JP2006201201A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 トナー像の転写効率の高い画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 像担持体１１，２１上に形成されたトナー像を転写位置で被転写体２１，６０に転写する画像形成装置１において、前記転写位置において前記像担持体１１，２１上のトナーをその固有振動数で振動させる加振手段５０，５１を備えた構成とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、いわゆる電子写真方式の画像形成装置に関し、より詳しくは、そのような画像形成装置においてトナー像の転写効率を向上させるための技術に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、感光体上に形成された静電潜像がトナーにより現像され、そのトナー像が記録シートに転写されて、画像が形成される。また、中間転写体を備えている場合は、トナー像が、一旦感光体から中間転写体へ一次転写され、さらに前記中間転写体から記録シートへ二次転写されて、画像が形成される。
このような画像形成装置の転写プロセスでは、一般に静電転写方式が採用されている。例えば、感光体上のトナー像を中間転写体へ一次転写する場合は、中間転写体を挟んで感光体と対向するように配置された転写部材に電圧を印加し、感光体と中間転写体との間に電界を形成して、この電界によりトナー像を中間転写体に静電吸着させている。

このような転写プロセスにおいて、電界に乱れが生じたり、トナーの感光体への付着力が強すぎたりすると、一部のトナーが転写されずに感光体上に残留し、転写効率が低下する。特に、感光体と中間転写体とが接触するように配置された接触転写構造の場合は、接触部分においてトナーが感光体へ圧接されるためそのトナーが感光体に貼り付いて残留し易く、非接触転写構造の場合と比べて転写効率が低くなりがちである。

残留したトナーを除去する技術として、特許文献１には、残留するトナーに超音波を照射し、振動させることによって感光体から剥がれ易くして、その後クリーナーブレードで掻き取る技術が開示されている。
特開平５−３１３５３９号公報

ところで、残留トナーの除去技術が向上することは望ましいものの、それ以上に転写効率が向上することが望ましい。転写効率が向上すると、残留トナーが少なくなるため残留トナーを除去する負担が軽減し、さらに、いわゆる中抜け（線画像中央部に穴のように発生する画像欠落）等による画像の劣化も軽減するからである。
特に、転写が二度行われる画像形成装置や、転写効率が低くなりがちな接触転写構造の画像形成装置では、より一層の転写効率の向上が急務となっている。

本発明は、上記した課題に鑑み、トナーの転写効率の高い画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明に係る画像形成装置は、像担持体上に形成されたトナー像を転写位置で被転写体に転写する画像形成装置であって、前記転写位置において前記像担持体上のトナーをその固有振動数で振動させる加振手段を備えることを特徴とする。
ここで像担持体とは、トナー像の転写元となる部材であり、被転写体とは、前記トナー像の転写先となる部材である。例えば、感光体上のトナー像を直接記録シートに転写する構造の画像形成装置の場合、感光体が像担持体であり、記録シートが被転写体である。

一方、感光体上のトナー像を一旦中間転写体に一次転写し、その後記録シートに二次転写する構造の画像形成装置の場合、一次転写位置では、感光体が像担持体であり中間転写体が被転写体であるが、二次転写位置では、中間転写体が像担持体であり記録シートが被転写体である。
また、ここで固有振動数とは、物体に振動を加えたときに共振現象が生ずるその物体固有の振動数である。なお、固有振動数は、温度や湿度の影響によって若干変化するため、その変化の範囲内の振動数も固有振動数に含まれる。また、トナーのような集合物は粒径分布を有するため固有振動数にも分布が存在するが、その分布の範囲内全てが固有振動数に含まれる。さらに、固有振動数と同様の共振現象が起こる固有振動数の整数倍の振動数も固有振動数に含める。さらにまた、僅かでも共振現象が起こり得る範囲内であれば、固有振動数に近似する振動数も固有振動数に含める。

また、請求項２記載の発明に係る画像形成装置は、請求項１記載の画像形成装置において、前記像担持体は感光体であり、前記被転写体は周回する中間転写体であって、前記転写位置で前記感光体と前記中間転写体とが接触していることを特徴とする。
さらに、請求項３記載の発明に係る画像形成装置は、請求項２記載の画像形成装置において、前記中間転写体を挟んで前記感光体と対向するように配置され、前記転写位置で前記中間転写体と接触する転写部材を備え、前記加振手段は、前記転写部材に振動を加えることを特徴とする。

さらに、請求項４記載の発明に係る画像形成装置は、請求項２記載の画像形成装置において、前記加振手段は、前記転写位置よりも前記中間転写体の周回方向上流側の所定位置において、前記中間転写体に振動を加えることを特徴とする。
また、請求項５記載の発明に係る画像形成装置は、請求項１記載の画像形成装置において、前記像担持体は周回する中間転写体であり、前記被転写体は記録シートであって、前記転写位置で前記中間転写ベルトを介して接触する一対の転写部材を備え、前記一対の転写部材間に前記記録シートを通過させて前記トナー像を転写することを特徴とする。

さらに、請求項６記載の発明に係る画像形成装置は、請求項５記載の画像形成装置において、前記加振手段は、前記一対の転写部材のうちの少なくとも一方に振動を加えることを特徴とする。
さらに、請求項７記載の発明に係る画像形成装置は、請求項５記載の画像形成装置において、前記加振手段は、前記転写位置よりも前記中間転写体の周回方向下流側の所定位置において、前記中間転写体に振動を加えることことを特徴とする。

さらに、請求項８記載の発明に係る画像形成装置は、請求項５記載の画像形成装置において、前記加振手段は、前記転写位置よりも前記記録シートの通過方向上流側の所定位置において、前記記録シートに振動を加えることを特徴とする。
また、請求項９記載の発明に係る画像形成装置は、像担持体上に形成されたトナー像を、転写位置で被転写体に転写する画像形成装置であって、前記被転写体を挟んで前記像担持体と対向するように配置され、前記転写位置で前記被転写体を介して前記像担持体と接触する転写部材と、前記転写部材にその固有振動数の振動を加えて前記像担持体上のトナーを前記転写位置で振動させる加振手段とを備えることを特徴とする。

また、請求項１０記載の発明に係る画像形成装置は、感光体上に形成されたトナー像を、中間転写体に一次転写位置で一次転写し、前記中間転写体上のトナー像を二次転写位置で記録シートに二次転写する画像形成装置であって、前記二次転写位置で前記中間転写体を介して接触する一対の転写部材と、前記一対の転写部材のうちの少なくとも一方にその固有振動数の振動を加えて前記感光体上のトナーを前記転写位置で振動させる加振手段とを備えることを特徴とする。

また、請求項１１記載の発明に係る画像形成装置は、感光体上に形成されたトナー像を、周回する中間転写体に一次転写位置で一次転写し、前記中間転写体上のトナー像を二次転写位置で記録シートに二次転写する画像形成装置であって、前記二次転写位置よりも前記中間転写体の周回方向下流側から、前記一次転写位置よりも前記中間転写体の周回方向上流側までの所定位置において、前記中間転写体にその固有振動数の振動を加えて前記感光体上のトナーを前記一次転写位置および／または二次転写位置で振動させることを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置は、転写位置でトナーを振動させるため転写効率が高い。本来、トナーは、静電力によって像担持体から離されるが、トナーの付着力が強すぎると静電力だけでは像担持体からトナーを離すことができないことがある。本発明に係る画像形成装置の場合は、振動によってトナーを離れ易くするとともに、静電力によってトナーを離すため、従来の画像形成装置では像担持体から離すことができなかったトナーをも像担持体から離すことができ、転写効率が高い。したがって、残留トナー除去の負担が少なく、中抜け等による画像の劣化も起こり難い。なお、トナーは静電力によって被転写体に吸着されるが、この吸着を妨げない程度の強さに振動を調整することが好ましい。

また、本発明に係る画像形成装置は、転写効率の向上に必要な転写位置のトナーだけを振動させており、転写位置以外のトナーを振動させないため、トナーの振動時間が最小限に抑えられている。したがって、トナー像の乱れが生じ難く、画像再現性の低下が起こり難い。
さらに、トナーをトナーの固有振動数で振動させるため、トナーだけを選択的に大きく振動させることができ、像担持体や被転写体は大きく振動しない。したがって、像担持体上や被転写体上のトナー像が振動によって乱れ難く、画像再現性の低下が起こり難い。また、固有振動数で振動させるため、少ない電力等で大きな振動を発生させることができ、電力等の消費を少なく抑えることができる。

このような本発明の構成は、転写を二度行う中間転写体を備えた画像形成装置や、転写効率が低くなりがちな接触転写構造の画像形成装置においてより有効である。特に、接触転写構造の画像形成装置の場合、転写位置のトナーは像担持体と被転写体とに挟まれた状態となっているため、振動が加えられても転写位置がずれ難く、画像の乱れによる画像再現性の低下がより起こり難い。

以下、本発明に係る画像形成装置の一実施形態を図面を参照しながら説明する。
（画像形成装置の全体構成）
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す図である。図１に示すように、画像形成装置１は、作像部１０、中間転写部２０、給紙部３０、定着部４０および加振手段の一例としての振動子５０，５１を備える。

作像部１０は、感光体の一例としての感光体ドラム１１、帯電器１２、露光器１３、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した現像器１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙ，１４Ｋ、および、転写部材の一例としての一次転写ローラ１５を備える。
感光体ドラム１１は、表面に感光体層（不図示）が形成された円筒形状であって、図１における時計回りに回転駆動する。感光体ドラム１１の外周には、帯電器１２、露光器１３、各現像器１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙ，１４Ｋ、および一次転写ローラ１５が、前記感光体ドラム１１の回転方向に沿って順次配置されている。

帯電器１２は、感光体ドラム１１の表面を所定電位に帯電させる。
露光器１３は、感光体ドラム１１の表面に光を照射し照射領域内の帯電レベルを低下させて静電潜像を形成する。
現像器１４Ｃ，１４Ｍ，１４Ｙ，１４Ｋは、感光体ドラム１１の現像領域へトナーを搬送し、そのトナーを感光体ドラム１１の表面の静電潜像に供給してトナー像を形成する。

一次転写ローラ１５は、中間転写ベルト２１を挟んで感光体ドラム１１と対向するように配置されており、軸部１５ａを回転軸として、前記中間転写ベルト２１を介して前記感光体ドラム１１と接触回転する。これら一次転写ローラ１５と感光体ドラム１１とのニップ部が、一次転写位置となっている。
図２は、図１の画像形成装置の一次転写位置付近を拡大して示す図である。一次転写ローラ１５は、スポンジ状の導電性弾性材料で形成されているため、図２に示すように、感光ドラム１１との接触部分が前記感光体ドラム１１の形状に合わせて凹んでいる。すなわち、一次転写ローラ１５と感光体ドラム１１とは、ニップ幅Ｌの全領域に亘って中間転写ベルト２１を介して接触している。

一次転写プロセスにおいては、一次転写ローラ１５に、電源（不図示）からトナーと逆極性の転写バイアス電圧が印加される。これにより、一次転写位置における前記一次転写ローラ１５と感光体ドラム１１との間に電界が形成され、感光体ドラム１１上の各色トナー像が、順次中間転写ベルト２１に静電吸着され、前記中間転写ベルト２１上で重ね合わされる。

中間転写部２０は、中間転写体としての中間転写ベルト２１、駆動ローラ２２、転写部材としての二次転写ローラ２３、および、同じく転写部材としてのバックアップローラ２４を備える。
中間転写ベルト２１は、駆動ローラ２２とバックアップローラ２４との間に張架された無端ベルトであって、前記駆動ローラ２２を回転駆動させることにより図１における反時計回りに周回する。

二次転写ローラ２３とバックアップローラ２４とは、中間転写ベルト２１を挟んで対向するように配置されており、それぞれ軸部２３ａ，２４ａを回転軸とし、前記中間転写ベルト２１を介して接触回転する。これら二次転写ローラ２３とバックアップローラ２４とのニップ部が、二次転写位置となっている。
二次転写プロセスにおいては、二次転写ローラ２３に、電源（不図示）からトナーと逆極性の転写バイアス電圧が印加される。これにより、二次転写ローラ２３とバックアップローラ２４との間に電界が形成され、前記二次転写ローラ２３と中間転写ベルト２１との間を通過させた用紙６０上へ前記中間転写ベルト２１上のトナー像が静電吸着される。

給紙部３０は、記録シートの一例としての用紙６０を収容するための給紙カセット３１と、前記給紙カセット３１内から前記用紙６０を繰り出すためのピックアップローラ３２と、繰り出した用紙６０を二次転写位置に送り出す一対のレジストローラ３３，３３とを備えている。用紙６０は、二次転写のタイミングに合わせて二次転写位置へ搬送される。
定着部４０は、対向配置され接触回転する一対の定着ローラ４１，４２を備える。定着ローラ４１，４２には、それぞれ内部ヒータ（不図示）が設けられており、前記定着ローラ４０間を用紙６０が通過すると、その用紙６０が高温下で加圧される。これにより、用紙６０上でトナー像を形成するトナーが前記用紙６０に融着し定着する。定着後の用紙６０は、排紙ローラ（不図示）によって排紙トレイ２上に排出される。

（加振手段の構成）
振動子５０，５１は、自身の振動を接触物に直接伝搬する公知の振動子であって、それぞれトナーの固有振動数で振動するように設定されている。なお、トナーの固有振動数は、加振器で対象物に振動を与えるとともに受振器で前記対象物から振動を検出し入出力データから固有振動数を測定する公知の固有振動数測定装置を用いて測定することができる。また、物体の質量、バネ定数、形状などから理論的に算出することもできる。

トナーは集合物であり粒径分布を有しているため、トナーの固有振動数にも分布が存在する。このように固有振動数に分布が存在する場合、最も多くのトナーに影響を与えるであろう前記分布の最頻値をトナーの固有振動数として設定することが好ましい。なお、粒径の小さなトナーは付着力が大きく残留し易いため、粒径の小さいトナーに合わせてトナーの固有振動数を設定してもよい。

一次転写ローラ１５に取り付けられた振動子５０は、一次転写位置用であって、その一端部が前記一次転写ローラ１５の軸部１５ａに当接されている。振動子５０を振動させると、振動が一次転写ローラ１５に伝搬し、前記一次転写ローラ１５が振動する。但し、一次転写ローラ１５に伝搬する振動は、トナーの固有振動数の振動であるため、前記一次転写ローラ１５が大きく振動することはない。なお、一次転写ローラ１５は、トナーとは異なる固有振動数を有するように設計されている。

一次転写ローラ１５に伝搬した振動は、さらに、一次転写位置において前記一次転写ローラ１５と接触する中間転写ベルト２１に伝搬する。また、一次転写位置において中間転写ベルト２１と接触する感光体ドラム１１にも伝搬する。但し、中間転写ベルト２１および感光体ドラム１１に伝搬する振動は、トナーの固有振動数の振動であるため、前記中間転写ベルト２１および前記感光体ドラム１１が大きく振動することはない。なお、中間転写ベルト２１および感光体ドラム１１は、トナーとは異なる固有振動数を有するように設計されている。

中間転写ベルト２１および感光体ドラム１１に伝搬した振動は、一次転写位置のトナーに伝搬する。この振動はトナーの固有振動数の振動であるため、一次転写位置のトナーは大きく振動し、感光体ドラム１１から離れ易くなる。したがって、静電力だけでは感光体ドラム１１から離れないトナーも前記感光体ドラム１１から離すことができ、一次転写の転写効率が高い。

なお、トナーの振動は、トナーの中間転写ベルト２１への静電吸着を妨げる程大きくはない。また、前述したように、一次転写位置において感光体ドラム１１と中間転写ベルト２１とは接触しているため、一次転写位置のトナーは感光体ドラム１１から離れる前に中間転写ベルト２１に静電吸着される。このように、移動中のトナーが完全に宙に浮かないため、振動を受けてもトナーがずれて転写されるようなことがない。

また、振動子５０から発せられる振動は、前記振動子５０から離れるほど減衰して小さくなる。したがって、感光体ドラム１１および中間転写ベルト２１は、それぞれ一次転写位置の部分が最も大きく振動し、前記一次転写位置から離れるほど振動が伝わり難い。そのため、転写位置以外の部分に付着するトナーが大きく振動し、トナー像を乱すといったことが起こり難い。

バックアップローラ２４に取り付けられた振動子５１は、二次転写位置用であって、その一端部が前記バックアップローラ２４の軸部２４ａに当接されている。振動子５１を振動させると、その振動がバックアップローラ２４に伝搬し、前記バックアップローラ２４が振動する。但し、バックアップローラ２４に伝搬する振動は、トナーの固有振動数の振動であるため、前記バックアップローラ２４が大きく振動することはない。なお、バックアップローラ２４は、トナーとは異なる固有振動数を有するように設計されている。

バックアップローラ２４に伝搬した振動は、さらに、二次転写位置において前記バックアップローラ２４と接触する中間転写ベルト２１に伝搬する。また、二次転写位置において中間転写ベルト２１と接触する二次転写ローラ２３にも伝搬する。但し、中間転写ベルト２１および二次転写ローラ２３に伝搬する振動は、トナーの固有振動数の振動であるため、前記中間転写ベルト２１および前記二次転写ローラ２３が大きく振動することはない。なお、中間転写ベルト２１および二次転写ローラ２３は、トナーとは異なる固有振動数を有するように設計されている。

中間転写ベルト２１および二次転写ローラ２３に伝搬した振動は、二次転写位置のトナーに伝搬する。この振動はトナーの固有振動数の振動であるため、二次転写位置のトナーは大きく振動する。これにより、トナーが中間転写ベルト２１から離れ易くなり、静電力だけでは中間転写ベルト２１から離れなかったトナーを前記中間転写ベルト２１から離すことができる。したがって、二次転写の転写効率が高くなる。

振動子５０，５１の配置および振動数は、上記実施の形態に係る配置および振動数に限定されず種々変更可能である。
以下に、実施例として他の実施形態を例示列挙するとともに、それら実施例の転写効率および画像再現性の評価結果を、比較例と比べながら説明する。
転写効率の評価は、感光体表面に付着するトナーの量を転写前後で比較することにより行った。具体的には、まず、画像形成装置にベタ画像の印刷を指示し、その印刷の途中で動作を停止させた。次に、感光体表面における転写前の部分と転写後の部分に粘着テープを貼り付け、その粘着テープを剥がし取ることにより粘着テープにトナーを付着させた。さらに、剥がし取った粘着テープを、トナーごと用紙に貼り付け、分光測色計によってトナー部分の色差ΔＥを測定した。そして、色差ΔＥとトナー質量との関係式からトナー質量を算出し、転写前後で比較することにより転写効率を求めた。転写効率が９５％以上の場合は「○」、８５％以上の場合は「△」、８５％未満の場合は「×」とした。

なお、画像形成装置はＭａｇｉｃｏｌｏｒ２３００ＤＬ（コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社製）を、粘着テープはアメニティＢコート（キハラ株式会社製）を、用紙はＪＰＡＰＥＲ（コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社製）を、分光測色計はＣＭ−２５００ｄ（コニカミノルタセンシング株式会社製）をそれぞれ用いた。トナーとしては、スチレン−アクリル系樹脂からなるトナーであって、固有振動数が分布の中央値として４．３×１０⁷Ｈｚのものを用いた。なお、固有振動数は、温度２５℃、湿度５０％の環境下での測定値であり、以下の各部材についての固有振動数も同様の環境下での測定値である。

画像再現性の評価は、画像形成装置で１ドットラインを印刷し、そのラインの直線性（ギザギザ具合）を確認することにより行った。具体的には、画像形成装置で用紙に１ドットラインを印刷し、その１ドットラインのＴＥＰ（Ｔａｎｇｅｎｔｉａｌ Ｅｄｇｅ Ｐｒｏｆｉｌｅ）をドットアナライザーで測定して、得られたＴＥＰが７μｍ未満の場合は「○」と、７μｍ以上の場合は「×」と評価した。

なお、画像形成装置はＭａｇｉｃｏｌｏｒ２３００ＤＬ（コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社製）を、用紙はＪＰＡＰＡＥＲ（コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社製）を、ドットアナライザーはＤＡ−５０００Ｓ（王子計測機器株式会社製）をそれぞれ用いた。
図３は、転写効率および画像再現性の評価結果を示す図である。

図４は、実施例１および２に係る画像形成装置の概略構成図である。
実施例１および２は、図４に示すように、振動子５０が、一次転写ローラ１１の軸部１１ａと接触するように配置されている。また、振動子５０の振動数が、実施例１の場合、一次転写ローラ１５の固有振動数（ここでは５７０Ｈｚ）に設定され、実施例２の場合、トナーの固有振動数に設定されている。

実施例１および２は、図３に示すように、振動子５０を備えていない比較例１１と比べて転写効率が高く、画像再現性も低下していない。実施例１の転写効率および画像再現性が高い理由は、実施の形態に係る画像形成装置１の説明で述べた通りである。
実施例１のように、一次転写ローラ１５をその一次転写ローラ１５の固有振動数で振動させた場合も、前記一次転写ローラ１５が大きく振動し、その振動によって一次転写位置のトナーが振動するため、転写効率が高い。また、一次転写ローラ１５は、感光体ドラム１１や中間転写ベルト２１とは一次転写位置でしか接触していないため、前記一次転写ローラ１５の振動は、前記感光体ドラム１１や前記中間転写ベルト２１のトナー像７０が形成されている領域に到達する迄に減衰する。したがって、トナー像７０が乱れないため、画像再現性が低下しない。

比較例１および２は、実施例１および２と同様に、振動子５０が、一次転写ローラ１１の軸部１１ａと接触するように配置されている。しかし、振動子５０の振動数が、比較例１の場合、中間転写ベルト２１の固有振動数（ここでは２０００Ｈｚ）に設定され、比較例２の場合、一次転写ローラ１５、トナーおよび中間転写ベルト２１のいずれの固有振動数でもない振動数に設定されている（ここではトナーの固有振動数の４割増の数値と４割減の数値の２通りに設定した）。

比較例３は、図４において破線で示すように、振動子５０が感光体ドラム１１と接触するように配置され、前記感光体ドラム１１の固有振動数で振動するように設定されている。
比較例１〜３は、それぞれ転写効率が高くなっておらず、画像再現性は低下している。
比較例１のように、一次転写ローラ１５を中間転写ベルト２１の固有振動数で振動させると、前記中間転写ベルト２１が大きく振動する。その振動は、前記中間転写ベルト２１における一次転写位置だけでなく、トナー像７０が形成されている前記一次転写位置よりも前記中間転写ベルト２１の周回方向下流側にもあまり減衰することなく伝搬し、トナー像７０の乱れによる画像再現性の低下を引き起こす。

また、比較例２のように、単に振動を加えただけでは、一次転写位置のトナーを効率良く振動させることができないため転写効率が向上せず、また、余計な振動によって中間転写ベルト２１上のトナー像７０が振動するため、画像再現性が低下する。
さらに、比較例３のように感光体ドラム１１を前記感光体ドラム１１の固有振動数（ここでは１１００Ｈｚ）で振動させると、前記感光体ドラム１１が大きく振動するが、その振動は、前記感光体ドラム１１の一次転写位置だけでなく、前記感光体ドラム１１のトナー像７０が形成されている領域にも伝搬するため、前記トナー像７０が乱れて画像再現性が低下する。

図５は、実施例３に係る画像形成装置の概略構成図である。
実施例３では、図５に示すように、２つの加振手段５０ａ，５０ｂが、それぞれ一次転写ローラ１１の軸部１１ａと接触するように配置されている。また、一方の振動子５０ａの振動数が、一次転写ローラ１５の固有振動数に設定され、他方の振動子５０ｂの振動数は、トナーの固有振動数に設定されている。

実施例３は、図３に示すように、振動子５０を備えていない比較例１１と比べて転写効率が高く、画像再現性も高い。実施例３のように、一次転写ローラ１５に２つの異なる振動を加えても、そらら振動がそれぞれ転写効率を高くし、画像再現性を低下させない振動であれば、転写効率は維持され、画像再現性も低下しない。
図６は、実施例４に係る画像形成装置の概略構成図である。

実施例４では、図６に示すように、加振手段５０が、一次転写位置よりも中間転写ベルト２１の周回方向上流側の所定位置において前記中間転写ベルト２１と接触するようにして配置されている。また、振動子５０の振動数が、中間転写ベルト２１の固有振動数に設定されている。
なお、中間転写ベルト２１の固有振動数は、前述した公知の固有振動数測定装置で測定することができる。具体的には、中間転写ベルト２１を駆動ローラ２２とバックアップローラ２４との間に張架させた状態で、前記中間転写ベルト２１の図６の実線５０の近傍部分に固有振動数測定装置の加振器で振動を与え、前記中間転写ベルト２１の図６の破線５０近傍部分から前記固有振動数測定装置の受信器で振動を検出して測定した。

実施例４は、図３に示すように、振動子５０を備えていない比較例１１と比べて転写効率が高く、画像再現性も高い。転写効率が高い理由は、一次転写位置のトナーに振動が伝搬する位置で中間転写ベルト２１に振動を加えているからである。また、画像再現性が高い理由は、中間転写ベルト２１の一次転写位置よりも周回方向上流側にはトナー像７０が形成されていないためトナー像が乱れることはなく、また、トナー像７０が形成されている中間転写ベルトの周回方向下流側には比較的距離が離れているため振動が伝わり難く、トナー像７０が乱れないからである。

比較例４は、図６に破線で示すように、加振手段５０が、一次転写位置よりも中間転写ベルト２１の周回方向下流側の所定位置において前記中間転写ベルト２１と接触するようにして配置されている。また、振動子５０の振動数が、中間転写ベルト２１の固有振動数に設定されている。
比較例４は、転写効率が高くなっておらず、画像再現性は低下している。比較例４のように、中間転写ベルト２１の周回方向下流側を前記中間転写ベルト２１の固有振動数で振動させると、前記中間転写ベルト２１が大きく振動し、その振動が前記中間転写ベルト２１の周回方向下流側に形成されているトナー像７０を乱すため画像再現性が低下する。

図７は、実施例５および６に係る画像形成装置の概略構成図である。
実施例５および６では、図７に示すように、加振手段５１が、バックアップローラ２４の軸部２４ａと接触するように配置されている。そして、振動子５１の振動数が、実施例５の場合、バックアップローラ２４の固有振動数（ここでは８５０Ｈｚ）に設定され、実施例６の場合、トナーの固有振動数に設定されている。

実施例５および６は、図３に示すように、振動子５１を備えていない比較例１１と比べて転写効率が高く、画像再現性も高い。これらの理由は実施例１および２と同様である。
比較例５および６は、実施例５および６と同様に、振動子５１が、バックアップローラ２４の軸部２４ａと接触するように配置されている。そして、振動子５１の振動数が、比較例５の場合、中間転写ベルト２１の固有振動数に設定され、比較例６の場合、一次転写ローラ１５、トナーおよび中間転写ベルト２１のいずれの固有振動数でもない振動数に設定されている（ここではトナーの固有振動数の４割増の数値と４割減の数値の２通りに設定した）。

比較例５および６は、それぞれ転写効率が高くなっておらず、画像再現性が低下している。この理由は、それぞれ比較例１および２と同様である。
図８は、実施例７に係る画像形成装置の概略構成図である。
実施例７では、図８に示すように、２つの加振手段５１ａ，５１ｂが、それぞれバックアップローラ２４の軸部２４ａと接触するように配置されている。そして、一方の振動子５１ａの振動数が、バックアップローラ２４の固有振動数に設定され、他方の振動子５１ｂの振動数が、トナーの固有振動数に設定されている。

実施例７は、図３に示すように、振動子５１を備えていない比較例１１と比べて転写効率が高く、画像再現性も高い。この理由は実施例３と同様である。
図９は、実施例８に係る画像形成装置の概略構成図である。
実施例８では、図９に示すように、加振手段５１が、それぞれ二次転写ローラ２３の軸部２３ａと接触するように配置されている。そして、振動子５１の振動数が、二次転写ローラ２３の固有振動数（ここでは４２０Ｈｚ）に設定されている。

図９に示すように、実施例８は、振動子５１を備えていない比較例１１と比べて転写効率が高く、画像再現性も高い。この理由は実施例１と同様である。
比較例７は、実施例８と同様に、振動子５１が、二次転写ローラ２３の軸部２３ａと接触するように配置されている。また、振動子５１の振動数は、用紙６０の固有振動数（ここでは２３０００Ｈｚ）に設定されている。比較例７は、転写効率が高くなっておらず、画像再現性は低下している。この理由は、比較例２と同様である。

図１０は、実施例９に係る画像形成装置の概略構成図である。
実施例９では、図１０に示すように、加振手段５１が、二次転写位置よりも中間転写ベルト２１の周回方向下流側の所定位置において前記中間転写ベルト２１と接触するようにして配置されている。また、振動子５１の振動数が、中間転写ベルト２１の固有振動数に設定されている。

実施例９は、図１０に示すように、振動子５１を備えていない比較例１１と比べて転写効率が高く、画像再現性も高い。この理由は、実施例４と同様である。
比較例８は、図１０に破線で示すように、加振手段５１が、二次転写位置よりも中間転写ベルト２１の周回方向上流側の所定位置において前記中間転写ベルト２１と接触するようにして配置されている。また、振動子５１の振動数が、中間転写ベルト２１の固有振動数に設定されている。

比較例８は、転写効率が高くなっておらず、画像再現性は低下している。この理由は、比較例４と同様である。
図１１は、実施例１０に係る画像形成装置の概略構成図である。
実施例１０では、図１１に示すように、加振手段５１が、二次転写位置よりも用紙６０の通過方向上流側の所定位置において前記用紙６０と接触するようにして配置されている。また、振動子５１の振動数が、トナーの固有振動数に設定されている。

実施例１０は、図３に示すように、振動子５１を備えていない比較例１１と比べて転写効率が高く、画像再現性も高い。転写効率が高い理由は、二次転写位置のトナーに振動が伝搬する位置で用紙６０に振動を加えているからである。また、画像再現性が高い理由は、用紙６０の二次転写位置よりも通過方向上流側にはトナー像７０が形成されていないためトナー像が乱れることはなく、また、トナー像７０が形成されている用紙６０の通過方向下流側には比較的距離が離れているため振動が伝わり難く、トナー像７０が乱れないからである。

比較例９は、実施例１０と同様に、加振手段５１が、二次転写位置よりも用紙６０の通過方向上流側の所定位置において前記用紙６０と接触するようにして配置されている。また、振動子５１の振動数は、用紙６０の固有振動数に設定されている。
比較例１０は、図１１に破線で示すように、加振手段５１が、二次転写位置よりも用紙６０通過方向下流側の所定位置において前記用紙６０と接触するようにして配置されている。また、振動子５１の振動数が、トナーの固有振動数に設定されている。

比較例９および１０は、転写効率が高くなっておらず、画像再現性は低下している。比較例９のように、用紙６０を前記用紙６０の固有振動数で振動させると、前記用紙６０が大きく振動するが、その振動はトナー像７０が形成されている通過方向下流側にも伝搬するため画像再現性が低下する。
以上をまとめると、一次転写ローラ１５には、トナーの固有振動数の他、前記一次転写ローラ１５の固有振動数を加えてもよい。また、バックアップローラ２４には、トナーの固有振動数の他、前記バックアップローラ２４の固有振動数を加えてもよい。二次転写ローラ２３には、トナーの固有振動数の他、前記二次転写ローラ２３の固有振動数を加えてもよい。

また、振動子５０は、二次転写位置下流側から一次転写位置上流側における所定位置に、トナーの固有振動数や中間転写ベルト２１の固有振動数を加えてもよい。さらに、用紙６０の二次転写位置よりも通過方向上流側にトナーの固有振動数の振動を加えてもよい。
（変形例）
以上、本発明に係る画像形成装置を実施の形態に基づいて具体的に説明してきたが、本発明の内容は、上記の本実施の形態に限定されない。

１、加振手段について
加振手段は、上記実施の形態に係る画像形成装置１で用いたような振動子５０，５１やハンマーのように、機械的に振動を与えるタイプの加振器だけでなく、音波や超音波などにより非接触状態で振動を与えるタイプの加振器であってもよい。
図１２は、変形例１に係る画像形成装置の一次転写位置付近を示す図である。変形例１に係る画像形成装置１００は、加振手段として非接触式の超音波発生装置１０１が用いられている他は、基本的に上記実施の形態に係る画像形成装置１と同様の構成を有する。したがって、共通の構成部分には実施の形態と同じ符号を付してその説明は省略するか簡略するにとどめ、相違部分である超音波発生装置１０１についてのみ詳細に説明する。

変形例１に係る画像形成装置１００の加振手段は、非接触式の超音波発生装置１０１であって、所定の方向へ向けて超音波を発し、前記超音波を受けたものを振動させる。超音波発生装置１０１は、図１２に示すように、一次転写位置のトナーだけにそのトナーの固有振動数の振動を加えるように配置されている。
このように加振手段に超音波発生装置１０１を用いると、部材を介さずに直接トナーを振動させることができるため、感光体ドラム１１と中間転写ベルト２１とが接触していない非接触式転写構造の画像形成装置であっても、トナーを振動させることができる。なお、トナーのような粒径のサイズの小さいものに直接振動を与える場合には非接触式が適している。

変形例１では、一次転写位置においてトナーを振動させる場合についてのみ説明したが、同様の超音波発生装置１０１を用いて二次転写位置のトナーを振動させることが可能であることは言うまでもない。
２、転写構造について
本発明の構成は、中間転写ベルト２１を備えた画像形成装置１だけでなく、感光体ドラム上のトナー像が直接用紙に転写されるような中間転写ベルトを備えていない画像形成装置にも適用可能である。

図１３は、変形例２に係る画像形成装置を示す概略図である。変形例２に係る画像形成装置２００は、感光体ドラム２１１と、前記感光体ドラム２１１の回転方向に沿って配置された、帯電器２１２、露光器２１３、現像器２１４および転写ローラ２１５を備える。また、感光体ドラム２１１と転写ローラ２１５とは、転写位置で接触している。
感光体ドラム２１１と転写ローラ２１５との間には用紙２６０が通過させられ、その用紙２６０には、前記感光体ドラム２１１上のトナー像が転写される。トナー像が転写された用紙２６０は、その後定着ローラ２４１，２４２間を通過させられトナー像が定着させられる。転写ローラ２１５の軸部２１５ａには、振動子２５１の一端部が当接されており、前記振動子２５１によって前記転写ローラ２１５がトナーの固有振動数で振動させられる。

このように、感光体ドラム２１１から用紙２６０へ直接トナー像が転写されるような画像形成装置２００であっても、上記のような構成とすれば、実施の形態に係る画像形成装置１と同様の効果を得ることができる。
３、その他
像担持体は、例えば、有機感光体または無機感光体、単層タイプまたは積層タイプ、負帯電用または正帯電用をどの様に組み合わせた像担持体であっても良い。

現像器は、例えば、一成分現像方式であっても二成分現像方式であってもよく、また、磁性現像方式であっても非磁性現像方式であってもよく、また、接触現像方式であっても非接触現像方式であってもよい。
帯電器は、例えば、帯電ローラ、スコロトロン帯電器、ファーブラシ等が考えられる。
トナーは、例えば、粉砕法等の乾式法で製造されるトナーや、乳化分散法、乳化重合法および懸濁重合法等の湿式法で製造されたトナー等、公知の方法で製造された種々のトナーを採用することが考えられる。

本発明は、複写機、レーザービームプリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置に利用できる。

本実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を示す図である。 本実施の形態に係る画像形成装置の一次転写位置付近を拡大して示す図である。 転写効率および画像再現性の評価結果を示す図である。 実施例１および２に係る画像形成装置の概略構成図である。 実施例３に係る画像形成装置の概略構成図である。 実施例４に係る画像形成装置の概略構成図である。 実施例５および６に係る画像形成装置の概略構成図である。 実施例７に係る画像形成装置の概略構成図である。 実施例８に係る画像形成装置の概略構成図である。 実施例９に係る画像形成装置の概略構成図である。 実施例１０に係る画像形成装置の概略構成図である。 変形例１に係る画像形成装置の一次転写位置付近を示す図である。 変形例２に係る画像形成装置の概略構成図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
１１ 感光体ドラム（感光体）
１５ 一次転写ローラ（転写部材）
２１ 中間転写ベルト（中間転写体）
２３ 二次転写ローラ（転写部材）
２４ バックアップローラ（転写部材）
６０ 用紙（記録シート）
７０ トナー像

Claims (11)

1. 像担持体上に形成されたトナー像を転写位置で被転写体に転写する画像形成装置であって、
   前記転写位置において前記像担持体上のトナーをその固有振動数で振動させる加振手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記像担持体は感光体であり、前記被転写体は周回する中間転写体であって、前記転写位置で前記感光体と前記中間転写体とが接触していることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記中間転写体を挟んで前記感光体と対向するように配置され、前記転写位置で前記中間転写体と接触する転写部材を備え、
   前記加振手段は、前記転写部材に振動を加えることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
4. 前記加振手段は、前記転写位置よりも前記中間転写体の周回方向上流側の所定位置において、前記中間転写体に振動を加えることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
5. 前記像担持体は周回する中間転写体であり、前記被転写体は記録シートであって、前記転写位置で前記中間転写ベルトを介して接触する一対の転写部材を備え、前記一対の転写部材間に前記記録シートを通過させて前記トナー像を転写することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
6. 前記加振手段は、前記一対の転写部材のうちの少なくとも一方に振動を加えることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
7. 前記加振手段は、前記転写位置よりも前記中間転写体の周回方向下流側の所定位置において、前記中間転写体に振動を加えることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
8. 前記加振手段は、前記転写位置よりも前記記録シートの通過方向上流側の所定位置において、前記記録シートに振動を加えることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
9. 像担持体上に形成されたトナー像を、転写位置で被転写体に転写する画像形成装置であって、
   前記被転写体を挟んで前記像担持体と対向するように配置され、前記転写位置で前記被転写体を介して前記像担持体と接触する転写部材と、
   前記転写部材にその固有振動数の振動を加えて前記像担持体上のトナーを前記転写位置で振動させる加振手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
10. 感光体上に形成されたトナー像を、中間転写体に一次転写位置で一次転写し、前記中間転写体上のトナー像を二次転写位置で記録シートに二次転写する画像形成装置であって、
    前記二次転写位置で前記中間転写体を介して接触する一対の転写部材と、
    前記一対の転写部材のうちの少なくとも一方にその固有振動数の振動を加えて前記感光体上のトナーを前記転写位置で振動させる加振手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
11. 感光体上に形成されたトナー像を、周回する中間転写体に一次転写位置で一次転写し、前記中間転写体上のトナー像を二次転写位置で記録シートに二次転写する画像形成装置であって、
    前記二次転写位置よりも前記中間転写体の周回方向下流側から、前記一次転写位置よりも前記中間転写体の周回方向上流側までの所定位置において、前記中間転写体にその固有振動数の振動を加えて前記感光体上のトナーを前記一次転写位置および／または二次転写位置で振動させることを特徴とする画像形成装置。

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