JP2005301149A - 画像形成方法および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 重畳転写される際にエッジ効果が顕著となりやすいライン画像の中抜け現象の確実に防止できる画像形成方法を提供する。
【解決手段】 複数回数の画像転写を行うことで重畳された異なる色の画像を記録媒体に形成する画像形成方法において、２回目以降に転写される画像におけるトナー付着量として、該画像中のライン画像に対するトナー付着量を１回目に転写される画像のライン画像に対するトナー付着量よりも多くすることを特徴とする。
【選択図】 図５

Description

本発明は、画像形成方法および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、ライン画像を対象とした画像抜け防止に関する。

複写機やプリンタあるいはファクシミリ装置や印刷機などの画像形成装置においては、潜像担持体である感光体に形成された静電潜像が現像されて得られるトナー像を記録媒体の一つであるシートに転写する転写行程が実行される。
転写行程には、モノクロ画像を対象とした場合のように、感光体から直接シートにトナー像を転写する場合がある他に、フルカラー画像を対象とする場合のように、色毎の画像を形成した感光体の位置を通過するシートに対して色毎の画像を直接転写してシートに重畳させる直接転写する場合と、各感光体で形成された色毎の画像を一旦中間転写体に順次転写（１次転写）させた後、中間転写体上に重畳転写された画像をシートに対して一括して転写（２次転写）する場合とがある。

１次および２次転写を行う際に用いられる中間転写体としては、ドラムやベルトがあるが、近年、ベルトを用いる場合に、給紙装置から給送されたシートに対して一括転写するのでなく、ベルトにシートを吸着させ、ベルトの移動と共にシートが移動する過程で各作像部において形成されたトナー像をシートに転写するという、前述した直接転写方式に類似する構成が提案されてきている（例えば、特許文献１，２）。

上記各公報に開示されている構成は、シートの片面を対象として転写体として用いられるベルトの展張方向に沿って配列されている各作像部で形成された画像（トナー像）をベルトに吸着されたシートあるいはベルト上に順次転写する４連タンデム方式と称される方式がある（例えば、特許文献３）。

複数の色を重畳する画像形成方式においては各色の画像形成位置同士が整合していないと画像の位置ずれによる色ずれが発生する。

一方、色ずれとは別に感光体上に形成される画像の種類に応じて画像端縁部に付着するトナーの量が画像の中央部に比べて多くなるエッジ効果による画像の中抜け現象による不良画像が発生する虞があった。感光対応に形成される画像には、広い面積を有するベタ画像および小さい面積を有するライン画像があり、ライン画像の場合にはベタ画像に比べて画像面積に示すエッジ部面積が大きいことが原因してエッジ効果の発生が顕著となる。

従来、複数色の画像転写に際して中抜けを防止する技術として次のものがある。 ベタ及びライン画像の各テストパッチ画像を形成し、そのうち、ライン画像に関しては、ライン幅検出手段によりパッチ画像のライン幅を検出し、その結果を元にライン幅形成用の書き込みレーザーパワーを調整する構成（例えば、特許文献４）。
転写材上に重畳転写される画像が転写される際に用いられる転写手段のバイアスを転写体の搬送手段の下流側に位置するものほど大きく設定する用にした構成（例えば、特許文献５）。
重畳転写される画像の色毎で用いるトナーの粒径を異ならせ、最終色の画像に用いられるトナーの添加剤量をそれ以前のトナーに含まれる添加剤量よりも多くする構成（例えば、特許文献６）。
転写体に対して１次転写により重畳転写された画像を２次転写により一括転写する場合に可視像処理される画像のうちで１色目のものよりも２色目のものにおけるトナーの付着量を多くする構成（例えば、特許文献７）。
１色目に転写する画像のトナー付着量を２色目に転写する画像のトナー付着量よりも多くする構成（例えば、特許文献３）。

特開平５−２７０６８６号公報（「００１６」欄、図１） 特開平８−１５２７９０号公報（「００３０」欄、図１） 特開平９−３１９１７９号公報（段落「０００７」、「００２６」欄） 特開平９−５０１５５号公報（段落「００１３」欄） 特開平６−２３０６８６号公報（段落「０００９」欄） 特開平５−１０７８６４号公報（段落「００１１」。「００１４欄」 特開平５−４５９９４号公報（段落「０００６」欄）

画像の一部が抜けてしまう現象を防止するために上記特許文献に挙げた構成においては、次のような問題がある。
特許文献３に挙げた構成では、２色以降の画像転写時に１色目の画像のトナーが逆転写するのを防止することには意味があるものの、例えば、近年多用傾向にある重合トナーを用いた場合には、逆転写トナーが比較的少ない（１〜２％程度、従来の粉砕トナーでは５％程度）。このため、１色目の画像のトナー付着量を多くしてしまうと、２色目の画像を対象とした転写バイアスの作用が妨げられてしまい、２色目以降の画像の中抜けが起きやすくなる虞がある。

特許文献４に挙げた構成では、２色以上の画像を形成する場合、１色毎のライン幅を決めている。このため、２色以降で発生する転写効率の低下が考慮されておらず、２色以降の画像でのライン画像の中抜けを確実に防止することができない。
特許文献５に挙げた構成では、近年進行しているトナー付着量低減化を実現させた場合、２色以降の転写効率の低下が顕著に現れる傾向となり、転写バイアスのマッチングだけでは中抜けを確実に防止することができない虞がある。
特許文献６に挙げた構成では、添加剤量を増加するに従いトナーの流動性が高まることから、画像周りでの散り現象が顕著となる虞がある。
特許文献６に挙げた構成では、１色目の転写に比べて２色目の転写の方が転写の効率が低下するばかりでなく、２色以降の転写効率はトナーの付着量が少なくなるほど低下する。この傾向は、ベタ画像よりもライン画像の方が顕著であり、１色目の画像のトナー付着量を多くすると、２位露命校の画像の転写率悪化による転写不良が発生する虞がある。
本発明の目的は、上記従来の画像形成方法における問題に鑑み、重畳転写される際にエッジ効果が顕著となりやすいライン画像の中抜け現象の確実に防止できる画像形成方法および画像形成装置を提供することにある。

請求項１記載の発明は、複数回数の画像転写を行うことで重畳された異なる色の画像を記録媒体に形成する画像形成方法において、２回目以降に転写される画像におけるトナー付着量として、該画像中のライン画像に対するトナー付着量を１回目に転写される画像のライン画像に対するトナー付着量よりも多くすることを特徴としている。

請求項２記載の発明は、複数色の画像を順次転写して重畳された画像を記録媒体に形成する画像形成方法において、２色目以降に転写される画像におけるトナー付着量として、該画像中のライン画像に対するトナー付着量を１色目に転写される画像のライン画像に対するトナー付着量よりも多くすることを特徴としている。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の画像形成方法において、複数回もしくは複数色の画像転写は、各画像形成のための少なくとも潜像担持体および現像手段と転写手段とを備えた作像部を複数段設け、各作像部間に記録媒体を移動させて実行することを特徴としている。

請求項４記載の発明は、請求項１または２記載の画像形成方法において、複数回もしくは複数色の画像転写は、各画像形成のための少なくとも潜像担持体および現像手段と転写手段とを備えた作像部から一旦画像を中間転写体に転写して重畳画像を形成する工程と、重畳画像を一括して記録媒体に転写する工程とが用いられることを特徴とするが像形成方法。

請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のうちの一つに記載の画像形成方法において、複数回もしくは複数色の画像転写は、後段の転写対象となる画像ほどライン画像のトナー付着量が多くされることを特徴としている。

請求項６記載の発明は、請求項１乃至５のうちの一つに記載の画像形成方法において、複数回もしくは複数色の画像形成に用いられる潜像担持体の線速Ｖ１、記録媒体の線速Ｖ２としたとき、（Ｖ１−Ｖ２）／Ｖ２×１００＞０．３の条件を満たすことを特徴としている。

請求項７記載の発明は、請求項１乃至６のうちの一つに記載の画像形成方法において、複数回もしくは複数色の画像形成時における転写線速比は、１回目もしくは１色目の画像を対象とした場合よりも２回目もしくは２色目の画像を対象とした場合を大きく設定されていることを特徴としている。

請求項８記載の発明は、請求項１乃至７のうちの一つに記載の画像形成方法において、複数回もしくは複数色の画像転写に用いられる転写バイアスは、１回目もしくは１色目の画像よりも２回目以降もしくは２色以降の画像転写時でのバイアスの方が大きくされていることを特徴としている。

請求項９記載の発明は、請求項１乃至８のうちの一つに記載の画像形成方法において、画像形成に用いられる潜像担持体上での１色目のライン画像のトナー付着量は１色目のベタ画像のトナー付着量に対して１．３倍以下に設定されていることを特徴としている。

請求項１０記載の発明は、請求項１乃至９のうちの一つに記載の画像形成方法において、画像形成に用いられる潜像担持体に対する静電潜像形成のための露光強度を１回目もしくは１色目と２回目以降もしくは２色以降の静電潜像形成時で異ならせて２回目以降もしくは２色目以降でのライン画像のトナー付着量を増減させることを特徴としている。

請求項１１記載の発明は、請求項１乃至１０のうちの一つに記載の画像形成方法において、画像形成に用いられる潜像担持体に対する可視像処理のための現像手段の現像ギャップを１回目もしくは１色目と２回目以降もしくは２色以降の現像時で異なる設定として２回目以降もしくは２色目以降のライン画像のトナー付着量を増減させることを特徴としている。

請求項１２記載の発明は、請求項１乃至１１のうちの一つに記載の画像形成方法において、画像形成に用いられる潜像担持体での地肌ポテンシャル（帯電電位−現像電位）を１回目もしくは１色目と２回目以降もしくは２色以降で異なる設定として２回目以降もしくは２色目以降のライン画像のトナー付着量を増減させることを特徴としている。

請求項１３記載の発明は、請求項１乃至１２のうちの一つに記載の画像形成方法において、画像形成に用いられる潜像担持体に対するトナー供給用の現像ローラと該潜像担持体との線速比を１回目もしくは１色目と２回目以降もしくは２色以降で異なる設定として２回目以降もしくは２色目以降のライン画像のトナー付着量を増減させることを特徴としている。

請求項１４記載の発明は、請求項１乃至１３のうちの一つに記載の画像形成方法を画像形成装置に用いることを特徴としている。

請求項１５記載の発明は、請求項１４記載の画像形成装置において、画像形成に用いられる潜像担持体に担持された潜像を可視像処理する現像手段はトナーとキャリアとを含む２成分系現像剤を用いる構成を備え、上記キャリアの抵抗を１回目もしくは１色目と２回目以降もしくは２色以降で異なる設定が可能であることを特徴としている。

請求項１６記載の発明は、請求項１５記載の画像形成装置において、上記現像手段は、潜像担持体上のトナーの帯電量を１回目もしくは１色目と２回目以降もしくは２色以降で異なる設定が可能であることを特徴としている。

請求項１７記載の発明は、請求項１４乃至１６のうちの一つに記載の画像形成装置において、上記潜像担持体上の単色ベタ画像のトナー付着量は０．５５ｍｇ／ｃｍ^２以下であることを特徴としている。

請求項１８記載の発明は、請求項１４乃至１７のうちの一つに記載の画像形成装置において、使用するトナーの平均円形度が０．９０〜０．９９であることを特徴としている。

請求項１９記載の発明は、請求項１４乃至１７のうちの一つに記載の画像形成装置において、使用するトナーの形状計数ＳＦ−１が１２０〜１８０であることを特徴としている。

請求項２０記載の発明は、請求項１４乃至１７のうちの一つに記載の画像形成装置において、使用するトナーの体積平均粒径（Ｄｖ（μｍ））、個数平均粒径（Ｄｎ（μｍ））としたとき、Ｄｖ／Ｄｎが１．０５〜１．３０であることを特徴としている。

請求項１および２記載の発明によれば、１回目もしくは１色目の後で転写工程が実行される１回目以降もしくは２色目以降の画像は転写効率が低下するのを見越してライン画像のトナー付着量を多くすることにより転写後のライン画像のトナー付着量を１回目もしくは１色目の画像を同等とすることができるので、２回目以降あるいは１色目以降の画像におけるライン画像の中抜け現象を防止することが可能となる。

請求項３および４記載の発明によれば、画像形成に用いられ宇潜像担持体および現像手段を備えた作像部を複数段備えて各作像部間に記録媒体を移動させながら順次転写工程を実施する場合あるいは各作像部で形成された画像を一旦中間転写体に転写して重畳画像を得る工程および重畳画像を記録媒体に一括転写する場合のいずれにおいても２回目以降あるいは２色目以降の画像のライン画像におけるトナー付着量を多くすることで、１回目もしくは１色目の画像と同等なライン画像のトナー付着量を確保することにより中抜け現象を防止することが可能となる。

請求項５記載の発明によれば、２回目以降もしくは２色目以降の画像ほどライン画像のトナー付着量を多くして、換言すれば、順次トナー付着量を多くすることにより前段の転写画像におけるトナー付着量と同等とすることができ、後段での転写画像における中抜け現象を防止することが可能となる。

請求項６および７記載の発明によれば、潜像担持体と記録媒体との線速の関係、特に、請求項７記載の発明においては、２回目以降もしくは２色目以降の画像を対象とした場合の線速比を大きくしているので、２回目以降もしくは２色目以降の画像の方が転写率が高められ、これにより、２回目以降もしくは２色目以降の画像の中抜けを防止することが可能となる。特に、線速比を上げた場合には、現像手段とトナーとの間で生じる剪断力の作用が大きくなることでトナーの転写率が高まる一方、２回目以降もしくは２色目以降の画像の転写位置がずれてしまうことがあるので、１回目もしくは１色目の画像転写の際の線速比を抑えて記録媒体の搬送を安定させ、２回目以降もしくは２色目以降の画像転写の際の位置ずれを防止して色ずれの発生を抑えることができる。

請求項８記載の発明によれば、転写バイアスを１回目もしくは１色目の画像よりも２回目以降もしくは２色目以降の画像に対して異ならせることで転写効率を高めて画像の中抜けを防止することが可能となる。

請求項９記載の発明によれば、１色めのライン画像のトナー付着量をベタ画像のトナー付着量に対して規定することにより２回目以降もしくは２色目以降の画像転写時で転写効率が低下するのを抑えるとともに２回目以降もしくは２色目以降のベタ画像への過剰なトナー付着が原因するトナーの散り現象を抑えることが可能となる。

請求項１０乃至１２記載の発明によれば、２回目以降もしくは２色目以降の画像形成条件を異ならせることにより２回目以降もしくは２色目以降のライン画像のトナー付着量を増加させて中抜け現象の発生を防止することが可能となる。

請求項１３記載の発明によれば、潜像担持体と現像ローラとの間の線速比を１回目もしくは１色目と２回目以降もしくは２色目以降で異ならせることにより２回目以降もしくは２色目以降のライン画像を形成するトナーに対する剪断力の作用を大きくしてトナー付着量を増加させることにより中抜け現象の発生を防止することが可能となる。

請求項１４乃至１６記載の発明によれば、２回目以降もしくは２色目以降の画像形成時でのトナー付着量を増加させることにより２回目以降もしくは２色目以降のライン画像での中抜け現象の発生を防止して転写不良による以上画像の発生を防止することが可能となる、特に、請求項１５記載の発明においては、２成分系現像剤を用いた場合のキャリアの抵抗を異ならせることにより、また請求項１６記載の発明においてはトナーの帯電量を異ならせることにより２回目以降もしくは２色目以降の画像のトナー付着量を増加させることができる。

請求項１７記載の発明によれば、単色のベタ画像におけるトナー付着量を規定することにより、近年所望されているトナー消費量の低減化を可能にするとともにこの条件下においても画像の中抜け現象を防止することが可能となる。

請求項１８記載の発明によれば、トナーの平均円形度を０．９０〜０．９９としたので、高精細の画像形成が可能となる。つまり、平均円形度が０．９９を越えると、ブレードクリーニングなどを採用している画像形成システムにおいては潜像担持体あるいは転写体などにクリーニング不良が発生し、画像の汚れが発生する。特に、画像面積率が低い画像の場合には転写残トナーが少なくクリーニング不良の問題はないが、カラー写真画像などの面積画像率が高い画像の場合矢記録媒体の搬送不良により未転写画像が残ったような場合クリーニング不良を起こしやすくなる。

請求項１９記載の発明によれば、トナーの形状計数ＳＦ−１が１２０〜１８０に設定されていることにより、極端なトナーの流動性の高まりや吸着力（鏡映力）の弱体化が原因するクリーニング不良の発生を抑えることができ、クリーニング不良による潜像担持体の汚損が原因する地肌汚れなどのない画像を得ることができる。

請求項２０記載の発明によれば、トナーの体積平均粒径と個数平均粒径との比を１．０５〜１．３０という狭い範囲に設定することにより次の効果が得られる。
第１に、トナーの粒径面での選択範囲（画像パターンに応じたトナー粒径を持つトナー粒子が選択的に現像される）といった現象が発生しにくいので常時安定した画像を形成できる。することにより高解像度で高精細の画像を得ることが可能となる。
第２に、トナーのリサイクルシステムを用いた場合に転写されにくい詳細図のトナー粒子が量的に多くリサイクルされることもあるが、元々トナーの粒度分布を狭くすることで上記の作用を受けにくくすることができ、常時安定した画像を形成することができる。
第３に、２成分系現像剤においては長期にわたるトナーの収支が行われても現像剤中のトナー粒子径の変動が少なく、長期の攪拌が行われた場合でも良好で安定した現像性が得られる。
第４に、１成分系現像剤の場合においてもトナーの粒子径変動が小さく、トナーの薄層化が原因するフィルミング、クリーニングブレードへの融着がなく、長期の攪拌が行われても安定した現像性および画像を得ることができる。

以下、図示実施例により本発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１は、本発明実施例による画像形成方法を実行するために用いられる画像形成装置の一つを示す図であり、図１に示す画像形成装置は、上述した４連タンデム方式によりフルカラー画像を形成可能な複写機あるいはプリンタが用いられる。
画像形成装置には、この他に、受信した画像信号に基づき上述した複写機およびプリンタと同様な画像形成処理が可能なファクシミリ装置がある。なお、画像形成装置には、上述したカラー画像を対象とするだけでなく、単一色の画像を対象とする装置も勿論含まれる。

図１に示す画像形成装置２０は、色分解毎の画像を転写体として用いられる転写ベルトに吸着した紙などの記録シートに重畳転写することによりカラー画像が潜像担持体から直接記録シートに形成される方式が用いられている。

図１において、画像形成装置２０は、次に挙げる各装置を備えている。
原稿画像に応じた各色毎の画像を形成する作像装置２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１ＢＫと、各作像装置２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１ＢＫに対向して配置された転写装置２２と、各作像装置２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１ＢＫと転写装置２２とが対向する転写領域に記録シートを供給するシート供給手段としての手差しトレイ２３、給紙装置２４に装備されている第１給紙カセット２４Ａ、第２給紙カセット２４Ｂと、該手差しトレイ２３、給紙カセット２４、２４から搬送されてきた記録シートを作像装置２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｙ、２１ＢＫによる作像タイミングに合わせて供給するレジストローラ３０と、転写領域において転写後のシート状媒体の定着を行う定着装置１である。

定着装置１は、詳細を説明しないが、画像と対向する側に加熱されたベルトが配置されているベルト定着方式を採用した構成とされている。このため、定着装置１には、ベルトを加熱するための熱源およびベルトに対向してシートを挟持搬送しながら定着領域であるニップ部を構成する定着ローラおよび加圧ローラが装備され、ベルトは定着ローラと熱源との間に掛け回されて上記ニップ部を通過する構成とされている。

転写装置２２は、転写体として複数のローラに掛け回されているベルト（以下、これを転写ベルトという）２２Ａが用いられたベルト装置に相当しており、詳細は図２において説明するが、各作像装置における感光体ドラムと対向する位置には転写バイアスを印加する転写バイアス手段２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｙ、２２ＢＫがそれぞれ配置され、さらに転写ベルト２２Ａの移動方向（図１中、矢印Ａで示す方向）において第１色目を転写される側には、第１色目の転写に先立ち記録シートを転写ベルト２２Ａに吸着させるための吸着用バイアスを印加する吸着用バイアス手段３１が転写ベルト２２Ａに当接可能に配置されている。

画像形成装置２０は、一般にコピー等に用いられる普通紙と、ＯＨＰシートや、カード、ハガキといった９０Ｋ紙、坪量約１００ｇ／ｍ_２相当以上の厚紙や、封筒等の、用紙よりも熱容量が大きないわゆる特殊シートとの何れをも記録シートとして用いることが可能である。

図２は、転写装置２２の構成を概略的に示す模式図であり、同図において転写ベルト２２Ａは、体積抵抗率が１０^９〜１０^１１Ωｃｍである高抵抗の無端状単層ベルトで構成されており、その材質はＰＤＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）が用いられている。
転写ベルト２２Ａは、各作像部に位置する感光体ドラム２５Ｍ、２５Ｙ、２５Ｃ、２５Ｋに接触対向する各転写位置を通過できるように支持ローラ３２〜３７に掛け回されている。

支持ローラのうちで、各感光体と対向する転写ベルト２２Ａの展張面側で記録シートの移動方向上流側の入り口ローラ３７と対向する位置には、電源３８からの所定電圧が印加された吸着用バイアス手段３１としてのローラ転写ベルト２２Ａの外周面に配置されている。
支持ローラのうちで符号３３で示すローラは、転写ベルト２２Ａを摩擦駆動する駆動ローラであり、図示しない駆動源に接続されて図示矢印方向に回転することができる。

転写ベルト２２Ａを挟んで各感光体と対向するベルト内側の位置には、転写ベルト２２Ａのり面に接触するように転写バイアス印加部材３９Ｙ、３９Ｍ、３９Ｃ、３９Ｋが設けられている。これらバイアス印加部材は、スポンジなどを外周に有するバイアスローラであり、各転写バイアス電源４０Ｙ、４０Ｍ、４０Ｃ、４０Ｋからローラ芯金に転写バイアスが印加されるようになっている。印加された転写バイアスの作用により、転写ベルト２２Ａに転写電荷が付与され、各転写位置において該転写ベルト２２Ａと感光体ドラム表面との間に所定強度の転写電界が形成される。また上記転写が行なわれる領域での記録シートと感光体との接触を適切に保ち、最良の転写ニップを得るために、バックアップローラ４１が設けてある。

転写バイアス印加部材３９Ｙ、３９Ｍ、３９Ｃとその近傍に配置されるバックアップローラ４１は、回転可能に揺動ブラケット４２に一体的に保持され、回動軸４２Ａを中心として回動が可能である。この回動は、カム４３が矢印の方向に回動することで時計方向に回動する。

入り口のローラ３７とローラからなる吸着用バイアス手段３１は、入り口ローラブラケット４４により支持されており、ローラ軸３６Ａを回動中心として、図２の状態から時計方向に回動可能である。
揺動ブラケット４２に設けた穴４２Ｂと、入り口ローラブラケット４４に固植されたピン４４Ａとが係合しており、揺動ブラケット４２の回動と連動して回動する。これらのブラケット４２，４４の時計方向の回動により、バイアス印加部材３９Ｙ、３９Ｍ、３９Ｃとその近傍に配置されるバックアップローラ４１とは感光体２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃから離され、入り口ローラ３７と吸着用バイアス手段３１も下方に移動する。ブラックのみの画像形成時に、感光体２５Ｙ，２５Ｍ，２５Ｃと転写ベルト２２Ａとの接触を避けることが可能となっている。

一方、転写ベルト２２Ａにおける展張面で記録シートの移動方向下流側に位置する転写バイアス部材３９Ｋとこれに隣接するバックアップローラ４１は、出口ローラ３２の回転軸を支点として回動可能な出口ブラケット４５に支持されており、転写装置２２を画像形成装置本体に着脱する際には図示されないハンドルの操作により時計方向に回動することができ、黒色画像形成用の感光体２５Ｋから転写バイアス部材３９Ｋおよびバックアップローラ４１を離間させることができるようになっている。

図１において、駆動ローラ３３に捲装されている転写ベルト２２Ａの外側には、転写ベルト２２Ａに接触可能なブラシローラとクリーニングブレードとを備えたクリーニング装置４６が設けられており、転写ベルト２２Ａに付着しているトナーなどの異物を除去できるようになっている。

転写ベルト２２Ａの移動方向で駆動ローラ３３より下流に、転写ベルト２２Ａの外周面を押し込む方向にローラ３４が設けられ、駆動ローラ３３への転写ベルト２２Ａの巻きつけ角を確保している。ローラ３４より更に下流の転写ベルト２２Ａのループ内に位置するローラ３５は、押圧部材（ばね）４７による押圧力を転写ベルト２２Ａに付与してテンションを与えるテンションローラとして機能するようになっている。

図１に示す画像形成装置２０は、転写装置２２が斜めに延在させてあるので、水平方向での転写装置２２の占有スペースを小さくすることができる。

上記構成を備えた画像形成装置２０では、次の行程および条件に基づき画像形成が行われる。なお、以下の説明では、各作像装置を代表して符号２１Ｍで示したマゼンタトナーを用いて画像形成が行われる作像装置を対象として説明するが、他の作像装置も同様であることを前置きしておく。
画像形成時、感光体ドラム２５Ｍは、図示されないメインモータにより回転駆動され、帯電装置２７Ｍに印加されたＡＣバイアス（ＤＣ成分はゼロ）により除電され、その表面電位が所定電位（例えば略−５０Ｖ）の基準電位に設定される。
次に感光体ドラム２５Ｍは、帯電装置２７ＭにＡＣバイアスを重畳したＤＣバイアスを印加されることによりほぼＤＣ成分に等しい電位に均一に帯電される。

感光体ドラム２５Ｍは、一様帯電されると書き込み行程が実行される。書き込み対象となる画像は、図示しないコントローラ部からのデジタル画像情報に応じて書き込み装置２９を用いて静電潜像形成のために書き込まれる。つまり、書き込み装置２９では、デジタル画像情報に対応して各色毎で２値化されたレーザダイオード用発光信号に基づき発光するレーザ光源からのレーザ光がシリンダレンズ（図示されず）、ポリゴンモータ２９Ａ、ｆθレンズ（図示されず）、第１〜第３ミラー、およびＷＴＬレンズを介して、各色毎の画像を担持する感光体ドラム、この場合には、便宜上、感光体ドラム２５Ｍ上に照射され、照射された部分の感光体ドラム表面での表面電位が所定電位（例えば略−５０Ｖ）となり、画像情報に対応した静電潜像が作像される。

感光体ドラム２５Ｍ上に形成された静電潜像は、現像装置２６Ｍにより色分解色と補色関係にある色のトナーを用いて可視像処理されるが、現像行程では、現像スリーブにＡＣバイアスを重畳したＤＣバイアスが印加されることにより、書き込み光の照射により電位が低下した画像部分にのみトナーが現像され、トナー像が形成される。

現像行程により可視像処理された各色のトナー画像は、レジストローラ３０によりレジストタイミングを設定されて繰り出される記録シートに転写される子甥になるが、記録シートは、転写ベルト２２Ａに達する前にローラで構成されたシート吸着用バイアス手段３１による吸着用バイアスの印加によって転写ベルト２２Ａに静電吸着されるようになっている。
転写ベルト２２Ａに静電吸着されて転写ベルト２２Ａと共に搬送移動する記録シートは、各作像装置での感光体ドラムに対向する位置で転写装置２２に装備されている転写バイアス部材３９Ｙ、３９Ｍ、３９Ｃ、３９Ｋによるトナーと逆極性のバイアス印加によって感光体ドラムからトナー像を静電転写される。

各色の転写工程を経た記録シートは、出口ローラ３２の曲率を利用した曲率分離され、定着装置１（図１参照）に向けて搬送され、定着ベルトと加圧ローラとにより構成される定着ニップを通過することにより、トナー像が転写紙に定着され、その後、片面プリントの場合には、胴内排紙トレイ２０Ａ（図１参照）に向けた第１の排紙方向Ｂ、または、外部排紙トレイに向けた第２の排紙方向Ｃのいずれかの方向に排出切り換え爪４８によって切り換えられることで排出される。

第１の排紙方向Ｂが選択されると、記録シートは画像面が下を向くフェースダウンの状態でスタックされ、第２の排紙方向Ｃが選択されると、図示しないが、外侮に装備されている後処理装置（ソータや綴じ装置など）に向けてあるいはスイッチバックを経て両面への画像形成のための再循環路のいずれかに搬送される。

以上のような構成の画像形成装置２０を対象とする本実施例では、１回目もしくは１色目のライン画像のトナー付着量に対して２回目以降もしくは２色目以降のライン画像のトナー付着量が多くされている。つまり、ライン画像は、色を重ねることによりトナーの付着量が多くなり、結果として、トナーに作用する圧力が増加して凝集体ができ、これが原因となって中抜け現象を起こしやすい。しかし、近年多用傾向にある顔料の増加による低付着量で所定濃度の画像を得るようにした場合、ライン画像でのトナー付着量の少なくなり、圧力による凝集体の発生も低減されるが、トナー付着量の低減が原因してトナー画像の転写率が低下することになり、これにより中抜け現象が新たに発生することになる。本実施例では、このような現象に鑑み、少ないトナー付着量の前提とした場合でもライン画像の中抜け現象を防止するようになっている。以下、具体例について説明する。

まず、画像の形態による中抜けの発生原理について図３および図４を参照して考察すると次の通りである。
図３は、トナー像のエッジ部での電界強度を示す図であり、同図においてトナー像のエッジ部では中心部に比べて電界強度が高まることがエッジ効果と称されて一般に知られている。このため、トナー像中では中心部に比べてエッジ部でのトナー付着量が多くなる。
図４は、ライン画像とベタ画像を示し、図５はライン画像とベタ画像とを対象とした場合の転写率を比較した結果を示す線図である。

図４においてライン画像は、ベタ画像に比べて画像面積に示すエッジ部面積が大きいことが理由となり、同ドット数述べた画像に比べてライン画像でのエッジ部に付着するトナーの量が多くなる。

同ドット数においてライン画像のトナー付着量とベタ画像のトナー付着量との比をラインベタ比と称し、次の式で表す。

（ラインベタ比）＝（ライン画像トナー付着量）／（ベタ画像トナー付着量）
図５において、２色以上のトナーを重ねる場合には２色目に転写されるトナーの転写率が１色目のトナーの転写率よりも悪化することがわかる。
この傾向は、ベタ画像よりもライン画像の方が上述した理由により顕著となる。このため、重畳転写されるライン画像を得る場合、２回目以降あるいは２色目以降のライン画像に転写不良が起きやすく、中抜け現象が発生しやすくなる。

本実施例では、このような前提を踏まえ、トナーを重畳転写する際には、１回目もしくは１色目のライン画像のトナー付着量に対して２回目以降もしくは２色目以降のライン画像のトナー付着量を多くするようになっている。
しかし、ライン画像のトナー付着量を多くする際には、図５に示すようにベタ画像に関していうと、ライン画像の場合と違って１色目のベタ画像の転写率とそれほど変化がない。このため、ライン画像のトナー付着量に合わせてベタ画像のトナー付着量も多くなるとベタ部への過剰なトナー付着により色再現性が悪くなる。

従って、本実施例では、２回目以降もしくは２色以降のライン画像のトナー付着量は多くするものの、ベタ画像のトナー付着量に関しては１色目のベタ画像とほぼ同じトナー付着量にする。

本実施例において、上述したように２回目以降もしくは２色目以降のライン画像に限ってトナー付着量を多くする方法として、次の方法が実行される。
（１）２回目以降もしくは２色目以降の画像形成に際しての感光体に対する潜像形成のための露光強度を異ならせる。具体的には、２回目以降もしくは２色目以降の潜像形成時での露光強度を強くする。
（２）２回目以降もしくは２色目以降の画像形成の際の現像ギャップを異ならせる。具体的には、２回目以降もしくは２色目以降の画像形成を対象とした現像時での現像ギャップを大きくする。
（３）２回目以降もしくは２色目以降の画像形成時での地肌ポテンシャル（帯電電位−現像電位）を異ならせる。具体的には、２回目以降もしくは２色目以降の画像形成時での地肌ポテンシャルを小さくする。
（４）２回目以降もしくは２色目以降の画像形成時での感光体に対するトナー供給用の現像ローラと感光体との線速比を異ならせる。具体的には、２回目以降もしくは２色目以降での画像形成時の上記両者間での線速比を小さくする。
（５）２回目以降もしくは２色目以降の画像形成時に用いられる現像剤がトナーとキャリアとを含む２成分系現像剤である場合に、２回目以降もしくは２色目以降の画像形成時での現像剤中のキャリアの抵抗を異ならせる。具体的には、２回目以降もしくは２色目以降の画像形成時に用いられるキャリアの抵抗を上げる。
（６）２回目以降もしくは２色目以降の画像形成時に用いら得る現像剤に含まれるトナーの帯電量を異ならせる。具体的には、２回目以降もしくは２色目以降での画像形成時に用いられるトナーの帯電量を大きくする。
このような条件を達成するための構成としては、１色目の画像を形成する作像装置から後段に位置する各作像装置において上記条件を満足させるに必要な装置での特性を変更する構成が用いられる。

以上のような方法を用いることで、ベタ画像に対するトナー付着量の増加を来すことなく、１回目もしくは１色目の画像形成時でのライン画像のトナー付着量に対して２回目以降もしくは２色目以降の画像形成時でのライン画像のトナー付着量を多くすることができる。

本実施例に用いられるトナーは、平均円形度が０．９０〜０．９９であり、また形状計数ＳＦ−１が１２０〜１８０であり、さらに体積平均粒径（Ｄｖ（μｍ））と個数平均粒径（Ｄｎ（μｍ））との比が１．０５〜１．３０のものが用いられている。このようなトナーの特性設定により、次の効果が得られる。
トナーの平均円形度に関しては、下限値未満であると球形から離れすぎた不定形のトナーということになり、転写性が良く散りのない高画質画像が得られず、上限値を超えた場合にはブレードをクリーニング部材として用いるような場合に感光体や転写体でのクリーニング発生が顕著となり、画像を汚染することがある。

形状計数ＳＦ−１に関しては、トナーの形状の丸さを意味し、数値が１００の場合に真球状となる。このことから、真球状に近づけることによりトナー同士あるいは感光体などの接触相手対との間で点接触が得られることでトナーの流動性が高まり、接触相手への付着力が弱まる等の理由により転写電界の影響を受けやすく、これにより転写効率が高められる。一方、限りなく真球状に近づけた場合には、接触相手との間の付着力が低下することが原因してクリーニングの際の回収効率が悪化し、クリーニングブレードなどの摺擦体の間を通り抜けやすくなり、クリーニング効率が悪くなる、このような点を鑑みて、上述した値の範囲とすることで転写効率の低下防止とクリーニング性の悪化防止を図ることができる。

粒径比に関しては、発明の効果における請求項２０記載の発明による効果として挙げた通りである。

次に、２回目以降もしくは２色目以降のライン画像のトナー付着量を多くする方法の別例について説明する。
本例では、図６に示すように、潜像担持体である感光体の線速をＶ１とし、記録媒体の搬送速度に相当する線速をＶ２とした場合、
転写線速比＝（Ｖ１−Ｖ２）／Ｖ２×１００
により定義し、この転写線速比を０．３以上としている。
転写線速比を大きくすることによりトナーに作用する剪断力の影響を大きくして転写率が高くなることは図７に示すとおりであり、２回目以降もしくは２色目以降の画像の転写率を高めるための方法として転写線速比を設定する。

しかし、転写線速比を大きくすると記録媒体の搬送性が不安定となるため、本来、トナー同士が重なる位置がずれてしまいこれが色ずれの原因となる虞がある。
本実施例では、転写線速比を可能な限り小さくすることに着眼し、実験により上述した転写線速比を０．３を基準とするものである。

この例においては、転写線速比を小さくすることが転写率を向上させる上で重要となるが、記録媒体の搬送性を損ねるような不具合が生じないように、転写線速比を設定し、２回目以降もしくは２色目以降の画像転写時での記録媒体の搬送不良を防止しながら転写率の向上を図るようになっている。

次に、さらに別の例について説明する。
図８は感光体に対する現像装置側の現像ローラ（便宜上、符号２６Ａで示す）の対向状態を示しており、同図において、２回目以降もしくは２色目以降の画像形成時には現像ローラの現像ギャップを大きくするようになっている。これにより、ベタ画像へのトナーの付着量の増加を抑えながらライン画像のトナー付着量を多くするようになっている。現像ギャップは、トナーが感光体上の静電潜像に接触する際の現像剤の接触量と現像バイアスによるトナーの静電付着性とに影響する。このため、ライン画像のトナー付着量を多くする場合には、現像ローラの線速と感光体の線速との比を１回目もしくは１色目の画像形成時と異ならせることで達成することができる。

現像ギャップの設定によるライン画像のトナー付着量の増加処理は、当然、ベタ画像へのトナー付着量の変化にも影響する。
図９は、１回目以降もしくは２色目以降のベタ画像のトナー付着量と中抜け発生率との関係を示す線図であり、本実施例では、ベタ画像のトナー付着量を０．５５ｍｇ／ｃｍ^２以下の使用条件を設定している。これは次の理由に基づく。
従来は、０．５５ｍｇ／ｃｍ^２以上で使用することが多かったが、近年、トナーの消費量を抑えることが省エネルギー対策として要求されてきており、トナーの消費量が少なくても画像濃度を確保できる条件が整いつつあり、本実施例においてもトナーの条件として前述した条件を用いている。このため、ライン画像のトナー付着量も少なくなる傾向となり、ベタ画像でのトナー付着量が図９に示すように、０．５５ｍｇ／ｃｍ^２を境にライン画像の中抜けが発生する。

本実施例では、このようなベタ画像のトナー付着量を規定するにあたり、上述した諸条件を設定することにより、省エネルギーを可能にした状態で２回目以降もしくは２色目以降のライン画像での中抜けを防止するようになっている。

本発明実施例による画像形成方法を適用する画像形成装置の一例を示す模式図である。 図１に示した画像形成装置に用いられる転写装置の構成を説明するための模式図である。 ベタ画像およびライン画像におけるエッジ効果を説明するための模式図である。 ベタ画像およびライン画像を示す図である。 ライン画像とベタ画像との転写率を説明するための図である。 転写部での感光体と記録媒体との対向状態を示す模式図である。 転写線速比と転写率との関係を説明するための図である。 現像部での感光体と現像ローラとの対向状態を示す模式図である。 ベタ画像のトナー付着量と中抜け発生率との関係を示す図である。

符号の説明

１ 定着装置
２０ 画像形成装置
２１ 作像装置
２２ 転写装置
２５ 感光体ドラム
２６ 現像装置
２６Ａ 現像ローラ
２７ 帯電装置
２９ 書き込み装置

Claims (20)

1. 複数回数の画像転写を行うことで重畳された異なる色の画像を記録媒体に形成する画像形成方法において、
   ２回目以降に転写される画像におけるトナー付着量として、該画像中のライン画像に対するトナー付着量を１回目に転写される画像のライン画像に対するトナー付着量よりも多くすることを特徴とする画像形成方法。
2. 複数色の画像を順次転写して重畳された画像を記録媒体に形成する画像形成方法において、
   ２色目以降に転写される画像におけるトナー付着量として、該画像中のライン画像に対するトナー付着量を１色目に転写される画像のライン画像に対するトナー付着量よりも多くすることを特徴とする画像形成方法。
3. 請求項１または２記載の画像形成方法において、
   複数回もしくは複数色の画像転写は、各画像形成のための少なくとも潜像担持体および現像手段と転写手段とを備えた作像部を複数段設け、各作像部間に記録媒体を移動させて実行することを特徴とする画像形成方法。
4. 請求項１または２記載の画像形成方法において、
   複数回もしくは複数色の画像転写は、各画像形成のための少なくとも潜像担持体および現像手段と転写手段とを備えた作像部から一旦画像を中間転写体に転写して重畳画像を形成する工程と、重畳画像を一括して記録媒体に転写する工程とが用いられることを特徴とするが像形成方法。
5. 請求項１乃至４のうちの一つに記載の画像形成方法において、
   複数回もしくは複数色の画像転写は、後段の転写対象となる画像ほどライン画像のトナー付着量が多くされることを特徴とする画像形成方法。
6. 請求項１乃至５のうちの一つに記載の画像形成方法において、
   複数回もしくは複数色の画像形成に用いられる潜像担持体の線速Ｖ１、記録媒体の線速Ｖ２としたとき、（Ｖ１−Ｖ２）／Ｖ２×１００＞０．３の条件を満たすことを特徴とする画像形成方法。
7. 請求項１乃至６のうちの一つに記載の画像形成方法において、
   複数回もしくは複数色の画像形成時における転写線速比は、１回目もしくは１色目の画像を対象とした場合よりも２回目もしくは２色目の画像を対象とした場合を大きく設定されていることを特徴とする画像形成方法。
8. 請求項１乃至７のうちの一つに記載の画像形成方法において、
   複数回もしくは複数色の画像転写に用いられる転写バイアスは、１回目もしくは１色目の画像よりも２回目以降もしくは２色以降の画像転写時でのバイアスの方が大きくされていることを特徴とする画像形成方法。
9. 請求項１乃至８のうちの一つに記載の画像形成方法において、
   画像形成に用いられる潜像担持体上での１色目のライン画像のトナー付着量は１色目のベタ画像のトナー付着量に対して１．３倍以下に設定されていることを特徴とする画像形成方法。
10. 請求項１乃至９のうちの一つに記載の画像形成方法において、
    画像形成に用いられる潜像担持体に対する静電潜像形成のための露光強度を１回目もしくは１色目と２回目以降もしくは２色以降の静電潜像形成時で異ならせて２回目以降もしくは２色目以降でのライン画像のトナー付着量を増減させることを特徴とする画像形成方法。
11. 請求項１乃至１０のうちの一つに記載の画像形成方法において、
    画像形成に用いられる潜像担持体に対する可視像処理のための現像手段の現像ギャップを１回目もしくは１色目と２回目以降もしくは２色以降の現像時で異なる設定として２回目以降もしくは２色目以降のライン画像のトナー付着量を増減させることを特徴とする画像形成方法。
12. 請求項１乃至１１のうちの一つに記載の画像形成方法において、
    画像形成に用いられる潜像担持体での地肌ポテンシャル（帯電電位−現像電位）を１回目もしくは１色目と２回目以降もしくは２色以降で異なる設定として２回目以降もしくは２色目以降のライン画像のトナー付着量を増減させることを特徴とする画像形成方法。
13. 請求項１乃至１２のうちの一つに記載の画像形成方法において、
    画像形成に用いられる潜像担持体に対するトナー供給用の現像ローラと該潜像担持体との線速比を１回目もしくは１色目と２回目以降もしくは２色以降で異なる設定として２回目以降もしくは２色目以降のライン画像のトナー付着量を増減させることを特徴とする画像形成方法。
14. 請求項１乃至１３のうちの一つに記載の画像形成方法を用いることを特徴とする画像形成装置。
15. 請求項１４記載の画像形成装置において、
    画像形成に用いられる潜像担持体に担持された潜像を可視像処理する現像手段はトナーとキャリアとを含む２成分系現像剤を用いる構成を備え、上記キャリアの抵抗を１回目もしくは１色目と２回目以降もしくは２色以降で異なる設定が可能であることを特徴とする画像形成装置。
16. 請求項１５記載の画像形成装置において、
    上記現像手段は、潜像担持体上のトナーの帯電量を１回目もしくは１色目と２回目以降もしくは２色以降で異なる設定が可能であることを特徴とする画像形成装置。
17. 請求項１４乃至１６のうちの一つに記載の画像形成装置において、
    上記潜像担持体上の単色ベタ画像のトナー付着量は０．５５ｍｇ／ｃｍ^２以下であることを特徴とする画像形成装置。
18. 請求項１４乃至１７のうちの一つに記載の画像形成装置において、
    使用するトナーの平均円形度が０．９０〜０．９９であることを特徴とする画像形成装置。
19. 請求項１４乃至１７のうちの一つに記載の画像形成装置において、
    使用するトナーの形状計数ＳＦ−１が１２０〜１８０であることを特徴とする画像形成装置。
20. 請求項１４乃至１７のうちの一つに記載の画像形成装置において、
    使用するトナーの体積平均粒径（Ｄｖ（μｍ））、個数平均粒径（Ｄｎ（μｍ））としたとき、Ｄｖ／Ｄｎが１．０５〜１．３０であることを特徴とする画像形成装置。

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