(57)【要約】【課題】初期的に表面摩擦係数の小さな中間転写体を用いても画像形成装置の使用条件によらず転写部での異常画像を経時的に防ぐ。【解決手段】潜像から形成されるトナー像を担持する少なくとも１個の像担持体と、該像担持体上のトナー像を一次転写される中間転写体と、該中間転写体上のトナー像を記録材に二次転写する二次転写手段と、を備えた画像形成装置において、前記中間転写体の走行距離をカウントでき、前記像担持体に書き込まれた潜像の面積をカウントでき、前記中間転写体から前記記録材に転写されなかったトナーの量を前記潜像の面積に基づいて算出してカウントできる機構を有し、前記中間転写体の走行距離のカウント量と、前記中間転写体から前記記録材に転写されなかったトナー量のカウント量と、に応じて、前記中間転写体上の、前記記録材と接触しない領域にトナー像を作像するか否かを制御する。【選択図】図１０
2019139088.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像から形成されるトナー像を担持する少なくとも１個の像担持体と、該像担持体上のトナー像を一次転写される中間転写体と、該中間転写体上のトナー像を記録材に二次転写する二次転写手段と、を備えた画像形成装置において、
前記中間転写体の走行距離をカウントでき、前記像担持体に書き込まれた潜像の面積をカウントでき、前記中間転写体から前記記録材に転写されなかったトナーの量を前記潜像の面積に基づいて算出してカウントできる機構を有し、
前記中間転写体の走行距離のカウント量と、前記中間転写体から前記記録材に転写されなかったトナー量のカウント量と、に応じて、前記中間転写体上の、前記記録材と接触しない領域にトナー像を作像するか否かを制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記中間転写体上の、前記記録材と接触しない領域は、画質調整動作中における画質調整パターンを形成する領域の範囲外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。
【請求項３】
前記中間転写体上の、前記記録材と接触しない領域は、連続印刷中の紙間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。
【請求項４】
前記中間転写体上の、前記記録材と接触しない領域は、印刷動作時の二次転写部への記録材突入の前若しくは後の領域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。
【請求項５】
前記中間転写体上の、前記記録材と接触しない領域への作像に用いられるトナーはイエロートナーであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、又はそれらの少なくとも２つの機能を有する複合機等の画像形成装置における転写装置は、画像情報たるトナー像を記録材たる用紙に転写するものである。そこで用いられる中間転写ベルトは、複数の感光体上に現像された各トナー像を一次転写して重ね合わせ、その重ね合わせ像を用紙に二次転写し、二次転写後に表面を清掃するようになっている。中間転写ベルトの汚れは、画像形成装置の画像品質に大きな影響を与えるので、これを低減し、あるいは除去することが重要である。
【０００３】
中間転写ベルトに汚れを付きにくくするには、中間転写ベルトに低摩擦係数の材料を使用するとよい。しかし、そのような低摩擦係数の材料を用いた中間転写ベルトでは、その材質によってはベルト表面の摩擦係数が低すぎて感光体から中間転写ベルトへの一次転写の際に転写不良が発生して、異常画像となってしまうことがあった。
【０００４】
なお、転写部で転写した後、静電吸着した用紙を排紙部へ向けて搬送する転写搬送ベルトに関するものであるが、特許文献１には、先行搬送する用紙の後端と後続の用紙の先端との間の領域、所謂紙間部でトナーを強制的に入力させ、これをクリーニングブレードで掻き取って、紙粉によるクリーニング不良を改善することが開示されている。しかしながら、このようなクリーニングでは、転写部で異常画像が発生するという問題は解消できない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明は、初期的に表面摩擦係数の小さな中間転写体を用いても画像形成装置の使用条件によらず転写部での異常画像を経時的に防ぐことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明では、潜像から形成されるトナー像を担持する少なくとも１個の像担持体と、該像担持体上のトナー像を一次転写される中間転写体と、該中間転写体上のトナー像を記録材に二次転写する二次転写手段と、を備えた画像形成装置において、前記中間転写体の走行距離をカウントでき、前記像担持体に書き込まれた潜像の面積をカウントでき、前記中間転写体から前記記録材に転写されなかったトナーの量を前記潜像の面積に基づいて算出してカウントできる機構を有し、前記中間転写体の走行距離のカウント量と、前記中間転写体から前記記録材に転写されなかったトナー量のカウント量と、に応じて、前記中間転写体上の、前記記録材と接触しない領域にトナー像を作像するか否かを制御する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、初期的に表面摩擦係数の小さな中間転写体を用いても画像形成装置の使用条件によらず転写部での異常画像を経時的に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の構成を示す概念図である。
【図２】ベルトクリーニング部での従来の課題を説明する図であり、図２ａは新品時でのブレードとベルトの当接状態を、図２ｂは或る程度使用が進んだ時点で当接状態を、図２ｃは使用せずに或る程度の期間放置されてから使用された場合の当接状態を示すものである。
【図３】従来の画像形成装置における印刷枚数とベルト表面の摩擦係数の変化の関係を示すグラフである。
【図４】静電気力に比べて感光体へのトナー付着力が大きい場合の問題を説明する図である。
【図５】画像形成装置における印刷枚数とベルト表面の摩擦係数の変化の関係を示すグラフで、点線が従来の画像形成装置におけるものであり、実線が強制的にトナー入力を多くする本発明におけるものである。
【図６】本発明の概念を説明する第１の概略図である。
【図７】本発明の概念を説明する第２の概念図である。
【図８】具体的な説明に用いた関係を示す線分比の図である。
【図９】本発明の制御のＯＮ／ＯＦＦを示すグラフである。
【図１０】強制的なトナー入力のために作像されるパターンの形成位置を示す例であり、図１０ａは画質調整時のものであり、図１０ｂは連続印刷中のものである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付の図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の一形態に係るタンデム型中間転写方式の画像形成装置の構成を概念的に示す概略図である。このような画像形成装置は周知であり、感光体の周囲に、画像を形成するために必要な所定の装置、例えば、帯電手段、露光手段、現像手段等が設けられ、二次転写部の用紙搬送上流側には給紙部が設けられ、二次転写部の用紙搬送下流側には定着装置や排紙部が設けられているが、説明の簡略化のために、ここでは作像部分に関してのみ述べる。
【００１０】
中間転写方式の画像形成としては、複数の像担持体たる感光体１に順次形成された複数のトナー像を、無端移動する中間転写体たる中間転写ベルト２上に順次一次転写して重ね合わせ、中間転写ベルト２に接触配置され接地された二次転写ローラ５と、該二次転写ローラ５に中間転写ベルト２を介して対向配置され所定のバイアスが印加された対向ローラ４とで構成される二次転写手段（二次転写部）によって、中間転写ベルト２上の重ね合わせトナー像を記録材たる用紙６に二次転写する。そして、二次転写できずに中間転写ベルト２上に残った転写残トナーは、次の印刷に備えてクリーニング装置のクリーニングブレード７（ゴム製）によってクリーニングされる。
【００１１】
図１に示したような中間転写方式の画像形成装置において、特に工場で転写装置を組み立てた直後等では、基本的に部材は新品であるため、図２ａに示すように、クリーニングブレード７のエッジ部分にトナー等は存在せず、クリーニングブレード７と中間転写ベルト２が密着した状態になり易い（印刷によって図２ｂに示すように転写残トナーが入力する）。また、このような状態で製品として実際にユーザーにより使用されるまでは、倉庫保管時や輸送中において高温高湿環境下で長期間放置されることが多く、温湿度の影響により特にクリーニングブレード７先端部が柔らかくなり、中間転写ベルト２との密着性が上がる。密着性が上がった状態において、装置を駆動させた場合、図２ｃに示すようにクリーニングブレード７の先端が中間転写ベルト２に引き込まれ、ブレードのめくれやビビリ音の発生につながる。
【００１２】
そこで製造直後の中間転写ベルト２の表面に潤滑剤を塗布し、新品状態での表面摩擦係数は或る程度低い状態で管理することが一般的であるが、印刷によるトナー入力によってトナー成分等が中間転写ベルト２に付着する結果、図３に示すように、時間の経過に伴って摩擦係数が上昇することも知られている。摩擦係数が上昇すると、トナーの離型性が劣化する。但し一度ユーザーによって使用されてしまえば図２ｂに示すように転写残トナーが入力され、また極端な高温高湿環境下で長期間放置されることは少なく、図２ｃに示すようなめくれやビビり音は発生しづらい為、あくまで新品状態での表面摩擦係数を下げることが必要となる。
【００１３】
一方で、装置の組み立てからまもない段階で表面摩擦係数が低い中間転写ベルトでは、感光体から中間転写ベルトにトナーを一次転写する際に転写不良が発生し易い。これは感光体の表面摩擦係数に比べ、中間転写ベルトの表面摩擦係数が相対的に低い場合により顕著に起こり易く、図４に示すように、感光体１へのトナーの付着力が中間転写ベルト２へのトナーの付着力に比べて高いためで、静電気力だけではトナーを移動できないためである。
【００１４】
以上説明したような、初期的なブレードめくれやビビリ音を防ぎつつ、転写不良を改善するために、本発明の実施形態に係る画像形成装置では、中間転写ベルトの走行距離や潜像の面積（あるいは作像したトナー像）をカウントする機構を画像形成に関する制御部に付設し、それらのカウンタ値（カウント量）に応じて、本来用紙に印刷されるべき画像部外において、所定量のトナー像を作像しクリーニング部に強制的に入力させるようになっている。これにより、初期の中間転写ベルトの摩擦係数が低い状態を早期に解消し、転写不良の発生頻度を抑える。つまり、図５に示すように、中間転写ベルトの走行距離と、トナー入力量によって表面の摩擦係数は変化するが、特に初期的に大きく変動する状態を短くするのである。
【００１５】
そのための構成の実施態様の一つを以下に説明する。図６に示すように、ユーザーによってランダムな画像の印刷指令が来た場合（１）、その指令に応じて感光体１上に潜像が書き込まれ（２）、潜像に応じて各色のトナー像が現像される（３）。このとき各感光体１に書き込まれる画像情報（画像面積）をカウントして保存する（画像面積Ａ）。これに対してマシンの狙いのトナー現像量（単位面積当たりのトナー付着量）を掛けた値が、現像されたトナー総量となる。図７に示すように、現像されたトナーは感光体１から中間転写ベルト２上に一次転写され、その後、二次転写部において用紙６に二次転写され、そこで残ったトナーがクリーニング部に入力されるため、実際にベルトクリーニング部に入力されるトナー量は、現像トナー量×一次転写率×（１−二次転写率）となり、このクリーニング部への入力量（入力トナー量Ｍ）が中間転写ベルト２の摩擦係数の変動に大きく寄与する。
【００１６】
ここで、一次転写率とは、中間転写ベルト上に一次転写されたトナー画像のトナー量（トナー質量）を、一次転写前の感光体上のトナー画像のトナー量（トナー質量）で除した値を意味する。例えば一次転写率９５％の場合、感光体上を１００とするとベルト上は９５になる。また二次転写率とは、中間転写ベルト上から用紙上にトナー画像を二次転写する際に、中間転写ベルト上のトナーが用紙上に転移する割合を意味する。例えば二次転写率９０％の場合、中間転写ベルト上を１００とすると用紙上は９０になる。以上から、感光体上で現像され、中間転写ベルト上に一次転写され、用紙上に二次転写されるため、感光体で現像に用いられたトナー量に対して、用紙上に二次転写されるトナー量は、
１００×０．９５×０．９０＝８５．５
となる。一方、クリーニング部に入力されるトナー量は、中間転写ベルト上のトナー量から用紙上のトナー量を差し引いた量であるから、
９５−８５．５＝９．５
となる。即ち、感光体上のトナー量からみると、
１００×０．９５×（１−０．９０）＝９．５
＝現像トナー量×一次転写率×（１−二次転写率）
ということである。これを線分比で示すと、図８のようになる。
【００１７】
そして、クリーニング部に入力されるトナー量の算出と同時に、印刷動作によって回転動作する中間転写ベルト２の走行距離をカウントして保存する（走行距離Ｌ）。
【００１８】
上述した入力トナー量Ｍ（画像面積Ａから算出）、走行距離Ｌをマシン動作時に読み込み、図９に示すように、それらカウントが所定量に達していない場合（グラフ上の網掛け部）画像部外にトナーで作像する制御を行う。ここでいうカウント（即ち、入力トナー量Ｍと走行距離Ｌ）は、単純な積算とすることができる。
【００１９】
このようなトナー作像制御は、例えば画質調整動作中の画質調整パターンを形成する領域の範囲外の部分（図１０ａ）や通常の連続印刷時の紙間（図１０ｂ）等のタイミング、位置で中間転写ベルト上にトナー像（強制入力パターン）を作像するものである。１枚のみ印刷する際に、二次転写部へ用紙を突入する前若しくは後の領域に強制入力パターンを形成してもよい。この強制入力パターンの作像に用いるトナーはイエロートナーが望ましい。これは例えば多量のトナーを入力した際にクリーニング不良や二次転写ローラの汚れ等によって用紙にトナーが付着するようなことがあっても目立ちづらいためである。
【００２０】
このように強制的にトナー入力量を増やすことで、中間転写ベルトの表面摩擦係数を早期に上昇させることができ、転写不良による異常画像の発生頻度を低減することが可能となる。
【符号の説明】
【００２１】
１  感光体
２  中間転写ベルト
４  対向ローラ
５  二次転写ローラ
７  クリーニングブレード
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】特開平０９−２５８６２７号公報
【図１】
2019139088.tif 000003
【図２】
2019139088.tif 000004
【図３】
2019139088.tif 000005
【図４】
2019139088.tif 000006
【図５】
2019139088.tif 000007
【図６】
2019139088.tif 000008
【図７】
2019139088.tif 000009
【図８】
2019139088.tif 000010
【図９】
2019139088.tif 000011
【図１０】
2019139088.tif 000012