JP2008122619A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 静電潜像書き込み時に、画像伸び補正を行うことなしに、画像の中抜けが無く、画像伸びのない良好な画像を中間転写ベルト上に作成し、この画像を記録部材に転写後、定着作業を行うことで良好な最終画像を得ることができる画像形成装置を提供すること。
【解決手段】 タンデム型画像形成装置において、１次転写部材として１次転写ローラ４ａ〜４ｄを用い、かつ全１次転写ニップ部に押圧しない状態で、各静電潜像担持体２ａ〜２ｄの中心から中間転写ベルト５へ引いた垂線と中間転写ベルトの交点が、各１次転写ローラの中心から中間転写ベルトに引いた垂線と中間転写ベルトの交点よりも、中間転写ベルト搬送方向側に所定量ずれている画像形成装置において、各ずれ量が画像形成順に大きくなっている（ａ＜ｂ＜ｃ＜ｄ）ことを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

この発明は、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置あるいはそれらの複合機で中間転写ベルトを使用する画像形成装置に関し、特にその画質改良を行うための１次転写プロセスの制御に係るものである。

従来の中間転写ベルトを使用する電子写真方式の画像形成装置では、静電潜像担持体上に形成されたトナーを、静電潜像担持体と中間転写ベルトで形成される１次転写ニップ内でトナーに圧力と電気力を作用させることにより中間転写ベルト上に転写を行い、その後、紙等の記録部材上に２次転写を行い、加圧及び加熱による定着作業を経た後、最終画像を得る。

カラー画像を得る際には、１つまたは複数の静電潜像担持体上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト上に順次重ね合わせることにより、カラー画像を形成した後、２次転写、定着作業を経て最終画像を得る。高品位画像を得るためには、静電潜像担持体上に形成されたトナー画像を過不足なく、正確に重ね合わせて中間転写ベルト上へ転写することが必須となる。

中間転写ベルトとしては、機械的な強度の問題から、近年、ポリイミド系、或いはポリアミドイミド系樹脂を主体とした、剛性の強いものが用いられる傾向がある。

しかし、剛性の強い中間転写ベルトや凝集力の強いトナーを用いた場合には中間転写ベルト上にトナー画像の中心部が転写されず、単色、多色画像を問わず、中心部が虫喰われたような、いわゆる中抜け画像が発生してしまうことがあった。この中抜け画像は最終画像にも引き継がれ画質が著しく劣化する他、転写不良トナーを静電潜像担持体上に残すこととなり、クリーニングの観点からも好ましくない。

中抜け画像は、１次転写ニップ内圧力によるトナーの変形に伴うトナー凝集力の増加により発生したトナー凝集体が、静電潜像担持体側に残されることにより起こると考えられている。

静電潜像担持体の回転速度と中間転写ベルトの搬送速度に差がある場合、トナーと中間転写ベルト間の摩擦係数をトナーと静電潜像担持体間の摩擦係数より大きく設定することで、中間転写ベルトが静電潜像担持体からトナー凝集体を剥ぎ取る効果が発生し、結果として中抜け画像が改善されることが知られている。

このような事実より、静電潜像担持体や中間転写ベルトの摩擦係数、静電潜像担持体の回転速度と中間転写ベルトの搬送速度の差を適正に設定することで中抜け画像改善のための対策が提案されている（特許文献１，２）。

特許文献１では、静電潜像担持体の動摩擦係数を中間転写ベルトの動摩擦係数以下にすることで、１次転写部の中抜け画像を防ぐことが可能であることを指摘している。また、特許文献２では、指定されたトナーを用いる場合、静電潜像担持体の動摩擦係数が０．９以下で中間転写ベルト搬送速度Ｖｔと静電潜像担持体回転速度Ｖｐとの間に、｜Ｖｔ−Ｖｐ｜／Ｖｐ≧０．００９なる関係が成立することを指摘しており、それにより画像形成装置における中抜け画像を改善している。

前述したように、中抜け画像の発生を抑制するためには、中間転写ベルト搬送速度と静電潜像担持体回転速度との間に速度差を維持すること、また、中間転写ベルトと静電潜像担持体の摩擦係数（静摩擦あるいは動摩擦）に差を付けることが有効であるが、中間転写ベルトと静電潜像担持体に所定の摩擦係数を与えることができても、駆動系動作の非一様性により、実稼動状態で、所望の速度差を与えることができない場合が生ずる。そこで、機械的な制御によって中間転写ベルト搬送速度と静電潜像担持体回転速度の差を一定にすることや、１次転写ローラの位置をずらして放電を抑え、転写チリを抑制することも提案されている（特許文献３，４）。

しかしながら、特許文献３では、実際には速度差を一定にすることは困難である。そこで、常に一定値以上の速度差を維持するために、駆動系のムラを考慮したマージン分を加えて速度差を設定することが考えられるが、この場合、線速差が大きくなるため、画像伸びが顕著となり、静電潜像書き込み時に画像伸びを考慮した補正が必要となり、システムの簡易性が失われることになるという問題がある。また、特許文献４では、１色目と最終色目にてトナー像を転写体に転写する転写部材の像担持体に対する位置を、他色目にてトナー像を転写体に転写する転写部材の像担持体に対する位置よりも下流に設定しているため、トナー帯電量を大きくして、転写体搬送ガイド板や定着プロセスでのチリを低減することが可能になる一方で、２，３色目が１色目よりずれ量が小さいために、２，３色目で中抜け画像が生じて画像が一定せず、良好な画像を得にくいという問題がある。
特開平８−３３４９８９号公報 特開２００４−２９４３５号公報 特開平１０−１６１４４１号公報 特開２００５−９２１４３号公報

そこでこの発明は、上記のような従来の問題を解決し、静電潜像書き込み時に、画像伸び補正を行うことなしに、画像の中抜けが無く、画像伸びのない良好な画像を中間転写ベルト上に作成し、この画像を記録部材に転写後、定着作業を行うことで良好な最終画像を得ることができる画像形成装置を提供することを目的とする。

前記のように中抜け画像は、トナー単色よりも、複数色のトナーが重ねられ、トナー量が増えた場合により多く発生することが知られている。そこで、発明者等は鋭意検討の結果、静電潜像担持体と１次転写ローラの位置関係を、全１次転写ニップ部に押圧しない状態で、各静電潜像担持体の中心から中間転写ベルトへ引いた垂線と中間転写ベルトの交点が、各一次転写ローラの中心から中間転写ベルトに引いた垂線と中間転写ベルトの交点よりも、中間転写ベルト搬送方向側（以下、「下流方向」という。）に所定量ずれている画像形成装置において、前記各ずれ量が画像形成順に大きくすることで、中抜け画像が改善することを見出した。

すなわち、前記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、複数の静電潜像担持体上に形成された各色トナー像を、前記各静電潜像担持体と各１次転写部材間に中間転写ベルトを介して形成される各１次転写ニップ内及びその近傍で、前記中間転写ベルト上に前記１次転写ニップ部に印加される１次転写バイアスと圧力により、順次重畳して１次転写した後、前記中間転写ベルト上に転写された各色トナー像を更に記録部材に転写するタンデム型画像形成装置であって、前記１次転写部材として１次転写ローラを用い、かつ全１次転写ニップ部に押圧しない状態で、前記各静電潜像担持体の中心から前記中間転写ベルトへ引いた垂線と前記中間転写ベルトの交点が、前記各１次転写ローラの中心から前記中間転写ベルトに引いた垂線と前記中間転写ベルトの交点よりも、前記中間転写ベルト搬送方向側に所定量ずれている画像形成装置において、前記各ずれ量が画像形成順に大きくなっていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記各ずれ量の最大値が、前記各１次転写ローラの半径以下であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記中間転写ベルトが、ポリイミド系樹脂を主体とする無端状ベルトであることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、前記ポリイミド系樹脂を主体とする無端状の中間転写ベルトの厚さが１００μｍ以下であることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記中間転写ベルトが、ポリアミドイミド系樹脂を主体とする無端状ベルトであることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の画像形成装置において、前記ポリアミドイミド系樹脂を主体とする無端状の中間転写ベルトの厚さが１００μｍ以下であることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成装置において、画像形成に用いるトナーの真円度が１．３未満の場合に、少なくとも１つの前記静電潜像担持体の摩擦係数μopcと前記中間転写ベルトの摩擦係数μｂとの間に、０．２５＞μｂ＞μopcの関係があることを特徴とする。

請求項８に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成装置において、画像形成に用いるトナーの真円度が１．３以上の場合に、少なくとも１つの前記静電潜像担持体の摩擦係数μopcと前記中間転写ベルトの摩擦係数μｂとの間に、μｂ＞μopcの関係があることを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、請求項１ないし８のいずれかに記載の画像形成装置において、前記各静電潜像担持体上に摩擦係数を低減するための潤滑剤供給装置を有することを特徴とする。

請求項１０に記載の発明は、請求項１ないし９のいずれかに記載の画像形成装置において、前記中間転写ベルト上に摩擦係数を低減するための潤滑剤供給装置を有することを特徴とする。

この発明は、前記のようであって、１次転写部材として１次転写ローラを用い、かつ全１次転写ニップ部に押圧しない状態で、各静電潜像担持体の中心から中間転写ベルトへ引いた垂線と中間転写ベルトの交点が、各１次転写ローラの中心から中間転写ベルトに引いた垂線と中間転写ベルトの交点よりも、中間転写ベルト搬送方向側に所定量ずれている画像形成装置において、各ずれ量が画像形成順に大きくなるため、特に複数色を重ねた場合に発生し易い中抜け画像を低減することができるという優れた効果が期待できる。

この発明の一実施の形態を、添付した図面を参照して説明する。但し、以下に説明する実施の形態に用いられている構成部品の配置、種類等はこの発明の範囲を限定しない。例えば、１次転写ローラとしては、公知のものが使用可能である。

［実施例１］
図１に一実施の形態による画像形成装置の一例の要部構成を示す。図中、１ａ〜１ｄは現像装置で、該現像装置にはそれぞれ、異なる色のトナーがそれぞれ負帯電状態で、キャリアに保持されている。トナー色の設置順番に制限はないが、この実施例１では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順とした。電気的に接地された芯金上に有機感光体層を形成した静電潜像担持体２ａ〜２ｄは矢印Ａ１〜Ａ４方向に回転可能に保持されており、コロナ放電装置３ａ〜３ｄで表面を均一に負帯電された後、図示しないレーザーダイオードからなる発光手段により、画像対応部分に光照射が行われ、静電潜像が形成される。この際、静電潜像担持体２ａ〜２ｄ上には、単に所望する最終画像と同じ寸法の静電潜像が形成される。この静電潜像上に前記トナーが現像された後、トナー像は正電圧及び圧力を印加された１次転写ローラ４ａ〜４ｄと静電潜像担持体２ａ〜２ｄの接触領域に作られる、各々の１次転写ニップ内でＢ方向に搬送される中間転写ベルト５上へ転写される。上述のように各１次転写ニップ内で同じ過程を４回繰り返した後、中間転写ベルト５上に重畳的に形成された各トナーは、正電圧を与えられた２次転写ローラ６と対向ローラ７の作るニップ内でＣ方向に搬送される記録部材８に一括転写された後、定着装置９より記録部材８上に固着される。

静電潜像担持体２ａ〜２ｄ上に残ったトナーはクリーニング装置１０ａ〜１０ｄにて各々回収、再利用される。また、潤滑油供給装置１１ａ〜１１ｄからは潤滑油としてステアリン酸亜鉛が静電潜像担持体２ａ〜２ｄ上に一定量供給され、静電潜像担持体２ａ〜２ｄの静止摩擦係数を一定に保っている。

前記のような画像形成装置において、１次転写ローラ４ａ〜４ｄは、図２に示すように、全１次転写ニップ部に押圧しない状態で、それぞれ上流部の１次転写ローラ４ａから下流部の１次転写ローラ４ｂ，４ｃ，４ｄに向かって、各静電潜像担持体２ａ〜２ｄの中心から中間転写ベルト５へ引いた垂線と中間転写ベルト５の交点が、各１次転写ローラ４ａ〜４ｄの中心から中間転写ベルト５に引いた垂線と中間転写ベルト５の交点よりも、中間転写ベルト搬送方向側に順次大きくなるように所定量ずれて配置されている。すなわち、静電潜像担持体２ａと１次転写ローラ４ａのずれ量をａ、静電潜像担持体２ｂと１次転写ローラ４ｂのずれ量をｂ、静電潜像担持体２ｃと１次転写ローラ４ｃのずれ量をｃ、静電潜像担持体２ｄと１次転写ローラ４ｄのずれ量をｄとすると、各ずれ量はａ＜ｂ＜ｃ＜ｄとなるように設定されている。

このように静電潜像担持体２ａ〜２ｄと１次転写ローラ４ａ〜４ｄのずれ量をトナー厚の厚い、後部１次転写ニップ部で大きくなるように設定したところ、中抜け画像が改善された。但し、前記ずれ量を１次転写ローラ４ａ〜４ｄの半径を超えると１次転写ローラに印加するバイアスを大きく増加させなければならないことから、トナー転写部以外での放電等による画像形成への悪影響も考えられ、更に１次転写ニップ圧やニップ幅が現象することにより、十分な画像形成が困難であると考えられるため、前記ずれ量には、１次転写ローラ半径が一応の最大値として存在し、各ずれ量の最大値である前記ずれ量ｄが、１次転写ローラ４ｄの半径以下にされている。

ところで、この中抜け画像が発生する現象は以下のように理解できる。すなわち、図３は１次転写ニップ部を拡大したものである。１次転写ニップは、１次転写ローラ４へばね等で押圧することにより、中間転写ベルト５と静電潜像担持体２の接触部分（図３中の１次転写ニップと記載された部分）として形成される。しかし、トナー層に厚みがあるために、トナー層への押圧は１次転写ニップ開始位置より先（図中トナー押圧開始位置）に始まり、１次転写ニップ終了位置よりも後（図中トナー押圧終了位置）まで続く。１次転写ニップ出口でトナーに対する中間転写ベルト５による包み込みが大きい方が、中間転写ベルト５のトナー剥ぎ取り効果が大きく、中抜け画像防止には有利であると考えられる。

この実施例１のように、静電潜像担持体２と１次転写ローラ４の各々の中心から、中間転写ローラ５へ引いた垂線が、１次転写ニップ圧が０のときに重ならない場合には、前記トナー押圧開始位置とトナー押圧終了位置で、トナーに対する中間転写ベルト５の接し方が異なるものと考えられる。厚み４０μｍ、幅２００μｍのトナー塊を想定して、トナー押圧開始位置とトナー押圧終了位置におけるトナー塊と中間転写ベルト５の関係を構造解析ソフトウェアＭａｒｃを用いて解析した結果を、図４，５にそれぞれ示す。図４は図３のＡ部拡大図、図５は図３のＢ部拡大図である。

図４に示すように、トナー押圧開始位置では、中間転写ベルト５の下側に１次転写ローラ４が存在するために、中間転写ベルト５は比較的フラットな状態であるのに対し、図５に示すように、トナー押圧終了位置では、中間転写ベルト５の直下には空気しか存在しないため、中間転写ベルト５は大きく撓み、トナー塊を包み込むように変形していることがわかる。また、静電潜像担持体２と１次転写ローラ４の各々の中心から、中間転写ローラ５へ引いた垂線が、１次転写ニップ圧が０のときに重ならない場合に、そのずれ量が大きい方が、中間転写ベルト５の包み込みは大きくなる。このため、全１次転写ニップ部に押圧しない状態で、各静電潜像担持体２の中心から中間転写ベルト５へ引いた垂線と中間転写ベルトの交点が、各１次転写ローラ４の中心から中間転写ベルト５に引いた垂線と中間転写ベルトの交点よりも、中間転写ベルト搬送方向側に所定量ずらして配置させ、かつそのずれ量をトナー厚の厚い、後部１次転写ニップ部で大きくすることで中抜け画像が改善されるものと考えられる。

但し、前記ずれ量が１次転写ローラの半径を超えると１次転写ローラに印加するバイアスを大きく増加させなければならないことからトナー転写部以外での放電等による画像形成への悪影響も考えられる。更に、１次転写ニップ圧やニップ幅が現象することにより、十分な画像形成が困難であると考えられるため、前記ずれ量には、１次転写ローラの半径が一応の最大値として存在するのである。

この実施例１で用いたトナーの製法を以下で説明する。樹脂としてスチレンモノマー９０重量部、メタクリル酸ｎ−ブチル５５重量部を、帯電制御剤としてサリチル酸亜鉛塩３．５重量部（ボントロンＥ８４、オリエント化学社製）を、着色剤として、ブラックトナーはカーボンブラック７．５重量部（カーボンブラック＃４４、三菱化学社製）を、またイエロートナーはＣ．Ｉ.ピグメントイエロー１８０を５重量部（ＰＶ Ｆａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ ＨＧ（クラリアント））を、マゼンタトナーはＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２を４重量部（Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ Ｐｉｎｋ Ｅ （クラリアント））を、シアントナーはＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３を２．５重量部（Ｌｉｏｎｏｌ Ｂｌｕｅ ＦＧ−７３５１（東洋インキ））を各々用いた。

上記を配合後、重合開始剤（２，２−アゾビスイソブチロニトリル）を用いて重合を行い、粒径６．７μｍのところで重合を停止して、得られた粒子を水洗した後乾燥して、ブラック、イエロー、マゼンタ、重合トナー粒子を得た。このトナー粒子を電子顕微鏡で観察し、真円度を求めた結果、各色トナーとも１．２であった。これら各色トナー１００重量部に対して、シリカ微粉体Ｒ９７２（日本アエロジル社製）を０．５重量部の割合で混合して負帯電性の現像用トナーを作製した。
尚、真円度は、
真円度＝（トナーの周囲長）²／（４π×投影面積）
より求めた値を使っている。
真円度は粉砕系トナーで概ね１.３以上、重合系トナーでは概ね１.３未満となる。真円度の測定方法としては、例えば日立製作所製ＦＥ−ＳＥＭ（Ｓ−４５００）を用い、１０００倍に拡大したトナー像を１００個無作為にサンプリングし、その画像情報を、例えば画像処理ソフト（Ｍｅｄｉａ Ｃｙｂｅｒｎｅｔｉｃｓ製Ｉｍａｇｅ−Ｐｒｏ Ｐｌｕｓ）を用いて解析を行い算出することにより測定することが可能である。

摩擦係数については、静電潜像担持体２の摩擦係数μopcと中間転写ベルト５の摩擦係数μｂとの間に、０．２５≧μｂ＞μopc関係がある。中間転写ベルト５の摩擦係数μｂが静電潜像担持体２の摩擦係数μopcより大きなことが、中抜け防止に有利であることがわかっている。原因は明確にはなっていないが、中間転写ベルト５がトナーを静電潜像担持体２から引き剥がす力が大きくなるからだと考えられる。

ところで、通常、中間転写ベルト５の摩擦係数μｂは０．４程度、静電潜像担持体２の摩擦係数μopcは０．２未満で設計される。ところが、中間転写ベルト５の摩擦係数μｂが高い場合には、中間転写ベルト上に残存したトナーのクリーニングが良好に行えないという不都合が生じる。この不都合は粉砕系トナー（この実施例では、真円度１．３以上）では、問題にならない。一方、真円度１．３未満の球形に近いトナーでは、この不都合が目立ってしまう。この球形トナーのクリーニングを良好に行うため、どこまで中間転写ベルト５の摩擦係数μｂを下げるべきかは、一般論がないので明言できないが、唯、最低限、静電潜像担持体２の摩擦係数μopcを上回ることが必要なことがわかっている。この実施例１の０．２５は、これまでの経験上、この値まで中間転写ベルト５の摩擦係数μｂを落とせば、中間転写ベルト５のクリーニングが良好に行えるという事実のみに基づいたものである。

この実施例１で用いるキャリアは次のようにして作製した。シリコン樹脂ＳＲ２４１１（トーレダウコーニング社製）３００重量部とトルエン１２００重量部を混合しコーティング液を調合後、前記コーティング液と平均粒径３５μｍのフェライトキャリア５ｋｇを混合してキャリアを被覆した。更に、前記被覆済みキャリアを２５０度で１２０分加熱して被覆膜熟成を行った。画像評価機に投入する現像剤は、トナー濃度が５％でトナーと前記被覆済みキャリアの総重量が１０００ｇになるように調合、作成した。そして、評価用画像出力機としてＩＰＳｉｏ ＣＸ４００を母体とした改造機を用いた。また、中間転写ベルト５としてグンゼ社製ポリイミドベルト（８０μｍ厚）を用い、１次転写ローラ４としてφ９ｍｍの金属製シャフト上に導電性発泡ゴム（住友ゴム工業社製）を厚さ２ｍｍで形成したものを、上流部の１次転写ローラ４ａから下流部の１次転写ローラ４ｂ，４ｃ，４ｄに向かって、ずれ量が２．０ｍｍ、２．５ｍｍ、３．０ｍｍ、３．５ｍｍに設定したものを用いた。

［比較例１］
実施例１と同様のトナーを用い、前記評価用画像出力機で、前記ずれ量を全て２．０ｍｍとなるように設定したものを比較例１とした。

［比較例２］
実施例１と同様のトナーを用い、前記評価用画像出力機で、前記ずれ量を全て６．０ｍｍとなるように設定したものを比較例２とした。

前記評価用画像出力機での画像形成条件は、実施例１、比較例１，２で同等のトナー転写効率が得られるように調整（１次転写圧、１次転写電流）を行い、中間転写ベルト５上のトナー量が同等となるようにしてある。また、評価用画像出力機では、中間転写ベルト搬送速度と各静電潜像担持体２の回転速度（線速１５５ｍｍ／ｓｅｃ）を等しくしてある。更に、オイラーベルト法を用いて測定された静電潜像担持体２と中間転写ベルト５の摩擦係数はそれぞれ、０．２０、０．３５だった。

評価用画像として、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、レッド（イエロー＋マゼンタ）、グリーン（イエロー＋シアン）、ブルー（マゼンタ＋シアン）、三色ブラック（イエロー＋マゼンタ＋シアン）の各色で中間転写ベルト搬送方向に幅４ドット（６００ｄｐｉ）のライン（長さは１０ｃｍ）を各１０本づつ印画し、定着終了後の最終画像１００枚について中抜け画像出現状況を中抜けのない状況をランク５、中抜けの発生がひどく、画像として成立しない場合をランク１として官能評価を行った。

評価結果を図６に示す。この実施例１では中抜けの殆どない良好な画像が得られた。一方、比較例１では、単色ラインについては実施例１とほぼ同等の良好な画像が得られたものの、複数色のトナーを重ねたラインについては、中抜け発生量が増え、十分な画質は得られなかった。比較例２については、装置の調整範囲内で実施例１及び比較例１と同等な中間転写ベルト５上のトナー量を確保することができず、更に、搬送状況が不安定となり、この時点で評価を断念した（図６にも示していない）。

尚、中抜けのランクについてさらに詳しく説明すると、中抜けランクは、通常、中抜けが無い品質的に最高の画像のランクを５、中抜けのひどい最低ランクの画像を１とし、その間にランク２、３、３．５、４を与える限度見本が存在し、この限度見本との比較に基づき、官能的にランクを決定する。この実施例１でも、上記の方法で、各ラインの中抜けランクを判定し、最終的に平均値を使用して画質評価を行っている。商品として許される最低の中抜けランクは、その商品の位置付けにより異なっており、是々非々で決められているのが現状である。但し、ランクが４を超える場合、苦情が出ることは殆どない。勿論、ランク４と比較すると、ランク５は高画質であり、なるべくこのようなランクの高い画像が望まれる。

［実施例２］
この実施例２で用いたトナーの製法を以下で説明する。樹脂としてポリエステル樹脂１００重量部を、帯電制御剤としてサリチル酸亜鉛塩２重量部（ボントロンＥ８４、オリエント化学社製）を、着色剤としてブラックトナーはカーボンブラック７．５重量部（カーボンブラック＃４４、三菱化学社製）を、またイエロートナーはＣ．Ｉ.ピグメントイエロー１８０を５重量部（ＰＶ Ｆａｓｔ Ｙｅｌｌｏｗ ＨＧ（クラリアント））を、マゼンタトナーはＣ．Ｉ．ピグメントレッド１２２を４重量部（Ｈｏｓｔａｐｅｒｍ Ｐｉｎｋ Ｅ （クラリアント））を、シアントナーはＣ．Ｉ．ピグメントブルー１５:３を２重量部 （Ｌｉｏｎｏｌ Ｂｌｕｅ ＦＧ−７３５１（東洋インキ））を各々用いた。

上述の各処方量の剤を作成後、ミキサーで予備混練を行い、次いで３本ロールミルで溶融混練を実施した。次に混練物を冷却し、約０．５〜３ｍｍに粗粉砕した後ＩＤＳ２型ジェット粉砕機で粉砕した。そして、分級して平均粒径７．７５μｍ、５μｍ以下の個数％が１２．８５、１６μｍ以上の体積％が０．０７のトナーを得た。得られたトナーの真円度は各色トナーとも１.５であった。一方、キャリアとしては、２ヒドロキシエチルメタルリレ−ト／メチルメタクリレ−ト／スチレンの共重合体とビニリデンフルオロライド／テトラフルオロエチレンの共重合体を７５／２５の重量比の樹脂を平均粒径３５μｍのフェライト芯材に０．７５重量％（芯材基準）をコ−テイングして得られる被覆キャリアを用いた。トナー濃度が５％になるように、また前記トナーとキャリアの合計量が１０００ｇになるように計量して現像剤を作製した。

評価用画像出力機として実施例１と同様に、ＩＰＳｉｏ ＣＸ４００を母体とした改造機を用いた。中間転写ベルト５として、グンゼ社製ポリアミドイミドベルト（７０μｍ厚）を用い、１次転写ローラとして、φ９ｍｍの金属製シャフト上に導電性発泡ゴム（住友ゴム工業社製）を厚さ２ｍｍで形成したものを、上流部の１次転写ローラ４ａから下流部の１次転写ローラ４ｂ，４ｃ，４ｄに向かって、ずれ量が２．０ｍｍ、２．５ｍｍ、３．０ｍｍ、３．５ｍｍに設定したものを用いた。

［比較例３］
実施例２で用いたトナーを使用し、評価用画像出力機で、１次転写ローラのずれ量を全て２．０ｍｍとなるように設定したものを比較例３とした。

評価用画像出力機での画像形成条件は、実施例２、比較例３で同等のトナー転写効率が得られるように調整（１次転写圧、１次転写電流）を行い、中間転写ベルト５上のトナー量が同等となるようにしてある。また、評価用画像出力機では、中間転写ベルト搬送速度と各静電潜像担持体２の回転速度（線速１５５ｍｍ／ｓｅｃ）を等しくしてある。更に、オイラーベルト法を用いて測定された、静電潜像担持体２と中間転写ベルト５の摩擦係数はそれぞれ、０．２０、０．３７だった。

評価用画像として実施例１と同様のパターンを用いた。評価結果を図７に示す。図７に示すように、比較例３では、単色ラインから中抜けが発生し、画質低下が見られたのに対し、この実施例では、単色ライン、２色、３色重ねラインとも、中抜け画像は殆ど出現せず、高画質が達成された。

［実施例３］
実施例１で中間転写ベルト５へ潤滑油を供給する装置を付加し（図示せず）、中間転写ベルトの摩擦係数を０．２５にした場合を実施例３とする。実施例１の構成と実施例３の構成で、それぞれ、評価用画像を１００００枚出力した後、中間転写ベルト５のクリーニング状況を確認した。出力された画像は両実施例とも中抜け画像のない良好なものだった。一方、印字後の中間転写ベルト上は実施例１の場合には若干のフィルミング現象等の汚れがあったが、この実施例３の構成を採った場合、汚れが大幅に減少した。

［実施例４］
実施例２で中間転写ベルト５の摩擦係数が０．４５、各静電潜像担持体２の摩擦係数が０．２０となるように静電潜像担持体に供給される潤滑油の量を調整したものを実施例４とし、実施例２の項と同様な評価を行った。評価の結果、図８のようになり、実施例２を上回る画像品質を得ることができた。

次に、特許請求の範囲の請求項２以下に記載した発明の特有な効果について説明する。請求項２によれば、画像形成に十分な印加バイアスを他部分への放電を防ぎつつ１次転写画像形成部に掛けることができ、十分なトナーの転写量を確保しつつ、中抜け画像を防ぐことができる。

請求項３によれば、中抜け画像を発生し易い機械的強度の強い中間転写ベルトを用い、ベルト寿命を長く、位置ずれを小さくした上で、中抜け画像を低減することが可能となる。請求項４によれば、中間転写ベルトがより撓み易く、中間転写ベルトの包み込みにより、より中抜けを抑制するとともに、ベルト長寿命化及び位置ずれ低減を達成することが可能となる。

請求項５によれば、中抜け画像を発生し易い機械的強度の強い中間転写ベルトを用い、ベルト寿命を長く、位置ずれを小さくした上で、中抜け画像を低減することが可能となる。請求項６によれば、中間転写ベルトがより撓み易く、中間転写ベルトの包み込みにより、より中抜けを抑制するとともに、ベルト長寿命化及び位置ずれ低減を達成することが可能となる。請求項７によれば、中抜け画像の抑制に加え、静電潜像担持体上に残留したトナーのクリーニングが良好行えるため、中抜け、地汚れのない良好な画像を得ることが可能となる。

請求項８によれば、中間転写ベルトと静電潜像担持体の摩擦係数差により中間転写ベルトのトナー剥ぎ取り効果が発生し、より効率的に中抜け画像の発生を抑えることができ、中抜けの無い良好な画像を得ることが可能となる。請求項９によれば、前記各静電潜像担持体の摩擦係数を調整することができ、前記各静電潜像担持体上に残存したトナーのクリーニングを効果的に行うことができる。請求項１０によれば、前記中間転写ベルトの摩擦係数を調整することができ、前記中間転写ベルト上に残存したトナーのクリーニングを効果的に行うことができる。

この発明の一実施の形態による画像形成装置の一例の要部構成を示す概略図である。 同上の要部拡大図である。 同上の１次転写ニップ部の拡大図である。 図３のＡ部拡大図である。 図３のＢ部拡大図である。 実施例１の評価結果を示す表である。 実施例２の評価結果を示す表である。 実施例４の評価結果を示す表である。

符号の説明

１ａ〜１ｄ 現像装置
２ａ〜２ｄ 静電潜像担持体
３ａ〜３ｄ コロナ放電装置
４ａ〜４ｄ １次転写ローラ
５ 中間転写ベルト
６ ２次転写ローラ
７ 対向ローラ
８ 記録部材
９ 定着装置
１０ａ〜１０ｄ クリーニング装置
１１ａ〜１１ｄ 潤滑油供給装置

Claims (10)

1. 複数の静電潜像担持体上に形成された各色トナー像を、前記各静電潜像担持体と各１次転写部材間に中間転写ベルトを介して形成される各１次転写ニップ内及びその近傍で、前記中間転写ベルト上に前記１次転写ニップ部に印加される１次転写バイアスと圧力により、順次重畳して１次転写した後、前記中間転写ベルト上に転写された各色トナー像を更に記録部材に転写するタンデム型画像形成装置であって、前記１次転写部材として１次転写ローラを用い、かつ全１次転写ニップ部に押圧しない状態で、前記各静電潜像担持体の中心から前記中間転写ベルトへ引いた垂線と前記中間転写ベルトの交点が、前記各１次転写ローラの中心から前記中間転写ベルトに引いた垂線と前記中間転写ベルトの交点よりも、前記中間転写ベルト搬送方向側に所定量ずれている画像形成装置において、
   前記各ずれ量が画像形成順に大きくなっていることを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、前記各ずれ量の最大値が、前記各１次転写ローラの半径以下であることを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記中間転写ベルトが、ポリイミド系樹脂を主体とする無端状ベルトであることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項３に記載の画像形成装置において、前記ポリイミド系樹脂を主体とする無端状の中間転写ベルトの厚さが１００μｍ以下であることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１又は２に記載の画像形成装置において、前記中間転写ベルトが、ポリアミドイミド系樹脂を主体とする無端状ベルトであることを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項５に記載の画像形成装置において、前記ポリアミドイミド系樹脂を主体とする無端状の中間転写ベルトの厚さが１００μｍ以下であることを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成装置において、画像形成に用いるトナーの真円度が１．３未満の場合に、少なくとも１つの前記静電潜像担持体の摩擦係数μopcと前記中間転写ベルトの摩擦係数μｂとの間に、０．２５＞μｂ＞μopcの関係があることを特徴とする画像形成装置。
8. 請求項１ないし６のいずれかに記載の画像形成装置において、画像形成に用いるトナーの真円度が１．３以上の場合に、少なくとも１つの前記静電潜像担持体の摩擦係数μopcと前記中間転写ベルトの摩擦係数μｂとの間に、μｂ＞μopcの関係があることを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項１ないし８のいずれかに記載の画像形成装置において、前記各静電潜像担持体上に摩擦係数を低減するための潤滑剤供給装置を有することを特徴とする画像形成装置。
10. 請求項１ないし９のいずれかに記載の画像形成装置において、前記中間転写ベルト上に摩擦係数を低減するための潤滑剤供給装置を有することを特徴とする画像形成装置。

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