JP2010146007A - Image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、互いに異なる色のトナー層を重ねて被転写体上に転写する画像形成装置において、いわゆる逆転写の発生を抑制し、形成される画像の色相の安定性を向上させる技術に関する。 The present invention relates to a technique for suppressing the occurrence of so-called reverse transfer and improving the stability of the hue of an image to be formed in an image forming apparatus in which toner layers of different colors are superimposed and transferred onto a transfer medium.
互いに異なる色のトナー層を重ねて中間転写ベルト上に転写する構成の画像形成装置として、例えば、いわゆる４連タンデム方式の画像形成装置が知られる。 For example, a so-called quadruple tandem image forming apparatus is known as an image forming apparatus configured to transfer toner layers of different colors on an intermediate transfer belt.
上述のような、４連タンデム方式の画像形成装置において、被転写体移動方向における上流側に位置する転写ステーションにてベルトや紙等の被転写体に転写されたトナー像が、下流側に位置する画像形成ステーションにて被転写体側から感光体側に逆に転写してしまう、いわゆる「逆転写現象」が発生する。 In the four-tandem image forming apparatus as described above, a toner image transferred to a transfer medium such as a belt or paper at a transfer station positioned upstream in the transfer medium movement direction is positioned downstream. In the image forming station, a so-called “reverse transfer phenomenon” occurs in which the image is transferred from the transfer target side to the photoconductor side.
上記逆転写現象が発生すると、廃トナーの発生量が増加するばかりでなく、異なる色のトナー層を重ねて２次色を表現する場合における当該２次色の色相の安定性が低下してしまう。例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の転写ステーションを備える画像形成装置の場合、イエロー転写ステーションにて被転写体上に転写させたイエロートナー層に、マゼンタ転写ステーションにてさらにマゼンタトナー層を重ねると、被転写体上には赤色に相当するトナー層が積層されることになる。しかしながら、上記逆転写現象によって上記のように積層されたトナー層におけるマゼンタトナーの層の一部やシアントナーの層の一部が剥がれてしまうことがあり、このような場合、本来赤色になるべき色が記録媒体上に朱色で形成されてしまったり、マゼンタにシアンを重ねてつくられるグリーンがブラック転写ステーションを通過することで黄緑色になってしまったりする場合がある。 When the reverse transfer phenomenon occurs, not only the generation amount of waste toner increases, but also the stability of the hue of the secondary color in the case where a secondary color is expressed by overlapping toner layers of different colors is deteriorated. . For example, in the case of an image forming apparatus including transfer stations of four colors of yellow, magenta, cyan, and black, a magenta toner layer is further added to the yellow toner layer transferred onto the transfer medium at the yellow transfer station. When the toner is stacked, a toner layer corresponding to red is laminated on the transfer target. However, a part of the magenta toner layer and a part of the cyan toner layer in the toner layer laminated as described above may be peeled off due to the reverse transfer phenomenon. The color may be formed in vermilion on the recording medium, or the green produced by superimposing cyan on magenta may turn yellow-green when passing through the black transfer station.
上述のように被転写体から感光体側に逆転写したトナーは、極性が正常なトナー極性に対して反転している。また転写バイアス電圧が高いほど逆転写量は多くなり、また感光体電位（いわゆる「白地電位」）が高いほど逆転写量は多くなる傾向がある。このような逆転写現象は、中間転写ベルトからトナーヘの電荷注入や、各転写ステーションにおける感光体ドラムと中間転写ベルトとが当接して形成されるニップ内およびニップ前後における異常放電等が原因であると考えられている。 As described above, the toner reversely transferred from the transfer target to the photoconductor side has the polarity reversed with respect to the normal toner polarity. The reverse transfer amount increases as the transfer bias voltage increases, and the reverse transfer amount tends to increase as the photoreceptor potential (so-called “white background potential”) increases. Such reverse transfer phenomenon is caused by charge injection from the intermediate transfer belt to the toner, abnormal discharge in and around the nip formed by contact between the photosensitive drum and the intermediate transfer belt at each transfer station, and the like. It is believed that.
これに対して、各色の転写ステーション間にて、中間転写ベルト上のトナーを中間転写ベルトに対しては物理的に押し当ててベルト上にしっかりつけることで、後段のステーションを通過してもトナー極性が反転しないようにする対策が開示されている（例えば、特許文献１を参照）。 On the other hand, the toner on the intermediate transfer belt is physically pressed against the intermediate transfer belt between the transfer stations for each color and firmly fixed on the belt, so that the toner can be passed through the subsequent station. A countermeasure for preventing the polarity from reversing is disclosed (for example, see Patent Document 1).
また、逆転写現象の発生を抑制する対策として、上記中間転写ベルトに当接する転写ローラの最外層を高抵抗にして当該転写ローラへの電荷注入を防止することで、逆転写を抑える例も開示されている（例えば、特許文献２を参照）。 Also, as a measure for suppressing the occurrence of the reverse transfer phenomenon, an example in which reverse transfer is suppressed by preventing the charge injection to the transfer roller by making the outermost layer of the transfer roller in contact with the intermediate transfer belt high resistance is also disclosed. (For example, see Patent Document 2).
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、装置構成が複雑になってしまう上に、トナーを押し付ける部材の汚れの影響等も考慮しなけれぱならなくなるという問題がある。
However, the technique described in
また、特許文献２に記載の方法では、中間転写ベルト上に形成されたトナー層が薄い場合には効果があるが、複数色分のトナー層が積層されて厚く（２層以上）なってくると、逆転写を抑える効果はほとんどなくなってしまう。
The method described in
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、互いに異なる色のトナー層を重ねて被転写体上に転写する画像形成装置において、いわゆる逆転写の発生を抑制し、形成される画像の色相の安定性を向上させる技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and is formed by suppressing the occurrence of so-called reverse transfer in an image forming apparatus in which toner layers of different colors are superimposed and transferred onto a transfer target. It is an object of the present invention to provide a technique for improving the hue stability of an image.
上記課題を解決するため、本発明の一態様は、移動する被転写面上にトナーを転写される被転写体と、それぞれが互いに異なる色のトナーを、前記被転写面上に順次重ねて転写する少なくとも３つの転写ステーションとを備え、前記少なくとも３つの転写ステーションにより前記被転写面上に重ねて転写される少なくとも３層のトナー層の内、最上層のトナー層の下側に隣接する第１のトナー層の層厚が、該第１のトナー層の下側に隣接する第２のトナー層の層厚よりも厚い画像形成装置に関する。 In order to solve the above problems, according to one embodiment of the present invention, a transfer target body on which toner is transferred onto a moving transfer target surface, and toners of different colors are sequentially stacked and transferred onto the transfer target surface. At least three transfer stations, and among the at least three toner layers transferred onto the transfer surface by the at least three transfer stations, the first adjacent to the lower side of the uppermost toner layer. The present invention relates to an image forming apparatus in which the thickness of the toner layer is thicker than the thickness of the second toner layer adjacent to the lower side of the first toner layer.
以上に詳述したように、本発明によれば、互いに異なる色のトナー層を重ねて被転写体上に転写する画像形成装置において、いわゆる逆転写の発生を抑制し、形成される画像の色相の安定性を向上させる技術を提供することができる。 As described above in detail, according to the present invention, in an image forming apparatus that superimposes toner layers of different colors and transfers them onto a transfer medium, the occurrence of so-called reverse transfer is suppressed, and the hue of the formed image. It is possible to provide a technique for improving the stability of the apparatus.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図１は、本発明の実施の形態による、いわゆる４連タンデム方式の画像形成装置（ＭＦＰ：Multi Function Peripheral）の概略構成を示す縦断面図である。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a so-called quad-tandem image forming apparatus (MFP: Multi Function Peripheral) according to an embodiment of the present invention.
本実施の形態による画像形成装置は、中間転写ベルト（被転写体）１２１、二次転写ローラ１６、駆動ローラ１５、従動ローラ１３、プロセスユニット（転写ステーションに相当）ＰＹ〜ＰＫ、一次転写ローラ１０１Ｙ〜１０１Ｋ、ＣＰＵ８０１およびメモリ８０２を備えている。
The image forming apparatus according to the present embodiment includes an intermediate transfer belt (transfer object) 121, a
また、各プロセスユニットＰＹ〜ＰＫは、帯電チャージャ１０３Ｙ〜１０３Ｋ、現像器１０４Ｙ〜１０４Ｋおよび感光体ドラム１０５Ｙ〜１０５Ｋを備えている。画像形成手段である各プロセスユニットＰＹ〜ＰＫは、レーザ光ＬＹ〜ＬＫにより露光された像担持体である感光体ドラム１０５Ｙ〜１０５Ｋの感光面上に、トナー像を形成する。
Each process unit PY to PK includes
各プロセスユニットＰＹ〜ＰＫでは、例えばスコロトロン方式の帯電チャージャ１０３Ｙ〜１０３Ｋにより、感光体ドラム１０５Ｙ〜１０５Ｋの感光面を一様に負帯電させる。このようにして負帯電させた感光面にレーザ光ＬＹ〜ＬＫが露光されると、感光面上に静電潜像が形成される。そして、当該静電潜像を、現像器１０４Ｙ〜１０４Ｋによって反転現像する。
In each of the process units PY to PK, the photosensitive surfaces of the
ここでの感光体ドラム１０５Ｙ〜１０５Ｋは、例えば直径３０ｍｍに設定されており、中間転写ベルト１２１の幅と感光体ドラム１０５Ｙ〜１０５Ｋの回転軸方向における長さ寸法（幅）とはほぼ同じとなるように設定されている。また、中間転写ベルト１２１は、半導電性の材料から形成されていることが好ましい。
Here, the
次に、本実施の形態による画像形成装置における大まかな画像形成処理の流れについて説明する。 Next, a general flow of image forming processing in the image forming apparatus according to the present embodiment will be described.
まず、上述のようにしてプロセスユニットＰＹにおける感光体１０１Ｙ上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ１０１Ｙに印加されたバイアス電圧により、電界により中間転写ベルト１２１上に転写される。
First, the toner image formed on the
同様に、プロセスユニットＰＭ〜ＰＫにおける感光体の感光面上にそれぞれの色のトナー像が形成され、それぞれの転写ローラ１０１Ｍ〜１０１Ｋに印加されたバイアス電圧により中間転写ベルト１２１のベルト面（被転写面）上に順次転写される。画像パターンによっては、中間転写ベルト１２１のベルト面上にトナー層として積層されたり、積層されることなく通過したりして、カラー画像が形成される。
Similarly, toner images of the respective colors are formed on the photosensitive surfaces of the photoconductors in the process units PM to PK, and the belt surface (transfer target) of the
ＣＰＵ８０１は、本実施の形態による画像形成装置における各種処理を行う役割を有しており、またメモリ８０２に格納されているプログラムを実行することにより種々の機能を実現する役割も有している。また、ＣＰＵ８０１は、一次転写を行うために一次転写ローラ１０１Ｙ〜１０１Ｋに対して印加されるバイアス電圧の電圧値の制御も行っている。メモリ８０２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＶＲＡＭ（Video RAM）等から構成されることができ、本実施の形態による画像形成装置において利用される種々の情報やプログラムを格納する役割を有している。
The
ここで、逆転写発生のメカニズムについて説明する。 Here, the mechanism of reverse transcription occurrence will be described.
感光体１０５Ｙ〜１０５Ｋと中間転写ベルト１２１等との転写ニップＴＹ中では、両者の間にトナー層が存在することになる。トナーは平均粒径が３〜１０μｍの径の紛体であり、それらが重なって多数存在した場合、静電的な反発力も働いて、トナー層自体はかなりの空隙をもっている。これに伴い、感光体１０５Ｙ〜１０５Ｋと中間転写ベルト１２１との間の距離もトナー層厚分離れていると考えられる。ここで、感光体１０５Ｙ〜１０５Ｋと中間転写ベルト１２１との放電は、これらトナー間の空隙をぬって空気中で発生する。
In the transfer nip TY between the
一般に、並行平板における放電現象は、パッシェンの法則に従っており、空気中では図２に示すような特性になる。すなわち、放電の発生の有無は、距離（空隙）と電位差によって決まり、両者の距離が７〜８μｍ程度のときに最も低い電圧差で放電が発生し、それ以上距離が近づきすぎると急激に放電しにくくなることがわかる。 In general, the discharge phenomenon in parallel plates follows Paschen's law, and has the characteristics shown in FIG. 2 in the air. That is, the presence or absence of discharge is determined by the distance (gap) and the potential difference. When the distance between the two is about 7 to 8 μm, discharge occurs at the lowest voltage difference, and when the distance is too close, the discharge suddenly occurs. It turns out that it becomes difficult.
転写ニップ中において、中間転写ベルト１２１のベルト面上に転写されたトナー層が１層のみである場合には、当該トナー層がニップを通過するときの感光体１０５Ｙ〜１０５Ｋと中間転写ベルト１２１との空隙はトナー１層分となる。この場合、当該トナー層を構成するトナーの粒径によっては放電が発生しない場合もある。しかし、一般にカラートナーのトナー層を重ねて転写することにより二次色の生成を行う画像形成装置では、放電が発生しない領域で、赤や緑等の２次色を含めた画像パターンを形成するのは難しい。
When only one toner layer is transferred onto the belt surface of the
転写ニップ中で放電が発生すると逆転写が発生することについては、次のように説明できる。図３〜図５は、逆転写発生について説明するための模式図である。感光体１０５Ｙ〜１０５Ｋと中間転写ベルト１２１との間で放電が発生すると、マイナス極性の感光体１０５Ｙ〜１０５Ｋは、中間転写ベルト１２１からプラスの電荷を受け、一方の中間転写ベルト１２１はマイナスの電荷を受ける。
The fact that reverse transfer occurs when discharge occurs in the transfer nip can be explained as follows. 3 to 5 are schematic diagrams for explaining the occurrence of reverse transfer. When a discharge occurs between the
その際、例えば図３のように、中間転写ベルト１２１側に存在するトナーはマイナスの電荷を受け、図４のように感光体１０５Ｙ〜１０５Ｋ側に存在するトナーはプラスの電荷を受ける。逆転写現象は、図４のように、感光体１０５Ｙ〜１０５Ｋ側に存在するトナーがプラスの電荷を受けた結果、トナーの極性自体がプラスに反転することにより発生するものであると考えられる。また実際には、トナー層には相当量の空隙が存在するため、図５のようになっていると考えられる。
At this time, for example, as shown in FIG. 3, the toner present on the
ここで、「逆転写率」を、「中間転写ベルト１２１上に存在するトナー量に対して、突入する次工程の転写ステーションにて感光体側に剥ぎ取られる率」と定義するものとする。
Here, the “reverse transfer rate” is defined as “the rate at which the amount of toner existing on the
図６は、横軸に、中間転写ベルト１２１上に転写される見かけ上のトナー層の層厚（顕微鏡により観察したトナー層の高さの測定値の平均値）をトナーの体積平均粒径で割った値をとって、縦軸の逆転写率との関係を測定した結果を示すグラフである。なお、ここでの「層厚」とは、例えば、中間転写ベルトのベルト面に対する法線方向における厚みを意味し
ている。
In FIG. 6, the horizontal axis shows the apparent thickness of the toner layer transferred onto the intermediate transfer belt 121 (the average value of the measured values of the height of the toner layer observed with a microscope) as the volume average particle diameter of the toner. It is a graph which shows the result of having taken the divided value and measuring the relationship with the reverse transcription rate of a vertical axis | shaft. Here, the “layer thickness” means, for example, the thickness in the normal direction with respect to the belt surface of the intermediate transfer belt.
同図における横軸は、トナー層の厚みが、空隙を含んだ状態でトナー何層分に相当するかということを意味している。図６によれば、見かけ上のトナー層厚がトナーの平均粒径の２倍（すなわち２層分）以下では逆転写率は小さく、２倍以上になると、トナー層の厚みによらず逆転写率はほぼ一定となることがわかる。 The horizontal axis in the figure indicates how many toner layers the thickness of the toner layer corresponds to when the gap is included. According to FIG. 6, the reverse transfer rate is small when the apparent toner layer thickness is less than twice the average particle diameter of the toner (that is, two layers), and when the toner layer is twice or more, the reverse transfer is performed regardless of the thickness of the toner layer. It can be seen that the rate is almost constant.
中間転写ベルト１２１上に転写されたトナー層がトナー２層分以上の厚みを有している場合に逆転写が増加するのは、転写ニップ中で放電が発生した場合、上層トナーの粒子ひとつの中で、ほぼ全体にプラス電荷が付与されるからであると考えられ、それ以上トナー層厚が厚くなっても逆転写率に大差がないのは、実際には逆転写量は増加しているがベルト上のトナー量も増えているため、プラス電荷を受ける割合でいえば層厚によらず一定であることを示していると思われる。
The reverse transfer increases when the toner layer transferred onto the
すなわち、「逆転写現象」とは、中間転写ベルト１２１上に積層された複数層のトナー層の内の上側のトナー層が剥ぎ取られる現象であり、さらに層全体からみた場合の逆転写率は層厚が変化しても変らない。赤や緑等のように異なる色のトナー同士を混色させて得られる２次色では、異なる色のトナー層が重なるように転写されており、見かけ上の層厚は、トナーの平均粒径の２倍以上になっているため、ほとんどの場合で逆転写が発生しやすい条件が成立していることになる。
That is, the “reverse transfer phenomenon” is a phenomenon in which the upper toner layer of a plurality of toner layers laminated on the
ここで、イエローとマゼンタを混色させることによって２次色を生成する例として、イエロートナーで見かけ上の層厚１０μｍのトナー層を中間転写ベルト１２１上に転写した後に、当該イエロートナーのトナー層上にさらにマゼンタトナーで見かけ上の層厚１０μｍのトナー層を重ねて転写して、積層されたトナー層全体としての層厚が２０μｍとなる場合について考える。
Here, as an example of generating a secondary color by mixing yellow and magenta, after transferring a toner layer with an apparent layer thickness of 10 μm onto the
上述のようなトナー層を積層した場合に、仮に逆転写率が４％であるとすると、シアンステーションでは２０μｍ×４％＝０．８μｍ分のマゼンタトナーが剥ぎ取られてしまうことになる。この場合、マゼンタトナーの逆転写率は８％となってしまう。そして、下流側のプロセスユニットＰＫ（ブラック転写ステーション）では、さらに１９．２μｍ×４％＝０．７６８μｍ分のマゼンタトナーが剥ぎ取られてしまう。すなわち、各ステーションにおける逆転写率が４％なのにも関わらず、（０．８＋０．７６８）／１０ ＝１５．７％ものマゼンタトナーが、逆転写により剥ぎ取られることになってしまう。このような大量の逆転写は、色相の変化に大きな影響を及ぼす。 When the toner layers as described above are laminated, if the reverse transfer rate is 4%, magenta toner of 20 μm × 4% = 0.8 μm is peeled off at the cyan station. In this case, the reverse transfer rate of magenta toner is 8%. Further, in the downstream process unit PK (black transfer station), further 19.2 μm × 4% = 0.768 μm of magenta toner is peeled off. That is, although the reverse transfer rate at each station is 4%, as much as (0.8 + 0.768) /10=15.7% of magenta toner will be peeled off by reverse transfer. Such a large amount of reverse transfer greatly affects the change in hue.
そこで本実施の形態では、中間転写ベルト１２１上に転写するイエロートナーの層厚を例えば１０μｍとした場合に、マゼンタトナーの層厚を２０μｍというように、下流側のプロセスユニットにより転写されるトナー層厚を上流側のプロセスユニットにより転写されるトナー層厚よりも厚くする構成となっている。この条件で上記のような計算を行うと、プロセスユニットＰＣにて剥ぎ取られるマゼンタトナー層厚は３０μｍ×４％＝１．２μｍ、さらにプロセスユニットＰＣにて剥ぎ取られるマゼンタトナー層厚は１．１５２μｍとなり、あわせて２．３５２μｍ分のマゼンタトナーが剥ぎ取られることになる。２．３５２μｍ分のマゼンタトナーが剥ぎ取られるというと一見多くなったようにも思えるが、もとのマゼンタトナーの層厚が厚いため、マゼンタトナーの逆転写率は（１．２＋１．１５２）／２０＝１１．７６％となり、イエロートナーとマゼンタトナーが同じ層厚のときに比べて改善されていることがわかる。
Therefore, in the present embodiment, when the layer thickness of the yellow toner transferred onto the
同様に、イエローとシアンとの混色、マゼンタとシアンとの混色、イエローとマゼンタとシアンとの混色についても概算した結果を図７に示す。これは逆転写率を全ステーションで４％として扱った場合の、最上層トナー層の逆転写によって失われる割合を表したものである。同図に示すように、ベルト面移動方向における上流側に位置するプロセスユニットにより転写するトナー層の層厚に比べて、下流側に位置するプロセスユニットにより転写するトナー層の層厚を厚くすると効果があることがわかる。 Similarly, FIG. 7 shows the results of estimation of the mixed color of yellow and cyan, the mixed color of magenta and cyan, and the mixed color of yellow, magenta and cyan. This represents the rate lost by reverse transfer of the uppermost toner layer when the reverse transfer rate is treated as 4% in all stations. As shown in the figure, it is effective to increase the layer thickness of the toner layer transferred by the process unit located on the downstream side as compared with the layer thickness of the toner layer transferred by the process unit located on the upstream side in the belt surface moving direction. I understand that there is.
すなわち、少なくとも３つの転写ステーションにより被転写面上に重ねて転写される少なくとも３層のトナー層の内、最上層のトナー層の下側に隣接する第１のトナー層の層厚が、該第１のトナー層の下側に隣接する第２のトナー層の層厚よりも厚い。 That is, the layer thickness of the first toner layer adjacent to the lower side of the uppermost toner layer among the at least three toner layers transferred on the surface to be transferred by at least three transfer stations is determined by the thickness of the first toner layer. It is thicker than the thickness of the second toner layer adjacent to the lower side of one toner layer.
しかしながら、いたずらにトナー層厚を変更することは画像形成する上で好ましくはなく、色重ねはあくまで画像形成時のべタ画像条件で行うことが好ましい。 However, unnecessarily changing the thickness of the toner layer is not preferable in forming an image, and it is preferable to perform color superimposition under solid image conditions at the time of image formation.
そこで、このような構成を実現する例としては、ベルト面移動方向において下流側に位置するプロセスユニットにより転写されるトナー層の単位層厚あたりの発色性を上流側に位置するプロセスユニットにより転写されるトナー層の単位層厚あたりの発色性よりも低することが考えられる。すなわち、通常の各プロセスユニットの発色性の配分は、イエロー、マゼンタ、シアンともにほぼ同じトナー量（単位面積当たり）にてベタ濃度になるように設定されているが、本実施の形態では下流側のプロセスユニットの方が上流側のプロセスユニットよりも単位面積当たりのトナー量が多くなる設定とすればよい。 Therefore, as an example of realizing such a configuration, the color developing property per unit layer thickness of the toner layer transferred by the process unit positioned downstream in the belt surface moving direction is transferred by the process unit positioned upstream. It may be lower than the color developability per unit layer thickness of the toner layer. In other words, the distribution of the color developability of each normal process unit is set so that yellow, magenta, and cyan have a solid density with substantially the same toner amount (per unit area), but in this embodiment, on the downstream side In this process unit, the toner amount per unit area may be set larger than that of the upstream process unit.
すなわち、少なくとも３つのプロセスユニットにより中間転写ベルト１２１のベルト面上に重ねて転写される少なくとも３層のトナー層の内、最上層のトナー層の下側に隣接する「第１のトナー層」の画像形成時のベタ付着量が、該第１のトナー層の下側に隣接する「第２のトナー層」の画像形成時のベタ付着量よりも多いことが好ましい。ここで、「ベタ付着量」とは、「ある色のトナーにおける特定の平均反射濃度が得られるような単位面積当たりのトナー量［ｇ／ｃｍ２］」を意味している。
That is, the “first toner layer” adjacent to the lower side of the uppermost toner layer among at least three toner layers transferred on the belt surface of the
なお、上述のベタ付着量の関係を満たす構成としては、例えば、トナー中の顔料の含有率が、下流側のプロセスユニットの方が上流側のプロセスユニットよりも低くなる（通常４００μｇ／ｃｍ２〜 ５００μｇ／ｃｍ２）構成や、トナー中の顔料の分散状態が、下流側のプロセスユニットの方が上流側のプロセスユニットよりも低くなる構成が挙げられる。 As a configuration satisfying the above-described solid adhesion amount relationship, for example, the content ratio of the pigment in the toner is lower in the downstream process unit than in the upstream process unit (usually 400 μg / cm 2 to 500 μg / cm 2 ) and a configuration in which the dispersion state of the pigment in the toner is lower in the downstream process unit than in the upstream process unit.
また、トナー層の空隙率を変えることにより、実現することもできる。上述した通り、ベルト上のトナー層はかなりの空隙を持っており、その空隙率はトナーによって異なる。ベルト面移動方向における下流側に位置するプロセスユニットにてベルト面上に転写されるトナー層の空隙率を、上流側に位置するプロセスユニットにてベルト面上に転写されるトナー層の空隙率よりも高くすることで、双方のプロセスユニットにおいて転写するトナー層が互いにベタ濃度である場合でも見かけ上のトナー層厚を十分に異ならせることができる。 It can also be realized by changing the porosity of the toner layer. As described above, the toner layer on the belt has a considerable gap, and the void ratio varies depending on the toner. The porosity of the toner layer transferred onto the belt surface by the process unit located on the downstream side in the belt surface moving direction is based on the porosity of the toner layer transferred onto the belt surface on the process unit located on the upstream side. By increasing the height, it is possible to make the apparent toner layer thickness sufficiently different even when the toner layers transferred in both process units have a solid density.
すなわち、少なくとも３つのプロセスユニットにより中間転写ベルト１２１のベルト面上に重ねて転写される少なくとも３層のトナー層の内、最上層のトナー層の下側に隣接する「第１のトナー層」（ここではマゼンタトナー層）の画像形成時の空隙率が、該第１のトナー層の下側に隣接する「第２のトナー層」（ここではシアントナー層）の画像形成時の空隙率よりも大きい構成とすることが望ましい。
That is, among the at least three toner layers transferred on the belt surface of the
また、中間転写ベルト１２１上に積層される複数のトナー層における上層（感光体側）のトナー層の空隙率が高い場合、感光体ドラム１０５Ｙ〜１０５Ｋとトナーとの接触面積も低下する。逆転写現象の発生には、放電の状態だけでなく、感光体とトナーとの物理的な付着力も影響するため、トナー層の空隙率が高い方が逆転写率は低くなる。すなわち、上述のような空隙率の調整を行うことにより、ベルト面移動方向における下流側に位置するプロセスユニットにより転写されるトナー層の空隙率を高くすることで、ベルト面上における見かけ上のトナー層厚を厚くすることができるという効果だけでなく、単位面積当たりの接触面積を減らすことができるという効果を奏する。これにより、互いに異なる色のトナーを混色させて生成される２次色における逆転写による色相変化の影響をより低減させることができる。
In addition, when the void ratio of the toner layer on the upper layer (photoreceptor side) of the plurality of toner layers stacked on the
（実施例）
続いて、本発明の実施例について説明する。
(Example)
Next, examples of the present invention will be described.
中間転写ベルト１２１のベルト面上に転写されたトナー層の「見かけ上の層厚」は、光学式の顕微鏡や、レーザ顕微鏡等を用いて測定することができる。
The “apparent layer thickness” of the toner layer transferred onto the belt surface of the
本実施例では、レーザテック社製のレーザ顕微鏡（LAZER MICROSCOPE 1LM21W）を用いた。ここでは、プロセスユニットＰＹにおいて、実際の画像形成条件にて５ｍｍ四方のベタ画像を中間転写ベルト１２１上に形成させ、形成されたトナー層の厚み（トナー層の最上面とベルト面との段差）をレーザ顕微鏡により測定した。まず、実際に中間転写ベルト１２１のベルト面上に転写されるトナー層の厚さにはムラがあるため、ベルト面上におけるトナーが転写されていない部分と転写されている部分との段差付近にて、トナーが転写されていない部分を５０μｍの長さに亘って走査して測定し、ゼロ点を求めた。続いて、ベルト面上におけるトナーが転写されている部分を５０μｍの長さに亘って走査して測定して平均値を求め、これを「見かけ上のトナー層厚」とした。
In this example, a laser microscope (LAZER MICROSCOPE 1LM21W) manufactured by Lasertec was used. Here, in the process unit PY, a 5 mm square solid image is formed on the
上述のような手法によるトナー層厚の測定を５回行い、上下の値を排除した３回分の測定値の平均をとって、トナー層の見かけ上の厚みとして扱った。 The toner layer thickness was measured five times by the method described above, and the average of the three measured values excluding the upper and lower values was taken as the apparent thickness of the toner layer.
図８は、試作したトナーについて説明するための図である。本実施例にて試験に用いたトナーは、ポリエステル系の樹脂を用いたものであり、粉砕法により試作した。トナーに添加する着色剤は公知の顔料を用いることができるが、トナーに対する顔料の添加率を変えることで、少ないトナー量で同じベタ濃度を発色させることができる。 FIG. 8 is a diagram for explaining the prototype toner. The toner used in the test in this example was a polyester resin, and was manufactured by pulverization. A known pigment can be used as the colorant to be added to the toner, but the same solid density can be developed with a small amount of toner by changing the ratio of the pigment to the toner.
本実施例においては、これらのトナーの組み合わせにより、プロセスユニットＰＹにイエロー、プロセスユニットＰＭにマゼンタ、プロセスユニットＰＣにシアン、プロセスユニットＰＫにブラックトナーを用い、フルカラー画像を形成させた。 In this embodiment, a combination of these toners was used to form a full color image using yellow for the process unit PY, magenta for the process unit PM, cyan for the process unit PC, and black toner for the process unit PK.
図９は、プロセスユニットＰＹのイエロートナーのベタ層厚が８μｍとなるように「ＹＢ−３」トナーを用い、さらにプロセスユニットＰＭ、プロセスユニットＰＣのベタ層厚をほぼ同時に変えて、色重ねをした際の色差（△Ｅ）を測定した結果である。色差は、Ｘｒｉｇｈｔ社製色差測定器（938 Spectrodensitometer）により、実際の画像形成条件にて印字した画像の色濃度から、逆転写が発生していない場合の理想の画像の色濃度との差の絶対値とした。 FIG. 9 shows the use of “YB-3” toner so that the solid layer thickness of the yellow toner in the process unit PY is 8 μm, and the solid layer thicknesses of the process unit PM and the process unit PC are changed almost simultaneously to superimpose colors. It is the result of measuring the color difference (ΔE) at the time. The color difference is the absolute difference between the color density of an image printed under actual image forming conditions and the ideal image color density when reverse transfer does not occur using an Xright color difference measuring instrument (938 Spectrodensitometer). Value.
逆転写を発生させない理想の２次色の作成方法は、逆転写が発生するプロセスユニットの転写ローラに印加するバイアス電圧を極端に下げることで作成することができる。この場合、中間転写ベルト１２１上に重ねて転写したい部分との両立ができず、画像形成条件としての実用性には問題はあるものの、色を特定したサンプル画像の形成は十分に行える。例えば、イエローとマゼンタを混色させることにより赤色を実現したい場合には、プロセスユニットＰＹとプロセスユニットＰＭでは、転写ローラに正常な転写バイアス電圧（例えば、８００Ｖ）を印加し、プロセスユニットＰＣおよびプロセスユニットＰＫでは、転写させる必要がないので正常の転写バイアス電圧よりも低くする（例えば３００ｖ）。逆転写は転写ニップ内の放電で発生することは前述したが、転写バイアスが低いと図１で示したパッシェン則からもわかるように放電は発生せず、逆転写も発生しないため、理想的な赤色の画像形成を実現することができる。
An ideal secondary color creation method that does not cause reverse transfer can be created by extremely reducing the bias voltage applied to the transfer roller of the process unit in which reverse transfer occurs. In this case, it is impossible to achieve compatibility with a portion to be transferred onto the
図９によれば、本発明で示すように、プロセスユニットＰＹに対して、プロセスユニットＰＣの見かけ上のトナー層の厚みを厚くすることによって、各色（２次色、３次色）とも、マゼンタ＋シアンを除き、色差のズレが改善され、大きな効果があることがわかる。マゼンタ＋シアンに効果が見られないのは、この２次色はプロセスユニットＰＣの色のみで構成されるためで、同時に厚みを変更しているため相対的には変化させていないからである。 According to FIG. 9, as shown in the present invention, by increasing the apparent toner layer thickness of the process unit PC with respect to the process unit PY, each color (secondary color and tertiary color) is magenta. It can be seen that, except for + cyan, the color difference shift is improved and has a great effect. The reason why magenta + cyan is not effective is that the secondary color is composed of only the color of the process unit PC, and since the thickness is changed at the same time, it is not changed relatively.
また図１０は、プロセスユニットＰＹによりベルト面上に転写されるイエロートナー層のベタ画像時の層厚、およびプロセスユニットＰＭによりベルト面上に転写されるマゼンタトナー層のベタ画像時の層厚が、ともに約８μｍとなるように「ＹＢ−３」と「ＭＢ−３」のトナーを用い、プロセスユニットＰＣのベタ層厚を変えて、色重ねをした際の色差（△Ｅ）の測定結果を示す図である。これによれば、イエロー＋マゼンタ以外で、いずれも大きな改善効果が見られていることがわかる。イエローとマゼンタとの混色は、プロセスユニットＰＹとプロセスユニットＰＭのみにより実現されるため、これも図１０では固定としており変化しない。 FIG. 10 shows the layer thickness of the yellow toner layer transferred onto the belt surface by the process unit PY when the solid image is formed, and the layer thickness of the magenta toner layer transferred onto the belt surface by the process unit PM when the solid image is formed. The measurement results of the color difference (ΔE) when using the toner of “YB-3” and “MB-3” so that both are about 8 μm and changing the solid layer thickness of the process unit PC to overlap the colors are shown. FIG. According to this, it can be seen that, except for yellow + magenta, a great improvement effect is observed. Since the color mixture of yellow and magenta is realized only by the process unit PY and the process unit PM, this is also fixed in FIG. 10 and does not change.
図１１は、イエロー＋マゼンタ画像の△Ｅについて、イエロートナーの見かけ上の層厚を８μｍ、１０μｍ、１５μｍの３種類において、マゼンタトナーを変更して比較した結果である。グラフの横軸を「マゼンタトナーの見かけ上の層厚）／（イエロートナーの見かけ上の層厚」とすると、３種類とも曲線がほぼ一致している。イエロートナーやマゼンタトナーは、見かけ上のトナー層厚を変更するために、トナーの平均粒径および顔料比率を変更しているが、その影響はほとんど見られず、色層の変化（すなわち、上層のトナー層の逆転写率）は、ほぼ上流側のプロセスユニットにより転写されるトナー層の層厚と下流側のプロセスユニットにより転写されるトナー層の層厚との比率によって決まっていることがわかる。 FIG. 11 shows a comparison result of ΔE of the yellow + magenta image by changing the magenta toner when the apparent layer thickness of the yellow toner is 8 μm, 10 μm, and 15 μm. When the horizontal axis of the graph is “apparent layer thickness of magenta toner” / (apparent layer thickness of yellow toner), the curves of all three types are almost the same. In order to change the toner layer thickness, the average particle size and pigment ratio of the toner are changed, but the effect is hardly seen, and the change in the color layer (that is, the reverse transfer rate of the upper toner layer) It can be seen that it is determined by the ratio between the layer thickness of the toner layer transferred by the upstream process unit and the layer thickness of the toner layer transferred by the downstream process unit.
図１２は、トナー層の空隙率を変えるために、トナーの平均粒径と球形度をかえてトナーを試作した例を示す。ポリエステル系の粉砕方式でトナーを製造し、球形度は熱処理により調節した。トナー層の空隙率の測定は、トナーを取り出したうえで、圧力を加えて固めて行った。具体的測定方法としては、まず、トナーを３０ｇほど取り出して、直径４０ｍｍの錠剤成型器に入れたのち３〜１０ｋｇ／ｃｍ２の圧力をかけてトナーを固める。ここでの固まったトナーの錠剤が、すなわち空隙率がゼロのときのトナー層であり、この重さと厚さ（体積を換算）を基準にして密度を求める。並行して、見かけ上のトナー層の厚さを測定したサンプルや、同様な条件にて作造したトナー層の重さを測定し、当該測定結果に基づいて空隙率を算出する。例えば、作造したベルト上の見かけ上のトナー層厚が２０μｍ、そのときのトナー量が５００μｇ／ｃｍ２としたときの、トナー層厚１μｍごとのトナー量は２５μｇ／ｃｍ２となる。一方、錠剤に成型したトナーの厚さが１ｍｍで重さが１ｇの場合、空隙率０％におけるトナー層厚１μｍごとのトナー量は、１０×１００００００／（２×２×３．１４）×（１／１０００）＝７９．５８μｇ／ｃｍ２となる。これらから、作像したトナーの空隙率は、（７９．５８-２５）／７９．５８＝６８．６％となることがわかる。 FIG. 12 shows an example in which a toner is manufactured by changing the average particle diameter and sphericity of the toner in order to change the porosity of the toner layer. The toner was produced by a polyester pulverization method, and the sphericity was adjusted by heat treatment. The porosity of the toner layer was measured by taking out the toner and solidifying it by applying pressure. As a specific measuring method, first, about 30 g of toner is taken out, put in a tablet molding machine having a diameter of 40 mm, and then the toner is hardened by applying a pressure of 3 to 10 kg / cm 2 . The solid toner tablet here is the toner layer when the void ratio is zero, and the density is obtained on the basis of the weight and thickness (converted into volume). In parallel, the weight of the sample in which the apparent thickness of the toner layer is measured and the toner layer manufactured under the same conditions are measured, and the porosity is calculated based on the measurement result. For example, when the apparent toner layer thickness on the manufactured belt is 20 μm and the toner amount at that time is 500 μg / cm 2 , the toner amount for each 1 μm toner layer thickness is 25 μg / cm 2 . On the other hand, when the thickness of the toner molded into the tablet is 1 mm and the weight is 1 g, the toner amount per 1 μm of the toner layer thickness when the porosity is 0% is 10 × 1000000 / (2 × 2 × 3.14) × ( 1/1000) = a 79.58μg / cm 2. From these, it can be seen that the void ratio of the imaged toner is (79.58-25) /79.58=68.6%.
これらのトナーを用いて、２次色、３次色の、逆転写による色層変化の様子を比較した。 Using these toners, the state of color layer change due to reverse transfer of secondary colors and tertiary colors was compared.
図１３は、プロセスユニットＰＹのイエロートナーのベタ層厚が１２μｍとなるようにＹＣ−３トナーを用い、さらにプロセスユニットＰＭ、プロセスユニットＰＣのベタ層厚を、空隙率を変更したトナー（ＭＢトナー，ＣＣトナー）により同時に変えて、色重ねをした際の色差（△Ｅ）を測定した結果である。トナー層の空隙率を変えることによって、プロセスユニットＰＹに対して、プロセスユニットＰＣの見かけ上のトナー層の厚みを高くすることで、各色（２次色、３次色）とも、マゼンタ＋シアンを除き、色差のズレが改善され、大きな効果があることがわかる。ここで注目されるのがトナーの顔料比率を変更して層厚を変えた場合ではマゼンタ＋シアンには効果が見られなかったのに対して、空隙率を変更した場合では、それなりの効果が見られていることである。 FIG. 13 shows a toner (MB toner) in which the YC-3 toner is used so that the solid layer thickness of the yellow toner of the process unit PY is 12 μm, and the solid layer thickness of the process unit PM and the process unit PC is changed. , CC toner) at the same time, and the color difference (ΔE) when the color is overlaid is measured. By changing the void ratio of the toner layer and increasing the apparent thickness of the toner layer of the process unit PC with respect to the process unit PY, magenta + cyan is set for each color (secondary color and tertiary color). Except for this, it can be seen that the difference in color difference is improved and has a great effect. It should be noted that when changing the pigment ratio of the toner and changing the layer thickness, magenta + cyan had no effect, but when the porosity was changed, the effect was moderate. That is being seen.
この２次色は、プロセスユニットＰＣの色のみで構成され、同時に厚みを変更しているため相対的には変化していないことになるが、空隙率の絶対値としては増加していることになる。 This secondary color is composed only of the color of the process unit PC, and since the thickness is changed at the same time, it does not change relatively, but the absolute value of the porosity is increased. Become.
また図１４は、プロセスユニットＰＹによりベルト面上に転写されるイエロートナーのトナー層のベタ層厚、およびプロセスユニットＰＭによりベルト面上に転写されるマゼンタトナーのトナー層のベタ層厚が、ともに約１２μｍとなるように「ＹＣ−３」と「ＭＣ−４」トナーを用い、プロセスユニットＰＣのベタ層厚を変えて、色重ねをした際の色差Ｅを測定した結果である。これによれば、イエロー＋マゼンタ以外で、いずれも大きな改善効果が見られていることがわかる。イエロー＋マゼンタによるトナー層の転写は、プロセスユニットＰＹとプロセスユニットＰＭのみで構成されるため、この場合は１２μｍで固定され、絶対値も増加しないため、変化することはない。 FIG. 14 shows that the solid layer thickness of the toner layer of yellow toner transferred onto the belt surface by the process unit PY and the solid layer thickness of the toner layer of magenta toner transferred onto the belt surface by the process unit PM are both This is a result of measurement of the color difference E when the colors are overlaid by changing the solid layer thickness of the process unit PC using “YC-3” and “MC-4” toners to be about 12 μm. According to this, it can be seen that, except for yellow + magenta, a great improvement effect is observed. Since the transfer of the toner layer by yellow + magenta is constituted only by the process unit PY and the process unit PM, in this case, it is fixed at 12 μm, and the absolute value does not increase, so that it does not change.
図１５は、トナーに含まれる顔料の比率を変更した場合と、トナーの空隙率を変更した場合とで、イエローとマゼンタを混色させた画像の△Ｅについて比較した図である。トナーの顔料比率を変更した場合は、イエロートナーの見かけ上の層厚を８μｍ、１０μｍ、１５μｍの３種類それぞれについて後段のマゼンタトナー層厚をトナーの顔料比率により変更して、トナー層の空隙率を変更した場合は、イエロートナーの見かけ上の層厚を１２μｍと１５μｍの２種類について、後段のマゼンタトナーの層厚を、トナー層の空隙率により変更した。同図に示すグラフにおける横軸を（マゼンタトナーの見かけ上の層厚）／（イエロートナーの見かけ上の層厚）とすると、トナーの空隙率を変更して上層と下層のトナー層厚比を変更したほうが、同じ層厚比においても、トナーの顔料比率を調節した場合に比べて色差変動が少ない、すなわち逆転写量が少なくなることがわかる。 FIG. 15 is a diagram comparing ΔE of an image in which yellow and magenta are mixed when the ratio of the pigment contained in the toner is changed and when the void ratio of the toner is changed. When the toner pigment ratio is changed, the apparent layer thickness of the yellow toner is changed to the magenta toner layer thickness of the subsequent stage for each of the three types of 8 μm, 10 μm, and 15 μm, and the void ratio of the toner layer is changed. In the case of changing the thickness of the magenta toner in the latter stage, the apparent thickness of the yellow toner was changed to 12 μm and 15 μm depending on the porosity of the toner layer. If the horizontal axis in the graph shown in the figure is (apparent layer thickness of magenta toner) / (apparent layer thickness of yellow toner), the void ratio of the toner is changed and the toner layer thickness ratio between the upper layer and the lower layer is changed. It can be seen that even when the layer thickness ratio is changed, the variation in color difference is smaller, that is, the reverse transfer amount is smaller than when the toner pigment ratio is adjusted.
これは、積層されている複数のトナー層における上層側のトナー層の空隙率が高いほうが、感光体と接触しているトナー量が少なくなり、感光体との物理的な付着力が強い状態になっているトナーが全体的にみて減少することと、感光体側に存在するトナーの密度が低いため、感光体とベルトとの間で放電が発生した際に、感光体側に存在してプラス側の電荷を受け取るトナーの絶対数がトナー層全体からみると、相対的に少なくなること、に起因していると思われる。 This is because when the porosity of the upper toner layer in the plurality of stacked toner layers is higher, the amount of toner in contact with the photoconductor is reduced and the physical adhesion to the photoconductor is stronger. As a whole, the amount of toner is reduced and the density of the toner existing on the photosensitive member side is low. Therefore, when a discharge occurs between the photosensitive member and the belt, the toner is present on the positive member side. This is probably because the absolute number of toners that receive charge is relatively small when viewed from the whole toner layer.
以上のように、複数の色のトナー層を重ねて２次色や３次色を作る場合、さらに後段の転写ステーションを通過した際の逆転写量を減少させるために、複数の色が重なったトナー層において、上層側の色のトナー層の見かけ上の層厚が他の色のトナー層厚よりも大きくなるようにすると効果がある。例えば、４つのプロセスユニットＰＹ〜ＰＫにより中間転写ベルト１２１上に重ねて転写される４層のトナー層の内、最上層のトナー層を除く複数のトナー層それぞれの層厚が、上層側に位置するトナー層ほど厚くなるような構成とすることによっても本発明の効果を奏することができる。
As described above, when a secondary color or a tertiary color is created by superimposing a plurality of color toner layers, a plurality of colors are overlapped in order to reduce the reverse transfer amount when the toner passes through a subsequent transfer station. In the toner layer, it is effective to make the apparent layer thickness of the upper color toner layer larger than the thickness of the other color toner layers. For example, among the four toner layers transferred over the
具体的には、上記効果的な層厚の関係を実現する方法として、上層側のトナー層の空隙率を高くする構成を採用することが有効である。当該構成によれば、トナーの顔料比率を変更する他の手段に比べて、より大きな効果を奏することができる。 Specifically, as a method for realizing the above effective layer thickness relationship, it is effective to adopt a configuration in which the void ratio of the upper toner layer is increased. According to the said structure, a bigger effect can be show | played compared with the other means to change the pigment ratio of a toner.
ここで、複数色のトナー層を中間転写ベルト上に重ねて転写し、トナー像を形成する場合、各プロセスユニットにてベルト面上に転写するトナー層の厚みはいくらでも厚くできるわけではなく、例えば、中間転写ベルトを採用する上記構成例においては、被転写体に画像を転写した後に、さらに紙への２次転写工程がある。また、中間転写ベルトを採用ｓない構成の画像形成装置においても、シートに転写したトナー層を当該シートに加熱定着させる工程等がある。上記のような種々の工程を考慮すると、トナー層が厚過ぎる場合における不具合の発生が懸念される。すなわち、上述のような２次転写工程や定着工程を考慮すると、重ねて転写されるトナー層の層厚は極力薄い方が、画質や消費電力の点で好ましい。 Here, when transferring toner layers of a plurality of colors on the intermediate transfer belt to form a toner image, the thickness of the toner layer transferred onto the belt surface in each process unit cannot be increased as much as possible. In the above configuration example employing the intermediate transfer belt, there is a secondary transfer process to paper after the image is transferred to the transfer target. Further, even in an image forming apparatus that does not employ an intermediate transfer belt, there is a step of heat-fixing the toner layer transferred to the sheet to the sheet. Considering the various processes as described above, there is a concern about the occurrence of problems when the toner layer is too thick. That is, in consideration of the secondary transfer process and the fixing process as described above, it is preferable in terms of image quality and power consumption that the layer thickness of the toner layer transferred in an overlapping manner is as thin as possible.
そこで、画像形成装置が、たとえばプロセスユニットＰＹにイエロー、プロセスユニットＰＭにマゼンタ、プロセスユニットＰＣにシアン、プロセスユニットＰＫにブラックトナーを用いている場合は、プロセスユニットＰＹのイエロートナー層は極力薄く形成し、プロセスユニットＰＭのマゼンタトナー層を、プロセスユニットＰＹにより形成されたイエロートナー層よりも厚く形成する。さらに、プロセスユニットＰＣにより転写されるシアントナー層も、マゼンタトナー層と同様かそれ以上の層厚で形成することが望ましい。なお、ベルト面移動方向における最下流側に位置するプロセスユニットＰＫによりベルト面上に転写するブラックトナー層については、極力薄くトナー層を形成するとよい。 Therefore, when the image forming apparatus uses, for example, yellow for the process unit PY, magenta for the process unit PM, cyan for the process unit PC, and black toner for the process unit PK, the yellow toner layer of the process unit PY is formed as thin as possible. Then, the magenta toner layer of the process unit PM is formed thicker than the yellow toner layer formed by the process unit PY. Further, it is desirable that the cyan toner layer transferred by the process unit PC is also formed with a layer thickness similar to or greater than that of the magenta toner layer. Note that it is preferable to form a toner layer as thin as possible for the black toner layer transferred onto the belt surface by the process unit PK located on the most downstream side in the belt surface movement direction.
すなわち、ベルト面移動方向における最下流側に位置するプロセスユニットＰＫの下流側には、プロセスユニットが存在せず、プロセスユニットＰＫにより転写したブラックトナーが逆転写することはなく、ブラックトナーが中間転写ベルト１２１上から剥ぎ取られることはない。したがって、少なくとも３つのプロセスユニットにより被転写面上に重ねて転写される少なくとも３層のトナー層の内、最上層のトナー層の層厚が、該最上層のトナー層の下側に隣接する第１のトナー層の層厚よりも薄い関係とすることができる。このように、トナー層の層厚が厚くなるのはプロセスユニットＰＭとプロセスユニットＰＣにより転写されるトナー層のみとすることにより、トナー層厚が厚くなることに起因する弊害の発生を抑制することができる。
That is, there is no process unit on the downstream side of the process unit PK located on the most downstream side in the belt surface movement direction, the black toner transferred by the process unit PK is not reversely transferred, and the black toner is intermediately transferred. The
また上述の実施の形態では、各プロセスユニットが、中間転写ベルト１２１のベルト面の移動方向における上流側から下流側へ向けて、イエロートナーを転写するプロセスユニットＰＹ、マゼンタトナーを転写するプロセスユニットＰＭ、シアントナーを転写するプロセスユニットＰＣ、ブラックトナーを転写するプロセスユニットＰＫ、の順に配列される構成を例示したが、必ずしもこれに限られるものではなく、色の順番は任意に変更するできることは言うまでもない。
In the above-described embodiment, each process unit transfers the yellow toner from the upstream side to the downstream side in the moving direction of the belt surface of the
例えば、一般に、ブラックトナーのベタ画像と他のカラートナー層を重ねることが少ないことを考慮すれば、プロセスユニットＰＫは、中間転写ベルト１２１のベルト面移動方向における最上流側に配置される構成とすることもできる。この場合、プロセスユニットＰＫではベルト面上に転写するブラックトナー層の層厚は極力薄くし、続いて後段のプロセスユニットＰＹによりベルト面上に転写するイエロートナー層の層厚も薄くすることが好ましい。また、プロセスユニットＰＭによりベルト面上に転写するマゼンタトナー層の層厚はイエロートナー層よりも厚く形成し、最後段のプロセスユニットＰＣによりベルト面上に転写するシアントナー層の層厚は薄く形成する構成とすることが望ましい。すなわち、ベルト面上に転写されたときの見かけ上のトナー層の層厚を厚く形成すべきトナー層は１色のみでよい。また、中間転写ベルト１２１のベルト面上にトナー層を転写して重ねてゆく順番は、（１）Ｙ−Ｍ−Ｃの順番、（２）Ｙ−Ｃ−Ｍの順番、（３）Ｃ−Ｙ−Ｍの順番のいずれであってもよい。
For example, in consideration of the fact that generally a solid image of black toner and other color toner layers are rarely overlapped, the process unit PK is arranged on the most upstream side in the belt surface movement direction of the
上述のように、ブラックトナー層を中間転写ベルト１２１上に転写するプロセスユニットＰＫは、被転写体に対して重ねて転写される４層のトナー層の内、最上層もしくは最下層のトナー層を転写する。一般に、ブラックトナーは、イエロー、マゼンタおよびシアンといった他の色に比べ、画像形成に利用される頻度が高い。したがって、このように利用頻度が高いブラックトナーにより形成するトナー層の層厚を薄くすることができるようなプロセスユニット配置とすることにより、ブラックトナーを節約することができる。
As described above, the process unit PK that transfers the black toner layer onto the
なお、上述の構成の場合、ブラックトナー層の上にイエロートナー層を重ねて転写する場合に、プロセスユニットＰＫにおける逆転写量が大きくなるように思えるが、実際の使用において、黒ベタトナー層に他の色のトナー層を重ねることはほとんどない。黒にカラー画像を重ねることがありえるのは、黒でグレーを表現したいときであり、そのような場合はベタ画像のブラックトナー層にカラートナーを重ねるのではなく、ドットとして並べて印字することが多い。 In the case of the above configuration, when the yellow toner layer is transferred on the black toner layer, it seems that the reverse transfer amount in the process unit PK becomes large. There is almost no overlapping of toner layers of the colors. It is possible to overlay a color image on black when it is desired to express gray in black. In such a case, the color toner is not superimposed on the black toner layer of the solid image, but is often printed as dots. .
このように上述の実施の形態によれば、色の順番やプロセスユニット（画像形成ステーション）の数に限定されずに、転写プロセスにおいて、上流側と下流側のトナー層同士の重ね転写の関係を特定の関係とすることにより、逆転写の発生を抑制することができる。 As described above, according to the above-described embodiment, the relationship of the overlap transfer between the upstream and downstream toner layers in the transfer process is not limited to the order of colors or the number of process units (image forming stations). The occurrence of reverse transcription can be suppressed by using a specific relationship.
なお、上述の実施の形態では、いわゆる４連タンデム方式において、中間転写体に対して一次転写させたトナーを、搬送されるシートに二次転写させる構成を採用した画像形成装置を例示したが、必ずしもこれに限れられるものではない。例えば、感光体上に形成したトナー像を、転写ベルトに吸着させて搬送されるシート上に直接重ねて転写させる構成とすることもできる。 In the above-described embodiment, an example of an image forming apparatus that employs a configuration in which toner that is primarily transferred to an intermediate transfer member is secondarily transferred to a conveyed sheet in a so-called quadruple tandem system is illustrated. It is not necessarily limited to this. For example, the toner image formed on the photosensitive member can be directly superimposed on the sheet conveyed by being attracted to the transfer belt.
また、中間転写体が一回転する間に複数色のトナー層を当該中間転写体上に積層させる上記構成に限らず、複数回（積層させるトナー層の層数分だけ）回転する中間転写体に対して、複数のトナー層を順次積層させてゆく構成を採用することもできる。 Further, the present invention is not limited to the above-described configuration in which a plurality of color toner layers are stacked on the intermediate transfer body while the intermediate transfer body rotates once. On the other hand, a configuration in which a plurality of toner layers are sequentially stacked can be employed.
以上のように、本発明の実施の形態によれば、互いに色の異なるトナー層を被転写体上に重ねて転写する画像形成装置において、前記被転写体の被転写面の移動方向において下流側に位置するプロセスユニットにおけるトナー層厚を上流側に位置するプロセスユニットのトナー層厚よりも大きくすること、または上流側に位置するプロセスユニットよりも下流側に位置するプロセスユニットのトナー層の空隙率を高くすること、により特に２次色の重ね転写時における逆転写による色相変化の発生を抑制することが可能となる。 As described above, according to an embodiment of the present invention, in an image forming apparatus that transfers toner layers of different colors on a transfer target, the downstream side in the moving direction of the transfer target surface of the transfer target The toner layer thickness of the process unit located in the process unit is made larger than the toner layer thickness of the process unit located upstream, or the porosity of the toner layer of the process unit located downstream of the process unit located upstream By increasing the value, it is possible to suppress the occurrence of hue change due to reverse transfer, particularly at the time of secondary transfer of secondary colors.
本発明は、その精神または主要な特徴から逸脱することなく、他の様々な形で実施することができる。そのため、前述の実施の形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する全ての変形、様々な改良、代替および改質は、すべて本発明の範囲内のものである。 The present invention can be implemented in various other forms without departing from the spirit or main features thereof. Therefore, the above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be interpreted in a limited manner. The scope of the present invention is indicated by the scope of claims, and is not restricted by the text of the specification. Further, all modifications, various improvements, alternatives and modifications belonging to the equivalent scope of the claims are all within the scope of the present invention.
１２１ 中間転写ベルト、ＰＹ〜ＰＫ プロセスユニット、１０１Ｙ〜１０１Ｋ 二次転写ローラ、１０５Ｙ〜１０５Ｋ 感光体ドラム、８０１ ＣＰＵ、８０２ メモリ。 121 intermediate transfer belt, PY to PK process unit, 101Y to 101K secondary transfer roller, 105Y to 105K photosensitive drum, 801 CPU, 802 memory.
Claims (6)
それぞれが互いに異なる色のトナーを、前記被転写面上に順次重ねて転写する少なくとも３つの転写ステーションとを備え、
前記少なくとも３つの転写ステーションにより前記被転写面上に重ねて転写される少なくとも３層のトナー層の内、最上層のトナー層の下側に隣接する第１のトナー層の層厚が、該第１のトナー層の下側に隣接する第２のトナー層の層厚よりも厚い画像形成装置。 A transfer target on which toner is transferred onto a moving transfer target surface;
Each having at least three transfer stations that sequentially transfer toners of different colors on the transfer surface,
Of the at least three toner layers transferred onto the transfer surface by the at least three transfer stations, the thickness of the first toner layer adjacent to the lower side of the uppermost toner layer is the first layer thickness. An image forming apparatus having a thickness greater than a thickness of a second toner layer adjacent to the lower side of one toner layer.
前記少なくとも３つの転写ステーションにより前記被転写面上に重ねて転写される少なくとも３層のトナー層の内、最上層のトナー層の層厚が、該最上層のトナー層の下側に隣接する前記第１のトナー層の層厚よりも薄い画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1,
Of the at least three toner layers transferred onto the transfer surface by the at least three transfer stations, the layer thickness of the uppermost toner layer is adjacent to the lower side of the uppermost toner layer. An image forming apparatus having a thickness smaller than that of the first toner layer.
前記少なくとも３つの転写ステーションにより前記被転写面上に重ねて転写される少なくとも３層のトナー層の内、最上層のトナー層の下側に隣接する第１のトナー層の画像形成時のベタ付着量が、該第１のトナー層の下側に隣接する第２のトナー層の画像形成時のベタ付着量よりも多い画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
Solid adhesion at the time of image formation of the first toner layer adjacent to the lower side of the uppermost toner layer among at least three toner layers transferred onto the transfer surface by the at least three transfer stations. An image forming apparatus in which the amount is larger than the solid adhesion amount at the time of image formation of the second toner layer adjacent to the lower side of the first toner layer.
前記少なくとも３つの転写ステーションにより前記被転写面上に重ねて転写される少なくとも３層のトナー層の内、最上層のトナー層の下側に隣接する第１のトナー層の画像形成時の空隙率が、該第１のトナー層の下側に隣接する第２のトナー層の画像形成時の空隙率よりも大きい画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The void ratio during image formation of the first toner layer adjacent to the lower side of the uppermost toner layer among the at least three toner layers transferred onto the transfer surface by the at least three transfer stations. An image forming apparatus having a void ratio larger than that of the second toner layer adjacent to the lower side of the first toner layer during image formation.
前記少なくとも３つの転写ステーションは、ブラックトナーを前記被転写体上に転写するブラック転写ステーションを含み、
前記ブラック転写ステーションは、前記被転写体に対して重ねて転写される少なくとも３層のトナー層の内、最上層もしくは最下層のトナー層を転写する画像形成装置。 5. The image forming apparatus according to claim 1, wherein:
The at least three transfer stations include a black transfer station that transfers black toner onto the transfer target;
The black transfer station is an image forming apparatus for transferring an uppermost layer or a lowermost toner layer among at least three toner layers transferred to be overlapped with the transfer target.
前記少なくとも３つの転写ステーションにより前記被転写面上に重ねて転写される少なくとも３層のトナー層の内、最上層のトナー層を除く複数のトナー層それぞれの層厚は、上層側に位置するトナー層ほど厚い画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 5,
Among the at least three toner layers transferred on the transfer surface by the at least three transfer stations, the thickness of each of the plurality of toner layers excluding the uppermost toner layer is the toner positioned on the upper layer side. An image forming apparatus with a thicker layer.
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