(57)【要約】【課題】逆転写トナーを低減して、トナーの消費量を少なくし、さらに廃トナーを減らすタンデム型のカラー画像形成装置を提供する。【解決手段】作像ユニット１０を並列に配置し、各々の像担持体１上の作像されたトナー像を中間転写体５上に１次転写して重ね合せて複数色の画像を形成する画像形成装置において、現像装置２に使用される現像剤の帯電性を中間転写体５の回転方向に対して下流側に配置される作像ユニット１０の現像剤の帯電量を上流側に配置される作像ユニット１０の現像剤の帯電量より低く設定すると共に、１次転写装置４での下流側に配置される作像ユニット１０の転写電流値を上流側に配置される作像ユニット１０の転写電流値より低く設定する機能を有する転写電流制御手段８を備えるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも像担持体と現像装置とを有する作像ユニットを並列に複数配置して、前記作像ユニットの各々の像担持体上に作像されたトナー像を中間転写体上に１次転写して重ね合せて複数色の画像を形成する画像形成装置において、
前記現像装置に使用される現像剤の帯電性を前記中間転写体の回転方向に対して下流側に配置される前記作像ユニットの現像剤の帯電量を上流側に配置される前記作像ユニットの現像剤の帯電量より低く設定すると共に、前記像担持体上に作像されたトナー像を前記中間転写体上に１次転写する１次転写部での下流側に配置される前記作像ユニットの転写電流値を上流側に配置される前記作像ユニットの転写電流値より低く設定する転写電流制御手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記現像剤の帯電性は、キャリアの帯電性を異ならせることにより設定することを特徴とする請求項１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、２成分現像剤を用いてタンデム配置で合成カラー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】
電子写真式のカラー画像形成装置には、１つの感光体のまわりに複数色の現像装置を備え、それらの現像装置でトナーを付着して感光体上に合成トナー画像を形成し、そのトナー画像を転写して転写紙にカラー画像を記録する、いわゆる１ドラム型のものと、並べて備える複数の感光体にそれぞれ個別に現像装置を備え、各感光体上にそれぞれ単色トナー画像を形成し、それらの単色トナー画像を順次転写して転写紙に合成カラー画像を記録する、いわゆるタンデム型のものとがある。
【０００３】
１ドラム型とタンデム型とを比較すると、前者には、感光体が１つであるから、比較的小型化でき、コストも低減できる利点はあるものの、１つの感光体を用いて複数回（通常４回）画像形成を繰り返してフルカラー画像を形成するので、画像形成の高速化には困難である欠点がある。
また、後者には、逆に大型化し、コスト高となる欠点はあるものの、画像形成の高速化が容易である利点がある。最近は、フルカラーもモノクロ並みのスピード要求が望まれることから、タンデム型が注目されてきている。
【０００４】
タンデム型の電子写真装置には、各感光体上の画像を転写装置により、搬送ベルトで搬送する転写紙に順次転写する直接転写方式のものと、各感光体上の画像を１次転写装置２によりいったん中間転写体４に順次転写して後、その中間転写体４上の画像を２次転写装置により転写紙に一括転写する間接転写方式のものとがある。２次転写装置には転写搬送ベルト式とローラ方式がある。
直接転写方式の電子写真装置と、間接転写方式のそれとを比較すると、前者は、感光体１を並べたタンデム型作像ユニットの上流側に給紙装置を、下流側に定着装置を配置しなければならず、転写紙搬送方向に大型化する欠点がある。
これに対し、後者は、２次転写位置を比較的自由に設置することができる。給紙装置、及び定着装置をタンデム型作像ユニットと重ねて配置することができ、小型化が可能となる利点がある。
【０００５】
以上のようなことから、最近は、タンデム型電子写真装置の中の特に間接転写方式の電子写真装置が注目されてきている。そして、この種のカラー電子写真装置では、１次転写後に感光体上に残留する転写残トナーを、感光体クリーニング装置で除去して感光体表面をクリーニングし、再度の画像形成に備えるようにしている。
なお、先行文献としては、特許文献１、２などがある。
【特許文献１】特開２００４−２６４５２１公報
【特許文献２】特開２００１−２０９２３２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、かかる間接転写方式の電子写真装置では、上流側の作像ユニットで中間転写ベルト上に転写されたトナーが、下流側の作像ユニットの転写部で、感光体に付着してしまうという現象が発生する場合がある。かかる現象を逆転写と呼ぶことにする。
逆転写するトナー量が多くなると、２次転写部での中間転写ベルト上トナー像のトナー量が少なくなるので、転写紙上の画像が薄くなってしまう。狙いの画像濃度にするためには、１次転写部でのトナー量即ち現像させるトナー量を多くしなければならず、逆転写が少ない時に較べてトナーの消費量が多くなる。また、逆転写したトナーは感光体のクリーニング部でクリーニングされるので、廃トナーが増加する。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、逆転写トナーを低減して、トナーの消費量を少なくし、さらに廃トナーを減らすタンデム型の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】
【０００８】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、少なくとも像担持体と現像装置とを有する作像ユニットを並列に複数配置して、前記作像ユニットの各々の像担持体上に作像されたトナー像を中間転写体上に１次転写して重ね合せて複数色の画像を形成する画像形成装置において、前記現像装置に使用される現像剤の帯電性を前記中間転写体の回転方向に対して下流側に配置される前記作像ユニットの現像剤の帯電量を上流側に配置される前記作像ユニットの現像剤の帯電量より低く設定すると共に、前記像担持体上に作像されたトナー像を前記中間転写体上に１次転写する１次転写部での下流側に配置される前記作像ユニットの転写電流値を上流側に配置される前記作像ユニットの転写電流値より低く設定する転写電流制御手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、前記現像剤の帯電性はキャリアの帯電性を異ならせることにより設定する請求項１記載の画像形成装置を特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、中間転写体の回転方向に対して下流側に配置される作像ユニットの現像剤の帯電量を上流側に配置される作像ユニットの現像剤の帯電量より低くなるように現像剤の帯電性を設定し、さらに１次転写部での下流側に配置される作像ユニットの転写電流値を上流側に配置される作像ユニットの転写電流値より低くなるように設定しているので、逆転写トナーを低減し、トナーの消費量を少なくし、さらに廃トナーを減らすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は本発明を実施するタンデム型の電子写真方式のカラー画像形成装置の実施の形態を示す概略図である。
図１のカラー画像形成装置Ｔにおいて、各作像ユニット１０には、感光体１、現像装置２、感光体クリーニング装置３が配置されている。現像装置２で現像された感光体１上の画像は１次転写装置４により一旦中間転写体である中間転写ベルト５に順次転写される。
その後、その中間転写ベルト５上の画像は給紙部６から搬送されている転写紙Ｓ上に転写され定着装置９で加熱・加圧定着されて排紙されることになるが、本実施形態では転写搬送ベルトである２次転写装置７によって転写紙Ｓに一括転写された後、定着装置９で加熱・加圧定着されて排紙される。
【００１２】
本実施形態のカラー電子写真装置では、１次転写後に各感光体１上に残留する転写残トナーを、各感光体クリーニング装置３で除去して感光体１表面をクリーニングして再度の画像形成に備えるようにしている。
１次転写装置４には、下流側に配置される作像ユニット１０の転写電流値を上流側に配置される作像ユニット１０の転写電流値より低くなるように設定する機能を有する転写電流制御手段８が配置される。図中、符号１１は中間転写ベルトクリーニング装置である。
【００１３】
図２は１次転写電流値に対する転写残トナー量の変化をグラフで示す図である。図２には１次転写部の一次転写電流値を変えながらベタのパッチ画像を出力し、作像中に作像動作をストップして、１次転写後の感光体１上の転写残トナー量を測定し、１次転写電流値に対する転写残トナー量の変化をグラフにした結果である。
この図２に示すグラフで転写残トナー量が少なくなっているところが、転写率が高い設定となる。転写残トナー量や、転写電流値の最適な値はトナーや転写部の構成、或いは環境等で変わるが転写電流値に対する転写残トナーの変化の傾向は図２のグラフのような傾向となる。
【００１４】
これに対し、上流側の作像ユニット１０（図１）で転写されたベタパッチがその転写部で逆転写するトナー量は、転写電流値が増加すると、図２に示すように増加していく。
図２では転写率が最も高いのは矢印で示した電流値の設定となるが、転写電流値をもっと下げた方が逆転写トナー量は少なくなる。
【００１５】
図３はトナーの帯電量を下げた時の転写残トナー量と転写電流値の関係をグラフで示す図である。図３から判るように転写電流の最適値は低い値にずれている。
この作像ユニット１０のトナー帯電量を下げても上流側の作像ユニット１０から中間転写ベルト５（図１）上に付着しているトナーの帯電量は変わらないので、転写電流値に対する逆転写のトナー量は変わらない。そのため、下流側のトナーの帯電量を低くなるように設定し、転写電流の値も低く設定することによって、転写率は変えずに逆転写のトナー量を減らすことができる。
【００１６】
また、本発明の画像形成装置においては、１次転写装置４での下流側に配置される作像ユニット１０の転写電流値を上流側に配置される作像ユニット１０の転写電流値より低くなるように設定しているので、逆転写トナーを低減し、トナーの消費量を少なくし、さらに廃トナーを減らすことができる。
【００１７】
次に、現像装置２（図１）で使用する２成分現像剤の帯電量の設定を変えるためには、トナーの帯電性を変える方法とキャリアの帯電性を変える方法があるが、トナーの帯電性は母体樹脂の帯電性でかなり決まってしまう。
母体樹脂は、帯電性だけでなく、定着性等のためにも樹脂を設計しなければならないので、トナーの帯電性を上流側の作像ユニット１０（図１）のトナーと下流側の作像ユニットのトナーで変えるのはかなり困難である。それに対し、キャリア皮膜にはトナーとの帯電性を好適にするための種々の薬剤を含有させることができる。なかでも、窒素を構造内に含有する有機シリコン樹脂はその帯電性と成膜性から好ましく用いられる。窒素を構造内に含有する有機シリコン樹脂の代表例としては、例えば、下記構造
Ｘ−Ｓｉ（ＯＲ）ｎ（ただし、ｎは１〜３の正数）
で表わされる。
【００１８】
式中、ｎは１〜３の整数を、Ｘは有機または無機物との反応性または吸着性を有する各種の官能基を、及び官能基を有する飽和または不飽和の炭化水素鎖を、そしてＯＲはアルコキシ基を意味する。
特に、Ｘにアミノ基を有する、所謂アミノシランカップリング剤は好ましく用いられる。アミノシランカップリング剤を用いることによって、キャリアの帯電性を狙いの帯電性に設定することができる。
【００１９】
皮膜を設けるキャリア芯材としては、従来公知のものが使用できる。これには、例えば、鉄、コバルトなどの強磁性体、マグネタイト、ヘマタイト、Ｌｉ系フェライト、Ｍｎ−Ｚｎ系フェライト、Ｃｕ−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト、Ｂａフェライトなどが挙げられる。
キャリア芯材としては、上記の磁性粒子が一般的であるが、より小粒径の磁性粉をフェノール樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂などの公知の樹脂中に分散した形態を有する、いわゆる樹脂分散キャリアも好適に用いられる。
【００２０】
本発明による画像形成装置においては、中間転写体４の回転方向に対して下流側に配置される作像ユニット１０の現像剤の帯電量を上流側に配置される作像ユニット１０の現像剤の帯電量より低くなるように、現像剤の帯電性はキャリアの帯電性を異ならせることにより設定しているので、トナー定着性等に影響を与えずに、現像剤の帯電性を好適に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明を実施するタンデム型の電子写真方式のカラー画像形成装置の実施の形態を示す概略図。
【図２】１次転写電流値に対する転写残トナー量の変化を示したグラフ図。
【図３】トナーの帯電量を下げた時の転写残トナー量と転写電流値の関係を示したグラフ図。
【符号の説明】
【００２２】
Ｔ  タンデム型の電子写真方式のカラー画像形成装置、１  感光体（像担持体）、２  現像装置、４  １次転写装置、５  中間転写体（中間転写ベルト）、６  給紙部、７  ２次転写装置（転写搬送ベルト）、８  転写電流制御手段、９  定着装置、１０  作像ユニット、１１  中間転写ベルトクリーニング装置
【図１】
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【図２】
2007241117.tif 000004
【図３】
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