(57)【要約】【課題】長期にわたって印字動作を繰り返した場合でも、安定して良好な高濃度の画像特性を維持し、且つ、尾引きが発生しない画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１０は、画像形成ユニット１２Ａ〜１２Ｄを含み、画像形成ユニット１２Ａ〜１２Ｄは、感光体１４ａ〜１４ｄを含む。感光体１４ａ〜１４ｄの周囲には、それぞれ、感光体１４ａ〜１４ｄを帯電する帯電ローラ１６ａ〜１６ｄ、各感光体１４ａ〜１４ｄに潜像を形成する露光装置１８ａ〜１８ｄ、当該潜像をトナー像に現像する現像装置２０ａ〜２０ｄが配設され、画像形成ユニット１２Ａ〜１２Ｄの下には、トナー像が転写される中間転写ベルト２４が配設されている。この場合、感光体１４ａ〜１４ｄから中間転写ベルト２４へのトナー像の転写動作以外で中間転写ベルト２４を稼動させ、中間転写ベルト２４上にトナー像を載せたまま１回または複数回にわたって電流が印加される。【選択図】図１
2008003407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体、
前記像担持体を帯電する帯電手段、
前記像担持体に潜像を形成する潜像形成手段、
前記像担持体に形成された前記潜像をトナー像に現像する現像手段、
前記トナー像が転写される中間転写体を含む、画像形成装置であって、
前記像担持体から前記中間転写体への前記トナー像の転写動作以外で前記中間転写体を稼動させ、前記中間転写体上に前記トナー像を載せたまま１回または複数回にわたって電流を印加する印加手段を有することを特徴とする、画像形成装置。
【請求項２】
前記印加手段を実施する場合、前記像担持体の表面電位は、零であるか、または、前記印加手段の印加電流と逆極性の電位とす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】
前記印加手段を実施する場合の前記印加電流は、前記像担持体から前記中間転写体への前記トナー像の転写動作時の転写印加電圧と変更されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記中間転写体は、ドラム状またはシート状のものを含む、請求項１〜請求項３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】
本願発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機などの電子写真方式を利用した画像形成装置に関し、特に、たとえばフルカラー電子写真システムなどの中間転写体を用いて画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のフルカラー電子写真システムによれば、常温環境下では初期的に良好な色彩や色合いを再現できるため、たとえば湿度が安定したオフィス環境において大量のドキュメント処理を必要としない使用方法の場合、然程、問題は発生しなかった。
ところが、近年、フルカラー電子写真システムにおいても高速化や長寿命化が要求されるようになり、印字環境が高湿度の環境下にある場合や長期に印字を繰り返す環境下にある場合には、現像装置内の現像剤が湿度やストレスの影響を受け、帯電量が変化してしまう。すなわち、中間転写体を有する電子写真システムにおいて長期に渡って印字動作を繰り返した場合、現像装置内のトナー帯電量及び現像後のトナーの帯電特性が低下する場合があった。
そのため、転写工程では、トナーと紙との密着性が低下し、転写効率の低下等による濃度低下や中抜けといった画像欠陥を生ずる問題が起きている。また、定着工程でも、トナーと紙との密着性が低いので、主に、光学主走査方向の文字やライン画像の一部が飛散して欠ける、所謂、尾引き画像が発生するなどの問題が発生している。この尾引き画像は、紙内部より発生する蒸気による圧力が主要因と推測され、紙上転写トナーの定着直前におけるトナー飛散によるものである。
一方では、定着工程において、定着ロールの導電性層の体積抵抗を一定に保ち、離型性層の表面抵抗を低くし、さらに、導電性層と離型性層との間に電位差を設けることによって、定着オフセットと尾引画像の防止を目的とした画像形成装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、トナー粒子の摩擦帯電特性に着目し、外添剤の添加量およびその粒子径を一定の範囲に特定することで、この場合、トリボ電荷付与効果の弱い磁性トナーの外添剤の調整により、トナー自体の摩擦帯電特性を良好にさせ、転写性向上や尾引き防止などを目的とした画像形成方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−４０８５６号公報
【特許文献２】特開平９−２９７４２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の画像形成装置に示されている構成では、高速化を行い長期に印字を繰り返した場合、転写紙上のトナー帯電量がゼロに近づくため、定着オフセットおよび尾引画像を防止する効果が次第に不十分となる不具合を生じるものであった。
また、特許文献２の画像形成方法に示されている外添剤の調整範囲では、定着工程までに２度の転写工程を経るフルカラー電子写真システムにおいて、高速化を図った場合や長期に印字を繰り返した場合、その転写性向上および尾引き防止の効果が不十分であった。そして、より大きな効果を得るために、外添剤の粒子径および添加量の範囲を大きく調整した場合には、トナー搬送量の変化や画像カブリ等の弊害が発生するため、安定した現像耐久性能を維持することが困難であった。
【０００５】
それゆえに、本願発明の主たる目的は、長期にわたって印字動作を繰り返した場合でも、安定して良好な高濃度の画像特性を維持し、且つ、尾引きが発生しない画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１にかかる本願発明は、像担持体と、像担持体を帯電する帯電手段と、像担持体に潜像を形成する潜像形成手段と、像担持体に形成された潜像をトナー像に現像する現像手段と、トナー像が転写される中間転写体を含む、画像形成装置であって、像担持体から中間転写体へのトナー像の転写動作以外で中間転写体を稼動させ、中間転写体上にトナー像を載せたまま１回または複数回にわたって電流を印加する印加手段を有することを特徴とする、画像形成装置である。
請求項２にかかる本願発明は、請求項１にかかる発明に従属する発明であって、印加手段を実施する場合、像担持体の表面電位は、零であるか、または、印加手段の印加電流と逆極性の電位とすることを特徴とする、画像形成装置である。
請求項３にかかる本願発明は、請求項１または請求項２にかかる発明に従属する発明であって、印加手段を実施する場合の印加電流は、像担持体から中間転写体へのトナー像の転写動作時の転写印加電圧と変更されていることを特徴とする、画像形成装置である。
請求項４にかかる本願発明は、請求項１〜請求項３のいずれかにかかる発明に従属する発明であって、中間転写体は、ドラム状またはシート状のものを含む、画像形成装置である。
請求項１〜請求項４にかかる本願発明では、像担持体から中間転写体へのトナー像の転写動作以外で中間転写体を稼動させ、中間転写体上にトナー像を載せたまま１回または複数回にわたって電流を印加する印加手段によって、中間転写体上のトナー帯電量を上昇させることが可能となるため、紙等の記録媒体上へのトナー転写性が向上され、さらに、尾引きの発生が抑制される。
【発明の効果】
【０００７】
本願発明によれば、長期にわたって印字動作を繰り返した場合でも、安定して良好な高濃度の画像特性を維持し、且つ、尾引きが発生しない画像形成装置が得られる。
【０００８】
この発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための最良の形態の説明から一層明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本願発明にかかる実施形態の一例を示す図解図である。本実施形態では、画像形成装置の一例として、たとえばカラー印刷が可能な中間転写方式の所謂、タンデムタイプのカラープリンタ等の画像形成装置について、以下、説明する。
この画像形成装置１０は、電子写真方式により、たとえばイエロー，マゼンタ，シアンおよびブラックの色成分のトナー像を形成するたとえば４つの画像形成ユニット１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃおよび１２Ｄを含む。４つの画像形成ユニット１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃおよび１２Ｄは、それぞれ、各色の像担持体として、たとえばドラム状の感光体１４ａ，１４ｂ，１４ｃおよび１４ｄを含む。
【００１０】
感光体１４ａ，１４ｂ，１４ｃおよび１４ｄの周囲には、それぞれ、各感光体１４ａ，１４ｂ，１４ｃおよび１４ｄを帯電する帯電手段としてのたとえば帯電ローラ１６ａ，１６ｂ，１６ｃおよび１６ｄと、各感光体１４ａ，１４ｂ，１４ｃおよび１４ｄに各色の潜像を形成する潜像形成手段としてのたとえば露光装置１８ａ，１８ｂ，１８ｃおよび１８ｄと、各感光体１４ａ，１４ｂ，１４ｃおよび１４ｄに形成された各潜像をトナー像に現像する現像手段としての現像装置２０ａ，２０ｂ，２０ｃおよび２０ｄと、各感光体１４ａ，１４ｂ，１４ｃおよび１４ｄ上のトナーをクリーニングする像担持体クリーニング手段としての感光体クリーニング装置２２ａ，２２ｂ，２２ｃおよび２２ｄとが配設されている。
【００１１】
感光体１４ａ，１４ｂ，１４ｃおよび１４ｄの下には、現像装置２０ａ，２０ｂ，２０ｃおよび２０ｄにより現像された各色のトナー像が転写される中間転写体として、たとえばシート状の無端ベルトで形成された中間転写ベルト２４が配設されている。この中間転写ベルト２４の内側には、第１の転写手段としてのたとえば１次転写ローラ２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ、駆動ローラ２８、従動ローラ３０、第２の転写手段としてのたとえば２次転写ローラ３２と対向配置された２次転写対向ローラ３４およびテンションローラ（図示せず）などが配置され、当該中間転写ベルト２４は、それらのローラ部材に一定の張力を保って架け設けられている。
【００１２】
中間転写ベルト２４は、駆動ローラ２８が駆動モータ（図示せず）により駆動されることにより、所定の周回速度で周回駆動される。
１次転写ローラ２６ａ，２６ｂ，２６ｃおよび２６ｄは、それぞれ、感光体１４ａ，１４ｂ，１４ｃおよび１４ｄと対向配置され、トナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加されることにより、感光体１４ａ，１４ｂ，１４ｃおよび１４ｄ上の各トナー像が中間転写ベルト２４に静電吸引され、転写されるものとなる。なお、従動ローラ３０の近傍には、中間転写ベルト２４上の残留トナーをクリーニングする中間転写体クリーニング手段としての中間転写ベルトクリーニング装置３６が配設されている。
【００１３】
さらに、２次転写ローラ３２と２次転写対向ローラ３４との間には、中間転写ベルト２４が挟持され、中間転写ベルト２４が２次転写ローラ３２と２次転写対向ローラ３４との間を通過するのに同期して、中間転写ベルト２４のトナー像担持面側には、給紙カセット（図示せず）からタイミングローラ（図示せず）を介して、記録用紙Ｐが供給される。この場合、２次転写ローラ３２にトナーの帯電極性と同極性の電圧が印加されることにより、中間転写ベルト２４のトナー像担持面側に当接された記録用紙Ｐの当接面には、トナー像が２次転写される。
【００１４】
さらに、トナー像が２次転写された記録用紙Ｐは、適宜な分離手段（図示せず）により中間転写ベルト２４から分離され、搬送ベルト３８によって、定着手段としてのたとえば熱定着装置４０へと搬送される。そして、熱定着装置４０に搬送された記録用紙Ｐの未定着トナー像は、加熱によるトナー像の定着処理が施された後、所定の排紙トレイ（図示せず）に向けて排出される。
【００１５】
本実施形態例の画像形成装置１０では、長期にわたって印字動作を繰り返した場合でも、中間転写ベルト２４上のトナー帯電量を上昇させ、記録用紙Ｐへのトナーの転写性を向上させるために、特に、印字プロセスにおいて、感光体１４ａ，１４ｂ，１４ｃおよび１４ｄから中間転写ベルト２４へのトナー像の転写動作以外で中間転写ベルト２４をたとえば１回転させるように稼動させ、中間転写ベルト２４上にトナー像を載せたまま、当該トナー像に対して、１回または複数回にわたって電流を印加する印加手段を有するものである。
【００１６】
すなわち、この画像形成装置１０に記録用紙Ｐを供給しないで、感光体１４ａ，１４ｂ，１４ｃおよび１４ｄ上にトナー像を形成するための電子写真操作を行わず、感光体１４ａ，１４ｂ，１４ｃおよび１４ｄを中間転写ベルト２４と接触させて、中間転写ベルト２４をたとえば１回転周回させ、その際に、印加手段としての電源装置（図示せず）等によって、１次転写ローラ２６ａ，２６ｂ，２６ｃおよび２６ｄに、１回または複数回にわたって電流を印加するものである。
【００１７】
この場合、中間転写ベルト２４の１次転写ローラ２６ａ，２６ｂ，２６ｃおよび２６ｄと反対側に位置する感光体１４ａ，１４ｂ，１４ｃおよび１４ｄから、中間転写ベルト２４の印荷電圧と逆極性（言い換えると、トナーと同極性）の電荷が、中間転写ベルト２４上のトナーに注入・印加される。そのため、この画像形成装置１０では、中間転写ベルト２４上のトナー帯電量を上昇させることができ、記録用紙Ｐへのトナー像の転写効率を向上させることができる。さらに、尾引き等の不具合の発生も抑制することができる。
【００１８】
したがって、この画像形成装置１０では、長期にわたって印字動作を繰り返した場合でも、安定して良好な高濃度の画像特性を維持し、且つ、尾引きの発生も防止することができる。
【００１９】
なお、この画像形成装置１０では、感光体１４ａ，１４ｂ，１４ｃおよび１４ｄから中間転写ベルト２４へのトナー像の転写動作以外で中間転写ベルト２４をたとえば１回転させるように稼動させ、中間転写ベルト２４上にトナー像を載せたまま、当該トナー像に対して、１回または複数回にわたって電流を印加する場合に、感光体１４ａ，１４ｂ，１４ｃおよび１４ｄの表面帯電が零となるように行われてもよく、また、当該トナー像に対する印加電流は、感光体１４ａ，１４ｂ，１４ｃおよび１４ｄから中間転写ベルト２４へのトナー像の転写動作時の転写印加電圧よりもたとえば大きくするなど、適宜、変更するようにしてもよい。
【００２０】
さらに、感光体１４ａ，１４ｂ，１４ｃおよび１４ｄから中間転写ベルト２４へのトナー像の転写動作以外で中間転写ベルト２４をたとえば１回転させるように稼動させ、中間転写ベルト２４上にトナー像を載せたまま、当該トナー像に対して、１回または複数回にわたって電流を印加する印加手段は、この画像形成装置１０による印字作業開始前および／または印字作業終了後に実施される方が好ましいが、連続印字作業中に実施するようにしてもよい。
【００２１】
本実施形態例にかかる画像形成装置１０として、以下の使用機械を用いて、１０万枚の耐久印刷を行った後、下記条件にてサンプル印字を行い、２次転写前の中間転写体トナー帯電量、２次転写効率［（２次転写後紙面上トナー量／１次転写後中間転写体上トナー量）×１００（％）］、ベタ画像濃度、および、尾引きの画像不具合の発生有無を調べて評価した。なお、印字環境は、常温／常湿環境（２３℃／６５％）および高温高湿環境（３２℃／８０％）でそれぞれ行った。
［使用機械］
製品名称：ＬＳ−Ｃ８０２６Ｎ（京セラミタ株式会社製カラープリンタ）の改造機
【００２２】
［実施例１］
上記使用機械を用いた印字プロセスにおいて、１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄにより、中間転写ベルト２４上にトナーを載せる１次転写処理後で、２次転写処理を行う前に、露光装置１８ａ〜１８ｄによる潜像形成処理および現像装置２０ａ〜２０ｄによる現像処理を行うことなく、もう一度中間転写ベルト２４を稼動させ１次転写ローラ２６ａ〜２６ｄに電流を印荷する印加手段を実施するように変更した。この印加手段を実施する時には、感光体１４ａ〜１４ｄの表面帯電が零となるようにして実施した後、評価した。
【００２３】
［実施例２］
感光体１４ａ〜１４ｄの表面電位を１次転写印荷電圧と逆極（トナーと同極）にし、それ以外は、上記実施例１と同様の条件で実施した後、評価した。
【００２４】
［実施例３］
上記印加手段を実施する場合の印加電流を、感光体１４ａ〜１４ｄから中間転写ベルト２４へのトナー像の転写動作時の転写印加電圧よりもたとえば１．５倍に増加した以外は実施例１と同様の条件で実施した後、評価した。
【００２５】
［比較例］
印字プロセスを変更せずに通常の印字プロセスを実施した後、評価した。
【００２６】
上記の［実施例１］、［実施例２］、［実施例３］および［比較例］の評価結果を［表１］に示した。この場合、評価の判定基準は、以下の通りであり、判定は、○、△、×で示した。
【００２７】
＜判定基準＞
２次転写効率
９５％以上      ：  ○（良好）
９０〜９５％未満：  △（やや良好）
９０％以下      ：  ×（悪い）
ベタ画像濃度（以下、画像濃度：「ＩＤ」という）
ＩＤ≧１．３          ：  ○（良好）
１．３＞ＩＤ≧１．１  ：  △（やや良好）
１．１＞ＩＤ          ：  ×（悪い）
画像尾引きの発生の有無
未発生  ：  ○（良好）
発生    ：  ×（悪い）
【表１】
2008003407.tif 000003
【００２８】
［表１］に示すように、［比較例］に比べて、［実施例１］、［実施例２］および［実施例３］の方が、トナー帯電量を上昇させることができ、記録用紙Ｐへのトナー像の転写効率を向上させることができると共に、尾引きの発生も防止されていることが明らかとなっている。すなわち、［実施例１］、［実施例２］および［実施例３］は、［比較例］に比べて、長期にわたって印字動作を繰り返した場合でも、安定して良好な高濃度の画像特性を維持し、且つ、尾引きの発生も防止していることが明らかである。
なお、トナー帯電量については、感光体１４ａ〜１４ｄの表面電位を１次転写印荷電圧と逆極（トナーと同極）にした［実施例２］が、［実施例１］および［実施例２］よりも多くなっていることがわかった。また、２次転写効率については、［実施例２］および［実施例３］の方が、［実施例１］よりも高くなっていることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本願発明にかかる実施形態の一例を示す図解図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０  画像形成装置
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ  画像形成ユニット
１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ  感光体
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ  帯電ローラ
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ  露光装置
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ  現像装置
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ  感光体クリーニング装置
２４  中間転写ベルト
２６ａ，２６ｂ，２６ｃ，２６ｄ  １次転写ローラ
２８  駆動ローラ
３０  従動ローラ
３２  ２次転写ローラ
３４  ２次転写対向ローラ
３６  中間転写ベルトクリーニング装置
３８  搬送ベルト
４０  熱定着装置
Ｐ  記録用紙
【図１】
2008003407.tif 000004