(57)【要約】【課題】２色目以降の作像プロセスにおける前色までのトナー像の影響によって生じ得る濃度ムラを抑制し、高画質なカラー画像を形成できる画像形成装置を提供する。【解決手段】像担持体１と、像担持体１上を帯電せしめる１つ以上の帯電手段２と、像担持体１を露光して各色ごとの静電潜像を形成する潜像形成手段１８と、上記静電潜像を、それぞれ少なくともシアン、イエロー及びマゼンタのトナーによって現像する複数の現像手段３とを備え、各色ごとに、帯電せしめられた像担持体１上を潜像形成手段１８が露光して静電潜像を形成し、その静電潜像を現像手段３がトナーで現像して、単一の像担持体１上に各色のトナー像を順次形成する画像形成装置において、複数の現像手段３には、ブルー、グリーン及びレッドのトナーによって上記静電潜像をそれぞれ現像するものも含まれており、像担持体１上の同一の箇所に各色のトナー像を重ね合わせて形成しない。【選択図】図１
2009251552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
該像担持体上を帯電せしめる１つ以上の帯電手段と、
該帯電手段によって帯電された該像担持体を露光して各色ごとの潜像を形成する潜像形成手段と、
該像担持体上に形成された該潜像を、それぞれ少なくともシアン、イエロー及びマゼンタのトナーによって現像する複数の現像手段とを備え、
各色ごとに、該帯電手段によって帯電せしめられた該像担持体上を該潜像形成手段が露光して潜像を形成し、その潜像を該現像手段がトナーによって現像することにより、単一の像担持体上に各色のトナー像を順次形成して複数色のカラートナー像を形成する画像形成装置において、
該複数の現像手段には、ブルー、グリーン及びレッドのトナーによって該潜像をそれぞれ現像するものも含まれており、
該像担持体上の同一の箇所に各色のトナー像を重ね合わせて形成しないように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１の画像形成装置において、
上記複数色のカラートナー像に係るカラー画像情報を上記複数の現像手段の各色に対応させて各色画像情報へと色分解を行うカラー色分解処理手段を有しており、
該各色画像情報に基づいて上記潜像形性手段により上記像担持体上に各色ごとの潜像を形成するように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
像担持体と、
該像担持体上を帯電せしめる１つ以上の帯電手段と、
該帯電手段によって帯電された該像担持体を露光して各色ごとの潜像を形成する潜像形成手段と、
該像担持体上に形成された該潜像を、それぞれ異なる色のトナーによって現像する複数の現像手段とを備え、
各色ごとに、該帯電手段によって帯電せしめられた該像担持体上を該潜像形成手段が露光して潜像を形成し、その潜像を該現像手段がトナーによって現像することにより、単一の像担持体上に各色のトナー像を順次形成する画像形成装置において、
該像担持体上に形成したトナー像が転写される転写体と、
該像担持体上のトナー像を該転写体上に転写する転写手段とを有しており、
単一の該像担持体上の同一の箇所に各色のトナー像を重ね合わせないで各色のトナー像を順次形成し、その各色のトナー像を該転写手段により該像担持体上から該転写体上へ一括転写する一連の工程を２回以上繰り返して行い、該転写体上で各色のトナー像を重ね合わせて複数色のカラートナー像を形成するように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項３の画像形成装置において、
上記複数色のカラートナー像に係るカラー画像情報を上記複数の現像手段の各色に対応させて各色画像情報へと色分解を行うカラー色分解処理手段と、
該各色画像情報に基づいて単一の上記像担持体上の同一の箇所に各色の潜像が重なり合わないような組み合わせで、２回以上繰り返し行われる上記一連の工程それぞれにおける該像担持体上へ形成する各色の潜像を決定する形成潜像決定手段とを有しており、
該形成潜像決定手段の決定結果に基づいて上記潜像形成手段により該像担持体上に各色ごとの潜像を形成するように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項３または４の画像形成装置において、
上記一連の工程を２回以上繰り返し行う第１の画像形成モードの他に、上記一連の工程を１回行う第２の画像形成モードを有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４または５の画像形成装置において、
上記像担持体は、少なくとも基材上に、発光素子を有する発光素子層、透明電極層、感光層が順に積層されたものであり、上記潜像形成手段の発光を画素ごとに制御して該像担持体を露光し潜像を形成するように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５または６の画像形成装置において、
上記像担持体は表面移動可能であり、上記複数の現像手段は該像担持体の表面に沿って配設され、該複数の現像手段のうち像担持体表面移動方向最上流側にある該現像手段よりも像担持体表面移動方向上流側で、像担持体表面方向最下流側にある該現像手段よりも像担持体表面移動方向下流側に上記帯電手段を１つ配設しており、
該帯電手段によって帯電せしめられた像担持体表面が一周するうちに、各色ごとに該像担持体を該潜像形成手段が露光して潜像を形成し、該潜像をそれぞれ各色のトナ−によって該複数の現像手段が現像することによって、単一の像担持体上に各色のトナー像を順次形成するように構成したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項７の画像形成装置において、
上記複数の現像手段は、上記各色のトナー像それぞれのトナー量が現像ポテンシャルに対して十分である飽和現像を行うものであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項８の画像形成装置において、
上記像担持体の表面移動方向上流側から下流側へ進むに従って、上記複数の現像手段の現像電位を下げ、且つ、該複数の現像手段それぞれに収納したトナーの帯電量を下げることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項８の画像形成装置において、
上記像担持体の表面移動方向上流側から下流側に進むに従って、上記発光素子の発光量を増大させ、且つ、上記複数の現像手段の現像電位を下げていくことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０の画像形成装置において、
上記現像手段は、現像領域において上記像担持体と非接触で対向するように配置された、上記トナーを担持するトナー担持体と、
該トナー担持体の表面に沿うように該トナー担持体に設けられ互いに絶縁された複数の電極とからなり、該複数の電極は、それぞれ印加される電圧の相対的な極性の向きが隣り合う該複数の電極とで互いに異なっていることにより、トナーをホッピングさせるためのホッピング電界発生手段とを有していることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１１の画像形成装置において、
上記トナー担持体は、該トナー担持体の表面に担持されたトナーを、該トナー担持体の表面を移動させることによって、上記現像領域に搬送する表面移動部材であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１１または１２の画像形成装置において、
上記ホッピング電界発生手段は、上記トナー担持体の表面に担持されているトナーをホッピングさせつつ、該トナーを上記現像領域まで搬送するための進行波電界を、該トナー担持体の表面上に発生させるものであることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の画像形成装置として、カラー画像を得るために複数の感光体を利用するタンデム方式が採用したカラー画像形成装置が知られている。ところが、タンデム方式を採用したカラー画像形成装置では、感光体を複数使用することにより作像エンジンが大型化、複雑化及び高コストとなってしまう。そのため、一つの感光体上で複数色のトナー像を順次形成し、その複数色のトナー像を一括して転写体上に転写するカラー画像形成装置が知られている（特許文献１や特許文献２など）。
【０００３】
また、カラー画像形成装置では、一般にシアン、イエロー、マゼンタ及びブラックの各色トナー像を適宜重ね合わせて、シアン、イエロー、マゼンタ及びブラックの減色混合によりカラー画像を表現している。
【０００４】
特許文献３に記載される感光体上で複数色のトナー像を重ね合わせる方式を用いた画像形成装置では、次のようにして感光体上に各色のトナー像を重ね合わせたカラートナー像を形成している。すなわち、１色目のトナー像を感光体上に形成するために、帯電手段により感光体表面上を一様に帯電せしめ、その感光体表面上の画像部を露光して電位を減衰させることで潜像を形成する。そして、その潜像を感光体表面の帯電極性と同じ極性の１色目のトナーによって現像する。その後、２色目以降のトナー像を形成するために、既にトナー像が形成された感光体に対して上記帯電、露光をおこなって静電潜像を形成し、露光された箇所にトナー像を付着させて現像をおこなう作像プロセス工程を２色目以降それぞれの色について繰り返す。
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−０８７１７９号公報
【特許文献２】特開平１０−００３１９１号公報
【特許文献３】特許３０１４１６８号公報
【特許文献４】特開平８−２８６４５６号公報
【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、２色目以降の現像においては、感光体表面上にトナー像がある領域とトナー像がない領域とでトナー付着量が大きく異なり現像されたトナー像に濃度ムラが生じてしまうといった問題が生じる。
【０００７】
この原因としては、例えば、感光体表面を露光して潜像を形成する際に、トナー像がある領域ではトナー像が持つ電荷量によって、露光後電位がトナー像がない領域と同じようには低下しない（露光後電位の上昇）ことが挙げられる。このように、感光体表面上のトナー像が無い領域とトナー像がある領域とで露光後電位が異なると、露光後電位と現像バイアスとの差である現像ポテンシャルが異なってしまう。つまり、トナー像が無い領域の現像ポテンシャルに対して、トナー像がある領域の現像ポテンシャルがトナー像が持つ電荷量分浅くなってしまうので、トナー像が無い領域とトナー像がある領域とでトナー付着量が大きく異なってしまう。
【０００８】
特許文献４の画像形成装置では、像担持体上に前色のトナー像が現像されてから次色の帯電が行われるまでの間に、帯電手段によって像担持体及びトナーが帯電せしめられる電荷極性とは逆極性の電荷を与える除電手段により、像担持体及び像担持体上のトナー像の除電を行っている。
【０００９】
ところが、特許文献４の画像形成装置のように次色の帯電前にトナー像の除電を行ったとしても、次色の帯電を行った際にトナーが上記帯電せしめられる電荷極性と同極性に再び帯電してしまう。そのため、この帯電により前色までのトナー像に電荷が付与されるので前色までのトナー像の電荷量によって次色の作像に与える上述したような影響を低減させるのが困難となる。
【００１０】
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、２色目以降の作像プロセスにおける前色までのトナー像の影響によって生じ得る濃度ムラを抑制し、高画質なカラー画像を形成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】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体と、該像担持体上を帯電せしめる１つ以上の帯電手段と、該帯電手段によって帯電された該像担持体を露光して各色ごとの潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体上に形成された該潜像を、それぞれ少なくともシアン、イエロー及びマゼンタのトナーによって現像する複数の現像手段とを備え、各色ごとに、該帯電手段によって帯電せしめられた該像担持体上を該潜像形成手段が露光して潜像を形成し、その潜像を該現像手段がトナーによって現像することにより、単一の像担持体上に各色のトナー像を順次形成して複数色のカラートナー像を形成する画像形成装置において、該複数の現像手段には、ブルー、グリーン及びレッドのトナーによって該潜像をそれぞれ現像するものも含まれており、該像担持体上の同一の箇所に各色のトナー像を重ね合わせて形成しないように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、上記複数色のカラートナー像に係るカラー画像情報を上記複数の現像手段の各色に対応させて各色画像情報へと色分解を行うカラー色分解処理手段を有しており、該各色画像情報に基づいて上記潜像形性手段により上記像担持体上に各色ごとの潜像を形成するように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、像担持体と、該像担持体上を帯電せしめる１つ以上の帯電手段と、該帯電手段によって帯電された該像担持体を露光して各色ごとの潜像を形成する潜像形成手段と、該像担持体上に形成された該潜像を、それぞれ異なる色のトナーによって現像する複数の現像手段とを備え、各色ごとに、該帯電手段によって帯電せしめられた該像担持体上を該潜像形成手段が露光して潜像を形成し、その潜像を該現像手段がトナーによって現像することにより、単一の像担持体上に各色のトナー像を順次形成する画像形成装置において、該像担持体上に形成したトナー像が転写される転写体と、該像担持体上のトナー像を該転写体上に転写する転写手段とを有しており、単一の該像担持体上の同一の箇所に各色のトナー像を重ね合わせないで各色のトナー像を順次形成し、その各色のトナー像を該転写手段により該像担持体上から該転写体上へ一括転写する一連の工程を２回以上繰り返して行い、該転写体上で各色のトナー像を重ね合わせて複数色のカラートナー像を形成するように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の画像形成装置において、上記複数色のカラートナー像に係るカラー画像情報を上記複数の現像手段の各色に対応させて各色画像情報へと色分解を行うカラー色分解処理手段と、該各色画像情報に基づいて単一の上記像担持体上の同一の箇所に各色の潜像が重なり合わないような組み合わせで、２回以上繰り返し行われる上記一連の工程それぞれにおける該像担持体上へ形成する各色の潜像を決定する形成潜像決定手段とを有しており、該形成潜像決定手段の決定結果に基づいて上記潜像形成手段により該像担持体上に各色ごとの潜像を形成するように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項３または４の画像形成装置において、上記一連の工程を２回以上繰り返し行う第１の画像形成モードの他に、上記一連の工程を１回行う第２の画像形成モードを有していることを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項１、２、３、４または５の画像形成装置において、上記像担持体は、少なくとも基材上に、発光素子を有する発光素子層、透明電極層、感光層が順に積層されたものであり、上記潜像形成手段の発光を画素ごとに制御して該像担持体を露光し潜像を形成するように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１、２、３、４、５または６の画像形成装置において、上記像担持体は表面移動可能であり、上記複数の現像手段は該像担持体の表面に沿って配設され、該複数の現像手段のうち像担持体表面移動方向最上流側にある該現像手段よりも像担持体表面移動方向上流側で、像担持体表面方向最下流側にある該現像手段よりも像担持体表面移動方向下流側に上記帯電手段を１つ配設しており、該帯電手段によって帯電せしめられた像担持体表面が一周するうちに、各色ごとに該像担持体を該潜像形成手段が露光して潜像を形成し、該潜像をそれぞれ各色のトナ−によって該複数の現像手段が現像することによって、単一の像担持体上に各色のトナー像を順次形成するように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項７の画像形成装置において、上記複数の現像手段は、上記各色のトナー像それぞれのトナー量が現像ポテンシャルに対して十分である飽和現像を行うものであることを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項８の画像形成装置において、上記像担持体の表面移動方向上流側から下流側へ進むに従って、上記複数の現像手段の現像電位を下げ、且つ、該複数の現像手段それぞれに収納したトナーの帯電量を下げることを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項８の画像形成装置において、上記像担持体の表面移動方向上流側から下流側に進むに従って、上記発光素子の発光量を増大させ、且つ、上記複数の現像手段の現像電位を下げていくことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０の画像形成装置において、上記現像手段は、現像領域において上記像担持体と非接触で対向するように配置された、上記トナーを担持するトナー担持体と、該トナー担持体の表面に沿うように該トナー担持体に設けられ互いに絶縁された複数の電極とからなり、該複数の電極は、それぞれ印加される電圧の相対的な極性の向きが隣り合う該複数の電極とで互いに異なっていることにより、トナーをホッピングさせるためのホッピング電界発生手段とを有していることを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１１の画像形成装置において、上記トナー担持体は、該トナー担持体の表面に担持されたトナーを、該トナー担持体の表面を移動させることによって、上記現像領域に搬送する表面移動部材であることを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１１または１２の画像形成装置において、上記ホッピング電界発生手段は、上記トナー担持体の表面に担持されているトナーをホッピングさせつつ、該トナーを上記現像領域まで搬送するための進行波電界を、該トナー担持体の表面上に発生させるものであることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項１の発明においては、像担持体上の同一の箇所に各色のトナー像を重ね合わせないで単一の像担持体上に各色のトナー像を順次形成する。すなわち、単一の像担持体上の前色までのトナー像が無い箇所に次色のトナー像が形成される。これにより、前色までのトナー像の電位の影響を受けることなく、帯電手段によって帯電せしめられた像担持体上に潜像形成手段によって次色の潜像を形成することができる。したがって、その潜像を現像手段により次色のトナーで現像することで、単一の像担持体上に同じトナー付着量で次色のトナー像を形成することができ、次色のトナー像に濃度ムラが発生しない。また、請求項１の発明では、従来機で用いられていたイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのトナーに加え、少なくとも、レッド、グリーン及びブルーのトナーを用いて、複数の現像手段により各色の潜像を現像する。従来機においては、マゼンタとイエローとを重ね合わせてレッド、イエローとシアンとを重ね合わせてグリーン、及び、シアンとマゼンタとを重ね合わせてブルー、のトナー像を形成していた。つまり、請求項１の発明では、従来機が各色のトナーを重ね合わせることで再現していた色のトナーを用いて潜像を現像することで、上記重ね合わせることで再現していた色のトナー像を形成することができる。よって、像担持体上の同一の箇所に各色のトナー像を重ね合わせなくても複数色のカラートナー像の色再現性を十分に確保できる。
請求項３の発明においては、像担持体上の同一の箇所に各色のトナー像を重ね合わせないで単一の像担持体上に各色のトナー像を順次形成する。すなわち、単一の像担持体上の前色までのトナー像が無い箇所に次色のトナー像が形成される。これにより、前色までのトナー像の電位の影響を受けることなく、帯電手段によって帯電せしめられた像担持体上に潜像形成手段によって次色の潜像を形成することができる。したがって、その潜像を現像手段により次色のトナーで現像することで、単一の像担持体上に同じトナー付着量で次色のトナー像を形成することができ、次色のトナー像に濃度ムラが発生しない。また、請求項３の発明では、像担持体上に各色のトナー像を順次形成し、その各色のトナー像を転写手段によって転写体上へ一括転写する一連の工程を２回以上繰り返し行い、転写体上で各色のトナー像を重ね合わせる。これにより、像担持体上の同一の箇所に各色のトナー像を重ね合わせなくても、各色のトナー像を重な合わせることで再現される色のトナー像を転写体上で形成することができる。よって、上記一連の工程を２回以上繰り返し行い各色のトナー像を転写体上で重ね合わせて複数色のカラートナー像を形成することで、複数色のカラートナー像の色再現性を確保することができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上、本発明によれば、２色目以降の作像プロセスにおける前色までのトナー像の影響によって生じ得る濃度ムラを抑制し、高画質なカラー画像を形成できるという優れた効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
［実施形態１］
図１は本実施形態に係る画像形成装置である複写機の概略構成図である。
図１の複写機では、発光素子がその内側の全面にわたって設けてある感光体ベルト１が中央に配置され、その円周上に、帯電装置２と、７色の現像装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ、３Ｋと、転写装置５と、クリーニング装置７が配置される。ここでは感光体ベルトとしているが、感光体ドラムであっても問題ない。
【００１５】
本実施形態ではイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）、ブラック（Ｋ）の７色のトナー像によって、カラー画像を形成する。この機構の簡単な流れについて説明する。
【００１６】
図２に示すように、感光体ベルト１の回転方向（矢印方向）に沿って上流側から下流側に、帯電装置２とＹＭＣＲＧＢＫの順に７色の現像装置３とが配置されている。
【００１７】
まず初めに、帯電装置２によって感光体ベルト表面を一様に帯電する。ここで、後述するように感光体ベルト１の感光層内側には、透明電極層と発光素子層とが全面にわたって設けてあり、入力用画像データに基づき、後述する画像処理装置１１２による画像処理を行って作成された出力画像用データに対応させて、発光素子層が有する発光素子（有機ＥＬ層）により感光層の背面から画像部を露光することで各色に対応した静電潜像を形成することができる。そして、まずイエローの静電潜像を形成し、その静電潜像を現像装置３Ｙによってイエロートナーで現像し、イエロートナー像として感光体ベルト１上に形成する。
【００１８】
次に、イエロートナー像が形成されている感光体ベルト１上に、イエローと同様の帯電、露光、現像のプロセスを、マゼンタ、シアン、レッド、グリーン、ブルー及びブラックの各色に関して繰り返して行い、感光体ベルト１上に７色のトナー像を形成する。なお、現像順はこれに限定されるわけではない。
【００１９】
画像形成時には、図１に示した給紙装置４０から用紙搬送路４に沿って送られた記録紙Ｐが、感光体ベルト１と転写装置５との接触部へと搬送され、この接触部において感光体ベルト１上に形成されたカラー画像が転写装置５に印加された電圧によって記録紙Ｐ上に一括して転写される。その後、記録紙Ｐが定着装置６に到達すると、記録紙Ｐ上のトナー像は加熱ローラ６ａ及び加圧ローラ６ｂに挟まれつつ加熱されることで記録紙Ｐ上に定着されてカラー画像が出力される。
【００２０】
また、転写されずに感光体ベルト１上に残留したトナー（転写残トナー）は、クリーニング装置７によって清掃される。
【００２１】
図３は、本実施形態の複写機で使用する感光体ベルト１の構造を示した断面図である。本実施形態では、発光素子として有機ＥＬを用いるが、これに限定されるわけではない。また、図３の構造に限定されるわけではなく、発光素子がその内側の全面にわたって設けてある感光体ベルトや感光体ドラムであれば、どのようなものを用いてもよい。
【００２２】
感光体ベルト１は、その外側（おもて面側）から、感光層１１、透明電極層１２、素子層１３、基板１４という順の構成になっている。感光層１１は、電荷輸送層１５と電荷発生層１６とからなる。透明電極層１２はグラウンドに接地されている。発光素子層１３は正孔輸送層１７、有機ＥＬ層（電子輸送層）１８、駆動電極層１９、絶縁層２０からなる。
【００２３】
駆動電極層１９はそれぞれの画素ごとに電圧を制御し、それぞれの画素ごとに発光させる。駆動電極層１９としては、例えば一般的な有機ＥＬディスプレイに用いられているＴＦＴを用いればよい。
【００２４】
一様に帯電された感光体ベルト表面に対して、図３の構成からなる感光体１ベルトは、次の原理で静電潜像を形成する。すなわち、駆動電極層１９によって電圧を印加して有機ＥＬ層１８を発光させると、その光が感光層１１の電荷発生層１６に到達し、感光体ベルト表面の帯電極性と逆極性の電荷を発生する。その電荷が電荷輸送層１５を移動して感光体ベルト表面に到達し、感光体ベルト表面の電荷を相殺して電位を低下させる。したがって、一様に帯電された感光体ベルト表面の中で、発光した画素のみの電位を低下させることによって静電潜像を形成できる。
【００２５】
ここで、透明電極層１２と電荷発生層１６との間に絶縁層が存在しないことが重要である。なぜなら、電荷発生層１６に電荷を発生させるということは、その逆極性の電荷も当然発生するからである。絶縁層が存在すると、その逆極性の電荷を逃がすことができないので、結局、電荷同士が再結合して感光体ベルト表面まで到達しなくなってしまう。そのため、逆極性の電荷を逃がすために電荷発生層１６はグラウンドに接地された電極に接していなければならない。図３では透明電極層１２と電荷発生層１６とが接しているが、場合によっては導電性の何らかの層が存在しても良い。
【００２６】
同様に、正孔輸送層１７も、正孔（正電荷）を供給するために電極と接していなければならない。透明電極層１２は、電荷発生層１６と正孔輸送層１７との両方に対しての電極の役目を果たしている。なお、電荷発生層１６のための透明電極層と正孔輸送層１７のための透明電極層とは分離して、その間に透明の絶縁層を挟むような構造も当然可能である。
【００２７】
次に、画像処理装置１１２の説明をおこなう。図４は、画像処理装置１１２の概略構成図である。画像処理装置１１２は、入力画像データ１１０に画像処理を施して出力用データ１２０に変換するものであり、色補正手段１０３とＢＧ／ＵＣＲ手段１０４とからなる色分解処理装置１０２、メモリ１０５、プリンタγ補正手段１０６、ディザ処理手段１０７を有している。図４において、入力画像データ１１０であるデジタル画像信号はＲＧＢ各色８ｂｉｔのカラー画像信号であり、画像処理装置１１の色分解処理装置１０２の色補正手段１０３とＢＧ／ＵＣＲ手段１０４とにより、カラー画像信号ＹＭＣＲＧＢＫ各色８ｂｉｔのカラー画像信号に変換される。
【００２８】
色分解処理装置１０２によって７色に分解された信号は、メモリ１０５に一旦記憶される。そして、メモリ１０５に記憶した画像信号に対して、プリンタγ補正手段１０６、ディザ処理手段１０７を適用する。プリンタγ補正手段１０６やディザ処理手段１０７は、従来から公知となっているどのようなプリントγ補正手段やディザ処理手段であっても、本実施例に適用することができる。
【００２９】
次に、本実施形態の動作機構の詳細について図２を用いて説明する。なお、本実施形態では感光体ベルト１を矢印方向に回転させて画像を形成する。
【００３０】
まず帯電装置２によって感光体ベルト１の表面を−５００［Ｖ］に一様に帯電させる。帯電装置２は従来から知られているいずれのものを用いてもよく、特に限定されない。そして、有機ＥＬ層１８によって感光層１１の背面（感光体ベルトループ内側）からイエローの画像部を露光し、露光部分の感光体表面電位を−１００［Ｖ］まで低下させる。この露光部分の表面電位を露光後電位と呼ぶ。このようにして、一様に−５００［Ｖ］に帯電した感光体ベルト表面の中で、イエロー画像に対応する画素部分のみ電位を−１００［Ｖ］に低下させることによって、イエローの静電潜像を形成できる。その後に、後述して詳細を説明する非接触の現像装置３Ｙによって、イエローのトナーで、その静電潜像を現像し、感光体ベルト１上にイエロートナー像を形成する。
【００３１】
次に、イエロートナー像が形成されている感光体ベルト１上に、イエローと同様の露光、現像のプロセスによって、マゼンタトナー像を感光体ベルト１上に形成する。
【００３２】
ここで、本実施形態では、イエロートナー像がすでに形成されている画素部分にはマゼンタトナー像を重ね合わせないようにしており、残りのシアン、レッド、グリーン、ブルー及びブラックに関しても、互いにトナー像を重ね合わせない、つまり、前色までのトナー像がある画素部分には次色のトナー像を重ね合わせないようにしている。
【００３３】
このようにして、イエロー、マゼンタ、シアン、レッド、グリーン、ブルー及びブラックの７色のトナー像を感光体ベルト１上に形成する。
【００３４】
そして、転写装置５によって、用紙搬送路４によって搬送されてきた記録紙Ｐに、７色のトナー像を一括して転写する。最後に、定着装置６によって記録紙Ｐ上にトナー像が定着されて画像が出力される。
【００３５】
感光体ベルト１上に複数色のトナー像を形成しようとしたときの課題は、前色までのトナー像によって、次色のトナー像の形成が妨げられることにあり、それは前色までのトナー像の上に次色のトナー像を重ね合わせようとすることが原因である。このために安定した高画質の画像を出力が困難であった。
【００３６】
［実施例１］
本実施例では、前色までのトナー像がある画素部分には次色のトナー像を形成しない、つまり、各色のトナー像を互いに重ね合わせないため、下記の課題を回避でき、安定した高画質の画像を出力することができる。
【００３７】
感光体ベルト１上の前色までのトナー像がある画素部分に次色のトナー像を重ね合わせる場合には、前色のトナー像に対応した電位分布の履歴を消去しなければならない。そうしなければ、次色のトナー像を形成するときに電位分布履歴が反映されて、次色のトナー像の現像量が、前色までのトナー像が形成されているた画素部分と前色までのトナー像が形成されていない画素部分とで変わってしまう。しかしながら、前色までのトナー像が感光体ベルト表面上に存在する状態で、再度、感光体ベルト表面を均一に帯電することは非常に困難である。これに対し、本実施例では、前色までのトナー像がある画素部分には次色のトナー像を重ね合わせないので、再度、感光体ベルト表面を均一に帯電する必要がなくなる。
【００３８】
さらに、トナー層電位の課題がある。トナー層電位とは、感光体ベルト１上にトナー層（トナー像）がある場合に、十分に露光を行った後の表面電位（トナー層にかかる電圧に等しい）を意味する。これはトナーが電荷を持っているために生じる。このトナー層電位によって、トナー層がある部分とない部分では同じ露光量であっても静電潜像の深さが異なってしまう。その結果、前色までのトナー像がある画素部分と前色までのトナー像がない画素部分とで、次色のトナー像の現像量が異なってしまう。トナー層電位の課題を解決するには、感光体ベルト１上の前色までのトナー像の帯電量を０にするしかないが、これは非常に困難である。これに対し、本実施形態では、前色までのトナー像がある画素部分には次色のトナー像を重ね合わせないので、トナー層電位は課題とならなくなる。
【００３９】
本実施形態では、後述して詳細を説明する非接触の現像装置３によって感光体ベルト１上の静電潜像を各色のトナーでを現像するが、いわゆる飽和現像を行うことが特徴である。ただし、飽和現像を行うことができる現像装置であれば同様の効果は期待でき、それに限定されるわけではない。
【００４０】
上述した露光後電位と現像装置の現像電位との電位差を潜像ポテンシャルと呼ぶ。この潜像ポテンシャルを埋めるように帯電したトナーによって感光体ベルト１上の静電潜像が現像される。帯電したトナーによって感光体ベルト表面上に形成される電位が現像電位にほぼ等しくなると、それ以上トナーによって静電潜像は現像されなくなり、潜像ポテンシャルに対して十分なトナーで静電潜像が現像されたと言える。このような現像を飽和現像と呼ぶ。
【００４１】
本実施例では現像電位は−２７０［Ｖ］とし、現像に用いられるトナーの帯電量は−２５［μＣ／ｇ］とする。このトナーを用いて感光層１１の厚みが３０［μｍ］の感光体ベルト１上の静電潜像を現像する。すると、現像されたトナー層が感光体ベルト表面に作る電位と露光後電位−１００［Ｖ］とを足し合わせて−２６０［Ｖ］くらいになるような量のトナーによって静電潜像が現像されて、潜像ポテンシャルがほぼ飽和する。この条件は、トナー現像量が約０．４５［ｍｇ／ｃｍ２］になるように狙って決めている条件である。これを図５に図示する。
【００４２】
上記のような飽和現像を行うと、ある１色のトナー像が現像された画素は、潜像ポテンシャルが埋まっているので、次色以降の現像電位が−２７０［Ｖ］より絶対値で小さい限りは、次色以降のトナー像がその画素に現像されることはない。したがって、２色目以降の帯電は必要なくなるので、帯電装置が１つで済む。上記のようにして、感光体ベルト１上の同一の場所に複数色のトナー像が重ね合っていない画像を形成することができる。
【００４３】
なお、本実施例では、帯電装置２を現像装置３Ｙの感光体ベルト回転方向上流側に１つしか設置していないが、場合によっては各色ごとに帯電装置を用いてもよい。これにより高コストになるが、飽和現像が完全でない場合には、前色までのトナー像がある画素の上に次色のトナー像が現像されてしまうため、各色ごとに帯電装置を設けることでこれを防ぐことができる。なお、本実施例では、感光体ベルト表面を帯電装置２によって負極性に帯電させて、負極性に帯電したトナーを用いて静電潜像を現像しているが、感光体ベルト表面を正極性に帯電させて正極性に帯電したトナーを用いて静電潜像を現像しても当然よい。
【００４４】
ここで、従来機と同様にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナーしか用いない場合には、感光体ベルト１上の同一の場所（画素）に複数色のトナー像が重ね合っていない画像を形成し、それをそのまま紙上へと転写して定着すると、色再現域が狭い画像しか出力できない。
【００４５】
そのため、本実施形態では、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４色のトナーに、レッド、グリーン、ブルーのトナーも加えて、計７色のトナーによって画像を形成する。従来機においては、マゼンタとイエローとを重ね合わせてレッド、イエローとシアンとを重ね合わせてグリーン、及び、シアンとマゼンタとを重ね合わせてブルー、のトナー像を形成していた。つまり、本実施形態では、従来、複数色のトナーを重ね合わせることで再現していた色のトナーを予め備えておくことで、同一の箇所に複数色のトナーを重ね合わせることなく、複数色のトナーを重ね合わせて得られていたトナー象を形成することができる。よって、同一の箇所に複数色のトナー像が重ね合っていない画像であっても十分な色再現域を実現できる。場合によっては、色の数を７色より減らしたり増やしたりしても良い。これは顧客がどの程度の色再現域を必要とするかによって決めれば良い。
【００４６】
次に、本実施例で用いる現像装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ、３Ｋについて説明する。本実施例では、前色までのトナー像が感光体ベルト表面ある状態で次色のトナー像を現像するので、次色のトナー像を現像した際に前色までのトナー像が乱れないようにするために非接触の現像装置３を用いている。本実施例の現像装置３Ｙを図６に示す。なお、他の現像装置３Ｍ、３Ｃ、３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ、３Ｋも同じであるので、ここでは代表して現像装置３Ｙを用いて説明する。
【００４７】
現像装置３Ｙは、トナー担持ローラ８１と、マグローラ８２と、２成分現像剤と攪拌スクリュ８３，８４を収容するケースからなる。トナー担持ローラ８１以外は通常の２成分現像方式と同じである。２成分現像剤は磁性キャリア粉にトナーを重量比で約６［ｗｔ％］となるように混合させたものである。この２成分現像剤を永久磁石の内包されたマグローラ８２によってトナー担持ローラ８１まで搬送し、そこでトナーの一部が印加されるバイアス電位によってトナー担持ローラ８１に転移する。トナー担持ローラ８１に転移されたトナーは、下で説明する原理によってクラウド状態（トナーが浮遊している状態）を形成し、トナー担持ローラ８１の回転によって現像部（感光体ベルト１との対向部）へと運ばれる。
【００４８】
トナー担持ローラ表面の平均電位と像担持体電位との差によってトナー像が形成され、現像に寄与しなかった不要なトナーは再びマグローラ８２部に戻ってくる。クラウドが形成されているので、トナーの付着力は非常に低く、トナー担持ローラ８１によって現像部から戻ってきたトナーは、マグローラ８２の回転に追随した２成分現像剤の穂によって容易に掻き取られたり均されたりする。これを繰り返すことによって、トナー担持ローラ８１上には常にほぼ一定量のトナーがクラウド状態として担持される。なお、トナー担持ローラ８１へのトナー供給法として２成分現像方式を採用したが、現像装置の構成としてはこれに限定されるわけではない。
【００４９】
トナー担持ローラ８１について説明する。図７にトナー担持ローラ８１の表面を拡大したものを示す。支持基盤７５上に空間周期的なアルミ蒸着電極７６を配置して、表面を樹脂コート７７で覆っている。
【００５０】
図８で示すように、周期的な電極の交互に、異なる波形の電圧Ｖａと電圧Ｖｂとを印加する。ＶａとＶｂとは図９に示すように時間的に逆向きである（位相が１８０度ずれている）ようにする。すると、Ｖａを印加した電極とＶｂを印加した電極の間に振動電界が形成される。よって、トナーはＶａを印加した電極とＶｂを印加した電極の間をホッピングして、クラウド状態（トナーが浮遊している状態）が形成される。このようにしてトナー担持ローラ８１上にトナーをクラウド状態として担持できる。なお、図９ではＶａとＶｂとは矩形波として示したが、正弦波で形成される通常の交流電圧であってもよい。また、ここでは周期的な電極を２分割して交互に異なる波形の電圧を印加したが、振動電界が形成されてトナーがホッピングしてクラウド状態を形成できる条件ならば３分割以上に分割してそれぞれに異なる波形の電圧を印加するように構成してもよい。
【００５１】
ここでは、ＶａとＶｂとには、交流成分がピーク間電圧６００［Ｖ］、周波数１［ｋＨｚ］の矩形波で、−２７０［Ｖ］の直流成分を重畳した電圧を印加する。現像領域で静電潜像へのトナーによる現像のきっかけとなる現像バイアスは、この電圧の時間平均値である。つまり、現像バイアスは−２７０［Ｖ］である。
【００５２】
この現像方式は、クラウド状態を形成して現像するので、トナー担持ローラ８１とトナーとの付着力の影響を小さくすることができる。このため、現像領域にトナーが十分に搬送される条件であれば、感光体ベルト１上にトナーが付着した状態での感光体電位（露光後電位）が現像電位とほぼ等しくなった時点で現像が終了する。つまり、飽和現像を容易に行うことができる。また、トナー担持ローラ８１とトナーとの間の付着量がとても小さいと、露光された画素の潜像ポテンシャルに対して忠実な現像ができ、安定した高画質の画像出力を行うことができる。
【００５３】
［実施例２］
実施例２の画像形成装置の全体の構成は実施例１と同じであり、図１で示される。また、動作の仕方も実施例１と同様である。
【００５４】
実施例２が実施例１と異なるのは、現像装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ、３Ｋである。全ての現像装置３で同じであるので、代表して現像装置３Ｙを用いて説明する。
【００５５】
実施例２の現像装置３は、実施例１の現像装置３とほぼ同様な形状をしており、図５で示される。異なる点はトナー担持ローラ８１である。図１０に実施例２の現像装置のトナー担持ローラ８１の表面を拡大したものを示す。支持基盤７５上に空間周期的なアルミ蒸着電極７６を配置して、表面を樹脂コート７７で覆っている。
【００５６】
実施例２では、図１０のように周期的な電極を３分割（ここでは３分割としたがそれ以上でも良い）にして、図１１で示すようにそれぞれの電極に異なる波形の電圧Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃを印加する。すると、実施例１と同様に、トナーはＶａを印加した電極とＶｂを印加した電極とＶｃを印加した電極との間をホッピングして、クラウド状態（トナーが浮遊している状態）が形成される。
【００５７】
さらに、図１２で示すように、Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃの位相を適切にずらすことによって、トナーを搬送する進行波電界が生じる。これによってトナーを搬送することができる。したがって、トナー担持ローラ８１自体を機械的に回転させることなく、現像部（感光体ベルトとの対向部）へクラウド状態のトナーを運ぶことができる。
【００５８】
ここでは、ＶａとＶｂとＶｃとには、交流成分がピーク間電圧６００［Ｖ］、周波数１［ｋＨｚ］の矩形波で、−２７０［Ｖ］の直流成分を重畳した電圧を印加する。現像領域で静電潜像へのトナーによる現像のきっかけとなる現像バイアスは、この電圧の時間平均値である。つまり、現像電位は−２７０［Ｖ］である。
【００５９】
この現像方式は、クラウド状態を形成して現像するので、トナー担持ローラ８１とトナーとの付着力の影響を小さくすることができる。したがって、現像領域で小さな現像電界にまでトナーが応答することができる。このため、現像領域にトナーが十分に搬送される条件であれば、感光体ベルト上にトナーが付着した状態での感光体電位（露光後電位）が現像電位とほぼ等しくなった時点で現像が終了する。つまり、飽和現像を容易に行うことができる。また、トナーとトナー担持ローラ８１との間の付着量がとても小さいと、露光された画素の潜像ポテンシャルに対して忠実な現像ができ、安定した高画質の画像出力を行うことができる。
【００６０】
［実施形態２］
本実施形態に係る画像形成装置としてのカラーレーザープリンタ（以下、「プリンタ」という。）に適用した一実施形態について説明する。
【００６１】
図１３は、本実施形態に係るプリンタの概略構成図である。このプリンタは、複数の支持ローラに掛け回された像担持体としての感光体ベルト１を備えており、この感光体ベルト１の内側全面にわたって発光素子が設けられている。本実施形態で使用する感光体ベルト１は、実施形態１で用いたものと同様であり、その構造を示した断面図は図３であるので、説明は省略する。感光体ベルト１は図中の矢印Ａで示した時計方向に回転駆動され、その周りには、帯電装置２、４色の現像装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、中間転写ベルト８、及び、クリーニング装置７などが配置される。本実施形態のプリンタにおいては、像担持体として感光体ベルトを用いているが、感光体ドラムであっても問題ない。
【００６２】
本実施形態ではイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のトナー像によって、カラー画像を形成する。この機構の簡単な流れについて説明する。
【００６３】
図１４は感光体ベルト近傍の拡大概略構成図である。図１４では、感光体ベルト１の回転方向（矢印方向）に沿って上流側から下流側に、帯電装置２とイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に４色の現像装置３が配置されている。初めに、帯電装置２によって感光体ベルト表面を一様に帯電する。感光体ベルト１の感光層の内側には実施形態１で説明したように透明電極層と発光素子層とが全面にわたって設けてあり、入力用画像データに基づき、後述する画像処理装置１３２による画像処理を行って作成された出力画像用データに対応させて、発光素子層１３が有する有機ＥＬ層１８（発光素子）により感光層１１の背面（感光体ベルトループ内側）から画像部を露光することで各色に対応した静電潜像を形成する。そして、その各色の静電潜像を各色の現像装置３によって各色のトナーにより現像し可視像化して各色のトナー像を形成する。
【００６４】
これをイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に関して繰り返して、感光体ベルト１上に４色のトナー像を形成する。本実施形態では、感光体ベルト１上に形成する４色のトナー像からなる画像を、感光体ベルト１上の同一の箇所（画素）に各色のトナー像が重なり合っていないように作る。これに関しては後述して詳しく説明する。
【００６５】
次に、画像処理装置１３２の説明を行う。図１５は、画像処理装置１３２の概略構成図である。画像処理装置１３２は、入力画像データ１３０に画像処理を施して出力用データ１３１に変換するものであり、色補正手段１２３とＢＧ／ＵＣＲ手段１２４とからなる色分解処理装置１２２、演算部１２６と記憶部１２７とからなる形成潜像決定装置１２５、及び、メモリ１２８を有している。図１５において、入力画像データ１３０であるデジタル画像信号はＲＧＢ各色８ｂｉｔのカラー画像信号であり、画像処理装置１３２の色分解処理装置１２２の色補正手段１２３とＢＧ／ＵＣＲ手段１２４とにより、カラー画像信号ＹＭＣＫ各色８ｂｉｔのカラー画像信号に変換される。
【００６６】
色分解処理装置１２２によって４色に分解された信号は、形成潜像決定装置１２５によって感光体ベルト１上に書込む各色の静電潜像の書込みデータ化の処理を施され、メモリ１２８に記憶される。
【００６７】
ここで、形成潜像決定装置１２５で行われる処理について説明する。色分解処理装置１２２によってＹＭＣＫ各色に分解されたカラー画像信号から演算部１２６により同一の１画素中で重なる色があるか否かを判定する。この判定により、同一の１画素中で重なる色がある場合には次のような処理が行われる。ここでは説明を簡単に行うために一例として、同一の１画素中でＹ色とＭ色とが重なり合う場合について説明する。また、１画素が４×４の１６ドットのマトリックスで構成されるとする。
【００６８】
同一の１画素中でＹ色とＭ色とが重なり合う場合には、まずＹ色とＭ色それぞれについてディザ処理を行い各色ごとでドットパターン化する。そして、同一の１画素中におけるＹ色とＭ色それぞれのドットパターンのドット数を足した合計が１６ドットより多くなるか否かを判定する。合計が１６ドットよりも多い場合には、１画素中でＹ色のドットパターンとＭ色のドットパターンとを重なり合わせなければならない箇所がある。そのため、この１画素についてはＹ色とＭ色とを単一の感光体ベルト１上に形成せずに複数回の作像工程に分けて各色の静電潜像を形成する。Ｙ色とＭ色それぞれのドットパターンのドット数を足した合計が１６ドット以下の場合には、１画素中でＹ色のドットパターンとＭ色のドットパターンとを重なり合わせないで形成することができる。つまり、Ｙ色のドットパターンとＭ色のドットパターンそれぞれを１６ドットのマトリックスに収まるような配列パターンで形成すれば１画素中でＹ色のドットパターンとＭ色のドットパターンとを重ね合わせないで形成できる。そのため、本実施形態では形成潜像決定装置の記憶部に、同一の１画素中における各色のドットパターンのドット数の組み合わせに応じた同一の１画素中に形成される各色のドットパターンの配列パターンをデータベースとして記憶部１２７に記憶させている。よって、上記合計が１６ドット以下の場合には演算部１２６が記憶部１２７にアクセスして、上記ドット数の組み合わせに応じた配列パターンを取得し、その配列パターンに基づいて感光体ベルト１上に形成する静電潜像を演算部１２６で決定する。
【００６９】
また、上述した同一の１画素について複数回の作像工程に分けて各色を感光体ベルト１上に形成する場合には、重なり合う色の組み合わせに応じて予め設定された順番で各作像工程でそれぞれの色の潜像を形成する。この際、各色について、１画素中に１色しか形成されない場合用のドットパターンの配列パターンを記憶部１２７のデータベースから取得して、その配列パターンに基づいて感光体ベルト１上に形成する静電潜像を演算部１２６で決定する。
【００７０】
カラー画像信号から演算部１２６により同一の１画素中で重なる色があるか否かを判定し、同一の１画素中で重なる色がない場合には、その色についてディザ処理を行いドットパターン化して、１画素中に１色しか形成されない場合用のドットパターンの配列パターンを記憶部１２７のデータベースから取得して、その配列パターンに基づいて感光体ベルト１上に形成する静電潜像を演算部１２６で決定する。
【００７１】
なお、画層処理装置１３２で行われる画像処理は上述したような方法に限るものではなく、単一の感光体ベルト１上の同一の箇所に各色のトナー像が重なり合わずに形成できるような方法であれば良い。
【００７２】
本実施形態においても実施形態１のように、単一の感光体ベルト１のトナー像がある画素部分には次色のトナー像を形成しない、つまり、単一の感光体ベルト１の同一の箇所に各色のトナー像を互いに重ね合わせないため、下記の課題を回避でき、安定した高画質の画像を出力することができる。
【００７３】
すなわち、感光体ベルト１上の前色までのトナー像がある画素部分に次色のトナー像を重ね合わせる場合には、前色のトナー像に対応した電位分布の履歴を消去しなければならない。そうしなければ、次色のトナー像を形成するときに電位分布履歴が反映されて、次色のトナー像の現像量が、前色までのトナー像が形成されているた画素部分と前色までのトナー像が形成されていない画素部分とで変わってしまう。しかしながら、前色までのトナー像が感光体ベルト表面上に存在する状態で、再度、感光体ベルト表面を均一に帯電することは非常に困難である。これに対し、本実施形態では、前色までのトナー像がある画素部分には次色のトナー像を重ね合わせないので、再度、感光体ベルト表面を均一に帯電する必要がなくなる。
【００７４】
さらに、トナー層電位の課題がある。トナー層電位とは、感光体ベルト１上にトナー層（トナー像）がある場合に、十分に露光を行った後の表面電位（トナー層にかかる電圧に等しい）を意味する。これはトナーが電荷を持っているために生じる。このトナー層電位によって、トナー層がある部分とない部分とでは同じ露光量であっても静電潜像の深さが異なってしまう。その結果、前色までのトナー像がある画素部分と前色までのトナー像がない画素部分とで、次色のトナー像の現像量が異なってしまう。トナー層電位の課題を解決するには、感光体ベルト１上の前色までのトナー像の帯電量を０にするしかないが、これは非常に困難である。これに対し、本実施形態では、前色までのトナー像がある画素部分には次色のトナー像を重ね合わせないので、トナー層電位は課題とならなくなる。
【００７５】
ここで、本実施形態の複写機においては、次の２通りの画像形成に係る動作モードである高速動作モードと低速動作モードとを有している。
【００７６】
まず、高速動作モードに関して説明する。感光体ベルト１上に形成された４色のトナー像を、１次転写装置９によって中間転写ベルト８上へと一括して転写する。そして、中間転写ベルト８上の４色のトナー像をそのまま、２次転写装置１０によって、用紙搬送路４に沿って搬送されてきた記録紙Ｐに一括して転写する。そして、記録紙Ｐに一括転写されたトナー像を定着装置６によって記録紙Ｐ上に定着させることによって、カラー画像が出力される。このようにして出力されたカラー画像は、記録紙Ｐ上の同一の箇所（画素）に各色のトナー像が２色以上重なり合っていない画像である。
【００７７】
なお、高速動作モードにおいては、単一の感光体ベルト１上の同一の箇所で２色以上のトナー像が重なり合って形成されないように、色分解処理装置１２２からのカラー画像信号に基づいて、上記箇所で重なり得る２色以上のトナー像の色の組み合わせに応じて予め設定された所定の１色のトナー像だけが形成されるように、その所定の１色の静電潜像を上記箇所に形成する。例えば、上記箇所で重なり合うのがシアンとマゼンタとの組み合わせの場合では、予めシアン１色だけでトナー像を形成するように設定しておく。そして、色分解処理装置１０２からのカラー画像信号に基づいて上記箇所にシアンとマゼンタとが重なり合う場合には、形成潜像決定手段１２５によって上記箇所にシアンの静電潜像を形成すると決定し、その決定結果に基づいた出力用画像データ１３１から有機ＥＬ層１８により感光体ベルト１の上記箇所を露光しシアンの静電潜像を形成し、その静電潜像をシアンのトナーによって可視像化する。
【００７８】
高速動作モードでは、感光体ベルト１と中間転写ベルト８とが等速で動作させており、これによって４色トナー像からなるカラー画像であっても高速に出力することができる。しかしながら、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナーしか用いずに記録紙Ｐ上の同一の箇所（画素）に各色のトナー像が２色以上重ね合っていない画像を形成すると、記録紙Ｐ上の同一の箇所に各色のトナー像を２色以上重ね合わせて画像を形成する従来機よりもかなり狭い色再現域の画像になってしまう。
【００７９】
次に、低速動作モードに関して説明する。感光体ベルト１上に形成された４色のトナー像を、１次転写装置９によって中間転写ベルト９上へと一括して転写した後に、もう一度、感光体ベルト１上に４色のトナー像を形成する。また、中間転写ベルト８は、感光体ベルト１上から転写された、感光体ベルト１上に形成された１回目の４色のトナー像を担持したまま、もう１回転させる。そして、２回目に感光体ベルト１上に形成した４色のトナー像を、１次転写装置９によって中間転写ベルト８上の上記１回目の４色のトナー像の上に重ね合わせるように転写を行う。これによって、中間転写ベルト８上の同一の場所（画素）に最大で２色まで重なった部分があるカラー画像（いわゆる総量規制が２００［％］の画像）を形成できる。つまり、最終的なカラー画像を２回に分けて作像するということである。そして、中間転写ベルト８上の同一の場所（画素）に最大で２色まで重なった部分があるカラー画像を、２次転写装置１０によって用紙搬送路４に沿って搬送されてきた記録紙Ｐに一括して転写する。そして、記録紙Ｐに一括転写されたトナー像を定着装置６によって記録紙Ｐ上に定着させることによって、カラー画像が出力される。
【００８０】
なお、低速動作モードにおいては、２回に分けて最終的なカラー画像を形成する場合、単一の感光体ベルト１上の同一の箇所で２色のトナー像が重なり合って形成されないように、上記箇所で重なり得る２色のトナー像の一方を１回目の作像工程で感光体ベルト１上の上記箇所に形成し、他方を２回目の作像工程で感光体ベルト１上の上記箇所に形成するようにしている。例えば、シアンのトナー像とマゼンタのトナー像とを中間転写ベルト８上で重ね合わせてブルーのトナー像を形成する場合では、色分解処理装置１２２からのカラー画像信号に基づいて形成潜像決定手段１２５により１回目の作像工程で感光体ベルト１上の上記箇所にシアンの静電潜像を形成し、２回目の作像工程で感光体ベルト１上の上記箇所にマゼンタの静電潜像を形成するように決定する。そして、その決定結果に基づいて得られた出力用画像データ１３１から有機ＥＬ層１８により１回目及び２回目の作像工程で感光体ベルト１上の上記箇所を露光し、それぞれの色の静電潜像を形成して各色のトナーで可視像化する。
【００８１】
このカラー画像は、同一の場所（画素）に最大で２色まで重なった部分があるトナー像からなるカラー画像（所謂総量規制が２００［％］の画像）なので、１つ目の出力画像と比べて十分な色再現域を表現できる。しかし、感光体ベルト１と中間転写ベルト８とを２回転させてカラー画像を形成するため、低速な出力となってしまう。さらに、場合によっては、感光体ベルト１と中間転写ベルト８とを３回転させて、同一の場所（画素）に最大で３色まで重なった部分があるトナー像からなるカラー画像（所謂総量規制が３００［％］の画像）を形成する動作を行ってもよい。
【００８２】
このように本実施形態に係る複写機は、高速で色再現域の狭いカラー画像を出力する高速動作モードと、低速で色再現域の広いカラー画像を出力する低速動作モードとの２つの動作モードを備えており、ユーザーによる複写機に設けられた図示しない操作パネルからのボタン操作などにより任意に高速動作モードと低速動作モードとを切替えてカラー画像を形成できるようにしている。
【００８３】
ここで、本実施形態に係る複写機においては、例えば、文章作成ソフトなどで作製した、ブラックの文字をベースに書かれ強調箇所がレッドの文字で書かれた文章を、下記のようなプロセスでカラー画像として出力することができる。
【００８４】
まず、感光体ベルト１回転目に感光体ベルト１上のブラックの文字に相当する箇所にブラックトナー像を、レッドの文字に相当する箇所に例えばマゼンタトナー像を形成する。この際、ブラックトナー像とマゼンタトナー像とが重なり合わないようにする。そして、それらブラックトナー像とマゼンタトナー像とを中間転写ベルト上に一括転写した後、感光体ベルト２回転目に感光体ベルト１上のレッドの文字に相当する箇所に、マゼンタトナー像に重ね合わせることでレッドトナー像に成り得るイエロートナー像を形成する。そして、先に中間転写ベルトに転写されていたマゼンタトナー像へ重ね合わせるように感光体ベルト１上のイエロートナー像を転写する。これにより、上記文章をブラックトナー像とレッドトナー像とからなるカラー画像として出力することができる。つまり、本実施形態の画像形成装置においては、上記文章をカラー画像として出力する際に感光体ベルト１から中間転写ベルトへのトナー像の転写を２回行う。
【００８５】
なお、従来より、感光体ベルト上に１色のトナー像だけを形成し、その１色のトナー像を中間転写ベルト上へ転写して、その後、同一の感光体ベルトに対し他の色についても同様の工程を繰り返し、複数色のトナー像を中間転写ベルト上で重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置が知られているが、この従来の画像形成装置で上記文章をカラー画像として出力する際には、感光体ベルト１から中間転写ベルトへのトナー像の転写を３回（ブラックトナー像、マゼンタトナー像及びイエロートナー像についてそれぞれ１回ずつ）行う必要がある。
【００８６】
よって、本実施形態に係る複写機のほうが上記従来の画像形成装置よりも感光体ベルト１から中間転写ベルトへのトナー像の転写の回数を少なくすることが可能となり、その分、短時間で上記文章のカラー画像を出力することができる。
【００８７】
［実施例３］
次に、感光体ベルト１上に複数色のトナー像を形成する過程について図１６を用いて説明する。
【００８８】
まず、帯電装置２によって感光体ベルト１の表面を−５００［Ｖ］に一様に帯電させる。なお、帯電装置２としては従来から知られている帯電装置を用いればよく、特に限定されない。そして、帯電装置２によって一様に帯電せしめられた感光体ベルト１を、有機ＥＬ層１８によって感光層１１の背面（感光体ベルトループ内側）からイエローの画像部を露光し、露光部分の感光体表面電位を−１００［Ｖ］まで低下（絶対値で小さく）させる。この露光部分の表面電位を露光後電位と呼ぶ。このようにして、一様に−５００［Ｖ］に帯電した感光体ベルト表面の中で、イエロー画像に対応する画素部分のみ電位を−１００［Ｖ］に低下させることによって、イエローの静電潜像を形成できる。その後に、後述して詳細を説明する非接触の現像装置３Ｙによって、イエローのトナーで、その静電潜像を現像し、感光体ベルト１上にイエロートナー像を形成する。
【００８９】
次に、イエロートナー像が形成されている感光体ベルト１上に、イエローと同様の露光、現像のプロセスによって、マゼンタトナー像を感光体ベルト１上に形成する。
【００９０】
ここで、本実施例では、イエロートナー像がすでに形成されている画素部分にはマゼンタトナー像を重ね合わせないようにしており、残りのシアンやブラックに関しても、互いにトナー像を重ね合わせない、つまり、前色までのトナー像がある画素部分には次色のトナー像を重ね合わせないようにしている。
【００９１】
このようにして、イエロー、マゼンタ、シアン、及び、ブラックの４色のトナー像を感光体ベルト１上に形成する。
【００９２】
本実施例で用いる現像装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは非接触の現像装置であり、実施形態１の実施例１や実施例２で説明した図６に示す現像装置と同様のものであるので、詳細な説明は省略する。
【００９３】
本実施例では、非接触の現像装置３によって感光体ベルト１上の静電潜像を各色のトナーでを現像するが、所謂飽和現像を行うことが特徴である。ただし、飽和現像を行うことができる現像装置であれば同様の効果は期待でき、それに限定されるわけではない。
【００９４】
ここで、飽和現像について説明する。上述した露光後電位と現像装置の現像電位との電位差を潜像ポテンシャルと呼ぶ。この潜像ポテンシャルを埋めるように帯電したトナーによって感光体ベルト１上の静電潜像が現像される。帯電したトナーによって感光体ベルト表面上に形成される電位が現像電位にほぼ等しくなると、それ以上トナーによって静電潜像は現像されなくなり、潜像ポテンシャルに対して十分なトナーで静電潜像が現像されたと言える。このような現像を飽和現像と呼ぶ。
【００９５】
本実施例では現像電位は−２７０［Ｖ］とし、現像に用いられるトナーの帯電量は−２５［μＣ／ｇ］とする。このトナーを用いて感光層１１の厚みが３０［μｍ］の感光体ベルト１上の静電潜像を現像する。すると、現像されたトナー層が感光体ベルト表面に作る電位と露光後電位−１００［Ｖ］とを足し合わせて−２６０［Ｖ］くらいになるような量のトナーによって静電潜像が現像されて、潜像ポテンシャルがほぼ飽和する。この条件は、トナー現像量が約０．４５［ｍｇ／ｃｍ２］になるように狙って決めている条件である（図５参照）。
【００９６】
上記のような飽和現像を行うと、ある１色のトナー像が現像された画素は、潜像ポテンシャルが埋まっているので、次色以降の現像電位が−２７０［Ｖ］より絶対値で小さい限りは、次色以降のトナー像がその画素に現像されることはない。したがって、２色目以降の帯電は必要なくなるので、帯電装置が１つで済む。上記のようにして、感光体ベルト１上の同一の場所に複数色のトナー像が重ね合っていない画像を形成することができる。
【００９７】
なお、本実施例では、帯電装置２を現像装置３Ｙの感光体ベルト回転方向上流側に１つしか設置していないが、場合によっては各色ごとに帯電装置を用いてもよい。これにより高コストになるが、飽和現像が完全でない場合には、前色までのトナー像がある画素の上に次色のトナー像が現像されてしまうため、各色ごとに帯電装置を設けることでこれを防ぐことができる。なお、本実施例では、感光体ベルト表面を帯電装置２によって負極性に帯電させて、負極性に帯電したトナーを用いて静電潜像を現像しているが、感光体ベルト表面を正極性に帯電させて正極性に帯電したトナーを用いて静電潜像を現像しても当然よい。
【００９８】
また、現像装置３は、クラウド状態を形成して現像するので、トナー担持ローラ８１とトナーとの付着力の影響を小さくすることができる。したがって、現像領域で小さな現像電界にまでトナーが応答することができる。このため、現像領域にトナーが十分に搬送される条件であれば、感光体ベルト１上にトナーが付着した状態での感光体電位（露光後電位）が現像電位とほぼ等しくなった時点で現像が終了する。つまり、飽和現像を容易に行うことができる。また、トナー担持ローラ８１とトナーとの間の付着量がとても小さいと、露光された画素の潜像ポテンシャルに対して忠実な現像ができ、安定した高画質の画像出力を行うことができる。
【００９９】
［実施例４］
実施例４の複写機の全体の構成は実施例３と同じであり、図１３で示される。また、全体の動作も実施例３と同様であるので省略する。実施例３と同様に、高速で色再現域の狭いカラー画像を出力する高速動作モードと、低速で色再現域の広いカラー画像を出力する低速動作モードとの両方を備えた複写機である。
【０１００】
実施例４は、感光体ベルト１上の前色までのトナー像がある画素部分には次色のトナー像を形成しない、つまり、トナー層を重ね合わせないように、４色のトナー像を感光体ベルト１上に形成する方法が実施例３と異なる。
【０１０１】
本実施例が実施例３と異なる点について説明する。本実施例では、感光体ベルト１の回転方向の上流側から下流側に進むに従って現像装置３の現像電位を下げ、且つ、トナーの帯電量も下げていく。すなわち、本実施例では、現像装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋの順に、その現像電位を下げ、現像されるトナーの帯電量も下げていく。
【０１０２】
なお、本実施例で用いる現像装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは実施例３と同様の非接触の現像装置であり、詳細な説明は省略する。
【０１０３】
本実施例においても、非接触の現像装置３によって感光体ベルト１上の静電潜像を各色のトナーで現像し、所謂飽和現像を行うことが特徴である。ただし、飽和現像を行うことができる現像装置であれば同様の効果は期待でき、それに限定されるわけではない。
【０１０４】
次に、本実施例における４色のトナー像を感光体ベルト１上に形成する方法を図１６を用いて説明する。用いる感光体ベルト１の感光層１１の厚みは３０［μｍ］とする。まず、１色目の現像装置３Ｙの現像電位を−４００［Ｖ］とし、イエロートナーの帯電量を−４０［μＣ／ｇ］とする。
【０１０５】
この条件でイエロートナー像の静電潜像を現像すると、０．４５［ｍｇ／ｃｍ２］の現像量のイエロートナー像のトナー層が作る電位は−２５０［Ｖ］である。したがって、現像されたイエロートナー像のトナー層込みでの感光体表面電位は、露光後電位−１００［Ｖ］と足し合わせて、−３５０［Ｖ］となる。
【０１０６】
次に、２色目の現像装置３Ｍの現像電位を−３５０［Ｖ］とし、マゼンタトナーの帯電量を−３２［μＣ／ｇ］とする。
【０１０７】
この条件でマゼンタトナー像の静電潜像を現像すると、０．４５［ｍｇ／ｃｍ２］の現像量のマゼンタトナー像のトナー層が作る電位は−２００［Ｖ］である。したがって、現像されたマゼンタトナー像のトナー層込みでの感光体表面電位は、露光後電位−１００［Ｖ］と足し合わせて、−３００［Ｖ］となる。
【０１０８】
このときに、現像装置３Ｍの現像電位の−３５０［Ｖ］に対して、すでにイエロートナー像が形成されている感光体ベルト表面の画素部分の電位は−３５０［Ｖ］であるので、すでにイエロートナー像が形成されている感光体ベルト表面の画素部分がマゼンタトナーによって現像されることはない。
【０１０９】
さらに、３色目の現像装置３Ｃの現像電位を−３００［Ｖ］とし、シアントナーの帯電量を−２５［μＣ／ｇ］とする。
【０１１０】
この条件でシアントナー像の静電潜像を現像すると、０．４５［ｍｇ／ｃｍ２］の現像量のシアントナー像のトナー層が作る電位は−１５０［Ｖ］である。したがって、現像されたシアントナー像のトナー層込みでの感光体表面電位は、露光後電位−１００［Ｖ］と足し合わせて、−２５０［Ｖ］となる。
【０１１１】
このときに、現像装置３Ｃの現像電位の−３００［Ｖ］に対して、すでにイエロートナー像やマゼンタトナー像が形成されている感光体ベルト表面の画素部分の電位は−３００［Ｖ］以上であるので、すでにイエロートナー像やマゼンタトナー像が形成されている感光体ベルト表面の画素部分がシアントナーによって現像されることはない。
【０１１２】
最後に、４色目の現像装置３Ｋの現像電位を−２５０［Ｖ］とし、ブラックトナーの帯電量を−１５［μＣ／ｇ］とする。
【０１１３】
この条件でブラックトナー像の静電潜像を現像すると、０．４５［ｍｇ／ｃｍ２］の現像量のブラックトナー像のトナー層が作る電位は−１００［Ｖ］である。したがって、現像されたブラックトナー像のトナー層込みでの感光体表面電位は、露光後電位−１００［Ｖ］と足し合わせて、−２００［Ｖ］となる。
【０１１４】
このときに、現像装置３Ｋの現像電位の−２５０［Ｖ］に対して、すでにイエロートナー像、マゼンタトナー像及びシアントナー像が形成されている感光体ベルト表面の画素部分の電位は−２５０［Ｖ］以上であるので、すでにイエロートナー像、マゼンタトナー像及びシアントナー像が形成されている感光体ベルト表面の画素部分がブラックトナーによって現像されることはない。
【０１１５】
本実施例においては上記のようにして、感光体ベルト１上の同一の場所に複数色のトナー像が重ね合っていない画像を形成することができ、それぞれの色の現像量を同じにすることができる。また、このような原理であるので２色目以降の帯電は必要なく、帯電装置が１つで済む。なお、本実施例では、感光体ベルトを帯電装置２によって負極性に帯電させて、負極性に帯電したトナーを用いて静電潜像を現像しているが、感光体ベルト１を帯電装置２によって正極性に帯電させて、正極性に帯電したトナーを用いて静電潜像を現像しても当然よい。
【０１１６】
また、現像装置３は、クラウド状態を形成して現像するので、トナー担持ローラ８１とトナーとの付着力の影響を小さくすることができる。したがって、現像領域で小さな現像電界にまでトナーが応答することができる。このため、潜像ポテンシャルを大きくとらなくても、十分に現像を行うことができる。本実施例では上述したように現像装置３の現像電位を順に下げていくため、大きな潜像ポテンシャルを確保できないので、非常に有効である。また、トナーとトナー担持ローラ８１との間の付着量がとても小さいと、露光された画素の潜像ポテンシャルに対して忠実な現像ができ、安定した高画質の画像出力を行うことができる。
【０１１７】
［実施例５］
実施例５の画像形成装置の全体の構成は実施例３と同じであり、図１３で示される。また、全体の動作も実施例３と同様であるので省略する。実施例３と同様に、高速で色再現域の狭いカラー画像を出力する動作モードと、低速で色再現域の広いカラー画像を出力する動作モードとの両方を備えた画像形成装置である。
【０１１８】
実施例５は、感光体ベルト１上の前色までのトナー像がある画素部分には次色のトナー像を形成しない、つまり、トナー層を重ね合わせないように、４色のトナー像を感光体ベルト上に形成する方法が実施例３と異なる。
【０１１９】
次に、感光体ベルト１上に複数色のトナー像を形成する過程について説明する。なお、本実施形態では図１３や図１４に示すように感光体ベルト１を矢印方向に回転させて画像を形成する。
【０１２０】
まず、帯電装置２によって感光体ベルト１の表面を−５５０［Ｖ］に一様に帯電させる。帯電装置２は従来から知られているいずれのものを用いてもよく、特に限定されない。そして、有機ＥＬ層１８によって感光層１１の背面（感光体ベルトループ内側）からイエローの画像部を露光し、露光部分の感光体表面電位を低下させる。この露光部分の表面電位を露光後電位と呼ぶ。このようにして、一様に−５５０［Ｖ］に帯電した感光体ベルト表面の中で、イエロー画像に対応する画素部分のみ電位を低下させることによって、イエローの静電潜像を形成できる。その後に、後述して詳細を説明する非接触の現像装置３Ｙによって、イエローのトナーで、その静電潜像を現像し、感光体ベルト１上にイエロートナー像を形成する。
【０１２１】
次に、イエロートナー像が形成されている感光体ベルト１上に、イエローと同様の露光、現像のプロセスによって、マゼンタトナー像を感光体ベルト１上に形成する。
【０１２２】
ここで、本実施形態では、イエロートナー像がすでに形成されている画素部分にはマゼンタトナー像を重ね合わせないようにしており、残りのシアンやブラックに関しても、互いにトナー像を重ね合わせない、つまり、前色までのトナー像がある画素部分には次色のトナー像を重ね合わせないようにしている。
【０１２３】
このようにして、イエロー、マゼンタ、シアン、及び、ブラックの４色のトナー像を感光体ベルト１上に形成する。
【０１２４】
実施例５が実施例３と異なるのは、感光体ベルト１の回転方向の上流側から下流側に進むに従って、静電潜像を形成する際の発光素子の露光量を増大させ、且つ、現像装置３の現像電位を下げていく点である。
【０１２５】
なお、本実施例で用いる現像装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋは実施例３と同様の非接触の現像装置であり、詳細な説明は省略する。
【０１２６】
本実施例においても、非接触の現像装置３によって感光体ベルト１上の静電潜像を各色のトナーで現像し、所謂飽和現像を行うことが特徴である。ただし、飽和現像を行うことができる現像装置であれば同様の効果は期待でき、それに限定されるわけではない。
【０１２７】
次に、本実施例における４色のトナー像を感光体ベルト１上に形成する方法を図１７を用いて説明する。用いる感光体ベルト１の感光層１１の厚みを３０［μｍ］とし、各色のトナーの帯電量を全て−１５［μＣ／ｇ］と同じにする。
【０１２８】
まず、１色目の現像装置３Ｙの現像電位を−４００［Ｖ］とし、露光後電位が−２５０［Ｖ］となるような露光量でイエローの静電潜像を感光体ベルト１上に形成する。この条件で、その静電潜像をイエロートナーで現像すると、０．４５［ｍｇ／ｃｍ２］の現像量のイエロートナー像のトナー層が作る電位は−１００［Ｖ］である。したがって、現像されたイエロートナー像のトナー層込みでの感光体表面電位は、露光後電位−２５０［Ｖ］と足し合わせて、−３５０［Ｖ］となる。
【０１２９】
次に、２色目の現像装置３Ｍの現像電位を−３５０［Ｖ］とし、露光後電位が−２００［Ｖ］となるような露光量でマゼンタの静電潜像を感光体ベルト１上に形成する。この条件で、その静電潜像をマゼンタトナーで現像すると、０．４５［ｍｇ／ｃｍ２］の現像量のマゼンタトナー像のトナー層が作る電位は−１００［Ｖ］である。したがって、現像されたマゼンタトナー像のトナー層込みでの感光体表面電位は、露光後電位−２００［Ｖ］と足し合わせて、−３００［Ｖ］となる。
【０１３０】
このときに、現像装置３Ｍの現像電位の−３５０［Ｖ］に対して、すでにイエロートナー像が形成されている感光体ベルト表面の画素部分の電位は−３５０［Ｖ］であるので、すでにイエロートナー像が形成されている感光体ベルト表面の画素部分がマゼンタトナーによって現像されることはない。
【０１３１】
さらに、３色目の現像装置３Ｃの現像電位を−３００［Ｖ］とし、露光後電位が−１５０［Ｖ］となるような露光量でシアンの静電潜像を感光体ベルト１上に形成する。この条件で、その静電潜像をシアントナーで現像すると、０．４５［ｍｇ／ｃｍ２］の現像量のシアントナー像のトナー層が作る電位は−１００［Ｖ］である。したがって、現像されたシアントナー像のトナー層込みでの感光体表面電位は、露光後電位−１５０［Ｖ］と足し合わせて、−２５０［Ｖ］となる。
【０１３２】
このときに、現像装置３Ｃの現像電位の−３００［Ｖ］に対して、すでにイエロートナー像やマゼンタトナー像が形成されている感光体ベルト表面の画素部分の電位は−３００［Ｖ］以上であるので、すでにイエロートナー像やマゼンタトナー像が形成されている感光体ベルト表面の画素部分がシアントナーによって現像されることはない。
【０１３３】
最後に、４色目の現像装置３Ｋの現像電位を−２５０［Ｖ］とし、露光後電位が−１００［Ｖ］となるような露光量でブラックの静電潜像を感光体ベルト１上に形成する。この条件で、その静電潜像をブラックトナーで現像すると、０．４５［ｍｇ／ｃｍ２］の現像量のブラックトナー像のトナー層が作る電位は−１００Ｖである。したがって、現像されたブラックトナー像のトナー層込みでの感光体表面電位は、露光後電位−１００［Ｖ］と足し合わせて、−２００［Ｖ］となる。
【０１３４】
このときに、現像装置３Ｋの現像電位の−２５０［Ｖ］に対して、すでにイエロートナー像、マゼンタトナー像及びシアントナー像が形成されている感光体ベルト表面の画素部分の電位は−２５０［Ｖ］以上であるので、すでにイエロートナー像、マゼンタトナー像及びシアントナー像が形成されている感光体ベルト表面の画素部分がブラックトナーによって現像されることはない。
【０１３５】
本実施例においては、上記のようにして感光体ベルト１上の同一の場所に複数色のトナー像が重ね合っていない画像を形成することができ、それぞれの色の現像量を同じにすることができる。また、このような原理であるので２色目以降の帯電は必要なく、帯電装置が１つで済む。なお、本実施例では、感光体ベルトを帯電装置２によって負極性に帯電させて、負極性に帯電したトナーを用いて静電潜像を現像しているが、感光体ベルト１を帯電装置２によって正極性に帯電させて、正極性に帯電したトナーを用いて静電潜像を現像しても当然よい。
【０１３６】
また、現像装置３は、クラウド状態を形成して現像するので、トナー担持ローラ８１とトナーとの付着力の影響を小さくすることができる。したがって、現像領域で小さな現像電界にまでトナーが応答することができる。このため、潜像ポテンシャルを大きくとらなくても、十分に現像を行うことができる。本実施例では上述したように露光後電位と現像電位とを順に下げていくため、大きな潜像ポテンシャルを確保できないので、非常に有効である。また、トナーとトナー担持ローラ８１との間の付着量がとても小さいと、露光された画素の潜像ポテンシャルに対して忠実な現像ができ、安定した高画質の画像出力を行うことができる。
【０１３７】
以上、実施形態１によれば、像担持体である感光体ベルト１と、感光体ベルト１上を帯電せしめる１つ以上の帯電手段である帯電装置２と、帯電装置２によって帯電された感光体ベルト１を露光して各色ごとの静電潜像を形成する潜像形成手段である有機ＥＬ層１８と、感光体ベルト１上に形成された上記静電潜像を、それぞれ少なくともシアン、イエロー及びマゼンタのトナーによって現像する複数の現像手段である現像装置３とを備え、各色ごとに、帯電装置２によって帯電せしめられた感光体ベルト１上を有機ＥＬ層１８が露光して静電潜像を形成し、その静電潜像を現像装置３がトナーによって現像することにより、単一の感光体ベルト１上に各色のトナー像を順次形成して複数色のカラートナー像を形成する画像形成装置であるプリンタにおいて、複数の現像装置３には、ブルー、グリーン及びレッドのトナーによって上記静電潜像をそれぞれ現像するものも含まれており、感光体ベルト１上の同一の箇所に各色のトナー像を重ね合わせて形成しないように構成した。すなわち、単一の感光体ベルト上の前色までのトナー像が無い箇所に次色のトナー像が形成される。これにより、前色までのトナー像の電位の影響を受けることなく、帯電装置２によって帯電せしめられた感光体ベルト１上に有機ＥＬ層１８によって次色の静電潜像を形成することができる。したがって、その静電潜像を現像装置３により次色のトナーで現像することで、単一の感光体ベルト上に同じトナー付着量で次色のトナー像を形成することができ、次色のトナー像に濃度ムラが発生しない。また、実施形態１のプリンタでは、従来機で用いられていたイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのトナーに加え、少なくとも、レッド、グリーン及びブルーのトナーを用いて、複数の現像装置３により各色の静電潜像を現像する。従来機においては、マゼンタとイエローとを重ね合わせてレッド、イエローとシアンとを重ね合わせてグリーン、及び、シアンとマゼンタとを重ね合わせてブルー、のトナー像を形成していた。つまり、実施形態１のプリンタでは、従来機が各色のトナーを重ね合わせることで再現していた色のトナーを用いて静電潜像を現像することで、上記重ね合わせることで再現していた色のトナー像を形成することができる。よって、感光体ベルト上の同一の箇所に各色のトナー像を重ね合わせなくてもカラー画像の色再現性を十分に確保できる。したがって、２色目以降の作像プロセスにおける前色までのトナー像の影響によって生じ得る濃度ムラを抑制し、高画質なカラー画像を形成できる。
また、実施形態１によれば、上記複数色のカラートナー像に係るカラー画像情報である入力画像データ１１０を複数の現像装置３の各色に対応させて各色画像情報へと色分解を行うカラー色分解処理手段である色分解処理装置１０２を有しており、上記各色画像情報に基づいて有機ＥＬ層１８により感光体ベルト１上に各色ごとの静電潜像を形成するように構成した。これにより、単一の感光体ベルト１の同一の箇所に各色のトナー像が２色以上重なり合って形成させるのを抑制することができる。
また、実施形態２によれば、像担持体である感光体ベルト１と、感光体ベルト１上を帯電せしめる１つ以上の帯電手段である帯電装置２と、帯電装置２によって帯電された感光体ベルト１を露光して各色ごとの静電潜像を形成する潜像形成手段である有機ＥＬ層１８と、感光体ベルト１上に形成された上記静電潜像を、それぞれ異なる色のトナーによって現像する複数の現像手段である現像装置３とを備え、各色ごとに、帯電装置２によって帯電せしめられた感光体ベルト１上を有機ＥＬ層１８が露光して静電潜像を形成し、その静電潜像を現像装置３がトナーによって現像することにより、単一の感光体ベルト１上に各色のトナー像を順次形成する画像形成装置であるプリンタにおいて、感光体ベルト１上に形成したトナー像が転写される転写体である中間転写ベルト８と、感光体ベルト１上のトナー像を中間転写ベルト上に転写する転写手段である１次転写装置９とを有しており、単一の感光体ベルト１上の同一の箇所に各色のトナー像を重ね合わせないで複数色のカラートナー像を順次形成し、その複数色のカラートナー像を１次転写装置９により感光体ベルト１上から中間転写ベルト８上へ一括転写する一連の工程を２回以上繰り返して行い、中間転写ベルト８上で各色のトナー像を重ね合わせて複数色のカラートナー像を形成するように構成した。実施形態２のプリンタでは、感光体ベルト１上の同一の箇所に各色のトナー像を重ね合わせないで単一の感光体ベルト１上に各色のトナー像を順次形成する。すなわち、単一の感光体ベルト１上の前色までのトナー像が無い箇所に次色のトナー像が形成される。これにより、前色までのトナー像の電位の影響を受けることなく、帯電装置２によって帯電せしめられた感光体ベルト１上に有機ＥＬ層１８によって次色の静電潜像を形成することができる。したがって、その静電潜像を現像装置３により次色のトナーで現像することで、単一の感光体ベルト１上に同じトナー付着量で次色のトナー像を形成することができ、次色のトナー像に濃度ムラが発生しない。また、実施形態２では、感光体ベルト１上に各色のトナー像を順次形成し、その各色のトナー像を１次転写装置９によって中間転写ベルト８上へ一括転写する一連の工程を２回以上繰り返し行い、中間転写ベルト８上で各色のトナー像を重ね合わせる。これにより、感光体ベルト１上の同一の箇所に各色のトナー像を重ね合わせなくても、各色のトナー像を重な合わせることで再現される色のトナー像を中間転写ベルト８上で形成することができる。よって、上記一連の工程を２回以上繰り返し行い各色のトナー像を中間転写ベルト８上で重ね合わせて複数色のカラートナー像を形成することで、複数色のカラートナー像の色再現性を確保することができる。したがって、２色目以降の作像プロセスにおける前色までのトナー像の影響によって生じ得る濃度ムラを抑制し、高画質なカラー画像を形成できる。
また、実施形態２によれば、上記複数色のカラートナー像に係るカラー画像情報である入力画像データを上記複数の現像手段の各色に対応させて各色画像情報へと色分解を行うカラー色分解処理手段である色分解処理装置と、上記各色画像情報に基づいて単一の感光体ベルト１上の同一の箇所に各色の静電潜像が重なり合わないような組み合わせで、２回以上繰り返し行われる上記一連の工程それぞれにおける感光体ベルト１上へ形成する各色の静電潜像を決定する決定手段である形成潜像決定手段とを有しており、形成潜像決定手段の決定結果に基づいて有機ＥＬ層１８により感光体ベルト１上に各色ごとの静電潜像を形成するように構成している。これにより、単一の感光体ベルト１の同一の箇所に各色のトナー像が２色以上重なり合って形成させるのを抑制することができる。
また、実施形態２によれば、上記一連の工程を２回以上繰り返し行う第１の画像形成モードである低速動作モードの他に、上記一連の工程を１回行う第２の画像形成モードである高速動作モードを有している。これにより、低速で色再現域の広いカラー画像を出力する低速動作モードと、高速で色再現域の狭いカラー画像を出力する高速動作モードとで、任意にカラー画像を形成することができる。
また、各実施形態によれば、感光体ベルト１は、少なくとも基材である基板１４上に、発光素子を有する発光素子層１３、透明電極層１２、感光層１１が順に積層されたものであり、有機ＥＬ層１８の発光を画素ごとに制御して感光体ベルト１を露光し静電潜像を形成する。これにより、感光体ベルト１上の静電潜像を画素レベルで適切な位置に高精度で形成することができるので、露光時に静電潜像の位置がずれてしまい感光体ベルト１の同一箇所に複数色のトナー像が重なり合って形成されてしまうのを抑制することができる。
また、各実施形態によれば、感光体ベルト１は表面移動可能であり、複数の現像装置３は感光体ベルト１の表面に沿って配設され、複数の現像装置３のうち感光体ベルト表面移動方向最上流側にある現像装置３よりも感光体ベルト表面移動方向上流側で、感光体ベルト表面方向最下流側にある現像装置３よりも感光体ベルト表面移動方向下流側に帯電装置２を１つ配設しており、帯電装置２によって帯電せしめられた感光体ベルト表面が一周するうちに、各色ごとに感光体ベルト１を有機ＥＬ層１８が露光して静電潜像を形成し、その静電潜像を現像装置３がトナーによって現像することにより、単一の感光体ベルト１上に各色のトナー像を順次形成して複数色のカラートナー像を形成するように構成した。これにより、帯電装置２を１つしか用いないので、装置の小型化や低コスト化が可能となる。また、２色目以降の帯電を行わないので、２色目以降の均一帯電の課題がなくなり、安定した高画質の画像出力を行うことができる。
また、各実施形態によれば、複数の現像装置３は、上記各色のトナー像それぞれのトナー量が現像ポテンシャルに対して十分である飽和現像を行うものである。これにより、上述したように、ある１色のトナー像が形成された画素が、他の色のトナーによって現像されないようにすることができる。
また、実施形態２によれば、感光体ベルト１の回転方向上流側から下流側へ進むに従って、複数の現像装置３の現像電位を下げ、且つ、複数の現像装置３それぞれに収納したトナーの帯電量を下げる。これにより、上述したように、ある１色のトナー像が形成された画素が、より他の色のトナーによって現像されないようにすることができる。
また、実施形態２によれば、感光体ベルト１の回転方向上流側から下流側に進むに従って、上記発光素子の発光量を増大させ、且つ、複数の現像装置３の現像電位を下げていく。これにより、上述したように、ある１色のトナー像が形成された画素が、より他の色のトナーによって現像されないようにすることができる。
また、各実施形態によれば、現像装置１４は、現像領域において感光体ベルト１１と非接触で対向するように配置された、トナーを担持するトナー担持体であるトナー担持ローラ８１と、トナー担持ローラ８１の表面に沿うようにトナー担持ローラ８１に設けられ互いに絶縁された複数の電極とからなり、上記複数の電極は、それぞれ印加される電圧の相対的な極性の向きが隣り合う上記複数の電極とで互いに異なっていることにより、トナーをホッピングさせるためのホッピング電界発生手段とを有している。これにより、トナー担持ローラ８１上のトナーが浮遊している状態（トナークラウドと呼ぶ）を形成しているので、トナーとトナー担持ローラ８１との間の付着量はとても小さい。そのため、小さな現像ポテンシャル（画像部の感光体ベルト電位と現像電位の差）であっても非接触にて十分な現像を行うことができる。また、現像ポテンシャルが小さくて良いと、感光体ベルト１１の帯電電位を変えずに現像バイアスと非画像部との電位差を大きくすることができるので、地肌汚れが生じるのを抑制することができる。さらに、トナーとトナー担持ローラ８１との間の付着量がとても小さいと、潜像ポテンシャルに対して忠実な現像ができるので、ドットの再現性が高く優れた品質の画像を得ることができる。
また、各実施形態によれば、トナー担持ローラ８１は、トナー担持ローラ８１の表面に担持されたトナーを、トナー担持ローラ８１の表面を移動させることによって、上記現像領域に搬送する表面移動部材である。これにより、トナー担持ローラ８１の表面に担持されたトナーを容易に上記現像領域へ搬送することができる。
また、各実施形態によれば、上記ホッピング電界発生手段は、トナー担持ローラ８１の表面に担持されているトナーをホッピングさせつつ、上記トナーを上記現像領域まで搬送するための進行波電界を、トナー担持ローラ８１の表面上に発生させるものである。これにより、トナー担持ローラ８１を回転駆動させることなく、トナー担持ローラ８１に担持したトナーを進行波電界によって現像領域まで搬送することができるので、トナー担持ローラ８１を駆動させる駆動手段が必要ないために、さらに装置本体の小型化が可能となる。
【０１３８】
なお、各実施形態の潜像形成手段として、感光体ベルトのトナー像が形成される側の表面をレーザー光によって露光し静電潜像を形成する従来から知られている露光装置を用いても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１３９】
【図１】実施形態１に係る複写機の概略構成図。
【図２】感光体ベルト近傍の拡大概略構成図。
【図３】感光体ベルトの構造を示す断面図。
【図４】実施形態１における画像処理装置の概略構成図。
【図５】実施形態１における飽和現像での感光体ベルト及びトナー像表面の電位に関する模式図。
【図６】現像装置の概略構成図。
【図７】実施例１におけるトナー担持ローラの表面部の拡大図。
【図８】周期的に配列した電極の交互に異なる波形の電圧を印加した際のトナークラウド状態を示した図。
【図９】周期的に配列した電極に印加する電圧の波形図。
【図１０】実施例２におけるトナー担持ローラの表面部の拡大図。
【図１１】周期的に配列した電極に印加する電圧の波形図。
【図１２】周期的に配列した電極に印加する電圧の波形図。
【図１３】実施形態２に係るプリンタの概略構成図。
【図１４】感光体ベルト近傍の拡大概略構成図。
【図１５】実施形態２における画像処理装置の概略構成図。
【図１６】実施例４における感光体ベルト及びトナー像表面の電位に関する模式図。
【図１７】実施例５における感光体ベルト及びトナー像表面の電位に関する模式図。
【符号の説明】
【０１４０】
１      感光体ベルト
２      帯電装置
３      現像装置
４      用紙搬送路
５      転写装置
６      定着装置
７      クリーニング装置
８      中間転写ベルト
９      １次転写装置
１０    ２次転写装置
１１    感光層
１２    透明電極層
１３    発光素子層
１４    基板
１５    電荷輸送層
１６    電荷発生層
１７    正孔輸送層
１８    有機ＥＬ層（電子輸送層）
１９    駆動電極層
２０    絶縁層
４０    給紙装置
７５    支持基盤
７６    アルミ蒸着電極
７７    樹脂コート
８１    トナー担持ローラ
８２    マグローラ
８３    攪拌スクリュ
８４    攪拌スクリュ
１０２  色分解処理装置
１１２  画像処理装置
１２２  色分解処理装置
１２５  形成潜像決定装置
１３２  画像処理装置
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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