(57)【要約】【課題】使用初期における像担持体と中間転写ベルトの間の摩擦力を低減してハーフ画像の横筋や像担持体表面の傷付きを抑制可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、複数の画像形成部と、弾性層を有する中間転写ベルトと、複数の一次転写部材と、接離機構と、二次転写部材と、駆動装置と、電圧印加装置と、制御部と、を備える。接離機構は、中間転写ベルトを介して全ての一次転写部材を像担持体に圧接する全色押圧状態と、全ての一次転写部材を中間転写ベルトから離間させる全色離間状態と、を切り換え可能である。制御部は、初回の電源投入時に像担持体および中間転写ベルトを全色離間状態から駆動して全色押圧状態に移行した後、現像装置から像担持体にトナーを吐出して像担持体および中間転写ベルトの表面摩擦係数を低下させる摩擦係数低下モードを実行する。【選択図】図４
2019211654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体にトナーを供給する現像装置と、
を含み、異なる色の画像を形成する複数の画像形成部と、
前記画像形成部に沿って移動し、弾性層を有する無端状の中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトを挟んで前記像担持体に対向配置され、前記像担持体上に形成されたトナー像を前記中間転写ベルト上に一次転写する複数の一次転写部材と、
前記一次転写部材を前記中間転写ベルトに対し接近する方向に移動することにより前記中間転写ベルトを前記像担持体に圧接し、前記一次転写部材を前記中間転写ベルトから離間する方向に移動することにより前記中間転写ベルトを前記像担持体から離間させる接離機構と、
前記中間転写ベルトに接触し、前記中間転写ベルト上に一次転写された前記トナー像を記録媒体に二次転写する二次転写部材と、
前記像担持体および前記中間転写ベルトを別個に回転駆動する駆動装置と、
前記一次転写部材および前記二次転写部材に電圧を印加する電圧印加装置と、
前記画像形成部、前記接離機構、前記電圧印加装置、および前記駆動装置の制御を行う制御部と、
を備えた画像形成装置において、
前記接離機構は、前記中間転写ベルトを介して全ての前記一次転写部材を前記像担持体に圧接する全色押圧状態と、全ての前記一次転写部材を前記中間転写ベルトから離間させる全色離間状態と、を切り換え可能であり、
前記制御部は、初回の電源投入時に前記像担持体および前記中間転写ベルトを前記全色離間状態から駆動して前記全色押圧状態に移行した後、前記現像装置から前記像担持体に前記トナーを吐出して前記像担持体および前記中間転写ベルトの表面摩擦係数を低下させる摩擦係数低下モードを実行可能であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体に前記トナーを吐出する際の前記像担持体および前記中間転写ベルトの駆動速度は、画像形成時における前記像担持体および前記中間転写ベルトの駆動速度よりも遅い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】
前記電圧印加装置は、前記像担持体に前記トナーを吐出する際に前記一次転写部材に前記トナーと同極性の転写逆電圧を印加し、所定時間経過後に前記一次転写部材にトナーと逆極性の転写電圧を印加することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記像担持体および前記中間転写ベルトの少なくとも一方が交換されたとき前記摩擦係数低下モードを実行することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記像担持体および前記中間転写ベルトのいずれか一方が交換されたときに前記摩擦係数低下モードを実行する場合、初回の駆動開始時に前記摩擦係数低下モードを実行する場合に比べて前記トナーの吐出量を少なくすることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記像担持体のみが交換されたときに前記摩擦係数低下モードを実行する場合、前記像担持体にトナーを吐出する際に前記一次転写部材に前記転写逆電圧を印加し、前記摩擦係数低下モードの終了まで前記転写逆電圧の印加を継続することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記中間転写ベルトのみが交換されたときに前記摩擦係数低下モードを実行する場合、前記像担持体にトナーを吐出する際に前記一次転写部材に前記転写電圧を印加し、前記摩擦係数低下モードの終了まで前記転写電圧の印加を継続することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御部は、画像形成動作の開始時に前記像担持体および前記中間転写ベルトの駆動を同時に開始し、前記像担持体に対して前記中間転写ベルトを先に所定速度まで立ち上げるとともに、画像形成動作の停止時に前記像担持体および前記中間転写ベルトの減速を同時に開始し、前記像担持体に対して前記中間転写ベルトを先に停止させることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記像担持体の表面に接触するように配置され、前記像担持体の表面をクリーニングするクリーニング部材を有することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記像担持体は、表面に有機感光層が形成された有機感光体であることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか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、複写機、プリンター、ファクシミリ等の電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、像担持体上に形成されたトナー像を中間転写ベルトに一次転写した後、さらに中間転写ベルトから記録媒体上にトナー像を二次転写する中間転写式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、所定方向に回動される無端状の中間転写ベルトと、中間転写ベルトに沿って設けられた複数の画像形成部とを備え、各画像形成部に設けられた感光体ドラム（像担持体）より中間転写ベルト上に各色のトナー像を順次重ね合わせて一次転写した後、記録媒体上に二次転写する中間転写方式の画像形成装置が知られている。
【０００３】
中間転写方式のカラー画像形成装置では、弾性体の中間転写ベルトを用いる場合、印字枚数の増加に伴いベルト表面にトナー外添剤が付着して白化する。未白化のベルト表面の摩擦係数は高く、白化の進行に応じで摩擦係数が低下する。
【０００４】
ベルト表面の白化が進行すると、濃度キャリブレーションの実行時にベルト表面に形成された基準画像の濃度を検知する画像濃度センサー（ＩＤセンサー）の出力値が変動してキャリブレーションの精度が低下する。そこで、従来は画像形成装置の組み立て時に中間転写ベルトの表面に予めトナー外添剤を塗布する塗布工程を設けていた。しかし、近年では画像濃度センサーやキャリブレーションの手法の向上によってベルト表面の白化の影響を受けにくくなったため、製造時の工程およびコスト削減のために塗布工程は省略される傾向にある。
【０００５】
一方、感光体ドラムとして表面に有機感光層が形成された有機感光体（ＯＰＣ）を用いる場合、感光体ドラムの予備帯電や電位調整工程で感光層を帯電させる。この帯電によって印字前の未使用の感光体ドラム表面の摩擦係数は高い状態となっている。つまり、画像形成装置の初回の電源投入時（使用開始時）には表面摩擦係数の高い中間転写ベルトと感光体ドラムとが組み合わされる。このとき、中間転写ベルトが感光体ドラムに押圧された状態から駆動を開始するとベルト−ドラム間に大きな摩擦力が発生する。このベルト−ドラム間の摩擦トルクが感光体ドラム表面のトナーを除去するクリーニングブレードのブレードエッジにも伝播し、ベルト−ドラム間ほどではないがブレード−ドラム間にも摩擦力が発生する。有機感光体は表面摺擦によって帯電性能が低くなり、電位低下を引き起こすため、一次転写位置とブレードエッジ位置でハーフ画像の横筋が発生する。
【０００６】
中間転写ベルトと感光体ドラムとの摩擦を低減する方法として、特許文献１には、中間転写ベルトおよび像担持体を画像形成時の速度に立ち上げるときや、中間転写ベルトを画像形成時の回転方向と逆方向に回転させるときに、中間転写ベルトが駆動可能となるようなテンションが付与された状態で、中間転写ベルトを全ての像担持体から離間させる全離間駆動可能モードとする画像形成装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１２９４４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に記載の技術は、像担持体と中間転写ベルトとが画像形成時の速度に立ち上がるまでの時間差に起因する中間転写ベルトと像担持体との摺擦によって、像担持体や中間転写ベルトに細かい傷が生じる現象を抑制することを目的としており、摩擦係数の大きい使用初期の中間転写ベルトと像担持体との摩擦を抑制するものではなかった。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑み、使用初期における像担持体と中間転写ベルトの間の摩擦力を低減してハーフ画像の横筋や像担持体表面の傷付きを抑制可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、複数の画像形成部と、中間転写ベルトと、複数の一次転写部材と、接離機構と、二次転写部材と、駆動装置と、電圧印加装置と、制御部と、を備えた画像形成装置である。画像形成部は、像担持体と、像担持体にトナーを供給する現像装置と、を含み、異なる色の画像を形成する。中間転写ベルトは、無端状であって画像形成部に沿って移動し、弾性層を有する。一次転写部材は、中間転写ベルトを挟んで像担持体に対向配置され、像担持体上に形成されたトナー像を中間転写ベルト上に一次転写する。接離機構は、一次転写部材を中間転写ベルトに対し接近する方向に移動することにより中間転写ベルトを像担持体に圧接し、一次転写部材を中間転写ベルトから離間する方向に移動することにより中間転写ベルトを像担持体から離間させる。二次転写部材は、中間転写ベルトに接触し、中間転写ベルト上に一次転写されたトナー像を記録媒体に二次転写する。駆動装置は、像担持体および中間転写ベルトを別個に回転駆動する。電圧印加装置は、一次転写部材および二次転写部材に電圧を印加する。制御部は、画像形成部、接離機構、電圧印加装置、および駆動装置の制御を行う。接離機構は、中間転写ベルトを介して全ての一次転写部材を像担持体に圧接する全色押圧状態と、全ての一次転写部材を中間転写ベルトから離間させる全色離間状態と、を切り換え可能である。制御部は、初回の電源投入時に像担持体および中間転写ベルトを全色離間状態から駆動して全色押圧状態に移行した後、現像装置から像担持体にトナーを吐出して像担持体および中間転写ベルトの表面摩擦係数を低下させる摩擦係数低下モードを実行する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の第１の構成によれば、初回の電源投入時に摩擦係数低下モードを実行することで、画像形成動作に先立って像担持体および中間転写ベルトの表面摩擦係数を低下させることができる。その結果、以降の画像形成動作において像担持体の表面が強く摺擦されることによる帯電性能の低下や、それに伴うハーフ画像の横筋の発生を効果的に抑制することができる。また、像担持体の感光層の傷付きを抑制して寿命を延長することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るカラープリンター１００の概略構成を示す断面図
【図２】カラープリンター１００に搭載される中間転写ユニット３１周辺の構成を示す側面断面図
【図３】中間転写ベルト８の積層構造を示す部分断面図
【図４】カラープリンター１００の制御経路を示すブロック図
【図５】本実施形態のカラープリンター１００における感光体ドラム１ａ〜１ｄおよび中間転写ベルト８の駆動開始時、駆動停止時の速度制御例を示すグラフ
【図６】本実施形態のカラープリンター１００における摩擦係数低下モードの制御例を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の概略断面図であり、ここではタンデム方式のカラープリンターについて示している。カラープリンター１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送方向上流側（図１では左側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。
【００１４】
これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄがそれぞれ配設されている。感光体ドラム１ａ〜１ｄは、例えばアルミニウム製のドラム素管の外周面に有機感光層（ＯＰＣ）が積層された有機感光体であり、メインモーター４０（図４参照）によって回転駆動される。また、図１において反時計回り方向に回転する中間転写ベルト８が各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに隣接して設けられている。中間転写ベルト８はベルト駆動モーター４１（図２、４参照）によって回転駆動される。また、中間転写ベルト８に隣接して二次転写ローラー９が設けられている。
【００１５】
パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電装置２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させる。次いで露光装置５によって画像データに応じて光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄには、トナーコンテナ４ａ〜４ｄによりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤（以下、単に現像剤ともいう）が所定量充填されており、現像装置３ａ〜３ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に現像剤中のトナーが供給され、静電的に付着する。これにより、露光装置５からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
【００１６】
帯電装置２ａ〜２ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄに接触して感光体ドラム１ａ〜１ｄ表面を帯電させる帯電ローラー２１（図２参照）を有している。本発明においては、発生するオゾン量を少なくし、且つ帯電電圧電源５２（図４参照）のコストを低減するために、直流電圧のみからなる帯電電圧を帯電ローラー２１に印加している。
【００１７】
現像装置３ａ〜３ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄに対向する現像ローラー３０（図２参照）を備える。現像装置３ａ〜３ｄ内にはキャリアおよびトナーからなる二成分現像剤が収容されており、攪拌搬送部材（図示せず）によって現像ローラー３０に二成分現像剤が供給され、現像ローラー３０上に磁気ブラシが形成される。また、現像ローラー３０には、現像電圧電源５３（図４参照）から直流電圧に交流電圧を重畳した現像電圧が印加される。
【００１８】
現像電圧を印加された現像ローラー３０が図２の反時計回り方向に回転すると、現像電位と感光体ドラム１ａ〜１ｄの露光部の電位との電位差により、現像ローラー３０表面に担持された磁気ブラシからトナーが感光体ドラム１ａ〜１ｄに供給される。トナーは時計回り方向に回転する感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の露光部に順次付着し、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の静電潜像がトナー像に現像される。
【００１９】
そして、一次転写ローラー６ａ〜６ｄにより一次転写ローラー６ａ〜６ｄと感光体ドラム１ａ〜１ｄとの間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。一次転写後に感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナー等はクリーニング装置７ａ〜７ｄにより除去される。
【００２０】
クリーニング装置７ａ〜７ｄは、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留するトナーを除去するクリーニングブレード７１（図２参照）を備える。クリーニングブレード７１としては、例えばポリウレタンゴム製のブレードが用いられる。
【００２１】
トナー像が転写される転写紙Ｐは、カラープリンター１００内の下部に配置された用紙カセット１６ａ内に収容されるか、或いはカラープリンター１００の側面に配置された手差しトレイ１６ｂに載置されている。用紙カセット１６ａ内または手差しトレイ１６ｂ上の転写紙Ｐは、給紙ローラー１２ａおよびレジストローラー対１２ｂを介して用紙搬送路１７内を所定のタイミングで二次転写ローラー９と中間転写ベルト８のニップ部（二次転写ニップ部Ｎ、図２参照）へ搬送される。トナー像が二次転写された転写紙Ｐは定着部１３へと搬送される。中間転写ベルト８の表面に残留したトナー等はベルトクリーニングユニット１９により除去される。
【００２２】
定着部１３に搬送された転写紙Ｐは、定着ローラー対１３ａにより加熱および加圧されてトナー像が転写紙Ｐの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された転写紙Ｐは、そのまま（或いは分岐部１４によって反転搬送路１８に振り分けられ、両面に画像が形成された後）用紙搬送路１７から排出ローラー対１５を介して排出トレイ２０に排出される。
【００２３】
図２は、本実施形態のカラープリンター１００に搭載される中間転写ユニット３１周辺の構成を示す側面断面図である。図３は、中間転写ベルト８の積層構造を示す部分断面図である。図２に示すように、中間転写ユニット３１は、上流側のテンションローラー１０と下流側の駆動ローラー１１とに掛け渡された中間転写ベルト８と、中間転写ベルト８を介して感光体ドラム１ａ〜１ｄに接触する一次転写ローラー６ａ〜６ｄと、バックアップローラー２２ａ、２２ｂと、ベルトクリーニングユニット１９と、ローラー接離機構３２と、を有する。駆動ローラー１１にはギア列（図示せず）を介してベルト駆動モーター４１が連結されている。
【００２４】
中間転写ベルト８は、図３に示すように、例えば基材層８０、弾性層８１、およびコート層８３から成る３層構造の導電性ベルトであり、コート層８３が感光体ドラム１ａ〜１ｄと接触する。基材層８０は中間転写ベルト８を構成する基本素材となって所定の剛性を付与するとともに、弾性層８１およびコート層８３を積層する際の加工条件に耐え、更に、中間転写ベルト８の製造に際し、加工作業性、耐熱性、滑り性、その他の諸物性において優れたものであることが好ましい。このような基材層８０の材質としては、例えばＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）やポリイミド樹脂等が好適に用いられる。
【００２５】
弾性層８１は、中間転写ベルト８に弾性を付与して応力集中による画像の中抜け現象を防止するものである。弾性層８１の材質としては、例えばヒドリンゴムやクロロプレンゴム、ポリウレタンゴム等が用いられる。コート層８３は弾性層８１を保護するものであり、コート層８３の材質としてはアクリル、シリコン、フッ素樹脂等が用いられる。
【００２６】
その他、基材層８０を含まない構成や、基材層８０、弾性層８１、コート層８３以外の他の層を含む構成であっても良いし、積層構造に限らず弾性層８１のみの単層構造としても良い。
【００２７】
ベルトクリーニングユニット１９は、ハウジング内に、ファーブラシ２３、回収ローラー２５、スクレーパー２７、搬送スパイラル２９を備えている。ファーブラシ２３は、中間転写ベルト８を介してテンションローラー１０と対向配置されている。ファーブラシ２３は、中間転写ベルト８の移動方向に対しカウンター方向（図２の反時計回り方向）に回転することにより、中間転写ベルト８上に残存するトナーや紙粉等の異物（以下、トナー等という）を掻き取る。回収ローラー２５に接触するファーブラシ２３のブラシ部分は電気抵抗値１〜９００ＭΩ程度の導電性の繊維で形成されている。
【００２８】
回収ローラー２５は、ファーブラシ２３の表面に接触しながらファーブラシ２３と逆方向（図２の時計回り方向）に回転することにより、ファーブラシ２３に付着したトナー等を回収する。回収ローラー２５にはベルトクリーニング電圧電源５５（図４参照）が接続されており、中間転写ベルト８のクリーニング時にトナーと逆極性（ここでは負極性）のクリーニング電圧が印加される。また、テンションローラー１０はグランドに接地（アース）されている。その結果、中間転写ベルト８から掻き取られたトナー等はファーブラシ２３のブラシ部分に電気的および機械的に回収され、さらに回収ローラー２５に電気的に移動する。搬送スパイラル２９は、スクレーパー２７によって回収ローラー２５から掻き落とされたトナー等をハウジングの外部の廃トナー回収容器（図示せず）へ搬送する。
【００２９】
ローラー接離機構３２は、４本の一次転写ローラー６ａ〜６ｄが、それぞれ中間転写ベルト８を介して感光体ドラム１ａ〜１ｄに圧接される４色押圧状態（全色押圧状態）と、一次転写ローラー６ｄのみが中間転写ベルト８を介して感光体ドラム１ｄに圧接される３色離間状態と、４本の一次転写ローラー６ａ〜６ｄの全てを中間転写ベルト８から離間させる４色離間状態（全色離間状態）と、に切り換え可能である。
【００３０】
図４は、カラープリンター１００に用いられる制御経路の一例を示すブロック図である。なお、カラープリンター１００を使用する上で装置各部の様々な制御がなされるため、カラープリンター１００全体の制御経路は複雑なものとなる。そこで、ここでは制御経路のうち、本発明の実施に必要となる部分を重点的に説明する。
【００３１】
制御部９０は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ（CentralProcessing Unit）９１、読み出し専用の記憶部であるＲＯＭ（Read Only Memory）９２、読み書き自在の記憶部であるＲＡＭ（Random Access Memory）９３、一時的に画像データ等を記憶する一時記憶部９４、カウンター９５、カラープリンター１００内の各装置に制御信号を送信したり操作部６０からの入力信号を受信したりする複数（ここでは２つ）のＩ／Ｆ（インターフェイス）９６を少なくとも備えている。また、制御部９０は、装置本体内部の任意の場所に配置可能である。
【００３２】
ＲＯＭ９２には、カラープリンター１００の制御用プログラムや、制御上の必要な数値等、カラープリンター１００の使用中に変更されることがないようなデータ等が収められている。ＲＡＭ９３には、カラープリンター１００の制御途中で発生した必要なデータや、カラープリンター１００の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される。カウンター９５は、印字枚数を積算してカウントする。また、ＲＡＭ９３（またはＲＯＭ９２）には、後述する摩擦係数低下モードにおける現像装置３ａ〜３ｄからのトナー吐出量も記憶される。
【００３３】
また、制御部９０は、カラープリンター１００における各部分、装置に対し、ＣＰＵ９１からＩ／Ｆ９６を通じて制御信号を送信する。また、各部分、装置からその状態を示す信号や入力信号がＩ／Ｆ９６を通じてＣＰＵ９１に送信される。制御部９０が制御する各部分、装置としては、例えば、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄ、露光装置５、一次転写ローラー６ａ〜６ｄ、二次転写ローラー９、メインモーター４０、ベルト駆動モーター４１、電圧制御回路５１、操作部６０等が挙げられる。
【００３４】
電圧制御回路５１は、帯電電圧電源５２、現像電圧電源５３、転写電圧電源５４、ベルトクリーニング電圧電源５５と接続され、制御部９０からの出力信号によりこれらの各電源を作動させる。これらの各電源は、電圧制御回路５１からの制御信号によって、帯電電圧電源５２は帯電装置２ａ〜２ｄ内の帯電ローラー２１に、現像電圧電源５３は現像装置３ａ〜３ｄ内の現像ローラー３０に、転写電圧電源５４は一次転写ローラー６ａ〜６ｄおよび二次転写ローラー９に、ベルトクリーニング電圧電源５５はベルトクリーニングユニット１９の回収ローラー２５に、それぞれ所定の電圧を印加する。
【００３５】
操作部６０には、液晶表示部６１、各種の状態を示すＬＥＤ６２が設けられており、ユーザーは操作部６０のストップ／クリアボタンを操作して画像形成を中止し、リセットボタンを操作してカラープリンター１００の各種設定をデフォルト状態にする。液晶表示部６１は、カラープリンター１００の状態を示したり、画像形成状況や印字部数を表示したりするようになっている。カラープリンター１００の各種設定はパソコンのプリンタードライバーから行われる。
【００３６】
カラープリンター１００では、２回目以降の電源投入時（駆動開始時）には感光体ドラム１ａ〜１ｄと中間転写ベルト８とを接触させた４色押圧状態から感光体ドラム１ａ〜１ｄおよび中間転写ベルト８の駆動を開始する。これにより、感光体ドラム１ａ〜１ｄおよび中間転写ベルト８の駆動状態が速やかに安定するため、１枚目の印字待ち時間の短縮を実現することができる。但し、４色押圧状態から駆動を開始する場合は感光体ドラム１ａ〜１ｄと中間転写ベルト８との間（以下、ドラム−ベルト間という）のスリップ痕（摺擦履歴）や色ずれを防止する観点から、以下の表１および図５に示す動作を行う。
【００３７】
【表１】
2019211654.tif 000003
【００３８】
表１および図５に示すように、駆動開始時は感光体ドラム１ａ〜１ｄ（図５の破線で表示）と中間転写ベルト８（図５の実線で表示）を停止状態から同時に起動させる。これにより、感光体ドラム１ａ〜１ｄと中間転写ベルト８との線速差を極力小さくしてスリップ痕の発生を抑制する。そして、感光体ドラム１ａ〜１ｄは１４ｍｓｅｃ毎に線速を上昇させて８ステップで所定速度まで立ち上げる。一方、中間転写ベルト８は１４ｍｓｅｃ毎に線速を上昇させて６ステップで所定速度まで立ち上げる。
【００３９】
即ち、感光体ドラム１ａ〜１ｄは１４×８＝１１２ｍｓｅｃで所定速度に到達するのに対し、中間転写ベルト８は１４×６＝８４ｍｓｅｃで所定速度に到達する。このように、感光体ドラム１ａ〜１ｄに対して中間転写ベルト８を先に所定速度まで立ち上げることで、駆動開始時における色ずれの発生を防止する。
【００４０】
また、駆動停止時は感光体ドラム１ａ〜１ｄと中間転写ベルト８を所定速度で駆動している状態から同時に減速を開始する。これにより、駆動開始時と同様に感光体ドラム１ａ〜１ｄと中間転写ベルト８との線速差を極力小さくしてスリップ痕の発生を抑制する。そして、感光体ドラム１ａ〜１ｄは２０ｍｓｅｃ毎に線速を減少させて８ステップで停止させる。一方、中間転写ベルト８は２０ｍｓｅｃ毎に線速を減少させて６ステップで停止させる。
【００４１】
即ち、感光体ドラム１ａ〜１ｄは減速を開始してから２０×８＝１６０ｍｓｅｃで停止するのに対し、中間転写ベルト８は２０×６＝１２０ｍｓｅｃで所定速度に到達する。このように、感光体ドラム１ａ〜１ｄに対して中間転写ベルト８を先に停止させることで、駆動停止時におけるスリップ痕の発生を防止する。
【００４２】
しかし、初回の電源投入時（駆動開始時）は、前述したようにトナー外添剤が付着していない（未白化の）摩擦係数の大きい中間転写ベルト８と、予備帯電、帯電調整済みの未使用の感光体ドラム１ａ〜１ｄの組み合わせとなるため、両者の高い吸着性によりベルト−ドラム間に大きな摩擦力が発生する。その結果、摩擦による帯電性能の低下が発生し、駆動開始時に感光体ドラム１ａ〜１ｄと中間転写ベルト８とが接触していた位置（一次転写位置）でハーフ画像に横筋が発生する。
【００４３】
また、ベルト−ドラム間ほどではないが、感光体ドラム１ａ〜１ｄとクリーニングブレード７１との間（以下、ドラム−ブレード間という）にも摩擦力が発生するため、駆動開始時に感光体ドラム１ａ〜１ｄとクリーニングブレード７１とが接触していた位置（ブレード位置）においてもハーフ画像に若干の横筋が発生する。
【００４４】
そこで、本実施形態のカラープリンター１００では、初回の電源投入時に感光体ドラム１ａ〜１ｄおよび中間転写ベルト８を４色離間状態から駆動し、駆動を継続しながら４色押圧状態に移行した後、現像装置３ａ〜３ｄから感光体ドラム１ａ〜１ｄにトナーを吐出することにより感光体ドラム１ａ〜１ｄおよび中間転写ベルト８にトナーを塗布して感光体ドラム１ａ〜１ｄおよび中間転写ベルト８の表面摩擦係数を低下させる摩擦係数低下モードを実行する。
【００４５】
トナーの吐出は、帯電装置２ａ〜２ｄにより感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を均一に帯電させた後、露光装置５により感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を長手方向（軸方向）の全域に亘って帯状に露光してトナー吐出パターンを形成する。その後、現像装置３ａ〜３ｄに現像電圧を印加してトナー吐出パターンを現像することにより行う。
【００４６】
トナー吐出パターンは、ソリッド画像（ベタ画像）でもハーフ画像でもよいが、トナー吐出量を多くしたい場合は単位面積当たりのトナー付着量が多いソリッド画像のほうが好ましい。また、トナー吐出量は感光体ドラム１ａ〜１ｄの周方向におけるトナー吐出パターンの寸法によって調整可能である。
【００４７】
感光体ドラム１ａ〜１ｄとクリーニングブレード７１との摩擦に対しては、クリーニングブレード７１のエッジ部の長手方向全域に均一にトナーを付着させて感光体ドラム１ａ〜１ｄとクリーニングブレード７１との摩擦力を低下させ、且つ、トナー外添剤によって感光体ドラム１ａ〜１ｄに滑り性を付与して表面摩擦係数を低下させるのに十分なトナー吐出量とする。また、感光体ドラム１ａ〜１ｄと中間転写ベルト８との摩擦に対しては、トナー外添剤によって感光体ドラム１ａ〜１ｄに加えて中間転写ベルト８にも滑り性を付与して中間転写ベルト８の表面摩擦係数を低下させるのに十分なトナー吐出量とする。
【００４８】
トナーの吐出タイミングは、４色離間状態から４色押圧状態に移行した後であれば特に制限はないが、トナーを吐出せずに所定速度（画像形成時の駆動速度）まで立ち上げた場合、感光体ドラム１ａ〜１ｄにスリップ痕や傷が生じるおそれがある。そこで、トナー吐出時の感光体ドラム１ａ〜１ｄおよび中間転写ベルト８の駆動速度を画像形成時の駆動速度よりも遅くすることが好ましい。
【００４９】
なお、一次転写ローラー６ａ〜６ｄに転写電圧（トナーと逆極性の電圧）を印加すると、現像装置３ａ〜３ｄから感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に吐出されたトナーは一次転写位置で中間転写ベルト８上に移行するため、ブレード位置まで到達しない。そこで、吐出されたトナーがブレード位置に到達し、クリーニングブレード７１のエッジ部に付着するまでは一次転写ローラー６ａ〜６ｄに転写逆電圧（トナーと同極性の電圧）を印加する。これにより、感光体ドラム１ａ〜１ｄに吐出されたトナーが中間転写ベルト８に移行することなくブレード位置まで到達し、クリーニングブレード７１のエッジ部に付着する。
【００５０】
その後、一次転写ローラー６ａ〜６ｄに転写電圧を印加することで感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のトナーが中間転写ベルト８に移行して中間転写ベルト８の表面に付着する。このように一次転写ローラー６ａ〜６ｄに印加する電圧を制御することで、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面摩擦係数、および中間転写ベルト８の表面摩擦係数の両方を効果的に低下させることができる。
【００５１】
さらに、初回の駆動開始時のみでなく、感光体ドラム１ａ〜１ｄまたは中間転写ベルト８の少なくとも一方が交換された場合にも摩擦係数低下モードを実行することで、未使用の感光体ドラム１ａ〜１ｄまたは中間転写ベルト８の表面摩擦係数を低下させることができる。このとき、感光体ドラム１ａ〜１ｄまたは中間転写ベルト８のいずれか一方が交換された場合は、交換された感光体ドラム１ａ〜１ｄ或いは中間転写ベルト８の表面摩擦係数を低下させるのに必要な量のトナーを吐出すればよい。
【００５２】
また、感光体ドラム１ａ〜１ｄのみが交換された場合は、トナーを吐出した後、摩擦係数低下モードを終了するまで一次転写ローラー１ａ〜１ｄに転写逆電圧を印加しておくことで、感光体ドラム１ａ〜１ｄに吐出されたトナーを全てブレード位置に到達させることができる。なお、感光体ドラム１ａ〜１ｄの一部のみが交換された場合は、交換された感光体ドラム１ａ〜１ｄに対してのみトナーの吐出を行えばよい。
【００５３】
また、中間転写ベルト８のみが交換された場合は、トナーを吐出した後、摩擦係数低下モードを終了するまで一次転写ローラー１ａ〜１ｄに転写電圧を印加しておくことで、感光体ドラム１ａ〜１ｄに吐出されたトナーを全て中間転写ベルト８に移行させることができる。これにより、感光体ドラム１ａ〜１ｄまたは中間転写ベルト８の表面摩擦係数をより効率よく低下させることができる。
【００５４】
図６は、本実施形態のカラープリンター１００における摩擦係数低下モードの制御例を示すフローチャートである。必要に応じて図１〜図５を参照しながら、図６のステップに沿って摩擦係数低下モードの実行手順について説明する。
【００５５】
先ず、制御部９０によって初回の電源投入時であるか否かを判断する（ステップＳ１）。初回の電源投入時でない場合は（ステップＳ１でＮｏ）、次に制御部９０は感光体ドラム１ａ〜１ｄまたは中間転写ベルト８の少なくとも一つが交換されたか否かを判断する（ステップＳ２）。感光体ドラム１ａ〜１ｄまたは中間転写ベルト８が交換されたか否かの判断は、例えば、感光体ドラム１ａ〜１ｄが搭載されたドラムユニット（図示せず）、および中間転写ユニット３１に装着されたＩＣチップに記録されている個体識別情報を、カラープリンター１００本体側のリーダー／ライターモジュール（図示せず）を用いて読み出すことにより行う。
【００５６】
初回の電源投入時である場合（ステップＳ１でＹｅｓ）、或いは感光体ドラム１ａ〜１ｄまたは中間転写ベルト８の少なくとも一つが交換された場合（ステップＳ２でＹｅｓ）は、制御部９０は摩擦係数低下モードを実行する。具体的には、制御部９０からメインモーター４０およびベルト駆動モーター４１に制御信号を送信し、一次転写ローラー６ａ〜６ｄが中間転写ベルト８から離間した４色離間状態で感光体ドラム１ａ〜１ｄおよび中間転写ベルト８の駆動を開始する（ステップＳ３）。その後、制御部９０はローラー接離機構３２に制御信号を送信し、中間転写ベルト８を介して感光体ドラム１ａ〜１ｄに一次転写ローラー６ａ〜６ｄを圧接することにより４色離間状態から４色押圧状態に移行する（ステップＳ４）。
【００５７】
次に、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を帯電、露光してトナー吐出パターンを形成し、現像装置３ａ〜３ｄによりトナー吐出パターンを現像することで感光体ドラム１ａ〜１ｄにトナーを吐出する（ステップＳ５）。このとき、初回の電源投入時であるか、感光体ドラム１ａ〜１ｄまたは中間転写ベルト８が交換されたかによって、トナー吐出量および一次転写ローラー６ａ〜６ｄへ印加する電圧の極性を変更する。感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に吐出され、クリーニングブレード７１に到達したトナーはクリーニング装置７ａ〜７ｄにより回収される。
【００５８】
その後、感光体ドラム１ａ〜１ｄおよび中間転写ベルト８が所定時間駆動したか否かが判断され（ステップＳ６）、所定時間駆動後にベルトクリーニング電圧電源５５からベルトクリーニングユニット１９にクリーニング電圧を印加し、中間転写ベルト８上のトナーを回収して（ステップＳ７）摩擦係数低下モードを終了する。
【００５９】
図６の制御によれば、初回の駆動開始時、感光体ドラム１ａ〜１ｄまたは中間転写ベルト８の交換時に摩擦係数低下モードを実行することで、画像形成動作に先立って感光体ドラム１ａ〜１ｄおよび中間転写ベルト８の表面摩擦係数を低下させることができ、クリーニングブレード７１のエッジ部にトナーを付着させることができる。その結果、以降の画像形成動作において感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面が強く摺擦されることによる帯電性能の低下や、それに伴うハーフ画像の横筋の発生を効果的に抑制することができる。また、感光体ドラム１ａ〜１ｄの感光層の傷付きを抑制して寿命を延長することができる。
【００６０】
また、摩擦係数低下モードの実行時には感光体ドラム１ａ〜１ｄと中間転写ドラム８の駆動を４色離間状態から開始して４色押圧状態に移行させるため、摩擦係数低下モードにおける感光体ドラム１ａ〜１ｄと中間転写ベルト８との摺擦による感光体ドラム１ａ〜１ｄの帯電性能の低下や感光体ドラム１ａ〜１ｄの傷付きも抑制することができる。
【００６１】
その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記実施形態においては、現像ローラー３０上に形成された磁気ブラシを用いて感光体ドラム１ａ〜１ｄにトナーを供給する二成分現像式の現像装置３ａ〜３ｄを用いている。上記の構成に代えて、現像ローラー３０を挟んで感光体ドラム１ａ〜１ｄと反対側にトナー供給ローラーを配置し、トナー供給ローラー上に形成された磁気ブラシを用いてトナー供給ローラーから現像ローラー３０にトナーのみを移動させ、現像ローラー３０から感光体ドラム１ａ〜１ｄにトナーを供給する方式の現像装置３ａ〜３ｄを用いることもできる。
【００６２】
また、本発明は図１に示したようなカラープリンター１００に限られるものではなく、カラー複写機、カラー複合機、ファクシミリ等の、他の中間転写式のカラー画像形成装置にも適用できるのはもちろんである。以下、実施例を用いて本発明の効果を更に詳細に説明する。
【実施例】
【００６３】
初回の駆動開始時に摩擦係数低下モードを実行した場合のハーフ画像の横筋の抑制効果について調査した。試験機として、カラー複合機（ＦＳ−Ｃ８５２５ＭＦＰ、京セラドキュメントソリューションズ社製）を用いた。そして、初回の駆動開始時に摩擦係数低下モードを実行した場合（本発明１〜３）と、摩擦係数低下モードを実行しなかった場合（比較例１〜３）とで、４色押圧状態から再駆動して印字率２０％のハーフ画像を印字し、各条件における横筋の発生本数を比較した。結果を表２に示す。
【００６４】
【表２】
2019211654.tif 000004
※１；再駆動時の印字直前に６ｇのトナーを吐出
【００６５】
表１から明らかなように、新品（予備帯電および電位調整済の未使用品）の感光体ドラム１ａ〜１ｄおよび新品の中間転写ベルト８を使用し、４色離間状態から駆動を開始して４色押圧状態に移行し、６ｇ（１色当たり１．５ｇ、ベルト連続３周分以上）のトナーを感光体ドラム１ａ〜１ｄの長手方向に帯状に吐出する摩擦係数低下モードを実行した本発明１では、４色押圧状態から再駆動してハーフ画像を印字した場合に横筋の発生は認められなかった。
【００６６】
また、中間転写ベルト８のみを新品とし、トナー吐出量を４ｇ（１色当たり１ｇ）とした以外は本発明１と同様に摩擦係数低下モードを実行した本発明２、感光体ドラム１ａ〜１ｄのみを新品とし、トナー吐出量を２ｇ（１色当たり０．５ｇ）とした以外は本発明１と同様に摩擦係数低下モードを実行した本発明３においても、４色押圧状態から再駆動してハーフ画像を印字した場合に横筋の発生は認められなかった。
【００６７】
これに対し、新品の感光体ドラム１ａ〜１ｄおよび中間転写ベルト８を使用し、４色押圧状態から駆動を開始してトナーを吐出しなかった比較例１、４色離間状態から駆動を開始して４色押圧状態に移行し、トナーを吐出しなかった比較例２では、いずれも４色押圧状態から再駆動してハーフ画像を印字した場合に一次転写位置とブレード位置に２本の横筋が発生した。つまり、初回に４色離間からの駆動を開始したとしても、再駆動時に４色押圧状態が維持されていれば帯電低下による横筋が発生することがわかる。
【００６８】
さらに、比較例２の動作に加えて再駆動時の印字直前に６ｇのトナーを吐出した比較例３では、比較例１、２に比べて若干良好ではあるが１本〜２本の横筋が発生した。これは、比較例３では感光体ドラム１ａ〜１ｄに残存していたスリップ痕が印字直前のトナー吐出によって若干解消されたためである。
【００６９】
以上の結果より、初回の駆動開始時、および感光体ドラム１ａ〜１ｄ或いは中間転写ベルト８の交換時に摩擦係数低下モードを実行して感光体ドラム１ａ〜１ｄまたは中間転写ベルト８の表面摩擦係数を低下させることで、感光体ドラム１ａ〜１ｄの摺擦によるハーフ画像の横筋の発生を抑制できることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、像担持体と中間転写ベルトとを備えた中間転写式の画像形成装置に利用可能である。本発明の利用により、使用初期における像担持体と中間転写ベルトの間の摩擦力を低減してハーフ画像の横筋や像担持体表面の傷付きを抑制可能な画像形成装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００７１】
１ａ〜１ｄ      感光体ドラム（像担持体）
２ａ〜２ｄ      帯電装置
３ａ〜３ｄ      現像装置
６ａ〜６ｄ      一次転写ローラー（一次転写部材）
７ａ〜７ｄ      クリーニング装置
８              中間転写ベルト
９              二次転写ローラー（二次転写部材）
１９            ベルトクリーニングユニット
２１            帯電ローラー（帯電部材）
３０            現像ローラー（現像剤担持体）
３２            ローラー接離機構（接離機構）
４０            メインモーター（駆動装置）
４１            ベルト駆動モーター（駆動装置）
５１            電圧制御回路（電圧印加装置）
５４            転写電圧電源（電圧印加装置）
９０            制御部
１００          カラープリンター（画像形成装置）
【図１】
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【図２】
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【図３】
2019211654.tif 000007
【図４】
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【図５】
2019211654.tif 000009
【図６】
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