JPH1152758A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH1152758A
JPH1152758A JP9221006A JP22100697A JPH1152758A JP H1152758 A JPH1152758 A JP H1152758A JP 9221006 A JP9221006 A JP 9221006A JP 22100697 A JP22100697 A JP 22100697A JP H1152758 A JPH1152758 A JP H1152758A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 感光体上に色の異なるトナー像を順次形成
し、そのトナー像を中間転写ベルト上に順次一次転写
し、その中間転写ベルト上のトナー像を一括して転写紙
に転写する画像形成装置において、中間転写ベルト上の
トナー像に色ずれが発生することを防止する。 【解決手段】 感光体９上にトナー像以外のドットトナ
ー像を形成し、これらを中間転写ベルト１９上に一次転
写し、これを転写紙上に二次転写する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、像担持体表面にト
ナー像を形成し、このトナー像を中間転写体表面に一次
転写すると共に、中間転写体表面のトナー像を最終転写
材である記録媒体表面に二次転写して最終画像を得る画
像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】上記形式の画像形成装置は従来より周知
である。かかる画像形成装置によって得られる最終画像
の画質をさらに向上させるべく、本発明者がこの形式の
画像形成装置に関し各種検討を重ねたところ、像担持体
表面に形成されたトナー像を中間転写体表面に一次転写
するとき、像担持体表面と中間転写体表面の線速度が急
激に変動し、これによって中間転写体表面に転写された
トナー像に画像ずれが発生することが明らかとなった。
【０００３】特に、像担持体表面に異なった色のトナー
像を順次形成し、その各トナー像を中間転写体表面に順
次重ねて一次転写する形式の画像形成装置においては、
上述の画像ずれによって、中間転写体表面に転写された
重ね合わせトナー像の各位置が互いにずれ、最終画像に
色ずれが発生し、その画質が著しく劣化するおそれがあ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来の欠点を除去すべくなされたものであり、その目的と
するところは、上記画像ずれの発生を抑え、高品質な最
終画像の得られる画像形成装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、表面にトナー像が形成される像担持体と、
該トナー像が一次転写される中間転写体と、像担持体表
面のトナー像を中間転写体表面に一次転写するための静
電界を像担持体と中間転写体との間に形成する電界形成
手段と、前記中間転写体表面のトナー像を記録媒体に二
次転写するための静電界を中間転写体と記録媒体との間
に形成する電界形成手段とを具備する画像形成装置にお
いて、前記トナー像が一次転写される中間転写体表面の
画像領域に転写される微小なドット状の多数のドットト
ナー像を前記像担持体表面に分散して形成するドット像
形成手段を設けたことを特徴とする画像形成装置を提案
する（請求項１）。
【０００６】また本発明は、同じ目的を達成するため、
表面に異なる色のトナー像が順次形成される像担持体
と、そのトナー像が順次重ねて一次転写される中間転写
体と、像担持体表面の各トナー像を中間転写体に一次転
写するための静電界を像担持体と中間転写体との間に形
成する電界形成手段と、前記中間転写体表面に一次転写
されたトナー像を一括して記録媒体に二次転写するため
の静電界を中間転写体と記録媒体との間に形成する電界
形成手段を具備する画像形成装置において、中間転写体
表面に最初のトナー像が一次転写される前に、そのトナ
ー像が一次転写される中間転写体の画像領域に転写され
る微小なドット状の多数のドットトナー像を前記像担持
体表面に分散して形成するドット像形成手段を設けたこ
とを特徴とする画像形成装置を提案する（請求項２）。
【０００７】さらに、本発明は、上記目的を達成するた
め、表面に異なる色のトナー像が順次形成される像担持
体と、そのトナー像が順次重ねて一次転写される中間転
写体と、像担持体表面の各トナー像を中間転写体に一次
転写するための静電界を像担持体と中間転写体との間に
形成する電界形成手段と、前記中間転写体表面に一次転
写されたトナー像を一括して記録媒体に二次転写するた
めの静電界を中間転写体と記録媒体との間に形成する電
界形成手段を具備する画像形成装置において、像担持体
表面に最初に形成されるトナー像に重ねた状態で、当該
像担持体表面に、微小なドット状の多数のドットトナー
像を分散して形成するドット像形成手段を設けたことを
特徴とする画像形成装置を提案する（請求項３）。
【０００８】また、上記請求項１乃至３のいずれかに記
載の画像形成装置において、ドットトナー像がイエロー
トナーによって形成されると有利である（請求項４）。
【０００９】さらに、上記請求項１乃至４のいずれかに
記載の画像形成装置において、ドットトナー像が、画像
形成装置情報を表わすパターンをなして配列されている
と有利である（請求項５）。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態例を図面
に従って説明し、併せて前述の従来の欠点の発生原因を
明らかにする。
【００１１】図１は本発明に係る画像形成装置の一例と
してカラー画像形成装置を示す概略断面図であり、先ず
その全体の構成と作用を説明する。
【００１２】図１に示した画像形成装置１００は、カラ
ー画像読取り装置、すなわちカラースキャナー１と、そ
の下方に配置されたカラープリンター２とを有してい
る。カラースキャナー１は、その筐体の上部にコンタク
トガラス２４を有し、その上に圧板２５によって押えら
れて原稿３が載置される。この原稿３は、筐体内に配置
されて矢印方向に走査移動する照明ランプ４によって照
明され、その反射光像は同じく走査移動するミラー５
Ａ，５Ｂ，５Ｃにて反射し、レンズ６を介してカラーセ
ンサー７に結像される。そして、ここで原稿３のカラー
情報を、例えばブルー、グリーン及びレッドの色分解光
毎に読み取り、電気的な画像信号に変換する。カラーセ
ンサー７は、ブルー、レッド及びグリーンの色分解手段
と、例えばＣＣＤより成る光電変換素子を有し、通常
は、上述した原稿の照明走査を３回行うことによって、
ブルー、グリーン及びレッドの画像データを得るが、１
回の照明走査でこれらのデータを得るように構成するこ
ともできる。
【００１３】図２及び図３にも示すように、カラースキ
ャナー１で得たブルー、グリーン、レッドの画像データ
の色分解画像信号強度レベルを基にして、画像処理部と
しての画像処理ユニット３０で色変換処理を行い、ブラ
ック、シアン、マゼンタ、及びイエローの画像データを
得、これが階調処理などを行う書き込み制御ユニット３
４に入力される。ブラック、シアン、マゼンタ、イエロ
ーの画像データを得るためのカラースキャナー１の動作
方式は、カラープランター２の動作とタイミングをとっ
たスキャナースタート信号にて、先に説明したように、
照明ランプやミラーから成る走査光学系が図１の矢印方
向に移動して原稿３を照明走査し、その１回の走査毎に
１色の画像データを得る。
【００１４】カラースキャナー１によってレッド、グリ
ーン及びブルーの画像データを得る代りに、例えば、図
２及び図３に示すようにパーソナルコンピュータ３７か
らのブルー、グリーン及びレッドの画像データを利用す
ることもできる。
【００１５】次にカラープリンター２の概要を説明す
る。
【００１６】カラープリンター２の図示していない機枠
に回転自在に支持されたドラム状の感光体９は、像担持
体の一例を構成するものであり、かかる感光体９は、そ
の中心軸線のまわりに図１における反時計方向に回転駆
動され、このとき、そのまわりに配置された除電ランプ
１１より成る除電器によって除電され、次いで帯電装置
１２によって表面を一様に所定の極性、本例ではマイナ
スに帯電される。この帯電面が、露光装置の一例である
書き込み光学ユニット８によって像露光され、感光体上
に静電潜像が形成される。
【００１７】書き込み光学ユニット８は、レーザ８Ａと
その発光駆動制御部を有し、図２及び図３にその発光駆
動制御部の一例としてのＬＤ駆動ユニット１８を示す。
前述のように、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエロ
ーの画像データは、図２及び図３に示した書き込み制御
ユニット３４にて、レーザ８Ａの点灯オン・オフの書き
込みデータとして処理され、これに基づいてレーザ光が
感光体９上に照射され、ここに静電潜像が形成される。
【００１８】すなわち、レーザ８Ａから出射したレーザ
光は、モータ８Ｃにより回転駆動されるポリゴンミラー
８Ｂで反射し、ｆ／θレンズ８Ｃを通り、ミラー８Ｄで
反射して、既に均一に帯電された感光体９の表面に入射
する。レーザ光の照射された感光体表面部分の電位は低
下し、ここが画像部、すなわち静電潜像となり、レーザ
光の照射されない感光体表面部分の表面電位は実質的に
低下せず、ここが地肌部となる。このようにして、画像
データに対応した静電潜像が感光体９上に形成される。
書き込み光学ユニット８は、カラースキャナー１又はパ
ーソナルコンピュータ３７からのカラー画像データを光
信号に変換し、感光体９に対して原稿画像に対応した光
書き込みを行い、その感光体９に静電潜像を形成する。
【００１９】上述の静電潜像は、ブラック、シアン、マ
ゼンタ、イエローの画像データ毎に順次形成され、その
各静電潜像が、感光体９のまわりに配置された現像装置
３８の各現像器１４，１５，１６及び１７によって、そ
れぞれの色のトナー像として順次可視像化される。
【００２０】図１に示した各現像器１４，１５，１６及
び１７は、そのブラック、シアン、マゼンタ及びイエロ
ーの各色のトナーとキャリアを有する粉体状の二成分系
現像剤をそれぞれ収容した現像容器と、回転駆動されな
がら周面に上記現像剤を担持して搬送する現像スリーブ
１４Ａ，１５Ａ，１６Ａ及び１７Ａを有している。トナ
ーとキャリアは、その両者の摩擦によって互いに逆極性
に帯電し、本例ではトナーがマイナスに帯電される。
【００２１】感光体９上には、各色のトナー像が順次形
成されるが、その形成順序は適宜選択できる。ここでブ
ラック、シアン、マゼンタ、イエローの順で各トナー像
が形成される場合を一例として説明する。
【００２２】４個の現像器１４，１５，１６及び１７が
待機状態にあるときは、その各現像スリーブ１４Ａ，１
５Ａ，１６Ａ及び１７Ａには現像剤が担持されておら
ず、現像不能な穂切り状態にある。
【００２３】画像形成動作が開始されると、前述のよう
に、カラースキャナー１で所定のタイミングからブラッ
クの画像の読み取りがスタートしてブラック画像データ
が得られ、この画像データに基づき既に帯電装置１２に
よって帯電されている感光体１に対する光書き込みが行
われ、最初のブラックトナー像用の静電潜像が形成され
る。ブラック画像データによる静電潜像をブラック潜像
と記すことにする。シアン、マゼンタ、イエローの各画
像データによる静電潜像についても、それぞれシアン潜
像、マゼンタ潜像、イエロー潜像と記す。
【００２４】上記ブラック潜像の先端から現像できるよ
うに、ブラック現像器１４の現像位置に潜像先端部が到
達する前に、ブラック現像器１４の現像スリーブ１４Ａ
が回転を開始してその周面へのブラック現像剤の穂立ち
を行い、その穂を感光体表面に接触させ、ブラック潜像
をブラックトナーによってブラックトナー像として可視
像化する。すなわち、レーザ光が照射されて表面電位が
低下した画像部に、現像スリーブ１４Ａ上のマイナスに
帯電したトナーが静電的に移行し、トナー像が形成され
る。かかる動作が行われるように、現像スリーブ１４Ａ
にはマイナスのバイアス電圧が印加されている。このよ
うにして本例では、反転現像が行われる。
【００２５】以降、ブラック潜像に対する現像動作を続
けるが、ブラック潜像の後端部がブラック現像器１４の
現像位置を通過した時点で、速やかにブラック現像器１
４の現像スリーブ１４Ａ上のブラック現像剤の穂切りを
行い、そのブラック現像器１４を現像不能状態にする。
これは少なくとも、次のシアン画像データによるシアン
潜像の先端部がブラック現像器１４に到達する前に完了
させる。現像剤の穂切りは、現像スリーブ１４Ａの回転
方向を現像動作時と逆方向に切り替えることによって行
う。
【００２６】上述のように感光体表面に形成されたブラ
ックトナー像は、中間転写体の一例である中間転写ベル
ト１９に静電力によって転写される。中間転写ベルト１
９は、中抵抗体より成り、駆動ローラ２１、バイアスロ
ーラ２０、従動ローラ３５及びその他の従動ローラ群に
巻き掛けられた無端ベルトとして構成され、これらの要
素が１つの中間転写ベルトユニットを構成している。バ
イアスローラ２０には、図示していない電源によって、
感光体９上のトナーと逆極性、本例ではプラス極性のバ
イアス電圧が印加され、このバイアスローラ２０に巻き
掛けられた中間転写ベルト部分が感光体９の表面に接触
し、この状態で中間転写ベルト１９は、図示していない
モータにより駆動される駆動ローラ２１の回転によっ
て、図１に矢印で示した方向に回転する。感光体９と中
間転写ベルト１９は、その両者の接触部において、同じ
方向に移動し、しかも等速で移動するように制御され
る。
【００２７】上述のようにバイアスローラ２０には、ト
ナーと逆極性の電圧が印加されているので、感光体上の
ブラックトナー像が、その感光体９と中間転写ベルト１
９との接触部である一次転写領域３９に至ったとき、当
該ブラックトナー像は中間転写ベルト１９の表面に静電
的に引かれ、中間転写ベルト１９の表面に一次転写され
る。所定のバイアス電圧が印加されるバイアスローラ２
０は、感光体表面のトナー像を中間転写ベルト１９の表
面に一次転写するための静電界を感光体と中間転写ベル
トとの間に形成する電界形成手段の一例を構成してい
る。
【００２８】ブラックトナー像を転写した後の感光体表
面に残留付着する転写残トナーは、クリーニング前除電
器を有するクリーニング装置１０のブラシローラ及びク
リーニングブレードより成るクリーニング部材１０Ａに
よって表面から除去され、感光体表面がクリーニングさ
れる。
【００２９】上述したブラックトナー像の一次転写に続
いて、シアントナー像の形成行程に移行する。すなわ
ち、感光体表面が除電ランプ１１による除電作用を受
け、帯電装置１２によって再びマイナス極性に一様に帯
電される一方、所定のタイミングで前述のようにカラー
スキャナー１による読み取りが行われ、シアン画像デー
タが得られ、その画像データによるレーザ光の書き込み
が帯電された感光体表面に対して行われ、シアン潜像が
形成される。
【００３０】シアン現像器１５は、その現像位置に対し
て、先のブラック潜像が通過した後で、かつシアン潜像
の先端が到達する前に、現像スリーブ１５Ａが回転を開
始してその周面にシアン現像剤の穂立てを行う。そし
て、ブラック現像器１４の場合と全く同様にして、シア
ン潜像がシアントナーによってシアントナー像として可
視像化される。以降、シアン潜像の現像を続けるが、こ
のシアン潜像の後端部がシアン現像器１５の現像位置を
通過した時点で、ブラック現像器１４の場合と同様に、
シアン現像器１５の現像スリーブ１５Ａ上の現像剤の穂
切りを行う。これも、やはり次のマゼンタ潜像の先端部
がシアン現像器１５に到達する前に完了させる。
【００３１】上記シアントナー像も、ブラックトナー像
の場合と全く同様にして、中間転写ベルト１９の表面
に、先に転写されたブラックトナー像の上から重ねて一
次転写される。シアントナー像転写後に感光体表面に付
着する転写残トナーはクリーニング装置１０によって除
去され、感光体表面が清掃される。
【００３２】引き続き、上述したところと全く同様にし
て、マゼンタ及びイエローに対する画像データの読み取
り、潜像形成、現像動作がそれぞれ実行され、感光体表
面にマゼンタトナー像とイエロートナー像が順次形成さ
れ、これらのトナー像が順次中間転写ベルト１９の表面
に、既に転写されたトナー像の上から重ねて一次転写さ
れる。
【００３３】このようにして、中間転写ベルト１９の表
面には、感光体９上に順次形成されたブラック、シア
ン、マゼンタ及びイエローのトナー像が当該中間転写ベ
ルト１９上の同一の画像領域に重ね合わされ、位置合わ
せされて形成される。そして、このフルカラートナー像
は転写装置の一例である転写ローラ２３によって記録媒
体表面に一括して二次転写される。
【００３４】記録媒体の一例である各種サイズの転写紙
Ｐは給紙装置３１，３２，３３にそれぞれ収容され、選
択された給紙装置から、これに収容された転写紙が送り
出され、その転写紙はその先端がレジストローラ対２６
に至ったところで一旦止められ、中間転写ベルト１９上
のトナー像をその転写紙に転写できる所定のタイミング
でレジストローラ対２６が回転を開始し、当該転写紙が
中間転写ベルト１９と転写ローラ２３との間の二次転写
領域４０へ搬送される。
【００３５】転写ローラ２３は、中間転写ベルト表面に
トナー像を一次転写している間は、図示していない接離
装置によって、中間転写ベルト表面から離間している
が、中間転写ベルト１９上のトナー像を転写紙に二次転
写するときは、接離装置の作動によって中間転写ベルト
１９の表面に当接し、その両者の間に転写紙が通紙され
る。このとき転写ローラ２３は、中間転写ベルト１９と
の当接部において、両者の表面が同じ方向に移動する向
きに回転し、かつその転写ローラ２３には、中間転写ベ
ルト１９上のトナーと逆極性、本例ではプラス極性のバ
イアス電圧が印加される。このため、二次転写領域４０
を通過する転写紙上に、中間転写ベルト１９上の４色の
トナー像、すなわちフルカラートナー像が、一括して静
電的に移行して二次転写される。
【００３６】上述のように、所定のバイアス電圧を印加
される転写ローラ２３は、中間転写ベルト１９の表面の
トナー像を転写紙に二次転写するための静電界を形成す
る電界形成手段の一例を構成する。
【００３７】二次転写領域４０を通過した転写紙は、搬
送ユニット２７によって定着装置２８へ搬送され、その
定着ローラ２８Ａと加圧ローラ２８Ｂの間を通るとき、
熱と圧力の作用で、転写されたトナー像が転写紙上に定
着される。このようにして、転写紙上に最終画像が得ら
れ、次いで、この転写紙は排紙トレイ２９上に排出され
る。
【００３８】転写紙にトナー像を転写した後に中間転写
ベルト表面に付着する転写残トナーは、クリーニング装
置２２のクリーニングブレード２２Ａより成るクリーニ
ング部材によって中間転写ベルト表面が除去され、中間
転写ベルト１９の表面がクリーニングされる。このクリ
ーニングブレード２２Ａは、図示していない接離装置に
よって、中間転写ベルト１９上にトナー像を一次転写し
ているときは、中間転写ベルト表面から離間し、そのト
ナー像を転写紙に転写した後に中間転写ベルト表面に付
着する転写残トナーを除去するときだけ、中間転写ベル
ト表面に圧接する。
【００３９】以上の動作を繰返して行うリピートコピー
時には、カラースキャナー１の動作及び感光体９へのト
ナー像の形成は、前述の最後のイエロートナー像形成行
程に引き続いて、所定のタイミングで２枚目の転写紙に
転写する第１色目のトナー像、すなわちブラックトナー
像の形成行程に進む。すなわち、中間転写ベルト１９上
のフルカラートナー像の１枚目の転写紙への二次転写に
続き、クリーニング装置２２によってクリーニングされ
た中間転写ベルト表面の画像領域へ次の転写紙に二次転
写すべきトナー像が、先に説明した通りに、順次一次転
写され、前述の動作が繰返される。
【００４０】以上は、４色のフルカラー画像を得る作像
モードであるが、３色の重ね合わせトナー像、又は２色
の重ね合わせトナー像を得る作像モードのときは、指定
された色とその色数の分について前述の動作が行われ
る。
【００４１】また単色作像モードの場合には、所定枚数
のコピーが終了するまで、その指定された色の現像器だ
けで感光体上のトナー像を形成し、中間転写ベルト１９
は感光体９の表面に接触したまま、矢印方向に一定速で
回転する。クリーニング装置２２のクリーニングブレー
ド２２Ａも中間転写ベルト表面へ接触したままである。
【００４２】また、各作像モード時に、中間転写ベルト
を常に矢印方向に回転させて、その表面にトナー像を一
次転写するようにしてもよいが、中間転写ベルト１９を
次のように制御することもできる。
【００４３】（１）一定速往動方式 これは、ブラックトナー像などの単一色のみの作像モー
ド時に実施される動作である。図１に矢印で示した方向
における中間転写ベルト１９の回転を往動と称すること
にすると、単色トナー像を複数形成する場合、その第１
のトナー像の中間転写ベルト１９への転写後も、中間転
写ベルト１９はそのまま一定速度で往動を続ける。転写
ローラ２３は第１のトナー像の先端部にタイミングを合
わせて給紙される転写紙にタイミングを合わせて接離装
置により中間転写ベルト１９に当接され、トナー像を転
写紙へ転写する。このようにして、リピート枚数に従っ
て形成され中間転写ベルト１９上に転写されるトナー像
をそれぞれ転写紙へ転写する。
【００４４】（２）往復動（クイックリターン）方式 この方式は、２色以上のトナー像により画像を形成する
作像モード時に実行される動作である。ブラックトナー
像の中間転写ベルト１９への転写が終了したら、感光体
９の表面から中間転写ベルト１９を離間させ、往復運動
を終了させると同時に、中間転写ベルト１９を逆方向へ
高速リターンさせる。リターンは、中間転写ベルト１９
上のトナー像先端位置が一次転写領域３９を逆方向に通
過し、さらに、予め設定された距離分を移動した後に停
止させて待機状態にする。
【００４５】次に、感光体９上のシアントナー像の先端
部が一次転写領域３９より手前の所定位置に到達した時
点に、中間転写ベルト１９を再び往動方向にスタートさ
せる。また、中間転写ベルト１９を再び感光体９の表面
に接触させる。この場合もシアントナー像が中間転写ベ
ルト１９面上でブラックトナー像に正確に重なるような
条件に制御されて一次転写される。
【００４６】その後も同様の動作によりマゼンタ、イエ
ローの各トナー像行程に進み、中間転写ベルト１９上に
４色重ねのトナー像を得る。４色目のイエロートナー像
の一次転写行程に行き続き、中間転写ベルト１９はリタ
ーンせずにそのままの速度で往動し、中間転写ベルト１
９面上のトナー像を転写紙へ一括転写するべく、転写ロ
ーラ２３は、トナー像の先端部にタイミングを合わせて
給紙される転写紙にタイミングを合わせて接離装置によ
り中間転写ベルト１９に当接され、トナー像を転写紙へ
転写する。
【００４７】以上が図１に示した画像形成装置１００の
基本構成とその作用である。この画像形成装置１００
は、表面にトナー像が形成される感光体９より成る像担
持体と、該トナー像が一次転写される中間転写ベルト１
９として構成された中間転写体と、像担持体表面のトナ
ー像を中間転写体表面に一次転写するための静電界を像
担持体と中間転写体との間に形成するバイアスローラ２
０として構成された電界形成手段と、前記中間転写体表
面のトナー像を、例えば転写紙より成る記録媒体に二次
転写するための静電界を中間転写体と記録媒体との間に
形成する転写ローラ２３として構成された電界形成手段
とを具備している。
【００４８】また、図１に示した画像形成装置１００
は、多色画像を形成できるように構成され、表面に異な
る色のトナー像が順次形成される像担持体の一例である
感光体９と、そのトナー像が順次重ねて一次転写される
中間転写ベルト１９より成る中間転写体と、像担持体表
面の各トナー像を中間転写体に一次転写するための静電
界を像担持体と中間転写体との間に形成するバイアスロ
ーラ２０として構成された電界形成手段と、中間転写体
表面に一次転写されたトナー像を一括して、例えば転写
紙より成る記録媒体に二次転写するための静電界を中間
転写体と記録媒体との間に形成する転写ローラ２３とし
て構成された電界形成手段を具備する。
【００４９】上述のように感光体９と中間転写ベルト１
９を用いる画像形成装置１００に対し、本発明者は、各
種の実験を通して、当該画像形成装置により得られる画
像の評価を行った。その結果、先にも説明したように、
中間転写ベルト１９の表面に一次転写されたトナー像に
画像ずれが発生し、これが最終画像の画質を劣化させる
原因となっていることを明らかにすることができた。特
に図１に示した画像形成装置のように、中間転写ベルト
１９上に色の異なった複数のトナー像を重ねて転写する
と、その各色のトナー像が互いにずれ、これが色ずれと
して現われ、画質が著しく劣化するおそれがある。
【００５０】本発明者がさらに検討を進めたところ、上
述した画像ずれは以下の原因で発生することを明らかに
することができた。
【００５１】図１に示した画像形成装置１００におい
て、感光体９上のトナー像を中間転写ベルト１９の表面
に一次転写するとき、バイアスローラ２０にトナーと逆
極性のバイアス電圧を印加するが、これによって中間転
写ベルト１９にも、その極性のバイアス電圧が印加され
る。このようにして感光体９と中間転写ベルト１９との
間に静電界が形成されるが、この電界によって両者の間
に静電吸着力が発生する。特に図１に示した画像形成装
置１００のように反転現像方式を採用すると、感光体９
と中間転写ベルト１９には互いに逆極性の電荷が存在す
ることになるので、その静電吸着力は大きくなる。
【００５２】図４は感光体９と中間転写ベルト１９を模
式的に示す説明図であり、一次転写領域３９において、
これらには、それそれ図４に「−」と「＋」で示すマイ
ナスとプラスの電荷が存在し、これによって中間転写ベ
ルト１９は、感光体９の側からＦで示す静電吸着力を受
ける。
【００５３】ここで、先に説明したように、一次転写領
域３９において、感光体９と中間転写ベルト１９は同方
向に移動し、しかもその表面の線速度が互いに等しくな
るように制御される。ところが、実際には、中間転写ベ
ルト１９を巻き掛けたバイアスローラ２０のわずかな偏
心や、感光体９と中間転写ベルト１９のカラープリンタ
本体への組付誤差などによって、感光体９と中間転写ベ
ルト１９の表面の線速度にわずかな差が生じることは一
般に避けられない。このような線速度の相違は周期的に
現われるのが普通である。
【００５４】図４に示すように、感光体表面が線速度を
Ｖ1で移動しようとし、中間転写ベルト１９の表面がＶ2
の線速度で移動しようとするものとする。このとき何ら
かの原因でＶ1＞Ｖ2となったとすると、一次転写領域３
９においては、前述のように感光体９と中間転写ベルト
１９間には静電吸着力が作用しているので、中間転写ベ
ルト１９は感光体９から力Ｑを受け、当該中間転写ベル
ト１９の表面は感光体９の表面と等しい線速度で移動す
る。感光体表面と中間転写ベルト表面が互いに異なった
線速度Ｖ1，Ｖ2で移動しようとするが、両者間に作用す
る静電吸着力によって、一次転写領域３９では、両者は
等しい速さで移動するのである。
【００５５】このとき、感光体９と中間転写ベルト１９
には上述した力Ｑによる応力が発生する。そして、その
応力が或る限度まで大きくなったところで、感光体９と
中間転写ベルト１９は、急激に大きくずれ動く。かかる
動作が繰り返し行われる。
【００５６】上述のように感光体９と中間転写ベルト１
９が相対的に大きなストロークで急激にずれ動くことに
より、中間転写ベルト１９の副走査方向、すなわちその
表面の移動方向に画像ずれが発生する。感光体９と中間
転写ベルト１９が、一次転写領域３９において、静電吸
着力により一体となって等しい速度で移動している間は
画像ずれは発生しないが、引き続き起こる副走査方向へ
の両者の大きなずれ動きによって画像ずれ、すなわち色
ずれが生じるのである。
【００５７】上述したところから理解できるように、一
次転写領域３９において、感光体９と中間転写ベルト１
９の間の静電吸着力を弱め、或いは両者の表面を滑りや
すくできれば、両者の表面線速度に差ができても、この
とき、これらは即座にその副走査方向に極く微小なスト
ロークでずれ動き、両者が常に滑っている状態となるの
で、或る時期に両者が大きなストロークで急激にずれ動
くことを阻止でき、画像品質を低下させるような画像ず
れ、すなわち色ずれが発生することを防止できる。
【００５８】事実、本発明者の実験結果によると、感光
体９上の最初の１色目のトナー像（先の例ではブラック
トナー像）を中間転写ベルト１９に一次転写するとき
に、画像ずれの発生が一番著しくなり、それ以降の色の
トナー像を中間転写ベルト１９に順次一次転写するに従
って画像ずれの発生が低減することが確められている。
これは、感光体９上の１色目のトナー像を中間転写ベル
ト１９に一次転写するときは、両者の間に介在するトナ
ーの量が少なく、両者の表面が滑り難い状態となってい
るのに対し、一次転写を繰り返すうちに、両者の間に存
在するトナーの量が増大し、感光体９と中間転写ベルト
１９とが直に接触する面積が小さくなり、静電吸着力の
影響を受け難くなると共に、トナーが潤滑剤の働きをな
し、感光体９と中間転写ベルト１９の表面を滑りやすく
するためであると考えられる。
【００５９】本発明者は、さらに、感光体９表面に形成
される１色目のトナー像の画像面積を各種変え、これら
をそれぞれ中間転写ベルト１９に一次転写すると共に、
２色目のトナー像が中間転写ベルト１９の表面に転写さ
れた後の両トナー像の画像ずれを評価した。その結果、
１色目のトナー像の画像面積を大きくするに従い、画像
ずれの発生は減少した。このことから、１色目のトナー
像を一次転写するときも、感光体９と中間転写ベルト１
９の間に多量のトナーが存在すれば、画像ずれの発生を
抑えることができることを理解することができる。
【００６０】図５は中間転写ベルト１９の速度変動を説
明する図であり、Ｐ1は、感光体９上のトナー像を中間
転写ベルト１９に一次転写するとき、両者の間に少量の
トナーしか存在しない場合の中間転写ベルト１９の速度
変動を示し、またＰ2は、両者間に多量のトナーが存在
するときの中間転写ベルト１９の速度変動を示してい
る。
【００６１】本例の画像形成装置は、上述した新規な認
識に基づき、感光体９上のトナー像を中間転写ベルト１
９に転写する一次転写領域３９に、そのトナー像以外の
トナーを介在させ、感光体９の表面と中間転写ベルト１
９の表面を滑りやすくし、画像ずれの発生を抑えるよう
に構成されている。ユーザが最終画像として得ようとす
る画像情報、すなわち図２及び図３に示した画像処理ユ
ニット３０から出力されるシアン，イエロー，マゼン
タ，ブラックの画像データに対応する画像情報とは別の
付加情報による付加トナー像を一次転写領域３９に存在
させるのである。これにより、感光体９と中間転写ベル
ト１９が滑りやすくなり、両者が急激に大きくずれ動く
ことを防止できる。
【００６２】ところが、上述の付加情報に基づく付加ト
ナー像を一次転写領域３９に存在させることになると、
その付加トナー像も最終的に転写紙に転写されることに
なるので、最終画像が付加トナー像によって乱され、そ
の画質が著しく劣化することになる。
【００６３】そこで、本例の画像形成装置では、後述す
るドット像形成手段によって、感光体９の表面に、例え
ば１５０乃至３００μｍ、特に２００μｍ前後の径の微
小ドット状の多数のドットトナー像を一様に分散して形
成し、感光体９上の各トナー像を前述のように中間転写
ベルト１９に一次転写するとき、そのドットトナー像が
一次転写領域３９に存在するようにする。ドットトナー
像の密度は、例えば１cm2当り３個乃至１０個程度とす
る。
【００６４】このように所定の画像情報とは無関係な多
数のドットトナー像を一次転写領域３９に介在させるこ
とにより、中間転写ベルト１９の表面に一次転写された
トナー像に、前述のような著しい画像ずれが発生するこ
とを効果的に抑制できる。またドットトナー像も、中間
転写ベルト１９におけるトナー像の一次転写される画像
領域に転写され、これが最終転写材である転写紙上に転
写されて定着されるが、その各ドットトナー像のサイズ
は極く微小であるため、これが目立つことはなく、一般
のユーザの目では、これを視認できないようにすること
ができる。このようにして、所定のトナー像の画質が劣
化することを阻止できるのである。
【００６５】上述のように、図示した画像形成装置に
は、トナー像が一次転写される中間転写体表面の画像領
域に転写される微小なドット状の多数のドットトナー像
を像担持体表面に分散して形成するドット像形成手段が
設けられている。これが請求項１に対応する構成であ
る。
【００６６】上述したドットトナー像は各種の態様で感
光体表面に形成し、これを中間転写ベルト１９の表面に
転写することができる。
【００６７】図１に示した画像形成装置のように、感光
体表面に形成した色の異なる各トナー像を中間転写ベル
ト１９に転写するカラー画像形成装置１００において
は、感光体９に形成された１色目のトナー像を中間転写
ベルト１９に一次転写するときにも、その一次転写領域
に多量のトナーを存在させ、その画像ずれを防止する必
要がある。
【００６８】そこで、この形式の画像形成装置１００に
おいては、中間転写ベルト１９上に感光体９から最初の
１色目のトナー像を一次転写する前に、中間転写ベルト
１９上の当該トナー像の転写される画像領域に、その画
像情報とは無関係な前述のドットトナー像を、バイアス
ローラ２０の作用で感光体表面から転写しておくとよ
い。中間転写ベルト１９の画像領域に、１色目の最初の
トナー像を転写するときに、一次転写領域３９に既に多
量のトナーが存在するようにし、そのトナー像の画像ず
れを防止するのである。２色目以降のトナー像を中間転
写ベルト１９に一次転写するときは、既に感光体９と中
間転写ベルト１９の間に多量のトナーが存在するので、
その各トナー像の画像ずれが発生することを阻止でき
る。
【００６９】図２に示すように、１色目の画像データを
書き込み制御ユニット３４に入力する前に、付加情報発
生ユニット１３からのドットトナー像に対応する付加情
報を書き込み制御ユニット３４に入力し、その付加情報
に基づいて、ＬＤ駆動ユニット１８によりレーザ８Ａ
（図１）を制御し、帯電装置１２によって帯電された感
光体９の表面にレーザ光を照射してドットトナー像用の
静電潜像を形成し、これをいずれかの現像器１４，１
５，１６又は１７によってその現像器の色のトナーによ
ってドットトナー像として可視像化する。そして、その
ドットトナー像を、バイアス電圧の印加されたバイアス
ローラ２０によって、各トナー像が重ね転写される中間
転写ベルト１９の画像領域に転写する。以降は付加情報
発生ユニット１３をオフし、前述のようなカラースキャ
ナー１又はパーソナルコンピュータ３７からカラープリ
ンター２に入力された画像データに基づいて、その各色
のトナー像を感光体９上に順次形成し、これらを中間転
写ベルト１９上の上記画像領域に順次一次転写する。
【００７０】上記構成をより一般的に示すと、先に説明
したように像担持体と中間転写体を有する画像形成装置
において、中間転写体表面に最初のトナー像が一次転写
される前に、そのトナー像が一次転写される中間転写体
の画像領域に転写される微小なドット状の多数のドット
トナー像を像担持体表面に分散して形成するドット像形
成手段を設けるのである。これが請求項２に対応する構
成であり、図１及び図２に示した例では、付加情報発生
ユニット１３と、書き込み制御ユニット３４と、ＬＤ駆
動ユニット１８を含む書き込み光学ユニット８と、現像
装置３８が、請求項１又は２に対応する構成のドット像
形成手段を構成する。
【００７１】請求項２に対応する上記構成においては、
最初の１色目のトナー像を中間転写ベルト１９に一次転
写する前に、ドットトナー像を感光体上に形成し、これ
を中間転写ベルト１９に転写するので、この動作に要す
る時間だけ、全画像形成動作の時間が長くなる。
【００７２】そこで、最初の１色目のトナー像を感光体
９上に形成するとき、そのトナー像の画像情報とは無関
係な前述のドットトナー像を同時に感光体９上に形成
し、１色目のトナー像とドットトナー像を共に、バイア
ス電圧の印加されたバイアスローラ２０の作用によって
中間転写ベルト１９の画像領域に一次転写すると、画像
形成に要する時間を短縮することができる。
【００７３】この場合には、例えば図３に示すように、
画像処理ユニット３０で処理された１色目の画像データ
に、付加情報発生ユニット１３にて生成されたドットト
ナー像用のデータを加え、これらを書き込み制御ユニッ
ト３４に入力する。そして、これらのデータは、ＬＤ駆
動ユニット１８にて、レーザ８Ａの点灯オン・オフの書
き込みデータとされ、これに対応したレーザ光が書き込
み光学ユニット８から出射し、これによって感光体上に
１色目のトナー像用の静電潜像とドットトナー像用の静
電潜像が共に形成され、これらが所定の現像器によっ
て、その色のトナーによりトナー像として可視像化され
る。これらの混合トナー像が中間転写ベルト１９の画像
領域に、バイアスローラ２０の作用によって一次転写さ
れる。
【００７４】この構成をより一般的に示すと、先に説明
したように像担持体と中間転写体を有する画像形成装置
において、像担持体表面に最初に形成されるトナー像に
重ねた状態で、当該像担持体表面に、微小なドット状の
多数のドットトナー像を分散して形成するドット像形成
手段を設ける。これが請求項３に対応する構成であり、
図１及び図３に示した例においても、付加情報発生ユニ
ット１３と、書き込み制御ユニット３４と、ＬＤ駆動ユ
ニット１８を含む書き込み光学ユニット８と、現像装置
３８が、請求項１又は３に対応する構成のドット像形成
手段を構成する。
【００７５】ところで、上述した各構成において、画像
情報とは無関係な付加情報に基づいて形成されるドット
トナー像は、いかなる色のトナーによって形成してもよ
いが、これをイエロートナーによって形成すると、これ
が特に目立たなくなり、転写紙上に形成されたドットト
ナー像を全く認識できなくなるようにすることができ、
最終画像の画質を一段と向上させることができる。これ
が請求項４に対応する構成であるが、この構成を前述の
請求項３に対応する構成に採用するときは、感光体９上
に形成する最初の１色目のトナー像を、イエロー現像器
１７によって形成する必要がある。
【００７６】またドットトナー像は、感光体表面又は中
間転写ベルト表面に規則的又は不規則状態に分散して形
成することができるが、そのドットトナー像を、画像形
成装置の情報、例えばその画像形成装置の製造番号や製
造者名、又は製造年月日などを表わすパターンをなして
配列すると有利である。これが請求項５に対応する構成
であるが、かかる構成によれば画像形成装置を用いて紙
幣などを偽造されたとき、その紙幣に形成されたドット
トナー像を調べることによって、その画像形成装置を特
定できる。このようにして、紙幣などの偽造を未然に防
止することが可能となる。
【００７７】最後に、図１に示した画像形成装置を用い
て、本発明者が上述した各構成に関連する実験を行った
際の当該画像形成装置の作像条件を示す。
【００７８】 感光体 ＯＰＣ 中間転写ベルト カーボン分散のフッ素系樹脂ＥＴＦＥ（エチレン・ テトラフロロ・エチレン） 体積抵抗率 １０10Ωcm 表面抵抗率 １０9Ω 転写ローラ ヒドリンゴムローラにＰＦＥチューブを被膜 体積抵抗率 １０9Ωcm トナー ポリオールをメイン樹脂に、ブラックはカーボン、 シアン・マゼンタ・イエローは各顔料にて着色。 流動性付与材としてシリカを外添。 現像剤特性 トナー濃度 各色１〜６（ｗｔ％） トナー帯電量 各色−１５〜−２５（Ｃ／ｇ） 感光体電位 画像部 −８０〜−１３０（Ｖ） 地肌部 −５００〜−７００（Ｖ） プロセススピード １８０mm／sec 一次転写バイアス電圧 １色目：１２００（ｖ） ２色目：１３００（ｖ ） ３色目：１４００（ｖ） ４色目：１５００（ ｖ） 二次転写バイアス電圧 １３００（ｖ）
【００７９】
【発明の効果】請求項１に記載の画像形成装置によれ
ば、像担持体表面のトナー像を中間転写体表面に一次転
写するとき、両表面の間に多量のトナーが存在し、両表
面が互いに滑りやすくなり、これによって画像ずれが発
生することを抑えることができる。しかも、付加される
トナーは、微小ドットトナー像であるため、これが記録
媒体に転写されたとき、その存在が目立たず、最終画像
の画質が劣化することはない。
【００８０】請求項２に記載の画像形成装置によれば、
像担持体表面の最初に形成される１色目のトナー像を中
間転写体表面に一次転写するとき、両表面の間に多量の
トナーが存在し、両表面が互いに滑りやすくなり、これ
によって画像ずれが発生することを抑えることができ、
色ずれによる画質劣化を防止できる。しかも、付加され
るトナーは、微小ドットトナー像であるため、これが記
録媒体に転写されたとき、その存在が目立たず、最終画
像の画質が劣化することはない。
【００８１】請求項３に記載の画像形成装置によれば、
像担持体表面に最初に形成される１色目のトナー像に重
畳してドットトナー像を像担持体表面に形成し、これら
を中間転写体表面に一次転写するので、像担持体表面の
最初のトナー像を中間転写体表面に一次転写するとき
に、両表面の間に多量のトナーが存在し、両表面が互い
に滑りやすくなり、これによって画像ずれが発生するこ
とを抑えることができ、色ずれによる画質劣化を防止で
きる。しかも、付加されるトナーは、微小ドットトナー
像であるため、これが記録媒体に転写されたとき、その
存在が目立たず、最終画像の画質が劣化することはな
い。しかも、全画像形成時間が長くなる不具合を阻止で
きる。
【００８２】請求項４に記載の画像形成装置によれば、
記録媒体上に形成されたドットトナー像を特に目立たな
くすることができ、最終画像の画質劣化の発生をより確
実に防止できる。
【００８３】請求項５に記載の画像形成装置によれば、
ドットトナー像を画像形成装置情報として利用すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】画像形成装置の一例を示す概略断面図である。
【図２】その画像形成装置の制御ブロック図である。
【図３】他の例の制御ブロック図である。
【図４】感光体と中間転写体を模式的に示した説明図で
ある。
【図５】画像ずれが発生する原因を説明する図である。
【符号の説明】
１００ 画像形成装置

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 表面にトナー像が形成される像担持体
    と、該トナー像が一次転写される中間転写体と、像担持
    体表面のトナー像を中間転写体表面に一次転写するため
    の静電界を像担持体と中間転写体との間に形成する電界
    形成手段と、前記中間転写体表面のトナー像を記録媒体
    に二次転写するための静電界を中間転写体と記録媒体と
    の間に形成する電界形成手段とを具備する画像形成装置
    において、 前記トナー像が一次転写される中間転写体表面の画像領
    域に転写される微小なドット状の多数のドットトナー像
    を前記像担持体表面に分散して形成するドット像形成手
    段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項２】 表面に異なる色のトナー像が順次形成さ
    れる像担持体と、そのトナー像が順次重ねて一次転写さ
    れる中間転写体と、像担持体表面の各トナー像を中間転
    写体に一次転写するための静電界を像担持体と中間転写
    体との間に形成する電界形成手段と、前記中間転写体表
    面に一次転写されたトナー像を一括して記録媒体に二次
    転写するための静電界を中間転写体と記録媒体との間に
    形成する電界形成手段を具備する画像形成装置におい
    て、 中間転写体表面に最初のトナー像が一次転写される前
    に、そのトナー像が一次転写される中間転写体の画像領
    域に転写される微小なドット状の多数のドットトナー像
    を前記像担持体表面に分散して形成するドット像形成手
    段を設けたことを特徴とする画像形成装置。
  3. 【請求項３】 表面に異なる色のトナー像が順次形成さ
    れる像担持体と、そのトナー像が順次重ねて一次転写さ
    れる中間転写体と、像担持体表面の各トナー像を中間転
    写体に一次転写するための静電界を像担持体と中間転写
    体との間に形成する電界形成手段と、前記中間転写体表
    面に一次転写されたトナー像を一括して記録媒体に二次
    転写するための静電界を中間転写体と記録媒体との間に
    形成する電界形成手段を具備する画像形成装置におい
    て、 像担持体表面に最初に形成されるトナー像に重ねた状態
    で、当該像担持体表面に、微小なドット状の多数のドッ
    トトナー像を分散して形成するドット像形成手段を設け
    たことを特徴とする画像形成装置。
  4. 【請求項４】 前記ドットトナー像がイエロートナーに
    よって形成される請求項１乃至３のいずれかに記載の画
    像形成装置。
  5. 【請求項５】 前記ドットトナー像が、画像形成装置情
    報を表わすパターンをなして配列されている請求項１乃
    至４のいずれかに記載の画像形成装置。
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