JP2006195266A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 多色画像を形成する電子写真方式の画像形成装置において、逆転写を防止する。
【解決手段】 本発明のカラーレーザプリンタは、トナーの逆転写を抑制するために、「Ｑｍｉｎ＜Ｑｓ」を満たすように構成される。ここでＱｍｉｎは、最大トナー量のトナー像を用紙に転写するために最低限必要な単位面積当りの転写電荷量（以降、必要単位面積転写電荷量と称す）、Ｑｓは、逆転写を防止できる単位面積当りの転写電荷の最大量（以降、防止単位面積転写電荷量と称す）である。ここで図（ｂ）中のグラフに示すように、「逆転写し始める転写電荷量」（グラフの縦軸）と、「１／（トナー付着量の２乗）」（グラフの横軸）との間に比例関係があることを本発明者は見出した。即ち、防止単位面積転写電荷量Ｑｓは「Ｑｓ＝ａ／（Ｍｄ）²」で表される。ここでＭｄは、転写直前において用紙に転写されているトナー像の単位面積当りの最大量で、ａは比例定数である。
【選択図】図６

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、複数色の現像剤像を各色ごとに被転写部材に多重転写することにより多色画像を形成する画像形成装置に関する。

従来、記録紙や転写ベルト等の被転写部材に多色画像を形成する画像形成装置として、感光体等の像担持体の表面を所定極性の高電圧によって一様に帯電させ、その帯電させた像担持体の表面を露光手段が露光することにより像担持体表面に静電潜像を形成し、その静電潜像に所定の色のトナー（現像剤）を付着させることによりトナー像（現像剤像）を形成して、そのトナー像を転写手段が被転写部材に転写するよう構成されたものが知られている。

なお、こうした多色画像を形成する画像形成装置としては、例えば、像担持体を各色ごとに設けた、いわゆるタンデム方式のものがある（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１−１６６５５６号公報

ところで、この種の画像形成装置では、像担持体表面の帯電極性と同極性（例えば正極性）に帯電された複数色のトナーが各色ごとに被転写部材に多重転写されていく過程で、一旦転写されたトナーの一部が逆帯電（負極性に帯電）して再び像担持体へ転写してしまう、いわゆる逆転写が発生するという問題があった。この逆転写が生じると、被転写部材上に形成される画像の色バランスが崩れ、結果としてユーザの意図しない色の画像が形成されてしまうおそれがある。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、多色画像を形成する電子写真方式の画像形成装置において、逆転写の発生を防止することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた本発明の画像形成装置は、静電潜像が形成される像担持体と、像担持体の表面を所定極性に帯電させる帯電手段と、帯電手段により帯電された像担持体の表面を画像データに応じて露光することにより静電潜像を形成する露光手段と、露光手段により形成された静電潜像を複数色の現像剤のいずれかで現像することにより像担持体上に現像剤像を形成する現像手段と、現像剤像が転写される被転写部材を像担持体に接触するように搬送する搬送手段と、搬送手段により搬送される被転写部材に対し、この被転写部材における像担持体と対向する面とは反対の面側から現像剤の帯電極性とは逆の極性の転写電荷を付与することにより、像担持体上に形成された現像剤像をこの被転写部材に転写する転写手段と、を備え、搬送手段が被転写部材を搬送しつつ、複数色の現像剤による各色ごとの現像剤像を転写手段が順次被転写部材上に転写することにより、被転写部材上に多色の現像剤像を形成するよう構成された画像形成装置であって、転写されるべき複数色の現像剤像のうち被転写部材上に既に転写されている現像剤像を転写済現像剤像とし、転写されるべき複数色の現像剤像のうちの一部の色の現像剤によって転写済現像剤像が形成されている被転写部材について、他の色の現像剤像が転写される際に転写済現像剤像の像担持体上への逆転写を防止することができる単位面積あたりの転写電荷の最大量を防止単位面積転写電荷量として、像担持体上に形成された最大現像剤量の現像剤像を転写手段が被転写部材に転写するために必要な単位面積あたりの転写電荷の量である必要単位面積転写電荷量が、転写手段が転写する直前における転写済現像剤像の単位面積あたりの最大量である転写部材上単位面積現像剤量に基づいて決定される防止単位面積転写電荷量より小さくなるように構成されていることを特徴とする。

このように構成された画像形成装置によれば、必要単位面積転写電荷量が防止単位面積転写電荷量より小さいため、逆転写を発生させることなく、像担持体上の全ての現像剤像を被転写部材に転写することができる。

そして本発明者は、防止単位面積転写電荷量が転写部材上単位面積現像剤量に依存していることを新たに見出した。即ち、本発明の画像形成装置では、必要単位面積転写電荷量が防止単位面積転写電荷量より小さくなるように、必要単位面積転写電荷量及び転写部材上単位面積現像剤量が設定されている。

つまり、転写部材上単位面積現像剤量が決定されると、この値に応じて防止単位面積転写電荷量が決定されるため、本発明の画像形成装置の設計者は、逆転写を防止するための防止単位面積転写電荷量の見積もりを容易にすることができる。

また本発明の画像形成装置は、具体的には、必要単位面積転写電荷量をＱｍｉｎ、防止単位面積転写電荷量をＱｓ、転写部材上単位面積現像剤量をＭｄ、防止単位面積転写電荷量Ｑｓと転写部材上単位面積現像剤量Ｍｄとの間の関係を表すための予め決定された所定定数をａとして、逆転写を防止するための関係式である逆転写防止関係式は下式（１）で表されるとともに、防止単位面積転写電荷量は下式（２）で表され、この逆転写防止関係式を満たすように構成される。

Ｑｍｉｎ ＜ Ｑｓ ・・・・（１）
Ｑｓ ＝ ａ／（Ｍｄ）² ・・・・（２）
即ち本発明者は、防止単位面積転写電荷量が、転写部材上単位面積現像剤量の２乗に反比例することを見出した。

このため本発明の画像形成装置においては、任意の前記転写部材上単位面積現像剤量をＭｏとし、この転写部材上単位面積現像剤量Ｍｏにおける防止単位面積転写電荷量をＱｏとして、所定定数は、ａ＝ Ｑｏ×（Ｍｏ）²として決定される。

ここで、必要単位面積転写電荷量の単位を（Ｃ／ｍ²）、前記転写部材上単位面積現像剤量の単位を（ｇ／ｍ²）とすると、上記所定定数は、具体的には０．０６８である。
また本発明の画像形成装置では、被転写部材上にｎ色（ｎは２以上の整数）の現像剤像を形成するよう構成され、ｎ色の現像剤像のそれぞれを区別するために、現像剤の各色に整数値ｉ（ｉ＝１〜ｎ）を付して現像剤色Ｃｉとするとともに、現像剤色Ｃｉの現像剤像を現像剤像Ｄｉとし、被転写部材に転写される現像剤像Ｄｉの単位面積当りの最大重量をＭｉ（ｉ＝１〜ｎ）、被転写部材に転写される現像剤像Ｄｉにおける単位重量あたりの帯電量をＱｉ（ｉ＝１〜ｎ）として、必要単位面積転写電荷量は、下式（３）で表されるようにしてもよい。

即ち、現像剤の各色ごとに必要単位面積転写電荷量（つまり、Ｍｉ×Ｑｉ）を算出することができる。
このため本発明の画像形成装置によれば、現像剤の各色ごとにＭｉ及びＱｉが異なる場合でも、現像剤の各色のＭｉ及びＱｉに対応して、逆転写防止関係式を満たすための処理を行うことが可能となる。

また本発明の画像形成装置において、上記逆転写防止関係式を満たすために、具体的には、像担持体上に形成されている現像剤像Ｄｉが被転写部材に転写される前に、逆転写防止関係式を満たすように、像担持体上に形成されている現像剤像Ｄｉの帯電量を減少させる除電手段を備えるようにするとよい。

更に本発明の画像形成装置では、現像剤色Ｃｉの現像剤の交換が行われて以降、現像剤色Ｃｉの現像剤における単位重量あたりの帯電量が逆転写防止関係式を満たすと予測される（例えば、予め設定された所定印刷枚数を当該画像形成装置が印刷する）と、除電手段の動作を禁止する除電禁止手段を備えるようにするとよい。

このように構成された画像形成装置によれば、除電手段を動作させなくても逆転写防止関係式を満たしている場合において、除電手段が動作するという無駄を省略できる。また、帯電量を下げ過ぎてしまうことをより確実に回避できる。

また本発明の画像形成装置において、上記逆転写防止関係式を満たすために、転写部材上単位面積現像剤量が、必要単位面積転写電荷量が防止単位面積転写電荷量より小さいという関係を満たす値になるように、画像データを生成する画像処理手段を備えるようにしてもよい。

例えば、画像データを構成する画素の面積を縮小するように画像データを生成することにより、転写部材上単位面積現像剤量を減らすようにしてもよい。
また現像手段が、転写手段による転写後に像担持体の表面に残留する現像剤を回収し、回収した現像剤を、像担持体への現像剤像の形成に再利用するように構成されている（いわゆる、クリーナレス方式）場合には、転写済現像剤像が像担持体上へ逆転写すると、現像手段に収容されている現像剤とは異なる色の現像剤が現像手段に回収されてしまい、現像剤の混色が生じてしまうという問題がある。

しかし、本発明の画像形成装置によれば、上記逆転写が防止されるため、クリーナレス方式を採用しつつ現像剤の混色を抑制できる。
また本発明の画像形成装置では、現像剤は球形のトナーであるようにするとよい。

即ち、トナーが球形であるゆえに、物理的な付着力（ファンデルワールス力など）が小さくなる。つまり、被転写部材から像担持体へのトナーの付着が少なくなる。このため、被転写部材から像担持体への転写済現像剤像の逆転写量を抑制することができる。

（第１実施形態）
以下に本発明の第１実施形態について図面をもとに説明する。
図１は、本発明が適用されたカラーレーザプリンタ１の概略構成を示す側断面図である。

図１に示すように、本実施形態のカラーレーザプリンタ（以降、プリンタと称す）１は、プリンタ１を構成する装置類を収納する筐体２と、記録用紙Ｐを給紙する給紙部３と、給紙部３により給紙された記録用紙Ｐ上に画像を形成する画像形成部４と、画像形成部４により記録用紙Ｐ上に形成された画像を記録用紙Ｐに定着させる定着部５と、定着部５により画像が定着された記録用紙Ｐを排出する排紙部６と、プリンタ１の動作を制御する制御部７とを備える。

これらのうち給紙部３は、筐体２内の底部において、筐体２に対して脱着可能に装着され、複数の記録用紙Ｐを積層して収納する給紙トレイ３１と、その給紙トレイ３１の上方に設けられ、積層された記録用紙Ｐを一枚ずつ分離して送り出す給紙ローラ３２と、給紙ローラ３２に対して記録用紙Ｐの搬送方向の下流側に設けられ、給紙ローラ３２により送り出された記録用紙Ｐを搬送する搬送ローラ３３と、搬送ローラ３３により搬送される記録用紙Ｐを画像形成部４までガイドするガイド部材３４とを備えている。

次に画像形成部４は、マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）の各色に対応する画像をそれぞれ形成するマゼンタ画像形成ユニット４０Ｍ，シアン画像形成ユニット４０Ｃ，イエロー画像形成ユニット４０Ｙ及びブラック画像形成ユニット４０Ｋと、各画像形成ユニット４０で形成された画像を記録用紙Ｐに転写する転写部４１と、画像を転写する位置に記録用紙Ｐを順次搬送する搬送部４２とを備える。

尚、４つの画像形成ユニット４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｙ，４０Ｋは、記録用紙Ｐの搬送方向の上流側から、画像形成ユニット４０Ｍ→４０Ｃ→４０Ｙ→４０Ｋの順に水平方向に並んで配設されている。即ち、プリンタ１は横置きタイプのタンデム方式カラーレーザプリンタである。

これらのうちマゼンタ画像形成ユニット４０Ｍは、静電潜像を担持体する感光体ドラム５１Ｍと、感光体ドラム５１Ｍの周囲に配置され、感光体ドラム５１Ｍを帯電させる帯電器５２Ｍと、感光体ドラム５１Ｍに静電潜像を形成する露光器５３Ｍと、感光体ドラム５１Ｍに現像剤を付着させ現像剤像を形成する現像ユニット５４Ｍと、感光体ドラム５１Ｍに形成された現像剤像（トナー像）の帯電量を低減する除電器５５Ｍとを備える。

まず感光体ドラム５１Ｍは、略円筒形状の部材で構成され、回動可能に配設されている。尚、感光体ドラム５１Ｍにおける略円筒形状の部材は、例えば、アルミニウム製の基材上に、正帯電性の感光層が形成されたものが用いられる。そして、このアルミニウム製の基材は、カラーレーザプリンタ１のグランドラインに接地されている。

また帯電器５２Ｍは、いわゆるスコロトロン型の帯電器である。即ち、帯電器５２Ｍは、図２に示すように、感光体ドラム５１Ｍに対向してその幅方向に延設される帯電ワイヤ５６Ｍと、この帯電ワイヤ５６Ｍを納めて感光体ドラム５１Ｍ側を開放したシールドケース５７Ｍと、シールドケース５７Ｍの開放部に設けられたグリッド５８Ｍとから構成される。

そして、この帯電ワイヤ５６Ｍに高電圧が印加されるとともに、帯電ワイヤ５６Ｍに印加される電圧よりも低い定電圧（例えば＋７００Ｖ）がグリッド５８Ｍに印加されることによって、感光体ドラム５１Ｍ表面はグリッド５８Ｍの電圧とほぼ同電位にされる。

また露光器５３Ｍは、感光体ドラム５１Ｍの回転方向（図中右回り）に対して帯電器５２Ｍより下流側に配設され、制御部７より入力される露光用画像データ（後述）の１色分（ここではマゼンタ）に応じたレーザ光を光源から出射し、ポリゴンモータ（図示略）により回転駆動されるポリゴンミラー（図示略）の鏡面などによりそのレーザ光を走査して、感光体ドラム５１Ｍの表面へ照射する。

そして露光器５３Ｍからのレーザ光が感光体ドラム５１Ｍの表面に照射されることにより、照射された部分の表面電位が低下（例えば＋１５０Ｖにまで低下）して、感光体ドラム５１Ｍの表面に静電潜像が形成される。

なお、図１，図２に示される露光器５３Ｍは、大部分の図示が省略されており、最終的にレーザ光が出射される部分のみが図示されている。
また現像ユニット５４Ｍは、図２に示すように、マゼンタのトナーを収納する現像ユニットケース６１Ｍと、帯電した感光体ドラム５１Ｍの表面にマゼンタのトナーを供給する現像ローラ６２Ｍとを備える。尚、現像ユニットケース６１Ｍに収納されるマゼンタのトナーは、正帯電性の非磁性１成分現像剤であり、重合性単量体、たとえば、スチレンなどのスチレン系単量体や、アクリル酸、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）アクリレート、アルキル（Ｃ１〜Ｃ４）メタアクリレートなどのアクリル系単量体を、懸濁重合などの公知の重合方法によって共重合させることにより得られる重合トナーが使用されており、略球形をなし、流動性が極めて良好である。このようなトナーは、流動性が極めて良好であるため、感光体ドラム（像担持体）から記録用紙（被転写部材）に良好に転写される。そのため、転写後に像担持体上に残存する量を著しく低減することができる。また、トナーが球形であるがゆえに、物理的な付着力（ファンデルワールス力など）が小さくなるため、逆転写量を抑制することができる。

これらのうち現像ローラ６２Ｍは、導電性シリコーンゴムなどを基材として円柱状に構成され、その表面には、フッ素を含有した樹脂、またはゴム材のコート層が形成されている。また現像ローラ６２Ｍは、感光体ドラム５１Ｍの回転方向に対して露光器５３Ｍより下流側において、感光体ドラム５１Ｍに接するように配設され、現像バイアス（例えば＋４００Ｖ）が印加される。

そして現像ユニット５４Ｍは、トナーを「＋」（正極性）に帯電させ、均一な薄層として現像ローラ６２Ｍへ供給する。更に、現像ローラ６２Ｍと感光体ドラム５１Ｍとの接触部において、感光体ドラム５１Ｍ上に形成された「＋」（正極性）の静電潜像に対して、「＋」（正極性）に帯電したトナーを反転現像方式で現像することによりトナー像を形成する。

また現像ユニット５４Ｍでは、転写装置６４Ｍ（後述）によってトナー像が記録用紙Ｐに転写された後に感光体ドラム５１Ｍの表面上に残存する残存トナーを、現像ローラ６２Ｍによって回収する、所謂クリーナレス方式が採用されている。

また除電器５５Ｍは、感光体ドラム５１Ｍに対向してその幅方向に延設される帯電ワイヤ６６Ｍと、この帯電ワイヤ６６Ｍを納めて感光体ドラム５１Ｍ側を開放したシールドケース６７Ｍと、シールドケース６７Ｍの開放部に設けられたグリッド６８Ｍとから構成される。

そして、この帯電ワイヤ６６Ｍには、感光体ドラム５１Ｍ上に形成された現像剤像の帯電極性（本例では正極性）と逆極性（つまり負極性）の電圧が、いわゆる定電流制御（例えば−１００μＡ）により印加される。更に、グリッド６８Ｍには、逆転写防止関係式（後述）を満たすために予め設定された定電圧（本実施形態では、例えば＋２５０Ｖ）が印加される。これにより、感光体ドラム５１Ｍ上に形成された現像剤像の表面はグリッド６８Ｍの電圧とほぼ同電位にされる。

更に図１に示すように、シアン画像形成ユニット４０Ｃ（イエロー画像形成ユニット４０Ｙ，ブラック画像形成ユニット４０Ｋ）は、感光体ドラム５１Ｃ（５１Ｙ，５１Ｋ）と、帯電器５２Ｃ（５２Ｙ，５２Ｋ）と、露光器５３Ｃ（５３Ｙ，５３Ｋ）と、現像ユニット５４Ｃ（５４Ｙ，５４Ｋ）と、除電器５５Ｃ（５５Ｙ，５５Ｋ）を備えている。

即ち、シアン画像形成ユニット４０Ｃ（イエロー画像形成ユニット４０Ｙ，ブラック画像形成ユニット４０Ｋ）は、現像ユニット５４Ｃ（５４Ｙ，５４Ｋ）にシアン（イエロー，ブラック）のトナーが収容されていること以外は、マゼンタ画像形成ユニット４０Ｍと同じである。

次に搬送部４２は、給紙部３から供給される記録用紙Ｐを水平方向に搬送する用紙搬送ベルト７１と、用紙搬送方向に対してブラック画像形成ユニット４０Ｋより下流側に配置され、用紙搬送ベルト７１の表面に付着した現像剤を回収する現像剤回収器７２とを備える。

これらのうち用紙搬送ベルト７１は、感光体ドラム５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｙ，５１Ｋの幅より狭く、記録用紙Ｐを上面側に担持した状態で一体的に走行するように無端状態に構成され、駆動ローラ７３と従動ローラ７４に架け渡されている。

これにより用紙搬送ベルト７１では、駆動ローラ７３の回動により、感光体ドラム５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｙ，５１Ｋと対向する側の表面（以降、用紙搬送ベルト表面と称す）が、図１に示すように図中右方向から図中左方向へ移動する。つまり用紙搬送ベルト７１は、給紙部３から供給される記録用紙Ｐを、感光体ドラム５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｙ，５１Ｋと用紙搬送ベルト表面との間へ順番に搬送して定着部５へ送る。

また現像剤回収器７２は、用紙搬送ベルト表面上に付着したトナーを吸着させるクリーニングブラシ７２ａと、用紙搬送ベルト７１を挟んでクリーニングブラシ７２ａと対向する位置に設けられた電極ローラ７２ｂと、クリーニングブラシ７２ａに吸着したトナーをクリーニングブラシ７２ａから除去する回収ローラ７２ｃと、この回収ローラ７２ｃによってクリーニングブラシ７２ａから除去されたトナーを貯留する貯留ボックス７２ｄとを備える。

なおクリーニングブラシ７２ａは、用紙搬送ベルト７１の幅方向（以降、ベルト幅方向と称す）に延びた略円筒部材の周囲にブラシが設けられた構成となっており、電極ローラ７２ｂとの間で所定の電位を発生させるバイアス電圧が印加されて、用紙搬送ベルト７１に接触しながら回転するように配設されている。

これにより、クリーニングブラシ７２ａと電極ローラ７２ｂとの間に電界が発生し、この電界によって、用紙搬送ベルト表面上に付着しているトナーが、クリーニングブラシ７２ａに向かう方向に移動してクリーニングブラシ７２ａに吸着する。

次に転写部４１は、用紙搬送ベルト７１を挟んで現像ユニット５４Ｍ（５４Ｃ，５４Ｙ，５４Ｋ）と反対側において、感光体ドラム５１Ｍ（５１Ｃ，５１Ｙ，５１Ｋ）と対向して配置される転写ローラ６４Ｍ（６４Ｃ，６４Ｙ，６４Ｋ）を備える。

これらのうち転写ローラ６４Ｍ（６４Ｃ，６４Ｙ，６４Ｋ）には、後述の式（５）を満足させる一定の電流値の転写電流を転写ローラ６４Ｍ（６４Ｃ，６４Ｙ，６４Ｋ）に流すように、帯電器５２Ｍ（５２Ｃ，５２Ｙ，５２Ｋ）が感光体ドラム５１Ｍ（５１Ｃ，５１Ｙ，５１Ｋ）を帯電させる極性（本例では正極性）と逆極性（つまり負極性）の転写電圧が、図示しない電源から印加される（いわゆる、定電流制御）。

これにより、転写ローラ６４Ｍ（６４Ｃ，６４Ｙ，６４Ｋ）と感光体ドラム５１Ｍ（５１Ｃ，５１Ｙ，５１Ｋ）との間に適切な転写バイアスが与えられる。そして、用紙搬送ベルト７１において転写ローラ６４が当接する部分（即ち、用紙搬送ベルト７１の裏面）に、負極性の電荷（以降、転写電荷と称す）Ｃｔが供給される。

次に定着部５は、加熱体としての加熱ローラ８１と、記録用紙Ｐの搬送経路を挟んで加熱ローラ８１と対向配置され、加熱ローラ８１に圧接する加圧ローラ８２とから構成される。これにより定着部５は、４色のトナー像からなる多色画像を坦持した記録用紙Ｐを、加熱ローラ８１及び加圧ローラ８２によって狭持搬送しながら加熱及び加圧することにより、多色画像を記録用紙Ｐに定着させる。

また排紙部６は、定着部５により画像の定着が完了した記録用紙Ｐを搬送する一対の排紙ローラ８６と、排紙ローラ８６の下流側に配設され、画像形成工程が全て終了した記録用紙Ｐを蓄積する排紙トレイ８７とから構成される。

図３は、プリンタ１の電気的構成を示すブロック図である。
図３に示すように、プリンタ１は、上述の画像形成部４，定着部５，排紙部６及び制御部７から構成される。

これらのうち制御部７は、所定の処理プログラムに基づいて処理を実行するＣＰＵ９１と、種々の制御プログラムが格納されたＲＯＭ９２と、種々のデータを格納するＲＡＭ９３と、画像形成部４，定着部５及び排紙部６が接続され、ＣＰＵ９１及びＲＡＭ９５との間で信号及びデータの入出力を行う入出力部９４とから構成され、ＣＰＵ９１，ＲＯＭ９２，ＲＡＭ９３及び入出力部９４はバス９５を介して接続されている。

また入出力部９４には、記録用紙Ｐ上に画像を形成するための印刷データがプリンタ１外部から入力される。
このように構成された制御部７においてＣＰＵ９１は、外部から入力される印刷データに基づいて露光器５３（５３Ｍ，５３Ｃ，５３Ｙ，５３Ｋ）に露光させるための露光用画像データを生成する画像データ生成処理と、除電器５５（５５Ｍ，５５Ｃ，５５Ｙ，５５Ｋ）の動作の許可／禁止を判定する除電器動作判定処理を行う。

ここで画像データ生成処理を、図４をもとに説明する。図４は、画像データ生成処理を表すフローチャートである。尚、画像データ生成処理は、制御部７に印刷データが入力した時点で開始される処理である。

この画像データ生成処理が開始されると、ＣＰＵ９１は、まずＳ１０にて、露光用画像データを生成する。即ち、入力した印刷データに応じたレーザ光を、露光器５３Ｍ，５３Ｃ，５３Ｙ，５３Ｋそれぞれに出射させるためのマゼンタ露光用画像データ，シアン露光用画像データ，イエロー露光用画像データ，ブラック露光用画像データを生成する。

ここで、印刷データの１画素は、露光用画像データにおいて、図７（ａ）に示すように、４（縦）×４（横）＝１６個の露光ドットＥＤに相当する。（図中において、黒く塗り潰された四角形は、レーザが出射される部分を示す。）つまり、１画素中の１６個の露光ドットＥＤのうち、レーザが出射されるドット数が多いほど、１画素の印字面積（現像される面積）が大きくなる。例えば図７（ａ）に示すように、画素Ｅ１→画素Ｅ２→画素Ｅ３→画素Ｅ４→・・・・→画素Ｅ５→・・・・→画素Ｅ６→・・・・→画素Ｅ７の順に、１画素の面積が大きくなる。

またＳ１０の処理が終了すると、Ｓ２０にて、Ｓ１０で生成された４種類の露光用画像データをそれぞれに対応する露光器５３（５３Ｍ，５３Ｃ，５３Ｙ，５３Ｋ）に出力する。そして画像データ生成処理を終了する。これにより、露光器５３は、露光用画像データに基づいて露光を行う。

次に除電器動作判定処理を、図５をもとに説明する。図５は、除電器動作判定処理を表すフローチャートである。尚、除電器動作判定処理は、プリンタ１の画像形成動作が終了した時点（または開始する時点）で開始される処理である。

この除電器動作判定処理が開始されると、ＣＰＵ９１は、まずＳ１１０にて、現像ユニット５４（５４Ｍ，５４Ｃ，５４Ｙ，５４Ｋ）のトナーが交換されてから、予め設定されている所定印刷枚数（本実施形態では、例えば３，０００枚）以上の印刷を行ったか否かを判断する。

尚、図７（ｃ）に示すように、トナーは一般に、このトナーが収容されているプリンタにおいて印刷が行われるほど、トナー帯電量が低下する特性を備えている。即ち、除電器５５を動作させなくても、トナー帯電量が逆転写防止関係式（後述）を満たす値になるために要する印刷枚数に所定印刷枚数は設定される。

そしてＳ１１０にて、所定印刷枚数以上の印刷を行った場合には（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、Ｓ１２０にて、除電器５５の動作を禁止し、除電器動作判定処理を終了する。これにより、除電器５５は、プリンタ１の画像形成動作時に動作しない。

一方、所定印刷枚数以上の印刷を行っていない場合には（Ｓ１１０：ＮＯ）、Ｓ１３０にて、除電器５５の動作の禁止を解除し、除電器動作判定処理を終了する。これにより、除電器５５は、プリンタ１の画像形成動作時に動作する。

ところで、逆転写が起こる正確なメカニズムは未だ明らかにされていないが、逆転写の原因、より具体的にはトナーが逆帯電する原因について検証を重ねた結果、一つの推論を得た。まず、逆帯電は印刷用紙の上に転写されたトナー層の中での放電により生じる。このトナー層内での放電は、トナーと印刷用紙との間の強電界によって生じるものである。そして、各色のトナーが順次転写されていくと、印刷用紙の上に転写されるトナーも多層化していくため、トナー層自身の持つ電荷と静電容量によって全体の電位が上昇していく。それによってトナー層の内部で放電が生じ、上層部のトナーが負極性に逆帯電してしまうのである。

たとえば、図１に示されるように、用紙搬送ベルト７１により図中左方向に搬送される印刷用紙Ｐの上に転写されている正極性のトナー像には、感光体ドラム５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｙ，５１Ｋと転写ローラ６４Ｍ，６４Ｃ，６４Ｙ，６４Ｋとが対向する位置である転写ニップ部ＴＰにて感光体ドラム５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｙ，５１Ｋ上のトナー像（正極性）が転写されるとき、トナーの持つ電荷の影響でトナー像の内部に放電が生じ、上層部が正規の帯電極性とは逆極性（負極性）に逆帯電した逆帯電トナー像が生ずる。仮に転写ニップ部ＴＰを過ぎた後に逆帯電が生じなかった場合でも、次の色の転写の際、その転写位置への進入時に逆帯電が起こる可能性がある。というのは、転写時に感光体ドラムからトナーに電荷が与えられることで、トナー像の帯電量（電位）が増加するが、トナー像の帯電量が多いほど放電し易く逆帯電が生じやすい傾向にあり、更に転写バイアスが加わることにより一層放電し易くなるためである。このような考え方によって実験結果をよく説明できる。

更に、本実施形態のように４色に対応する４つの現像ユニット５４Ｍ，５４Ｃ，５４Ｙ，５４Ｋによって順次現像を行うものでは、たとえば、２層までしかトナーを重ねないとした場合、トナー剤像形成順位が３番目の現像ユニット５４Ｙに対して、印刷用紙Ｐに１番目の現像ユニット５４Ｍによるマゼンタトナーに重ねられた、２番目の現像ユニット５４Ｃによるシアントナーが逆転写する。また、４番目の現像ユニット５４Ｋに対して、１番目の現像ユニット５４Ｍによるマゼンタトナーに重ねられた、２番目、３番目の現像ユニット５４Ｃ、５４Ｙによるシアントナーおよびイエロートナーや、２番目の現像ユニット５４Ｃによるシアントナーに重ねられた３番目の現像ユニット５４Ｙによるイエロートナーが逆転写する。そして、これらのうち１番目のマゼンタトナーに重ねられた３番目のイエロートナーが４番目の現像ユニット５４Ｋに逆転写する量が最も多く、次いで、１番目のマゼンタトナーに重ねられた２番目のシアントナーが４番目の現像ユニット５４Ｋに逆転写する量が多いことが判っている。すなわち、逆転写のほとんどは１色目を含む２層トナーで発生し、しかも、上層に重ねられたトナーほど逆転写し易いことが実験等により確認されている。

そこで、本実施形態におけるカラーレーザプリンタ１では、記録用紙Ｐ上から感光体ドラム５１上へのトナーの逆転写を防止するために、下式（１）を満たすように構成されている。

Ｑｍｉｎ ＜ Ｑｓ ・・・・（１）
ここでＱｍｉｎは、感光体ドラム５１上に形成された最大トナー量のトナー像を記録用紙Ｐに転写するために最低限必要な単位面積あたりの転写電荷量（以降、必要単位面積転写電荷量と称す）である。

またＱｓは、逆転写を防止することができる単位面積あたりの転写電荷Ｃｔの最大量（以降、防止単位面積転写電荷量と称す）である。
なお以降、式（１）を逆転写防止関係式とも称す。

また防止単位面積転写電荷量Ｑｓは下式（２）、必要単位面積転写電荷量Ｑｍｉｎは下式（４）で表される
Ｑｓ ＝ ａ／（Ｍｄ）² ・・・・（２）

つまり防止単位面積転写電荷量Ｑｓは、転写部材上単位面積現像剤量Ｍｄの２乗に反比例する。
ここでＭｄは、転写ローラ６４が転写する直前において記録用紙Ｐに転写されているトナー像の単位面積あたりの最大量（以降、転写部材上単位面積現像剤量と称す）である。

またａは、防止単位面積転写電荷量Ｑｓと転写部材上単位面積現像剤量Ｍｄとの間の関係を表すための予め決定された所定定数である。尚、所定定数ａは、必要単位面積転写電荷量Ｑｍｉｎの単位を（Ｃ／ｍ²）、転写部材上単位面積現像剤量Ｍｄの単位を（ｇ／ｍ²）として、０．０６８である。

またＭ１，Ｍ２，Ｍ３及びＭ４はそれぞれ、記録用紙Ｐに転写されるマゼンタ，シアン，イエロー及びブラックのトナー像の単位面積当りの最大重量である。なお以降、Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３及びＭ４をそれぞれ、マゼンタ単位面積転写最大重量，シアン単位面積転写最大重量，イエロー単位面積転写最大重量，及びブラック単位面積転写最大重量とも称す。

またＱ１，Ｑ２，Ｑ３及びＱ４はそれぞれ、記録用紙Ｐに転写されるマゼンタ，シアン，イエロー及びブラックのトナーにおける単位重量あたりの帯電量である。なお以降、Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３及びＱ４をそれぞれ、マゼンタ単位重量帯電量，シアン単位重量帯電量，イエロー単位重量帯電量，及びブラック単位重量帯電量とも称す。

そして、各転写ローラ６４により用紙搬送ベルト７１の裏面に供給される転写電荷Ｃｔの単位面積当りの電荷量（以降、供給転写電荷量と称す）をＱｔとすると、各転写ローラ６４に流れる転写電流は、下式（５）を満たす供給転写電荷量Ｑｔが供給されるように設定されている。

Ｑｍｉｎ ＜ Ｑｔ ＜ Ｑｓ ・・・・（５）
つまり、供給転写電荷量Ｑｔを必要単位面積転写電荷量Ｑｍｉｎより大きくするということは（Ｑｍｉｎ ＜ Ｑｔ）、感光体ドラム５１に最大トナー量のトナー像が形成された場合でも、このトナー像全てを記録用紙Ｐに転写することができることを示す。また供給転写電荷量Ｑｔを防止単位面積転写電荷量Ｑｓより小さくするということは（Ｑｔ ＜ Ｑｓ）、逆転写を防止できることを示す。

即ち本発明者は、防止単位面積転写電荷量Ｑｓと転写部材上単位面積現像剤量Ｍｄとの間に、式（２）に示す関係があることを実験により見出した。ここで、この実験の内容について説明する。

なお、実験条件は以下の通りであるが、ここでは、逆転写量が最も多い１色目のマゼンタトナーの上に３色目のイエロートナーが重ねられる場合を対象としている。
・マゼンタ（Ｍ）→シアン（Ｃ）→イエロー（Ｙ）→ブラック（Ｋ）の順に記録用紙にトナー像を転写する直接転写タイプのタンデム方式カラーレーザプリンタにより測定
・マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）のトナー付着量が同じになるように転写し、その後のブラック（Ｋ）での転写において逆転写し始める転写電流値を測定
・印字速度：１１８ｍｍ／ｓ
・転写ローラ幅：２２２ｍｍ
・マゼンタ（Ｍ）とイエロー（Ｙ）の総トナー付着量（以降、ＭＹ総付着量とも称す）：０．６ｍｇ／ｃｍ²、０．７ｍｇ／ｃｍ²、０．８ｍｇ／ｃｍ²、０．９ｍｇ／ｃｍ²、１．０ｍｇ／ｃｍ² （例えば、ＭＹ総トナー付着量が０．６ｍｇ／ｃｍ²である場合には、マゼンタ（Ｍ）とイエロー（Ｙ）とでそれぞれ０．３ｍｇ／ｃｍ²のトナーが記録用紙に付着している。）
なお逆転写量は、図７（ｂ）に示すように、転写電流が或る値（閾値）より大きくなると、急激に大きくなることが知られている。従って本実験では、この閾値を、逆転写し始める転写電流値（以降、逆転写開始電流値と称す）として上記各ＭＹ総トナー付着量毎に測定する。

そして上記の実験条件で測定を行い、図６（ａ）のグラフが得られた。なお図６（ａ）のグラフにおいて、測定点ＭＰ１，ＭＰ２，ＭＰ３，ＭＰ４，ＭＰ５はそれぞれ、ＭＹ総トナー付着量０．６ｍｇ／ｃｍ²、０．７ｍｇ／ｃｍ²、０．８ｍｇ／ｃｍ²、０．９ｍｇ／ｃｍ²、１．０ｍｇ／ｃｍ²において逆転写し始める転写電流値（以降、逆転写開始電流値と称す）を示す。

そして図６（ａ）のグラフから、「１／（ＭＹ総付着量の２乗）」と逆転写開始電流値との間に比例関係があることが分かる（グラフ中の直線Ｌ１参照）。即ち、逆転写開始電流値はＭＹ総付着量の２乗に反比例する。

更に、逆転写開始電流値を、上記印字速度及び上記転写ローラ幅に基づいて、逆転写し始める単位面積当りの転写電荷量（以降、逆転写開始電荷量と称す）に置き換えると、図６（ｂ）のグラフが得られる。

そして図６（ｂ）のグラフから、「１／（ＭＹ総付着量の２乗）」と逆転写開始電荷量との間に比例関係があることが分かる（グラフ中の直線Ｌ２参照）。即ち、逆転写開始電荷量はＭＹ総付着量の２乗に反比例する。

更に、この直線Ｌ２の傾きを算出することにより、
（逆転写開始電荷量）＝０．０６８×｛１／（ＭＹ総付着量の２乗）｝
という関係式が得られた。（但し、逆転写開始電荷量の単位は（Ｃ／ｍ²）、ＭＹ総付着量の単位は（ｇ／ｍ²）である。）
以下に、具体的な数値を、下記の具体例１，２，３で示すことにより、逆転写防止関係式を説明する。

まず、具体例１，２，３において共通する基本的な印刷条件を、プリンタ１においてマゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）のトナー付着量が同じになるように記録用紙Ｐ上に印刷し、その後にブラック（Ｋ）のトナーを記録用紙Ｐに印刷することする。

また、記録用紙Ｐ上に付着するマゼンタ（Ｍ）とイエロー（Ｙ）のトナー量はそれぞれ、０．６ｍｇ／ｃｍ²とする。
そして、ブラック（Ｋ）印刷時の逆転写防止関係式の値を示す。

〔具体例１〕
マゼンタ単位重量帯電量Ｑ１，シアン単位重量帯電量Ｑ２，イエロー単位重量帯電量Ｑ３，及びブラック単位重量帯電量Ｑ４がそれぞれ、０．０５０μＣ／ｍｇの場合には、「Ｍ１×Ｑ１ ＝０．６×０．０５０ ＝０．０３［μＣ／ｃｍ²］」となる。また同様に、「Ｍ２×Ｑ２ ＝０．０３［μＣ／ｃｍ²］」，「Ｍ３×Ｑ３ ＝０．０３［μＣ／ｃｍ²］」，「Ｍ４×Ｑ４ ＝０．０３［μＣ／ｃｍ²］」となる。即ち式（４）を用いて、必要単位面積転写電荷量Ｑｍｉｎ＝０．１２［μＣ／ｃｍ²］と算出される。

また、マゼンタ（Ｍ）とイエロー（Ｙ）のトナーが記録用紙Ｐ上に付着することから、防止単位面積転写電荷量Ｑｓは式（２）を用いて、「Ｑｓ ＝０．０６８／（０．６＋０．６）² ＝０．０４７［μＣ／ｃｍ²］」と算出される。

従って、「Ｑｍｉｎ ＞Ｑｓ」となる。つまり、逆転写防止関係式を満たさない。
〔具体例２〕
マゼンタ単位重量帯電量Ｑ１，シアン単位重量帯電量Ｑ２，イエロー単位重量帯電量Ｑ３，及びブラック単位重量帯電量Ｑ４がそれぞれ、０．０１９５μＣ／ｍｇの場合には、「Ｍ１×Ｑ１ ＝Ｍ２×Ｑ２ ＝Ｍ３×Ｑ３ ＝Ｍ４×Ｑ４ ＝０．６×０．０１９５ ＝０．０１１７［μＣ／ｃｍ²］」となる。即ち式（４）を用いて、必要単位面積転写電荷量Ｑｍｉｎ＝０．０４６８［μＣ／ｃｍ²］と算出される。

また、防止単位面積転写電荷量Ｑｓは上記具体例１と同様に、「Ｑｓ ＝０．０６８／（０．６＋０．６）² ＝０．０４７［μＣ／ｃｍ²］」と算出される。
従って、「Ｑｍｉｎ（＝０．０４６８） ＜Ｑｓ（＝０．０４７）」となる。つまり、逆転写防止関係式を満たす。

〔具体例３〕
マゼンタ単位重量帯電量Ｑ１，シアン単位重量帯電量Ｑ２，イエロー単位重量帯電量Ｑ３，及びブラック単位重量帯電量Ｑ４がそれぞれ、０．０１５μＣ／ｍｇの場合には、「Ｍ１×Ｑ１ ＝Ｍ２×Ｑ２ ＝Ｍ３×Ｑ３ ＝Ｍ４×Ｑ４ ＝０．６×０．０１５ ＝０．００９［μＣ／ｃｍ²］」となる。即ち式（４）を用いて、必要単位面積転写電荷量Ｑｍｉｎ＝０．０３６［μＣ／ｃｍ²］と算出される。

また、防止単位面積転写電荷量Ｑｓは上記具体例１と同様に、「Ｑｓ ＝０．０６８／（０．６＋０．６）² ＝０．０４７［μＣ／ｃｍ²］」と算出される。
従って、「Ｑｍｉｎ（＝０．０３６） ＜Ｑｓ（＝０．０４７）」となる。つまり、逆転写防止関係式を満たす。

つまり以上説明した具体例２，３においては、単位重量帯電量Ｑ１〜Ｑ４を０．０１９５μＣ／ｍｇ以下に低減させることにより逆転写防止関係式を満たすことができる。
このように構成された本実施形態のプリンタ１では、まず、給紙部３から給紙ローラ３２により記録用紙Ｐが１枚供給され、搬送ローラ３３及びガイド部材３４を介して用紙搬送ベルト７１へ送られる。

次に、図１中一番右側（つまり１色目）の感光体ドラム５１Ｍの表面が、帯電器５２Ｍにより＋７００Ｖで一様に帯電され、露光器５３Ｍにより、制御部７から入力された画像データのうちマゼンタに対応したデータに基づいて露光される。これにより、露光された部分の電位が約＋１５０Ｖ程度に低下することによって静電潜像が形成される。次に、この感光体ドラム５１Ｍの表面に、現像ユニット５４Ｍにおいて現像バイアス（＋４００Ｖ）が印加されている現像ローラ６２Ｍから正極性に帯電されたマゼンタのトナーが供給される。これにより、感光体ドラム５１Ｍの表面における、静電潜像が形成されて現像バイアスより電位が低くなっている箇所にのみ、マゼンタトナーが付着して現像が行われ、マゼンタのトナー像が形成される。その後、感光体ドラム５１Ｍ上に形成されたマゼンタのトナー像は、除電器５５Ｍにより、グリッド６８Ｍの電圧（＋２５０Ｖ）とほぼ同電位まで除電される。

「Ｑｍｉｎ ＜Ｑｓ」を満たすために必要なトナー像の電位の範囲は、次のような関係からある程度計算できる。
（Ｖｔ−ＶＬ）×Ｃ ≒Ｑｔ
Ｑｔ ＝Ｍｉ×Ｑｉ
ここで、Ｖｔはトナー像の電位、ＶＬは露光後のＯＰＣ表面電位、ＣはＯＰＣの面積あたり静電容量、Ｑｔは面積あたりトナー帯電量である。尚ＯＰＣは、感光体ドラム（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｐｈｏｔｏ Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）の略称である。

つまり、上記式（３）の「Ｍｉ×Ｑｉ」の部分を「（Ｖｔｉ−ＶＬ）×Ｃ」（Ｖｔｉ：現像剤像Ｄｉの表面電位）とすることで、必要な除電後の大体の表面電位が導かれる。グリッド電位はその電位以下となるようにする。

また、（除電前のトナー像の電位）≒（現像バイアス）なので式（３）の「Ｍｉ×Ｑｉ」の部分を「（Ｖｂｉ−ＶＬ）×Ｃ」（Ｖｂｉ：現像剤色Ｃｉの現像バイアス）として「Ｑｍｉｎ ＜Ｑｓ」を考えることができ、ある現像バイアス以下なら除電が必要でないことがわかる。そもそも、（現像バイアス）≒（除電前のトナー像の電位）≦（グリッド電位）なら、除電器を動作させてもほとんど意味が無い。

そして、このようにして形成された「＋」（正極性）に帯電されたトナー像は、用紙搬送ベルト表面に載置されて搬送される記録用紙Ｐの表面上に転写される。この転写は、既に説明した通り、「−」（負極性）の転写バイアスが印加された転写ローラ６４Ｍによって静電的に行われる。

次に、マゼンタトナーが転写された記録用紙Ｐが用紙搬送ベルト７１により搬送されて、２色目であるシアントナー用の感光体ドラム５１Ｃに当接する。すると、既にマゼンタトナーが転写されている記録用紙Ｐ上に、上記マゼンタトナーの場合と同様に、シアンのトナー像が転写される。つまり、シアンのトナー像が形成されている感光体ドラム５１Ｃから、対向する転写ローラ６４Ｃによる転写バイアスによって記録用紙Ｐ上へ静電的に転写される。

以後、３色目（イエロー）及び４色目（ブラック）の各色トナーによるトナー像についても、上記マゼンタ、シアンの場合と全く同様に、記録用紙Ｐ上へ順次転写される。そして最後に、記録用紙Ｐ上に形成された各色のトナー像による多色画像は、定着部５において記録用紙Ｐ上に定着され、排紙トレイ８７上に排出される。

以上説明したように、必要単位面積転写電荷量Ｑｍｉｎが防止単位面積転写電荷量Ｑｓより小さく、転写ローラ６４に流れる転写電流は、式（５）を満たす供給転写電荷量Ｑｔが供給されるように設定されているため、逆転写を発生させることなく、感光体ドラム５１上のトナー像を記録用紙Ｐに転写することができる。

また、転写部材上単位面積現像剤量Ｍｄが決定されると、この値に応じて防止単位面積転写電荷量Ｑｓが決定されるため、プリンタ１の設計者は、逆転写を防止するための防止単位面積転写電荷量Ｑｓの見積もりを容易にすることができる。

また必要単位面積転写電荷量Ｑｍｉｎは式（４）により表されているため、現像剤の各色ごとに単位面積転写最大重量（Ｍ１〜Ｍ４）及び単位重量帯電量（Ｑ１〜Ｑ４）が異なる場合でも、現像剤の各色の単位面積転写最大重量及び単位重量帯電量に対応して、逆転写防止関係式を満たすための処理を行うことが可能となる。

また、トナーが交換されてから所定印刷枚数以上の印刷を行った場合には除電器５５の動作が禁止されるため、除電器５５を動作させなくても逆転写防止関係式を満たしている場合において除電器５５が動作するという無駄を、省略できる。

またプリンタ１ではクリーナレス方式が採用されている。しかし逆転写が防止されることにより、現像ユニット５４に収納されるトナーの混色を抑制できる。
またトナーが略球形であるゆえに、物理的な付着力（ファンデルワールス力など）が小さくなる。つまり、記録用紙Ｐから感光体ドラム５１へのトナーの付着が少なくなる。このため、記録用紙Ｐから感光体ドラム５１への逆転写量を更に抑制することができる。

以上説明した実施形態において、カラーレーザプリンタ１は本発明における画像形成装置、感光体ドラム５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｙ，５１Ｋは本発明における像担持体、帯電器５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｙ，５２Ｋは本発明における帯電手段、露光器５３Ｍ，５３Ｃ，５３Ｙ，５３Ｋは本発明における露光手段、現像ユニット５４Ｍ，５４Ｃ，５４Ｙ，５４Ｋは本発明における現像手段、搬送部４２は本発明における搬送手段、転写ローラ６４Ｍ，６４Ｃ，６４Ｙ，６４Ｋは本発明における転写手段、除電器５５Ｍ，５５Ｃ，５５Ｙ，５５Ｋは本発明における除電手段、図５の除電器動作判定処理は本発明における除電禁止手段、記録用紙Ｐは本発明における被転写部材である。

（第２実施形態）
以下に本発明の第２実施形態について図面をもとに説明する。尚、第２実施形態では、第１実施形態と異なる部分のみを説明する。

まず、第２実施形態におけるプリンタ１の構成を図８に基づいて説明する。図８は、第２実施形態におけるプリンタ１の概略構成を示す側断面図である。
第２実施形態におけるプリンタ１は、図８に示すように、除電器５５Ｍ，５５Ｃ，５５Ｙ，５５Ｋが省略されていること以外は、第１実施形態のプリンタ１と同じである。

次に、制御部７のＣＰＵ９１が実行する処理を説明する。尚、第１実施形態と異なるのは、画像データ生成処理が変更され、除電器動作判定処理が省略されている点である。
ここで、第２実施形態における画像データ生成処理が第１実施形態と異なるのは、Ｓ１０の処理である。即ち、逆転写防止関係式を満たすために、複数色のトナーが重なる画素の面積を第１実施形態の場合よりも小さくして（例えば、図７（ａ）の画素Ｅ５）、露光用画像データを生成する。

つまり、第２実施形態のプリンタ１では除電器５５Ｍ，５５Ｃ，５５Ｙ，５５Ｋが省略されているために、トナーが交換されてから上記所定印刷枚数以上の印刷を行うまでは、逆転写防止関係式を満足しない。このため、１画素の印字面積を低減して防止単位面積転写電荷量Ｑｓを小さくすることにより、逆転写防止関係式を満たすようにする。なぜならば、１画素の面積を小さくするほど、転写部材上単位面積現像剤量Ｍｄが小さくなるからである。

以下に、具体的な数値を、下記の具体例４，５，６で示すことにより、転写部材上単位面積現像剤量Ｍｄを小さくして逆転写防止関係式を満足させることについて説明する。
まず、具体例４，５，６において共通する基本的な印刷条件を、プリンタ１においてマゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）のトナー付着量が同じになるように記録用紙Ｐ上に印刷し、その後にブラック（Ｋ）のトナーを記録用紙Ｐに印刷することする。

また、マゼンタ（Ｍ）とイエロー（Ｙ）の単位重量当りの帯電量はそれぞれ、０．０５０μＣ／ｍｇとする。
そして、ブラック（Ｋ）印刷時の逆転写防止関係式の値を示す。

〔具体例４〕
転写部材上単位面積現像剤量Ｍｄが１．２ｍｇ／ｃｍ²（即ち、マゼンタ（Ｍ）とイエロー（Ｙ）のトナーをそれぞれ０．６ｍｇ／ｃｍ²ずつ印刷する）である場合、具体例１と同様に、必要単位面積転写電荷量Ｑｍｉｎ＝０．１２［μＣ／ｃｍ²］と算出される。

また具体例１と同様に、防止単位面積転写電荷量Ｑｓ ＝０．０４７［μＣ／ｃｍ²］と算出される。
従って、「Ｑｍｉｎ ＞Ｑｓ」となる。つまり、逆転写防止関係式を満たさない。

〔具体例５〕
マゼンタ（Ｍ）とイエロー（Ｙ）が重なっている部分の転写部材上単位面積現像剤量Ｍｄが０．７４４ｍｇ／ｃｍ²（即ち、具体例４の６２％。マゼンタ（Ｍ）とイエロー（Ｙ）のトナーをそれぞれ０．３７２ｍｇ／ｃｍ²ずつ印刷する）である場合、マゼンタ（Ｍ）とイエロー（Ｙ）が重なっていない部分では転写部材上単位面積現像剤量Ｍｄを変化させない（つまり、具体例４の１００％）で印刷する必要があるため、必要単位面積転写電荷量Ｑｍｉｎは変化しない。つまり具体例４と同様に、Ｑｍｉｎ＝０．１２［μＣ／ｃｍ²］である。

また防止単位面積転写電荷量Ｑｓは、「Ｑｓ ＝０．０６８／（０．７４４）² ＝０．１２２［μＣ／ｃｍ²］」と算出される。
従って、「Ｑｍｉｎ（＝０．１２） ＜Ｑｓ（＝ ０．１２２）」となる。つまり、逆転写防止関係式を満たす。

〔具体例６〕
マゼンタ（Ｍ）とイエロー（Ｙ）が重なっている部分の転写部材上単位面積現像剤量Ｍｄが０．６ｍｇ／ｃｍ²（即ち、具体例４の５０％。マゼンタ（Ｍ）とイエロー（Ｙ）のトナーをそれぞれ０．３ｍｇ／ｃｍ²ずつ印刷する）である場合、具体例５と同様に、必要単位面積転写電荷量Ｑｍｉｎは０．１２［μＣ／ｃｍ²］である。

また防止単位面積転写電荷量Ｑｓは、「Ｑｓ ＝０．０６８／（０．６）² ＝０．１８９［μＣ／ｃｍ²］」と算出される。
従って、「Ｑｍｉｎ ＜Ｑｓ」となる。つまり、逆転写防止関係式を満たす。

つまり以上説明した具体例５，６においては、転写部材上単位面積現像剤量Ｍｄを０．７４４ｍｇ／ｃｍ²以下に低減させることにより逆転写防止関係式を満たすことができる。

このように構成された本実施形態のプリンタ１では、必要単位面積転写電荷量Ｑｍｉｎが防止単位面積転写電荷量Ｑｓより小さく、転写ローラ６４に流れる転写電流は、式（５）を満たす供給転写電荷量Ｑｔが供給されるように設定されているため、逆転写を発生させることなく、感光体ドラム５１上のトナー像を記録用紙Ｐに転写することができる。

以上説明した実施形態において、図４の画像データ生成処理は本発明における画像処理手段、露光用画像データは本発明における画像データである。
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採ることができる。

例えば上記実施形態では、各感光体ドラム５１から記録用紙Ｐ上にトナー像を直接転写する直接転写タイプのタンデム方式カラーレーザプリンタを例示した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、各色ごとのトナー像を、各感光体ドラムからいったん被転写部材としての中間転写ベルト上に転写し、その後、記録用紙に一括転写する中間転写タイプのタンデム方式カラーレーザプリンタとして構成してもよい。

また、タンデム方式カラーレーザプリンタに限ったものではなく、例えば、各色の現像ユニットに共通する１つの感光体ドラム上に各色のトナー像を順次形成し、そのトナー像を記録用紙や中間転写ベルト等の被転写部材上に順次転写して重ね合わせることにより、被転写部材上に多色カラーのトナー像を形成する、いわゆる４サイクル方式カラーレーザプリンタとして構成してもよい。

また上記実施形態では、定電流制御により転写ローラ６４に転写バイアスが印加されるものを示した。しかし、定電圧制御により印加されるようにしてもよい。
また上記実施形態では、所定印刷枚数以上の印刷を行った場合に除電器の動作を禁止することになっているが、濃度補正を行った時の現像バイアスがグリッド電位以下になった時に禁止するようにしてもよい。

また上記第２実施形態では、除電器５５と除電器動作判定処理を省略したものを示した。しかし第２実施形態において、除電器５５を追加して、制御部７に除電器動作判定処理を実行させるにしてもよい。

第１実施形態におけるカラーレーザプリンタの概略構成を示す側断面図。 転写ニップ部近傍の構成を示す概略構成図。 カラーレーザプリンタの電気的構成を示すブロック図。 画像データ生成処理の手順を示すフローチャート。 除電器動作判定処理の手順を示すフローチャート。 逆転写防止関係式を示すグラフ。 露光用画像データ，逆転写量と転写電流との関係，トナー帯電量と印刷枚数との関係を説明する図。 第２実施形態におけるカラーレーザプリンタの概略構成を示す側断面図。

符号の説明

１…カラーレーザプリンタ、２…筐体、３…給紙部、４…画像形成部、５…定着部、６…排紙部、７…制御部、３１…給紙トレイ、３２…給紙ローラ、３３…搬送ローラ、３４…ガイド部材、４０Ｍ…マゼンタ画像形成ユニット、４０Ｃ…シアン画像形成ユニット、４０Ｋ…ブラック画像形成ユニット、４０Ｙ…イエロー画像形成ユニット、４１…転写部、４２…搬送部、５１（５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｙ，５１Ｋ）…感光体ドラム、５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｙ，５２Ｋ…帯電器、５３（５３Ｍ，５３Ｃ，５３Ｙ，５３Ｋ）…露光器、５４（５４Ｍ，５４Ｃ，５４Ｙ，５４Ｋ）…現像ユニット、５５（５５Ｍ，５５Ｃ，５５Ｙ，５５Ｋ）…除電器、５６Ｍ…帯電ワイヤ、５７Ｍ…シールドケース、５８Ｍ…グリッド、６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｙ，６１Ｋ…現像ユニットケース、６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｙ，６２Ｋ…現像ローラ、６４（６４Ｍ，６４Ｃ，６４Ｙ，６４Ｋ）…転写ローラ、６６Ｍ…帯電ワイヤ、６７Ｍ…シールドケース、６８Ｍ…グリッド、７１…用紙搬送ベルト、７２…現像剤回収器、７２ａ…クリーニングブラシ、７２ｂ…電極ローラ、７２ｃ…回収ローラ、７２ｄ…貯留ボックス、７３…駆動ローラ、７４…従動ローラ、８１…加熱ローラ、８２…加圧ローラ、８６…排紙ローラ、８７…排紙トレイ、９１…ＣＰＵ、９２…ＲＯＭ、９３…ＲＡＭ、９４…入出力部、９５…バス。

Claims (11)

1. 静電潜像が形成される像担持体と、
   前記像担持体の表面を所定極性に帯電させる帯電手段と、
   前記帯電手段により帯電された前記像担持体の表面を画像データに応じて露光することにより静電潜像を形成する露光手段と、
   前記露光手段により形成された静電潜像を複数色の現像剤のいずれかで現像することにより前記像担持体上に現像剤像を形成する現像手段と、
   前記現像剤像が転写される被転写部材を前記像担持体に接触するように搬送する搬送手段と、
   前記搬送手段により搬送される前記被転写部材に対し、この被転写部材における前記像担持体と対向する面とは反対の面側から前記現像剤の帯電極性とは逆の極性の転写電荷を付与することにより、前記像担持体上に形成された現像剤像をこの被転写部材に転写する転写手段と、
   を備え、前記搬送手段が前記被転写部材を搬送しつつ、前記複数色の現像剤による各色ごとの現像剤像を前記転写手段が順次前記被転写部材上に転写することにより、前記被転写部材上に多色の現像剤像を形成するよう構成された画像形成装置であって、
   転写されるべき複数色の現像剤像のうち前記被転写部材上に既に転写されている現像剤像を転写済現像剤像とし、
   転写されるべき複数色の現像剤像のうちの一部の色の現像剤によって前記転写済現像剤像が形成されている被転写部材について、他の色の現像剤像が転写される際に前記転写済現像剤像の前記像担持体上への逆転写を防止することができる単位面積あたりの転写電荷の最大量を防止単位面積転写電荷量として、
   前記像担持体上に形成された最大現像剤量の現像剤像を前記転写手段が前記被転写部材に転写するために必要な単位面積あたりの転写電荷の量である必要単位面積転写電荷量が、前記転写手段が転写する直前における前記転写済現像剤像の単位面積あたりの最大量である転写部材上単位面積現像剤量に基づいて決定される防止単位面積転写電荷量より小さくなるように構成されている、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記必要単位面積転写電荷量をＱｍｉｎ、前記防止単位面積転写電荷量をＱｓ、前記転写部材上単位面積現像剤量をＭｄ、前記防止単位面積転写電荷量Ｑｓと前記転写部材上単位面積現像剤量Ｍｄとの間の関係を表すための予め決定された所定定数をａとして、
   前記逆転写を防止するための関係式である逆転写防止関係式は下式（１）で表されるとともに、前記防止単位面積転写電荷量は下式（２）で表され、
   前記逆転写防止関係式を満たすように構成される、
   ことを特徴する請求項１に記載の画像形成装置。
   Ｑｍｉｎ ＜ Ｑｓ ・・・・（１）
   Ｑｓ ＝ ａ／（Ｍｄ）² ・・・・（２）
3. 任意の前記転写部材上単位面積現像剤量をＭｏとし、
   この転写部材上単位面積現像剤量Ｍｏにおける防止単位面積転写電荷量をＱｏとして、
   前記所定定数は、
   ａ＝ Ｑｏ×（Ｍｏ）²
   として決定される、
   ことを特徴する請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記必要単位面積転写電荷量の単位を（Ｃ／ｍ²）、前記転写部材上単位面積現像剤量の単位を（ｇ／ｍ²）とすると、
   前記所定定数は０．０６８である、
   ことを特徴する請求項２または請求項３に記載の画像形成装置。
5. 当該画像形成装置は前記被転写部材上にｎ色（ｎは２以上の整数）の現像剤像を形成するよう構成され、
   ｎ色の現像剤像のそれぞれを区別するために、現像剤の各色に整数値ｉ（ｉ＝１〜ｎ）を付して現像剤色Ｃｉとするとともに、現像剤色Ｃｉの現像剤像を現像剤像Ｄｉとし、
   前記被転写部材に転写される現像剤像Ｄｉの単位面積当りの最大重量をＭｉ（ｉ＝１〜ｎ）、前記被転写部材に転写される現像剤像Ｄｉにおける単位重量あたりの帯電量をＱｉ（ｉ＝１〜ｎ）として、
   前記必要単位面積転写電荷量は、下式（３）で表される、
   ことを特徴する請求項１〜請求項４何れかに記載の画像形成装置。
   

   
6. 前記像担持体上に形成されている現像剤像Ｄｉが前記被転写部材に転写される前に、前記逆転写防止関係式を満たすように、前記像担持体上に形成されている現像剤像Ｄｉの帯電量を減少させる除電手段を備える、
   ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
7. 現像剤色Ｃｉの現像剤の交換が行われて以降、現像剤色Ｃｉの現像剤における単位重量あたりの帯電量が前記逆転写防止関係式を満たすと予測されると、前記除電手段の動作を禁止する除電禁止手段を備える、
   ことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
8. 前記転写部材上単位面積現像剤量が、前記必要単位面積転写電荷量が前記防止単位面積転写電荷量より小さいという関係を満たす値になるように、前記画像データを生成する画像処理手段を備える、
   ことを特徴とする請求項１〜請求項７何れかに記載の画像形成装置。
9. 前記現像手段は、
   前記転写手段による転写後に前記像担持体の表面に残留する現像剤を回収し、回収した現像剤を、前記像担持体への現像剤像の形成に再利用するように構成されている、
   ことを特徴とする請求項１〜請求項８何れかに記載の画像形成装置。
10. 前記現像剤は略球形のトナーである、
    ことを特徴とする請求項１〜請求項９何れかに記載の画像形成装置。
11. 前記現像剤は重合トナーである、
    ことを特徴とする請求項１〜請求項１０何れかに記載の画像形成装置。

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