JP2004118076A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】感光体ドラム等の像担持体と、像担持体より現像像が転写される中間転写体と、を有し、像担持体と中間転写体との回転速度に周速差を有する画像形成装置において、画像スジ等の画像不良を防ぎ、より安定した画像形成を行い、高品質な画像を形成する画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像情報により像担持体１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ上に現像像を形成する画像形成部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄと、画像形成部１０ａ〜１０ｄに近接し、表面に像担持体１１ａ〜１１ｄから現像像が転写され、表面が移動する中間転写体３１と、を有し、中間転写体３１から現像像が一括して転写材Ｐに転写される画像形成装置１であって、
画像形成部１０ａ〜１０ｄに含まれる像担持体１１ａ〜１１ｄの回転速度と、中間転写体３１の表面移動速度と、に周速差を有する画像形成装置１において、中間転写体３１表面において、通常プリント画像領域の中間転写体３１移動方向で上流部分に、所定画像を形成する。
【選択図】　　　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電方式や電子写真記録方式等を採用した画像形成装置に関し、特に、現像像が一次転写され、そこから転写材に現像像が二次転写される中間転写体として、無端ベルトを使用する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、電子写真プロセスに従って、感光体ドラム等の像担持体上に、画像情報に応じて光変調されたレーザービーム光やＬＥＤ等の発光素子による光を照射して静電潜像を形成し、現像剤を収容した現像手段によって、その静電潜像を現像して、現像像（トナー像）とし、転写材搬送体が搬送する転写材か又は中間転写体に転写する画像形成部を、複数個有する画像形成装置が使用されている。
【０００３】
そして、この複数の画像形成部がそれぞれ色の違ったトナー像を形成し、転写材搬送体によって転写材を各画像形成部の位置に順次搬送しながら各色のトナー像を転写材上に多重転写する方法、又は、中間転写体上に各色のトナー像を多重転写した後に、転写材に一括転写する方法（中間転写方式）、等によってカラー画像を形成する画像形成装置が提案されている。
【０００４】
そして、中間転写体としては、駆動を伝達する駆動ローラ及び少なくとも１つの従動ローラによって張架されて表面が移動する無端ベルトが使用されることが多く、本明細書においては、中間転写体としての無端ベルトを総称して「転写ベルト」と表記する。又、像担持体としては、感光体ドラムが使用されることが多いので、「感光体ドラム」と表記する。
【０００５】
この種の画像形成装置において、感光体ドラムから転写ベルトへの転写ラチチュード（転写効率）アップのため、一次転写電流を最適に設定することが考えられるが、一次転写電流が低い際には転写不良、一次転写電流が高い際には再転写を引き起こしがちであり、困難である。
【０００６】
そこで、感光体ドラムと転写ベルトとの間で周速差をつけ、一次転写ラチチュードアップをはかることが行われている。この周速差により、感光体ドラム上のトナー像をすくい取るようなせん断力を利用して転写を行うことにより、感光体ドラム上のトナー像を一次転写するときの一次転写ラチチュードの向上と安定化を達成し、一次転写ラチチュード低下に起因する、画像の「濃度ムラ」発生やラインや文字画像の「中抜け」を防止する技術が提案されている。この技術によって、特に二次色の細線の中央部が抜けることが無く、転写ラチチュード向上がはかれる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、感光体ドラムと転写ベルトとの間に周速差を付けると、双方の間で摩擦力が生じている。
【０００８】
このため、感光体ドラムと転写ベルト間にトナーが存在する場合と存在しない場合とで、摩擦係数が変化し、感光体ドラムの回転速度が変動する。すると、感光体ドラムへの画像露光がぶれてしまい、画像先端部に画像スジが発生することがある。
【０００９】
従って、本発明の目的は、感光体ドラム等の像担持体と、像担持体より現像像が転写される中間転写体と、を有し、像担持体と中間転写体との回転速度に周速差を有する画像形成装置において、画像スジ等の画像不良を防ぎ、より安定した画像形成を行い、高品質な画像を形成する画像形成装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、画像情報により像担持体上に現像像を形成する画像形成部と、該画像形成部に近接し、表面に前記像担持体から前記現像像が転写され、表面が移動する中間転写体と、を有し、該中間転写体から前記現像像が転写材に転写される画像形成装置であって、
前記画像形成部に含まれる前記像担持体の回転速度と、前記中間転写体の表面移動速度と、に周速差を有する画像形成装置において、
前記中間転写体表面において、通常プリント画像領域の前記中間転写体移動方向で上流部分に、所定画像を形成することを特徴とする画像形成装置を提供する。
【００１１】
本発明の他の態様によると、画像情報により像担持体上に色の違う現像像を形成する複数の画像形成部と、該複数の画像形成部に近接し、表面に該複数の画像形成部にそれぞれ備えられた前記像担持体から順次重ねて前記現像像が転写され、表面が移動する中間転写体と、を有し、該中間転写体から前記現像像が一括して転写材に転写される画像形成装置であって、
前記複数の画像形成部それぞれに含まれる前記像担持体の回転速度と、前記中間転写体の表面移動速度と、に周速差を有する画像形成装置において、
前記中間転写体表面において、通常プリント画像領域の前記中間転写体移動方向で上流部分に、所定画像を形成する。
【００１２】
本発明の一実施態様によると、前記中間転写体は、回転駆動を伝達する駆動ローラ及び少なくとも１つの他のローラによって張架されて駆動する無端ベルトである。
【００１３】
本発明の他の実施態様によると、前記所定画像は、１つもしくは複数のドット単位の面積のドット現像像が画像領域に分散された画像であり、前記中間転写体移動方向に交差する方向において、前記ドット現像像が形成される位置が固定されていない画像であり、更には、前記所定画像は、画像領域を前記中間転写体移動方向に交差する方向においてｍドット、前記中間転写体移動方向においてｎドットのドット領域に区切って、該ドット領域のうち１つもしくは複数のドットに前記ドット現像像を形成して構成されることが好ましく、更には、前記所定画像において、前記ドット領域を画像領域に配列する際に、前記ドット現像像が形成される、前記中間転写体移動方向に交差する方向の位置が、前記中間転写体移動方向において順次ｋドットずつシフトすることが好ましい。
【００１４】
本発明の他の実施態様によると、前記所定画像は、斜め線画像である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１６】
実施例１
図３は本発明を実施した画像形成装置の断面を示した概略構成図である。本実施例１の画像形成装置は電子写真方式とし、光学系１Ｒにて原稿の画像を読み取り、画像出力部１Ｐにて光学系１Ｒからの画像情報より画像を転写材Ｐに形成し、更に、画像出力部１Ｐに本発明が特に有効であると考えられる複数の画像形成部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄを並列に配し、且つ、転写ベルトとして、中間転写体である中間転写ベルト３１を使用し、中間転写方式を採用したカラー画像出力装置１として説明していく。
【００１７】
画像出力部１Ｐは大別して、画像形成部１０（４つのステーション１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが並設されており、その構成は同一である。）、給紙ユニット２０、中間転写ユニット３０、定着ユニット４０、及び制御部８０（図４）から構成される。
【００１８】
更に、個々のユニットについて詳しく説明する。画像形成部１０は次に述べるような構成である。像担持体としての感光体ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄがその中心で軸支され、矢印方向に回転駆動される。感光体ドラム１１ａ〜１１ｄの外周面に対向して、その回転方向に一次帯電器１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、光学系の露光部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、折り返しミラー１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、現像装置１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、そしてその下流の中間転写ベルト３１を挟んで一次転写手段である一次転写用帯電器３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄにそれぞれ対向した位置の下流には、クリーニング装置１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄが配置されている。
【００１９】
一次帯電器１２ａ〜１２ｄは、感光体ドラム１１ａ〜１１ｄの表面に均一な帯電量の電荷を与える。次いで、露光部１３ａ〜１３ｄにより、記録画像信号に応じて変調した、例えばレーザービームなどの光線を折り返しミラー１６ａ〜１６ｄを介して感光体ドラム１１ａ〜１１ｄ上に露光させることによって、そこに静電潜像を形成する。
【００２０】
更に、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックといった４色の現像剤（トナー）をそれぞれ収納した現像装置１４ａ〜１４ｄによって上記静電潜像を顕像化し、可視画像である現像像（トナー像）とする。
【００２１】
顕像化されたトナー像を、一次転写用帯電器３５ａ〜３５ｄにそれぞれ対向した位置である画像転写領域Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄの位置において、一次転写用帯電器３５ａ〜３５ｄと感光体ドラム１１ａ〜１１ｄとの間を通過する中間転写ベルト３１上に、その移動に従って、画像形成部１０ｄ、１０ｃ、１０ｂ、１０ａから、順に重ねて転写する。
【００２２】
感光体ドラム１１ａ〜１１ｄが回転して、画像転写領域Ｔａ〜Ｔｄを通過した下流で、クリーニング装置１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄにより、中間転写ベルト３１に転写されずに感光体ドラム１１ａ〜１１ｄ上に残されたトナーを掻き落としてドラム表面の清掃を行う。以上に示したプロセスにより、各トナーによる画像形成が順次行われる。
【００２３】
給紙ユニット２０は、転写材Ｐを収納するためのカセット２１ａ、２１ｂ、手差しトレイ２７、カセット２１ａ、２１ｂ内もしくは手差しトレイ２７より転写材Ｐを一枚ずつ送り出すためのピックアップローラ２２ａ、２２ｂ、２６、各ピックアップローラ２２ａ、２２ｂ、２６から送り出された転写材Ｐをレジストローラ２５ａ、２５ｂまで搬送するための給紙ローラ対２３及び給紙ガイド２４、及び、画像形成部１０ａ〜１０ｄの画像形成タイミングに合わせて転写材Ｐを二次転写領域Ｔｅへ送り出すためのレジストローラ２５ａ、２５ｂ、で構成される。
【００２４】
中間転写ベルト３１を含む中間転写ユニット３０について詳細に説明する。中間転写ベルト３１は、巻架ローラとしての、中間転写ベルト３１に駆動を伝達する駆動ローラ３２、中間転写ベルト３１の回動に従動する従動ローラ３３、ベルト３１を挟んで二次転写領域Ｔｅに対向する二次転写対向ローラ３４に張架される。これらのうち駆動ローラ３２と従動ローラ３３との間に一次転写平面Ａが形成される。駆動ローラ３２は、金属ローラの表面に数ｍｍ厚のゴム（ウレタンまたはクロロプレン）をコーティングしてベルト３１とのスリップを防いでいる。駆動ローラ３２はパルスモータ（不図示）によって、中間転写ベルト３１を、各感光体ドラム１１ａ〜１１ｄの回転方向に順方向である矢印Ｂ方向へ回転駆動する。
【００２５】
一次転写平面Ａは各画像形成部１０ａ〜１０ｄに対向し、各感光体ドラム１１ａ〜１１ｄが中間転写ベルト３１の一次転写平面Ａに対向するようにされている。よって一次転写平面Ａに一次転写領域Ｔａ〜Ｔｄが位置することになる。各感光体ドラム１１ａ〜１１ｄと中間転写ベルト３１が対向する一次転写領域Ｔａ〜Ｔｄには、中間転写ベルト３１の裏に一次転写用帯電器３５ａ〜３５ｄが配置されている。
【００２６】
二次転写対向ローラ３４に対向しては、二次転写手段としての二次転写ローラ３６が配置され、中間転写ベルト３１とのニップによって二次転写領域Ｔｅを形成する。二次転写ローラ３６は中間転写ベルト３１に対して適度な圧力で加圧されている。
【００２７】
又、中間転写ベルト３１上の二次転写領域Ｔｅの下流には、中間転写ベルト３１の画像形成面をクリーニングするためのクリーニングブレード５１、及び廃トナーを収納する廃トナーボックス５２が設けられている。
【００２８】
定着ユニット４０は、内部にハロゲンヒーターなどの熱源を備えた定着ローラ４１ａと、そのローラ４１ａに加圧される４１ｂ（このローラ４１ｂにも熱源を備える場合もある）、及び上記ローラ対４１のニップ部へ転写材Ｐを導くためのガイド４３、また、上記ローラ対４１から排出されてきた転写材Ｐをさらに装置外部に導き出すための内排紙ローラ４４、外排紙ローラ４５等から構成される。
【００２９】
制御部８０は、上記各ユニット内の機構の動作を制御するためのＣＰＵ（不図示）、制御基板やモータドライブ基板（不図示）等から構成される。制御部８０より画像形成動作開始信号が発せられると、選択された用紙サイズ等により選択された給紙段から転写材Ｐの給紙を開始する。
【００３０】
次に装置の動作に即して説明を加える。
【００３１】
制御部８０より画像形成動作開始信号が発せられると、まずピックアップローラ２２ａ又は２２ｂ又は２６により、カセット２１ａ又は２１ｂ又は手差しトレイ２７から転写材Ｐが一枚ずつ送り出される。そして給紙ローラ対２３によって転写材Ｐが給紙ガイド２４の間を案内されてレジストローラ２５ａ、２５ｂまで搬送される。その時レジストローラ２５ａ、２５ｂは停止されており、紙先端はニップ部に突き当たる。その後、画像形成部１０ａ〜１０ｄが画像の形成を開始するタイミングに合わせてレジストローラ２５ａ、２５ｂは回転を始める。レジストローラ２５ａ、２５ｂの回転は、転写材Ｐと、画像形成部１０より中間転写ベルト３１上に一次転写されたトナー像とが、二次転写領域Ｔｅにおいてちょうど一致するようにそのタイミングが設定されている。
【００３２】
一方、画像形成部１０では、制御部８０からの画像形成動作開始信号が発せられると、前述したプロセスにより中間転写ベルト３１の移動方向（回転方向）Ｂにおいて、一番上流にある感光体ドラム１１ｄ上に形成されたトナー像（現像像）が、高電圧が印加された一次転写用帯電器３５ｄによって一次転写領域Ｔｄにおいて中間転写ベルト３１に一次転写される。
【００３３】
一次転写されたトナー像は次の一次転写領域Ｔｃまで搬送される。そこでは各画像形成部１０間をトナー像が搬送される時間だけ遅延して画像形成が行われており、前画像の上にレジストレーション（画像位置）を合わせて次のトナー像が転写されることになる。他の色の一次転写領域Ｔａ、Ｔｂについても同様の工程が繰り返され、結局４色のトナー像が中間転写ベルト３１上にその移動に従って順に重ねて一次転写される。
【００３４】
その後転写材Ｐが二次転写領域Ｔｅに進入、中間転写ベルト３１に接触すると、転写材Ｐの通過タイミングに合わせて二次転写ローラ３６に、高電圧を印加させる。そして、前述したプロセスにより中間転写ベルト３１上に形成された４色が重なった複合トナー像が転写材Ｐの表面に一括転写される。
【００３５】
その後転写材Ｐは搬送ガイド４３によって、定着ローラ対４１のニップ部まで正確に案内される。そして定着ローラ対４１の熱及びニップの圧力によってトナー像が転写材Ｐ表面に定着される。その後、内外排紙ローラ４４、４５により搬送され、転写材Ｐは機外４８に排出される。
【００３６】
この種の画像形成装置における、各感光体ドラム１１ａ〜１１ｄ間の機械的取り付け誤差および各露光部１３ａ〜１３ｄによって発生するレーザービーム光の光路長誤差、光路変化、ＬＥＤの環境温度による反り等の理由により各感光体ドラム１１ａ〜１１ｄ上で形成された各カラー画像のレジストレーションのずれ、つまり色ずれ（レジずれ）を補正するために、一次転写平面Ａ面上で、すべての画像形成部１０ａ〜１０ｄの下流の位置で、駆動ローラ３２にてベルト３１が折り返される前の位置に、レジずれを検知するレジセンサ６０が設けられている。
【００３７】
ここで、レジずれ補正動作について、図４を用いて以下に説明する。
【００３８】
尚、各画像形成部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの構成は同じものであるので、その内部の部材を、感光体ドラム１１、露光部１３のように示すものとし、感光体ドラム１１と示した場合は、感光体ドラム１１ａ〜１１ｄの全てを指すものとする。
【００３９】
図４は画像形成装置１のレジストレーション補正用パターン（色ずれ検知用画像）を検知する為の色ずれ検知手段であるレジセンサ６０付近の概要図である。レジセンサ６０は、発光体としてのＬＥＤと受光体としてのフォトダイオードを含む。
【００４０】
制御部８０内のレジストレーション補正用パターン発生部８１からの信号によって感光体ドラム１１ａ〜１１ｄから転写ベルト３１上に作成されたレジストレーション補正用パターン画像（色ずれ検知用画像）を、発光素子と受光素子とで構成される色ずれ検知手段であるレジセンサ（検知手段）６０で読み取り、各色に相当する感光体ドラム１１ａ〜１１ｄ上における色ずれ、つまりレジストレーションズレ（レジずれ）を検知し、制御部８０が有する色ずれ補正手段として、記録されるべき画像信号に電気的補正をかけたり、又は、レーザービーム光路中に設けられている折り返しミラー１６ａ〜１６ｄを駆動したりして、光路長変化あるいは光路変化の補正を行っている。
【００４１】
又、中間転写ベルト３１は、原材料としてゴム・エラストマー等の弾性体にて作成された無端ベルトであり、周方向のヤング率は１０^７Ｐａ以上である。中間転写ベルト３１の厚さは、厚み精度や強度を確保し、且つ柔軟な回転駆動を実現するという観点から０．３ｍｍ〜３ｍｍが望ましい。更に、中間転写ベルト３１は金属粉末（カーボンなど）等の導電剤を添加することで、所望の抵抗値（体積抵抗値としては１０^１１Ωｃｍ以下が望ましい）に調節されている。そして、矢印Ｂの方向に回動し、各画像形成部１０の下流に位置する駆動ローラ３２と従動ローラ３３と二次転写対向ローラ３４に巻架して、駆動を伝達されている。中間転写ベルト３１の、その移動方法で一次転写平面Ａの下流側に位置する駆動ローラ３２への巻架部分を領域Ｃとする。
【００４２】
又、感光体ドラム１１ａ〜１１ｄから中間転写ベルト３１への転写ラチチュードアップのため、ドラム１１ｄ、１１ｃ、１１ｂ、１１ａの回転速度と中間転写ベルト３１の回転速度は数パーセント程度中間転写ベルト３１が早いように周速差が設けられている。
【００４３】
このように像担持体と中間転写体に周速差を設けた画像形成装置においては、本発明によれば、通常のプリント画像形成を行う前に、予め決めた所定画像を中間転写ベルト上に形成する。本明細書では、この所定画像を「付加画像」と称す。
【００４４】
この付加画像を形成する際のタイミングチャートである図２で以下に説明する。
【００４５】
図中「用紙エリア信号」とは、転写材である用紙のサイズに応じた副走査方向の用紙エリア信号、つまり中間転写ベルト３１上の転写材領域（用紙エリア）が転写領域を通過する際の信号を示し、「画像書き出しタイミング信号」とは、実際に通常プリント画像形成を開始するタイミング信号を示している。「付加画像エリア信号」とは、本発明とするところの予め決めた所定の画像（付加画像）を中間転写ベルト３１上に形成する画像エリア信号を示し、図示したように付加画像形成は通常プリント画像形成前に行うこととする。
【００４６】
尚、ここでは、レーザービームが走査される方向つまり転写ベルト３１の移動方向と交差する方向を主走査方向、感光体ドラム１１や転写ベルト３１が移動する方向を副走査方向と称す。
【００４７】
図２に示すように、用紙エリア信号が発信されてから画像書き出しタイミング信号が発信される。こうして、図１に示されるような、用紙エリア内に上記の工程を経て形成された、４色のトナー像が重なった複合トナー像である通常プリント画像の中間転写ベルト移動方向上流部分に、通常プリント画像に近接して、つまり転写材Ｐの用紙エリア内に付加画像が形成できる。
【００４８】
本発明においては、このように、感光体ドラム１１上に形成された通常プリント画像が転写される前に、予め決めた付加画像が転写ベルト３１上に形成される。本実施例では、図２に「付加画像エリア信号」と示されるように、画像書き出しタイミング信号が発信される前、つまり通常画像が形成される前に、予め決めた所定の画像を転写ベルト３１上に形成するような画像エリア信号が発信される。この付加画像は、二次転写ローラ３６の動作タイミングを調整し、転写材Ｐには転写されないようになっている。
【００４９】
つまり、この所定の画像の形成は、本実施例においては、中間転写ベルト３１表面上で、通常プリント画像形成前に、通常プリント画像領域のベルト３１移動方向直上流になされることとする。図１に示されるように、画像エリアとその中間転写ベルト３１移動方向上流に形成された付加画像エリアとの間には隙間が無く形成されている。このように付加画像は通常プリント画像に密着して形成されているのが望ましいが、転写材領域内に存在していれば、通常プリント画像を転写する前に、トナーが転写ベルト３１と感光ドラム１１ａ〜１１ｄとの間に存在しているので、下記に説明するように、摩擦係数の変化を軽減できる。
【００５０】
通常、感光体ドラム１１ａ〜１１ｄと中間転写ベルト３１間に周速差がある場合、従来技術にて説明したように、摩擦力が生じ、ドラム１１ａ〜１１ｄと中間転写ベルト３１間にトナーがある場合と無い場合でそれが変化し、ドラム１１ａ〜１１ｄの回転速度が変動し、そのためドラム１１ａ〜１１ｄへの画像露光がぶれてしまい画像先端部に画像スジが発生する。
【００５１】
画像先端部に画像スジが発生することは、感光体ドラムと転写ベルトとの間において、トナーが無い状態からある状態へと急に変化する、転写領域を非画像領域から画像領域に侵入する画像書き出し位置にて、感光体ドラムの速度が変動してぶれやすいことを意味する。
【００５２】
つまり感光体ドラム１１上に形成されたトナー像を転写する前に、転写ベルト上に前もって付加画像である所定画像を形成することによって、転写領域に用紙エリアが侵入した時点から、転写ベルトと感光体ドラムとの間にトナーが存在するため、画像領域に侵入して、トナーが無い状態からある状態へと急に変化することを避けることで、ドラムの回転速度の変動を緩和できる。そのことにより安定した画像形成を行い、高品質な画質をプリント可能な画像形成装置を提供できる。
【００５３】
付加画像は、通常プリント画像形成前に形成されるので、付加画像形成は、複数の画像形成部を設けた場合は、一番始めに形成したトナー像が転写される転写ベルト移動方向最上流に位置する第一画像形成部によってなされることが好適である。
【００５４】
そして、前記付加画像は本来のプリント画像ではないため、より目視しづらいイエローステーションにて画像形成を行うことが好適である。
【００５５】
実施例２
実施例１にて説明したように、複数の画像形成部の回転速度とトナー像が転写される転写手段の回転速度とに周速差が設けられた画像形成装置においては、間のトナーの有無による転写ベルトと感光体ドラムとの摩擦係数の変化、及びそれによって生じる感光体ドラムや転写ベルトの回転速度の変化を回避するために、中間転写ベルト上の通常の画像情報によって形成される通常プリント画像領域の中間転写ベルト移動方向上流の位置に、予め決めた所定の画像である付加画像を形成することで、より安定した画像形成を行い、高品質な画像をプリント可能なとした。
【００５６】
しかしながら、上記の画像形成装置において、付加画像を全面均一画像例えばベタ画像やハーフトーン画像を出力した際には、放射ノイズレベルがあがることとなる。更には、このような放射ノイズを軽減する画像とするために縦ライン画像をとした際には二次転写ローラに縦ラインスジ汚れを引き起こすこととなる。
【００５７】
言い換えると、上記の画像形成装置では、付加画像を形成する際に、常に固定の主走査位置にドットが打たれると、二次転写ローラに縦スジ汚れが発生したり、クリーニングブレードの特定位置にトナーが溜まったり、あるいは、転写材に転写されたドットトナー像が目立ってしまうという問題があった。
【００５８】
従って、付加画像としては、固定の主走査位置にドットが打たれないように、１つもしくは複数のドット単位の面積の微小面積のトナー像（以下、「ドット現像像（ドットトナー像）」と称す。）が主走査方向では分散されていることが好適である。
【００５９】
そして、こうしたドットトナー像を分散する方法としては、画像領域を転写ベルト３１移動方向に交差する方向（主走査方向）においてｍドット、転写ベルト３１移動方向（副走査方向）においてｎドットのドット領域に区切って、該ドット領域のうち１つもしくは複数のドットにトナー像を形成して、付加画像を構成する方法がある。
【００６０】
そこで、本実施例では下記のようにして形成された画像を、付加画像とした。
【００６１】
本実施例では、一次転写平面Ａの最上流の第一画像形成部１０ｄをイエローのトナーで画像を形成するイエローステーションとし、イエローステーションによって中間転写ベルト３１上に形成された画像に、微小なドットトナー像を重ね合わせて形成する。
【００６２】
これは、最上流の第一画像形成部１０ｄの画像にドットトナー像を付加することで、下流の全てのステーションの一時転写時にそのドットトナー像が摩擦係数変動を緩和するように働くとともに、イエローのドットであれば、他のＭ、Ｃ、Ｋのドットに比べて、転写材Ｐに転写された後に目立ちにくいからである。
【００６３】
露光部１３ｄに入力される画像データは図６のブロック図に示す制御により生成される。
【００６４】
ホストＰＣ１０１あるいはリーダー（画像読み取り部）１０２から入力された画像情報は画像処理部１０３で処理され、露光部１３ａ〜１３ｄに作用するレーザーユニット１０５を駆動するための画像信号（ａ）として出力される。又、ドットパターン形成部１０６では、本発明の特徴部である付加画像として、微小なドットトナー像の分布されたドットパターンを形成するためのドットパターン信号（ｂ）が生成される。
【００６５】
これらの画像信号（ａ）、ドットパターン信号（ｂ）は、論理和回路１０４でＯＲされてレーザーユニット１０５に入力される。つまり、論理和回路１０４では、画像信号（ａ）とドットパターン信号（ｂ）の足し算が行なわれ、結果として、感光体ドラム１１ｄ上に形成される付加画像は、画像情報と微小なドットパターンを組み合わせたものになる。そして、ドットパターンは、ここでも、図１における付加画像エリアである、通常プリント画像の形成領域より中間転写ベルト３１移動方向上流に形成される。
【００６６】
ドットパターン形成部１０６の処理を、図７と図８で説明する。
【００６７】
図７に示すように、ドットパターン形成部１０６は、カウンタ８Ａ回路２０１、カウンタ６回路２０２、カウンタ８ｂ回路２０３、及びＬＵＴ２０４の４つの回路より構成されている。
【００６８】
例として、ドットパターンを形成する微小ドット領域の主走査方向Ｘのドット数ｍを８ドット、副走査方向Ｙのドット数ｎを６ドット、シフトドット数ｋを１とする。又、本実施例では、ドット領域内に形成するドットトナー像が有するドットの数は１つのみとし、その位置はドット領域内の（主走査方向Ｘ，副走査方向Ｙ）＝（３，０）とする。
【００６９】
ここで図８に示すドットパターン１０６の動作を説明する。
【００７０】
カウンタ８Ａ回路２０１は、主走査方向Ｘの位置をカウント数ｍ＝８でカウントするものであり、画像クロックをクロック入力にして、ドット領域の一区画である０から７のカウントを繰り返して、付加画像形成エリアの主走査方向をドット領域に分割していく。
【００７１】
付加画像エリアの主走査方向先端の位置のカウント数である初期値のロードが可能となっており、カウンタ８Ｂ回路２０３の出力を初期値として、主走査トップ信号をロード信号にしている。カウンタ８Ｂ回路２０３の初期値は、ここでは、０であるので、カウンタ８Ａ回路２０１は、主走査方向先端部分を０とカウントし、０から７までのカウントをドットパターンの主走査方向後端に達するまで繰り返す。
【００７２】
カウンタ６回路２０２は、主走査トップ信号をクロックとしてカウントアップするカウンタであり、０から５のカウントを繰り返す。つまりカウンタ８Ａ２０１による主走査方向のカウントが一回終了したときに１だけカウントアップする。即ち、副走査方向のカウントをｎ＝６で行う。
【００７３】
カウンタ８Ｂ回路２０３は、シフト時の初期値をカウントするカウンタであり、カウンタ６回路２０２が、副走査方向に０から５までカウントして再び０に戻るとき、つまり、オーバーフローする度にカウントアップしていき、主走査トップ信号が入ると、そのカウント値がカウンタ８Ａ２０２にロードされる。つまり、カウンタ８Ａ２０１が主走査方向にドットパターンの端から端までを６回カウントした後に、カウンタ８Ｂ２０３が１だけカウントアップする。そして、カウンタ８Ａ２０１の主走査トップ信号がロードされたときの初期カウント数が１アップし、カウント初期値が０だったら１と変更され、主走査方向に１から２、３、４、というようにカウントされていく。
【００７４】
ＬＵＴ２０４には、カウンタ８Ａのカウント値とカウンタ６のカウント値が入力され、その組み合わせがＬＵＴで設定された値と一致するとＬＵＴの出力が“Ｈ”となり、微小ドットトナー像が形成される。本実施例では、カウンタ８Ａ２０１が３、カウンタ６回路２０２が０、とカウントした位置（Ｘ，Ｙ）＝（３，０）にドットトナー像が形成される。
【００７５】
このようにドットパターン形成部が動作する結果、微小ドットパターンが図５のように形成される。図５の小さな四角一つ一つが画素（ドット）であり、斜線の画素にドットパターンのドットトナー像が形成されている。
【００７６】
副走査方向のカウントが６回なされる毎にカウントアップしていく、カウンタ８Ｂ２０３のカウント値を初期値としてカウンタ８Ａ２０１は主走査方向にカウントされるため、副走査方向のカウントが進むに連れ、３とカウントされてドットトナー像が形成される位置は、シフトドット数ｋ＝１だけ主走査方向にずれていく。
【００７７】
主査方向に主走査６ライン毎にドットトナー像の主走査位置がシフトドット数ｋ＝１ドットづつ主走査方向と反対にシフトしているので、ドットトナー像が形成される主走査位置が均一となり、二次転写ローラに縦スジ汚れが発生したり、クリーニングブレードの特定位置にトナーが溜まったり、あるいは、転写材に転写されたドットトナー像が目立ってしまうという問題が発生しない。
【００７８】
本実施例ではシフトドット数ｋを１にしたが、ドット領域の主走査方向のサイズｍが８ドットの場合には、シフトドット数ｋとして、３、５、７等のｍとｋの最大公約数が１となるような値を採用しても、ドットトナー像が形成される主走査位置を均一にできる。
【００７９】
ここで、上記のようにして形成された付加画像は、副走査方向をたどると、主走査方向にドットトナー像がシフトしていく。つまり画像全体では斜め線状の画像が形成されていることになる。言い換えると、斜め線画像を付加画像として採用すれば、主走査方向に固定されてドットが打たれる画像にはなりにくい。よって、付加画像には、斜め線画像が好適である。
【００８０】
前記に記載したように、こうして形成された付加画像は図１に示される、通常プリント画像の上流且つ通常プリント画像に密着した転写材領域内に形成されるので、これにより、ドラムと中間転写ベルト間の周速差を有しても、ドラムと転写ベルト間のトナーの有無による摩擦係数変動、ドラムの回転速度の変化を防止し、ドラムへの画像露光のぶれによる画像先端部の画像スジの発生を回避し、更に、放射ノイズレベルが上がることとなく、二次転写ローラに縦ラインスジ汚れを引き起こすことのない、より安定した画像形成を行い、高品質な画質をプリント可能な画像形成装置を提供することが可能となる。
【００８１】
又、像担持体と転写手段に周速差を設けない構成でも、駆動ローラの偏芯等により意図しない速度差が発生し、その結果色ずれが発生してしまう。こうした画像形成装置においても、通常の画像情報と重ねて、予め決めた所定の微小ドットによるドットトナー像を分散して転写手段上に形成することで、より安定した画像形成を行い、高品質な画像をプリント可能となる。
【００８２】
実施例３
実施例１及び２にて説明した画像形成装置においては、間にトナーが存在するかしないかで生じる中間転写ベルト３１と感光体ドラム１１ａ〜１１ｄとの摩擦係数の変化を防ぐために、通常プリント画像形成前にて、付加画像を形成してきたが、本実施例においては、同構成の画像形成装置において、通常プリント画像形成前とそれ以外のタイミングにおいても付加画像が形成される例において説明する。
【００８３】
図１０は、本実施例における振動防止用画像形成のタイミングチャートである。
【００８４】
実施例１のように、通常のプリント画像形成を行う前に、所定の付加画像を転写手段上に形成する。ここでも、図２同様、図中「用紙エリア信号」とは、転写材の用紙サイズに応じた副走査方向の用紙エリア信号を示し、「画像書き出しタイミング信号」とは、実際にプリント画像形成を開始するタイミング信号を示している。「付加画像エリア信号」とは、本発明とするところの所定の付加画像を転写手段上に形成する画像エリア信号を示し、図示したように予め決めた所定の画像形成は通常プリント画像形成前に画像形成を行うこととする。
【００８５】
更に、本実施例においては、Ｎ枚の連続プリント時において、１枚目の画像エリア開始タイミングからＮ枚目の画像エリア終了タイミングの間、連続して付加画像を形成し、通常プリント画像エリア内は、付加画像と通常プリント画像を合成した画像形成することになる。
【００８６】
こうしたタイミングで形成された付加画像を図９に示す。
【００８７】
用紙エリア内で且つ画像領域外に斜線で示されたエリアが本発明とするところの付加画像領域を示し、その画像は斜め線でかかれた画像である。図２におけるい用紙エリアの部分は、図９においては付加画像が形成されている。
【００８８】
その内側点々で囲まれたエリアは通常プリント画像エリアを示し、副走査方向画像書き出し信号によって画像形成されたる領域を示す。ここでは、通常プリント画像エリアにおける通常プリント画像の上に付加画像を重ねて形成されている。
【００８９】
このことによって、通常プリント画像とその中間転写ベルト移動方向上流側の付加画像領域に隙間が無くなるので、転写ニップでのトナーが存在しない部分から存在する部分に変化することによる摩擦係数の変動が避けられる。
【００９０】
尚、付加画像を通常プリント画像と重ねずに、転写材領域内で通常プリント画像領域外の先端と後端に形成する方法もある。
【００９１】
これにより、ドラムと中間転写ベルト間の周速差により両者の間の摩擦係数が大きく変化することを回避し、画像先端部の画像スジ等を防止し、より安定した画像形成を行い、高品質な画質をプリント可能な画像形成装置を提供する。
【００９２】
又、前記付加画像は本来のプリント画像ではないため、より目視しづらいイエローステーションにて形成される。
【００９３】
尚、実施例１〜３においては、本発明を複数の感光ドラムを有し、複数色から形成される構成の画像形成装置１において説明したが、画像形成装置の構成は、これに限定されるものではなく、単色の画像形成装置でもよいし、感光ドラムが１つの画像形成装置にも適用できる。
【００９４】
又、以上に説明した画像形成装置の構成部品の寸法、材質、形状、及びその相対位置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像形成装置は、画像情報により像担持体上に現像像を形成する画像形成部と、画像形成部に近接し、表面に像担持体から現像像が転写され、表面が移動する中間転写体と、を有し、中間転写体から現像像が転写材に転写される画像形成装置であって、画像形成部に含まれる像担持体の回転速度と、中間転写体の表面移動速度と、に周速差を有する画像形成装置において、中間転写体表面において、通常プリント画像領域の中間転写体移動方向で上流部分に、所定画像を形成するので、ドラムと中間転写ベルト間で摩擦力により、ドラムと中間転写ベルト間にトナーがある場合と無い場合で、摩擦係数が変化し、ドラムの回転速度の変動によるドラムへの画像露光かぶれを生じることが無く、より安定した画像形成を行い、高品質な画質をプリント可能な画像形成装置を提供できる。
【００９６】
又、所定画像は、１つもしくは複数のドット単位の面積のドット現像像が画像領域に分散された画像であり、中間転写体移動方向に交差する方向において、ドット現像像が形成される位置が固定されていない画像であることで、更に好ましくは、画像領域を前記中間転写体移動方向に交差する方向においてｍドット、中間転写体移動方向においてｎドットのドット領域に区切って、ドット領域のうち１つもしくは複数のドットにドット現像像を形成して構成され、ドット領域を画像領域に配列する際に、ドット現像像が形成される、中間転写体移動方向に交差する方向の位置が、中間転写体移動方向において順次ｋドットずつシフトすることによって、上記の効果に加え、更に放射ノイズレベルが上がることなく、クリーニングブレードの特定位置にトナーが溜まったりせず、転写材に転写されたドットトナー像が目立ってしまうという問題を防止し、二次転写ローラに縦ラインスジ汚れを引き起こすことない画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る通常プリント画像及び付加画像の一例を示す正面図である。
【図２】本発明に係る画像形成動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図３】本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図４】色ずれ検知機構の一例を示す概略構成図である。
【図５】本発明に係る付加画像形成方法の一例を示す説明図である。
【図６】本発明に係る付加画像形成を行う制御回路の一例を示すブロック図である。
【図７】本発明に係る付加画像形成を行う制御回路の一例を示すブロック図である。
【図８】本発明に係る付加画像形成方法の一例を示す説明図である。
【図９】本発明に係る通常プリント画像及び付加画像の他の例を示す正面図である。
【図１０】本発明に係る画像形成動作の他の例を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
１　　　　　　　　　　　　　　　画像形成装置
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ　画像形成部
１１　　　　　　　　　　　　　　感光体ドラム（像担持体）
３１　　　　　　　　　　　　　　中間転写ベルト（中間転写体、無端ベルト）
Ｔａ、Ｔｂ、Ｔｃ、Ｔｄ　　　　　転写領域

Claims (14)

1. 画像情報により像担持体上に現像像を形成する画像形成部と、該画像形成部に近接し、表面に前記像担持体から前記現像像が転写され、表面が移動する中間転写体と、を有し、該中間転写体から前記現像像が転写材に転写される画像形成装置であって、
   前記画像形成部に含まれる前記像担持体の回転速度と、前記中間転写体の表面移動速度と、に周速差を有する画像形成装置において、
   前記中間転写体表面において、通常プリント画像領域の前記中間転写体移動方向で上流部分に、所定画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
2. 画像情報により像担持体上に色の違う現像像を形成する複数の画像形成部と、該複数の画像形成部に近接し、表面に該複数の画像形成部にそれぞれ備えられた前記像担持体から順次重ねて前記現像像が転写され、表面が移動する中間転写体と、を有し、該中間転写体から前記現像像が一括して転写材に転写される画像形成装置であって、
   前記複数の画像形成部それぞれに含まれる前記像担持体の回転速度と、前記中間転写体の表面移動速度と、に周速差を有する画像形成装置において、
   前記中間転写体表面において、通常プリント画像領域の前記中間転写体移動方向で上流部分に、所定画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
3. 前記中間転写体は、回転駆動を伝達する駆動ローラ及び少なくとも１つの他のローラによって張架されて駆動する無端ベルトであることを特徴とする請求項１又は２の画像形成装置。
4. 前記所定画像は、１つもしくは複数のドット単位の面積のドット現像像が画像領域に分散された画像であり、前記中間転写体移動方向に交差する方向において、前記ドット現像像が形成される位置が固定されていない画像であることを特徴とする請求項１、２又は３の画像形成装置。
5. 前記所定画像は、画像領域を前記中間転写体移動方向に交差する方向においてｍドット、前記中間転写体移動方向においてｎドットのドット領域に区切って、該ドット領域のうち１つもしくは複数のドットに前記ドット現像像を形成して構成されることを特徴とする請求項４の画像形成装置。
6. 前記所定画像において、前記ドット領域を画像領域に配列する際に、前記ドット現像像が形成される、前記中間転写体移動方向に交差する方向の位置が、前記中間転写体移動方向において順次ｋドットずつシフトすることを特徴とする請求項５の画像形成装置。
7. 前記ドット領域の前記中間転写体移動方向に交差する方向のドット幅ｍと前記ドット現像剤像のシフト量ｋの最大公約数が１であることを特徴とする請求項６の画像形成装置。
8. 前記所定画像は、斜め線画像であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかの項に記載の画像形成装置。
9. 前記画像形成部を複数有する場合、前記所定画像は、前記複数の画像形成部のうち前記中間転写体移動方向で最上流に位置する第一画像形成部にて形成されることを特徴とする請求項１〜８のいずれかの項に記載の画像形成装置。
10. 前記第一画像形成部が形成する前記現像像の色は、イエロー色であることを特徴とする請求項９の画像形成装置。
11. 前記所定画像は、通常プリント画像形成前に形成されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかの項に記載の画像形成装置。
12. 前記所定画像は、転写材領域内の位置に形成されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかの項に記載の画像形成装置。
13. 前記所定画像は、転写材領域内且つ通常プリント画像領域外の位置に形成されるをことを特徴とする請求項１〜１１のいずれかの項に記載の画像形成装置。
14. 前記所定画像は転写材領域内の位置に形成され、通常プリント画像領域内の位置には、前記所定画像と通常プリント画像とを合成した画像を形成することを特徴とする請求項１〜１１のいずれかの項に記載の画像形成装置。

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