(57)【要約】【課題】トナー画像の転写の際の逆転写を有効に軽減させ、良好な転写効率を実現しつつ、画像の劣化を有効に軽減しあるいは防止する。【解決手段】潜像担持体上に形成されたトナー画像を、転写像担持体上に転写する方法であって、潜像担持体９０３Ｂの基準走行速度：ＶＡと、転写像担持体９０４１の基準走行速度：ＶＢを実質的にＶＡ＝ＶＢ＝Ｖとし、潜像担持体９０３Ｂと転写像担持体９０４１との間の相対速度：ΔＶを、基準走行速度：Ｖの周りに、正負に高速で振動的に変化させるように制御しつつ転写を行う。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
潜像担持体上に形成されたトナー画像を、転写像担持体上に転写する方法であって、
潜像担持体の基準走行速度：ＶＡと、転写像担持体の基準走行速度：ＶＢを、実質的に、ＶＡ＝ＶＢ＝Ｖとし、
上記潜像担持体と上記転写像担持体との間の相対速度：ΔＶを、上記基準走行速度：Ｖの周りに、正負に高速で振動的に変化させるように制御しつつ、転写を行うことを特徴とするトナー画像転写方法。
【請求項２】
請求項１記載のトナー画像転写方法において、
相対速度：ΔＶが、基準走行速度：Ｖの周りに、時間的に略正弦波状に変化するように制御されることを特徴とするトナー画像転写方法。
【請求項３】
請求項１または２記載のトナー画像転写方法において、
相対速度：ΔＶの、基準走行速度：Ｖの周りの、正負の振動的変化における周波数：ｆ（Ｈｚ）を、上記基準走行速度：Ｖ（ｍｍ／ｓ）に対して、ｆ／Ｖが、４（ｍｍ−１）以上、好ましくは６（ｍｍ−１）以上となるように設定したことを特徴とするトナー画像転写方法。
【請求項４】
請求項３記載のトナー画像転写方法において、
相対速度：ΔＶの振動が、複数の周波数を持つことを特徴とするトナー画像転写方法。
【請求項５】
請求項１記載のトナー画像転写方法において、
潜像担持体および転写像担持体の基準走行速度：Ｖ（ｍｍ/ｓｅｃ）の周りの相対速度：ΔＶの振動を、この振動の規格化された波形：ｇ(ｔ)と係数：αとを用いて、
ΔＶ＝α・Ｖ・ｇ(ｔ)
とするとき、転写されたトナー画像に対して望まれる最小解像距離：ｄ（ｍｍ）に対して、上記相対速度：ΔＶの振動の基本周波数：ｆ（Ｈｚ）、上記係数：α、平均速度：Ｖ、波形：ｇ(ｔ)、が、条件：
ｄ＞α・Ｖ・∫ｇ(ｔ)ｄｔ
（積分は時間：ｔにつき、０から１/（２ｆ）までとる。）
を満足することを特徴とするトナー画像転写方法。
【請求項６】
請求項５記載のトナー画像転写方法において、
波形：ｇ(ｔ)が周波数：ｆ（Ｈｚ）の正弦波で近似でき、相対速度：ΔＶを、
ΔＶ＝α・Ｖ・ｓｉｎ（２πｆｔ）
とするとき、転写されたトナー画像に対して望まれる最小解像距離：ｄ（ｍｍ）に対して、上記係数：α、平均速度：Ｖ、周波数：ｆが、条件：
ｄ＞α・Ｖ／（πｆ）（ｍｍ）
を満足することを特徴とするトナー画像転写方法。
【請求項７】
請求項１〜６の任意の１に記載のトナー画像転写方法を実施するトナー画像転写装置であって、
トナー画像を転写される転写像担持体と、
この転写像担持体を、トナー画像の形成された潜像担持体に接触させつつ、潜像担持体の基準走行速度と実質的に等しい基準走行速度：Ｖで走行させるための転写像担持体走行手段と、
上記潜像担持体と転写像担持体の接触部に転写電圧を印加する転写手段と、
上記潜像担持体を駆動して走行させる潜像担持体駆動手段と、
上記転写像担持体走行手段を駆動して、上記転写像担持体を走行させる転写像担持体駆動手段と、
これら潜像担持体駆動手段と転写像担持体駆動手段のうちの少なくとも一方を制御する制御手段とを有し、
この制御手段が、上記潜像担持体と転写像担持体の走行の相対速度を、上記基準走行速度：Ｖの周りに、正負に高速で振動的に変化させるように制御することを特徴とするトナー画像転写装置。
【請求項８】
請求項７記載のトナー画像転写装置において、
制御手段が潜像担持体駆動手段を制御して、潜像担持体の走行速度を、転写像担持体の基準走行速度：Ｖの周りに、正負に高速で振動的に変化させることを特徴とするトナー画像転写装置。
【請求項９】
請求項７記載のトナー画像転写装置において、
制御手段が転写像担持体駆動手段を制御して、転写像担持体の走行速度を、潜像担持体の基準走行速度：Ｖの周りに、正負に高速で振動的に変化させることを特徴とするトナー画像転写装置。
【請求項１０】
請求項７記載のトナー画像転写装置において、
制御手段が、潜像担持体駆動手段と転写像担持体駆動手段とを制御し、潜像担持体および転写像担持体の走行速度を、互いに位相をずらして振動的に変化させることにより、上記潜像担持体と転写像担持体の相対速度：ΔＶを、基準走行速度：Ｖの周りに正負に高速で振動的に変化させることを特徴とするトナー画像転写装置。
【請求項１１】
請求項９または１０記載のトナー画像転写装置において、
転写像担持体が、複数の潜像担持体に接触し、これら複数の潜像担持体から複数種のトナー画像を転写され、
転写手段が、各潜像担持体と上記転写像担持体との各接触部に、転写電圧を印加することを特徴とするトナー画像転写装置。
【請求項１２】
請求項７〜１１の任意の１に記載のトナー画像転写装置において、
転写像担持体が中間転写媒体であって、潜像担持体からトナー画像を転写され、このトナー画像をシート状記録媒体に転写させることを特徴とするトナー画像転写装置。
【請求項１３】
請求項１２記載のトナー画像転写装置において、
転写像担持体走行手段が、回転可能に保持された無端ベルト状の中間転写媒体であることを特徴とするトナー画像転写装置。
【請求項１４】
請求項１２記載のトナー画像転写装置において、
転写像担持体走行手段が、回転可能に保持されたドラム状の中間転写媒体であることを特徴とするトナー画像転写装置。
【請求項１５】
請求項７〜１１の任意の１に記載のトナー画像転写装置において、
転写像担持体がシート状記録媒体であり、
転写像担持体走行手段が、回転可能に保持された無端ベルト状もしくはドラム状のシート保持手段であり、上記シート状記録媒体を保持して搬送することを特徴とするトナー画像転写装置。
【請求項１６】
潜像担持体に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して上記潜像担持体上にトナー画像を得、このトナー画像をシート状記録媒体上に転写して画像を得る画像形成装置において、
トナー画像を、潜像担持体上からシート状記録媒体上に転写するトナー画像転写手段として、請求項７〜１５の任意の１に記載のトナー画像転写装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１７】
請求項１６記載の画像形成装置において、
転写像担持体の走行路に沿って配置される複数の潜像担持体が用いられ、各潜像担持体に形成される静電潜像が、互いに異なる色のトナーにより現像され、各潜像担持体上のトナー画像の転写が、請求項１１記載のトナー画像転写装置により行われることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】
請求項１７記載の画像形成装置において、
潜像担持体の数が３または４であり、異なる潜像担持体上の静電潜像を、マゼンタ、イエロー、シアンの３色のトナー、または、これらに黒トナーを加えた４色のトナーで別個に現像することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１９】
請求項１７または１８記載の画像形成装置において、
トナー画像転写装置における転写像担持体走行手段が、回転可能に保持された無端ベルト状もしくはドラム状の中間転写媒体であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２０】
請求項１７または１８記載の画像形成装置において、
トナー画像転写装置における転写像担持体走行手段が、回転可能に保持された無端ベルト状もしくはドラム状に構成され、シート状記録媒体を保持して搬送するシート保持手段であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２１】
請求項１６〜２０の任意の１に記載の画像形成装置において、
潜像担持体が、光導電性の感光体であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トナー画像転写方法・トナー画像転写装置および画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
潜像担持体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像してトナー画像を得、得られたトナー画像を転写紙等のシート状記録媒体上に転写・定着して画像を得る画像形成装置は、デジタル複写装置や光プリンタ、光プロッタ、ファクシミリ装置等として広く実施されている。このような画像形成装置において、近来、カラー化が進み、カラー画像を形成できる画像形成装置が一般化しつつある。
カラー画像を形成可能な画像形成装置は、１ドラム方式のものと、タンデム方式のものが主流となりつつある。
【０００３】
１ドラム方式のカラー画像形成装置は、単一の「ドラム状の潜像担持体」を用い、この潜像担持体に対して「静電潜像の形成とその現像、トナー画像の転写」を、カラー画像を形成するマゼンタ、イエロー、シアンの３色成分、あるいは、これらに黒を加えた４色成分について繰り返し、マゼンタ、イエロー、シアンの各色トナー画像、もしくはこれらに黒色トナー画像を加えた４色のトナー画像を同一のシート状記録媒体上で重ね合せることによりカラー画像を得る。
【０００４】
タンデム方式のカラー画像形成装置は、カラー画像を形成する３もしくは４色の色成分に応じ、ドラム状の潜像担持体を３もしくは４個用い、潜像担持体ごとに「所定の色成分画像の静電潜像」を形成し、これら静電潜像を別個の色のトナーで現像して３もしくは４色のトナー画像を得、これらトナー画像を同一のシート状記録媒体上で重ね合せることによりカラー画像を得る。
【０００５】
上記何れの方式においても、画像形成プロセス中に「トナー画像をシート状記録媒体上に転写する工程」が含まれる。トナー画像を転写する方式としては、上記３もしくは４色のトナー画像を、潜像担持体から直接的にシート状記録媒体へ転写する「直接転写方式」と、潜像担持体上のトナー画像を中間転写ベルト等の中間転写媒体上に転写して中間転写媒体上でカラー画像とし、このカラー画像をシート状記録媒体上に一度に転写する「中間転写方式」とが知られている。
【０００６】
これら何れの転写方式でも、色の異なるトナー画像の転写が繰り返される度に、新たに転写されるトナー画像は「先に転写されたトナー画像」上に重ねて転写される。このような転写の繰返しでは、後続のトナー画像が転写されるとき、先に転写されたトナー画像は、未だ定着されていないため「一部のトナーが潜像担持体側へ付着する現象」が生じる。この現象は「逆転写」と呼ばれている。
【０００７】
「逆転写」は、先に転写されたトナー画像を乱し、最終的に得られるカラー画像の像質を劣化させる原因となる。
【０００８】
また、近来は省資源の観点から、トナー画像の転写後、潜像担持体上の「転写残りトナー」をクリーニング装置により潜像担持体から回収し、再使用することが一般に行われているが、「逆転写」が起こると、クリーニング装置で回収されるトナーに色の異なるトナーが混入し、現像装置内でトナーの混色が発生する。
【０００９】
このように混色したトナーが現像に再使用されると、カラー画像や多色画像の色再現性を大きく損う。
【００１０】
従来、逆転写を軽減する技術として「潜像坦持体の、水に対する接触角を８５度以上にする」ことが提案されている（特許文献１）が、逆転写軽減の効果は、十分であるとは言い難い。
【００１１】
逆転写による転写率の低下を有効に軽減させる方法として、潜像担持体の走行速度に対し、中間転写媒体を「５％以下の速度差」で速く走行させる方法が提案されている（特許文献２）。
【００１２】
この方法については、発明者も実験により効果を確認した。
図１に、潜像担持体（ドラム状の光導電性の感光体）の一定走行速度に対し、中間転写媒体（中間転写ベルト）の走行速度を異ならせた場合の「イエロートナー画像の逆転写率（右側縦軸）」と「マゼンタトナー画像の転写率（左側縦軸）」の例を示す。
【００１３】
図１の横軸は、潜像担持体の走行速度：Ｖａ、中間転写媒体の走行速度：Ｖｂにつき「｛（Ｖｂ−Ｖａ）／Ｖａ｝×１００（％）」で定義される「線速比」を示している。従って、線速比：０は「Ｖｂ＝Ｖａ」で、潜像担持体と中間転写媒体の走行速度が等しい状態である。
【００１４】
図１に示されたように、「線速比」の絶対値が大きくなるに従い、イエロートナー画像の逆転写率１−１は減少し、マゼンタトナー画像の転写率１−２は向上している。
【００１５】
このように「潜像担持体と中間転写媒体の走行速度に差をつける」ことにより転写性が向上し、逆転写は軽減される。この理由は、走行速度に差をつけることにより、潜像担持体と中間転写媒体に「相対的な変位」が生じ、潜像担持体上で安定状態にあったトナー画像が「非安定状態」となり、潜像担持体との間のファンデルワールス力が減少し、潜像担持体への静電的付着力も「トナーと潜像担持体の間の距離」が増すことで結果的に減少するため、転写率が向上し、逆転写率が低下するものと考えられる。
【００１６】
しかしながら、上に説明した「潜像担持体と中間転写媒体の走行速度に差をつける転写方法」の場合、逆転写が軽減されて転写効率が向上するという効果と引き換えに、画像劣化が生じるという問題がある。
【００１７】
即ち、トナー画像の「潜像担持体から中間転写媒体への転写」が行われる転写部は「潜像担持体と中間転写媒体とが接触しあうニップ部」として形成されるが、中間転写媒体上に転写されたトナー画像が転写部のニップ幅を通過する間、中間転写媒体に接触している側と、潜像担持体に接触している側とで、走行速度差のために走行方向において互いに逆向きの力を受ける。
【００１８】
このため、転写部を通過する際、トナー画像は「走行方向に引き伸ばされる」ように変形する。
【００１９】
図２は、潜像担持体上に、走行方向に直交する方向に形成された「２ドットラインの画像（２ドット分の画像）」を中間転写媒体（中間転写ベルト）上に転写した場合に、転写された２ドットラインの画像の長さが、上記「線速比」によりどのように変化するか（どのように伸びるか）を示す図である。
【００２０】
横軸は線速比であり、潜像担持体と中間転写媒体の走行速度が等しくなる、線速比：０のときの縦軸上の値：１４０μｍは、潜像担持体上の２ドットライン画像の長さ（１ドットは７０μｍ）である。
【００２１】
線速比の正・負何れの側においても、線速比の絶対値が大きくなるに従い、転写された２ドットラインの画像の長さは長くなる（「・印」は実測値、直線２−１、２−２は「理論値」である。）ことが分かる。
【００２２】
このような「転写トナー画像の伸び」は、走行速度差がもたらす相対移動距離で決定される。すなわち、一定の速度差：Δｖ（＝Ｖｂ−Ｖａ）で転写部のニップ幅を通過するとき、潜像担持体と中間転写媒体間の相対移動距離差は、通過時間：Ｔｎと速度差：Δｖの積：Ｔｎ・Δｖになる。
【００２３】
上記「転写トナー画像の伸び」は、画像形成装置自体の「解像度」が低い場合には「あまり目立たない」が、昨今の「高解像度」や「画像の高精細化」が進みつつある状況では、重大な問題となってきている。
【００２４】
「転写トナー画像の伸び」は、転写部のニップ幅を通過する際の走行速度差の影響によるものであるから、これを軽減するには走行速度差を小さくしたり、ニップ幅を狭くすることで軽減することができる。しかし、ニップ幅を狭くするには物理的な限界があり、走行速度差を小さくすると、逆転写を軽減する効果も減じてしまう。
【００２５】
【特許文献１】
特開平９−１４６３３４号公報
【特許文献２】
特開平７−２７１２０１号公報
【００２６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、上記「転写トナー画像の伸びによる解像度の低下」を有効に軽減させつつ、逆転写をも有効に軽減させ、良好な転写効率を実現しつつ、画像の劣化を有効に軽減しあるいは防止することを課題とする。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のトナー画像転写方法は「潜像担持体上に形成されたトナー画像を、転写像担持体上に転写する方法」であって、以下の点を特徴とする。
【００２８】
すなわち、潜像担持体の基準走行速度：ＶＡと、転写像担持体の基準走行速度：ＶＢを、実質的に、
ＶＡ＝ＶＢ＝Ｖ
とし、潜像担持体と転写像担持体との間の相対速度：ΔＶを、基準走行速度：Ｖの周りに、正負に高速で振動的に変化させるように制御しつつ、転写を行う。
【００２９】
「転写像担持体」は、潜像担持体上に形成されたトナー画像を転写され、転写像として担持する媒体である。
【００３０】
潜像担持体の走行速度は「設計上所定の速度に設定」されるが、実際の走行速度は設定された走行速度に対して微妙に変動するので、このような変動の存在を許容される場合には、上記設定された走行速度をもって「基準走行速度：ＶＡ」と考える。近来は、上記微妙な速度変動を高精度に補正して、実質的に設計上の走行速度を実現することも可能であり、この場合には基準走行速度：ＶＡは、速度変動補正の目標値としての上記「設定された走行速度」である。
【００３１】
転写像担持体の基準走行速度：ＶＢも上記基準走行速度：ＶＡと同様に、設計上設定された転写像担持体の表面の走行速度であるとする。
【００３２】
トナー画像が、潜像担持体から転写像担持体へ転写されるときは、転写部において潜像担持体表面と転写像担持体表面とがトナー画像を介して接する。
【００３３】
潜像担持体の基準走行速度：ＶＡは、転写像担持体の基準走行速度：ＶＢに実質的に等しい（ＶＡ＝ＶＢ＝Ｖとして設計上設定される。）ので、基準走行速度：Ｖで見れば、転写部において潜像担持体表面と転写像担持体表面との間に相対速度はない。
【００３４】
このような条件下において、潜像担持体と転写像担持体との間に「意図的」に相対速度：ΔＶを与え、且つ、この相対速度：ΔＶを「基準走行速度：Ｖの周りに、正負に高速で振動的に変化させる」ように制御しつつ転写を行うのである。
【００３５】
したがって、転写部において、例えば、転写像担持体の表面を基準として考えると、転写像担持体の表面に対して、潜像担持体表面は走行方向に「高速で振動的に変位」する。
【００３６】
相対速度：ΔＶの振動は、基準走行速度：Ｖの周りに「時間的に略正弦波状に変化する」ように制御することができる（請求項２）。勿論、相対速度：ΔＶの振動は、正弦波状に限らず、例えば、矩形波状の振動でもよい。しかし、略正弦波状の振動は、現実に最も実現しやすい振動である。
【００３７】
請求項１または２記載のトナー画像転写方法において、相対速度：ΔＶの、基準走行速度：Ｖの周りの、正負の振動的変化における周波数：ｆ（Ｈｚ）を、潜像担持体と転写像坦持体の平均の走行速度：Ｖ（ｍｍ／秒、以下「ｍｍ／ｓ」と表記する。）に対して、ｆ／Ｖが４（ｍｍ−１）以上、好ましくは６（ｍｍ−１）以上となるように設定するのがよい（請求項３）。
【００３８】
この請求項３記載のトナー画像転写方法において、相対速度：ΔＶの振動は、複数の周波数を持つことができる（請求項４）。
【００３９】
前記請求項１記載のトナー画像転写方法において、潜像担持体および転写像担持体の基準走行速度：Ｖ（ｍｍ/ｓｅｃ）の周りの相対速度：ΔＶの振動を、この振動の規格化された波形：ｇ(ｔ)により、係数：αを用いて、
ΔＶ＝α・Ｖ・ｇ(ｔ)
とするとき、転写されたトナー画像に対して望まれる最小解像距離：ｄ（ｍｍ）に対して、係数：α、平均速度：Ｖ、波形：ｇ(ｔ)、振動の基本周波数：ｆ（Ｈｚ）が、条件：
ｄ＞α・Ｖ・∫ｇ(ｔ)ｄｔ
（積分は時間：ｔにつき、０から１/（２ｆ）までとる。）
を満足することが好ましい（請求項５）。
【００４０】
この場合、波形：ｇ(ｔ)が周波数：ｆの正弦波で近似できるなら、相対速度：ΔＶは、
ΔＶ＝α・Ｖ・ｓｉｎ（２πｆｔ）
とすることができ、このとき、転写されたトナー画像に対して望まれる最小解像距離：ｄ（ｍｍ）に対して、係数：α、平均速度：Ｖ、周波数：ｆは、条件：
ｄ＞α・Ｖ／（πｆ）（ｍｍ）
を満足することが好ましい（請求項６）。
【００４１】
上記係数：αは、相対速度：ΔＶの振動における｜ΔＶ｜の最大値（ΔＶの振動振幅の１／２）をΔＶｍａｘとするとき「ΔＶｍａｘ／Ｖ」で定義される。
【００４２】
請求項７に記載の「トナー画像転写装置」は請求項１〜６の任意の１に記載のトナー画像転写方法を実施する装置であって、転写像担持体と、転写像担持体走行手段と、転写手段と、潜像担持体駆動手段と、転写像担持体駆動手段と、制御手段とを有する。
【００４３】
「転写像担持体」は、トナー画像を潜像担持体から転写されて担持する。
【００４４】
「転写像担持体走行手段」は、転写像担持体を、トナー画像の形成された潜像担持体に接触させつつ、潜像担持体の基準走行速度と実質的に等しい基準走行速度：Ｖで走行させる手段である。転写像担持体は「トナー画像の形成された潜像担持体に接触する」から、潜像担持体にトナー画像が形成されていない状態においては、潜像担持体に接触していてもよいし、潜像担持体表面から離隔していてもよい。
【００４５】
「転写手段」は、潜像担持体と転写像担持体の接触部に転写電圧を印加する手段であり、従来から知られたローラ状の電圧印加手段や、転写チャージャ（転写像担持体を帯電させることにより転写部に転写電圧を印加する）を用いることができる。
【００４６】
「潜像担持体駆動手段」は、潜像担持体を駆動して走行させる手段である。
【００４７】
「転写像担持体駆動手段」は、転写像担持体走行手段を駆動して、転写像担持体を走行させる手段である。
【００４８】
「制御手段」は、潜像担持体駆動手段と転写像担持体駆動手段のうちの少なくとも一方を制御する手段であり、マイクロコンピュータやＣＰＵを用いることができる。制御手段は「潜像担持体と転写像担持体の走行の相対速度が、基準走行速度：Ｖの周りに、正負に高速で振動的に変化する」ように潜像担持体駆動手段と転写像担持体駆動手段のうちの少なくとも一方を制御する。
【００４９】
潜像担持体駆動手段・転写像担持体駆動手段のうち、少なくとも制御手段により制御されるものとしては「サーボ制御可能な、ＤＣモータやステッピングモータ」を用いることができる。
【００５０】
請求項７記載のトナー画像転写装置は、制御手段により「潜像担持体駆動手段を制御して、潜像担持体の走行速度を、転写像担持体の基準走行速度：Ｖの周りに、正負に高速で振動的に変化させる（請求項８）」ようにしてもよいし、「転写像担持体駆動手段を制御して、転写像担持体の走行速度を、潜像担持体の基準走行速度：Ｖの周りに、正負に高速で振動的に変化させる（請求項９）」ようにしてもよく、さらには「潜像担持体駆動手段と転写像担持体駆動手段とを制御し、潜像担持体および転写像担持体の走行速度を、互いに位相をずらして振動的に変化させ、潜像担持体と転写像担持体の相対速度：ΔＶを、基準走行速度：Ｖの周りに正負に高速で振動的に変化させる（請求項１０）」ようにしてもよい。
【００５１】
請求項９または１０記載のトナー画像転写装置は「転写像担持体が複数の潜像担持体に接触し、これら複数の潜像担持体から複数種のトナー画像を転写され、転写手段が、各潜像担持体と転写像担持体との各接触部に転写電圧を印加する」構成とすることができる（請求項１１）。
【００５２】
上記請求項７〜１１の任意の１に記載のトナー画像転写装置において、転写像担持体は「潜像担持体からトナー画像を転写され、このトナー画像をシート状記録媒体に転写させる中間転写媒体」であることができる（請求項１２）。
【００５３】
この場合、「転写像担持体走行手段」は、回転可能に保持された無端ベルト状の中間転写媒体（中間転写ベルト）であることもできるし（請求項１３）、回転可能に保持されたドラム状の中間転写媒体（中間転写ドラム）であることもできる（請求項１４）。このように「中間転写媒体」を用いる場合には、中間転写媒体上のトナー画像をシート状記録媒体に転写するための「２次転写手段」がトナー画像転写装置に含まれることは言うまでも無い。
【００５４】
また、請求項７〜１１の任意の１に記載のトナー画像転写装置においては、シート状記録媒体を転写像担持体とすることができる（請求項１５）。この場合には、転写像担持体走行手段は「回転可能に保持された無端ベルト状もしくはドラム状のシート保持手段」で、シート状記録媒体を保持して搬送する。
【００５５】
「シート状記録媒体」は、転写紙やＯＨＰシート（オーバヘッドプロジェクタ用のプラスチックシート）等、トナー画像を最終的に担持するシート状の媒体である。
【００５６】
上述したトナー画像転写装置（請求項７〜１５）は、機構的には従来から知られた各種のものを適宜用いることができる。
【００５７】
この発明の画像形成装置は「潜像担持体に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して潜像担持体上にトナー画像を得、このトナー画像をシート状記録媒体上に転写して画像を得る画像形成装置」であって、トナー画像を、潜像担持体上からシート状記録媒体上に転写するトナー画像転写手段として、上記請求項７〜１５の任意の１に記載のトナー画像転写装置を用いる（請求項１６）。
【００５８】
この請求項１６記載の画像形成装置において、転写像担持体の走行路に沿って複数の潜像担持体を配置して用い、各潜像担持体に形成される静電潜像を、互いに異なる色のトナーにより現像し、各静電潜像担持体上のトナー画像の転写を上記請求項１１記載のトナー画像転写装置により行う構成とすることができる（請求項１７）。
【００５９】
この請求項１７記載の画像形成装置において、潜像担持体の数を３または４とし、異なる潜像担持体上の静電潜像を、マゼンタ、イエロー、シアンの３色のトナー、または、これらに黒トナーを加えた４色のトナーで別個に現像する構成とすることができる（請求項１８）。この場合、画像形成装置はタンデム方式のカラー画像形成装置となる。上記マゼンタ、イエロー、シアンの３色に代えて、赤、緑、青の３色としても良い。
【００６０】
上記請求項１７または１８記載の画像形成装置において、トナー画像転写装置における転写像担持体走行手段を「回転可能に保持された無端ベルト状もしくはドラム状の中間転写媒体」とすることもできるし（請求項１９）、「回転可能に保持された無端ベルト状もしくはドラム状に形成され、シート状記録媒体を保持して搬送するシート保持手段」とすることもできる（請求項２０）。
【００６１】
すなわち、請求項１６〜２０の任意の１に記載の画像形成装置において、トナー画像の転写は「直接転写方式」とすることも、「中間転写方式」とすることもできる。
【００６２】
請求項１６〜２０の任意の１に記載の画像形成装置における潜像担持体は、光導電性の感光体であることができる（請求項２１）。この場合、静電潜像は、感光体の均一帯電と画像露光とにより形成される。画像露光は「原稿画像の光像を結像照射」して行うこともできるし、光走査等の「光書き込み」により行うこともできる。
【００６３】
勿論、潜像担持体として誘電性のものを用い、その表面を針電極等により「位置選択的に帯電もしくは除電」して静電潜像を形成するようにしてもよい。
【００６４】
若干付言すると、この発明の「トナー画像転写方法」は、複数の潜像担持体を用いるタンデム方式の画像形成装置に限らず、単一の潜像担持体を用いる画像形成装置、例えば前述の単一ドラム方式の画像形成装置に対しても実施できる。また、２色画像や多色画像やカラー画像に限らず、モノクロ画像の形成を行う画像形成装置にも適用可能である。
【００６５】
モノクロ画像の形成においては「逆転写」の問題は無いが、それでもこの発明のトナー画像転写方法を実施することにより、転写効率が向上し、高画像濃度の良質なモノクロ画像を得ることができる。勿論、２色以上の複数色の画像やフルカラー画像を形成する場合には、この発明のトナー画像転写方法を実施することにより逆転写を軽減もしくは防止し、なおかつ「転写トナー画像の伸び」を有効に軽減された良好な画像を得ることができる。
【００６６】
単一ドラム方式やタンデム方式のカラー画像形成装置は、カラー画像の形成のみならずモノクロ画像の形成を行うこともできるものが多い。このように、モノクロ画像の形成が可能なカラー画像形成装置の場合、モノクロ画像形成モードでは、この発明のトナー画像転写方法の実施を行わないようにすることもできる。
【００６７】
この発明の画像形成装置は、デジタル及びアナログ方式の電子複写装置、光プリンタ、光プロッタ、ファクシミリ装置等として実施可能である。
【００６８】
ところで、転写像担持体として「中間転写ベルト」を考えて見ると、中間転写ベルトを駆動する駆動ローラには「偏心」が不可避であるし、中間転写ベルトの位置により「ベルト肉厚」に微小な変動がある。このため、例えば、駆動ローラを等速回転させても、駆動ローラの偏心や中間転写ベルトの肉厚の不均一のため、中間転写ベルト表面の走行速度は一定とならずに変動する。潜像担持体表面の走行速度も同様の理由で変動する。
【００６９】
近来、このような潜像担持体や中間転写ベルトの走行速度の変動を除去するために、例えば、上記中間転写ベルトの場合であれば、駆動ローラの回転速度をエンコーダ制御して、潜像担持体表面の走行速度に合致させることが実用化されつつある。このように、中間転写ベルトの走行速度を制御するようにすると、中間転写ベルトの走行速度は、潜像担持体の表面速度と合致されるが、潜像担持体表面の走行速度が変動する場合には、中間転写ベルトの走行速度も「基準走行速度（設計上の設定された走行速度）」の周りに正負に変化する。
【００７０】
このような中間転写ベルトの走行速度制御技術とこの発明のトナー画像転写方法との本質的な違いは、以下の点にある。即ち、上記の駆動ローラの回転速度をエンコーダ制御するのは、その目的として「中間転写ベルトの走行速度を潜像担持体の走行速度に合致させる」ことが目的であり、この場合には、この発明において課題の１つとしている「逆転写の軽減ないし防止」を実現できない。
【００７１】
また、駆動ローラの回転速度をエンコーダ制御する上記方法の場合、制御の対象となる「中間転写ベルトの走行速度変動」は、中間転写ベルトの１回転につき、数回〜数１００回という低周波数の変動である。これに対して、この発明のトナー画像転写方法では、相対速度：ΔＶの振動的な変化は、ずっと高い周波数で行われるのである。中間転写ベルトの１回転に対して数回もしくは数１００回程度の低周波数で相対速度：ΔＶを変動させても、逆転写軽減・防止の効果は得られない。
【００７２】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態を説明する。
図３は、画像形成装置の実施の１形態を説明するための図である。
【００７３】
図３（ａ）に示す画像形成装置９００は、タンデム型のカラー画像形成装置である。カラー原稿は、読取部９０１で赤・緑・青に色分解して読取られ、これら読取情報に基づき、黒（Ｂ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の各色に対する画像データが生成される。
【００７４】
これら画像データは光書込装置９０２により、作像ステーション９０３Ｂ、９０３Ｙ、９０３Ｍ、９０３Ｃで光書込みに供される。作像ステーション９０３Ｂ〜９０３Ｃは構造的には同じであるので、作像ステーション９０３Ｂを例にとって説明する。
【００７５】
図３（ｂ）に示すように、作像ステーション９０３Ｂは、反時計方向に回転駆動される「潜像担持体」としてのドラム状の感光体９１Ｂの回りに、帯電チャージャ９２、現像装置９３、転写ローラ９４、クリーニング装置９５が配設された構成となっている。感光体９１Ｂは「光導電性」である。
【００７６】
感光体９１Ｂと転写ローラ９４との間を、図３（ａ）に示すように、１次転写手段９０４の中間転写ベルト９０４１が走行するようになっている。感光体９１Ｂは、反時計回りに回転しつつ帯電チャージャ９２により均一帯電され、黒色画像に対応するＢ画像データをレーザ光束ＬＢＢにより書込まれ、Ｂ潜像を形成される。Ｂ潜像は現像装置９３で反転現像され、黒色トナーによるＢトナー画像となり、このＢトナー画像は転写ローラ９４により中間転写ベルト９０４１上に転写される。トナー画像転写後の感光体９１はクリーニング装置９５によりクリーニングされる。
【００７７】
同様にして、図３（ａ）に示す作像ステーション９０３Ｙ、９０３Ｍ、９０３Ｃでは、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）の各色トナー画像が形成され、これら各Ｙ、Ｍ、Ｃトナー画像は、中間転写ベルト９０４１上に「Ｂトナー画像と重なり合う」ように転写される。このようにして中間転写ベルト９０４１上に形成されたＢ、Ｙ、Ｍ、Ｃトナー画像によるカラー画像は「シート状記録媒体」としての転写紙Ｓ上に転写される。
【００７８】
転写紙Ｓは、画像形成装置本体下部のカセット９０６から給紙され、あるいは手差し部９０７から手差しで配紙され、レジストローラ９０９により、転写部、即ち、中間転写ベルト９０４１と２次転写ベルト９０５との接触部へ、カラー画像の移動にタイミングを取って送り込まれ、図示されないバイアス印加手段から２次転写ベルト９０５に印加される転写バイアスの作用により、カラー画像を転写される。２次転写ベルト９０５と上記図示されないバイアス印加手段は「２次転写手段」を構成する。
【００７９】
カラー画像を転写された転写紙Ｓは、２次転写ベルト９０５により搬送され、図示されない除電チャージャで除電されて２次転写ベルト９０５から分離し、定着装置９１０でカラー画像を定着され、搬送ローラ９１１で搬送され排出ローラ９１２により装置外へ排出される。
【００８０】
転写紙Ｓの両面に画像形成を行う「両面画像形成モード」の場合は、片面にカラー画像を定着された転写紙Ｓの搬送路を切り換え爪９１５で切り換えて、搬送ローラ９１１と図示されないガイドとにより反転部９１３へ搬送し、反転部９１３において表裏を反転し「カラー画像が形成された面を上向き」にしてスタッカ９１４にスタックし、再度、レジストローラ９０９の位置へ搬送し、上記と同様にして、カラー画像を裏面に転写する。その後、裏面のカラー画像を定着装置９１０で定着し、搬送ローラ９１１で搬送し、排出ローラ９１２により装置外へ排出する。
【００８１】
図４は、画像形成装置の実施の別形態を説明するための図である。繁雑を避けるため、混同の虞が無いと思われるものについては、図３におけると同一の符号を付した。これら、図３におけると同一符号の部分については、図３に即した上記説明を援用する。
【００８２】
図４（ａ）に示す画像形成装置も、タンデム型のカラー画像形成装置であり、カラー原稿は読取部９０１で赤・緑・青に色分解して読取られ、これら読取情報に基づきＢ、Ｙ、Ｍ、Ｃ各色に対する画像データが生成され、これら画像データは光書込装置９０２により、作像ステーション９０３Ｂ、９０３Ｙ、９０３Ｍ、９０３Ｃで光書込みに供される。
【００８３】
図４（ｂ）は、転写装置９２０の「機構的要部」を示している。図の如く、各作像ステーションに用いられているドラム状の感光体９１Ｂ、９１Ｙ、９１Ｍ、９１Ｃに下方から接するように、シート搬送ベルト９２００の上面が張り渡されている。
【００８４】
シート搬送ベルト９２００は、ローラ９２０１、９２０２、９２０３、９２０５、９２０６に掛け回され、駆動ローラ９０３により反時計回りに回転駆動される。ローラ９２０４は「テンションローラ」で、シート搬送ベルト９２００に必要なベルト張力を与えると共に、シート搬送ベルト９２００の駆動ローラ９２０３への巻き付き角を大きくして、駆動ローラ９２０３の駆動力が確実にシート搬送ベルト９２００に伝わるようにしている。
【００８５】
シート搬送ベルト９２００の内周側には、転写ローラ９Ｂ、９Ｙ、９Ｍ、９Ｃが、シート搬送ベルト９２００を介して、対応する感光体９１Ｂ、９１Ｙ、９１Ｍ、９１Ｃに押圧するように設けられ、これら転写ローラの近傍に設けられた押圧ローラＲＢ、ＲＹ、ＲＭ、ＲＣは、シート搬送ベルト９２００を上方へ押し上げるように力を作用させ、シート搬送ベルト９２００が各感光体に対して「所望幅のニップ部（転写部）」を形成するようにしている。
【００８６】
転写ローラ９Ｂ、９Ｙ、９Ｍ、９Ｃには、バイアス電源９０Ｂ、９０Ｙ、９０Ｍ、９０Ｃから転写バイアスが印加されるようになっている。
【００８７】
トナー画像の転写が行われるときは、シート状記録媒体である転写紙Ｓが図示されないレジストローラによりシート搬送ベルト９２００に給紙される。
給紙された転写紙Ｓは、帯電ローラ９５とシート搬送ベルト９２００により挟圧搬送されつつ、帯電ローラ９５により帯電され、シート搬送ベルト９２００の外周面に静電的に密着されて搬送され、感光体９１Ｃ、９１Ｍ、９１Ｙ、９１Ｂから順次、Ｃトナー画像、Ｍトナー画像、Ｙトナー画像、Ｂトナー画像を転写される。この転写により転写紙Ｓ上にカラー画像が形成される。
【００８８】
各色トナー画像の転写後、転写紙Ｓは、図示されない除電手段により除電されてシート搬送ベルト９２００から分離し、定着装置９１０へ送られ、定着装置９１０により上記画像を定着されて装置外へ排出される。
【００８９】
なお、転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃと押圧ローラＲＹ、ＲＭ、ＲＣとは、一体となって、図示されない機構により感光体９１Ｙ、９１Ｍ、９１Ｃ側から退避できるようになっており、「黒１色によるモノクロ画像を形成する作像モード」のときには、転写ローラ９Ｂのみが作用するようにされる。
【００９０】
逆に「黒画像を形成しない作像モード」を行うときには、転写ローラ９Ｙ、９Ｍ、９Ｃと押圧ローラＲＹ、ＲＭ、ＲＣを動作可能状態におき、転写ローラ９Ｂと押圧ローラＲＢを図示されない機構により、感光体９１Ｂ側から退避させて不作動状態とする。
【００９１】
図５（ａ）は、図３に示した画像形成装置における「トナー画像転写装置」の部分を示している。
【００９２】
符号９０３Ｂ、９０３Ｙ、９０３Ｍ、９０３Ｃは、図３におけると同じくドラム状に形成された光導電性の感光体を示し、符号９Ｂ、９Ｙ、９Ｍ、９Ｃは転写ローラを示す。
【００９３】
説明の前提として、感光体９０３Ｂ〜９０３Ｃは「転写部における走行速度が基準走行速度：ＶＡとなる」ように、その回転をエンコーダ制御されているものとする。一方、中間転写ベルト９０４１は、駆動ローラ９０４２、従動ローラ９０４３、テンションローラ９０４４に掛けまわされ、駆動手段９０４７により駆動ローラ９０４２を回転駆動され時計回りに回転される。この実施の形態において、駆動手段９０４７は「ブレーキ機能を有するＤＣモータ」である。
【００９４】
中間転写ベルト９０４１の回転の際、従動ローラ９０４３の回転は、エンコーダを用いる速度検出手段９０４５によりリアルタイムで検出され、検出出力が制御手段（画像形成装置の全体を制御するマイクロコンピュータの機能の一部である）９０４６に取込まれる。
【００９５】
制御手段９０４６は、駆動ローラ９０４２の偏心やベルトの肉厚の不均一等による中間転写ベルトの走行速度の変動を補正し、転写部における走行速度が基準走行速度：ＶＢとなるように制御される。前記基準走行速度：ＶＡ、ＶＢは実質的に「ＶＡ＝ＶＢ＝Ｖ」である。
【００９６】
制御手段９０４６はまた、駆動手段９０４７を制御して中間転写ベルト９０４１の走行速度を「高速で振動的」に変化させる。この走行速度変化により、中間転写ベルト９０４１の転写部における走行速度は、各感光体の走行速度に対して相対速度：ΔＶを持ち、相対速度：ΔＶは、基準走行速度：Ｖの周りに、正負に高速で振動的に変化する。
【００９７】
図５（ｂ）は転写部の代表例として、感光体９０３Ｂと中間転写ベルト９０４１との接触部を示している。中間転写ベルト９０４１は転写ローラ９Ｂにより、感光体９０３Ｂ側へ押圧され、感光体９０３Ｂとの間にニップ幅：ＮＰのニップ部を「転写部」として形成する。他の転写部も同様の構成となる。
【００９８】
相対速度：ΔＶが規格化された波形：ｇ（ｔ）に従って変化するものとする。「規格化された波形」は、基準走行速度：Ｖを１とする意味である。また、前述の如く、基準走行速度：Ｖに対する相対速度の変動幅：ΔＶｍａｘ／Ｖを「係数：α」とする。
【００９９】
そうすると、相対速度：ΔＶの変化は、上記波形：ｇ（ｔ）、係数：α、基準走行速度：Ｖを用いて、
ΔＶ＝α・Ｖ・ｇ（ｔ）
と表される。
【０１００】
ΔＶは、制御手段９０４６が「駆動手段９０４７により変化させる波形」と同一であることが理想であるが、実際には、波形：ｇ（ｔ）の周波数が高く、装置の応答特性があるので、制御手段９０４７で発生させる波形とは同一にならない。しかし、装置の慣性等による応答特性のため、ΔＶの波形は然程波複な形状にはならず、正弦波で近似できるような波形となるのが一般的である。
【０１０１】
ここでは説明の簡単のために、図６（ａ）に示すように、相対速度：ΔＶの時間的変化が「直線的に増加と減少の振動」を行う場合をモデルとして説明する。
この振動の基本周波数をｆ（Ｈｚ）とすると、ΔＶの振動周期は「１／ｆ」となる。
【０１０２】
上述したように、潜像担持体である感光体の走行速度は基準走行速度：Ｖであり、転写像担持体である中間転写ベルトの基準走行速度もＶである。この状態で、転写部において「走行している感光体側から中間転写ベルトを見る」と、中間転写ベルトの表面は、図６（ａ）に示すように走行速度が変動して見える。
【０１０３】
この速度変動により「中間転写ベルトの表面」は、感光体から見て振動的に変位する。このときの変位量、即ち感光体表面に対する中間転写ベルト表面の「相対的ずれ量：Ｄ」は、積分：
∫ΔＶ（ｔ）ｄｔ
で与えられることになるが、相対速度：ΔＶの変化が図６（ａ）のように直線的であると、上記積分の値は、図６（ｂ）に示すように、時間：ｔの変化とともに波形に変化する。これらの波形の下方に凸の部分・上向きに凸の部分の変化は、共に「放物線状」である。
【０１０４】
図６（ｂ）から明らかなように、相対的ずれ量：Ｄが最大値：Ｄｍａｘとなるのは、ΔＶの変化における１周期：１／ｆの半分、即ち、ｔ＝１／２ｆにおいてである。このときの相対的ずれ量：Ｄｍａｘは、上記積分：∫ΔＶ（ｔ）ｄｔを時間につき、ｔ＝０から１／２ｆまで積分した値になる。
【０１０５】
即ち、上記「ΔＶ＝α・Ｖ・ｇ（ｔ）」を用いれば、相対的ずれ量：Ｄｍａｘは、ｔ＝を下限、１／２ｆを上限とする定積分
∫α・Ｖ・ｇ（ｔ）ｄｔ
で表されるが、係数：α、基準走行速度：Ｖは定数と見て良いから、
Ｄｍａｘ＝α・Ｖ・∫ｇ（ｔ）ｄｔ
となる。右辺の積分は、上記定積分である。
【０１０６】
すると、感光体上のトナー画像を中間転写ベルトに転写する段階において、転写部においてトナー画像は、一方において中間転写ベルトに接し、他方において感光体に接しているが、中間転写ベルト側と感光体側とで、トナー画像に生じる変位は上記Ｄｍａｘが最大である。
【０１０７】
従って、中間転写ベルト上に転写されたトナー画像に対して望まれる最小解像距離：ｄ（ｍｍ）に対して、係数：α、平均速度：Ｖ、波形：ｇ(ｔ)、基本周波数：ｆ（Ｈｚ）が、条件：
ｄ＞α・Ｖ・∫ｇ(ｔ)ｄｔ
（積分は時間：ｔにつき、０から１/（２ｆ）までとる。）
を満足すれば、中間転写ベルトの走行速度の「感光体に対する相対速度：ΔＶ」が振動的に変化しても、転写されたトナー画像は「トナー画像に対して望まれる最小解像距離」を満足しており、転写に共なう解像力の低下は転写画像に要求される解像度を損なわない（請求項５）。
【０１０８】
一方において、感光体と中間転写ベルトの走行速度に相対速度：ΔＶの差をつけることにより、感光体上で安定状態にあったトナー画像が非安定状態となり、感光体との間のファンデルワールス力・静電的付着力が減少するため、転写率が向上し、逆転写率が低下する。
【０１０９】
上には、相対速度：ΔＶの変化のモデルとして、図６（ａ）に示す場合を説明したが、ΔＶの変化を定める波形：ｇ（ｔ）には特に制限が無く、上述したように、一般的には正弦波で近似できる。
【０１１０】
そこで、
ｇ（ｔ）＝ｓｉｎ（２πｆｔ）
とすると、
ΔＶ＝α・Ｖ・ｓｉｎ（２πｆｔ）
となり、上記ｔ＝０を下限、ｔ＝１／２ｆを上限とする定積分：
∫ｇ（ｔ）ｄｔ
は、
∫ｓｉｎ（２πｆｔ）ｄｔ＝−ｃｏｓ（２πｆｔ）／２πｆ（ｔ＝０〜１／２ｆ）＝１／（２πｆ）−｛−１／（２πｆ）｝＝１／（πｆ）
となるから、上記条件式：
ｄ＞α・Ｖ・∫ｇ(ｔ)ｄｔ
（積分は時間：ｔにつき、０から１/（２ｆ）までとる。）
は、
ｄ＞α・Ｖ／（πｆ）（ｍｍ）
となり（請求項６）、この条件を満たすときには、転写トナー画像に要求される解像度を満たしつつ、転写効率を向上させ、逆転写を有効に軽減させることができる。
【０１１１】
上記最小解像距離：ｄ（ｍｍ）は、例えば、６００ｄｐｉの書込み密度の場合であれば、1ドットサイズが４２．３μｍであるので、上記Ｄｍａｘがこの値以下であればよい。
【０１１２】
例えば、基準走行速度：２５０ｍｍ／ｓで走行する感光体と中間転写ベルトで、転写部におけるニップ幅：ＮＰ（図５（ｂ）参照）＝５ｍｍの場合に、中間転写ベルト側に「正弦波で周波数：１ｋＨ、変動幅：１％」の速度変動を与える場合、ニップ幅：ＮＰ＝５ｍｍを通過する時間：Ｔｎ＝２０ｍｓであり、ニップ幅を通過中に、中間転写ベルトには２０回の「相対速度の向きの反転」が生じる。
従って、従来の「感光体と中間転写ベルトの間に、一定不変の走行速度差：Δｖを与える場合」に比して、「転写トナー画像の伸び」はニップ幅を通過する時間に殆ど影響されず、相対速度：ΔＶの振動的変化半周期（上記「１／２ｆ」）間の相対移動距離：α・Ｖ・∫ｇ(ｔ)ｄｔのみにより「転写トナー画像の伸び」が決定される。
【０１１３】
説明中の例の場合、１周期は１ｍｓ、α＝１％＝０．０１、Ｖ＝２５０ｍｍ／ｓｅｃ、１／２ｆ＝０．５ｍｓであるから、最大相対移動距離：Ｄｍａｘは、α・Ｖ／（πｆ）＝０．０１×２５０／（１０００×３．１４）≒０．０００８ｍｍ＝０．８μｍとなり、速度変動があっても「トナー画像の伸びは微小」で、実質的に無視できることが分かる。
【０１１４】
これに対して、中間転写ベルトを感光体に対して「走行速度１％増し」で走行させた場合には、ニップ幅を通過する間の感光体表面と中間転写ベルト表面のずれ量は、上記と同じニップ幅：５ｍｍ、走行速度：２５０ｍｍ／ｓにおいて、２０ｍｓ・０．０１・２５０ｍｍ／ｓ≒５０μｍとなり「画像の乱れ」として無視できない量となる。
【０１１５】
なお、相対速度：ΔＶに与える波形：ｇ（ｔ）には幾種類か考えられる。矩形波は好ましいものの１つであるが、トナー画像転写装置で実際に実行するのは困難であり、また実機搭載時にステッピングモータなどで矩形波を付与するためにはかなり高周波の制御が必要となる。
【０１１６】
これに対し、上記正弦波は変化が穏やかで、一部ほとんど線速差の発生しない領域も存在するが、実行に無理がなく、制御の無理によって画像が破綻を来すことも少なく、現実的には望ましい（請求項 ２）。また、波形：ｇ（ｔ）として好ましい矩形波も「周波数の異なる正弦波の集まり」であるので、単一周期の正弦波のみでなく、周波数の異なる正弦波を組み合わせることにより、更なる効果を期待できる（請求項４）
相対速度：ΔＶの変化の周波数：ｆは、あまり低いと前述した「ニップ幅の影響」が現れてしまう。例えば、上記例において基本周波数：ｆ＝１０Ｈｚの場合を考えて見ると、２５０ｍｍ/ｓの走行速度で中間転写ベルト・感光体がニップ部ＮＰを通過する時間は１００ｍｓとなる。このとき上記「α・Ｖ／（πｆ）」は０．０１×２５０／（１０×３．１４）≒０．０８ｍｍ＝８０μｍとなり、転写トナー画像の伸びが非常に目立つようになる。ｆ＝５０Ｈｚ程度でも、転写トナー画像の伸びは１５μ程度と大きく、画像乱れが目立つ。
【０１１７】
この発明のトナー画像転写方法で、相対速度：ΔＶを、基準走行速度：Ｖの周りに「正負に高速」で振動的に変化させる（請求項１）のは、上記のような「転写部のニップ幅の影響が転写トナー画像に現れないようにする」ためである。
【０１１８】
一般的に、シート状記録媒体上に形成された画像において、４cycle/ｍｍ程度、好ましくは６cycle/ｍｍ以上の周波数であれば、人間の目に知覚されにくい。
【０１１９】
従って、相対速度：ΔＶの周波数：ｆはｆ／Ｖ（回／ｍｍ）が４以上、好ましくは６以上がよい（請求項３）。
【０１２０】
上には、相対速度：ΔＶの変化を中間転写ベルト側（中間転写媒体側）で行う場合を説明したが、上に述べた説明は、相対速度：ΔＶの変動を感光体側（潜像担持体側）で行う場合についてもそのまま成り立つものである。
【０１２１】
図５に即して実施の形態を説明したトナー画像転写装置は、トナー画像を転写される転写像担持体９０４１を、トナー画像の形成された潜像担持体９０３Ｂ等に接触させつつ、潜像担持体９０３Ｂ等の基準走行速度と実質的に等しい基準走行速度：Ｖで走行させるための転写像担持体走行手段９０４１、９０４２、９０４３、９０４４と、潜像担持体と転写像担持体の接触部に転写電圧を印加する転写手段９Ｂ、９Ｙ、９Ｍ、９Ｃと、潜像担持体を駆動して走行させる潜像担持体駆動手段（図示されず）と、転写像担持体走行手段を駆動して走行させる転写像担持体駆動手段９０４７と、これら潜像担持体駆動手段と転写像担持体駆動手段のうちの少なくとも一方を制御する制御手段９０４６とを有し、制御手段９０４６が、潜像担持体と転写像担持体の走行の相対速度を、基準走行速度：Ｖの周りに、正負に高速で振動的に変化させるように制御するものであり、上記の如く請求項１〜６の任意の１に記載のトナー画像転写方法を実施可能であるもの（請求項７）である。
【０１２２】
また、上に実施の形態を説明したトナー画像転写装置は、制御手段９０４６が、転写像担持体駆動手段９０４７を制御して、転写像担持体９０４１の走行速度を、潜像担持体９０３Ｂ等の基準走行速度：Ｖの周りに、正負に高速で振動的に変化させるもの（請求項９）である。
【０１２３】
勿論、上に説明したように、制御手段により「潜像担持体駆動手段を制御して、潜像担持体の走行速度を、転写像担持体の基準走行速度：Ｖの周りに、正負に高速で振動的に変化させる（請求項８）」ことも勿論可能である。
【０１２４】
一般的に、潜像担持体として用いられるドラム状の感光体は、剛体であるので速度を高精度に制御しやすいというメリットがあるが、感光体上に潜像を書き込む必要があるので速度変動が大きいと潜像自体にバンディングが発生するおそれがある。このような場合には、感光体と中間転写媒体に共に速度変動を「位相をずらして与える（請求項１０）」ことで、変動の強度を抑えつつ同様の効果を得ることが出来る。
【０１２５】
この場合、潜像担持体と転写像担持体の速度変動が同位相では相対速度を与えることができないので、両者の位相がずれていることが必要である。この位相のずれは１８０度であることが好ましい
上に説明した実施の形態のトナー画像転写装置はまた、転写像担持体９０４１が、複数の潜像担持体９０３Ｂ〜９０３Ｃに接触し、これら複数の潜像担持体から複数種のトナー画像を転写され、転写手段９Ｂ〜９Ｃが、各潜像担持体と転写像担持体との各接触部に、転写電圧を印加するものである（請求項１１）。
【０１２６】
また、転写像担持体９０４１は中間転写媒体で、潜像担持体９０３Ｂ〜９０３Ｃからトナー画像を転写され、このトナー画像をシート状記録媒体に転写させ（請求項１２）、且つ、回転可能に保持された無端ベルト状の中間転写媒体である（請求項１３）。このような無端ベルト状の中間転写媒体に換えて「回転可能に保持されたドラム状の中間転写媒体」を用いること（請求項１４）ができることは言うまでも無い。
【０１２７】
上に説明した実施の形態は、図３に示す画像形成装置に用いられるトナー画像転写装置で、転写像担持体が中間転写ベルトであったが、図４に示した画像形成装置のトナー画像転写装置に対しても適用でき、上に説明したところは、中間転写ベルトを「シート搬送ベルト９２００に搬送されるシート状記録媒体Ｓ」と読みかえれば、そのまま成り立つものである。
【０１２８】
即ち、図４に示すトナー画像転写装置で、この発明のトナー画像転写方法を実施するものは、転写像担持体をシート状記録媒体Ｓとし、転写像担持体走行手段９２０が、無端ベルト状のシート保持手段９２００を回転可能に保持したもので、シート状記録媒体Ｓを保持して搬送するトナー画像転写装置（請求項１５）である。
【０１２９】
また、図３、図４に示した画像形成装置において、トナー画像転写装置として上に説明したものを用いたものは、潜像担持体９０３Ｂ等に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して潜像担持体上にトナー画像を得、このトナー画像をシート状記録媒体Ｓ上に転写して画像を得る画像形成装置において、トナー画像を、潜像担持体上からシート状記録媒体上に転写するトナー画像転写手段として請求項７〜１５の任意の１に記載のトナー画像転写装置を用いたもの（請求項１６）である。
【０１３０】
さらに、これら画像形成装置は、転写像担持体９０１１、Ｓの走行路に沿って配置される複数の潜像担持体９０３Ｂ〜９０３Ｃが用いられ、各潜像担持体に形成される静電潜像が互いに異なる色のトナーにより現像され、各静電潜像担持体上のトナー画像の転写が、請求項１１記載のトナー画像転写装置により行われるもの（請求項１７）であり、潜像担持体９０３Ｂ〜９０３Ｃの数が４で、異なる潜像担持体上の静電潜像をマゼンタ、イエロー、シアン、黒トナーの４色のトナーで別個に現像するもの（請求項１８）である。
【０１３１】
図３の画像形成装置は、トナー画像転写装置における転写像担持体走行手段９０４が回転可能に保持された無端ベルト状の中間転写媒体であり（請求項１９）、図４の画像形成装置は、トナー画像転写装置における転写像担持体走行手段９２０が、回転可能に保持された無端ベルト状に形成され、シート状記録媒体Ｓを保持して搬送するシート保持手段である（請求項２０）。
【０１３２】
また、図３、図４の画像形成装置とも、潜像担持体９０３Ｂ〜９０３Ｃは「光導電性の感光体」である（請求項２１）。
【０１３３】
図３、図４の画像形成装置は何れもタンデム方式の画像形成装置である。タンデム式の画像形成装置では、潜像担持体は複数あるが、転写像担持体は１個であるので、先に説明した実施の形態のように、潜像担持体である感光体は一定速度：Ｖで駆動し、「相対速度：ΔＶを制御して付与」するのを転写像担持体側で行うようにすると、１個の転写像担持体のみの制御で、全ての転写位置において同等の効果を期待でき、コストメリットが大きい。
【０１３４】
【実施例】
以下、具体的な実施例を説明する。
画像形成装置として、図３に示したものを用いた。
ドラム状の感光体９０３Ｂ〜９０３Ｃは、それぞれ半径：３０ｍｍのものを用い、主・副走査方向とも書込解像度を６００ｄｐｉに設定した。各感光体上の副走査方向の最小画素長さは４２．３μｍである。
【０１３５】
トナー画像転写装置は、図５に示す如くである。
【０１３６】
中間転写ベルト９０４１には種々の材質のものを使用可能であるが、耐久性にすぐれ、ヤング率の高いポリイミド製のベルトや、表面平滑性に優れたＰｖｄｆベルト、もしくはポリウレタン樹脂層の上にポリウレタンゴム層をもち、その上にさらにフッ素成分を含有したコート層をもつ「表面が弾性の多層構造ベルト」などが好適である。特にポリウレタン多層構造ベルトは表面が弾性を持つため、感光体表面や紙表面との密着性が良く、１次転写、２次転写とも転写性に優れている。いずれのベルトも１０10〜１０12Ωｃｍ程度の体積抵抗を持ち、トナーの載る部分の表面抵抗が１０12Ω/□以上の特性値となっており、転写性に優れている。
【０１３７】
中間転写ベルトの剛性は極めて重要である。中間転写ベルト９０４１側で相対速度を変動させる場合には、中間転写ベルトの駆動ローラ９０４２により、精密に制御された速度を、中間転写ベルト９０４１を介して各感光体９０３Ｂ〜９０３Ｃとの１次転写位置へ伝えねばならず、中間転写ベルトが伸縮により「付与された速度差を伝達できずにバネの様に吸収」してしまっては意味がない。
【０１３８】
このため、実施例においては中間転写ベルト９０４１として「機械的剛性に優れたポリイミドベルト」を用いた。ポリイミドベルトは厚み：９０μｍ、ヤング率：７０００Ｍｐａである。
【０１３９】
中間転写ベルトの駆動ローラ９０４２のローラ径を直径：３０ｍｍとした。駆動ローラ９０４２は表面部に厚み：０．５ｍｍのゴム層を持つ厚みのゴムローラとなっている。駆動ローラはゴムローラのため加工精度を余り高くできず、振れ精度は５０μｍ程度が限界であり、このときローラの振れによるベルト表面の走行速度の変動は±０．１６％にもなる。中間転写ベルト９０４１には、ベルト厚みの誤差、ヤング率のムラなどによる、走行速度の変動が存在する。
【０１４０】
中間転写ベルトの表面の走行速度を「レーザドップラ変位計」で実際に測定したところ、±０．２５％程度の速度偏差があった。このような「ベルト駆動ローラ一回転周期（線速：２４５ｍｍ／ｓで、約２．６Ｈｚ）の、非常にゆっくりとした周期の速度変動」は画質に関して好ましくない。この問題に対処するため、駆動ローラの反対側の従動ローラ９０４３にエンコーダを取りつけ、リアルタイムに中間転写ベルトの速度変動を検出できるようにした。
【０１４１】
中間転写ベルトの表面の走行速度は、ベルト駆動ローラ９０４２の偏心などによる速度ムラとベルト肉厚ムラなどで決まるが、これらは周期性を持つ値であるので、走行速度を検出してベルト駆動ローラの走行速度をフィードバック制御することにより除去できる。中間転写ベルト９０４１を駆動する駆動手段９０４７としては前述の「ブレーキ機能を持つＤＣモータ」を用いた。
【０１４２】
上記のフィードバック制御によって「低周波の速度変動成分」を取り除き、さらに、高周波の速度変動を付与できるようにした。
【０１４３】
感光体９０３Ｂ〜９０３Ｃおよび中間転写ベルト９０４１の基準走行速度：Ｖは、ともに平均速度：２４５ｍｍ/ｓに設定した。
【０１４４】
感光体９０３Ｂ〜９０３Ｃの駆動は、感光体フランジ部に圧入された駆動軸を対し「ギヤヘッドを介した、ブレーキ機能付のＤＣモータ」により行うようにした。減速比を大きくとり、駆動制御には専用の演算回路を用いて任意の周波数を任意の振幅をつけて発生可能とした。
【０１４５】
また感光体９０３Ｂ〜９０３Ｃの駆動状態を「駆動モータ側とは反対側の感光体フランジ部に取りつけたエンコーダ」で常に監視し、検出結果を基に駆動制御側にフィードバックをかけるようにした。
【０１４６】
感光体９０３Ｂ等の加工精度は振れが約５０μｍ程度であり、この振れによる外周速度変化は±０．０８％程度である。この低周波数の相対速度変動は、前述の転写駆動ローラ９０４７と同様に駆動制御にフィードバックをかけることで低周波の速度変動成分を取りのぞいた。また、高周波の変動成分については、常に一定の周波数で一定の振幅強度の相対速度を付与できるようにした。
【０１４７】
図７、図８に、中間転写ベルト９０４１の走行速度の速度スペクトル（速度変動の周波数特性）を概念図として示す。フィードバック制御により低周波変動成分を除き（図７の補正後）、さらに任意の高周波の相対速度成分を付与している（図８）。感光体９０３Ｂ〜９０３Ｃに関しても同様である。
【０１４８】
この実施例装置（図３の画像形成装置）において、相対速度：ΔＶとその振動を与えないようにして、「黒のパッチ」を黒トナー画像として中間転写ベルト９０４１上に転写形成した後、２色目のイエロー画像の作像を行っているときに装置の動作を停止し、Ｙトナー画像として形成された「イエローのパッチ」の転写の際における「感光体９０３Ｙの非画像部への、中間転写ベルト上の黒のパッチをなす黒トナーの逆転写量」を測定し、同時に「イエローのパッチの、感光体９０３Ｙ上から中間転写ベルト９０４１上への転写率」も測定した。上記転写率は９４％、逆転写率は８％であった（図１参照）。
【０１４９】
転写率、逆転写率は「予め重量を計量した粘着テープに感光体上のトナー（転写残りトナー、逆転写されたトナー）を付着させ、トナー分の重量を付着前後で差し引いて計量」する重量計測法で測定した。即ち、転写前後の感光体上の転写残トナー量との比較で転写率を求め、転写前の中間転写ベルト上のトナー重量と、転写後の感光体へ戻ったトナー重量との比較で逆転写率を求めた。
【０１５０】
感光体９０３Ｂ〜９０３Ｙを一定の走行速度：Ｖ＝２４５ｍｍ／ｓで駆動し、中間転写ベルト９０４１側にα＝２％の相対速度ΔＶを、周波数：ｆ＝１．５ｋＨｚ(請求項３における６回/ｍｍに相当する)の振動を付与したところ、転写率は９７％に増加し、逆転写率は５％に低減された。
【０１５１】
周波数：ｆを一定とし、係数：αを変化させた場合の結果を表１に示す。
【０１５２】
2004198843.tif 000003
相対速度：ΔＶの振幅が増す（係数：αが大きくなる）と転写率は向上し、逆転写率は低下するが、この効果は係数：αが約１％から見え始め、５％程度で飽和する。効果は「逆転写率の低下」の方に顕著であり、同時に約５０μｍの１ドットラインを主走査方向（感光体の軸方向）に１本おきに作像して解像度の低下を見たが、相対速度比：αとして約１０％を与えても、画質に変化は見られなかった。
【０１５３】
上記の実施例装置において、中間転写ベルトの走行速度を一定とし、感光体側の走行速度を相対速度：ΔＶで振動的に変化させた場合も実験したが、上記と同様の結果となった。
【０１５４】
【発明の効果】
以上に説明したように、この発明によれば新規なトナー画像転写方法及び装置、画像形成装置を実現できる。
この発明のトナー画像転写方法および装置によれば、トナー画像の逆転写を有効に軽減するとともに転写率を向上させることができ、しかも、転写されるトナー画像の解像度を損うことがない。従って、この発明のトナー画像転写装置を用いる画像形成装置は、転写効率が高く良好な画質の画像を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術を説明するための図である。
【図２】従来技術のトナー像転写によるトナー画像の伸びを説明するための図である。
【図３】画像形成装置の実施の１形態を説明するための図である。
【図４】画像形成装置の実施の別形態を説明するための図である。
【図５】トナー画像転写装置の実施の１形態を説明するための図である。
【図６】この発明のトナー画像転写方法の原理を説明するための図である。
【図７】実施例における中間転写ベルトの走行速度の振動スペクトルを概念的に示す図である。
【図８】実施例において、中間転写ベルトの走行速度に周波数の高い速度変動を与えた場合の走行速度の振動スペクトルを概念的に示す図である。
【符号の説明】
９０３Ｂ      潜像担持体としての感光体
９０４１      転写像担持体としての中間転写ベルト
【図１】
2004198843.tif 000004
【図２】
2004198843.tif 000005
【図３】
2004198843.tif 000006
【図４】
2004198843.tif 000007
【図５】
2004198843.tif 000008
【図６】
2004198843.tif 000009
【図７】
2004198843.tif 000010
【図８】
2004198843.tif 000011