JP2003255665A - 多色画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】微妙なバランスが要求される多色画像形成にお
ける画像品位の安定向上を図れるようにしたタンデム方
式の多色画像形成装置にあって、単色画像の画質向上を
も図れるようにする。 【解決手段】単色画像モード時には、転写材搬送方向に
沿う最上流の感光体ドラム６Ｂを除く他の全ての感光体
ドラムに対して転写ベルト７を相対的に離間させるよう
にした多色画像形成装置において、転写材搬送方向に沿
う最上流の画像形成ステーションに備えられた転写手段
４Ｂｋの転写電界の幅を、多色画像モードと単色画像モ
ードとで切り換える制御手段１３を設け、その制御手段
１３は、単色画像モードにおける転写電界の幅を、多色
画像モードにおける転写電界の幅よりも増大する方向に
制御するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー画像または
単色画像を形成するための各色及び単色に対応したトナ
ー像をトナー像形成手段にて形成し、該トナー像形成手
段によって形成された各色のトナー像を転写材に転写す
る多色画像形成装置に係り、特に、各色のトナー像形成
手段をタンデム方式に配置した多色画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】複数の現像装置を備え、各現像装置によ
ってそれぞれ異なった色の可視画像（トナー像）を形成
し、これらのトナー像を最終的に同一転写用紙に重ねて
転写する多色画像形成装置が種々提案されている。一般
に、多色画像形成装置は、単一ドラム型と多段ドラム型
（タンデム型）に大別される。

【０００３】特に、タンデム型の多色画像形成装置で
は、図１に示すように、１工程で４種類のトナーを用紙
に順次重ねて転写するため、単一ドラム型に比較してほ
ぼ４倍の処理速度を有している。このため、近年、内部
装置が小型化され且つ組装置化（ユニット化）されて比
較的安価になったこととも相俟って、タンデム型の多色
画像形成装置が主流となりつつある。

【０００４】ところが、タンデム方式の多色画像形成装
置では、単色画像形成時にも、用紙（転写材）が他の色
の感光体へ接触するため、感光体上に残留する不必要な
色のトナーが用紙に付着し、画像品位を低下させる問題
がある。また、用紙を保持しながら、各画像形成ステー
ションを順次搬送して行く用紙搬送ベルトの不必要な接
触によって、感光体及び用紙搬送ベルトの寿命が短くな
る問題もある。

【０００５】そこで、このような不具合を解決するため
の典型的な従来技術が、例えば、特開平６−２５８９１
４号公報、特開平１０−１９８１２１号公報等で示され
ている。上記公報に掲載の技術においては、図２及び図
３に示すように、単色画像形成時において、用紙搬送ベ
ルトを画像形成に関与しない感光体から離間させること
で、不必要な色のトナー混入を防止するとともに、用紙
搬送ベルトと感光体との接触に伴う両者の損耗が回避さ
れている。

【０００６】しかしながら、各色の画像形成ステーショ
ンには、その配列順によって微妙な画質の差が発生する
ので、望ましい配列順が存在する。特に単色として使用
頻度の高い黒色は、他の色に対する隠蔽効果が高いの
で、上記従来例に記載のように、最下流で画像形成する
と、それまでに形成された各色画像を隠蔽してしまい、
黒ずんだ画像となってしまう。すなわち、微妙なバラン
スが要求される多色画像において、高画質を得るために
は、黒色を最上流で画像形成するのが好ましい。

【０００７】また、タンデム方式では上流側の画像形成
ステーションで一旦用紙に転写された未定着トナーが、
下流側のステーションで奪われてしまう逆転写現象が発
生し、良好な多色画像が得られなくなる。即ち、最上流
の第１色目の画像形成ステーションで転写されたトナー
像が以降の第２〜第４色目の画像形成ステーションにお
ける転写時に感光体側へ逆転写され、同様に第２色目の
画像形成ステーションのトナーは第３色目及び第４色目
の画像形成ステーションで逆転写され、第３色目の画像
形成ステーションで転写されたトナーは第４色目の画像
形成ステーションで逆転写される。このため、第４色目
のトナー像の転写を終了した後では、用紙上の第１色目
のトナー付着量は、当初の付着量に比べて数１０％も減
少してしまう。

【０００８】ここで、逆転写現象について詳細に説明す
る。画像形成工程において感光体（ドラム又はベルト）
の画像電位に応じて、現像ローラ上からトナーが感光体
に付着する際、トナーは、必ずしも一様なマイナス電荷
を帯びているわけではなく、マイナス極性の弱いものや
逆にプラス極性の電荷を有するものが混在する。また、
転写後の感光体からの剥離工程で放電が生じ、後からプ
ラス極性となるトナーも存在する。これらマイナス極性
の弱いトナーやプラス極性を有するトナーが後段の転写
工程でプラス極性の転写電荷を受けるたびに少しずつ感
光体に逆戻りすることから生じる現象であるとされてい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、単色画像形
成に対して単色画像形成に合った画像形成条件の設定を
行わず、多色画像形成に対して設定した画像形成条件
を、単色画像形成時にそのまま適用した場合、以下に示
す問題が発生する。

【００１０】単色画像形成時に用紙搬送ベルトを画像形
成に不関与の感光体から離反させると、不必要な色のト
ナーの混入及び用紙搬送ベルトや感光体の損耗を防止す
ることができる代わりに、逆転写現象で消失すべき数十
％のトナーが用紙に付着したままとなり、画像濃度が濃
くなってしまい、画像品位が著しく低下する。

【００１１】本発明は、このような実情に鑑みてなさ
れ、微妙なバランスが要求される多色画像形成における
画像品位の安定向上を図れるようにしたタンデム方式の
多色画像形成装置にあって、単色画像の画質向上をも図
れるようにすることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するための手段を以下のように構成している。

【００１３】（１）複数の感光体ドラムに異なる色の原
稿画像を書き込み、各感光体ドラム上の原稿画像を転写
ベルト上を搬送される転写材に多重転写する多色画像モ
ードと、転写材搬送方向に沿う最上流の感光体ドラムを
除く他の全ての感光体ドラムに対して転写ベルトを相対
的に離間させ、最上流の感光体ドラム上の原稿画像を転
写ベルト上を搬送される転写材に転写する単色画像モー
ドと、が切り換え可能な多色画像形成装置において、転
写材搬送方向に沿う最上流の画像形成ステーションに備
えられた転写手段の転写電界の幅を、多色画像モードと
単色画像モードとで切り換える制御手段を設け、前記制
御手段は、単色画像モードにおける転写電界の幅を、多
色画像モードにおける転写電界の幅よりも増大する方向
に制御することを特徴とする。

【００１４】画像品位の安定向上を図るためには、逆転
写現象を考慮すべき多色画像モードと、考慮しなくても
よい単色画像モードとでは、最上流のステーションにお
いて、転写材へ最終的に転写させるトナー量を変化させ
る必要がある。

【００１５】そこで、この構成においては、転写材搬送
ベルトが最上流以外の画像形成ステーションから離間可
能な多色画像形成装置において、多色画像モードと単色
画像モードとで最上流の画像形成ステーションの転写電
界の幅の切換ないしは調整を行ない、転写材へのトナー
転写量の調整を行なうことで画像濃度を最適化する。具
体的には、単一画像モード時では、多色画像モード時よ
りも転写電界の幅を広げ、これにより、逆転写が起こら
ない分トナー転写量を少なくする。

【００１６】このようにすることで、逆転写現象が起こ
る多色画像モードで最上流に位置する画像形成ステーシ
ョンに関して得られる最終画像濃度と、逆転写現象の起
こらない単色画像モードで得られる最終画像濃度との間
に発生する濃度差が解消され、単色画像の画質を安定し
て向上させることができる。

【００１７】（２）複数の感光体ドラムに異なる色の原
稿画像を書き込み、各感光体ドラム上の原稿画像を転写
ベルト上を搬送される転写材に多重転写する多色画像モ
ードと、転写材搬送方向に沿う最上流の感光体ドラムを
除く他の全ての感光体ドラムに対して転写ベルトを相対
的に離間させ、最上流の感光体ドラム上の原稿画像を転
写ベルト上を搬送される転写材に転写する単色画像モー
ドとが切り換え可能な多色画像形成装置において、転写
材搬送方向に沿う最上流の画像形成ステーションの転写
時間を多色画像モードと、単色画像モードとで切り換え
る制御手段を設け、前記制御手段は、単色画像モードに
おける転写時間を、多色画像モードにおける転写時間よ
りも長くなるように制御することを特徴とする。

【００１８】画像品位の安定向上を図るためには、逆転
写現象を考慮すべき多色画像モードと、考慮しなくても
よい単色画像モードとでは、最上流のステーションにお
いて、転写材へ最終的に転写させるトナー量を変化させ
る必要がある。

【００１９】そこで、この構成においては、転写材搬送
ベルトが最上流以外の画像形成ステーションから離間可
能な多色画像形成装置において、多色画像モードと単色
画像モードとで最上流の画像形成ステーションの転写時
間の切換ないしは調整を行ない、転写材へのトナー転写
量の調整を行なうことで画像濃度を最適化する。具体的
には、単色画像モード時には、多色画像モード時よりも
転写時間を長くし、これにより、逆転写が起こらない分
トナー転写量を少なくする。

【００２０】このようにすることで、逆転写現象が起こ
る多色画像モードで最上流に位置する画像形成ステーシ
ョンに関して得られる最終画像濃度と、逆転写現象の起
こらない単色画像モードで得られる最終画像濃度との間
に発生する濃度差が解消され、単色画像の画質を安定し
て向上させることができる。

【００２１】（３）前記転写手段は、曲率の異なる複数
の曲面を形成し、前記転写ベルトのベルトループ内面側
に接触すると共に、非回転状態に設けられる転写ローラ
であり、前記制御手段は、単色画像モードでは、多色画
像モードよりも曲率半径の大きいほうがベルトループ内
面側に接触するように転写ローラのベルトループへの接
触曲面を切り換え制御することを特徴とする。

【００２２】この構成においては、転写材へのトナー転
写量を調整するために行なう転写電界の幅または転写時
間の切換調整の具体的な内容を示し、多色画像モード時
に、最上流に位置する画像形成ステーションの転写ロー
ラの曲率半径Ｒを、最上流に位置する画像形成ステーシ
ョンのみを使用して実行する単色画像モード時の転写ロ
ーラの曲率半径Ｒよりも減少する方向に切り換える。

【００２３】曲率半径Ｒが減少すると、転写電界の幅が
減少する。また、転写電界の幅が減少すると、用紙がそ
の幅を通過する時間、すなわち、転写時間も減少する。
これにより、多色画像モードと単色画像モードとのそれ
ぞれで転写材に対する最適なトナー転写量の調整を行な
うことができる。従って、多色画像モードの最終画像濃
度と、単色画像モードの最終画像濃度との間に発生する
濃度差を解消することができる。

【００２４】（４）前記転写手段は、開口幅の可変設定
が可能なコロナ転写器であり、前記制御手段は、単色画
像モード時には、前記コロナ転写器の開口幅を多色画像
モード時よりも増大させるように制御することを特徴と
する。

【００２５】この構成においては、転写材へのトナー転
写量を調整するために行う転写電界の幅または転写時間
の切換調整の具体的な内容を示し、全ての画像形成ステ
ーションを使用する多色画像モード時に、最上流に位置
する画像形成ステーションのコロナ転写器の開口幅を、
単色画像モード時の転写帯電器の開口幅よりも減少する
方向に切換ないしは調整することによって、多色画像モ
ードと単色画像モードとのそれぞれで転写材に対する最
適なトナー転写量の調整を行なうことができる。従っ
て、多色画像モードの最終画像濃度と、単色画像モード
の最終画像濃度との間に発生する濃度差を解消すること
ができる。

【００２６】（５）最上流に位置する画像形成ステーシ
ョンを、黒色トナー用に設定したことを特徴とする。

【００２７】単色として使用頻度の高い黒色は、他の色
に対する隠蔽効果が高いので、最下流で画像形成する
と、それまでに形成された各色の画像を隠蔽してしま
い、黒ずんだ画像となってしまう。すなわち、微妙なバ
ランスが要求される多色画像において、高画質を得るた
めには、黒色を最上流で画像形成する必要がある。

【００２８】従って、黒色を最上流のステーションに設
置することで、微妙なバランスが要求される多色画像形
成における画像品位の安定向上を図ることができ、か
つ、単色画像の画質向上を図ることもできる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態に係る
多色画像形成装置について図面を参照しつつ詳細に説明
する。

【００３０】〔実施の形態１〕図４は、タンデム型の多
色画像形成装置（カラー画像形成装置）の主要部の構成
を示し、この多色画像形成装置は、装置本体の下部に図
示しない用紙カセットを着脱自在に装着し、この用紙カ
セットの上方に画像形成部が配置されている。この画像
形成部には、用紙を搬送する用紙搬送ベルト７とこの用
紙搬送ベルト７の用紙搬送面に接した４個の感光体ドラ
ム６Ｂｋ，６Ｃ，６Ｍ，６Ｙが配設されている。そし
て、上記用紙搬送ベルト７は、駆動ローラ１１と従動ロ
ーラ１０とによって用紙搬送方向（図の矢印Ａで示す右
から左方向）に張設されている。

【００３１】そして、各感光体ドラム６の周面近傍を取
り囲んで、クリーニング器５、初期化帯電器１、像露光
器２、現像器３、現像ローラ９が配置され、また、用紙
搬送ベルト７の搬送面を挟んで転写ローラ４が配置され
ている。上記の現像ローラ９は夫々現像器３の下部側面
の開口部に回転可能に配設されている。また、４個の現
像器３Ｂｋ，３Ｃ，３Ｍ，３Ｙには、ブラック（Ｂ
ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー
（Ｙ）のトナーが夫々収容されている。

【００３２】図示しない用紙カセットには多枚数の用紙
（転写材）が載置・収容されており、用紙は、不図示の
給紙コロによって最上部から一枚毎に取り出され、図の
矢印Ａ方向へ給送される。用紙は、図の反時計回り方向
に循環移動する用紙搬送ベルト７によって搬送され、感
光体ドラム６と転写ローラ４とが対向する４箇所の転写
部を順次通過する。ここで、各転写ローラ４Ｂｋ，４
Ｃ，４Ｍ，４Ｙは、転写時に停止している非回転型ロー
ラである。

【００３３】各感光体ドラム６は、図の時計回り方向に
回転し、その周面を初期化帯電器１により一様に高電荷
を付与されて初期化され、像露光器２により露光されて
静電潜像を形成し、現像ローラ９によりトナーを転移さ
れて静電潜像を顕像化（現像）し、このトナー像を上記
の転写部に回転搬送する。

【００３４】そして、感光体ドラム６上のトナー像先端
が転写部に到達するタイミングで用紙が搬送され、その
印字開始位置が転写部に到達する。転写ローラ４は、高
圧電源から供給される電荷（転写バイアス）を用紙搬送
ベルト７を介して用紙に印加する。

【００３５】このトナーと転写バイアスとの電位差によ
り感光体ドラム６上のトナー像が用紙に転写される。こ
のようにして、４箇所の転写部で順次トナー像を重ね転
写された用紙は、図の左方に配設されている定着部８に
搬入され、熱と圧とでトナー像を紙面に熱定着されて機
外に排出される。

【００３６】以上のように、本多色画像形成装置では、
単色として使用頻度が高く、かつ、他の色に対する隠蔽
効果が高い黒色の画像形成ステーションを最上流に配設
しているので、微妙なバランスが要求される多色画像形
成において、高品質のカラー画像を得ることができる。
そして、特に、本実施形態では、単色画像形成時におけ
る画像品位の安定向上を図るべく、以下のような構成を
採っている。

【００３７】まず、最上流の画像形成ステーションの転
写ローラ（転写手段）４Ｂｋについて図５を用いて説明
する。前述したように、転写ローラ４Ｂｋ〜４Ｙは、非
回転型ローラであるが、最上流の画像ステーションの転
写ローラ４Ｂｋにおいてのみ、用紙搬送ベルト７との接
触面を切り換えられる構成としている。

【００３８】感光体ドラム６Ｂｋの下方には、用紙搬送
ベルト７を挟んで転写ローラ４Ｂｋが配置される。転写
ローラ４Ｂｋは、用紙搬送ベルト７を挟んで感光体ドラ
ム６Ｂｋの外表面に対向して、かつ、感光体ドラム６Ｂ
ｋの軸方向に延びて配置される。

【００３９】転写ローラ４Ｂｋは、曲率の異なる２つの
曲面４Ｂｋａ・４Ｂｋｂを有する形状である。なお、そ
の形状の具体例としては、図４に示すように、径の異な
る２つの断面半円状のローラを貼着したような形状や、
図５に示すような偏心カムのような形状が挙げられる。

【００４０】本実施の形態では、このような形状の転写
ローラ４Ｂｋをスムーズに回転させて、用紙搬送ベルト
７と接触する面を切り換えると共に、感光体ドラム６Ｂ
ｋと転写ローラ４Ｂｋとの距離が一定に保たれるよう
に、以下のような構成を採っている。

【００４１】転写ローラ４Ｂｋに固定されたローラ軸の
軸方向（長手方向）両端は、用紙搬送ベルト７との接触
面の切り換えが可能なように、画像形成装置本体のフロ
ント及びリアの両フレームＦに設けられた軸受け４１Ｂ
ｋ，４１Ｂｋによって回転自在に支持されている。

【００４２】この回転は、あくまで接触面を切り換える
ための回転であるが、このように回転により接触面を切
り換える場合、各曲面４Ｂｋａ，４Ｂｋｂからローラ軸
までの距離が異なるため、感光体ドラム６Ｂｋと転写ロ
ーラ４Ｂｋとの距離が変化する。

【００４３】そこで、図６に示すように、転写ローラ４
Ｂｋの表面と感光体ドラム６Ｂｋの表面との距離を一定
に維持するためのスペーサローラＳｒをフレームＦに設
け、そのフレームＦを軸受け４１Ｂｋ，４１Ｂｋと共
に、付勢手段（スプリング）Ｓｐにより、感光体ドラム
６Ｂｋ側へと常時付勢した構成とし、転写ローラ４Ｂｋ
の接触面を切換えるための回転軸を、曲面４Ｂｋａ及び
曲面４Ｂｋｂの各頂点を結ぶ仮想線の中点上に設定して
いる。

【００４４】これにより、転写ローラ４Ｂｋの接触面が
切り換えられても、転写ローラ４Ｂｋの接触面を切換え
るための回転軸を基準にしてみれば、感光体ドラム６Ｂ
ｋと転写ローラ４Ｂｋとの距離は常に一定に維持され
る。

【００４５】図４や図５に示したような特異な形状の転
写ローラ４Ｂｋの場合、ローラ軸が感光体ドラム６Ｂｋ
へと付勢されていると、円滑な回転が行なえない虞れが
あるが、上述のようなスペーサローラＳｒを設けること
で、抵抗を最小限にして円滑に回転させることができ
る。また、感光体ドラム６Ｂｋが偏心していても、感光
体ドラム６Ｂｋの外表面と転写ローラ４Ｂｋとの距離を
常に一定に保持することができる。

【００４６】次に、最上流のステーションにおける転写
電界の幅または転写時間の切換について説明する。転写
ローラ４Ｂｋを用いて転写電界を形成する場合、転写ロ
ーラ４Ｂｋが用紙搬送ベルト７を押圧するので、接触面
が変形して転写電界の幅が広がるのと同様に、非回転状
態に設けたブレード状ないしは図７に示すようなビーム
（梁）形状の転写手段（転写電極）の場合は、その曲率
半径Ｒを調整することによって転写電界の幅を調整する
ことができる。

【００４７】これを確認するために、予備実験的に転写
電極の曲率半径Ｒを変更した場合の画像濃度評価、解像
度評価及び総合評価を纏めたものが表１である。

【００４８】

【表１】

【００４９】なお、上記画像濃度評価の境界値は１．３
であり、総合評価については解像度評価を重視してい
る。

【００５０】表１に示すように、曲率半径Ｒを変化させ
ると、画像濃度は満たされても、解像度の変化が観察さ
れる。転写手段の接触面は曲面に形成されているため、
曲率によって転写電界の幅を変化させることができ、こ
れに伴い転写時間も変化させることができる。

【００５１】ここで、転写時間とは、図８に示すよう
に、転写領域幅で転写ローラ４Ｂｋが感光体ドラム６Ｂ
ｋとの間に形成する電界の影響を受け、かつ用紙が感光
体ドラム６Ｂｋと接触している状態の距離、即ち、その
距離間（転写電界の幅に相当する）で用紙を搬送する速
度、すなわちプロセス速度で一義的に決定されるもので
ある。従って、転写電界の幅と転写時間とは一体的に扱
わねばならない。

【００５２】そこで、図８に示すような転写ローラ４Ｂ
ｋまたは非回転の転写電極の場合には、その接触部の曲
率半径を変化させることによって、転写電界の幅または
転写時間の制御を行う。

【００５３】曲率半径Ｒを変化させると、表１のよう
に、画像濃度評価、解像度評価及び総合評価ともに満足
される曲率半径Ｒが存在し、Ｒ＝０．５ｍｍで最良の結
果を得られた。そして、図９のグラフに示すように、転
写ローラ４Ｂｋの曲率半径Ｒが小さくなるとき、すなわ
ち転写電界の幅が狭くなるとき、画像濃度が低下するこ
とがわかる。

【００５４】なお、図９のグラフにおいて、実線は曲率
半径Ｒに対する転写電界の幅を示し、破線は曲率半径Ｒ
に対する画像濃度を示す。また、曲率半径Ｒ＝０の場
合、すなわち、図７に示すように、転写電極の先端を鋭
角状とした場合は、短期的な性能面では優れているが、
長期間の使用では転写ベルト７に対して与える負荷等が
大きいので、これを使用するのは避けたほうがよい。

【００５５】上記表１の結果を受けて、転写材搬送方向
の最上流の画像形成ステーションに関し、多色画像モー
ド（カラー）と単色画像モードとで、転写電界の幅また
は転写時間の調整を行う。例えば下記のように転写電極
の曲率半径Ｒを設定し、これを画像モードに応じて切り
換えることになる。

【００５６】多色画像モードでは逆転写現象による画像
濃度低下を考慮し、画像濃度が高目となる曲率半径Ｒを
選択し、逆転写現象による画像濃度低下を考慮する必要
のない単色画像モードでは画像濃度が低目となる曲率半
径を選択する。

【００５７】 ・多色画像モード：転写電極曲率半径Ｒ…０．５ｍｍ ・単色画像モード：転写電極曲率半径Ｒ…１．５ｍｍ 次いで、上記転写ローラ４Ｂｋの接触面を切り換えて、
転写電界の幅または転写時間の調整を行なう制御手段に
ついて説明する。図５（ａ）（ｂ）に示すように、転写
ローラ４Ｂｋは、転写電源１４Ｂｋによって電流が供給
される。また、転写ローラ４Ｂｋを駆動するモータ１２
は、駆動制御装置（制御手段）１３によって制御され
る。

【００５８】この駆動制御装置１３は、各種演算をおこ
なうＣＰＵ（中央処理装置）、制御プログラム等が記憶
・格納されたＲＯＭ及び、制御に必要な情報等を一時的
に記憶・格納するＲＡＭから構成される。さらに、駆動
制御装置１３には、オペレータからの指示を入力する操
作パネル１５およびホストコンピュータ１６が接続され
る。

【００５９】すなわち、ユーザーが操作パネル１５へ画
像モードの切り換えを入力すると、入力信号が駆動制御
装置１３により演算処理される。そして、多色画像モー
ドの場合、駆動制御装置１３は、転写ローラ４Ｂｋの曲
率半径の小さい（転写電界の幅が狭い）側の曲面が用紙
搬送ベルト側に位置するようにモータ１２を駆動する。
一方、単色画像モードの場合、駆動制御装置１３は、転
写ローラ４Ｂｋの曲率半径の大きい（転写電界の幅が広
い）側の曲面が用紙搬送ベルト側に位置するようモータ
１２を駆動する。

【００６０】このような動作によって、単色画像モード
と多色画像モードとの相互の切り換えにおいて、転写ロ
ーラ４Ｂｋの曲率半径Ｒ、すなわち転写電界の幅（転写
時間）を適切に切り換えることができる。これにより、
単一画像モード時では、多色画像モード時よりも転写電
界の幅を広げ、逆転写が起こらない分トナー転写量を少
なくすることができ、逆転写現象が起こる多色画像モー
ドで最上流に位置する画像形成ステーションに関して得
られる最終画像濃度と、逆転写現象の起こらない単色画
像モードで得られる最終画像濃度との間に発生する濃度
差が解消され、単色画像の画像品位の安定向上を図るこ
とができる。

【００６１】〔実施の形態２〕本発明の他の実施の形態
を図１１ないし図１４に基づいて以下に説明する。

【００６２】なお、前実施の形態で用いた部材と同一の
機能を有する部材には、同一の部材番号を付記し、その
説明を省略する。

【００６３】本実施の形態のタンデム型多色画像形成装
置では、図１１に示すコロナ転写器２４の構成以外は、
実施の形態１で示したタンデム型多色画像形成装置と同
じであるので、本実施の形態では、主にコロナ転写器２
４の構成を説明する。

【００６４】図１２（ｂ）に示すように、感光体ドラム
６Ｂｋの下方には、用紙搬送ベルト７を挟んでコロナ転
写器２４Ｂｋが配置される。コロナ転写器２４Ｂｋは、
用紙搬送ベルト７を挟んで感光体ドラム６Ｂｋの外表面
に対向して、かつ、感光体ドラム６Ｂｋの軸方向に延び
て配設され、その電極３１が略Ｕ字型形のケース３２に
囲まれた構成となっている。

【００６５】その電極３１は転写電界を発生する電極で
あり、そのケース３２は、図１２（ａ）に示すように、
断面が略Ｌ字形状をした第１ケース３２ａおよび第２ケ
ース３２ｂからなり、第１ケース３２ａの底面と第２ケ
ース３２ｂの底面とを重ね合わせることにより、Ｕ字型
に形成されている。

【００６６】そして、第１ケース３２ａの裏面には、長
手方向の両端部にラックアンドピニオンｒｐが備えられ
ている。なお、モータ１２がピニオンｐに回転駆動力を
付与することによって、第１ケース３２ａの両端底面に
被着されたラックｒを横移動させ、これにより、第２ケ
ース３２ｂに対して、第１ケース３２ａを変位させるこ
とができ、開口部Ｗの幅を変化させることができる。

【００６７】また、コロナ転写器２４Ｂｋは、図１３
（ａ）（ｂ）に示すように形成してもよい。この場合、
コロナ転写器２４Ｂｋは、断面がＣ字形（チャンネル形
状）であるという点では、図１２（ａ）（ｂ）に示すコ
ロナ転写器２４Ｂｋと同様である。しかし、コロナ転写
器２４Ｂｋのケースにおける２枚の側壁４０・４０は、
底面との接点部ｓ，ｓを支軸として回動自在な構成（ピ
ン・ヒンジ構造または蝶番構造）となっている。

【００６８】そして、２枚の側壁４０・４０が回動する
ことにより、コロナ転写器２４Ｂｋの先端の開口幅Ｗを
自在に変化させることができる。図１３（ａ）（ｂ）で
は、両側壁４０・４０を回動させる構成としているが、
左右何れか一方の側壁を固定し、他方の側壁のみを回動
させる構成としてもよい。

【００６９】なお、側壁４０・４０を回動させる方法と
しては、図示は省略するが、例えば上記支軸の端部をス
テッピングモータ等の駆動源に接続し、モータの正逆回
転方向の切換えによる方法、機械的、電気的あるいは磁
気的な各種アクチュエータを使用し、直接的に側壁を開
閉駆動する等がある。

【００７０】次いで、上記開口幅Ｗと転写電界との関係
について説明する。コロナ転写器２４Ｂｋの電極３１か
ら発生する転写電界は、その周囲に設けられているケー
ス３２または側壁４０によって妨げられる。すなわち、
図１４（ａ）に示すように、コロナ転写器２４Ｂｋの開
口幅Ｗを広げると転写電界の幅も広がり、開口幅Ｗを狭
めると転写電界の幅も狭まる。

【００７１】ここで、開口幅Ｗを変更することによっ
て、転写時間を変化させた場合の転写効率、解像度評価
及び総合評価を表２に示す。なお、プロセス速度（転写
材搬送速度）は１１７ｍｍ／ｓｅｃとしている。

【００７２】

【表２】

【００７３】開口幅Ｗが５．９ｍｍ（転写時間が０．０
５ｓｅｃ）の場合には転写効率として８５％を維持し、
充分な画像濃度、解像度が得られている。しかし、開口
幅Ｗが１１．７ｍｍ（転写時間が０．１ｓｅｃ）の場合
を境界として、これより開口幅Ｗを広げると像濃度、解
像度ともに低下した画像しか得られない。

【００７４】そして、図１４（ｂ）に示すように、開口
幅Ｗを広げると、転写電界の幅および転写時間が増加す
るが、それに伴い画像濃度が低下することがわかる。な
お、図１４（ａ）のグラフにおいて、実線は開口幅Ｗに
対する転写電界の幅を示し、破線は開口幅Ｗに対する画
像濃度を示す。また、図１４（ｂ）のグラフにおいて、
実線は開口幅Ｗに対する転写時間を示し、破線は開口幅
Ｗに対する画像濃度を示す。

【００７５】なお、上記評価では、プロセス速度を１１
７ｍｍ／ｓｅｃとして、多色画像モードと単色画像モー
ドとでプロセス速度の変更を行わない場合を想定してい
る。しかしながら、単色画像モードの画像形成速度向上
を要求される場合があるので、プロセス速度１４０ｍｍ
／ｓｅｃとした場合についても検討した。

【００７６】

【表３】

【００７７】開口幅Ｗが７．０ｍｍ（転写時間が０．０
５ｓｅｃ）の場合には転写効率として８５％を維持し、
充分な画像濃度、解像度が得られている。しかし、開口
幅Ｗが１４．０ｍｍ（転写時間が０．１ｓｅｃ）の場合
を境界として、これより開口幅Ｗを広げると、転写効
率、画像濃度、解像度ともに低下した画像しか得られな
い。

【００７８】上記表２及び表３の結果を受けて、用紙搬
送方向の最上流の画像形成ステーションに関し、多色画
像モードと単色画像モードとで、転写電界の幅または転
写時間の調整を行なう。

【００７９】この調整は、下記のようにコロナ転写器２
４Ｂｋの開口幅Ｗを設定し、これを画像モードに応じて
切り換える。多色画像モードでは逆転写現象に伴う画像
濃度低下を考慮し、画像濃度が高目となる開口幅Ｗを選
択し、逆転写現象による画像濃度低下を考慮する必要の
ない単色画像モードでは画像濃度が低目となる開口幅Ｗ
を選択する。

【００８０】（ａ）プロセス速度の変更を行わない場合 ・多色画像モード：転写器の開口幅…５．９ｍｍ ・単色画像モード：転写器の開口幅…１１．７ｍｍ （ｂ）プロセス速度の変更を伴う場合 ・カラー画像モード：転写器の開口幅…５．９ｍｍ ・単色画像モード：転写器の開口幅…１４．０ｍｍ なお、高抵抗トナーを使用した場合には、転写時間が短
くなることによって転写効率が低下する問題を発生する
が、これは低抵抗トナーの使用によって回避される。ま
た、転写電界の幅、すなわちコロナ転写器２４Ｂｋの開
口幅Ｗを調整する制御手段（駆動制御手段）１３の構成
は実施の形態１の構成と同様である。

【００８１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は、以下の効果を奏する。

【００８２】（１）単色画像モードでは、最上流の画像
形成ステーションで画像形成をおこなうので、微妙なバ
ランスが要求される多色画像形成における画像品位の安
定向上を図ることができると共に、制御手段により、単
色画像モードにおける転写電界の幅を、多色画像モード
における転写電界の幅よりも増大する方向に制御するの
で、逆転写現象が起こる多色画像モードで最上流に位置
する画像形成ステーションに関して得られる最終画像濃
度と、逆転写現象の起こらない単色画像モードで得られ
る最終画像濃度との間に発生する濃度差が解消され、単
色画像の画質をも向上させることができる。

【００８３】（２）単色画像モードでは、最上流の画像
形成ステーションで画像形成をおこなうので、微妙なバ
ランスが要求される多色画像形成における画像品位の安
定向上を図ることができると共に、制御手段は、単色画
像モードにおける転写時間を、多色画像モードにおける
転写時間よりも長くなるように制御するので、逆転写現
象が起こる多色画像モード時に転写材搬送ベルトの最上
流に位置する画像形成ステーションに関して得られる最
終画像濃度と、逆転写現象の起こらない単色画像モード
時に得られる最終画像濃度との間に発生する濃度差が解
消され、単色画像の画質を向上させることができる。

【００８４】（３）制御手段は、単色画像モードでは、
多色画像モードよりも曲率半径の大きいほうがベルトル
ープ内面側に接触するように転写ローラのベルトループ
への接触曲面を切り換え制御するので、多色画像モード
と単色画像モードとのそれぞれで転写材に対する最適な
トナー転写量の調整を行なうことができ、多色画像モー
ドの最終画像濃度と、単色画像モードの最終画像濃度と
の間に発生する濃度差を解消することができる。

【００８５】（４）制御手段は、単色画像モード時に
は、前記コロナ転写器の開口幅を多色画像モード時より
も増大させるように制御するので、全ての画像形成ステ
ーションを使用する多色画像モード時に、最上流に位置
する画像形成ステーションのコロナ転写器の開口幅を、
単色画像モード時の転写帯電器の開口幅よりも減少する
方向に切換ないしは調整することによって、多色画像モ
ードと単色画像モードとのそれぞれで転写材に対する最
適なトナー転写量の調整を行なうことができ、多色画像
モードの最終画像濃度と、単色画像モードの最終画像濃
度との間に発生する濃度差を解消することができる。

【００８６】（５）最上流に位置する画像形成ステーシ
ョンを、黒色トナー用に設定したので、微妙なバランス
が要求される多色画像形成における画像品位の安定向上
を図ることができ、かつ、黒色画像の画質向上を図るこ
ともできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のタンデム型の多色画像形成装置の一例を
示す構成説明図である。

【図２】同フルカラー時の感光体に対する用紙搬送ベル
トの対応関係を示した説明図である。

【図３】同Ｂｋ単色時の感光体に対する用紙搬送ベルト
の対応関係を示した説明図である。

【図４】本発明の実施の一形態に係る多色画像形成装置
におけるフルカラー時とＢｋ単色時の感光体に対する用
紙搬送ベルトの対応関係を示した説明図である。

【図５】同転写手段とその制御系統の説明図である。

【図６】同転写手段の支持構造の説明図である。

【図７】同感光体ドラムとビーム状の転写手段の対応図
である。

【図８】同感光体ドラムとローラ状の転写手段の対応図
である。

【図９】同転写手段の接触面半径に対する転写電界の幅
および画像濃度の変化を示すグラフである。

【図１０】同転写手段の接触面半径に対する転写時間お
よび画像濃度の変化を示すグラフである。

【図１１】本発明の他の実施の形態に係る多色画像形成
装置におけるフルカラー時とＢｋ単色時の感光体に対す
る用紙搬送ベルトの対応関係を示した説明図である。

【図１２】同転写手段とその制御系統の説明図である。

【図１３】同別の転写手段とその制御系統の説明図であ
る。

【図１４】同転写手段の開口幅に対する転写電界、転写
時間および画像濃度の変化を示すグラフである。

【符号の説明】

４Ｂｋ，２４Ｂｋ−転写手段 ６−感光体ドラム ７−転写ベルト １３−制御手段

フロントページの続き (72)発明者 井野 利明 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 山中 隆幸 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 (72)発明者 北川 高志 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H030 AA06 AA07 AB02 AD07 BB44 BB46 BB53 BB54 BB63 2H200 FA16 GA12 GA23 GA47 GB12 GB25 HA02 HA12 HB12 HB39 JA02 JA29 JB07 JB13 JB25 LA15 LA21 PA06

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の感光体ドラムに異なる色の原稿画
   像を書き込み、各感光体ドラム上の原稿画像を転写ベル
   ト上を搬送される転写材に多重転写する多色画像モード
   と、 転写材搬送方向に沿う最上流の感光体ドラムを除く他の
   全ての感光体ドラムに対して転写ベルトを相対的に離間
   させ、最上流の感光体ドラム上の原稿画像を転写ベルト
   上を搬送される転写材に転写する単色画像モードと、が
   切り換え可能な多色画像形成装置において、 転写材搬送方向に沿う最上流の画像形成ステーションに
   備えられた転写手段の転写電界の幅を、多色画像モード
   と単色画像モードとで切り換える制御手段を設け、 前記制御手段は、単色画像モードにおける転写電界の幅
   を、多色画像モードにおける転写電界の幅よりも増大す
   る方向に制御することを特徴とする多色画像形成装置。
2. 【請求項２】 複数の感光体ドラムに異なる色の原稿画
   像を書き込み、各感光体ドラム上の原稿画像を転写ベル
   ト上を搬送される転写材に多重転写する多色画像モード
   と、 転写材搬送方向に沿う最上流の感光体ドラムを除く他の
   全ての感光体ドラムに対して転写ベルトを相対的に離間
   させ、最上流の感光体ドラム上の原稿画像を転写ベルト
   上を搬送される転写材に転写する単色画像モードと、が
   切り換え可能な多色画像形成装置において、 転写材搬送方向に沿う最上流の画像形成ステーションの
   転写時間を多色画像モードと、単色画像モードとで切り
   換える制御手段を設け、 前記制御手段は、単色画像モードにおける転写時間を、
   多色画像モードにおける転写時間よりも長くなるように
   制御することを特徴とする多色画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記転写手段は、曲率の異なる複数の曲
   面を形成し、前記転写ベルトのベルトループ内面側に接
   触すると共に、非回転状態に設けられる転写ローラであ
   り、 前記制御手段は、単色画像モードでは、多色画像モード
   よりも曲率半径の大きいほうがベルトループ内面側に接
   触するように転写ローラのベルトループへの接触曲面を
   切り換え制御することを特徴とする請求項１または２に
   記載の多色画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記転写手段は、開口幅の可変設定が可
   能なコロナ転写器であり、 前記制御手段は、単色画像モード時には、前記コロナ転
   写器の開口幅を多色画像モード時よりも増大させるよう
   に制御することを特徴とする請求項１または２に記載の
   多色画像形成装置。
5. 【請求項５】 最上流に位置する画像形成ステーション
   を、黒色トナー用に設定したことを特徴とする請求項１
   ないし４のいずれかに記載の多色画像形成装置。