JP2008032793A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】色ずれを抑制し、高画質・高品位な画像形成装置を提供すること。
【解決手段】像担持体１と、像担持体１に形成されたトナー像が一次転写される中間転写体８と、中間転写体８のトナー像を被転写体に二次転写して画像を形成し、中間転写体８は、画像書込み領域外の像担持体１に対する摩擦係数が、画像書込み領域の像担持体１に対する摩擦係数よりも高く構成され、中間転写体は、像担持体１に対して従動回転することを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、画像形成装置に関し、詳しくは、中間転写体に形成されたトナー像を被転写体に転写して画像を形成する画像形成装置に関する。

中間転写体（図では中間転写ドラム）を用いたフルカラーの画像形成装置がある（例えば、特許文献１参照）。この画像形成装置では、次のように画像を形成する。

まず、画像形成時に、電子写真感光体（以下、感光体ドラムという）を回転駆動し、その表面に露光装置によって入力される画像情報に応じた露光を行う。これにより感光体ドラム上に静電潜像を形成する。

イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを収納した現像器Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋを有する現像装置によって、前記静電潜像にトナーを供給する。具体的には、第１色目（例えばイエローＹ）の現像器により、前記静電潜像にトナーを付着させての第１色目のトナー像を現像する。これを順次行い、中間転写体上に４色のトナー像を重ねる。

これら中間転写体上の４色のトナー像を、給送カセットから搬送される記録材に、転写する。これによりフルカラー画像を得ることができる。

ここで、第１色目のトナー像を像担持体上に形成する前に、帯電手段及び露光手段を作動させずに、現像手段により電界を形成させたまま、中間転写体205を少なくとも１回転させる。そして、意図的に第１色目の少量のトナーを中間転写体205上に転写し、一次転写ニップ部でのスリップを防止している。

特開２０００−２６７３７８

ところで、上述した従来の画像形成装置では、１色目のイエローのトナー像先端が、一次転写ニップ部において一次転写される前にはトナーの介在がなく、一次転写後には、イエロートナーの介在がある。これによって、感光体ドラムと中間転写体との間の摩擦の変化があり、中間転写体が若干スリップして、その周速が変化する。この結果、記録材に転写されるフルカラー画像に影響する不具合が生じる。以下、このずれを「色ずれ」という。このように、中間転写体上に転写（一次転写）される第１色目のイエローのトナー像の先端部と後端部では、トナー像の位置が相対的にずれる不具合が生じ易い。

また、２色目のマゼンタのトナー像の場合は、一次転写ニップ部においてこの一次転写の前にはイエロートナーが介在していて、この一次転写の後にはイエロートナーとマゼンタトナーが介在している。同様に３色目のシアンのトナー像、４色目のブラックのトナー像についても、一次転写ニップにおいて一次転写の前後にトナーが介在している。ここで、イエローＹ、シアンＣ、ブラックＢｋのマゼンタＭに対する４色の色ずれを評価したところ、上記したようにイエローのトナー像先端部による色ずれが最大となった。

上述の色ずれを改善するために、画像形成前にイエローのトナー像をかぶらせるということを行っているものもある。しかし、かぶらせたトナー像が記録材に転写されるため、色ずれには効果があるが、イエローのトナー像が視認出来る場合がある。このため、画質が劣化し、高画質な画像形成装置の提供という観点では、不十分であった。

特に、中間転写体が像担持体（感光体ドラム）に対して従動回転する、若しくは、像担持体が中間転写体に対して従動回転する、構成を採用する画像形成装置においては、トナーの有無がスリップ発生に及ぼす影響が大きい。

本発明の目的は、中間転写体が像担持体に対して従動回転する、若しくは、像担持体が中間転写体に対して従動回転する、構成を採用する画像形成装置において、色ずれを抑制し、高画質・高品位な画像形成装置を提供することである。

前記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、
像担持体と、
前記像担持体に形成されたトナー像が一次転写される中間転写体と、
前記中間転写体のトナー像を被転写体に二次転写して画像を形成し、
前記中間転写体は、画像書込み領域外の像担持体に対する摩擦係数が、画像書込み領域の像担持体に対する摩擦係数よりも高く構成され、
前記中間転写体は、前記像担持体に対して従動回転することを特徴とする。

または、
像担持体と、
前記像担持体に形成されたトナー像が一次転写される中間転写体と、
前記中間転写体のトナー像を被転写体に二次転写して画像を形成し、
前記中間転写体は、画像書込み領域外の像担持体に対する摩擦係数が、画像書込み領域の像担持体に対する摩擦係数よりも高く構成され、
前記像担持体は、前記中間転写体に対して従動回転することを特徴とする。

以上のように、中間転写体が像担持体に対して従動回転する、若しくは、像担持体が中間転写体に対して従動回転する、構成を採用する画像形成装置において、一次転写部の画像書込み領域外の箇所のドラムに対する摩擦係数を高くする。これにより、画像品位を損なうことがなく、トナーの侵入、高圧入力による一次転写部における中間転写体のスリップを軽減することが可能になる。このため、色ずれのない高画質・高品位な画像形成装置を提供することが可能になる。

図を用いて本発明の実施形態を説明する。図１は画像形成装置の概略構成を示す図である。本実施形態においては、カラーレーザプリンタ（以下、単に「プリンタ」と呼ぶ。）にて具現化されているが、本発明はこれに限定されるものではない。

（画像形成装置）
本実施形態のプリンタの動作概略は、次に示す通りである。即ち、電子写真感光体（感光体）とされる像担持体上に、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの１色毎のトナー像を順次形成し、この感光体上の各色のトナー像を更に中間転写体上に一色毎に転写する。これを繰り返し、中間転写体上に例えばフルカラーのトナー像を形成し、該フルカラーのトナー像を一括に記録材上に転写する。最後に、該トナー像を記録材に定着して永久画像を得る。以下に、更に詳しく説明する。

図１に示すように、プリンタは、その概略中心部に像担持体としてのドラム状の電子写真感光体である感光体ドラム１を備える。画像形成動作が開始すると、感光体ドラム１の表面を帯電手段としての帯電ローラ２が所定極性、所定電圧に帯電する。

次いで、中間転写体としての中間転写ベルト８上に感光体ドラム１上のトナー像を転写する際の転写位置を考慮して決定される画像書き出し位置を、検知器９が検知する。この検知器９からの基準信号（ＴＯＰ信号）に同期して、画像信号（ＶＤＯ信号）により変調されたレーザ光Ｌが、感光体ドラム１上を走査露光する。

走査露光においては、先ず１色目の画像信号に対応する静電潜像を感光体ドラム１上に形成する。この時、露光の水平走査開始点を示す信号（ＢＤ信号）を露光系４の光検知器４ｅが検知する。これにより、ＢＤ信号に同期した露光が行われる。

尚、露光系４は、水平走査開始点を示すＢＤ信号を検知する上記の光検知器４ｅの他、次のような構成である。即ち、レーザ光Ｌを発光させるレーザユニット４ａ、レーザ光Ｌを水平走査させるポリゴンミラー４ｂ、ポリゴンミラー４ｂを低速回転させるスキャナモータ４ｃを有する。また、レーザ光Ｌを結像させるｆθレンズ４ｄ、レーザ光Ｌを感光体ドラム１に導く反射ミラー４ｆを有する。レーザ光Ｌは、レーザユニット４ａの入力信号である上記の画像信号（ＶＤＯ信号）でオンオフ変調される。

一方、回動型現像体３には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックそれぞれの現像剤を有する現像装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂｋが備えられている。そして、回動型現像体３ａが所望のタイミングにて回転することにより、各現像装置（３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｂｋ）が感光体ドラム１と対向する位置に配置される。

先ず１色目の静電潜像を現像するためにイエロー現像装置３Ｙが、感光体ドラム１と対向する位置に配置される。ここで現像が行なわれ、１色目のイエロートナー像が感光体ドラム１上に形成される。その後、感光体ドラム１上のイエロートナー像は、中間転写ベルト８にトナーと逆極性の転写バイアス電圧が印加されることによって、中間転写ベルト８上に転写される。上記同様の工程を、２色目、３色目、４色面であるそれぞれマゼンタ、シアン、ブラックについて繰り返し、中間転写ベルト８上に、例えばフルカラーのトナー像が形成する。

さらに、検知器９からの基準信号（ＴＯＰ信号）に基づいた所望のタイミングで、給送カセット12に収容された記録材Ｐを給送ローラ13が画像形成装置内に送り出す。そして、更に記録材Ｐへのトナー像の転写のタイミングを制御するためのレジストレーションローラ14まで給送し、そこで一旦停止させる。

次いで、記録材Ｐは所定の転写タイミングに同期してレジストレーションローラ14から再給送される。そして、記録材Ｐ上には、中間転写ベルト８上のフルカラーのトナー像が、転写手段としての転写ローラ５（二次転写外ローラ）によって静電的に一括転写される。こうして、記録材Ｐ上には未定着のフルカラートナー像が形成する。

未定着のフルカラートナー像を担持した記録材Ｐは、記録材搬送手段としての搬送ベルトユニット16によって定着装置６まで搬送され、未定着フルカラートナー像は熱及び圧力により記録材Ｐ上に融着されて永久画像となる。その後記録材Ｐは、記録材搬送手段としての搬送ローラ17、18によって、画像形成装置外に排出される。

尚、中間転写ベルト８上への転写（各色毎）が終了した感光体ドラム１の表面に残留する転写残トナーは、ブレード状のクリーニング部材を有するクリーニング装置７により除去される。また、記録材Ｐ上へのフルカラートナー像の転写が終了した中間転写ベルト８の表面に残留する転写残トナーは、ブレード状のクリーニング部材を有するクリーニング装置11によって除去される。このように構成することにより、画像形成を繰り返し行うことができる。また、マルチ給送トレイ19及びマルチ給送トレイ用の給送ローラ15を用いることにより、複数種類の記録材Ｐの給送を行うことができる。

（中間転写ベルト８の詳細構成）
本実施形態の特徴部分である、中間転写ベルト８の構成について詳細に説明する。図２は一次転写部の駆動構成を示す図であり、図３は中間転写ベルト８の摩擦係数の関係を説明する斜視図であり、図４は摩擦力の方向を示す説明図である。

図２に示すように、感光体ドラム１と中間転写ベルト８は、それぞれに対して駆動入力手段30が配置される。そして、感光体ドラム１と中間転写ベルト８は、駆動入力手段30より入力された駆動力により、一定の周速で回転する。

図３に示すように、中間転写ベルト８は、摩擦係数μの高い領域を設けている。具体的には、中間転写ベルト８の画像書込み領域外８ａの感光体ドラム１に対する摩擦係数が、画像書込み領域８ｂの感光体ドラム１に対する摩擦係数よりも高く構成される。本実施形態においては、中間転写ベルト８の画像書込み領域外８ａである両端の摩擦係数が、画像書込み領域８ｂである中央部の摩擦係数よりも高く構成されている。

図４に示す一次転写部において、トナー侵入がない状態では、感光体ドラム１と中間転写ベルト８の間の摩擦係数μは、画像書込み領域８ｂではμ１、画像書込み領域外８ａではμ２（μ２＞μ１）となる。その際に働く力Ｆ１は、
Ｆ１＝（ａμ１＋ｂμ２）Ｎ
のようになる。

また、一次転写部に最初のトナーが侵入した際には、感光体ドラム１と中間転写ベルト８の間の摩擦係数μは、画像書込み領域８ｂではμ３、画像書込み領域外８ａではμ２（μ２＞μ３）となり、その際に働く力Ｆ２は、
Ｆ２＝（ａμ３＋ｂμ２）Ｎ
のようになる。

ここで、感光体ドラム１と中間転写ベルト８の間の摩擦係数μは、画像書込み領域８ｂではμ１からμ３に変化する。しかし、μ２がμ１より大きくなるように設定することによって、中間転写ベルト８の速度変化を抑えることができる。その結果、色ずれ量を抑制することができる。

図５は色ずれ量の改善を示す図である。図５はシアンを基準とした色ずれ量のグラフで、縦軸に色ずれ量（μm）横軸に位置（mm）をとったものである。本実施形態のイエロー色の色ずれ量を破線で示した。本実施形態においては、特にイエロー色の色ずれを飛躍的に改善させることができることを示している。

画像書込み領域外８ａでのμを大きくする方法として、具体的には、μの大きくなるコーティングや表面処理を行ってもよい。また、感光体ドラム１に対しての摩擦係数を向上させるゴム材質を貼ってもよい。また、中間転写ベルト８が弾性体の場合、表面のコーティングを画像書込み領域外の両端部のみ施さないこととしてもよい。このようにすれば、上記構成を容易に実現することができる。

図６乃至図８は、一次転写部の駆動構成の他の例を示す図である。

本実施形態においては、駆動入力手段30が感光体ドラム１と中間転写ベルト８とのそれぞれに着いていたが、これに限るものではない。例えば、図６に示すように、駆動入力手段30は一つであってもよい。

また、図７に示すように、感光体ドラム１側にのみ駆動入力手段30が配設され、中間転写ベルト８が感光体ドラム１に対して従動回転する構成でもよい。この場合、トナー侵入による摩擦係数の変化が、中間転写ベルト８の周速へ与える影響が大きくなる。しかし、本実施形態によれば、中間転写ベルト８の画像書込み領域外の摩擦係数が高く、中間転写ベルト８の両端における摩擦力が安定している。このため、効果的に色ずれを抑制することができる。

また、図８に示すように、中間転写ベルト８側にのみ駆動入力手段30が配設され、感光体ドラム１が中間転写ベルト８に対して従動回転する構成でもよい。この場合も同様の理由により、効果的に色ずれを抑制することができる。

尚、上記の目的を達成するためには、中間転写ベルト８全域のドラムに対する摩擦係数を上げてしまえば良いと考えられる。しかしながらその場合、中間転写ベルト８の表面に残留する転写残トナーを、ブレード状のクリーニング部材を有するクリーニング装置７、11によって除去する際、クリーニング部材がめくれることによるクリーニング不良が考えられる。また、摩擦係数が大きくなることにより、融着が発生しやすくなる。すると、中間転写ベルト８の寿命が短くなるといった弊害が考えられる。よって、画像書込み領域外８ａでの感光体ドラム１に対する摩擦係数を上げることが最善である。

以上のように、一次転写部の画像書込み領域外の箇所のドラムに対する摩擦係数を高くすることにより、画像品位を損なうことがなく、トナーの侵入、高圧入力による一次転写部における中間転写体のスリップを軽減することが可能になる。このため、色ずれのない高画質・高品位な画像形成装置を提供することが可能になる。

画像形成装置の概略構成を示す図。 一次転写部の駆動構成を示す図。 中間転写ベルト８の摩擦係数の関係を説明する斜視図。 摩擦力の方向をを示した図。 色ずれ量の改善を示す図。 感光体ドラム１と中間転写ベルト８の駆動入力の他の例を示す図。 感光体ドラム１と中間転写ベルト８の駆動入力の他の例を示す図。 感光体ドラム１と中間転写ベルト８の駆動入力の他の例を示す図。

符号の説明

Ｌ…レーザ光、Ｐ…記録材、１…感光体ドラム、２…帯電ローラ、３…回動型現像体、４…露光系、４ａ…レーザユニット、４ｂ…ポリゴンミラー、４ｃ…スキャナモータ、４ｄ…ｆθレンズ、４ｅ…光検知器、４ｆ…反射ミラー、５…転写ローラ、６…定着装置、７…クリーニング装置、８…中間転写ベルト、９…検知器、11…クリーニング装置、12…給送カセット、13…給送ローラ、14…レジストレーションローラ、15…給送ローラ、16…搬送ベルトユニット、17…搬送ローラ、18…搬送ローラ、19…マルチ給送トレイ、30…駆動入力手段

Claims (3)

1. 像担持体と、
   前記像担持体に形成されたトナー像が一次転写される中間転写体と、
   前記中間転写体のトナー像を被転写体に二次転写して画像を形成し、
   前記中間転写体は、画像書込み領域外の像担持体に対する摩擦係数が、画像書込み領域の像担持体に対する摩擦係数よりも高く構成され、
   前記中間転写体は、前記像担持体に対して従動回転することを特徴とする画像形成装置。
2. 像担持体と、
   前記像担持体に形成されたトナー像が一次転写される中間転写体と、
   前記中間転写体のトナー像を被転写体に二次転写して画像を形成し、
   前記中間転写体は、画像書込み領域外の像担持体に対する摩擦係数が、画像書込み領域の像担持体に対する摩擦係数よりも高く構成され、
   前記像担持体は、前記中間転写体に対して従動回転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、弾性体であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
   

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