃度画像の静電像の電位と前記第２の現像手段に印加される電圧の直流成分の電位との間の電位差よりも小さいことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、濃色トナーと淡色トナーとを使用する利点を保持すると共に、特に淡色トナーを用いる画像形成部において発生し易い像担持体へのキャリア付着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】
【００１９】
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。
【００２０】
実施例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、転写材１７、例えば、記録用紙、ＯＨＰシート等に、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、当業者には周知のタンデム方式、反転現像方式、中間転写方式、加熱・加圧定着方式等を採用している。
【００２１】
画像形成装置１００は、プリンタ部１０とリーダ部２０とを有する。リーダ部２０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１０に送る。プリンタ部１０は、その画像情報信号に従って、例えば、フルカラー画像を形成する。
【００２２】
プリンタ部１０には、複数の画像形成部として第１、第２、第３、第４、第５、第６の画像形成部（ステーション）Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｅ、Ｐｆが設けられている。各画像形成部Ｐａ〜Ｐｆは、それぞれ像担持体１ａ〜１ｆを有する。この６つの像担持体１ａ〜１ｆの１個ずつに対して、それぞれ種類の異なるトナーを有する現像剤が装填された現像手段４ａ〜４ｆ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〜１ｆと現像手段４ａ〜４ｆとの１個ずつの組み合わせを備える画像形成部Ｐａ〜Ｐｆは、画像送り方向に直列に並置されている。
【００２３】
本実施例では、第１の画像形成部Ｐａは淡い濃度のマゼンタ（ＬＭ）トナーを用い、第２の画像形成部Ｐｂは淡い濃度のシアン（ＬＣ）トナーを用いて画像を形成する。又、第３、第４、第５、第６の画像形成部Ｐｃ、Ｐｄ、Ｐｅ、Ｐｆは、それぞれイエロー（Ｙ）、濃い濃度のマゼンタ（ＤＭ）、濃い濃度のシアン（ＤＣ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のトナーを用いて画像を形成する。本実施例では、ＬＭトナー、ＬＣトナーを「淡色トナー」という。又、本実施例では、ＤＭトナー、ＤＣトナー、Ｙトナー、Ｂｋトナーを「濃色トナー」という。
【００２４】
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、ｆは省略して総括的に説明する。
【００２５】
像担持体としてのドラム状の感光体（感光体ドラム）１は、図中矢印方向に回転可能に支持されている。感光体ドラム１の周りには、帯電手段としての帯電ローラ２、露光手段としての露光装置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。
【００２６】
中間転写体としての中間転写ベルト１２は、第１〜第６の画像形成部Ｐａ〜Ｐｆの感光体ドラム１ａ〜１ｆ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１２は、駆動ローラ１３、従動ローラ１４、二次転写対向ローラ１５に張架されており、駆動ローラ１３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１２の内周面側には、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｆの感光体ドラム１ａ〜１ｆに対向して一次転写ローラ５ａ〜５ｆが配置されている。各一次転写ローラ５ａ〜５ｆは、中間転写ベルト１２に接触すると共に、中間転写ベルト１２を感光体ドラム１ａ〜１ｆに向けて押圧している。これによって、中間転写ベルト１２が感光体ドラム１ａ〜１ｆに接触する一次転写部（一次転写ニップ）Ｎ１ａ〜Ｎ１ｆが形成されている。又、中間転写ベルト１２を介して二次転写対向ローラ１５に当接する二次転写手段としての二次転写ローラ１１が設けられている。これにより、二次転写ローラ１１が中間転写ベルト１２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。
【００２７】
画像形成時には、先ず、リーダ部２０の原稿台ガラス上に載置された原稿がスキャンされる。リーダ部２０は、原稿情報をＣＣＤにより電気的信号に変換し、Ａ／Ｄ変換装置によりデジタル信号化する。又、リーダ部２０は、デジタル信号化されたデータを画像処理ブロックで加工し、ＲＧＢ信号をＣＭＹＫ信号に色変換した後、ガンマ補正、ルックアップテーブル（以下、「ＬＵＴ」という）変換処理を行ない、最後に２値化を行う。そして、その２値化された画像データを画像メモリとして、Ｄ／Ａ変換し、ＬＥＤドライバに転送する。この転送されたデータにより、後述のように露光装置３のＬＥＤが駆動されて画像が形成される（図２）。
【００２８】
プリンタ部１０では、感光体ドラム１を図中矢印方向に回転させ、回転する感光体ドラム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、それぞれの画像形成部Ｐに対応した分解色の画像情報に従う光像を照射し、感光体ドラム１上に静電像（潜像）を形成する。
【００２９】
次に、現像器４により、感光体ドラム１上の静電像を反転現像し、感光体ドラム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。
【００３０】
感光体ドラム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、転写媒体としての中間転写ベルト１２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。
【００３１】
例えば、フルカラー画像の形成時には、第１〜第６の画像形成部Ｐａ〜Ｐｆ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〜Ｎ１ｆにおいてトナー像が中間転写ベルト１２上に順次に重ね合わせて一次転写され、中間転写ベルト１２上にフルカラートナー像が形成される。
【００３２】
その後、中間転写ベルト１２上のフルカラートナー像は、転写材１７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１１には、二次転写バイアスが印加される。
【００３３】
転写材１７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。つまり、記録材供給部３０において、記録材収納部（カセット）３１に収納された転写材１７が、記録材供給手段としてのピックアップローラ３２などによって１枚ずつ送り出される。次いで、記録材１７は、レジストローラ３３によって所望のタイミングにて二次転写部Ｎ２に搬送される。
【００３４】
二次転写部Ｎ２にてトナー像が転写された後、転写材１７は、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にて未定着トナー像が定着された後、転写材１７は排出トレイ又は後処理装置（図示せず）に排出される。
【００３５】
又、一次転写工程後に感光体ドラム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１２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１６によって回収される。
【００３６】
ここで、例えば、シアン色のトナーを例に挙げて、濃色トナーと淡色トナーとを用いた画像形成の原理について更に説明する。図８は、ＬＣトナー（破線）と、ＤＣトナー（実線）のそれぞれのカバーリングパワーを示す。例えば、ＬＣトナーは、転写材上の載り量が０．５ｍｇ／ｃｍ2である時の光学濃度が０．７、ＤＣトナーは、転写材上の載り量が０．５ｍｇ／ｃｍ2である時の光学濃度が１．４である。ＬＣトナーとＤＣトナーとを用いた画像形成においては、図９（ａ）、（ｂ）に示すＬＣ用ルックアップテーブル（ＬＵＴ）と、ＤＣ用ルックアップテーブル（ＬＵＴ）に基づいて画像形成が行われる。図９（ａ）は、ＬＣトナー用ルックアップテーブル（ＬＵＴ）、図９（ｂ）は、ＤＣトナー用ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を示す。そして、ＬＣトナーとＤＣトナーとを重ね合わせることにより、図１０に示す通り、画像信号に対して忠実なシアン色の濃度階調再現を行う。
【００３７】
尚、図９（ａ）、（ｂ）の横軸は、ＤＣトナー（濃色トナー）とＬＣトナー（淡色トナー）に分版する前の画像の階調値（０〜２５５レベル）である。又、図９（ａ）、（ｂ）の縦軸は、ＤＣトナー及びＬＣトナーに分版した際の各々の階調値（０〜２５５レベル）である。分版とは、ある色（版又はチャンネルともいう。）の画像データを、濃色トナー用と淡色トナー用との２つの画像データに分割することをいう。
【００３８】
上述では、シアン色のトナーについて濃色トナーと淡色トナーとを使用した画像形成の原理について説明したが、シアン色相に限らず、その他の色相のトナーに関しても、濃色トナーと淡色トナーとを用いた画像形成の際には実質的に同様の手法が用いられる。本実施例では、ＬＭトナーとＤＭトナーとを用いた画像形成についても、上記ＬＣトナーとＤＣトナーとを用いる画像形成方法と同様の方法が用いられる。
【００３９】
濃色トナー単体での画像形成と異なり、画像信号の低濃度部から中濃度部において淡色トナーを積極的に使うことにより、単位ドットあたりの濃度が低くなり、粒状感を低減することが可能である。
【００４０】
Ｙ、Ｂｋ等の濃色トナーのみを用いた画像形成においては、対応する色について、図９に示すような出力画像濃度と入力信号とを関係づけるルックアップテーブルに従って画像形成が行われる。
【００４１】
［感光体］
次に、感光体ドラム１について更に説明する。
【００４２】
図４を参照して、一般に、感光体ドラムは、回転駆動される円筒状の導電性基体（感光体用支持体）５１を有している。該導電性基体５１の表面には、複数の塗設層からなる感光層（感光膜）５７が形成されている。この感光層５７は、電荷担体を発生する電荷発生層５４と、発生した電荷担体を移動させる能力を持つ電荷輸送層５５とを積層させて構成しても良く、更に最外層に表面保護層５６を積層させても良い。これにより特性の向上を図ることができる。尚、表面保護層５６の厚さは１〜３０μｍ程度が好ましく、更に好ましくは１〜１０μｍ程度である。感光層が単層構成とされることもある。
【００４３】
又、導電性基体５１と電荷発生層５４との間に中間層５８を設けても良い。これにより、導電性基体５１と感光層５７との接着性を改良したり、感光層の塗工性を向上させたりすることができる。又、導電性基体５１の保護を図ったり、導電性基体５１の表面の欠陥の被覆を図ったり、感光層５７を電気的な破壊から保護したり、導電性基体５１から感光層５７への電荷注入性の改良を図ったりすることができる。
【００４４】
尚、感光体の静電容量に寄与する層は電荷発生層５４と電荷輸送層５５と表面保護層５６であり、後述するように、その厚みにより感光体の静電容量が変わる。導電性基体５１と電荷発生層５４の間に設けられる中間層の厚みは静電容量には寄与しない。従って、静電容量を変化させる時は、電荷発生層５４、電荷輸送層５５、表面保護層５６の総厚みを変化させる。
【００４５】
導電性基体５１は、アルミニウムや銅などの金属、厚紙、或いはプラスチック等によって構成される。
【００４６】
感光層５７は、セレン、セレン化ヒ素、セレン‐テルル‐ヒ素合金等のカルコゲナイド化合物やシリコン、ゲルマニウム、フタロシアニン顔料、硫化カドミウム等を真空蒸着させることによって形成すれば良い。又、シリコン、ゲルマニウム等をＣＶＤ法によって形成しても良い。更には、色素増感させた酸化亜鉛、セレン粉体、無定形シリコン粉体、ポリビニルカルバゾール、フタロシアニン顔料、オキサジアゾール顔料等を必要に応じて接着樹脂と共に塗布することによって形成しても良い。
【００４７】
ここで、感光層５７を電荷発生層５４と電荷輸送層５５との積層構造とし、且つ、有機光導電層を用いる場合には、電荷発生層５４は、電荷発生物質を結着剤樹脂に分散して形成すれば良い。電荷発生物質としては、例えば、スーダンレッド或いはダイアンブルーなどのアゾ顔料、ジスアゾ顔料、アルゴールイエロー或はピレンキノンなどのキノン顔料、キノシアニン顔料、ペリレン顔料、インジゴ或はチオインジゴ等のインジゴ顔料、インドファーストオレンジ等のビスベンゾイミダール顔料、キナクリドン顔料、ピリリウム塩、アズレニウム塩等が挙げられる。又、結着樹脂としては、例えば、ポリエステル、ポリ酢酸ビニル、アクリル、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスチレン、ポリビニルブチラール、ポリビニルピロリドン、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、セルロースエステル類等が挙げられる。又、蒸着などによって形成することもできる。尚、電荷発生層５４の厚さは０．０５〜０．２μｍ程度が好ましい。
【００４８】
又、感光層５７を電荷発生層５４と電荷輸送層５５との積層構造とし、且つ、無機光導電層を用いる場合には、電荷発生層５４は、次のように形成すればよい。即ち、セレン、セレン化ヒ素等のカルコゲナイド化合物や、シリコン、ゲルマニウム、硫化カドミウム等を、蒸着又は塗布し、或はＣＶＤ法等によって付着させて形成すれば良い。この場合、電荷発生層５４の厚さは０．１〜１０μｍ程度が好ましい。
【００４９】
電荷輸送層５５の形成には、正孔輸送性物質を、成膜性のある樹脂に溶解させたものを用いることができる。正孔輸送物質としては、例えば、主鎖又は側鎖に、多環芳香族構造もしくは、インドール、カルバゾール、オキサジアゾール、イソオキサジアゾール、チアゾール、イミダゾール、ピラゾール、オキサジアゾール、ピラゾリン、チアジアゾール、トリアゾール等の含窒素環式構造を有する化合物、ヒドラゾン化合物等が挙げられる。又、成膜性のある樹脂としては、例えば、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリスチレン、ポリメタクリル酸エステル類、スチレン‐メタクリル酸メチルコポリマー、ポリエステル、スチレン‐アクリロニトリルコポリマー、ポリサルホン等が挙げられる。尚、成膜性のある樹脂を用いるのは、電荷輪送性物質が一般的に低分子量で、それ自身では成膜性に乏しいためである。この電荷輸送層５５の厚さは５〜３０μ程度が好ましい。電荷輸送層５５の厚さは５〜２０μ程度がより好ましい。
【００５０】
一方、上述した中間層５８は、単層構成としても良く、或は導電層５２と下引き層５３との積層構成としても良い。
【００５１】
中間層５８を単層構成とする場合には、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテル、ポリ‐Ｎ‐ビニルイミダゾール、エチルセルロース、メチルセルロース、エチレン‐アクリル酸コポリマー、カゼイン、ゼラチン、ポリアミド、などによって形成すれば良い。
【００５２】
又、中間層５８を積層構成とする場合には、導電性基体５１に接する側の導電層５２を、導電性基体表面の欠陥を被覆する目的で比較的厚く形成し、この導電層５２の表面に下引き層５３を形成する。このうち、導電層５２は、樹脂単独ではなく、導電性物質を含有させて形成し、その抵抗値を下げて残留電位の発生を防止するようにしてもよい。尚、導電性物質としては、アルミニウム、銅、銀、金、ニッケルなどの金属の微粉体や、カーボン、酸化チタン、酸化スズなどの粉体が挙げられる。又、下引き層５３は、ポリビニルアルコール、ポリビニルメチルエーテルポリ‐Ｎ‐ビニルイミダゾール、エチルセルロース、メチルセルロース、エチレンーアクリル酸コポリマー、カゼイン、ゼラチン、又はポリアミド等によって形成すれば良い。
【００５３】
又、図５を参照して、非晶質シリコンを主成分とする、一般的にアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光体と呼ばれる感光体について更に説明する。ａ−Ｓｉ感光体は、非晶質シリコンを主成分とする光導電層を有する。
【００５４】
図５（ａ）に示すａ−Ｓｉ感光体は、感光体用支持体６１の上に、感光膜（感光層）６２が設けられている。該感光膜６２は、ａ−Ｓｉ：Ｈ、Ｘ（Ｈは水素原子、Ｘはハロゲン原子）からなり光導電性を有する光導電層６３で構成されている。図５（ｂ）に示すａ−Ｓｉ感光体は、感光体用支持体６１の上に、感光膜６２が設けられている。該感光膜６２は、ａ−Ｓｉ：Ｘ、Ｘからなり光導電性を有する光導電層６３と、アモルファスシリコン系表面層６４とから構成されている。図５（ｃ）に示すａ−Ｓｉ感光体は、感光体用支持体６１の上に、感光膜６２が設けられている。該感光膜６２は、ａ−Ｓｉ：Ｈ、Ｘからなり光導電性を有する光導電層６３と、アモルファスシリコン系表面層６４と、アモルファスシリコン系電荷注入阻止層６５とから構成されている。図５（ｄ）に示すａ−Ｓｉ感光体は、感光体用支持体６１の上に、感光膜６２が設けられている。該感光膜６２は、光導電層６３を構成するａ−Ｓｉ：Ｈ、Ｘからなる電荷発生層６６ならびに電荷輸送層６７と、アモルファスシリコン系表面層６４とから構成されている。
【００５５】
これらの光導電層、表面層、電荷注入阻止層、電荷発生層、電荷輸送層等は、通常のａ−Ｓｉ感光体を構成するものであってよい。ａ−Ｓｉ感光体に使用される支持体としては、導電性でも電気絶縁性であってもよい。導電性支持体としては、Ａｌ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｉｎ、Ｎｂ、Ｔｅ、Ｖ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｆｅ等の金属、及びこれらの合金、例えばステンレス等が挙げられる。又、ポリエステル、ポリエチレン、ポリカーボネート、セルロースアセテート、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアミド等の合成樹脂のフィルム又はシート、ガラス、セラミック等の電気絶縁性支持体の少なくとも感光膜を形成する側の表面を導電処理した支持体も用いることができる。
【００５６】
尚、本実施例では、感光体ドラム１としては、全ての画像形成部Ｐａ〜Ｐｆにおいて有機感光体ドラムを用いた。
【００５７】
［現像剤］
次に、本実施例で用いられる現像剤について説明する。
【００５８】
本実施例では、現像器４には、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）とを混合した二成分現像剤が装填されている。
【００５９】
トナーは、結着樹脂、着色剤、そして、必要に応じてその他の添加剤を含む着色樹脂粒子と、コロイダルシリカ微粉末のような外添剤が外添されている着色粒子とを有していてよい。又、トナーとしては、負帯電性のポリエステル系樹脂を好適に用いることができる。トナーの体積平均粒径は５μｍ以上、８μｍ以下が好ましい。本実施例では、体積平均粒径が７．０μｍのトナーを用いた。
【００６０】
本実施例では、淡色トナーは、転写材１７上のトナー量が０．５ｍｇ／ｃｍ2のときに、定着後の光学濃度が０．７になるように設計されている。又、濃色トナーは、転写材１７上のトナー量が０．５ｍｇ／ｃｍ2のときに、定着後の光学濃度が１．４になるように設計されている。尚、淡色トナーは、転写材１７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てもよい。又、濃色トナーは、転写材１７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。又、ここで同一色相とは、発色成分（顔料）の分光特性が同一であるものをいうが、厳密に同一でなくても、一般的にマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックなどのように、通常の色概念上同一色と呼べる範囲とする。
【００６１】
又、本実施例では、トナーの帯電量は、２３℃／５０％ＲＨの環境下で２５μＣ／ｇとなるように外添剤量等が調整されている。
【００６２】
キャリアは、例えば表面酸化或は未酸化の鉄、ニッケル、コバルト、マンガン、クロム、希土類などの金属、及びそれらの合金、或は酸化物フェライトなどが好適に使用可能である。これらの磁性粒子の製造法は特に制限されない。そして、キャリアの体積平均粒径は、好ましくは２０〜５０μｍ、より好ましくは３０〜４０μｍである。又、キャリアの抵抗率は、好ましくは１０7Ωｃｍ以上１０12Ωｃｍ以下、より好ましくは１０8Ωｃｍ以上１０12Ωｃｍ以下である。本実施例では、体積平均粒径が３５μｍ、抵抗率が５×１０8Ωｃｍ、磁化量が２００ｅｍｕ／ｃｃのキャリアを用いた。
【００６３】
［現像器］
次に、図３を参照して、現像器４について説明する。尚、本実施例では、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｆの現像器４ａ〜４ｆは同じ構成を有する。
【００６４】
現像器４は、現像剤収容部としての現像容器（現像器本体）４３を有する。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が該補給口４８を経て攪拌室Ｒ2内に落下補給される。これに対し、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）とが混合された現像剤（二成分現像剤）が収容されている。
【００６５】
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。
【００６６】
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４６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による現像剤搬送方向は、第１の搬送スクリュー４５によるそれとは反対方向である。
【００６７】
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１つから第２の搬送スクリュー４６に受け渡され、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１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。トナーは、キャリアとの摩擦で、潜像を現像するための所定の極性（本実施例では負極性）に帯電する。
【００６８】
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）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。
【００６９】
現像容器４３の感光体ドラム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。
【００７０】
現像スリーブ４１は図中矢印β方向に回転して、トナーとキャリアとが混合された現像剤を、感光体ドラム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。感光体ドラム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と感光体ドラム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に回転する。
【００７１】
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で感光体ドラム１に接触し、感光体ドラム１上の静電像はこの現像部Ｄで現像される。
【００７２】
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１８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及びキャリアへの静電的拘束力を振り切って、静電像に対応して感光体ドラム１に付着する。
【００７３】
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、１ｋＶ〜５ｋＶが好ましく、又周波数は１ＫＨｚ〜１０ＫＨｚ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（Ｖｄｃ）は、静電像の暗部電位ＶＤと明部電位ＶＬとの間の値であるが、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。
【００７４】
又、現像スリーブ４１と感光体ドラム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、０．２〜１ｍｍであることが好適である。
【００７５】
又、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、本実施例では現像スリーブ４１の上方で現像スリーブ４１に対向するように、現像剤層厚規制部材としての規制ブレード４７が配置されている。規制ブレード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、好ましくは次のように設定する。即ち、現像スリーブ４１と感光体ドラム１との間の最小間隙部での現像剤の磁気ブラシの現像スリーブ４１の表面上での自由高さが、現像スリーブ４１と感光体ドラム１との間の最小間隙値の１．２〜２倍となるような量であることが好ましい。現像剤の磁気ブラシは、後述の現像磁極Ｓ１による現像部Ｄでの磁界により形成される。
【００７６】
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が固定配置されている。この磁石４２は、現像部Ｄに対向する現像磁極Ｓ１を有している。現像磁極Ｓ１が現像部Ｄに形成する現像磁界により現像前の磁気ブラシが形成され、この磁気ブラシが感光体ドラム１に接触してドット分布静電潜像を現像する。その際、磁性キャリアの穂（ブラシ）に付着しているトナーも、この穂ではなく現像スリーブ４１の表面に付着しているトナーも、感光体ドラム１上の静電像の露光部に転移してこれを現像する。本実施例では、現像磁極Ｓ１による現像磁界の現像スリーブ４１の表面上での強さ（現像スリーブ４１の表面に垂直な方向（法線方向）の磁束密度）は、１００ｍＴになるように設定した。又、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。
【００７７】
このような構成により、現像スリーブ４１の回転によりＮ２極で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、その途中で規制ブレード４７によって規制され、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体ドラム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上の現像剤は攪拌室Ｒ1内へ落下する。攪拌室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。
【００７８】
［キャリア付着］
次に、本実施例にて最も特徴的な、特に淡色トナーを用いる画像形成部Ｐにおいて発生し易いキャリア付着の防止方法について説明する。
【００７９】
先ず、現像スリーブ４１の電位（現像バイアスの直流電圧成分）と、ベタ潜像（最高濃度レベルの画像であるベタ画像の潜像）の露光部電位との電位差Ｖｃｏｎｔ（現像コントラスト）と転写材１７上のトナー載り量との関係について説明する。
【００８０】
図６は、本実施例における、淡色トナー及び濃色トナーに関する電位差Ｖｃｏｎｔと転写材１７上のトナー載り量との関係を示す。図６から、濃色トナーを使用する画像形成部Ｐにおいて転写材１７上のトナー載り量０．５ｍｇ／ｃｍ2（ベタ画像）を確保するためには、電位差Ｖｃｏｎｔが２５０Ｖ必要であることが分かる。尚、同図中、淡色トナーについては後述する。
【００８１】
次に、電位差Ｖｃｏｎｔとキャリア付着量との関係について説明する。図７は、電位差Ｖｃｏｎｔとキャリア付着量との関係を示す。
【００８２】
ここで、キャリア付着量は次のような方法により測定した。即ち、キャリア付着量は、感光体ドラム１上に可視化／現像されたトナー像を透明テープで剥し、紙に接着した後にルーペで特定範囲内のキャリア数を数える方法で測定した。具体的には、５ｃｍ2中のキャリア数をカウントし、１ｃｍ2当りに何個のキャリアが存在するかを観察した。キャリア付着量が２個／ｃｍ2以下の場合は、キャリア付着が問題ないレベルであるとした。
【００８３】
図７より、電位差Ｖｃｏｎｔが２５０Ｖのとき、キャリア付着が顕著に見られることが分かる。即ち、通常、キャリアは現像スリーブ４１内に挿入されている磁石４２の磁極により現像スリーブ４１に拘束されており、現像スリーブ４１から離れることはない。しかし、前述のように電位差Ｖｃｏｎｔが大きいと、キャリアの穂の先端側に負極性の電荷が注入される。そのため、通常のトナーによる現像と同様に、負極性に帯電したキャリアが、磁石４２の磁気拘束力よりも現像スリーブ４１と感光体ドラム１との間にかかっている電界の影響を大きく受け、感光体ドラム１上に付着してしまう。
【００８４】
尚、電位差Ｖｃｏｎｔが２５０Ｖだと、濃色トナーでもキャリア付着が発生する領域であるが、濃色トナーの方が淡色トナーよりはるかにベタ潜像を現像することが少ない。そのため、濃色トナーのキャリア付着は、画像品位の低下には大きく寄与しない。一方、淡色トナーはベタ潜像を現像することが多いため、この電位差Ｖｃｏｎｔでは使用できない。
【００８５】
更に説明すると、図１１は反転現像の場合のベタ画像（最高濃度レベルの画像）の形成時における潜像電位を示している。尚、ここでは、負極性に帯電処理された感光体ドラム１上に形成された静電像を、負帯電性のトナーを用いて反転現像する場合を例として説明する。
【００８６】
ベタ画像形成中は、感光体ドラム１上には図１１に示される潜像電位が形成されている。この場合、現像スリーブ４１の電位（Ｖｄｃ）と露光部電位（ＶＬ）との電位差Ｖｃｏｎｔにより、負極性に帯電したトナーが感光体ドラム１に供給される。
【００８７】
このとき、電位差にさらされたキャリアの穂の内部では、上記電位差Ｖｃｏｎｔによってキャリアの穂の先端側に負極性電荷が注入されている。この負極性電荷がキャリアに所定量以上溜まると、トナーによる通常の現像と同様に、負極性に帯電したキャリアが、電界の力によって感光体ドラム１上に付着してしまう。
【００８８】
従って、画像域へのキャリア付着は、上記電位差Ｖｃｏｎｔが大きい、高濃度のトナー像の現像時に顕著に発生する傾向にある。このため、濃色トナーでの現像時に比べて淡色トナーでの現像時に画像域へのキャリア付着の発生頻度が増えてしまう要因に繋がっている。即ち、上述したように、淡色トナーと濃色トナーとを用いた画像形成は、図９（ａ）、（ｂ）のルックアップテーブル（ＬＵＴ）を用いて行う。一般に良く用いられる平均使用濃度（例えば、０から２５５の画像信号レベルで、平均濃度１００〜１４０）の場合、淡色トナー用の画像出力信号は２００〜２５５、つまり、ベタ画像相当の高濃度現像を行うことになる。つまり、このときの上記電位差Ｖｃｏｎｔは相対的に大きい。一方、濃色トナー用の画像出力信号は、上記平均濃度付近では低濃度現像を行う領域になっている。つまり、このときの上記電位差Ｖｃｏｎｔは相対的に小さい。そのため、平均的な濃度の画像を形成する場合、淡色トナーでの現像時における画像域のキャリア付着の機会は、濃色トナーでの現像時に比較して数倍増えることになる。
【００８９】
本発明の目的の一つは、濃色トナーと淡色トナーを併用する画像形成装置１００において、淡色トナーの載り量を確保しながら、特に淡色トナーを用いる画像形成部Ｐにおいて発生し易い感光体ドラム１へのキャリア付着を防止することである。そして、これにより、低濃度部における粒状感の低減、色再現範囲の拡大を可能にして、高画質、高品位なカラー画像を得ることを可能とすることも本発明の目的の一つである。
【００９０】
そこで、本実施例では、淡色トナー像を担持する感光体（感光層）の静電容量を、濃色トナー像を担持する感光体（感光層）の静電容量よりも大きくする。そして、淡色トナーを用いる画像形成部Ｐにおける電位差Ｖｃｏｎｔを下げる。即ち、本実施例では、淡色トナーを用いる画像形成部Ｐのみ、現像コントラストを下げる。これにより、淡色トナーを用いる画像形成部Ｐにおいて、転写材１７上における淡色トナーの載り量０．５ｍｇ／ｃｍ2を確保しつつ、キャリア付着が発生しないようにする。
【００９１】
つまり、感光体（感光層）の静電容量をＣ、電位差ＶｃｏｎｔをＶとすると、感光体上の総電荷量Ｑは、次式、
Ｑ＝ＣＶ
の関係で保存される。従って、静電容量Ｃを大きくすることにより、電位差Ｖｃｏｎｔを下げることができる。感光体の静電容量は、下記式（１）で表される。式（１）に示す各パラメータを調整することで、感光体の静電容量を調節することができる。
Ｃ＝ε×Ｓ／ｄ
Ｃ：感光体の静電容量
ε：比誘電率
ｄ：感光体の膜厚
Ｓ：感光体の表面積
【００９２】
本実施例においては、全ての画像形成部Ｐで感光体ドラム１の径は同じであるため、Ｓは一定値とする。又、本実施例では、膜厚ｄとしては、感光体ドラム１の静電容量成分を薄くするために、電荷輸送層５５及び表面保護層５６の膜厚を薄くする。
【００９３】
本実施例においては、濃色トナー像を担持する感光体ドラム１、即ち、本実施例では、第３〜第６の画像形成部Ｐｃ〜Ｐｆの感光体ドラム１ｃ〜１ｆの電荷輸送層５５の厚さを１０μｍ、表面保護層５６の厚さを１０μｍとした。一方、淡色トナー像を担持する感光体ドラム１、即ち、本実施例では、第１、第２の画像形成部Ｐａ、Ｐｂの感光体ドラム１ａ、１ｂの電荷輸送層５５の厚さを５μｍ、表面保護層５６の厚さを５μｍとした。又、本実施例では、全ての画像形成部Ｐで、感光体の比誘電率は３であった。
【００９４】
ここで、淡色トナー像を担持する感光体の比誘電率をε、膜厚をｄとする。又、濃色トナーを担持する感光体の比誘電率をε’、膜厚をｄ’とする。この時、本実施例では、ｄ＝１０μｍ、ｄ’＝２０μｍとなる。又、全ての画像形成部Ｐで同一素材の感光体ドラム１を用いているため、比誘電率は同一の値ε＝ε’＝３となる。そのため、図６に示すように、淡色トナーを使用する画像形成部Ｐにおいて、電位差Ｖｃｏｎｔが１２５Ｖで転写材１７上のトナー載り量０．５ｍｇ／ｃｍ2（ベタ画像）を確保することが可能となった。又、図７に示すように、電位差Ｖｃｏｎｔが１２５Ｖに抑えられたので、キャリア付着量を軽減することができた。
【００９５】
淡色トナーを用いる画像形成部Ｐの感光体の静電容量は、そうではない場合よりも該画像形成部Ｐにおけるキャリア付着を十分に低減できるように、濃色トナーを用いる画像形成部Ｐの感光体の静電容量よりも十分に大きくする。淡色トナーを用いる画像形成部Ｐの感光体の静電容量を、濃色トナーを用いる画像形成部Ｐの感光体の静電容量よりどの程度大きくするかは臨界的なものではない。当業者は、上述のような所望のキャリア付着の低減効果が得られるように、淡色トナーと濃色トナーのそれぞれのカバーリングパワー、その組み合わせの使用態様等との関係で、実験などを通して適宜設定することができる。但し、本発明者の検討によると、淡色トナー用の感光体の静電容量は、濃色トナー用の感光体の静電容量の１．５〜３倍とすることが好ましい。即ち、これにより、淡色トナーを用いる画像形成部Ｐにおける現像コントラストを、濃色トナーを用いる画像形成部Ｐにおける現像コントラストの１／３〜２／３に下げることができる。淡色トナー用の感光体の静電容量が濃色トナー用の感光体の静電容量の１．５倍未満では、一般に、淡色トナーを用いる画像形成部Ｐにおいて現像コントラストを下げて、該画像形成部Ｐにおいてキャリア付着を低減する効果が顕著でなくなる。又、３倍を超えると、現像コントラストを低減させ過ぎることによる画像の不具合が生じる虞がある。
【００９６】
一方、濃色トナーを用いる画像形成部Ｐにおいて、上述のような薄膜（つまり静電容量が大きい）の感光体ドラム１を使用すると、低濃度部における粒状感が悪くなる。又、ガンマをたたせなくては所望の濃度が得られなくなるという問題が発生する。そのため、感光体の膜厚を薄くして電位差Ｖｃｏｎｔを下げることは、濃色トナーを用いる画像形成部Ｐには適していない。
【００９７】
このように、本実施例では、濃色トナーを用いる画像形成部Ｐ、即ち、本実施例では第３〜第６の画像形成部Ｐｃ〜Ｐｆにおいて感光体ドラム１と現像スリーブ４１との間に印加する電位差Ｖｃｏｎｔを２５０Ｖに設定する。一方、淡色トナーを用いる画像形成部Ｐ、即ち、本実施例では第１、第２の画像形成部Ｐａ、Ｐｂにおいて感光体ドラム１と現像スリーブ４１との間に印加する電位差Ｖｃｏｎｔを１２５Ｖに設定する。これにより、特に、淡色トナーを用いる画像形成部Ｐにおいて発生し易い感光体ドラム１へのキャリア付着を軽減することが可能となる。
【００９８】
尚、本実施例では、全ての画像形成部Ｐにおいて同一材質の感光体ドラム１を用いたが、材質が異なっていてもよい。この場合にも、濃色トナー像を担持する感光体の静電容量Ｃよりも、淡色トナー像を担持する感光体の静電容量Ｃの方が大きければ、特に、淡色トナーを用いる画像形成部Ｐで発生し易い感光体ドラム１へのキャリア付着を軽減することができる。つまり、画像形成装置１００の構成上、感光体ドラム１の表面積Ｓは同じにしなくてはならないことが多い。そのため、常に、
ε／ｄ＞ε’／ｄ’
の関係が成り立てばよいことになる。この関係を満たせば、淡色トナーを用いる画像形成部Ｐにおける電位差Ｖｃｏｎｔが、濃色トナーを用いる画像形成部Ｐにおける電位差Ｖｃｏｎｔより常に小さくなるため、キャリア付着量を軽減することができる。
【００９９】
以上、本実施例によれば、濃色トナーと淡色トナーを併用する画像形成装置１００において、淡色トナーを用いる画像形成部Ｐにおいてのみ、感光体の膜厚を薄くして静電容量を大きくし、現像コントラストを下げる。これにより、淡色トナーの載り量を確保しながら、特に淡色トナーを用いる画像形成部Ｐにおいて発生し易い感光体ドラム１へのキャリア付着を防止することができる。そして、低濃度部における粒状感の低減、色再現範囲の拡大を可能にして、高画質、高品位なカラー画像を得ることができる。
【０１００】
実施例２
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例１のものと同じである。従って、実施例１の画像形成装置のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明を省略し、本実施例にて特徴的な点を中心に説明する。
【０１０１】
本実施例では、淡色トナーを用いる画像形成部Ｐ、即ち、本実施例では、第１、第２の画像形成部Ｐａ、Ｐｂの現像コントラストを下げる方法として、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光体を用いた。
【０１０２】
即ち、本実施例では、濃色トナーを用いる画像形成部の感光体ドラム１として、ＯＰＣ（有機光導電体）感光体ドラムを用い、淡色トナーを用いる画像形成部Ｐの感光体ドラム１として、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）感光体ドラムを用いた。ａ−Ｓｉ感光体ドラムの比誘電率は１０であり、ＯＰＣ感光体ドラム（有機感光体ドラム）の比誘電率３に対して約３倍でる。そのため、下記の式（１）により、感光体の静電容量が大きくなる。
Ｃ＝ε×Ｓ／ｄ
Ｃ：感光体の静電容量
ε：比誘電率
ｄ：感光体の膜厚
Ｓ：感光体の表面積
【０１０３】
本実施例では、濃色トナーを用いる画像形成部ＰのＯＰＣ感光体ドラム、淡色トナーを用いる画像形成部Ｐのａ−Ｓｉ感光体ドラムの両方とも、電荷輸送層５５の厚さを１０μｍ、表面保護層５６の厚さを１０μｍとした。従って、比誘電率が大きい分だけ、ａ−Ｓｉ感光体ドラムの静電容量が大きくなる。又、感光体上の総電荷量Ｑは、次式、
Ｑ＝ＣＶ
の関係において保存される。
【０１０４】
従って、本実施例においても、実施例１と同様に、電位差Ｖｃｏｎｔを下げることが可能になる。即ち、本実施例においても、実施例１と同様に、淡色トナーの載り量を確保しながら、淡色トナーを用いる画像形成部Ｐにおける電位差Ｖｃｏｎｔを下げることが可能となる。
【０１０５】
以上、本実施例によれば、濃色トナーと淡色トナーを併用する画像形成装置１００において、濃色トナーを用いる画像形成部ＰではＯＰＣ感光体を用い、淡色トナーを用いる画像形成部Ｐではａ−Ｓｉ感光体を用いる。斯かる構成により、感光体の静電容量を大きくし、現像コントラストを下げることが可能となる。これにより、淡色トナーの載り量を確保しながら、特に淡色トナーを用いる画像形成部Ｐにおいて発生し易い感光体ドラム１へのキャリア付着を防止することができる。そして、低濃度部における粒状感の低減、色再現範囲の拡大を可能にして、高画質、高品位なカラー画像を得ることができる。
【０１０６】
［測定手法］
上記各実施例にて言及する各種パラメータについての測定方法を以下に示す。
【０１０７】
＜キャリアの比抵抗＞
磁性キャリアの比抵抗の測定は、次のようにして行った。先ず、セルに磁性キャリア又はコア粒子を充填する。次に、充填した磁性キャリア又はコア粒子に接するように両端に電極を配置し、これらの電極間に電圧を印加し、そのときに流れる電流を測定することによって比抵抗を求めた。比抵抗の測定条件は、充填した磁性キャリア又はコア粒子と電極との接触面積Ｓが約２．３ｃｍ2、厚みｄが約２ｍｍ、上部電極の荷重が１８０ｇ、測定電界強度を５×１０4Ｖ／ｍとした。
【０１０８】
＜キャリアの平均粒径＞
キャリアの平均粒径の測定は、次のようにして行った。キャリア粒径は、水平方向最大弦長で示し、測定法は走査電子顕微鏡（１００〜５０００倍）により、粒径０．１μｍ以上のキャリア３００個以上をランダムに選び、その径を実測して算術平均をとることによって本発明のキャリア粒径とした。
【０１０９】
＜キャリアの磁気特性＞
磁性キャリアの磁気特性は、理研電子（株）製の振動磁場磁気特性自動記録装置ＢＨＶ−３０を用いて測定した。キャリア粉体の磁気特性値は、７９５．７ｋＡ／ｍ、７９．５８ｋＡ／ｍの外部磁場をそれぞれつくり、磁性キャリアの磁化の強さを求めた。磁性キャリアの測定用サンプルは、円筒状のプラスチック容器に充分密になるようにパッキングした状態で作成する。この状態で、磁化モーメントを測定し、更に上記で充填した試料の実際の重量を測定して磁化の強さ（ｅｍｕ／ｇ）を求める。又、磁性キャリア粒子の真比重を、例えば乾式自動密度計アキュピック１３３０（島津製作所（株）社製）等により求め、上記のようにして得られた磁化の強さに真比重を掛けることで、単位体積あたりの磁化の強さを求めることができる。
【０１１０】
＜トナーの平均粒径＞
トナーの体積平均粒径は、例えば、次の測定法で測定することができる。測定装置としてはコールターカウンターＴＡ−ＩＩ型（コールター社製）を用い、個数平均分布、体積平均分布を出力するインターフェイス（日科機製）及びＣＸ−ｉパーソナルコンピュータ（キヤノン製）を接続する。電解液は１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調製する。測定法としては、上記電解水溶液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ホン酸塩）を０．１〜５ｍｌ加え、更に測定試料０．５〜５０ｍｇを加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行い、コールターカウンターＴＡ−ＩＩ型により、アパチャーとして１００μｍアパチャーを用いて２〜４０μｍの粒子の粒度分布を測定し体積分布を求める。これら求めた体積分布より、サンプルの体積平均粒径を得ることができる。
【０１１１】
＜静電容量＞
静電容量は、以下の手順によって測定することができる。静電容量は、単位面積当たりで換算して求める。この静電容量の値は、各種材料が混合された層の誘電率とその層厚による。図１２に、静電容量測定装置の概略図を示す。測定方法を以下に示す。
１）静電容量（ＣX）を測定したいサンプル（感光体）２０４と、静電容量既知（Ｃ0）のコンデンサ２０６を、図１２に示すように接続し、所定の直流電圧が印加されたコロナ帯電器２０１でサンプル２０４を帯電させる。
２）スイッチＳＷをＯＦＦとした状態で、表面電位計２０２でサンプル２０４の表面電位を測定する。このときの測定値をＶ１とする。
３）次に、スイッチＳＷをＯＮとし、再び表面電位計２０２でサンプル２０４の表面電位を測定する。このときの測定値をＶ２とする。
【０１１２】
静電容量ＣXの計算方法は以下の通りである。
Ｖ1＝Ｖ0＋ＶX＝ｑ／Ｃ0＋ｑ／ＣX    ・・・（１）
Ｖ2＝ＶX＝ｑ／ＣX                  ・・・（２）
上記（１）、（２）式よりｑを消去すると、
ＣX＝〔（Ｖ1−Ｖ2）／Ｖ2〕・Ｃ0
となる。
【０１１３】
そして、測定された静電容量ＣXをサンプル２０４の表面積で割ることにより、単位面積あたりの静電容量が求められる。図１２中２０３は電荷、２０５は電極である。
【０１１４】
＜比誘電率＞
比誘電率は、次の方法で測定することができる。
【０１１５】
・測定機
ＬＣＲメータ：ＨＰ４２８４ＡプレシジョンＬＣＲメーター（ヒューレット・パッカード社製）
電極：誘電体測定用電極ＨＰ１６４５１Ｂ（ヒューレット・パッカード社製）
電極タイプ：Ｃ
【０１１６】
・サンプル
感光体を用意し、感光体の一部を直径５６ｍｍの円形に切断する。切断後、Ｐｔ−Ｐｄ蒸着膜により直径５０ｍｍの主電極と内径５１ｍｍのガード電極とを設ける。Ｐｔ−Ｐｄ蒸着膜は、マイルドスパッタＥ１０３０（日立製作所製）蒸着操作を２分間行うことにより得られる。蒸着操作を終了したものを測定サンプルとする。
【０１１７】
・測定条件
測定雰囲気：温度２２〜２３℃、湿度５０〜６０％。尚、測定サンプルはあらかじめ温度２２〜２３℃、湿度５０〜６０％の雰囲気中に２４時間以上放置しておく。
印加電圧：１ＶPP（ＨＰ４２８４ＡのオートレベルコントロールＯＮ）
周波数：１００Ｈｚ
測定モード：ＣP−ＲP又はＣP−Ｄ
【０１１８】
・比誘電率の計算式
比誘電率ε＝ｔ×ＣP／（１．７３８×１０-14）
ここで、ｔ：サンプルの厚さ（単位はｍ、ただし、アルミシートの厚さは除く）。ＣP の単位はＦ（ファラッド）。
【０１１９】
以上、本発明を具体的な実施例に則して説明したが、本発明は上記実施例の態様に限定されるものではないことを理解されたい。画像形成装置で用いた感光体の材質、現像剤、及び画像形成装置の構成等はこれらに限ったものではなく、本発明は、様々な現像剤、画像形成装置に適用可能である。例えば、各色のトナーにより現像を行う順序や、トナーの最大載り量等は、上記各実施例におけるものに限定されるものではない。
【０１２０】
又、上記各実施例においては、１つの現像器に対して１つの感光ドラムをしていたが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、図１３に示すように濃色トナー用の現像器（図示の例では４個）４Ａ１〜４Ａ４に対して１つの感光ドラム１Ａを設け、淡色トナー用の現像器（図示の例では２個）４Ｂ１、４Ｂ２に対して１つの感光ドラム１Ｂを設けても良い。図１３において、図１に示す画像形成装置１００のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付している。
【０１２１】
又、上記各実施例においては、画像形成装置１００は、中間転写方式を採用するものとして説明したが、本発明は直接転写方式の画像形成装置においても等しく適用し得るものである。図１４に、直接転写方式を採用する画像形成装置の一例を示す。図１４において、図１に示す画像形成装置１００のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付している。図１４に示す画像形成装置は、図１の画像形成装置１００における中間転写体１２に替えて、例えば無端移動するベルト（搬送ベルト）とされる転写材担持体９２を有する。又、図１の画像形成装置１００における１次転写手段と同様の機能をなす転写手段（転写ローラ等）５が、転写材担持体９２を介して各画像形成部Ｐａ〜Ｐｆの感光ドラム１ａ〜１ｆに対向して配置される。そして、各画像形成部Ｐａ〜Ｐｆにおいて形成されるトナー像は、転写手段５の作用により、転写材担持体９２上の転写材１７に順次に重ね合わせて転写される。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】本発明を適用し得る画像形成装置の一例の概略断面構成図である。
【図２】画像形成動作における画像信号の流れを説明するためのフロー図である。
【図３】図１の画像形成装置が備える現像器の概略断面構成図である。
【図４】感光体の層構成を説明するための模式的断面図である。
【図５】感光体の層構成を説明するための模式的断面図である。
【図６】本発明に従って構成された画像形成装置における現像コントラストとトナー載り量との関係を示すグラフ図である。
【図７】現像コントラストとキャリア付着量との関係を示すグラフ図である。
【図８】ＬＣトナー、ＤＣトナーのカバーリングパワーを説明するためのグラフ図である。
【図９】（ａ）ＬＣトナー用ルックアップテーブルを示すグラフ図、（ｂ）ＤＣトナー用ルックアップテーブルを示すグラフ図である。
【図１０】画像入力信号に対するシアン濃度との関係を示すグラフ図である。
【図１１】反転現像による画像形成時の潜像電位を説明するための説明図である。
【図１２】静電容量測定装置の概略図である。
【図１３】本発明を適用し得る画像形成装置の他の例の概略断面構成図である。
【図１４】本発明を適用し得る画像形成装置の他の例の概略断面構成図である。
【符号の説明】
【０１２３】
１          感光体ドラム（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）
９          定着器（定着手段）
１１        二次転写ローラ（二次転写手段）
１２        中間転写ベルト（中間転写体）
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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