JP2000347476A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄いハーフトーン画像等の場合でも濃度ムラ
の発生を抑えて高画質な画像を得ることができるように
する。 【解決手段】 現像装置４に、シアン、マセンタ、イエ
ロー、ブラックの各色のトナーと、最大反射濃度がシア
ントナーより小さいシアン色のシアンａトナーと、最大
反射濃度がマゼンタトナーより小さいマゼンタ色のマゼ
ンタａトナーとをそれぞれ収納した現像器を備え、これ
らの現像器のシアン、マセンタ、イエロー、ブラックの
各色のトナーと、シアンａトナー、マゼンタａトナーと
で、感光ドラム１上の上記各色に対応した静電潜像を現
像することにより、薄いハーフトーン画像等の場合でも
濃度ムラの発生を抑えて高画質な画像を得ることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を利
用してカラー画像形成を行う複写機、プリンタ、ファク
シミリ等の画像形成装置及び画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー画像を形成する画像形成装置とし
ては、例えば転写ドラム（転写フィルム）上に保持され
た紙などの記録材に、像担持体である感光ドラム上に形
成される各色のトナー像を順次重ね合わせて転写するこ
とによりカラー画像を形成する画像形成装置が実用化さ
れている。

【０００３】このような画像形成装置では、入力される
画像信号に基づいて感光ドラム上に形成された静電潜像
を第１色目のトナー（例えばシアン）によって現像して
トナー像を形成し、このトナー像を転写ドラム（転写フ
ィルム）上に保持された紙などの記録材に転写する。こ
の転写工程を他の３色、即ちマゼンタ、イエロー、ブラ
ックの各色のトナーについても同様に行い、記録材上に
４色のトナー像を順次重ねて転写することによってカラ
ー画像を得ることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うなカラー画像形成装置が例えばカラー複写機の場合、
文字原稿等ではあまり発生しないが、写真原稿等の濃度
の薄いハーフトーンのある原稿では、複写によって形成
されるカラー画像に細やかな濃度ムラが生じ易い。一般
にこの濃度ムラは「ガサツキ」と言われている。

【０００５】上記濃度ムラは、視覚的にシアン、マゼン
タ、イエローの各色のうち、シアン、マゼンタが特に目
立ち易い。

【０００６】この濃度ムラはインクジェットや印刷には
ないものであり、特にこれの最大の問題点は予測ができ
ない画質の不安定要素であること、そして、多数の粒径
５〜１０μｍの微小トナー粒子がドット輪郭をランダム
に分布することで形成されることによって、マクロに生
じる低周波ノイズである。

【０００７】図１２と図１３は、それぞれ実際の電子写
真方式とインクジェット方式の出力画像である。図１２
は、電子写真方式におけるディザドットを形成する微小
トナーの様子（コピー紙上）を拡大図にして示してい
る。一方、図１３は、インクジェット方式（エプソン社
製のＰＭ７００）によって専用光沢紙上に同様なドット
を出力した略同スケールの拡大図である。

【０００８】図１２、図１３から明らかなように、ドッ
トといっても電子写真方式の場合には、インクジェット
方式のような滑らかな輪郭形状ではなく、多数の粒径５
〜１０μｍの微小トナー粒子がドット輪郭をランダムに
分布することで形成されることが分かる。更に、ドット
の出来上がりも同一ではなく、密度が小さいものや高い
もの、ドット径の小さいものや大きいもの、形に至って
は円形どころかいびつであり、どれ一つとして同じもの
はない。これらの因子のバラツキは略ランダムであり、
かなりの低周波成分を含んでいる。その結果、目で見え
るノイズの原因となっている。

【０００９】このノイズを目立たせるのがトナー濃度と
紙の濃度の差である。特に、インクジェット方式と比較
すると、無数の微小トナーの分布によりオプティカルド
ットゲインの影響を著しく受けてしまう。

【００１０】これらの現象の主原因は、ドットを形成さ
せるのに電子写真方式では微小なトナー粒子を使用して
いる点にある。更に、助長する原因としては、電子写真
プロセスでの潜像プロセス、現像プロセス、転写プロセ
スにおけるドットデータのアンシャープ化、そして、コ
ピー紙の物性値（電気抵抗、表面粗さ）等に起因する不
規則なトナー飛び散り、更に、以下に説明する現像プロ
セスにおける付着力に起因する現象である。

【００１１】１成分現像剤であればトナーと現像剤担持
体としての現像スリーブ間、２成分現像剤であれば、ト
ナーとキャリア間の付着力（主としてトナーの現像スリ
ーブへの鏡映力）が強力である一方でトナーの帯電量分
布が不均一なため、現像バイアスでこれらを引き剥が
し、感光ドラムへ飛翔させようとするとき、ある場所の
トナーは飛翔しやすく、また、他の場所のトナーは飛翔
しにくい、といったことが起こり、ドット形成にムラが
発生してしまう。

【００１２】一方、特開昭５８−３９４６８号公報に開
示されているようなインクジェット方式における濃淡イ
ンクプロセスはインクジェットシステムそのものが単純
である上に、現在の高画質イメージを支えている専用紙
の性能が優れているため、上記のような電子写真方式の
問題は生じない。

【００１３】このため、インクジェット方式などで用い
られている濃淡インクの効果である粒状性の改善の点に
おいては、電子写真方式では上述の「ドットを形成する
トナー密度のゆらぎ」、「ドット形状のゆらぎ」に起因
する目につく低周波ノイズに対して、淡色トナーは電子
写真方式への効果はインクジェット方式以上に絶大であ
ることが分かった。

【００１４】また、それだけでなく、インクジェット方
式では問題でなかったオプティカルドットゲインが無数
の微小トナーを使用する電子写真方式では高画質を狙う
上での障害となっていた点にも、電子写真方式への淡色
トナーの導入は革命的進歩をもたらすことが分かった。
図１４に示すように、理想的複写に対して実際の複写線
Ａでは、複写濃度（複写反射濃度）は低濃度領域で原稿
濃度（原稿反射濃度）よりも濃度は低く、原稿濃度の中
濃度辺りから急激に複写濃度が増加し、速やかに最大濃
度に到達するという特徴を示す。これは、上述の現像プ
ロセスにおける付着力が起因している。

【００１５】ここで、上記最大濃度（最大反射濃度）に
ついて説明する。図１４に示す状態は図１５によって説
明できる現象である。即ち、図１５において、スキャナ
ー等で読み取った原稿濃度データ又はデジタル画像デー
タを下方向の縦軸、複写濃度（複写反射濃度）を上方向
の縦軸とし、その情報を光学書き込み用データに変換
後、感光ドラムの帯電、露光などにより形成された潜像
電位と現像バイアスに印加する電圧の差（現像コントラ
スト）を横軸とする。

【００１６】原稿濃度データ、現像コントラストは場合
によって補正を行うが補正なしの直線ｃとした場合、図
１４における複写線Ａのカーブは現像システム、即ち、
現像スリーブ上のトナーコート量、トナー電荷量、感光
ドラムの静電容量、プロセススピードと現像スリーブの
周速比、現像バイアス等に左右される。

【００１７】このため、図１５のように、現像バイアス
の直流成分を変化させて現像コントラストを大きくして
いくと、電気容量或いは供給可能なトナーａの量が飽和
するなどして、トナーａの濃度が複写濃度（複写反射濃
度）に対して一定値になる。即ち、その一定値がトナー
ａの出せる紙（記録材）での最大濃度となる。

【００１８】そこで本発明は、薄いハーフトーン画像等
の場合でも濃度ムラの発生を抑えて高画質な画像形成を
行うことができる画像形成装置及び画像形成方法を提供
することを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、記録材上に複数色のトナー像を重ね合わせ
てカラー画像を形成可能な画像形成装置において、像担
持体上に形成された静電像を現像する現像手段を備え、
前記現像手段は、第１シアントナーを用いて現像を行う
第１現像器と、第１マゼンタトナーを用いて現像を行う
第２現像器と、イエロートナーを用いて現像を行う第３
現像器と、前記第１シアントナーよりも淡い第２シアン
トナーを用いて現像を行う第４現像器と、第１マゼンタ
トナーよりも淡い第２マゼンタトナーを用いて現像を行
う第５現像器と、を有し、前記第２シアントナーの最大
反射濃度は、前記第１シアントナーの最大反射濃度の半
分以下であり、前記第２マゼンタトナーの最大反射濃度
は、前記第１マゼンタトナーの最大反射濃度の半分以下
であることを特徴としている。

【００２０】また、前記現像手段は、ブラックトナーを
用いて現像を行う第６現像器を有することを特徴として
いる。

【００２１】また、前記静電像のうち第１の濃度となる
べき第１部分は、前記第１シアントナー及び第１マゼン
タトナーを用いて現像が行われ、前記静電像のうち第１
の濃度よりも低い第２の濃度となるべき第２部分は、前
記第２シアントナー及び第２マゼンタトナーを用いて現
像が行われることを特徴としている。

【００２２】また、第２シアントナーの平均粒径は、前
記第１シアントナーの平均粒径よりも２μｍ以上小さ
く、第２マゼンタトナーの平均粒径は、前記第１マゼン
タトナーの平均粒径よりも２μｍ以上小さいことを特徴
としている。

【００２３】また、通常の画像形成モードが選択される
ときは、前記前記第１、第２、第３及び第６の現像器に
よって現像が行われ、前記通常の画像形成モードと異な
る特殊な画像形成モードが選択されるときは、前記前記
第１、第２、第３、第４、第５及び第６の現像器によっ
て現像が行われることを特徴としている。

【００２４】また、本発明に係る画像形成方法は、像担
持体上に形成された静電像を現像する現像工程を備え、
前記現像工程は、第１シアントナーを用いて現像を行う
第１現像工程と、第１マゼンタトナーを用いて現像を行
う第２現像工程と、イエロートナーを用いて現像を行う
第３現像工程と、前記第１シアントナーよりも淡い第２
シアントナーを用いて現像を行う第４現像工程と、第１
マゼンタトナーよりも淡い第２マゼンタトナーを用いて
現像を行う第５現像工程と、を有し、前記第２シアント
ナーの最大反射濃度を、前記第１シアントナーの最大反
射濃度の半分以下とし、前記第２マゼンタトナーの最大
反射濃度を、前記第１マゼンタトナーの最大反射濃度の
半分以下とすることを特徴としている。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。

【００２６】〈実施の形態１〉図１は、本発明の実施の
形態１に係る画像形成装置（本実施の形態では、転写ド
ラムを備えたフルカラーの複写機）を示す概略構成図で
ある。

【００２７】図１において、Ａはプリンタ部、Ｂはこの
プリンタ部Ａの上に搭載した画像読み取り部（イメージ
スキャナ）である。

【００２８】画像読み取り部Ｂにおいて、２０は固定の
原稿台ガラスであり、この原稿台ガラス２０の上面に原
稿Ｇを複写すべき面を下側にして載置し、その上に不図
示の原稿板を被せてセットする。２１は原稿照射用ラン
プ２１ａ、短焦点レンズアレイ２１ｂ、ＣＣＤセンサー
２１ｃ等を配置した画像読み取りユニットである。

【００２９】この画像読み取りユニット２１は、不図示
のコピーボタンが押されることで、原稿台ガラス２０の
下側においてこの原稿台ガラス２０の左辺側のホームポ
ジションから右辺側にガラス下面に沿って往動駆動さ
れ、所定の往復終点に達すると復動駆動されて始めのホ
ームポジションに戻される。

【００３０】画像読み取りユニット２１の往動駆動過程
において、原稿台ガラス２０上の載置セット原稿Ｇの下
向き画像面が原稿照射用ランプ２１ａにより左辺側から
右辺側にかけて順次照明走査され、その照明走査光の原
稿面反射光が短焦点レンズアレイ２１ｂによってＣＣＤ
センサー２１ｃに結像入射する。

【００３１】ＣＣＤセンサー２１ｃは、不図示の受光
部、転送部、出力部より構成されており、受光部におい
て光信号が電荷信号に変えられて、転送部でクロックパ
ルスに同期して順次出力部へ転送され、出力部において
電荷信号を電圧信号に変換し、増幅、低インピーダンス
化して出力する。このようにして得られたアナログ信号
を周知の画像処理によりデジタル信号に変換してプリン
タ部Ａに出力する。即ち、画像読み取り部Ｂにより原稿
Ｇの画像情報が時系列電気デジタル画素信号（画像信
号）として光電読み取りされる。

【００３２】一方、プリンタ部Ａにおいて、像担持体と
しての感光ドラム１の周囲には、一次帯電器２、現像装
置４、転写ドラム５、クリーニング装置６、前露光ラン
プ７等が設置されている。また、転写ドラム５の転写材
搬送方向下流側には定着装置９が設置され、プリンタ部
Ａの上部にはレーザビーム走査露光方式の露光装置（レ
ーザ走査装置）３が設置されている。

【００３３】感光ドラム１は、本実施の形態では負帯電
の有機感光体で、アルミニウム等の導電性のドラム基体
（不図示）上に光電層を有しており、所定のプロセスス
ピードで矢印方向（反時計方向）に回転駆動され、一次
帯電器２により、本実施の形態では負極性の一様な帯電
処理を受ける。

【００３４】露光装置３は、画像読み取りユニット２１
から入力される画像信号に基づいて感光ドラム１表面を
レーザ走査露光Ｌして、静電潜像を形成する。

【００３５】図２は、露光装置３を示す概略構成図であ
る。この露光装置３により感光ドラム１表面をレーザ走
査露光Ｌする場合には、先ず画像読み取りユニット２１
から入力された画像信号に基づき発光信号発生器２４に
より、固体レーザ素子２５を所定タイミングで明減（Ｏ
Ｎ／ＯＦＦ）させる。そして、固体レーザ素子２５から
放射された光信号であるレーザ光を、コリメーターレン
ズ系２６によりほぼ平行な光束に変換し、更に、矢印ｃ
方向に高速回転する回転多面鏡２２により感光ドラム１
を矢印ｄ方向（長手方向）に走査することによって、ｆ
θレンズ群２３、反射ミラー（図１参照）により感光ド
ラム１表面にレーザスポットが結像される。このような
レーザ走査により感光ドラム１表面には走査分の露光分
布が形成され、更に、各走査毎に感光ドラム１表面に対
して垂直に所定量だけスクロールさせれば、感光ドラム
１表面に画像信号に応じた露光分布が得られる。

【００３６】即ち、感光ドラム１の一様帯電面に画像信
号に対応してＯＮ／ＯＦＦ発光される固体レーザ素子２
５の光を高速で回転する回転多面鏡２２によって走査す
ることにより、感光ドラム１表面には走査露光パターン
に対応した各色の静電潜像が順次形成されていく。本実
施の形態では、シアン、シアンａ、マゼンタ、マゼンタ
ａ、イエロー、ブラックの６色である。なお、前記シア
ンａは最大反射濃度が前記シアンより小さい、即ちシア
ンより淡い淡色シアンであり、前記マゼンタａは最大反
射濃度が前記マゼンタより小さい、即ちマゼンタより淡
い淡色マゼンタである。

【００３７】現像装置４は、図３に示すように、シアン
トナーを収納したシアン現像器４Ｃａ、前記シアンａト
ナーを収納したシアン現像器４Ｃｂ、マゼンタトナーを
収納したマゼンタ現像器４Ｍａ、前記マゼンタａトナー
を収納したマゼンタ現像器４Ｍｂ、イエロートナーを収
納したイエロー現像器４Ｙ、ブラックトナーを収納した
ブラック現像器４Ｋが回転自在な回転体４Ａに支持され
ており、感光ドラム１上に形成される静電潜像を反転現
像方式で現像して可視像化（顕像化）する。本実施の形
態では、シアン現像器４Ｃａ、シアン現像器４Ｃｂ、マ
ゼンタ現像器４Ｍａ、マゼンタ現像器４Ｍｂ、イエロー
現像器４Ｙ、ブラック現像器４Ｋの６つの現像器によっ
て、シアン、シアンａ、マゼンタ、マゼンタａ、イエロ
ー、ブラックの順で現像される。

【００３８】前記シアン現像器４Ｃａ、シアン現像器４
Ｃｂ、マゼンタ現像器４Ｍａ、マゼンタ現像器４Ｍｂ、
イエロー現像器４Ｙ、ブラック現像器４Ｋとして、本実
施の形態では、図４に示すような２成分現像器を用い
た。

【００３９】それぞれの２成分現像器は、矢印ｅ方向に
回転駆動される現像スリーブ３０を備えており、現像ス
リーブ３０内にはマグネットローラ３１が固定配置され
ている。現像容器３２には、現像剤Ｔを現像スリーブ３
０表面に薄層形成するための規制ブレード３３が設置さ
れている。

【００４０】また、現像剤容器３２の内部は、隔壁３６
によって現像室（第１室）Ｒｌと攪拌室（第２室）Ｒ２
とに区画され、攪拌室Ｒ２の上方には、トナーホッパー
３４が配置されている。現像室Ｒｌと攪拌室Ｒ２には、
それぞれ搬送スクリュー３７、３８が設置されている。
なお、トナーホッパー３４には補給口３５が設けられて
おり、トナー補給時、トナーｔが該補給口３５を経て攪
拌室Ｒ２内に落下補給される。

【００４１】一方、現像室Ｒｌ及び攪拌室Ｒ２内には、
上記トナー粒子と磁性キャリア粒子が混合された現像剤
Ｔが収容されている。

【００４２】トナーｔとしては、バインダー樹脂に着色
剤や帯電制御剤等を添加した公知の物が使用でき、トナ
ーｔの体積平均粒径は６μｍである。

【００４３】トナーｔの体積平均粒径は、例えば下記の
測定法で測定することができる。

【００４４】測定装置としては、例えばコールターカウ
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
科機社製）及びＣＸ−ｉパーソナルコンピュータ（キヤ
ノン社製）を接続し、電解液は一級塩化ナトリウムを用
いて、１％ＮａＣｌ水溶液を調整する。

【００４５】測定法としては、前記電解水溶液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。この試料を懸
濁した電解液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理
を行ない、測定装置（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により、サンプルの
体積平均粒径が得られる。

【００４６】一方、磁性キャリアとしては磁性体粒子の
表面に極めて薄い樹脂コーティングを施したもの等が好
適に使用され、平均粒径は５〜７０μｍが好ましい。キ
ャリアの平均粒径は、水平方向最大弦長で示し、測定法
は顕微鏡法によりキャリア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実
施の形態のキャリア粒径とした。

【００４７】また、現像室Ｒｌ内の現像剤Ｔは、搬送ス
クリュー３７の回転駆動によって現像スリーブ３０の長
手方向に向けて搬送される。攪拌室Ｒ２内の現像剤Ｔ
は、搬送スクリュー３８の回転駆動によって現像スリー
ブ３０の長手方向に向けて搬送される。搬送スクリュー
３８による現像剤搬送方向は、搬送スクリュー３７によ
るそれとは反対方向である。

【００４８】隔壁３６には、紙面と垂直方向である手前
側と奥側に開口部（不図示）がそれぞれ設けられてお
り、搬送スクリュー３７で搬送された現像剤Ｔがこの開
口部の１つから搬送スクリュー３８に受渡され、搬送ス
クリュー３８で搬送された現像剤Ｔが上記開口部の他の
１つから搬送スクリュー３６に受渡される。トナーは磁
性粒子との摩擦で、潜像を現像するための極性に帯電す
る。

【００４９】アルミニウムや非磁性ステンレス銅等の非
磁性材からなる現像スリーブ３０は、現像剤容器３２の
感光ドラム１に近接する部位に設けた開口部に設けられ
ており、矢印ｅ方向（反時計方向）に回転してトナー及
びキャリアの混合された現像剤Ｔを現像部Ｃに担持搬送
する。現像スリーブ３０に担持された現像剤Ｔの磁気ブ
ラシは現像部Ｃで矢印ａ方向（時計方向）に回転する感
光ドラム１に接触し、静電潜像はこの現像部Ｃで現像さ
れる。

【００５０】現像スリーブ３０には、電源（不図示）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。潜像の暗部電位（非露光部電位）と明部電
位（露光部電位）は、上記振動バイアス電位の最大値と
最小値の間に位置している。これによって、現像部Ｃ
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３０及びキャリアへの静電的拘束を振
り切って潜像に対応して感光ドラム１表面の明部に付着
する。

【００５１】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１〜５ｋＶが好ましく、また、周波
数は１〜１０ｋＨｚが好ましい。また、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。

【００５２】そして、上記直流電圧成分は、静電潜像の
暗部電位と明部電位の間の値のものであるが絶対値で最
小の明部電位よりも暗部電位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
うえで好ましい。また、現像スリーブ３０と感光ドラム
１の最小間隙（この最小間隙位置は現像部Ｃ内にある）
は０．２〜１ｍｍであることが好適である。

【００５３】また、規制ブレード３３で規制されて現像
部Ｃに搬送される現像剤Ｔの量は、マグネットローラ３
１の現像磁極Ｓｌによる現像部Ｃでの磁界により形成さ
れる現像剤Ｔの磁気ブラシの現像スリーブ３０表面上で
の高さが、感光ドラム１を取り去った状態で、現像スリ
ーブ３０と感光ドラム１間の最小間隙値の１．２〜３倍
となるような量であることが好ましい。

【００５４】マグネットローラ３１の現像磁極Ｓｌは、
現像部Ｃと対向する位置に配置されており、現像磁極Ｓ
ｌが現像部Ｃに形成する現像磁界により現像剤Ｔの磁気
ブラシが形成され、この磁気ブラシが感光ドラム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
ではなくスリーブ表面に付着しているトナーも、静電潜
像の露光部に転移してこれを現像する。

【００５５】現像磁極Ｓｌによる現像磁界の現像スリー
ブ３０表面上での強さ（現像スリーブ３０表面に垂直な
方向の磁束密度）は、そのピーク値が５×１０^-2（Ｔ）
〜２×１０^-1（Ｔ）であることが好適である。また、マ
グネットローラ３１には、上記現像磁極Ｓｌの他に、Ｎ
ｌ、Ｎ２、Ｎ３、Ｓ２極を有している。

【００５６】ここで、感光ドラム１表面の静電潜像を、
現像装置４を用いて２成分磁気ブラシ法により顕像化す
る現像工程と現像剤Ｔの循環系について説明する。

【００５７】現像スリーブ３０の回転によりＮ２極で汲
み上げられた現像剤ＴはＳ２極からＮｌ極と搬送され、
その途中で規制ブレード３３で層厚が規制され、現像剤
薄層を形成する。そして、現像磁極Ｓｌの磁界中で穂立
ちした現像剤Ｔが感光ドラム１上の静電潜像を現像す
る。その後、Ｎ３極、Ｎ２極間の反発磁界により現像ス
リーブ３０上の現像剤Ｔは現像室Ｒｌ内へ落下する。現
像室Ｒｌ内に落下した現像剤Ｔは、搬送スクリュー３７
により攪拌搬送される。

【００５８】転写ドラム５は、表面に例えばポリエチレ
ンテレフタレート樹脂フィルムからなる転写シート５ｃ
が張設されており、感光ドラム１に対して当接、離間自
在に設置されている。転写ドラム５は矢印方向（時計方
向）に回転駆動される。転写ドラム５内には、転写帯電
器５ａ、分離帯電器５ｂ等が設置されている。

【００５９】次に、上記した画像形成装置の画像形成動
作について説明する。

【００６０】感光ドラム１は、中心支軸を中心に所定の
周速度（プロセススピード）で矢印ａ方向（反時計方
向）に回転駆動され、その回転過程において一次帯電器
２により、本実施の形態では負極性の一様な帯電処理を
受ける。

【００６１】そして、感光ドラム１の一様帯電面に対し
て露光装置（レーザ走査装置）３から出力される、画像
読み取り部Ｂからプリンタ部Ａ側に出力される画像信号
に対応して変調されたレーザ光による走査露光Ｌによっ
て、感光ドラム１上に画像読み取り部Ｂにより光電読み
取りされた原稿Ｇの画像情報に対応した各色の静電潜像
が順次形成される。感光ドラム１上に形成された静電潜
像は現像装置４により、上述した２成分磁気ブラシ法に
よって、先ずシアン現像器４Ｃａにより反転現像されて
トナー像（第１色目のシアントナー像）として可視像化
される。

【００６２】一方、感光ドラム１上への上記トナー像の
形成に同期して、給紙カセット１０内に収納された紙な
どの転写材Ｐが給紙ローラ１１又は１２により１枚づつ
給送され、レジストローラ１３により所定のタイミング
で転写ドラム５に給紙され、吸着ローラ１４によって転
写材Ｐが転写ドラム５上に静電吸着される。転写ドラム
５上に静電吸着された転写材Ｐは、転写ドラム５の矢印
方向（時計方向）の回転によって感光ドラム１と対向し
た位置に移動し、転写帯電器５ａによって転写材Ｐの裏
側に前記トナーと逆極性の電荷が付与されて、表面側に
感光ドラム１上のトナー像（シアントナー像）が転写さ
れる。

【００６３】この転写後、感光ドラム１上に残留してい
る転写残トナーはクリーニング装置６によって除去さ
れ、次の色のトナー像の形成に供される。

【００６４】以下、同様にしてシアンａ、マゼンタ、マ
ゼンタａ、イエロー、ブラックの各色のトナーをそれぞ
れ収納したシアン現像器４Ｃｂ、マゼンタ現像器４Ｍ
ａ、マゼンタ現像器４Ｍｂ、イエロー現像器４Ｙ、ブラ
ック現像器４Ｋにより感光ドラム１上の静電潜像が現像
されて、感光ドラム１上に順次形成されたシアンａトナ
ー像、マゼンタトナー像、マゼンタａトナー像、イエロ
ートナー像、ブラックトナー像が、転写帯電器５ａによ
り転写ドラム５（転写シート）上の転写材Ｐに順次重ね
て転写され、フルカラー画像が形成される。

【００６５】なお、上記画像形成時において、シアンと
シアンａの各トナーで同一の静電潜像を現像し、マゼン
タとマゼンタａの各トナーで同一の静電潜像を現像し
た。

【００６６】そして、転写材Ｐを分離帯電器５ｂによっ
て転写ドラム５（転写シート）上から分離し、分離され
た転写材Ｐは搬送ベルト８を通して定着装置９に搬送さ
れる。定着装置９に搬送された転写材Ｐは、定着ローラ
９ａと加圧ローラ９ｂ間で加熱、加圧されて表面にフル
カラー画像が定着された後、排紙ローラ１５によりトレ
イ１６上に排紙される。

【００６７】また、感光ドラム１表面は、クリーニング
装置６によって転写残トナーが除去され、更に感光ドラ
ム１表面は、前露光ランプ７で除電され、次の画像形成
に備える。

【００６８】上述したように本実施の形態では、シア
ン、シアンａ、マゼンタ、マゼンタａ、イエロー、ブラ
ックの６色のトナーによって現像する構成であるが、特
にシアントナーについて、原稿濃度に対して複写濃度を
見てみると、図５に示すように、シアン現像器４Ｃａに
は最大反射濃度が、１．６程度になるようなシアントナ
ーを使用し、シアン現像器４Ｃｂには最大反射濃度が、
０．４、０．６、０．８、１．０、１．２、１．４にな
るシアンａトナーを使用し、上述した課題であるハーフ
トーン画像の濃度ムラ（ガサツキ）について、その効果
を評価したところ、図６に示すような結果が得られた。
なお、図５、図６において、トナーａはシアントナー、
トナーｂはシアンａトナーである。なお、シアントナ
ー、シアンａトナーは共に、トナーの平均粒径は６μｍ
とした。

【００６９】図６におけるガサツキ解消の程度判断は主
観評価である。即ち、観察者はサンプルから３０ｃｍ程
度離れて観察し、なにも変化が見られない場合を
「×」、粒状感が良い方向に変化した場合を「○」、
「○」の中でも特に良いと判断できた場合を「◎」とし
た。

【００７０】この評価結果から明らかなように、シアン
ａトナーの最大反射濃度が、シアントナーの最大反射濃
度の半分である０．８以下である小さい場合に、ハーフ
トーン画像の濃度ムラ（ガサツキ）がなくなることが分
かった。本実施の形態では、シアンａトナーの最大反射
濃度が０．６の場合に最も効果が大きかった。

【００７１】また、マゼンタトナーとマゼンタａトナー
との関係も同様であり、マゼンタａトナーの最大反射濃
度が、マゼンタトナーの最大反射濃度の半分である０．
８以下である場合に、ハーフトーン画像の濃度ムラ（ガ
サツキ）がなくなった。なお、マゼンタトナー、マゼン
タａトナーは共に、トナーの平均粒径は６μｍとした。

【００７２】このように本実施の形態では、シアン、マ
ゼンタ、イエロー、ブラックの各色のトナーによって、
前記各色のトナー像を感光ドラム１上に現像し、更に、
シアントナーの最大反射濃度の半分以下の最大反射濃度
を備えるシアン色のシアンａトナーと、マゼンタトナー
の最大反射濃度の半分以下の最大反射濃度を備えるマゼ
ンタ色のマゼンタａトナーとによって、シアンａトナー
とマゼンタａトナーの各色のトナー像を感光ドラム１上
に現像することによって、ハーフトーン画像の場合でも
濃度ムラ（ガサツキ）をなくして、高画質な画像を得る
ことができた。

【００７３】〈実施の形態２〉本発明者の検討によれ
ば、感光ドラム上の現像直後のハーフトーン領域のドッ
トトナー像を観察したところ、初期的には平均トナー粒
径（６μｍ）よりも１〜２μｍ小さいトナーが集まっ
て、そのドットトナー像を形成していることが判明し
た。

【００７４】即ち、低濃度領域のトナー粒径は、全体を
形成するトナーの平均粒径よりも小さめだということで
ある。これは、小さいトナーは単位重量当たりの電荷量
（トリボ）が大きく、運動性能が良いため、現像時に、
微小なドットが形成する静電潜像と現像バイアスで発生
する電界に十分追従できるからである。

【００７５】また、濃い濃度を必要とする部分には、単
位重量当たりの電荷量が低く（現像するトナーのトリボ
が低ければ低い程、同じ静電潜像なら多くのトナーが現
像される）、大きめのトナー（より多くの色素を含むト
ナー）が付着するのがよい。

【００７６】そこで、本実施の形態では、シアンａトナ
ー、マゼンタａトナーで静電潜像の低濃度部となるべき
部分（第２部分）の現像を行い、シアントナー、マゼン
タトナーで静電潜像の高濃度部となるべき部分（第１部
分）の現像を行うようにする。ここで、高濃度部となる
べき部分と低濃度部となるべき部分とは、レーザの画像
信号が異なり、潜像が異なる。例えば、原稿の画像を読
み取って、原稿濃度が所定値以下の部分は低濃度部、所
定値より大きい部分は高濃度部とすればよい。

【００７７】また、本実施の形態では、シアントナー、
マゼンタトナー、及びシアンａトナー、マゼンタａトナ
ーの体積平均粒径を変化させて、上述した課題であるハ
ーフトーン画像の濃度ムラ（ガサツキ）、最大反射濃
度、文字画像の品質について、その効果を評価したとこ
ろ、図７に示すような結果が得られた。なお、図７にお
いて、トナーａはシアントナー、マゼンタトナー、トナ
ーｂはシアンａトナー、マゼンタａトナーである。な
お、シアントナーとマゼンタトナーの最大反射濃度は
１．６であり、シアンａトナーとマゼンタａトナーの最
大反射濃度は０．８である。

【００７８】この評価結果から明らかなように、シアン
ａトナーの体積平均粒径が、シアントナーの体積平均粒
径よりも２μｍ以上小さく、マゼンタａトナーの体積平
均粒径がマゼンタトナーの体積平均粒径よりも２μｍ以
上小さく、シアントナー、マゼンタトナーの体積平均粒
径が適当に小さい（本実施の形態では、６μｍ以下、よ
り好ましくは４μｍ）方が、ハーフトーン画像の濃度ム
ラ（ガサツキ）をなくすことができた。

【００７９】また、シアントナー、マゼンタトナーの体
積平均粒径が適当に大きい（本実施の形態では、１０μ
ｍ以上、より好ましくは２０μｍ）方が、最大反射濃度
を高くでき、あらゆる画像で高画質な画像を得ることが
できた。更に、シアントナー、マゼンタトナーの体積平
均粒径が適当に小さい（本実施の形態では、１０μｍ以
下、より好ましくは６μｍ）方が、文字画像においては
高画質な画像を得ることができた。

【００８０】〈実施の形態３〉図８は本実施の形態に係
る画像形成装置を示す概略構成図である。

【００８１】本実施の形態では、感光ドラム１の周囲に
通常の４色回転型の現像装置４ａに高画質モード用の２
色回転型の現像装置４ｂを備えた構成である。他の構成
は図１に示した実施の形態１の画像形成装置と同様であ
り、重複する説明は省略する。

【００８２】この画像形成装置は、図９（ａ）、（ｂ）
に示すように、第１回転体４Ａにシアントナーを収納し
たシアン現像器４Ｃａ、マゼンタトナーを収納したマゼ
ンタ現像器４Ｍａ、イエロートナーを収納したイエロー
現像器４Ｙ、ブラックトナーを収納したブラック現像器
４Ｋを有する現像装置４ａと、第２回転体４Ｂに前記シ
アンａトナーを収納したシアン現像器４Ｃｂ、前記マゼ
ンタａトナーを収納したマゼンタ現像器４Ｍｂを有する
現像装置４ｂを備えている。現像動作は、実施の形態１
の現像装置４と同様である。

【００８３】通常モードでは、第１回転体４Ａに支持さ
れた４色の現像器（シアン現像器４Ｃａ、マゼンタ現像
器４Ｍａ、イエロー現像器４Ｙ、現像装置４ａ）を用
い、高画質モードでは、前記第１回転体４Ａに支持され
た４色の現像器（シアン現像器４Ｃａ、マゼンタ現像器
４Ｍａ、イエロー現像器４Ｙ、現像装置４ａ）に加え、
第２回転体４Ｂに支持された２色の現像器（シアン現像
器４Ｃｂ、マゼンタ現像器４Ｍｂ）を用いる。この高画
質モードでは、シアン色用の１つの潜像に対してシアン
トナーとシアンａトナーとで多重現像を行い、マゼンタ
色用の１つの潜像に対してマゼンタトナーとマゼンタａ
トナーとで多重現像を行なう。

【００８４】このように本実施の形態においても、実施
の形態１と同様にハーフトーン画像の濃度ムラ（ガサツ
キ）をなくすことができ、更に、通常の４色回転型の現
像装置４ａに高画質モード用の２色回転型の現像装置４
ｂを追加した構成により、通常モードの画像形成と高画
質モードの画像形成を任意に切り替えて行うことがで
き、かつメンテナンス上も有利である。

【００８５】また、本発明は、図１０に示すタンデム方
式のフルカラーの画像形成装置や、図１１に示す多重現
像方式のフルカラーの画像形成装置にも適用可能であ
る。

【００８６】図１０に示したタンデム方式の画像形成装
置の構成について簡単に説明する。

【００８７】この画像形成装置は、４つの画像形成ユニ
ットを備えており、各画像形成ユニットには、それぞれ
感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと、一次帯電器２
ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄと、現像器４ａ、４ｂ、４ｃ、４
ｄ等を備えている。現像器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄに
は、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各トナー
がそれぞれ収納されている。

【００８８】そして、画像形成時には、先ず各一次帯電
器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄで帯電された各感光ドラム１
ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上に、露光装置（レーザ走査装
置）３から出力される、画像読み取り部Ｂからプリンタ
部Ａ側に出力される画像信号に対応して変調されたレー
ザ光による走査露光がなされることで、各感光ドラム１
ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上に、画像読み取りユニット２１
により光電読み取りされた原稿Ｇの画像情報に対応した
マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色に対応し
た静電潜像がそれぞれ形成される。

【００８９】各感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上に
形成された静電潜像は、各現像器４ａ、４ｂ、４ｃ、４
ｄによって、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー、ブ
ラックの各色のトナーにより現像されてトナー像として
可視像化される。

【００９０】そして、各感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、
１ｄ上への各色のトナー像の形成に同期して、転写ベル
ト５上に静電吸着されて搬送される紙Ｐに各感光ドラム
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上の各色（マゼンタ、シアン、
イエロー、ブラック）のトナー像が順次多重転写され、
フルカラー画像が形成される。

【００９１】フルカラー画像が形成された紙Ｐは、定着
装置９で加熱、加圧されて定着された後、外部に排紙さ
れる。

【００９２】そして、このタンデム方式の画像形成装置
に、上記シアンａトナーを収納した現像器、感光ドラ
ム、一次帯電器等を備えた画像形成ユニットと、上記マ
ゼンタａトナーを収納した現像器、感光ドラム、一次帯
電器等を備えた画像形成ユニットを設置することによ
り、本発明を適用することができる。

【００９３】次に、図１１に示した多重現像方式の画像
形成装置の構成について簡単に説明する。

【００９４】この画像形成装置は、４つの現像装置４
ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを備えており、各現像装置４ａ、
４ｂ、４ｃ、４ｄには、マゼンタ、シアン、イエロー、
ブラックの各トナーがそれぞれ収納されている。

【００９５】そして、画像形成時には、先ず各一次帯電
器２で帯電された感光ドラム１上に、露光装置（レーザ
走査装置）３から出力される、画像読み取り部Ｂからプ
リンタ部Ａ側に出力される画像信号に対応して変調され
たレーザ光による走査露光がなされることで、感光ドラ
ム１上に、画像読み取りユニット２１により光電読み取
りされた原稿Ｇの画像情報に対応したマゼンタ、シア
ン、イエロー、ブラックの各色に対応した静電潜像がそ
れぞれ形成される。

【００９６】感光ドラム１上に形成された静電潜像は、
各現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄによって、それぞれ
マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各色のトナー
により各色トナー像を順次重ねて現像され、可視像化さ
れる。

【００９７】そして、感光ドラム１上への各色のトナー
像の形成に同期して、転写器５と感光ドラム１間に搬送
される紙Ｐに感光ドラム１上に順次重ねて現像された各
色（マゼンタ、シアン、イエロー、ブラック）のトナー
像が一括して転写され、フルカラー画像が形成される。

【００９８】フルカラー画像が形成された紙Ｐは、定着
装置９で加熱、加圧されて定着された後、外部に排紙さ
れる。

【００９９】そして、この多重現像方式の画像形成装置
に、上記シアンａトナーを収納した現像器と、上記マゼ
ンタａトナーを収納した現像器を更に追加して設置する
ことにより、本発明を適用することができる。

【０１００】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、第
１シアントナー、第１マゼンタトナー、イエロートナ
ー、第１シアントナーより淡い第２シアントナー、第１
マゼンタトナーより淡い第２マゼンタトナーによって現
像を行うことにより、ハーフトーン画像の場合でも濃度
ムラ（ガサツキ）をなくして、高画質な画像を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置を示
す概略構成図。

【図２】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の露
光装置（レーザビームスキャナ）を示す概略構成図。

【図３】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置の現
像装置を示す概略構成図。

【図４】２成分現像器の構成を示す概略断面図。

【図５】実施の形態１における原稿反射濃度と複写反射
濃度との関係を示す図。

【図６】実施の形態１における評価結果を示す図。

【図７】実施の形態２における評価結果を示す図。

【図８】本発明の実施の形態３に係る画像形成装置を示
す概略構成図。

【図９】（ａ）、（ｂ）は、実施の形態３における画像
形成装置の現像装置を示す概略構成図。

【図１０】タンデム方式の画像形成装置を示す概略構成
図。

【図１１】多重現像方式の画像形成装置を示す概略構成
図。

【図１２】電子写真方式で紙上にディザドットを出力し
た拡大図。

【図１３】インクジェット方式で紙上にディザドットを
出力した拡大図。

【図１４】従来例における原稿反射濃度と複写反射濃度
との関係を示す図。

【図１５】現像コントラスト電圧に対する原稿反射濃度
及び複写反射濃度の関係を示す図。

【符号の説明】

１ 感光ドラム（像担持体） ２ 一次帯電器 ３ 露光装置 ４ 現像装置 ４ａ 現像装置（現像器） ４ｂ 現像装置（現像器） ４Ａ 第１回転体 ４Ｂ 第２回転体 ４Ｃａ シアン現像器（第１現像器） ４Ｃｂ シアンａ現像器（第４現像器） ４Ｍａ マゼンタ現像器（第２現像器） ４Ｍｂ マゼンタａ現像器（第５現像器） ４Ｙ イエロー現像器（第３現像器） ４Ｋ ブラック現像器（第６現像器） ５ 転写ドラム ５ａ 転写帯電器 ５ｂ 分離帯電器 ５ｃ 転写シート ９ 定着装置 ３０ 現像ドラム

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録材上に複数色のトナー像を重ね合わ
   せてカラー画像を形成可能な画像形成装置において、 像担持体上に形成された静電像を現像する現像手段を備
   え、前記現像手段は、第１シアントナーを用いて現像を
   行う第１現像器と、第１マゼンタトナーを用いて現像を
   行う第２現像器と、イエロートナーを用いて現像を行う
   第３現像器と、前記第１シアントナーよりも淡い第２シ
   アントナーを用いて現像を行う第４現像器と、第１マゼ
   ンタトナーよりも淡い第２マゼンタトナーを用いて現像
   を行う第５現像器と、を有し、 前記第２シアントナーの最大反射濃度は、前記第１シア
   ントナーの最大反射濃度の半分以下であり、前記第２マ
   ゼンタトナーの最大反射濃度は、前記第１マゼンタトナ
   ーの最大反射濃度の半分以下である、 ことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記現像手段は、ブラックトナーを用い
   て現像を行う第６現像器を有する、 ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記第１、第２、第３、第４、第５及び
   第６の現像器を支持する回転体を有する、 ことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記第１、第２、第３及び第６の現像器
   を支持する第１の回転体と、前記第４及び第５の現像器
   を支持する第２の回転体とを有する、 ことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記静電像のうち第１の濃度となるべき
   第１部分は、前記第１シアントナー及び第１マゼンタト
   ナーを用いて現像が行われ、前記静電像のうち第１の濃
   度よりも低い第２の濃度となるべき第２部分は、前記第
   ２シアントナー及び第２マゼンタトナーを用いて現像が
   行われる、 ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
6. 【請求項６】 第２シアントナーの平均粒径は、前記第
   １シアントナーの平均粒径よりも２μｍ以上小さく、第
   ２マゼンタトナーの平均粒径は、前記第１マゼンタトナ
   ーの平均粒径よりも２μｍ以上小さい、 ことを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 通常の画像形成モードが選択されるとき
   は、前記前記第１、第２、第３及び第６の現像器によっ
   て現像が行われ、前記通常の画像形成モードと異なる特
   殊な画像形成モードが選択されるときは、前記前記第
   １、第２、第３、第４、第５及び第６の現像器によって
   現像が行われる、 ことを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 記録材上に複数色のトナー像を重ね合わ
   せてカラー画像を形成可能な画像形成装置の画像形成方
   法において、 像担持体上に形成された静電像を現像する現像工程を備
   え、前記現像工程は、第１シアントナーを用いて現像を
   行う第１現像工程と、第１マゼンタトナーを用いて現像
   を行う第２現像工程と、イエロートナーを用いて現像を
   行う第３現像工程と、前記第１シアントナーよりも淡い
   第２シアントナーを用いて現像を行う第４現像工程と、
   第１マゼンタトナーよりも淡い第２マゼンタトナーを用
   いて現像を行う第５現像工程と、を有し、 前記第２シアントナーの最大反射濃度を、前記第１シア
   ントナーの最大反射濃度の半分以下とし、前記第２マゼ
   ンタトナーの最大反射濃度を、前記第１マゼンタトナー
   の最大反射濃度の半分以下とする、 ことを特徴とする画像形成方法。
9. 【請求項９】 前記現像工程は、ブラックトナーを用い
   て現像を行う第６現像工程を有する、 ことを特徴とする請求項８記載の画像形成方法。
10. 【請求項１０】 前記静電像のうち第１の濃度となるべ
    き第１部分は、前記第１シアントナー及び第１マゼンタ
    トナーを用いて現像が行われ、前記静電像のうち第１の
    濃度よりも低い第２の濃度となるべき第２部分は、前記
    第２シアントナー及び第２マゼンタトナーを用いて現像
    が行われる、 ことを特徴とする請求項８記載の画像形成方法。