JP4820686B2

JP4820686B2 - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JP4820686B2
Application number: JP2006133723A
Authority: JP
Inventors: 吉田健
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2006-05-12
Filing date: 2006-05-12
Publication date: 2011-11-24
Anticipated expiration: 2026-05-12
Also published as: JP2007304404A

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真式画像形成装置に係り、詳しくは、画像情報に応じたトナー像を形成・担持する像担持体と、当該像担持体に圧接する中間転写体と、上記像担持体上のトナー像を中間転写体に転写する一次転写手段とを備えたカラー画像形成装置に関するものである。

従来、カラー画像形成装置として多くの形式のものが知られており、複数の像担持体に形成されたトナー像を、搬送される記録媒体に直接多重転写し、定着する直接転写方式や、中間転写体にいったん多重転写し、しかる後に記録媒体に転写し、定着する中間転写方式（間接転写方式）がある。例えば中間転写方式のカラー画像形成装置は、一例として、帯電トナーからなるトナー像を表面に形成する複数の像担持体、中間転写体、像担持体上のトナー像を中間転写体に転写する一次転写手段、さらに中間転写体上の一次転写トナー像を転写材上に転写する二次転写手段を備えて構成されている。像担持体は、画像情報に応じたトナー像を形成・担持するもので、感光体ドラムや感光体ベルトとして構成されている。中間転写体は、例えば複数本のローラに掛け渡された無端状の中間転写ベルトとして構成されている。また、一次転写手段では、一次転写時に感光体と中間転写ベルトの間に形成される転写電界を用い、二次転写手段では、中間転写ベルトと転写材たる記録媒体との間に形成される転写電界を用いる。一次転写手段は、感光体上に形成されたトナー像を忠実に且つ安定して中間転写体に転写することが求められる。また二次転写手段でも同様である。つまり、一次転写手段及び二次転写手段に求められる性能を実現するには、安定した転写を高い転写効率で行う必要がある。そして、各感光体上に形成された静電潜像はそれぞれ、互いに異なる色の帯電トナーを用いて現像され、各感光体と中間転写ベルトとが接触対向する転写位置において、中間転写ベルトに転写バイアスが印加され、転写バイアスで発生した転写電界によって各感光体上の帯電トナー像が中間転写ベルトに順次転写されてカラー画像となる。

このような画像形成装置においては、各転写位置において中間転写ベルトを感光体表面に押圧する押圧手段を設ける場合がある。この押圧手段によって一次転写時に感光体・中間転写ベルト間に圧力をかけて、転写効率を高め、白抜け等の転写不良の発生を防止するのである。各転写位置で中間転写ベルトの波打ちを抑制して感光体表面に中間転写ベルトを均一に接触させて、転写ムラを抑制することもできる。

しかしながら、感光体・中間転写ベルト間に圧力をかけた場合、中間転写ベルト上のトナー像の一部に応力が集中することによって、中間転写ベルト上の像の中央（特に線部や文字部中央）が抜けてしまう転写中抜けの現象が発生することがある。このような転写中抜けの対策として、一次転写手段の感光体に対する当接圧力を或る範囲に設定し、所定以上の圧力をトナー像に加えないようにして、転写中抜け現象を防ぐやり方が知られている（特許文献１、特許文献２、特許文献３等）。

特開２００３−０９８７７０特開２０００−１６２８９９特開２０００−１５５４７６

ところが、単色画像と多色重ね画像というようなトナー付着量の違いによって、最適な当接圧力は異なるものであり、最適値よりも少なかったり多すぎたりすると、十分な効果が得られなかったり、悪化してしまうことがあることが判明した。

本発明の課題は、上記問題点に照らして、一次転写部における転写中抜け現象をできる限り抑制できるようにすることにある。

上記課題は、画像情報に応じてトナー像を形成・担持する像担持体と、当該像担持体に接する中間転写体と、前記像担持体のトナー像を前記中間転写体に転写する一次転写手段とを備え、異なる色を一次転写する際に、対応する一次転写手段が中間転写体を介して像担持体に圧接して中間転写体上に該当色の画像情報を転写するカラー画像形成装置において、ブラック用一次転写手段の像担持体への当接圧力及び、前記中間転写体の回転方向最上流側に位置する一次転写手段の像担持体への当接圧力が、残りの一次転写手段の像担持体への当接圧力と異ならせることによって、解決される。

中間転写体はドラム部材でもベルト部材でもよい。ブラック用一次転写手段の像担持体への当接圧力及び、前記中間転写体の回転方向最上流側に位置する一次転写手段の像担持体への当接圧力が、残りの一次転写手段の像担持体への当接圧力よりも低く設定されているのがよい。ブラック用一次転写手段当接圧力及び最上流側一次転写手段圧力が、各々４０〜１５０ｇ／ｃｍ^２の範囲内に設定されているのがよい。前記残りの一次転写手段の当接圧力が、各々７５〜３００ｇ／ｃｍ^２の範囲内に、特に各々７５〜１５０ｇ／ｃｍ^２の範囲内に設定されているのが、好適である。ブラック用一次転写手段が、中間転写体回転方向最下流側に位置していれば、好ましい。そして、中間転写体回転方向最上流側に位置する一次転写手段が、イエロー用一次転写手段であるのも、好ましい。前記残りの一次転写手段のうち、中間転写体回転方向上流側から２番目に位置する一次転写手段が、マゼンタ用一次転写手段であり、中間転写体回転方向上流側から３番目に位置する一次転写手段が、シアン用一次転写手段であれば、最も効果的である。

複数色の中で最初に中間転写体にトナー像を転写する一次転写部では、常に単色画像としてしか形成されない。そのため、転写中抜け防止を考慮するにあたり、複数ある一次転写手段の中で中間転写体回転方向最上流側に位置する一次転写手段の像担持体への当接圧力は、単色画像に適したものにすれば足りる。またブラックについては、色重ねをする機会が一般に非常に少ないため、ブラック用一次転写手段の像担持体への当接圧力も、単色画像に適したものにすれば足りる。中間転写体の回転方向最上流側から２番目以降の一次転写手段の像担持体への当接圧力は、単色画像の場合以外に、色重ね画像であることを前提に考慮されなければならない。本発明者は、色重ねする場合と色重ねしない場合（単色画像）では、適切な当接圧力が異なっているとの知見を得て、本発明を案出した。つまり、転写部で像担持体と中間転写体に挟まれるトナーの量によって、中抜けに適した当接圧力が異なる。単色の場合はトナー量が少ないために当接圧力は小さくてよく、複数の色が重なる場合は、当接圧力があまり小さいとかえって転写不良で中抜けを生じるという知見である。例えば下記実施形態の構成において説明すると、イエロー（Ｙ）とマゼンタ（Ｍ）を重ねるレッド画像では、イエローの転写部ではまだＹ色のみで、マゼンタの転写部ではＹとＭが重なることになり、マゼンタとシアン（Ｃ）を重ねるブルー画像では、シアンの転写部でマゼンタとシアンが重なり、更に三色重ねのイエロー＋マゼンタ＋シアンにおいては、マゼンタの転写部でイエローとマゼンタが重なり、シアンの転写部で三色が重なることになるが、そのため、転写部で色が重ならないイエローとブラックは、重なる場合が多いマゼンタとシアンよりも当接圧力は低くするべきである。また、例えばイエロー＋マゼンタのレッド画像では、中抜けが生じる場合はトナーが重なるマゼンタ転写部で主に生じ、マゼンタ＋シアンのブルー画像では、シアンの転写部で主に生じる。そのため、重なる色の転写部における当接圧力を所定範囲内とすることで中抜けを防ぐのである。

つまり、ブラック用一次転写手段の当接圧力及び最上流側に位置する一次転写手段の当接圧力が、残りの一次転写手段の当接圧力よりも低く設定されていることで、転写中抜けを単色画像、多色画像の両方において良好に防止することができた。具体的には、ブラック用一次転写手段当接圧力及び最上流側一次転写手段圧力が、各々４０〜１５０ｇ／ｃｍ^２の範囲内に、残りの一次転写手段の当接圧力が、各々７５〜３００ｇ／ｃｍ^２の範囲内、特に各々７５〜１５０ｇ／ｃｍ^２の範囲内に設定されていれば、確実に転写中抜けを防止することができる。ブラック用一次転写手段が、中間転写体回転方向最下流側に位置していれば、一次転写部での転写中抜けを考慮する場合、ブラックを色重ねする際に、転写中抜けの抑えられたブラックによって、他の転写中抜けを目立たなくさせることも可能となる。そして、中間転写体回転方向最上流側に位置する一次転写手段がイエロー用一次転写手段、中間転写体回転方向上流側から２番目に位置する一次転写手段がマゼンタ用一次転写手段、中間転写体回転方向上流側から３番目に位置する一次転写手段がシアン用一次転写手段であれば、中間転写体回転方向上流側ほど転写中抜けが発生し易いが、目立ち難いイエローを中間転写体回転方向最上流側に位置させることで、目立ち易い他色を下流側で転写させることができ、全体として一次転写部での転写中抜けによる不具合を抑制できる。また転写中抜けを防止しつつ、二次転写部での画像劣化も防止可能となる。本発明は、一次転写手段の像担持体への当接圧力を、最下流と最上流で低くするものであって、実際に感光体が受ける圧力は各色ステーションによって異なることを狙いとしている。

以下に、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。
図１は、発明に係る画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の全体構成を示すものである。本例のカラー複写機は、最下部に給紙テーブル２を、その上方に複写装置本体１を、さらにその上方にスキャナ３及び原稿自動給送装置（ＡＤＦ）４をそれぞれ設けている。

複写装置本体１には、ほぼ中央に無端状の中間転写ベルト１０を備えた転写装置２０が設けてあり、中間転写ベルト１０は駆動ローラ１４と従動ローラ１５，１６とにより張架され、図で時計方向に回動し、上記従動ローラ１５と１６の間に設けられたクリーニング装置１７により、画像転写後にその表面に残留する残留トナーが除去され、転写装置２０による再度の画像形成に備えられる。

駆動ローラ１４と従動ローラ１５との間に架け渡された直線状の中間転写ベルト１０の上方には、その移動方向に沿って、イエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの４つの画像形成部を構成するドラム状の感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋ（以下、特に断らない場合には単に感光体４０という）を、それぞれ図で反時計方向に回転可能に設けてあり、それら４つの感光体に対応する一次転写手段を構成する一次転写装置６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋ（以下、特に断らない場合には単に一次転写装置６２という）を中間転写ベルト１０を介して感光体４０に圧接するように設け、その回りには公知の帯電装置、現像装置、感光体クリーニング装置、除電装置をそれぞれ設け、感光体４０の上方には露光装置２１を設けている。

一方、中間転写ベルト１０の下方には、二次転写手段を構成する二次転写ローラ２２を設けてある。この二次転写ローラ２２が中間転写ベルト１０を介して従動ローラ１６に圧接するようになっている。そして、この二次転写ローラ２２が、中間転写ベルト１０との間に送り込まれる記録媒体としてのシートに、中間転写ベルト１０上のトナー画像を一括転写する。

二次転写ローラ２２のシート搬送方向下流側には、シート上に形成されたトナー画像を定着する定着装置２５を設けてあり、無端状の定着ベルト２６に加圧ローラ２７が圧接され、画像転写後のシートは、一対のローラ２３，２３間に架け渡された無端状の搬送ベルト２４によって定着装置２５へ搬送される。なお、この二次転写装置は非接触のチャージャを用いるタイプの転写装置であってもよい。そして、この二次転写ローラ２２の下方には、シート裏面に画像形成する際にシートを反転させるためのシート反転装置２８を設けてある。

上記のような構成からなるカラー複写機でカラーコピーをとる場合、通常、原稿自動給送装置４の原稿台３０上に原稿をセットし、１枚のみコピーする際には、原稿自動給送装置４を開いてスキャナ３のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動給送装置４を閉じることによりこの原稿をコンタクトガラス３２へ押圧する。

次に、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動給送装置４に原稿をセットしたときは原稿が自動でコンタクトガラス３２上に給送され、手動でコンタクトガラス３２上にセットしたときは直ちに、スキャナ３が作動し、第一走行体３３及び第二走行体３４が走行を開始する。これにより、第一走行体３３の光源からの光が原稿に向けて照射され、原稿面からの反射光が第一走行体３３のミラーにより第二走行体３４の方向に反射され、さらに第二走行体３４の一対のミラーにより１８０度方向を変えて結像レンズ３５を通り読取りセンサ３６に入射して原稿の内容が読み取られる。

また、上述したスタートスイッチの押下により、中間転写ベルト１０が回動を開始すると同時に各感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃ，４０Ｋも回動を開始して、それぞれの感光体上にイエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの各単色画像を形成する。このようにして各感光体上に形成された各単色画像は、図で時計方向に回動する中間転写ベルト１０上に順次転写されて重ね合わされてフルカラーの合成カラー画像を形成する。

一方、給紙テーブル２内の選択された給紙段の給紙ローラ４２が回転し、ペーパバンク４３内の選択された給紙カセット４４からシートが繰り出され、分離ローラ４５により一枚ずつに分離されて給紙路４６に搬送される。繰り出されたシートは搬送ローラ４７により複写機本体１の給紙路４８へ搬送され、レジストローラ４９に当接して一旦停止状態になる。なお、手差し給紙の場合には、手差しトレイ５１上にセットされたシートが給紙ローラ５０の回転により繰り出され、分離ローラ５２により一枚毎に分離されて手差し給紙路５３に搬送され、レジストローラ４９に当接して一旦停止状態になる。

いずれの場合でも、レジストローラ４９は中間転写ベルト１０上のカラー画像に合わせた正確なタイミングで回転を開始し、停止状態にあったシートを中間転写ベルト１０と二次転写ローラ２２との間に送り込み、二次転写ローラ２２を用いてシート上にカラー画像を転写する。カラー画像が転写されたシートは、搬送機能も有する二次転写ローラ２２、搬送ベルト２４により、定着装置２５へ搬送され、加熱・加圧されて転写画像を定着された後、切換爪５５により排出側に案内され、排出ローラ５６により排紙トレイ５７上に排出されてスタックされる。両面コピーモードが選択されている場合には、表面に画像を形成されたシートは切換爪５５によりシート反転装置２８側に搬送され、反転して再び転写位置へ導かれ、裏面に画像を形成された後、排出ローラ５６により排紙トレイ５７上に排出される。

また、ブラック単色画像を中間転写ベルト１０上に形成する場合には、駆動ローラ１４以外の従動ローラ１５，１６を変位させてイエロー，マゼンタ，シアンの感光体４０Ｙ，４０Ｍ，４０Ｃを中間転写ベルト１０から離間させるようにしている。離間機構については、その構成自体が公知であり、また本発明と直接関係しないので、説明を省略する。

このような構成において、レジストローラ４９は通常接地されて用いられることが多いが、シートの紙粉除去のためにバイアスを印加することもできる。例えば径１８ｍｍで表面を厚さ１ｍｍの導電性ＮＢＲゴムで被覆した導電性のゴムローラを用いてバイアスを印加する場合、ゴム材の体積抵抗は１０^９Ωｃｍ程度であり、トナーを転写する側（表面側）に−８００Ｖ程度の電圧を印加し、シート裏面側には＋２００Ｖ程度の電圧を印加する。一般的に中間転写方式では紙粉が感光体にまで移動し難いため、紙粉転写を考慮する必要が少なく、アースになっていても差支えない。また、印加電圧として一般にＤＣバイアスが印加されているが、シートをより均一に帯電させるため、ＤＣオフセット成分を有したＡＣ電圧を印加することも可能である。このようにバイアスを印加したレジストローラを通過した後のシート表面は、若干マイナス側に帯電しているため、中間転写ベルトからシートへの転写では、レジストローラに電圧を印加しなかった場合に比して転写条件が変わり、転写条件を変更する場合もある。

ところで、上記のような構成の画像形成装置において、一次転写時に感光体・中間転写ベルト間に圧力をかけた場合、既述のように、転写中抜けが発生することがあり、従来における対策としては、一次転写装置の感光体に対する当接圧力を或る範囲に設定し、所定以上の圧力がトナー像に加わらないようにしている。しかしながら、その圧力調整は微妙であり、経時的な使用によって設定圧に変動を生じて、初期の効果を損ねることもあった。本発明者が鋭意研究を行ったところ、単色画像と多色重ね画像では、トナー付着量が異なり、その違いによって、最適な当接圧力も異なり、最適値よりも少なかったり多すぎたりすると、十分な効果が得られなかったり、悪化してしまうことが判明した。その実証について以下に説明する。

一次転写装置６２は、図２に示すように、一次転写ローラ６２ａ、一次転写ローラ支持部材６２ｂ、加圧スプリング６２ｃを備え、一次転写ローラ６２ａの軸を一次転写ローラ支持部材６２ｂによって支持し、一次転写ローラ支持部材６２ｂを加圧スプリング６２ｃによって加圧することで、中間転写ベルト１０を介して一次転写ローラ６２ａを感光体４０へ当接させて圧力を加える構成となっている。ただし、一次転写装置は、この構成に限られるものではなく、感光体へ圧接することができれば、下記する内容と同じ結果を伴うものである。また感光体、中間転写ベルトの表面粗さは、超深度顕微鏡（キーエンス製ＶＫ８５００）で測定して、十点平均粗さＲｚが０．１〜３μｍ、感光体、中間転写ベルトの表面エネルギーは、ＦＡＣＥ自動接触角計（ＣＡ-Ｗ型、協和界面科学社製）で測定して、水接触角が５０〜１２０度、感光体、転写ベルトの摩擦係数は、オイラーベルト法で測定して０．１〜０．７であれば、同様の結果を伴うことが確認された。

まず、一次転写装置６２の感光体４０に対する当接圧力と転写中抜けとの関係について、単色画像と二色重ね画像でそれぞれ調査を行った。感光体と中間転写ベルトの線速比は−０．３％であった（感光体が中間転写ベルトよりも０．３％遅い）。図３のグラフは、加圧スプリング６２ｃを変更することによって、一次転写装置６２の感光体４０に対する当接圧力を調節し、単色画像と二色重ね画像の転写中抜けを調べて、当接圧力と転写中抜けの関係を示したものである。グラフの横軸に当たる当接面圧は、感光体４０に加わる圧力を一次転写装置６２と感光体４０との当接面積で割ったもので、単位面積あたりの圧力を示している（ｇ／ｃｍ^２）。結果は縦軸で１〜５のランク表記として示している。ランク５は中抜けなしを表し、ランク４は中抜けはあるが目立たず、多くのユーザーにとって許容できると思われるレベルを表し、ランク３は中抜けが目立ち、許容できないとするユーザーが多くなると思われるレベルであり、ランク２が大抵のユーザーが許容できないレベルであり、ランク１が許容不可を意味する。つまり、ランクが高いほど中抜けの少ない良好な画像であり、実用上許容できる限界をランク４とした。

この図から、一次転写装置６２の感光体４０に対する当接面圧は転写中抜けと相関があり、或る範囲内で転写中抜けが良好になるということが分かる。また、単色画像と二色重ね画像では、転写中抜けが良好となる当接面圧の範囲が異なるということも分かる。図３において、単色画像では最適値が７５ｇ／ｃｍ^２周辺であるが、二色重ね画像では１５０ｇ／ｃｍ^２周辺となっている。

ここで、一次転写装置６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋが、それぞれ対応する感光体４０に対して同じ当接圧力とした場合、例えば７５ｇ／ｃｍ^２と設定すると、単色画像は転写中抜けのない良好な画像となる（ランク５）が、赤文字など色重ねをしなければならない画像は中抜けランク４と幾らか劣った画像となった。逆に例えば１５０ｇ／ｃｍ^２と設定すると、色重ねをした画像は良好となるが、黒文字など単色の画像は中抜けランク４と幾らか劣った画像となった（図３の横軸７５ｇ／ｃｍ^２、１５０ｇ／ｃｍ^２の場合を比較参照することで理解し易い）。

そこで、中間転写ベルト走行方向において最下流側に位置するブラック用の一次転写装置６２Ｋの感光体４０Ｋへの当接圧力及び、最上流側に位置するイエロー用の一次転写装置６２Ｙの感光体４０Ｙへの当接圧力を、他の一次転写装置の感光体への当接圧力と異ならせてみた（ブラック用とイエロー用の一次転写装置６２の感光体４０への当接圧力を例えば７５ｇ／ｃｍ^２、残り（マゼンタ、シアン）の一次転写装置の感光体への当接圧力を例えば１５０ｇ／ｃｍ^２と設定）。その結果、色重ねをしなければならない画像（赤文字等）と単色の画像（黒文字、黄文字）、両方の画像を転写中抜けのない良好な画像とすることができた。マゼンタ、シアン各単色の文字部、ライン部は中抜けランク４といささか劣るが、作像される機会も少ないと予想され、実用上問題にならないと判断した。

転写中抜けは、トナー像を中間転写ベルト上に転写した後でも、所望の色を出すために下流側の他色用一次転写部で当該他色の転写のために圧力を受けることで発生し得る。したがって、問題となる転写中抜けは、圧力を複数回受けることになる上流側の色についてほど、発生し易い。そこで、作像される機会が多く、転写中抜けも目立ち易いブラックの感光体４０Ｋに対応する一次転写装置６２Ｋを最下流側に位置させることで、ブラック画像の転写中抜けを防止する。さらに、最上流側の一次転写装置は、イエローの感光体４０Ｙに対応する一次転写装置６２Ｙとし、転写中抜けが目立ち易い他色を記録媒体上のトナー層の下側になるよう配慮することで、中抜けを防止する構成とする。各色の画像を重ねた場合、イエロー部分は転写中抜けが発生しても目立ち難いので問題にならないと予想される。

図３には、単色画像と二色重ね画像の各転写中抜け許容範囲も記されている。単色画像の転写中抜けは、一次転写装置の感光体に対する当接圧力が、面圧で４０〜１５０ｇ／ｃｍ^２の範囲内になっている場合に許容できる範囲内（ランク４以上）にあり、二色画像の転写中抜けは、一次転写装置の感光体に対する当接圧力が、面圧で７５〜３００ｇ／ｃｍ^２の範囲内になっている場合に許容できる範囲内（ランク４以上）にあることが分かる。当接面圧がこの範囲になるように設定することで、転写中抜けを防止することができる。

よって、当接面圧が４０〜１５０ｇ／ｃｍ^２の範囲内になるように、ブラック用一次転写装置６２Ｋの感光体４０Ｋに対する当接圧力と、イエロー用一次転写装置６２Ｙの感光体４０Ｙに対する当接圧力を、加圧スプリング６２ｃを選定することにより設定することで、ブラックとイエロー夫々単色の転写中抜けを防止することができる。

また、当接面圧が７５〜３００ｇ／ｃｍ^２の範囲内になるように、マゼンタ用一次転写装置６２Ｍの感光体４０Ｍに対する当接圧力と、シアン用一次転写装置６２Ｃの感光体４０Ｃに対する当接圧力を、加圧スプリング６２ｃを選定することにより設定することで、多色重ね時の転写中抜けを防止することができる。例えばレッドやグリーンの文字、ライン画像などの転写中抜けを防止することができる。

さらに、一次転写装置６２Ｍの感光体４０Ｍに対する当接圧力と、一次転写装置６２Ｃの感光体４０Ｃに対する当接圧力を、当接面圧が７５〜１５０ｇ／ｃｍ^２の範囲内になるように設定することができれば、多色重ね時に加えて単色の転写中抜けも防止することができる。例えばマゼンタやシアンの文字、ライン画像などの転写中抜けを防止することができる。

次に、一次転写を行う色の順番を変えて、最適な作像順を調べた。ここでは、全ての一次転写装置６２の感光体４０への当接圧力を７５ｇ／ｃｍ^２に設定した。
多色重ね画像を二次転写する場合、中間転写ベルト上で下層（中間転写ベルトに近い層）のトナーが記録媒体に転写しきれないことがある。その場合、記録媒体上では上層に位置するトナーが抜け、下層のトナーが下地として見えて、ぼそついた画像になる場合がある。記録媒体上で上層のトナーは中間転写ベルト上で下層であり、そのための画像形成部は上流側に位置しており、記録媒体上で下層のトナーについては、この関係が逆となる。そこで、上流側の色は二次転写部で抜けても目立ち難い色にする必要がある。これが、ボソツキの発生度合いを調べて、最適な作像順を導き出す理由である。

図４は作像順を変えた場合のボソツキ度合いをランク評価したものである。結果は１〜５のランク表記として示しており、図３の転写中抜けランクと同様で、ランクが高いほどボソツキの少ない良好な画像である。また、許容できる限界はランク４とし、ランク４以上の場合を網点表記している。評価した画像はボソツキが発生し易い、レッド（イエロー＋マゼンタ）、グリーン（イエロー＋シアン）及びブルー（マゼンタ＋シアン）の二色重ね画像のベタ部である。また、図中の作像順の表記は、「ＹＭＣＫ」となっている場合、中間転写ベルト上流より、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に作像、一次転写を行う構成とした場合を示している。この図から、作像順がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順になっている場合のみ、二色重ね画像（レッド、グリーン、ブルー）のボソツキが全て許容範囲内となっていることが分かる。

これは、この作像順の場合、
・イエローとマゼンタを重ねた場合：レッドでイエローが抜けても下地がマゼンタで目立ち難い、
・イエローとシアンを重ねた場合：グリーンでイエローが抜けても下地がシアンで目立ち難い、
・マゼンタとシアンを重ねた場合：ブルーでマゼンタが抜けても下地がシアンで目立ち難い、
となることで、ボソツキが目立ち難く、問題とならないためである。その他の作像順では、ブルーではシアンが抜けて下地がマゼンタのために目立つ等、逆の不適な状態となり、ボソツキが問題となる。先の例では転写中抜けの対策としてイエローを最上流に配置したが、図４の結果より、ボソツキに対しても、このような配置が有効であることが分かる。これは、イエローは二次転写不良が生じても目立ち難いためである。またブラックは色重ねをする機会が一般に非常に少ないため、二次転写部でのボソツキという観点からはどこに配置しても問題ないが、一次転写部での転写中抜けの観点から最下流に配置するのがよい。

以上の説明では二色重ね画像に基づいているが、三色重ね画像でも同様である。実際に重要なのは、何色重ねるかではなく、トナーの付着量である。既述のように、付着量の違いで中抜けに適した当接圧力が異なる。多色重ねを行う場合、当然付着量が増えるので当接圧力を強くする必要がある。三色重ねる場合は二色重ねる場合よりも当接圧力を強くすべきではないか、と考えることもできる（二色の場合には単色の２００％、三色の場合には３００％となるならば、その通りである）が、電子写真式画像形成装置では一般的にトナーの総量規制をしており、単色ベタを１００％として三色重ね（場合によって四色重ね）時でも多くて２６０％、少なければ２００％以下しかトナーを乗せないようにしている。これは主に定着性能のためで、あまりトナーが多いと熱定着しきれなくなるからである。そのため、このような状況下では、二色重ねでも三色重ねでも結果は同様である。ちなみに上記の二色重ね実験時は２００％で行った。

本発明に係る画像形成装置の一例を示す全体構成図である。一次転写装置の構成の一例を示す図である。一次転写装置の感光体に対する単位面積当たりの当接圧力と、転写中抜けとの関係を示すグラフである。作像順と二色重ね画像ボソツキとの関係を示す表である。

符号の説明

１複写装置本体
１０中間転写ベルト
４０感光体
６２一次転写装置
６２ａ一次転写ローラ
６２ｂ一次転写ローラ支持部材
６２ｃ加圧スプリング

Claims

画像情報に応じてトナー像を形成・担持する像担持体と、当該像担持体に接する中間転写体と、前記像担持体のトナー像を前記中間転写体に転写する一次転写手段とを備え、異なる色を一次転写する際に、対応する一次転写手段が中間転写体を介して像担持体に圧接して中間転写体上に該当色の画像情報を転写するカラー画像形成装置において、ブラック用一次転写手段の像担持体への当接圧力及び、前記中間転写体の回転方向最上流側に位置する一次転写手段の像担持体への当接圧力が、残りの一次転写手段の像担持体への当接圧力とは異なることを特徴とする、画像形成装置。
ブラック用一次転写手段の像担持体への当接圧力及び、前記中間転写体の回転方向最上流側に位置する一次転写手段の像担持体への当接圧力が、残りの一次転写手段の像担持体への当接圧力よりも低く設定されていることを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
ブラック用一次転写手段の像担持体への当接圧力及び、前記中間転写体の回転方向最上流側に位置する一次転写手段の像担持体への当接圧力が、各々４０〜１５０ｇ／ｃｍ^２の範囲内に設定されていることを特徴とする、請求項１又は２に画像形成装置。
前記残りの一次転写手段の像担持体への当接圧力が、各々７５〜３００ｇ／ｃｍ^２の範囲内に設定されていることを特徴とする、請求項３に記載の画像形成装置。
前記残りの一次転写手段の像担持体への当接圧力が、各々７５〜１５０ｇ／ｃｍ^２の範囲内に設定されていることを特徴とする、請求項３に記載の画像形成装置。
ブラック用一次転写手段が、中間転写体回転方向最下流側に位置することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
中間転写体回転方向最上流側に位置する一次転写手段が、イエロー用一次転写手段であることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記残りの一次転写手段のうち、中間転写体回転方向上流側から２番目に位置する一次転写手段が、マゼンタ用一次転写手段であり、中間転写体回転方向上流側から３番目に位置する一次転写手段が、シアン用一次転写手段であることを特徴とする、請求項７に記載の画像形成装置。