JP4257381B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関するものであり、特に、柱状（シリンダ状）トナーを用いて現像処理を行う画像形成装置に関するものである。

従来より、柱状トナーを用いた画像形成装置が提案されている。柱状トナーは、(i)径を揃え易い、(ii)高い収率を実現できる、(iii)画像形成時に均一な厚みを実現し易いといった特性を有している。そして、これらの特性により、従来の球状トナーを用いる場合に比べて、(a)画像濃度の安定化、(b)濃淡（階調）コントロール性の向上、(c)解像度の向上、(d)地汚れや転写時のちり（飛点）の防止、（e)現像ローラや感光体へのトナー粒子のフィルミングの防止などが期待できる。

例えば、特許文献１には、溶融状態のトナー原料をノズルから押出して繊維状に形成する繊維化工程と、繊維状に形成されたトナー原料を切断して柱状粒子を作製する粒子化工程と、粒子化工程で得られた柱状粒子に外添剤を混合した状態で機械的な力を与えて、前記柱状粒子の表面に外添剤を結合させる外添処理及び前記柱状粒子の角部を丸くする角取り処理を行う外添角取工程とにより、柱状トナー粒子を製造する技術が開示されている。

なお、特許文献２には、従来の電子写真方式の画像形成装置において、トナー像を転写する側の部材からトナー粒子を容易に離脱させるために、トナー像を転写する側の部材の周速とトナー像が転写される側の部材の周速または記録媒体の移動速度とに微小差を設ける技術が開示されている。

また、特許文献３には、装置プロセス速度Ｖｐｒｏよりも高速（装置プロセス速度ＶｐｒｏのＢ／Ａ倍）の速度Ｖｏｐｃで回転させた静電潜像担持体の表面に元の画像パターンに対してＡ／Ｂの比率で副走査方向に伸長された静電潜像パターンを形成し、現像手段によって伸長された静電潜像パターンを可視像化し、この可視像を装置プロセス速度Ｖｐｒｏで回転する中間転写体に転写することによって中間転写体上に本来の所望するサイズの画像パターン形成し、副走査方向の解像度を向上させる技術が開示されている。

また、特許文献４には、トナー像が形成される像担持体と、像担持体に形成された現像剤像を被転写部材に転写させる転写手段とを有する記録装置において、
Ｆｒ≦４０００、および（Ｆｒ×ｄ）／Ｖ≧２０Ｆｒ（Ｈｚ）
（Ｆｒ（Ｈｚ）は交流バイアスの周波数であり、ｄ（ｍｍ）は転写手段と像担持体とのニップ幅であり、Ｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）は像担持体の移動速度）
の条件を満足する周波数の交流転写バイアスを印加することにより、転写ニップ内でのトナー凝集を防止し、ラインや文字の抜けのない良好な印字を行う技術が開示されている。
特開２００６−１０６２３６（公開日：２００６年４月２０日） 特開２０００−１２２４４２（公開日：２０００年４月２８日） 特開２００３−１４９９５５（公開日：２００３年５月２１日） 特開平４−８６８７８（公開日：１９９２年３月１９日）

しかしながら、柱状トナーを用いた画像形成装置は、トナーの長径方向が主走査方向や副走査方向などの様々な方向にばらついて向いた状態で画像形成されるため、トナー間に隙間が生じることによって濃度ムラが発生したり、トナーの飛散が生じたりする場合があった。

図７は、従来の柱状トナーを用いた画像形成装置において、感光体ドラム１０１上で現像されたトナー像が、中間転写ベルト１０２上に転写される様子を模式的に示した説明図である。この図に示すように、中間転写ベルト１０２は、転写ローラ１０３によって感光体ドラム１０１に押圧されて転写ニップ部を形成しており、この転写ニップ部で感光体ドラム１０１から中間転写ベルト１０２にトナー像が転写されるようになっている。なお、従来の柱状トナーを用いた画像形成装置では、感光体ドラム１０１および中間転写ベルト１０２の移動速度は、互いの接触面で等速になるように制御されていた。

この図に示すように、感光体ドラム１０１上で現像されたトナー像は、各トナーの長軸方向が揃っていないために、ドット内のトナー間（画像形成に寄与しているトナー間）に隙間ができ、トナー同士の接触状態が不安定になるので、定着前のトナーが飛散したり、定着後に濃度ムラが生じたりする問題が生じる。

なお、特許文献２，３の技術は、トナー像を転写する側の部材からトナー粒子を容易に離脱させるという効果が期待できるものの、柱状トナーを用いることについては何ら考慮されておらず、柱状トナーを用いる画像形成装置が有する上記の利点(a)〜(e)を得ることができない。

また、特許文献４の技術は、転写時にラインや文字の抜けが生じることを防止できるという効果が期待できるものの、柱状トナーを用いることについては何ら考慮されていないため、柱状トナーを用いる画像形成装置が有する上記の利点(a)〜(e)を得ることができない。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、柱状トナーを用いて現像処理を行う画像形成装置において、トナーの飛散および画像ムラの発生を防止することにある。

本発明の画像形成装置は、上記の課題を解決するために、像担持体と、上記像担持体を回転駆動する第１駆動手段と、上記像担持体を帯電させる帯電手段と、上記帯電された像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、上記像担持体上に形成された静電潜像を一方向に延伸した形状を有する柱状トナーによって現像してトナー像とする現像手段と、被転写体を上記像担持体に対して相対的に移動させる第２駆動手段と、上記像担持体と上記被転写体とを接触させて上記像担持体上のトナー像を上記被転写体に転写させる転写手段とを備えた画像形成装置において、上記像担持体と上記被転写体との接触部における上記像担持体の移動速度と上記接触部における上記被転写体の移動速度とが互いに異なることを特徴としている。

上記の構成によれば、像担持体と被転写体との接触部における像担持体の移動速度と被転写体の移動速度とを互いに異ならせることで、像担持体と被転写体との間に摺擦力を生じさせ、この摺擦力によって柱状トナーの長軸方向（延伸方向）を主走査方向（回転方向に直交する方向）に揃えることができる。これにより、トナー同士の接触面積を広くすることができ、トナーの凝集力を向上させてトナーの飛散を防止できる。また、トナー同士の間に隙間が生じることを防止できるので、転写後のトナー像に濃度ムラが生じることを防止できる。

また、柱状トナーを用いることにより、画像濃度の安定化、濃淡（階調コントロール性の向上、解像度の向上、地汚れや転写時のちり（飛点）の防止、現像ローラや感光体へのトナー粒子のフィルミングの防止などの効果が得られる。

なお、上記被転写体は、シート状の記録媒体であってもよい。あるいは、上記被転写体は、上記像担持体から転写されたトナー像をシート状の記録媒体に転写する中間転写体であってもよい。また、上記シート状の記録媒体とは、例えば紙や透明フィルムなどの薄膜状の記録媒体を意味する。

また、上記転写手段は、上記被転写体に対向するように配置された転写部材と、直流電圧に交流電圧を重畳させた転写電圧を上記像担持体と上記転写部材との間に印加する電圧印加手段とを備えている構成としてもよい。

上記の構成によれば、像担持体と被転写体との間に摺擦力を生じさせるとともに、転写電圧によって生じる電界の力によって転写ニップ内におけるトナー凝集を適度に低減することができる。このため、個々のトナー粒子に摺擦力を与えやすくするので、トナーの向きがより揃いやすくなる。その結果、トナー飛散、ドット乱れ、リトランスファーの増加などによる画像欠損を生じることなく、円柱状トナーの長軸方向を主走査方向により確実に揃えることができる。したがって、トナー同士の接触面積を広くしてトナーの飛散をより確実に防止あるいは低減できる。また、画像形成に寄与するトナー間の隙間を無くす（あるいは小さくする）ことができること、および上記したトナーの飛散防止効果により、転写後の画像に濃度ムラが生じることを確実に防止あるいは低減できる。

また、上記交流電圧は、最大電位と最小電位との差が５００Ｖ以上１２００Ｖ以下であり、周波数が１０００Ｈｚ以上２５００Ｈｚ以下であってもよい。また、上記交流電圧は、最大電位と最小電位との差が５００Ｖ以上１２００Ｖ以下であり、かつ、上記被転写体と上記像担持体との接触部におけるトナーの振動回数が２８．９回以上７２．２５回以下になる周波数であってもよい。

上記の構成によれば、トナー飛散・ドット乱れ・リトランスファーの増加などの画像欠損を生じさせることなく、柱状トナーの長軸方向を主走査方向に揃えることができる。

また、上記転写電圧の大きさは２０００Ｖ以上３３００Ｖ以下であってもよい。

上記の構成によれば、転写効率の低下を抑制するとともに、トナー飛散などによるドット画像の乱れを発生することなく柱状トナーを転写することができる。

また、上記転写手段は、上記被転写体を介して上記像担持体に当接する当接部材を備え、上記像担持体は円筒形状を有し、上記被転写体は上記像担持体の断面が成す円の接線方向に移動し、上記当接部材は上記接線と上記円との接点よりも上記被転写体の移動方向下流側に設けられている構成としてもよい。

上記の構成によれば、当接部材が上記接線と上記円との接点よりも被転写体の移動方向下流側に設けられているので、この当接部材が上記接点に設けられている場合よりも像担持体と被転写体との接触部の面積を大きくすることができる。これにより、像担持体と被転写体との間に摺擦力が生じる領域を大きくすることができ、柱状トナーの長軸方向をより効果的に揃えることができる。したがって、トナーの飛散防止効果および濃度ムラの防止効果をさらに向上させることができる。また、トナーの転写効率を向上できる。

また、上記像担持体と上記被転写体との接触部における上記被転写体の移動速度が、上記接触部における上記像担持体の移動速度よりも速い構成としてもよい。

上記の構成によれば、像担持体と被転写体との接触部における被転写体の移動速度を像担持体の移動速度よりも速くすることで、像担持体の表面によって被転写体の表面に転写されたトナーが拭き取られる拭取り現象が生じて転写不良が生じることを防止できる。なお、拭取り現象による転写不良が生じると、細線や文字部などの一部が欠ける中抜け現象が生じやすくなるが、上記の構成によればこのような中抜け現象等の転写不良を防止できる。

また、上記柱状トナーは、上記一方向の長さＬと、この柱状トナーと同じ体積の球の半径Ｒとの比Ｌ／Ｒが１．７５以上３．６３以下であってもよい。

上記の構成によれば、被転写体に転写された柱状トナーの長軸方向をより確実に揃えることができる。したがって、トナーの飛散防止効果および濃度ムラの防止効果をさらに向上させることができる。

また、上記柱状トナーは、上記一方向に垂直な断面の形状が略円形であってもよい。なお、略円形とは、必ずしも厳密に円でなくてもよく、実質的に円形とみなせる形状を含むことを意味する。より具体的には、略円形とは円形度（上記断面の周囲長をＬ１、上記断面の面積と等しい円の周囲長をＬ２としたときに、Ｌ２／Ｌ１で表される指標）が１±０．２である形状を意味する。

上記の構成によれば、柱状トナーにおける上記一方向に垂直な断面の形状が円形であるので、被転写体に転写された柱状トナーの長軸方向をより確実に揃えることができる。したがって、トナーの飛散防止効果および濃度ムラの防止効果をさらに向上させることができる。

また、上記像担持体を複数備え、これら複数の像担持体によって上記被転写体上に複数色の画像を重ね合わせて転写する構成としてもよい。

上記の構成によれば、各像担持体から被転写体に転写されるトナーの長軸方向を揃えることができるので、トナー同士の接触面積を広くしてトナーの凝集力を高めることができる。これにより、各像担持体から被転写体に転写されるトナーのトナー飛散防止効果および濃度ムラ低減効果に加えて、２色目以降の重ね併せ時に被転写体側のトナーが像担持体側に移動する現象、あるいは像担持体から被転写体に転写すべきトナーが像担持体上に残留する現象が生じることを防止できる。これにより、複数色の画像の重ね合わせを良好に行うことができ、各色のトナー像を転写した後の画像に色ムラが生じることを防止できる。

以上のように、本発明の画像形成装置は、上記像担持体と上記被転写体との接触部における上記像担持体の移動速度と上記接触部における上記被転写体の移動速度とが異なる。

それゆえ、トナーの飛散を防止できる。また、転写後のトナー像に濃度ムラが生じることを防止できる。

本発明の一実施形態について説明する。

図２は、本実施形態にかかる画像形成装置１００の概略構成を示す断面図である。なお、画像形成装置１００は、外部から伝達された画像データに応じて、記録用紙（シート）に対して多色または単色の画像を形成するカラータンデム方式の画像形成装置である。

この図に示すように、画像形成装置１００は、露光ユニット１、現像器２ａ〜２ｄ、感光体ドラム３ａ〜３ｄ、帯電器５ａ〜５ｄ、クリーナユニット４ａ〜４ｄ、中間転写ベルト７、中間転写ベルトユニット８、定着ユニット１２、用紙搬送路Ｓ、給紙トレイ１０、排紙トレイ１５などによって構成されている。なお、画像形成装置１００に備えられるこれらの各部材の動作は、図示しないＣＰＵ（制御部）によって制御されている。

画像形成装置１００において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。従って、図２に示すように、現像器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、帯電器５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ、クリーナユニット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、それぞれ各色（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）に応じた４種類の潜像を形成するように設けられている。そして、これらの部材により、各色（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）に対応する４つの画像ステーションＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄが構成される。なお、各符号の「ａ」がブラック、「ｂ」がシアン、「ｃ」がマゼンタ、「ｄ」がイエローにそれぞれ対応している。また、各画像ステーションＳａ〜Ｓｄは、実質的に同一の構成を有している。

感光体ドラム３ａ〜３ｄは、画像形成装置１００の上部に配置されている。そして、感光体ドラム３ａ〜３ｄの周囲には、帯電器５ａ〜５ｄ，現像器２ａ〜２ｄ，クリーナユニット４ａ〜４ｄが、感光体ドラム３ａ〜３ｄの回転方向（図中に示した矢印方向）に沿って配置されている。なお、感光体ドラム３ａ〜３ｄの回転制御方法については後述する。

帯電器５ａ〜５ｄは、感光体ドラム３ａ〜３ｄの表面を所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段である。帯電器５ａ〜５ｄの構成は特に限定されるものではなく、例えば、コロナ放電方式などの非接触型の帯電器、ローラ帯電またはブラシ帯電などの接触型の帯電器を用いることができる。

露光ユニット１は、帯電器５ａ〜５ｄによって帯電された感光体ドラム３ａ〜３ｄを、入力される画像データに応じて露光することにより、各感光体ドラム３ａ〜３ｄの表面に、画像データに応じた静電潜像を形成する機能を有する。露光ユニット１には、レーザ照射部１ａおよび反射ミラー１ｂなどを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）が用いられている。なお、露光ユニット１としては、発光素子をアレイ状に並べた、例えばＥＬやＬＥＤ書込みヘッドなどを用いてもよい。

現像器２ａ〜２ｄは、それぞれの感光体ドラム３ａ〜３ｄ上に形成された静電潜像を、各色（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）のトナーにより顕像化する現像処理を行うものである。

本実施形態では、この現像処理に用いるトナーとして円柱状トナー（柱状トナー、非球形トナー）を用いている。なお、本明細書において、柱状トナーとは、一方向に延伸した形状のトナーを意味する。また、円柱状トナーとは、柱状トナーのうち、上記一方向に延伸する軸（長軸）を中心として側面が略軸対称である形状を意味する。ただし、必ずしも厳密に軸対称でなくてもよく、軸に垂直な断面の形状が実質的に円形とみなせる形状であればよい。円形または楕円であればよい。また、上記一方向の両側に位置する両底面は必ずしも軸に対して垂直でなくてもよい。また、上記両底面は必ずしも平面でなくてもよい（例えば凹凸を有していてもよい）。

また、本実施形態では、上記円柱状トナーとして、長軸方向の長さＬと長軸に垂直な断面がなす円の直径Ｄとの比Ｌ／Ｄが１以上３以下である円柱状トナーを用いている。すなわち、長軸方向の長さＬと、球換算した場合の半径（円柱状トナーの体積と同体積の球の半径）Ｒとの比Ｌ／Ｒが１．７５以上３．６３以下の円柱状トナーを用いている。

クリーナユニット４ａ〜４ｄは、クリーナーブレード４Ｂａ〜４Ｂｄを備えており、このクリーナーブレード４Ｂａ〜４Ｂｄを感光体ドラム３ａ〜３ｄに当接させることで、現像・画像転写後における感光体ドラム３ａ〜３ｄ上の表面に残留したトナーを除去・回収するものである。

中間転写ベルトユニット８は、感光体ドラム３ａ〜３ｄに形成された各色のトナー像を中間転写ベルト７上に順次重ねて転写されることによって、この中間転写ベルト７上にカラーのトナー像（多色トナー像）を形成される。そして、中間転写ベルト７上に形成されたトナー像を中間転写ベルト７の回転によって記録用紙と中間転写ベルト７との接触位置に搬送し、この接触位置に配置される転写ローラ１１によって記録用紙上に転写するものである。

中間転写ベルトユニット８は、図２に示すように、中間転写ローラ（転写部材）６ａ〜６ｄ、中間転写ベルト７、中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルト従動ローラ７２、中間転写ベルトテンション機構７３、および中間転写ベルトクリーニングユニット９を備えている。これら中間転写ローラ６ａ〜６ｄ、中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルト従動ローラ７２、中間転写ベルトテンション機構７３等は、中間転写ベルト７を張架し、中間転写ベルト７を矢印Ｂ方向に回転駆動させるものである。なお、中間転写ベルト７の回転制御方法については後述する。

中間転写ベルト７は、各感光体ドラム３ａ〜３ｄに形成された各色のトナー像を順次重ねて転写されることによって、この中間転写ベルト７上にカラーのトナー像（多色トナー像）を形成される。中間転写ベルト７は、厚さ１００μｍ〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。

また、中間転写ベルト７は、感光体ドラム３ｂ〜３ｄと離接することもできるようになっている。つまり、中間転写ベルトユニット８では、中間転写ローラ６ｂ〜６ｄ、中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルト従動ローラ７２、中間転写ベルトテンション機構７３等の相対位置を図示しない駆動手段によって移動させることにより、中間転写ベルト７を感光体ドラム３ｂ〜３ｄから離接させることができるようになっている。これにより、モノクロ印刷の際には、ブラック（Ｋ）の感光体ドラム３ａのみが中間転写ベルト７に接触するようになっている。

感光体ドラム３ａ〜３ｄから中間転写ベルト７へのトナー像の転写は、中間転写ベルト７の裏側に接触している中間転写ローラ６ａ〜６ｄによって行われる。中間転写ローラ６ａ〜６ｄは、中間転写ベルトテンション機構７３の中間転写ローラ取付部（図示せず）に回転可能に支持されており、感光体ドラム３ａ〜３ｄ上のトナー像を、中間転写ベルト７上に転写するための高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）を与えるものである。なお、中間転写ローラ６ａ〜６ｄは、中間転写ベルト７の移動方向に平行な感光体ドラムの接線と感光体ドラムとの接点よりも中間転写ベルト７の移動方向下流側に、中間転写ベルト７を介して感光体ドラム３ａ〜３ｄに当接するように配置されている。

中間転写ローラ６ａ〜６ｄは、直径８ｍｍ〜１０ｍｍの金属製（例えばステンレス製）の軸をベースとし、その表面が導電性の弾性材（例えば、ＥＰＤＭ、発泡ウレタン等）にて覆われている。この導電性の弾性材により、中間転写ベルト７に対して均一に高電圧を印加することができる。なお、この例では、転写電極として中間転写ローラ６ａ〜６ｄを使用しているが、それ以外にブラシなどを用いてもよい。

このように、各感光体ドラム３ａ〜３ｄ上で各色相に応じて顕像化された静電像（トナー像）は中間転写ベルト７で転写（積層）され、装置に入力された画像情報に応じた画像となる。このようにして転写（積層）された画像は中間転写ベルト７の回転によって、記録用紙と中間転写ベルト７との接触位置に搬送され、この接触位置に配置される転写ローラ１１によって記録用紙上に転写される。

この際、中間転写ベルト７と転写ローラ１１とは所定ニップ（所定の圧接力および所定のニップ幅）で圧接されるとともに、転写ローラ１１にはトナーを記録用紙に転写させるための電圧が印加される（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）。なお、転写ローラ１１が上記ニップを定常的に得るために、転写ローラ１１もしくは中間転写ベルト駆動ローラ７１の何れか一方を硬質材料（金属等）で形成し、他方を弾性ローラ等の軟質材料（例えば弾性ゴムローラまたは発泡性樹脂ローラ等）で形成することが好ましい。

また、上記のように、感光体ドラム３ａ〜３ｄとの接触により中間転写ベルト７に付着したトナー、もしくは、転写ローラ１１によって記録用紙上に転写が行われず中間転写ベルト７上に残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となるので、中間転写ベルトクリーニングユニット９によって除去・回収されるように構成されている。

中間転写ベルトクリーニングユニット９は、中間転写ベルト７に接触する部材（クリーニング部材）として、例えばクリーニングブレードを備えている。なお、この場合、中間転写ベルト７は、クリーニングブレードと接触する位置において、裏側から中間転写ベルト従動ローラ７２によって支持されている。

給紙トレイ１０は、画像形成に使用する記録用紙（記録シート）を蓄積しておくためのトレイであり、画像形成装置１００の露光ユニット１の下側に設けられている。また、画像形成装置１００の上部に設けられている排紙トレイ１５は、印刷済みの記録用紙をフェイスダウンで載置するためのトレイである。さらに、画像形成装置１００の側壁に折り畳み自在に設けられた手差し給紙トレイ２０は、手差しによる記録用紙の給紙を画像形成装置１００の側方で行うためのトレイである。

また、画像形成装置１００には、給紙トレイ１０の記録用紙を転写ローラ（転写部）１１や定着ユニット１２を経由させて排紙トレイ１５に送るための、略垂直形状の用紙搬送路Ｓが設けられている。さらに、給紙トレイ１０および手差し給紙トレイ２０から排紙トレイ１５までの用紙搬送路Ｓの近傍には、ピックアップローラ１６，１７、レジストローラ１４、転写ローラ１１、定着ユニット１２、記録用紙を搬送する搬送ローラ２１〜２８等が配置されている。

搬送ローラ２１〜２６は、記録用紙の搬送を促進および補助するために使用される小型のローラであり、用紙搬送路Ｓに沿って複数設けられている。搬送ローラ２７，２８は、両面複写を行うときに、片面に画像が転写された記録用紙の記録面を反転させるために、記録用紙を定着ユニット１２の側方に設けられた用紙搬送路Ｓの反転排紙経路からレジストローラ１４に搬送するためのローラである。

ピックアップローラ１６は給紙トレイ１０の用紙取り出し側端部に設けられ、ピックアップローラ１７は手差し給紙トレイ２０の用紙取り出し側端部に設けられている。ピックアップローラ１６は、給紙トレイ１０から、記録用紙を１枚毎に用紙搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。アップローラ１７は、手差し給紙トレイ２０から、記録用紙を１枚毎に用紙搬送路Ｓに供給する呼び込みローラである。

レジストローラ１４は、用紙搬送路Ｓを搬送されている記録用紙を一旦保持するローラである。このレジストローラ１４は、中間転写ベルト７上のトナー像の先端と記録用紙の先端とを合わせるタイミングで記録用紙を転写ローラ１１に搬送する。

定着ユニット１２は、ヒートローラ１２ａ、加圧ローラ１２ｂなどを備えている。それらヒートローラ１２ａ及び加圧ローラ１２ｂは、記録用紙を挟んで回転するようになっている。

また、ヒートローラ１２ａは、図示しない温度検出器からの信号に基づく制御によって所定の定着温度となるように設定されており、加圧ローラ１２ｂと共に記録用紙を熱圧着することにより、記録用紙に転写されたトナー像（多色トナー像または単色トナー像）を溶融、混合および圧接し、記録用紙に対して熱定着させる。

次に、感光体駆動モータ３１ａ〜３１ｄおよび中間転写ベルト駆動モータ３２の駆動制御方法について説明する。図１は、感光体ドラム３ａ〜３ｄ、および中間転写ベルト駆動ローラ７１の回転制御機構を説明するための説明図である。この図に示すように、感光体ドラム３ａ〜３ｄ、中間転写ベルト駆動ローラ７１は、それぞれ個別の駆動モータ（感光体駆動モータ３１ａ〜３１ｄ、中間転写ベルト駆動モータ３２）に接続されており、ＣＰＵ（制御部）に備えられる回転制御部３３がこれら駆動モータに制御信号を供給することによって互いに独立して回転駆動されるようになっている。

これら駆動モータの構成は回転速度を設定できるものであれば特に限定されるものではないが、例えば図３に示すようなステッピングモータ４０を用いることができる。この図に示すステッピングモータ４０は、固定されたステータ（電磁石）４１と、回転軸（シャフト）４２と、回転軸４２に取り付けられたロータ（磁石）４３とを備えている。これにより、回転制御部３３からステッピングモータ４０に入力されるパルス周波数信号（制御信号）に応じた電流をステータ４１に巻き付けられたコイルに流すことで磁力を発生させ、この磁力によってロータ４３を引き付けて回転させる。したがって、ステッピングモータ４０の回転速度は、各ステータの励磁を切り替える間隔を短くすることによって高速化し、各ステータの励磁を切り替える間隔を長くすることによって低速化できる。すなわち、上記パルス周波数信号の周波数、あるいはデューティ比を調節することによってモータの回転速度を制御できる。

回転制御部３３は、感光体駆動モータ３１ａ〜３１ｄ、および中間転写ベルト駆動モータ３２の回転速度を制御するための制御信号を送る。本実施形態では、回転制御部３３が、画像形成時に、中間転写ベルト７の転写ニップ部（感光体ドラム３ａ〜３ｄとの当接部）での移動速度をＶ１、感光体ドラム３ａ〜３ｄの転写ニップ部での移動速度をＶ２としたときに、０．９９≦Ｖ２／Ｖ１＜１となるように各駆動モータの回転速度を制御する。より具体的には、本実施形態では、中間転写ベルト７の周速（上記Ｖ１）が１３４ｍｍ／ｓｅｃ、感光体ドラム３ａ〜３ｄの周速（上記Ｖ２）が１３２．６６ｍｍ／ｓｅｃ以上１３４ｍｍ／ｓｅｃ未満になるように各駆動モータの回転速度を設定する。

図４は、本実施形態のように０．９９≦Ｖ２／Ｖ１＜１となるように各駆動モータの回転速度を制御した場合であって、黒単色の画像を形成する場合（この場合、感光体ドラム３ｂ〜３ｄが中間転写ベルト７から離間し、感光体ドラム３ａが中間転写ベルト７に当接する）に、感光体ドラム３ａから中間転写ベルト７にトナー像が転写される様子を模式的に示した説明図である。

感光体ドラム３ａの周速と中間転写ベルト７の周速との間に速度差を設けることにより、転写ニップ部における感光体ドラム３ａと中間転写ベルト７との間に発生する摺擦力によって生じる機械的エネルギーの作用によって、図４に示すように、トナー飛散・ドット乱れ・リトランスファーの増加などの画像欠損を生じることなく、円柱状トナーの長軸方向が感光体ドラム３ａの幅方向（主走査方向）を向いて揃う。

これにより、トナー同士の接触面積を広くできるので、トナーの飛散を防止あるいは低減できる。また、画像形成に寄与するトナー間の隙間を無くすこと（あるいは小さくすること）ができること、および上記したトナーの飛散防止効果により、定着後の画像に濃度ムラが生じることを防止できる。

図５は、本実施形態のように０．９９≦Ｖ２／Ｖ１＜１となるように各駆動モータの回転速度を制御した場合であって、多色画像を形成する場合（この場合、感光体ドラム３ａ〜３ｄが中間転写ベルト７に当接する）に、感光体ドラム３ａ〜３ｃ（２色目以降の感光体ドラム）から中間転写ベルト７にトナー像が転写される様子を模式的に示した説明図である。

この図に示すように、トナー像を中間転写ベルト７上で重ね合わせる場合、トナー同士の接触面積を広くしてトナーの凝集力を高めることができるので、上記のトナー飛散防止効果および濃度ムラ低減効果に加えて、２色目以降の重ね併せ時にリトランスファ（被転写体側のトナーが感光体側に移動する現象）が生じることを防止できる。これにより、多色トナー像の重ね合わせを良好に行える。

以上のように、本実施形態にかかる画像形成装置は、円柱状トナーを用いて感光体ドラム上の可視像を現像し、現像したトナー像を感光体ドラムから中間転写ベルトに転写する構成であって、感光体ドラムと中間転写ベルトとの接触部（転写ニップ部）における感光体ドラムの移動速度と中間転写ベルトの移動速度との間に速度差を設けている。これにより、感光体ドラムと中間転写ベルトとの間に生じる摺擦力によって円柱状トナーの長軸方向を主走査方向に揃えることができる。したがって、トナー同士の接触面積を広くしてトナーの飛散を防止あるいは低減できる。また、定着後の画像に濃度ムラが生じることを防止あるいは低減できる。

なお、本実施形態では、被転写体としての中間転写ベルト７上にトナー像を一旦転写した後、このトナー像を記録用紙への転写位置に搬送して記録用紙に転写する構成について説明したが、これに限るものではない。例えば、感光体ドラム３ａ〜３ｄ上のトナー像を、被転写体としての記録用紙に直接転写する構成としてもよい。

図６は、感光体ドラムから記録用紙Ｐにトナー像を直接転写する画像形成装置１００ｂの構成を示す説明図である。なお、説明の便宜上、画像形成装置１００と同様の機能を有する部材については同じ符号を用いるとともにその説明を省略する。

この図に示す画像形成装置１００ｂは、画像形成装置１００における中間転写ローラ６ａ〜６ｄ、中間転写ベルト７、中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルト従動ローラ７２、中間転写ベルトテンション機構７３に代えて、転写ローラ５６ａ〜５６ｄ、用紙搬送ベルト５７、用紙搬送ベルト駆動ローラ５１、用紙搬送ベルト従動ローラ５２、用紙搬送ベルトテンション機構５３を備えている。これら転写ローラ５６ａ〜５６ｄ、用紙搬送ベルト駆動ローラ５１、用紙搬送ベルト従動ローラ５２、用紙搬送ベルトテンション機構５３等は、用紙搬送ベルト５７を張架し、用紙搬送ベルト５７を矢印Ｂ方向に回転駆動させるものである。なお、転写ローラ５６ａ〜５６ｄ、用紙搬送ベルト５７、用紙搬送ベルト駆動ローラ５１、用紙搬送ベルト従動ローラ５２、用紙搬送ベルトテンション機構５３としては、中間転写ローラ６ａ〜６ｄ、中間転写ベルト７、中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルト従動ローラ７２、中間転写ベルトテンション機構７３と同様のものを用いることができる。

用紙搬送ベルト５７は、記録用紙Ｐを静電吸着して搬送し、記録用紙Ｐ上に各感光体ドラム３ａ〜３ｄに形成された各色のトナー像を順次重ねて転写させる。また、用紙搬送ベルト５７は、感光体ドラム３ｂ〜３ｄと離接することもできるようになっている。つまり、転写ローラ５６ｂ〜５６ｄ、用紙搬送ベルト駆動ローラ５１、用紙搬送ベルト従動ローラ５２、用紙搬送ベルトテンション機構５３等の相対位置を図示しない駆動手段によって移動させることにより、用紙搬送ベルト５７を感光体ドラム３ｂ〜３ｄから離接させることができるようになっている。これにより、モノクロ印刷の際には、ブラック（Ｋ）の感光体ドラム３ａのみが用紙搬送ベルト５７（あるいは記録用紙Ｐ）に接触するようになっている。

感光体ドラム３ａ〜３ｄから記録用紙Ｐへのトナー像の転写は、用紙搬送ベルト５７の裏側に接触している転写ローラ５６ａ〜５６ｄによって行われる。転写ローラ５６ａ〜５６ｄは、用紙搬送ベルトテンション機構５３の転写ローラ取付部（図示せず）に回転可能に支持されており、感光体ドラム３ａ〜３ｄ上のトナー像を、記録用紙Ｐ上に転写するための高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）を与える。なお、転写ローラ５６ａ〜５６ｄは、転写ニップ部における用紙搬送ベルト５７の移動方向（記録用紙Ｐの移動方向）に平行な感光体ドラムの接線と感光体ドラムとの接点よりも用紙搬送ベルト５７の移動方向下流側において、用紙搬送ベルト５７を介して感光体ドラム３ａ〜３ｄに当接するように配置されている。

このように、感光体ドラム３ａ〜３ｄ上のトナー像を記録用紙Ｐに直接転写する構成においても、感光体ドラム３ａ〜３ｄの周速と被転写体（記録用紙Ｐ）の移動速度との間に速度差を設けることにより、中間転写ベルト７を備えた構成において感光体ドラム３ａ〜３ｄの周速と被転写体（中間転写ベルト７）の周速との間に速度差を設けた場合と略同様の効果を得ることができる。

また、本実施形態では、被転写体（中間転写ベルト７または用紙搬送ベルト７ｂ）の周速を感光体ドラム３ａ〜３ｄの周速よりも速く設定しているが、これに限らず、感光体ドラム３ａ〜３ｄの周速を被転写体の周速よりも速く設定してもよい。この場合にも、被転写体に転写される柱状トナーの長軸方向を揃えることができ、濃度ムラの低減効果およびドットの飛び散り防止効果を得ることができる。ただし、感光体ドラム３ａ〜３ｄの周速を被転写体の周速よりも速く設定した場合には、感光体ドラム３ａ〜３ｄの表面によって被転写体の表面に転写されたトナーが拭き取られる拭取り現象が生じて転写不良を生じる場合があるので、被転写体の周速を感光体ドラム３ａ〜３ｄの周速よりも速く設定することがより好ましい。なお、拭取り現象による転写不良が生じると、細線や文字部などの一部が欠ける中抜け現象が生じやすくなるが、被転写体の周速を感光体ドラム３ａ〜３ｄの周速よりも速く設定することで、このような中抜け現象等の転写不良を防止できる。

また、本実施形態では、中間転写ローラ６ａ〜６ｄは、転写ニップ部における中間転写ベルト７の移動方向に平行な感光体ドラムの接線と感光体ドラムとの接点よりも中間転写ベルト７の移動方向下流側において、中間転写ベルト７を介して感光体ドラム３ａ〜３ｄに当接するように配置されている。あるいは、転写ローラ５６ａ〜５６ｄは、用紙搬送ベルト５７の移動方向に平行な感光体ドラムの接線と感光体ドラムとの接点よりも用紙搬送ベルト５７の移動方向下流側において、用紙搬送ベルト５７を介して感光体ドラム３ａ〜３ｄに当接するように配置されている。

これにより、転写ニップ（被転写体（中間転写ベルト７あるいは記録用紙Ｐ）と感光体ドラム３ａ〜３ｄとの当接幅）を十分に確保することができるので、転写効率を向上させることができる。また、転写ニップに突入する前のトナー像が飛び散る現象を抑制できる。

また、本実施形態では、長軸方向の長さＬと球換算した場合の半径Ｒとの比Ｌ／Ｒが１．７５以上３．６３以下の円柱状トナーを用いている。上記の条件を満たす円柱状トナーを用いるとともに、感光体ドラム３ａ〜３ｄの周速（転写ニップ部における移動速度）と被転写体（中間転写ベルト７あるいは記録用紙Ｐ）の周速（転写ニップ部における移動速度）とに速度差を持たせることにより、円柱状トナーの長軸方向を主走査方向に精度よく揃えることができるので、トナーの飛散防止効果および濃度ムラの低減効果をより好適に得ることができる。なお、円柱状トナーの長軸方向を主走査方向にさらに精度よく揃えるために、２．１９＜Ｌ／Ｒ≦３．６３以下の円柱状トナー、すなわち１．４＜Ｌ／Ｄ≦３の円柱状トナーを用いることがより好ましい。なお、軸に垂直な断面形状が真円でない柱状トナーを場合であっても、Ｌ／Ｒが１．７５以上３．６３以下の柱状トナーを用いることで、トナー飛散および濃度ムラの発生を適切に防止できる。また、Ｌ／Ｒが２．１９＜Ｌ／Ｒ≦３．６３以下の柱状トナーを用いることで、トナー飛散および濃度ムラの発生をより適切に防止できる。ただし、転写されるトナーの長軸方向をより確実に揃えるためには、軸に垂直な断面が円あるいは円に近いことが好ましい。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１と同様の機能を有する部材については実施形態１と同じ符号を付し、その説明を省略する。

図８は、本実施形態にかかる画像形成装置１００ｃの構成を示す説明図である。この図に示すように、画像形成装置１００ｃは、実施形態１における画像形成装置１００（図２参照）に加えて、転写制御部６１、転写電圧生成部６２ａ〜６２ｄ、直流電源６３、交流電源６４を備えている。

直流電源６３は転写電圧生成部６２ａ〜６２ｂに直流電位を供給し、交流電源６４は転写電圧生成部６２ａ〜６２ｂに交流電位を供給する。

転写電圧生成部６２ａ〜６２ｄは、それぞれ、中間転写ローラ（転写部材）６ａ〜６ｄと感光体ドラム３ａ〜３ｄとの間に印加する転写電圧（転写バイアス電圧）を生成する。

転写制御部６１は、転写電圧生成部６２ａ〜６２ｂの動作を制御することにより、中間転写ローラ（転写部材）６ａ〜６ｄと感光体ドラム３ａ〜３ｄとの間に印加する転写電圧をそれぞれ所望の電圧に制御する。

具体的には、転写電圧生成部６２ａ〜６２ｄは、転写制御部６１からの制御信号に応じて、直流電源６３から供給される直流電位および交流電源６４から供給される交流電位を適宜増幅させて重畳させることで所望の大きさの転写電位を生成し、生成した転写電位を中間転写ローラ６ａ〜６ｄに供給する。これにより、中間転写ローラ６ａ〜６ｄと感光体ドラム３ａ〜３ｄとの間に直流電圧（直流バイアス電圧）と交流電圧（交流バイアス電圧）とが重畳された所望の大きさの転写電圧が印加される。

なお、本実施形態では、中間転写ローラ６ａ〜６ｄと感光体ドラム３ａ〜３ｄとの間に印加する転写電圧の大きさを２０００Ｖ以上３３００Ｖ以下としている。また、転写電位を生成するために重畳される交流電位のピークｔｏピーク電圧（最大電位と最小電位との差）を５００Ｖ以上１２００Ｖとし、この交流電位の周波数を１０００Ｈｚ以上２５００Ｈｚ以下としている。

次に、転写電位の大きさ、交流電位のピークｔｏピーク電圧、交流電位の周波数、および直流電圧の大きさを上記のように設定した理由について説明する。

表１は、中間転写ローラ６ａ〜６ｄと感光体ドラム３ａ〜３ｄとの間に直流バイアス電圧（直流電圧）のみを印加した場合の、柱状トナーの転写効率の測定結果である。なお、表１は、プロセススピード（転写ニップ（中間転写ベルト７と感光体ドラム３ａ〜３ｄとの接触領域）における感光体ドラム３ａ〜３ｄの周速度）が１３４ｍｍ／ｓｅｃ、感光体ドラム３ａ〜３ｄへのトナー付着量が０．４５ｍｇ／ｃｍ^２の場合の結果を示している。また、転写効率は、ベタ画像形成時における転写工程前の感光体ドラム３ａ〜３ｄへのトナー付着量と、転写工程を終えた直後における転写ベルト７へのトナー付着量とをそれぞれ測定し、中間転写ベルト７へのトナー付着量を感光体ドラム３ａ〜３ｄへのトナー付着量で除した値である。

転写効率は、実用上問題ない程度の画質を得るためには、８０％以上であることが好ましい。したがって、表１に示した実験結果から、中間転写ローラ６ａ〜６ｄと感光体ドラム３ａ〜３ｄとの間に印加する転写電圧の大きさは、２０００Ｖ以上３３００Ｖ以下にすることが好ましい。

なお、表１に示したように、転写電圧を３３００Ｖよりも大きく（３５００Ｖ以上）にすると、転写効率が著しく低下した。これは、転写電圧を大きくしすぎると、中間転写ベルト７と感光体ドラム３ａ〜３ｄ上のトナー像との間で放電現象が発生し、転写に寄与する実効的な電界が損なわれるためであると考えられる。また、転写電圧が２０００Ｖ未満の場合に転写効率が低下しているのは、中間転写ローラ６ａ〜６ｄと感光体ドラム３ａ〜３ｄとの間の転写ニップにおける電界強度が不十分なためであると考えられる。

次に、中間転写ローラ６ａ〜６ｄと感光体ドラム３ａ〜３ｄとの間に印加する転写電圧が２０００Ｖ以上３３００Ｖ以下という条件下で、交流電位のバイアスピーク間出力（ピークｔｏピーク電圧）Ｖｐ−ｐおよび周波数を変化させた場合の、記録用紙上に最終的に形成された画像の画像品質について調べた。表２は、直流バイアスを２５００Ｖ、プロセススピードを１７３ｍｍ／ｓｅｃ、転写ニップ幅を５．０ｍｍとした場合のバイアスピーク間出力（ピークｔｏピーク電圧）および交流バイアス周波数と画像品質との関係を示している。表中に示した数値１〜５は記録用紙上に形成された画像の画像品質（ライン画像の再現性、ドットの再現性等）を以下のようにランク付けした結果を示している。
５：画像乱れなし。
４：肉眼では確認できない程度の画像乱れが僅かにある（実使用上問題なし）。
３：肉眼では確認できない程度の画像乱れが多数ある（実使用上問題なし）。
２：肉眼ではっきり確認できる画像乱れが僅かにある。
１：肉眼ではっきり確認できる画像乱れが多数ある。

表２に示したように、転写交流バイアス周波数が８００Ｈｚ以上になると画像品質の向上効果が現れ始める。なお、周波数８００Ｈｚを転写ニップ内でのトナーへの振動回数に換算すると２３．１２回となる。したがって、転写ニップ内での振動回数が２３回を超えると画像品質の改善効果が現れ始めると考えられる。なお、転写ニップ内でのトナーの振動回数は、ニップ幅（ｍｍ）／プロセススピード（ｍｍ／ｓｅｃ）／転写交流バイアス周波数（Ｈｚ）を演算することによって求められる。

また、表２に示したように、バイアスピーク間出力が５００Ｖ以上１２００Ｖ以下の場合、転写交流バイアス周波数が１０００Ｈｚ以上２５００Ｈｚ以下の範囲内のとき、すなわち転写ニップ内におけるトナーの振動回数が２８．９回以上７２．２５回以下のときに、実用上問題ない程度の画像品質が得られた。

また、表２に示したように、バイアスピーク間出力が７００Ｖ以上１２００Ｖ以下の場合、転写交流バイアス周波数が１５００Ｈｚ以上２２００Ｈｚ以下の範囲内のとき、すなわち転写ニップ内におけるトナーの振動回数が４３．３５回以上６３．５８回以下のときに、特に良好な画像品質が得られた。

これらの結果から、バイアスピーク間出力を５００Ｖ以上１２００Ｖ以下とし、転写交流バイアス周波数を１０００Ｈｚ以上２５００Ｈｚ以下の範囲内に設定すること、すなわち転写ニップ内におけるトナーの振動回数を２８．９回以上７２．２５回以下に設定することが好ましい。また、バイアスピーク間出力を７００Ｖ以上１２００Ｖ以下とし、転写交流バイアス周波数を１５００Ｈｚ以上２２００Ｈｚ以下の範囲内に設定すること、すなわち転写ニップ内におけるトナーの振動回数を４３．３５回以上６３．５８回以下に設定することがより好ましい。

なお、プロセススピードが異なると摺擦力が変化するため、必ずしも最適な転写交流バイアス周波数は同じではないが、プロセススピードが異なる場合であっても、バイアスピーク間出力が５００Ｖ以上１２００Ｖ以下、転写交流バイアス周波数が１０００Ｈｚ以上２５００Ｈｚ以下の範囲内であれば転写ニップ内におけるトナーの振動数を好ましい範囲にすることができ、画像品質を向上させることができる。また、バイアスピーク間出力が７００Ｖ以上１２００Ｖ以下、転写交流バイアス周波数が１５００Ｈｚ以上２２００Ｈｚ以下の範囲内であれば画像品質をより向上させることができる。

また、プロセススピードが異なる場合であっても、バイアスピーク間出力を５００Ｖ以上１２００Ｖ以下とし、転写ニップ内におけるトナーの振動回数が２８．９回以上７２．２５回以下になるように転写交流バイアス周波数を設定することにより、画像品質を実用上問題ない程度に向上させることができる。また、バイアスピーク間出力を７００Ｖ以上１２００Ｖ以下とし、転写ニップ内におけるトナーの振動回数が４３．３５回以上６３．５８回以下になるように転写交流バイアス周波数を設定することにより、画像品質をより向上させることができる。

これらの実験結果から、転写電圧の大きさを２０００Ｖ以上３３００Ｖ以下にすることが好ましいことがわかった。つまり、転写電圧が２０００Ｖ未満であると、転写ニップにおける電界強度が不十分になって転写効率が低下する。また転写電圧が３３００Ｖを超えると、転写ニップ内で放電が発生し、空隙の実効的な電界が低下するため転写効率が下がる。これに対して、転写電圧が２０００Ｖ以上３３００Ｖ以下の範囲内であれば、転写効率の低下およびトナー飛散などによるドット画像の乱れを発生することなく、柱状トナーを転写することができる。

また、転写電圧を生成するために直流電圧に重畳させる交流電位については、ピークｔｏピーク電圧を５００Ｖ以上１２００Ｖ以下、かつ周波数を１０００Ｈｚ以上２５００Ｈｚ以下にすることが好ましいことがわかった。交流電位を上記の範囲内にすることにより、記録用紙上に実使用上問題のない画像を形成できる。

なお、転写電圧を生成するために交流電位に重畳させる直流電圧の大きさは、ピークｔｏピーク電圧が５００Ｖ以上１２００Ｖ以下の交流電位を重畳させたときに転写電圧が２０００Ｖ以上３３００Ｖ以下となる大きさであればよい。ただし、直流電圧の大きさが２０００Ｖ以上３０００Ｖ以下の範囲内であることがより好ましい。直流電圧が上記の範囲内であれば、転写効率の低下およびトナー飛散などによるドット画像の乱れを発生することなく、柱状トナーを転写することができる。直流電圧が２０００Ｖ未満であると、転写ニップにおける空隙電界が不十分なため、転写効率が低下する場合がある。また、直流電圧が３０００Ｖを超えると、転写ニップ内で放電が発生し、空隙の実効的な電界が低下するため転写効率が下がる場合がある。

以上のように、本実施形態にかかる画像形成装置は、感光体ドラムと中間転写ベルトとの接触部（転写ニップ部）における感光体ドラムの移動速度と中間転写ベルトの移動速度との間に速度差を設け、かつ感光体ドラムと中間転写ベルトとの間に直流電圧に交流電圧を重畳させた転写電圧を印加する。

これにより、感光体ドラムと中間転写ベルトとの間に摺擦力を生じさせるとともに、転写電圧によって生じる電界の力によって転写ニップ内におけるトナー凝集を適度に低減することができる。このため、個々のトナー粒子に摺擦力を与えやすくするので、トナーの向きがより揃いやすくなる。その結果、トナー飛散、ドット乱れ、リトランスファーの増加などによる画像欠損を生じることなく、円柱状トナーの長軸方向を主走査方向により確実に揃えることができる。したがって、トナー同士の接触面積を広くしてトナーの飛散をより確実に防止あるいは低減できる。また、画像形成に寄与するトナー間の隙間を無くす（あるいは小さくする）ことができること、および上記したトナーの飛散防止効果により、定着後の画像に濃度ムラが生じることを確実に防止あるいは低減できる。

特に、プロセススピードの速いマシンの場合、実施形態１にかかる画像形成装置の構成だけでは柱状トナーの長軸方向（延伸方向）を主走査方向（回転方向に直交する方向）に精度よく揃えることが難しい場合があった。これは、プロセススピードの高速化により転写ニップ通過時間が短くなるため、柱状トナーに摺擦力が作用する時間が減少するためであると考えられる。

これに対して、本実施形態にかかる画像形成装置では、トナー像を感光体ドラム３ａ〜３ｄから中間転写ベルト７に転写させる工程で、感光体ドラム３ａ〜３ｄと中間転写ベルト７との間に直流電圧に交流電圧を重畳させた転写電圧を印加し、転写ニップ内におけるトナー凝集を緩和する。これにより、トナーに摺擦力が作用する時間が減少するような場合であっても、個々のトナー粒子に摺擦力を与えやすして柱状トナーの長軸方向（延伸方向）を主走査方向（回転方向に直交する方向）に揃えることができる。

ただし、トナーの凝集を低減しすぎると、トナー飛散・ドット乱れ・リトランスファーの増加などの画像欠損が生じる。このため、柱状トナーの凝集を適度にほぐすために、交流電圧のピークｔｏピークを５００Ｖ以上１２００Ｖ以下、周波数を１０００Ｈｚ以上２５００Ｈｚ（感光体ドラム３ａ〜３ｄと中間転写ベルト７との接触部（転写ニップ部）におけるトナーの振動回数が２８．９回以上７２．２５回以下になる周波数）とすることが好ましい。これにより、マシンのプロセススピードに関係なく、トナー飛散・ドット乱れ・リトランスファーの増加などの画像欠損を生じさせずに柱状トナーの長軸方向（延伸方向）を主走査方向（回転方向に直交する方向）に揃えることができる。

また、転写電圧を２０００Ｖ以上３３００Ｖ以下とすることが好ましい。転写電圧が２０００Ｖ未満であると、転写ニップにおける電界強度が不十分なため転写効率が低下する。また、転写電圧が３３００Ｖを超えると、転写ニップ内で放電が発生し、空隙の実効的な電界が低下するため、転写効率が下がる。これに対して、転写電圧を２０００Ｖ以上３３００Ｖ以下にすることにより、転写効率の低下を抑制（転写効率８０％以上を維持する）するとともに、トナー飛散などによるドット画像の乱れを発生することなく柱状トナーを転写することができる。

なお、図６に示した画像形成装置１００ｂのように、感光体ドラム３ａ〜３ｄ上のトナー像を記録用紙Ｐに直接転写する構成において、感光体ドラム３ａ〜３ｄの周速と被転写体（記録用紙Ｐ）の移動速度との間に速度差を設け、かつ直流バイアスに交流バイアスを重畳した転写バイアスを与える構成としてもよい。

これにより、中間転写ベルト７を備えた構成において感光体ドラム３ａ〜３ｄの周速と被転写体（中間転写ベルト７）の周速との間に速度差を設け、かつ直流バイアスに交流バイアスを重畳した転写バイアスを印加した場合と略同様の効果を得ることができる。

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に適用できる。

本発明の一実施形態にかかる画像形成装置に備えられる感光体ドラムおよび中間転写ベルト駆動ローラの回転制御機構を示す説明図である。 本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の概略構成を示す断面図である。 本発明の一実施形態にかかる画像形成装置に備えられる感光体駆動モータおよび中間転写ベルト駆動モータの一例を示す断面図である。 本発明の一実施形態にかかる画像形成装置において、単色画像を形成する場合に、感光体ドラムから中間転写ベルトにトナー像が転写される様子を模式的に示した説明図である。 本発明の一実施形態にかかる画像形成装置において、多色画像を形成する場合に、感光体ドラムから中間転写ベルトにトナー像が転写される様子を模式的に示した説明図である。 本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の変形例を示す断面図である。 従来の柱状トナーを用いる画像形成装置において、感光体ドラムから中間転写ベルトにトナー像が転写される様子を模式的に示した説明図である。 本発明の他の実施形態にかかる画像形成装置の概略構成を示す説明図である。

符号の説明

２ａ〜２ｄ 現像器（現像手段）
３ａ〜３ｄ 感光体ドラム（像担持体）
５ａ〜５ｄ 帯電器（帯電手段）
６ａ〜６ｄ 中間転写ローラ（転写手段、転写部材）
７ 中間転写ベルト（被転写体）
３１ａ〜３１ｄ 感光体駆動モータ（第１駆動手段）
３２ 中間転写ベルト駆動モータ（第２駆動手段）
３３ 回転制御部（制御手段）
５１ 用紙搬送ベルト駆動ローラ（第２駆動手段）
５６ａ〜５６ｄ 転写ローラ（当接部材）
５７ 用紙搬送ベルト（第２駆動手段）
６１ 転写制御部（電圧印加手段）
６２ａ〜６２ｄ 転写電圧生成部（電圧印加手段）
６３ 直流電源
６４ 交流電源
７１ 中間転写ベルト駆動ローラ（第１駆動手段）
１００，１００ｂ 画像形成装置
Ｐ 記録用紙（被転写体）

Claims (11)

1. 像担持体と、上記像担持体を回転駆動する第１駆動手段と、上記像担持体を帯電させる帯電手段と、上記帯電された像担持体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、上記像担持体上に形成された静電潜像を一方向に延伸した形状を有する柱状トナーによって現像してトナー像とする現像手段と、被転写体を上記像担持体に対して相対的に移動させる第２駆動手段と、上記像担持体と上記被転写体とを接触させて上記像担持体上のトナー像を上記被転写体に転写させる転写手段とを備えた画像形成装置において、
   上記像担持体と上記被転写体との接触部における上記像担持体の移動速度と上記接触部における上記被転写体の移動速度とが互いに異なっており、
   上記転写手段は、上記被転写体に対向するように配置された転写部材と、直流電圧に交流電圧を重畳させた転写電圧を上記像担持体と上記転写部材との間に印加する電圧印加手段とを備えていることを特徴とする画像形成装置。
2. 上記交流電圧は、最大電位と最小電位との差が５００Ｖ以上１２００Ｖ以下であり、周波数が１０００Ｈｚ以上２５００Ｈｚ以下であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 上記交流電圧は、最大電位と最小電位との差が５００Ｖ以上１２００Ｖ以下であり、かつ、上記被転写体と上記像担持体との接触部におけるトナーの振動回数が２８．９回以上７２．２５回以下になる周波数であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 上記転写電圧の大きさは２０００Ｖ以上３３００Ｖ以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
5. 上記被転写体は、シート状の記録媒体であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
6. 上記被転写体は、上記像担持体から転写されたトナー像をシート状の記録媒体に転写する中間転写体であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 上記転写手段は、上記被転写体を介して上記像担持体に当接する当接部材を備え、
   上記像担持体は円筒形状を有し、上記被転写体は上記像担持体の断面が成す円の接線方向に移動し、上記当接部材は上記接線と上記円との接点よりも上記被転写体の移動方向下流側に設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 上記像担持体と上記被転写体との接触部における上記被転写体の移動速度が、上記接触部における上記像担持体の移動速度よりも速いことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
9. 上記柱状トナーは、上記一方向の長さＬと、この柱状トナーと同じ体積の球の半径Ｒとの比Ｌ／Ｒが１．７５以上３．６３以下であることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
10. 上記柱状トナーは、上記一方向に垂直な断面の形状が略円形であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
11. 上記像担持体を複数備え、これら複数の像担持体によって上記被転写体上に複数色の画像を重ね合わせて転写することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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