JPH1184910A

JPH1184910A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH1184910A
Application number: JP10178807A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Setoriyama; 武世取山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-07-11
Filing date: 1998-06-25
Publication date: 1999-03-30
Also published as: US6026269A

Abstract

(57)【要約】【課題】中間転写ドラムにブレーキがかかることによ
り、中間転写ドラムに形成されるトナー像の位置ずれが
発生した。【解決手段】レジストローラ対１９による転写材Ｐの
搬送速度は２次転写ニップ部Ｔ２における転写材Ｐの搬
送速度よりも速く、かつ、２次転写ニップ部Ｔ２におけ
る転写材Ｐの搬送速度は２次転写ニップ部Ｔ２における
中間転写ドラム７の周速よりも速いので、中間転写ドラ
ム７に形成されるトナー像の位置ずれを防止することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真方式を利用
した複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５に従来の画像形成装置の概略図を示
す。ドラム型の電子写真感光体１０１（以下、感光ドラ
ムという）上に形成したトナー像を、一旦中間転写体１
０５上に１次転写させ、該中間転写体上に転写されたト
ナー像を転写材Ｐへ２次転写ローラ１０８により２次転
写して画像形成を行う画像形成装置は、カラー画像情報
や多色画像情報の複数の成分色画像を順次積層転写して
カラー画像や多色画像を合成再現した画像形成物を出力
するカラー画像形成装置や多色画像形成装置、またはカ
ラー画像形成機能や多色画像形成機能を備えた画像形成
装置として有効である。

【０００３】前記したカラー画像形成可能な画像形成装
置では、従来、感光ドラム１０１と中間転写体１０５の
回転周速は同一であり、また、中間転写体１０５と２次
転写ローラ１０８、レジストローラ対１０９、定着器の
定着ローラ対１１０との回転周速も同一になるように構
成されている。

【０００４】前記感光ドラム１０１と中間転写体１０５
は所定の圧力で当接され、この当接部であるニップ部１
０６ａ（１次転写部）にて、感光ドラム１０１上に形成
された複数色のトナー像は中間転写体１０５上に順次重
ねて１次転写される。

【０００５】前記２次転写ローラ１０８は、中間転写体
１０５上に複数色のトナー像が重ねられるまでの間は、
中間転写体１０５から離間されており、これらの複数色
のトナー像が一括して転写材Ｐ上に２次転写されるタイ
ミングに合わせて、中間転写体１０５に当接されるよう
に構成されている。

【０００６】また、上記レジストローラ対１０９は、２
次転写ローラ１０８よりも転写材Ｐの搬送方向上流側に
配置されており、２次転写ニップ部１０６ｂにて中間転
写体１０５上の複数色のトナー像が転写材Ｐ上の所定の
位置に２次転写されるように中間転写体１０５と同期を
とって、所定のタイミングで転写材Ｐの搬送を行う。

【０００７】また、前記定着器の定着ローラ対１１０
は、２次転写ローラよりも転写材の搬送方向下流側に配
置されており、転写材Ｐ上の未定着の複数色のトナー像
を転写材Ｐに所定の圧力と熱により定着する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の画像形成装置においては、感光ドラム１０１と中間
転写体１０５とのニップ部１０６ａ（１次転写ニップ
部）は、感光ドラム１０１と中間転写体１０５は静的に
加圧されている状態となっているため、感光ドラム１０
１上のトナー像を１色ずつ中間転写体１０５上に転写す
る際に、トナー像の中央部に転写不良（中抜け）が発生
する場合があった。例えば、図６に示すようにアルファ
ベットの「Ａ」の文字の場合、中抜けによってエッジが
強調された袋文字のようになってしまう。

【０００９】また、前記中間転写体１０５、２次転写ロ
ーラ１０８、レジストローラ対１０９、定着器１１０の
加熱ローラ、加圧ローラのいずれかの周速の同期がずれ
た場合には、転写材Ｐの搬送速度が各ユニットの間で一
定でなくなる。このため、転写ぶれの発生により画像品
質が劣化したり、転写材搬送方向の所定位置に形成され
なかったり、トナー像の先端側と後端側とで伸びたり、
又は縮んだりしてトナー像が形成される位置精度が低下
する等の問題が発生する。

【００１０】さらに、２次転写ニップ部１０６ｂを通過
している転写材Ｐの移動速度が中間転写体の周速よりも
遅くなってしまった場合には、中間転写体にとってはブ
レーキがかかった状態となる。また、同様にレジストロ
ーラ対１０９による転写材Ｐの搬送速度が中間転写体１
０５の周速よりも遅いと、転写材Ｐが中間転写体１０５
を引っ張り、中間転写体１０５にブレーキをかけること
になってしまう。このため、中間転写体１０５の回転方
向において、１次転写ニップ部１０６ａから２次転写ニ
ップ部１０６ｂまでの周上のキョリが形成されるトナー
像の長さよりも短い構成において、最終色のトナー像の
１次転写中に、そのトナー像の先端部の２次転写が開始
されるような場合、または、２次転写中に次の１色目の
トナー像の１次転写が開始されるような場合、中間転写
体１０５に回転ムラが生じてしまったり、１次転写ニッ
プ部１０６ａでの中間転写体１０５の感光ドラム１０１
への当接圧も変化してしまい、例えば、フルカラー画像
を形成する場合、中間転写体１０５上に１次転写される
１〜３色目のトナー像と４色目（最終色）のトナー像と
の位置ずれ、または、１次転写される次の１色目のトナ
ー像と２〜４色目のトナー像との位置ずれ（色ずれ）が
発生してしまうという問題があった。

【００１１】そこで、本発明の目的は、中間転写体上に
形成されるトナー像の位置ズレの発生を防止することが
できる画像形成装置を提供することである。

【００１２】本発明の更なる目的及び特徴とするところ
は、添付図面を参照しつつ、以下の詳細な説明を読むこ
とにより明らかになるであろう。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は達成される。本発明は、トナー像を担持する移動可
能な像担持体と、前記像担持体上のトナー像が第１の転
写位置で転写される移動可能な中間転写体と、前記中間
転写体上のトナー像を第２の転写位置で転写材に転写す
る移動可能な転写手段と、前記転写手段へ搬送位置で転
写材を搬送する搬送手段と、を有し、前記像担持体上の
トナー像の前記中間転写体への転写と、前記転写手段に
よる前記中間転写体上のトナー像の転写材への転写とを
同時に行うことが可能な画像形成装置において、前記搬
送手段による転写材の搬送速度は前記第２の転写位置に
おける転写材の搬送速度よりも速く、かつ、前記第２の
転写位置における転写材の搬送速度は前記第２の転写位
置における前記中間転写体の移動速度よりも速いことを
特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態について説明する。

【００１５】（第１の実施の形態）図１は、本実施の形
態に係る画像形成装置（本実施の形態ではカラー画像形
成可能なレーザビームプリンター）を示す概略構成図で
ある。

【００１６】この画像形成装置は、像担持体である感光
ドラム１、帯電ローラ２、露光装置３、現像装置４、転
写装置５、定着装置６などを備えている。

【００１７】感光ドラム１は、本実施の形態では直径６
２ｍｍの負帯電の有機感光体で、アルミニウム製のドラ
ム基体（不図示）上に光導電層（不図示）を有してお
り、所定の周速（プロセススピード）Ｖで矢印ａ方向に
回転駆動される。

【００１８】帯電ローラ２は、感光ドラム１表面に対し
て所定の押圧力で圧接され、感光ドラム１の回転駆動に
伴い従動回転し、帯電バイアス電源（不図示）から帯電
ローラ２に対して所定の帯電バイアス（例えば、直流電
圧に交流電圧を重畳した電圧）を印加して、感光ドラム
１を負極性の所定の電位に帯電処理する。

【００１９】現像装置４は、イエロー（Ｙ）現像器４
Ｙ、マゼンタ（Ｍ）現像器４Ｍ、シアン（Ｃ）現像器４
Ｃ、ブラック（ＢＫ）現像器４ＢＫが回転体４ａに搭載
されており、回転駆動装置（不図示）による回転体４ａ
の矢印ｂ方向の回転によって、イエロー現像器４Ｙ、マ
ゼンタ現像器４Ｍ、シアン現像器４Ｃ、ブラック現像器
４ＢＫが現像過程で感光ドラム１と対向する現像位置Ｄ
に配置される。現像剤であるトナーは、非磁性トナーで
平均粒径８．５μｍ、通常環境（温度２５℃、相対湿度
５０％）での平均トナートリボは約−２５μＣ／ｇであ
る。

【００２０】転写装置５は、ローラ状の多層構成の中間
転写体としての中間転写ドラム７と、２次転写を行う転
写手段である転写ベルト８とを備えている。中間転写ド
ラム７と、感光ドラム１と第１の転写位置としての１次
転写ニップ部Ｔ₂ で当接し、さらに転写ベルト８は中間
転写ドラム７に第２の転写位置としての２次転写ニップ
部Ｔ₂ にて可能である。中間転写ドラム７は、矢印ｃ方
向に感光ドラム１の周速Ｖに対して１％未満の周速差の
周速Ｖ１で回転駆動される。中間転写ドラム７には１次
転写バイアス電源９が接続されており、中間転写ドラム
７に正極性の所定の１次転写バイアス（直流電圧）を印
加する。

【００２１】本実施の形態では、中間転写ドラム７の周
速Ｖ１を感光ドラム１の周速Ｖに対して１％未満の周速
差を持たせるために、感光ドラムと中間転写ドラムとが
等しい周速で回転するように構成した画像形成装置に対
して、中間転写ドラム７の外径だけを少し大きめにして
いる。

【００２２】転写ベルト８は、中間転写ドラム７に対応
して平行に軸支されて中間転写ドラム７に下方から接触
し、転写ローラ（バイアスローラ）１０と駆動ローラ
（テンシションローラ）１１によって伸張懸架された無
端状のベルトであり、駆動ローラ１１の回転駆動によっ
てベルト上面が矢印ｄ方向に周速Ｖ２で回転する。ま
た、転写ローラ１０には２次転写バイアス電源１２が接
続されており、転写ローラ１０に所定の２次転写バイア
ス（直流電圧）を印加する。

【００２３】転写ローラ１０は、金属からなる基層と導
電性ウレタンゴム等の表層（抵抗１０⁴ 〜１０⁷ Ω程
度）とで構成され、全体としての抵抗が１０⁴ Ω以下に
なるように設定されている。また、転写ベルト８は、基
層が熱硬化性ウレタンエラストマーで、表層がフッ化ビ
ニリデンゴムからなる２層構成で、厚みが０．３ｍｍで
全体の抵抗は１０¹⁰Ωである。また、転写ベルト８を転
写ローラ１０と駆動ローラ１１に架けたときの伸張度は
約５％である。

【００２４】転写ローラ１０と駆動ローラ１１は、転写
フレーム１３で軸受け支持されており、転写フレーム１
３の一端側には、加圧バネ１４と加圧コマ１５が設置さ
れている。加圧コマ１５は加圧カム１６によって支持さ
れており、転写ベルト８は、電磁クラッチ（不図示）と
駆動手段（不図示）の回転駆動による加圧カム１６の回
転により所定のタイミングで中間転写体７に対して当接
／離間自在である。転写ローラ１０は、加圧バネ１４の
バネ力によって中間転写体７に対して所定の２次転写圧
（本実施の形態では総圧約４Ｋｇ）で当接される。

【００２５】中間転写ドラム７の外周面には、ローラ状
の多層構成の中間転写体クリーニングローラ１７が当接
／離間自在に設置されており、中間転写体クリーニング
ローラ１７には、クリーニングバイアス電源１８から正
規のトナーの帯電極性とは逆極性（正極性）の所定のバ
イアス電圧が印加される。

【００２６】次に、上記した画像形成装置の画像形成動
作について説明する。

【００２７】画像形成時には、感光ドラム１は、駆動手
段（不図示）により所定の周速（プロセススピード）Ｖ
で矢印ａ方向に回転駆動され、所定の帯電バイアスが印
加された帯電ローラ２により負極性の所定の電位に均一
に帯電処理される。

【００２８】そして、帯電処理された感光ドラム１上に
露光装置３により画像情報に応じたレーザビームによる
画像露光Ｌが与えられて、目的のカラー画像の１色目の
像（例えば、イエロー成分像）に対応した静電潜像が形
成される。次いで、その静電潜像がイエロー現像器４Ｙ
により現像され、１色目のイエロートナー像が形成され
る。

【００２９】感光ドラム１上に形成担持された前記１色
目のイエロートナー像は、感光ドラム１と中間転写ドラ
ム７との間の１次転写ニップ部Ｔ１を通過する過程で、
この１次転写ニップ部Ｔ１での圧力と、１次転写バイア
ス電源９より中間転写ドラム７の基層に印加される１次
転写バイアスにより形成される電界とによって、中間転
写ドラム７の外周面に１次転写（中間転写）されてい
く。以下、同様にしてマゼンタ現像器４Ｍ、シアン現像
器４Ｃ、ブラック現像器４ＢＫにより感光ドラム１上に
それぞれ形成担持された２色目のマゼンタトナー像、３
色目のシアントナー像、４色目のブラックトナー像が順
次中間転写ドラム７上に重畳転写され、目的のカラー画
像に対応した合成カラートナー画像が形成される。この
工程を１次転写という。

【００３０】この際、感光ドラム１から中間転写ドラム
７への１〜４色目のトナー像を順次重畳転写するため
に、１次転写バイアス電源９から印加される１次転写バ
イアスは、正規のトナーの帯電極性と逆極性（正極性）
である。なお、感光ドラム１から中間転写ドラム７への
１〜４色目のトナー画像の順次重畳転写工程において、
転写ベルト８及び中間転写体クリーニングローラ１７は
中間転写ドラム７から離間している。

【００３１】そして、給紙カセット（不図示）から紙な
どの転写材Ｐが、一対のレジストローラ対１９、転写前
ガイド２０を通して中間転写ドラム７と転写ベルト８間
の２次転写ニップ部Ｔ２に給送される。このときのレジ
ストローラ対１９は所定の周速Ｖ３で回転している。レ
ジストローラ対１９のニップ部（搬送位置）から２次転
写ニップ部Ｔ₂ までのキョリは、装置に使用可能な最小
サイズ（搬送方向）の転写材よりも短くなっている。こ
の際、２次転写バイアス電源１２（定電流電源）より転
写ローラ１０へ２次転写バイアスが印加され、中間転写
ドラム７上に順次重畳転写（１次転写）された合成カラ
ートナー画像が転写材Ｐ上に２次転写される。このとき
の２次転写電流は、定電流制御されて＋１０μＡであ
る。この工程を２次転写という。

【００３２】そして、合成カラートナー画像が２次転写
された転写材Ｐは、静電容量の大きい転写ベルト８に吸
着、搬送され、搬送方向下流側の分離位置で曲率分離さ
れて定着装置６のローラ対６ａ，６ｂのニップ部（定着
位置）に搬送され、定着装置６の加熱ローラ６ａと加圧
ローラ６ｂにより加熱・加圧され合成カラートナー画像
が転写材Ｐ上に定着される。転写ベルト８に吸着・搬送
された転写材Ｐが転写ベルト８から分離される分離位置
から定着ローラ対６ａ，６ｂのニップ部までのキョリは
装置に使用可能な最小サイズ（搬送方向）の転写材より
も短くなっている。

【００３３】また、中間転写ドラム７上に２次転写され
ずに残った２次転写残トナーは、クリーニングバイアス
電源１８から正極性の所定のバイアス電圧が印加された
中間転写体クリーニングローラ１７によって正規のトナ
ーの帯電極性とは逆極性の正極性に帯電されて１次転写
ニップ部Ｔ₁ にて感光ドラム１に静電的に吸着し、中間
転写ドラム７上は清掃化される。感光ドラム１上に吸着
した２次転写残トナーはその後、クリーニング装置２１
のクリーニングブレード２１ａによって回収される。

【００３４】次に、上記した１次転写工程で使用した中
間転写ドラム７について詳細に説明する。

【００３５】本実施の形態で用いた中間転写ドラム７
は、基層としての円筒状の導電性支持体上に少なくとも
ゴム、エラストマー、樹脂よりなる弾性層を有するロー
ラ形状であり、さらにはその弾性層の上に樹脂よりなる
１層以上の表層を有し、多層構造となっている。

【００３６】中間転写ドラム７の導電性支持体として
は、アルミニウム、鉄、銅、及びステンレス等の金属や
合金、カーボンや金属粒子等を分散した導電性樹脂等を
用いることができ、その形状としては、円筒状や、円筒
の中心に軸を貫通したもの、円筒の内部に補強を施した
もの等が挙げられる。本実施の形態では、厚さ３ｍｍの
アルミニウムの円筒の内部に補強を施した円筒状の導電
性支持体を用いた。

【００３７】中間転写ドラム７の弾性層の厚みは、１次
転写ニップ部Ｔ１、２次転写ニップ部Ｔ２の形成、回転
による色ずれ、材料コスト等を考慮すると、０．５〜７
ｍｍが望ましく、また、中間転写ドラム７の表層の膜厚
は、下層の弾性層の柔軟性をこの表層よりも上層あるい
は感光体１表面に伝えるために薄層にすることが好まし
く、具体的には２０〜２００μｍが望ましい。本実施の
形態では、弾性層の厚みを５ｍｍ、表層の膜厚を３０μ
ｍとし、中間転写体７のトータルの外径φを１８５．６
５ｍｍとした。

【００３８】また、弾性層は、抵抗値のみを重視したア
クリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）に導電材と
してケッチェンブラックを分散させて体積抵抗率を１０
⁵ 〜１０⁸ Ω・ｃｍに制御したものを用いた。本実施の
形態では、弾性層の体積抵抗率を１０⁷ Ω・ｃｍとし
た。

【００３９】また、中間転写ドラム７の表層には、ウレ
タン樹脂をバインダーにＰＴＦＥパウダー２００部を分
散したものを用いた。成型方法は前記弾性層の上にスプ
レー塗布し、研磨している。このようにして作製された
中間転写ドラム７の抵抗値は、２×１０⁷ Ωであった。

【００４０】中間転写ドラム７の抵抗値は、この中間転
写ドラム７と同様の中間転写ドラムのゴム部分を１００
ｍｍ×１００ｍｍのシート状に切り出し、Ａｄｖａｎｔ
ｅｓｔ社製の商品名：Ｒ８３４０Ａ及びＲ１２７０４を
用い、印加電圧：１００Ｖ、ｄｉｓｈａｒｇｅ：５ｓｅ
ｃ、ｃｈａｒｇｅ：３０ｓｅｃ、ｍｅａｓｕｒｅ：３０
ｓｅｃの条件で測定した。この測定器は、中間転写ドラ
ム７の体積抵抗率、表面抵抗及び実抵抗の測定が可能で
あり、本実施の形態の中で用いる抵抗値とは、実抵抗の
ことを示すものとする。

【００４１】また、中間転写ドラムの静電容量値は、こ
の中間転写ドラム７と同様の中間転写体のゴム部分を１
００ｍｍ×１００ｍｍのシート状に切り出してアルミ電
極板上に乗せ、その上に直径φ５０ｍｍの電極を配置し
た状態にして、安藤電気（株）社製の商品名ＡＮＤＯＡ
Ｇ−４３０４ＬＣＲメータを用い、印加電圧：１Ｖ、周
波数：１ＫＨｚの条件で測定した。本実施の形態の中で
用いる静電容量とは、上記測定法で測定された値のこと
を示すものとする。

【００４２】上述の体積抵抗、実抵抗、静電容量の測定
は常温常湿時に行った。

【００４３】上記したような中間転写ドラム７を用いる
画像形成装置では、中間転写ドラム７の口径は感光ドラ
ム１よりも大口径となる場合が多いため、転写材Ｐの分
離手段としては転写ベルト８が主流となる。

【００４４】中間転写ドラム７は転写媒体であるため、
高い転写効率を得るためには１０⁷〜１０⁸ Ωの中抵抗
領域が必須となる。そのような場合、環境変化で静電容
量と抵抗値が感光ドラム１等より大きく変化するため、
中間転写ドラム７からの転写材Ｐの分離性が非常に難し
くなる。

【００４５】従って、低湿環境下から高湿環境下まで高
い分離性を確保するためには、静電容量と抵抗のバラン
スがとれた転写ベルト８を用いる必要がある。また、転
写ベルト８は、一旦、中間転写ドラム７に１次転写され
た画像を転写材に２次転写するために、高い転写効率も
必要とされ、転写効率が最適となる抵抗値と上記した抵
抗値がずれてくる可能性もある。

【００４６】また、表１に示すように、本実施の形態で
使用した中間転写ドラム７も静電容量が低湿環境下と高
湿環境下で変化しており、また、転写ベルト８も同様に
変化している。

【００４７】

【表１】

【００４８】この表から明らかなように、転写ベルト８
は、低湿環境下から高湿環境下まで中間転写ドラム７よ
りも大きな静電容量を有し、また、抵抗変動も中間転写
ドラム７のそれより小さいため、安定した分離性が確保
できる。

【００４９】また、１次転写ニップ部Ｔ１で、感光ドラ
ム１上のトナー像を中間転写ドラム７上に順次重畳転写
する際に、感光ドラム１と中間転写ドラム７の間には１
次転写バイアスが印加されているのみでなく、総圧約１
５Ｋｇの当接圧と、１％未満の周速差をつけてあるの
で、感光ドラム１上のトナー像は中間転写ドラム７上に
擦りとられるように１次転写される。

【００５０】ところで、感光ドラム１と中間転写ドラム
７の周速が同一の場合には、１次転写バイアスと静圧約
１５Ｋｇが印加されている状態であるが、このときには
トナー像への圧分布は中央部が低くなるために、中抜け
という転写不良が発生したが、感光ドラム１と中間転写
ドラム７との周速に１％未満の周速差をつけることによ
り、中間転写ドラム７上に中抜けのない鮮明な合成カラ
ートナー像を形成することが可能となった。

【００５１】以下、本発明の特徴である上記した中抜け
のない合成カラートナー画像の形成について詳細に説明
する。

【００５２】本実施の形態において、感光ドラム１の外
径φを６２ｍｍ、中間転写ドラム７の外径φを１８５．
６５ｍｍとし、周速をそれぞれ１１７．１ｍｍ／ｓ、１
１６．７ｍｍ／ｓとし感光ドラム１と中間転写ドラム７
との周速差を約０．３％に設定して実験としたところ、
図２に示すように、中間転写ドラム７上の合成カラート
ナー像（図ではアルファベット「Ａ」）には、中抜けが
全く発生しないという良好な結果を得ることができた。
また、図３に示すように、マゼンタを基準とした場合の
４色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の合成
トナー像間の色ずれ量も１００μｍ以下であった。

【００５３】従来、感光ドラム１と中間転写ドラム７と
の周速が同一でなくなると、中間転写ドラム７上の合成
カラートナー像は、各色のトナー像がずれてしまう（色
ずれ）ので実用的でないと考えていた。しかしながら、
上述の実験結果からも明らかなように色ずれ量が１００
μｍ程度は実用的であり、中抜けを防止できる本発明は
非常に有効なものである。

【００５４】また、感光ドラム１と中間転写ドラム７と
の周速差が１％以上の場合も実験したところ、中抜けは
防止できたが、色ずれ量が２００μｍ以上となってしま
うと実用的ではない。従って、感光ドラム１と中間転写
ドラム７との周速差を１％未満、望ましくは０．５未満
とすることにより、合成カラートナー像の中抜けと色ず
れを防止することができる。

【００５５】また、上記したように、中間転写ドラム７
上に４色（イエロー・マゼンタ・シアン・ブラック）の
合成カラートナー像が形成されると、転写材Ｐはレジス
トローラ対１９によって中間転写ドラム７上のトナー像
にタイミングを合わされて、転写前ガイド２０を経由し
て２次転写ニップ部Ｔ２に搬送されるが、このとき転写
ローラ１０は、中間転写ドラム７に所定の２次転写圧
（本実施の形態では総圧４Ｋｇ）で加圧され、転写材Ｐ
上にトナー像が２次転写される。トナー像転写を受けた
転写材Ｐは、転写ベルト８によって静電的に吸着・搬送
されて、定着装置６の加熱ローラ６ａ、加圧ローラ６ｂ
の当接部へ導入され加熱定着される。

【００５６】この際、中間転写ドラム７とレジストロー
ラ対１９、転写ベルト８、定着装置６の加熱ローラ６ａ
（加圧ローラ６ｂ）との周速は同一であることが望まし
いが、レジストローラ１９、転写ベルト８、定着装置６
の加熱ローラ６ａ（加圧ローラ６ｂ）のうちの１つでも
中間転写ドラム７と周速差が生じてしまうと、部分的に
転写材Ｐの搬送速度が変化し、転写材Ｐにより中間転写
ドラム７にとってはブレーキがかかった状態となってし
まう。この結果、中間転写ドラム７の周速が変化して回
転ムラが生じてしまい、中間転写ドラム７の回転方向に
おいて１次転写ニップ部Ｔ₁ から２次転写ニップ部Ｔ₂
までの周上のキョリが形成されるトナー像の長さよりも
短いとき、最終色のトナー像の１次転写中に、そのトナ
ー像の先端部の２次転写が開始されるような場合、また
は、２次転写中に次の１色目のトナー像の１次転写が開
始されるような場合、中間転写ドラム７上に１次転写さ
れる１〜３色目のトナー像と４色目（最終色）のトナー
像との位置ずれ（色ずれ）、または、１次転写される次
の１色目のトナー像と２〜４色目のトナー像との位置ず
れ（色ずれ）が発生してしまう。また、２次転写ニップ
部Ｔ₂ において、転写ベルト８、即ち、転写材Ｐの搬送
速度と中間転写ドラム７との周速が同一の場合には、上
記したように１次転写ニップ部Ｔ１で生じたのと同じ理
由で２次転写ニップ部Ｔ２でも転写材Ｐ上に２次転写さ
れた合成カラートナー像に中抜けが発生し易い。このた
め、２次転写ニップ部Ｔ₂ における中間転写ドラム７の
周速をＶ₁ 、２次転写ニップ部Ｔ₂ における転写材Ｐの
搬送速度（本実施の形態においては、転写ベルト８の周
速と同等である）をＶ₂ 、レジストローラ対１９による
転写材Ｐの搬送速度（本実施の形態においては、レジス
トローラ対１９の周速と同等である）をＶ₃ 、加熱ロー
ラ６ａと加圧ローラ６ｂによる転写材Ｐの搬送速度（本
実施の形態においては加熱ローラ６ａ、加圧ローラ６ｂ
の周速と同等である）をＶ₄ としたとき、Ｖ₁ ＜Ｖ₂ かつＶ₂ ＜Ｖ₃ …（１）という関係が成立するように設定した。ここで、色ずれ
が大きくなり過ぎないようにするためには、

【００５７】

【外１】の関係が成立することが好ましい。

【００５８】さらに、転写材Ｐにトナー像を２次転写し
ている途中において、加熱ローラ６ａと加圧ローラ６ｂ
とにより転写材Ｐが引っ張られて２次転写不良が発生す
るのを防止するために、Ｖ４＜Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３…（２）の関係が成立するように、これらの値を設定した。

【００５９】前記（１）式の関係が成立するようにする
ために、本実施の形態では、まず第１に、中間転写ドラ
ム７上に所定の試験トナー像を形成し、転写材（例え
ば、紙）に２次転写する前のこの試験トナー像の中間転
写ドラム７の回転方向における長さＡを測定する。次
に、この試験トナー像と同じ画像を中間転写ドラム７か
ら転写材（例えば、紙）に転写し、定着装置６にて、定
着する前の試験トナー像の転写材Ｐの搬送方向における
長さＢを測定する。

【００６０】これら２つの試験トナー像の長さがＡ＜Ｂ
という関係になっており、レジストローラ対１９のニッ
プ位置から２次転写ニップ位置の間において転写材に所
定のループが形成されていれば、前記（１）式の、Ｖ₁
＜Ｖ₂ ，かつＶ₂ ＜Ｖ₃ は成立している。さらに、

【００６１】

【外２】となっていれば、前記（１）式の

【００６２】

【外３】が成立していると言える。

【００６３】ここで、Ａ、Ｂを測定するために、それぞ
れテープを使用した。このテープは、ニチバン（株）製
の透明のポリエステルテープＮｏ．５５０（＃２５）で
あり、幅は１８ｍｍである。

【００６４】具体的には、Ａを測定する場合、２次転写
前の中間転写ドラム７上の試験トナー像を上記テープに
転着させ、これを所定の用紙（例えば、目盛りの入った
もの）上に貼りつけて、この試験トナー像の長さＡを測
定する。Ｂも同様に、試験トナー像の転写材（例えば、
紙）への２次転写完了後、定着前に、試験トナー像を上
記テープで紙に押えつけて、この試験トナー像の長さＢ
を測定する。

【００６５】また、もう１つの方法として、レーザー光
を用いて、２次転写ニップ部における転写材の搬送速度
（本実施の形態では転写ベルト８の周速とほぼ等し
い）、２次転写ニップ部における中間転写ドラム７の周
速を測定することができる。

【００６６】この測定の原理は、測定対象物（中間転写
ドラム７表面、または転写材（例えば、紙）表面）にセ
ンサヘッドからレーザー光を所定のキョリ離れた位置か
ら照射するとスペックルパターン（明と暗のまだら模様
を成す）が発生し、これを１次元イメージでセンサヘッ
ドにより受光する。測定対象物が移動するとこのスペッ
クルパターンも、同じ方向に移動し、この移動量をアン
プユニットの解析回路において算出することで、速度が
導き出される。

【００６７】このとき、２次転写ニップ部における転写
材の搬送速度、２次転写ニップ部における中間転写ドラ
ム７の周速は、定着前において２次転写ニップ部に転写
材が挟まれた状態で、２次転写ニップ部を通過した部分
の転写材の搬送速度、２次転写ニップ部以外の測定し易
い所望の位置での中間転写ドラム７の周速とそれぞれほ
ぼ同じであると仮定して、これらの測定を行う。レジス
トローラ対１９、又は定着ローラ対６ａ、６ｂによる転
写材の搬送速度もそれぞれニップより下流側において上
記方法で測定できる。

【００６８】測定装置としては、キーエンス社製のセン
サヘッドＦＣ−２０１０及びアンプユニットＦＣ−２０
００を用いる。

【００６９】本実施の形態では、前記（１），（２）式
の関係が成立するように、中間転写ドラム７、転写ベル
ト８、レジストローラ対１９、定着装置６の加熱ローラ
６ａ及び加圧ローラ６ｂの周速は、それぞれ適切に調整
されている。

【００７０】中間転写ドラム７と転写材Ｐを搬送する各
ユニット（転写ベルト８、レジストローラ１９、定着装
置６の加熱ローラ６ａ（加圧ローラ６ｂ））間の周速関
係を（１），（２）式のように設定することにより、ど
のユニット（転写ベルト８、レジストローラ１９、定着
装置６の加熱ローラ６ａ（加圧ローラ６ｂ））で転写材
Ｐを搬送しているときでも、中間転写ドラムにブレーキ
をかけることなく周速を安定させることが可能となる。

【００７１】つまり、転写材Ｐの搬送経路の上流側（レ
ジストローラ１９）を下流側（定着装置６の加熱ローラ
６ａ（加圧ローラ６ｂ））よりも常に速い搬送速度とす
ることにより、２次転写ニップ部Ｔ２での２次転写中の
転写材Ｐに余計なテンションが加えられないので、中間
転写ドラム７の周速も安定する。さらに、（１），
（２）式の条件下で、上記したように１次転写ニップ部
Ｔ₁ における感光ドラム１と中間転写ドラム７との周速
差を１％未満となるように設定することにより、色ずれ
量も１００μｍ程度未満に安定させることができる。

【００７２】中間転写ドラム７、転写ベルト８、レジス
トローラ対１９、定着装置６の加熱ローラ６ａ（加圧ロ
ーラ６ｂ）の各相互間の周速差は、各ユニット（転写ベ
ルト８、レジストローラ対１９、定着装置６の加熱ロー
ラ６ａ（加圧ローラ６ｂ））間の相対距離や機能に応じ
て最適値が異なる。ここで、本実施の形態においては、
レジストローラ対１９と転写ベルト８への転写材の吸着
開始位置間の距離は、装置で用いられる最小サイズ（転
写材の搬送方向において最小）の転写材よりも短い。ま
た、転写ベルト８からの転写材Ｐの分離位置と、加熱ロ
ーラ６ａと加圧ローラ６ｂとのニップ部との間のキョリ
は、装置で用いられる最小サイズ（転写材の搬送方向に
おいて最小）の転写材よりも短い。

【００７３】レジストローラ対１９の機能は、中間転写
ドラム７上の合成カラートナー像と同期を取って転写材
Ｐを搬送することであるので、２次転写ニップ部Ｔ₂ に
おける中間転写ドラム７と転写材Ｐの搬送速度（転写ベ
ルト８）との周速差は小さい方が望ましく、中間転写ド
ラム７とレジストローラ対１９による転写材Ｐの搬送速
度（レジストローラ対１９）との周速差が１％程度、２
次転写ニップ部Ｔ₂ における中間転写ドラム７と転写材
Ｐの搬送速度（転写ベルト８）との周速差が０．５％程
度であればよい。また、２次転写ニップ部Ｔ２と定着装
置６間の距離は長いので、転写ベルト８と定着装置６の
加熱ローラ６ａ（加圧ローラ６ｂ）との周速差が大きく
なると、転写材Ｐの弛み（ループ）も大きくなってしま
い、未定着の合成カラートナー像を転写された転写材Ｐ
が他の部品等に擦れて、合成カラートナー像が乱れてし
まう。

【００７４】従って、本実施の形態においては、２次転
写ニップ部Ｔ₂ における中間転写ドラム７の周速と定着
装置６の加熱ローラ６ａ（加圧ローラ６ｂ）の周速との
周速差を２％程度とした。以上の条件で実験した結果、
Ａ３サイズの転写材Ｐの全域において色ずれ量が１００
μｍ以下で、中抜けのない良好なカラー画像を得ること
ができた。

【００７５】このように本実施の形態では、中間転写体
を使用したカラー画像形成装置において、中抜け等の転
写不良のない高品位なカラー画像を得ることができ、さ
らに、中間転写体上のカラートナー像を重ねる際のずれ
（色ずれ）を安定的に低減することが可能となった。

【００７６】さらに、転写材Ｐの搬送と、転写材Ｐへの
２次転写を安定して行うことが可能となった。

【００７７】（第２の実施の形態）図４は、本実施の形
態に係る画像形成装置（本実施の形態ではカラー画像形
成可能なレーザビームプリンター）を示す概略構成図で
ある。

【００７８】本実施の形態では、中間転写体として中間
転写ベルト３０を用い、第２の転写手段として転写ロー
ラ１０及び電源１２を用いて転写装置５を構成してい
る。本実施の形態も、転写材Ｐ上に合成カラートナー像
を一括転写し、この転写材Ｐを転写材案内部材３４を介
して定着手段としても定着装置６に搬送して加熱定着さ
れるまでのプロセスは、第１の実施の形態と同様であ
る。なお、第１の実施の形態と同一部材には同一符号を
付し、重複する説明は省略する。

【００７９】本実施の形態では、感光ドラム１上に順次
形成したトナー像を、感光ドラム１と中間転写ベルト３
０とで形成される１次転写ニップ部Ｔ１で第１の転写手
段としての、１次転写ローラ３１及び電源９により一旦
中間転写ベルト３０に１次転写して、この工程をくり返
して中間転写ベルト３０上に複数色のトナー像を順次重
ね、その後、これらの複数色のトナー像を中間転写ベル
ト３０上から、中間転写ベルト３０と転写ローラ１０と
で形成される２次転写ニップ部Ｔ２で転写材Ｐ上に一括
して２次転写する構成である。

【００８０】中間転写ベルト３０は、基層としてアクリ
ルニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）や熱硬化性ウレ
タンエラストマーに、抵抗値を重複して導電材としてケ
ッチェンブラックを分散させて体積抵抗率を１０⁵ 〜１
０⁸ Ω・ｃｍに制御したものを用い、表層としてはウレ
タン樹脂をバインダーに、ＰＴＦＥパウダー２００部を
分散させたものを用いた。成型方法は前記基層の表面に
スプレーを塗布し、研磨している。本実施の形態では、
基層の厚みを１ｍｍ、表層の厚みを１０μｍとした。こ
のようにして作製された中間転写ベルト３０の抵抗値は
２×１０⁷ Ωであった。中間転写ベルト３０の抵抗測定
法は、第１の実施の形態で用いた中間転写ドラム７の抵
抗測定法と同様である。

【００８１】中間転写ベルト３０は、１次転写ローラ
（駆動ローラ）３１、２次転写補助ローラ３２及びテン
ションローラ３３の３本のローラによって張架されてお
り、１次転写ローラ３１によって矢印ｃ方向に感光ドラ
ム１の周速Ｖに対して１％未満の周速差の周速Ｖ１で回
転駆動される。１次転写ローラ３１には１次転写バイア
ス電源９が接続されており、１次転写ローラ３１を介し
て中間転写体ベルト３０に所定の１次転写バイアス（直
流電圧）が印加される。また、中間転写ベルト３０は、
伸びを防止するために基層に芯材として、ＳＵＳ等の金
属繊維やカーボン等の繊維で補強してもよい。

【００８２】本実施の形態においても、第１の実施の形
態と同様、上記（１），（２）式の関係が成立するよう
に、Ｖ₁ 、Ｖ₂ 、Ｖ₃ 、Ｖ₄ の値を設定した。

【００８３】中間転写ベルト３０と転写材Ｐを搬送する
各ユニット（転写ローラ１０、搬送手段としてのレジス
トローラ対１９、定着装置６の加熱ローラ６ａ（加圧ロ
ーラ６ｂ））間の周速関係を上記のように設定すること
により、どのユニット（転写ローラ１０、レジストロー
ラ１８、定着装置６の加熱ローラ６ａ（加圧ローラ６
ｂ））で転写材Ｐを搬送しているときでも、中間転写ベ
ルト３０にブレーキをかけることなく、周速を安定させ
ることが可能となる。

【００８４】このようにして、本実施の形態においても
第１の実施の形態と同様に、中抜け等の転写不良のない
高品位なカラー画像を得ることができると共に、中間転
写体上に複数色のトナー像を順次重ねる際の位置ずれ
（色ずれ）を安定的に低減することができる。

【００８５】

【発明の効果】本発明によれば、搬送手段による転写材
の搬送速度は第２の転写位置における転写材の搬送速度
よりも速く、かつ、第２の転写位置における転写材の搬
送速度は第２の転写位置における中間転写体の移動速度
よりも速いので、中間転写体に形成されるトナー像の位
置ずれを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置
を示す概略構成図。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置
によって得られた画像の一例を示す図。

【図３】本発明の第１の実施の形態に係る画像形成装置
による色ずれ量（マゼンタ基準）の測定結果を示す図。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係る画像形成装置
を示す概略構成図。

【図５】従来の画像形成装置を示す概略構成図。

【図６】従来の画像形成装置によって得られた中抜け画
像の一例を示す図。

【符号の説明】

１感光ドラム２帯電ローラ３露光装置４現像装置５転写装置６定着装置６ａ加熱ローラ６ｂ加圧ローラ７中間転写ドラム８転写ベルト１０転写ローラ１７中間転写体クリーニングローラ１９レジストローラ３０中間転写ベルト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナー像を担持する移動可能な像担持体
と、前記像担持体上のトナー像が第１の転写位置で転写
される移動可能な中間転写体と、前記中間転写体上のト
ナー像を第２の転写位置で転写材に転写する移動可能な
転写手段と、前記転写手段へ搬送位置で転写材を搬送す
る搬送手段と、を有し、前記像担持体上のトナー像の前
記中間転写体への転写と、前記転写手段による前記中間
転写体上のトナー像の転写材への転写とを同時に行うこ
とが可能な画像形成装置において、前記搬送手段による転写材の搬送速度は前記第２の転写
位置における転写材の搬送速度よりも速く、かつ、前記
第２の転写位置における転写材の搬送速度は前記第２の
転写位置における前記中間転写体の移動速度よりも速い
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記第２の転写位置における前記転写手
段の移動速度は、前記第２の転写位置における前記中間
転写体の移動速度よりも速いことを特徴とする請求項１
の画像形成装置。
【請求項３】前記搬送位置から前記第２の転写位置ま
での距離は、転写材の搬送方向における長さよりも短い
ことを特徴とする請求項１又は２の画像形成装置。
【請求項４】転写材が前記搬送位置と前記第２の転写
位置との間に存在するとき、転写材にループが形成され
ることを特徴とする請求項３の画像形成装置。
【請求項５】前記装置は、前記転写手段によりトナー
像を転写材に転写完了後、転写材上のトナー像を定着位
置で定着する移動可能な定着手段を備え、前記定着手段
による転写材の搬送速度は前記第２の転写位置における
転写材の搬送速度よりも遅いことを特徴とする請求項１
乃至４のいずれかの画像形成装置。
【請求項６】転写材の搬送方向における前記第２の転
写位置から前記定着位置までの距離は、転写材の搬送方
向における長さよりも短いことを特徴とする請求項５の
画像形成装置。
【請求項７】転写材が前記第２の転写位置と前記定着
位置との間に存在するとき、転写材にループが形成され
ることを特徴とする請求項６の画像形成装置。
【請求項８】前記転写手段はベルトを備え、前記ベル
トから転写材が分離される分離位置から前記定着位置ま
での距離は、転写材の搬送方向における長さよりも短い
ことを特徴とする請求項５の画像形成装置。
【請求項９】転写材が前記分離位置と前記定着位置と
の間に存在するとき、転写材にループが形成されること
を特徴とする請求項８の画像形成装置。
【請求項１０】前記定着手段は一対のローラを備える
ことを特徴とする請求項５の画像形成装置。
【請求項１１】前記中間転写体の移動速度をＶ₁ 、前
記転写手段の移動速度をＶ₂ 、前記搬送手段の移動速度
Ｖ₃ 、前記定着手段の移動速度をＶ₄ とすると、Ｖ₄ ＜
Ｖ₁ ＜Ｖ₂ ＜Ｖ₃ の関係が成立することを特徴とする請
求項５の画像形成装置。
【請求項１２】前記転写手段はベルトを備え、前記搬
送位置から前記ベルトにより転写材が搬送開始される位
置までの距離は、転写材の搬送方向における長さよりも
短いことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかの画
像形成装置。
【請求項１３】転写材が前記搬送位置と前記ベルトに
より転写材が搬送開始される前記位置との間に存在する
とき、転写材にループが形成されることを特徴とする請
求項１２の画像形成装置。
【請求項１４】前記像担持体の移動速度と前記中間転
写体の移動速度とは異なり、前記像担持体の移動速度に
対する前記中間転写体の移動速度の比は、０．９９〜
１．０１であることを特徴とする請求項１乃至１３のい
ずれかの画像形成装置。
【請求項１５】前記像担持体の移動速度に対する前記
中間転写体の移動速度の比は、０．９９５〜１．００５
であることを特徴とする請求項１４の画像形成装置。
【請求項１６】前記像担持体の移動速度は前記中間転
写体の移動速度よりも速いことを特徴とする請求項１４
又は１５の画像形成装置。
【請求項１７】前記像担持体は複数色のトナー像を担
持可能であり、前記像担持体上の前記複数色のトナー像
は前記中間転写体の前記第１の転写位置にて順次重ねて
転写され、前記中間転写体上の前記複数色のトナー像は
前記第２の転写位置にて転写材に転写されることを特徴
とする請求項１乃至１６のいずれかの画像形成装置。
【請求項１８】前記中間転写体の移動方向において前
記第１の転写位置から前記第２の転写位置までの距離
は、前記中間転写体に形成されるトナー像の長さよりも
短いことを特徴とする請求項１乃至１７のいずれかの画
像形成装置。
【請求項１９】前記第１の転写位置で前記像担持体か
ら前記中間転写体に前記複数色のトナー像のうち最終色
のトナー像が転写されるのと同時に、前記第２の転写位
置で前記中間転写体から転写材に前記複数色のトナー像
が転写されることを特徴とする請求項１８の画像形成装
置。
【請求項２０】前記第２の転写位置で前記中間転写体
から転写材に前記複数色のトナー像が転写されるのと同
時に、前記第１の転写位置で前記像担持体から前記中間
転写体に次のトナー像が転写されることを特徴とする請
求項１乃至１９のいずれかの画像形成装置。
【請求項２１】前記装置は、前記第２の転写位置で前
記中間転写体から転写材に転写後、前記中間転写体上に
残留する残留トナーをトナーの正規の帯電極性とは逆極
性に帯電する帯電手段を備え、前記第１の転写位置にお
いて、前記帯電手段により帯電された前記中間転写体上
の前記残留トナーが前記像担持体に転写されるのと同時
に、前記像担持体から前記中間転写体へ次のトナー像が
転写される電界が前記第１の転写手段により形成される
ことを特徴とする請求項１乃至２０のいずれかの画像形
成装置。
【請求項２２】前記搬送手段は一対のローラを備える
ことを特徴とする請求項１乃至２１のいずれかの画像形
成装置。
【請求項２３】前記転写手段はローラを備えることを
特徴とする請求項１乃至２２のいずれかの画像形成装
置。