(57)【要約】【課題】感光体ドラム長寿命化が実現できるうえ、高品質の画像を安定して形成することができるカラー画像形成装置を提供する。【解決手段】転写材を転写ベルトで搬送しながら、感光体ドラムから転写材へ各色トナー像を順次転写するカラー画像形成装置において、感光体ドラムが駆動されているが感光体ドラムへの通紙が行われていない場合には、転写ベルトの表面速度Ｖｂの感光体ドラムの表面速度Ｖｄに対する比：Ｖｂ／Ｖｄ値を、感光体ドラムが駆動され、かつ感光体ドラムへの通紙が行われているときのＶｂ／Ｖｄ値に比べて１に近づける。例えば、用紙へのトナー像転写時には、Ｖｂ／Ｖｄ値を（１２５ｍｍ／ｓｅｃ）／（１３０ｍｍ／ｓｅｃ）として、トナー像転写率を高く維持し、画像濃度補正を行うためのパターンを転写ベルト上に作成する時には、Ｖｄを１２５ｍｍ／ｓｅｃに低下させることで、Ｖｂ／Ｖｄ値を１として感光体ドラム表面の摩耗等を抑える。【選択図】        図３
2004191440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各色トナー像に対応する感光体ドラムを配列して設け、転写ベルトで転写材を搬送しながら順次、転写材への各色トナー像の転写を行う電子写真方式のカラー画像形成装置において、
感光体ドラムが駆動されているが該感光体ドラムへの通紙が行われていない場合には、転写ベルトの表面速度Ｖｂの感光体ドラムの表面速度Ｖｄに対する比：Ｖｂ／Ｖｄの値（以下、Ｖｂ／Ｖｄ値）を、適宜のタイミングで、
感光体ドラムが駆動され、かつ感光体ドラムへの通紙が行われているときのＶｂ／Ｖｄ値に比べて１に、より近づけること特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】
前記適宜のタイミングは、画像濃度補正を行うためのパターンを転写ベルト上に作成する時であることを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項３】
前記適宜のタイミングは、各色トナー像の位置合わせ制御を行うためのパターンを転写ベルト上に作成する時であることを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】
前記適宜のタイミングは、当該画像形成装置ウォーミングアップ動作時またはジャムリカバリー時であることを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置。
【請求項５】
前記感光体ドラムと前記転写ベルトとの間に転写材が介在していない時には、この感光体ドラムは転写ベルトと直接接触していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のカラー画像形成装置。
【請求項６】
前記転写ベルトの表面摩擦係数が、前記感光体ドラムの表面摩擦係数よりも低いことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のカラー画像形成装置。
【請求項７】
各色トナー像に対応する感光体ドラムを配列して設け、これら感光体ドラム上のトナー像を中間転写ベルトを介して転写材に転写する電子写真方式のカラー画像形成装置において、
中間転写ベルトから転写材へのトナー像転写時以外の適宜のタイミングで、
前記中間転写ベルトの表面速度Ｖｉの前記感光体ドラムの表面速度Ｖｄに対する比：Ｖｉ／Ｖｄの値（以下、Ｖｉ／Ｖｄ値）を、中間転写ベルトから転写材へのトナー像転写時のＶｉ／Ｖｄ値に比べて１に、より近づけること特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項８】
前記適宜のタイミングは、画像濃度補正を行うためのパターンを中間転写ベルト上に作成する時であることを特徴とする請求項７に記載のカラー画像形成装置。
【請求項９】
前記適宜のタイミングは、各色トナー像の位置合わせ制御を行うためのパターンを前記中間転写ベルト上に作成する時であることを特徴とする請求項７または８に記載のカラー画像形成装置。
【請求項１０】
前記適宜のタイミングは、当該画像形成装置ウォーミングアップ動作時またはジャムリカバリー時であることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載のカラー画像形成装置。
【請求項１１】
前記中間転写ベルトの表面摩擦係数が、前記感光体ドラムの表面摩擦係数よりも低いことを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載のカラー画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複写機、レーザプリンタなどのカラー画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カラー画像形成装置として、４連タンデム構成で転写ベルトにより転写材（用紙等）を搬送するとともに、転写ベルトを介して感光体ドラムと対向させた位置にバイアス印加部材を配置し、このバイアス印加部材にバイアスを印加することで、感光体ドラム上のトナー像を転写材に順次転写する構成のものが良く知られている。この４連タンデム型画像形成装置では、転写材を転写ベルトに吸着させて搬送しているため、この転写材の表面速度は転写ベルトの表面速度と同速または、ほぼ同速になる。
【０００３】
ところで、転写ベルトの表面速度と感光体ドラムの表面速度に関しては、これらを同一にした場合、転写は静電的な力のみにより行われるが、これらの間に速度差を付けた場合、静電的な力のほかに機械的な剥ぎ取り力が加わるため、転写不良気味の画質劣化を防ぐことができる。より詳しくは、この転写ベルトと感光体ドラムの間に表面速度差を設けた場合、２色以上の色を重ねたときに、特に良好な転写性が得られる。また単色など、色重ねがない場合は、トナー像が転写材表面に保持されやすくなり、ある一定レベル以上の転写性を容易に確保できる。しかし、転写材上に２色以上の色を重ねる場合、この転写材部分には既に転写されたトナー層があるため、新たなトナー層の転写性が低下する。この不具合をなくすには、転写ベルトと感光体ドラムの間に表面速度差を持たせることが有効になる。
【０００４】
電子写真方式のカラー画像形成装置において、高品質の画像を安定形成することができるようにした発明として下記（１），（２）に説明するものがある。
（１）この発明（下記特許文献１を参照）は、転写時の像の歪みを防止することができる、電子写真複写機等用の転写装置に関し、詳しくは、複数の感光体を用いたときでも、部品の寸法精度を高くすることなく、各色の互いの位置が正確に一致したレジストレーションの良い（多色刷りにおける印刷の一致性が高い）カラー画像が得られる、画像出力装置の転写装置に関するものである。
【０００５】
そして、この発明の構成では、用紙を搬送する転写体に対して複数の感光体を対向させ、転写体の１回転以内の間に、複数の感光体の各色トナー像を用紙に転写して画像形成を行うタンデム型の画像出力装置の転写装置において、前記転写体の表面速度を前記複数の感光体のそれぞれの表面速度より０．１％から１％速くし、かつ前記転写体の周面に、前記複数の感光体のそれぞれに対して弾性的に圧接する可撓性部材を取り付けたことを特徴とする画像出力装置の転写装置としている。
【０００６】
しかしながら、上記（１）の発明は、感光体ドラムの径差や偏心によって書き込み時の像の伸びや位置ズレが生じた場合にも、それに関係なく用紙速度を一定にすることができる方法を示しているに過ぎない。またこの発明では、両面印刷モードにおいて、表面印刷時と裏面印刷時とで、感光体ドラムと転写ベルトとの表面速度比を異ならせる旨の記載はない。なお、転写材搬送機能を兼ね備えた転写ベルトと感光体との間に表面速度差を持たせて転写性を良くする方法は、モノクロコピー機において既に頻繁に行われていたものである。
【０００７】
（２）この発明（下記特許文献２を参照）は、複数の感光体ドラムを備え、各色感光体ドラムから中間転写ベルトへのトナー像の転写効率を向上させるために、各転写位置においてドラム周速とベルト周速との間に差を持たせるようにしたカラー画像形成装置において、不要な摩耗による感光体ドラムの寿命低下を回避することを目的としている。すなわち、黒トナーのみを用いて白黒画像を形成する単色モードでは、黒トナー像が形成される感光体ドラム以外の他色のドラムにはトナー像が形成されないものの、他色のドラムが中間転写ベルトに対して、４色多色モード時の速度差を保ちながら回転し続けていると、これら他色のドラムがクリーニングブレード、あるいは中間転写ベルトに不要に摺擦する結果、ドラム表面に摩耗や傷が発生しやすくなるという不具合がある。そこで、この発明では、単色モードの画像形成の場合に、他の３色の感光体ドラムと転写ベルトとの速度比を１に近づける制御を行うようにしている。
【０００８】
しかしながら、上記（２）の発明は、感光体ドラムが駆動され、かつ感光体ドラムへの通紙が行われている時の、感光体ドラムと転写ベルトとの速度比について規定したものではなく、このため、感光体ドラム表面の耐久性向上効果は、必ずしも充分なものではない。
【０００９】
【特許文献１】
特許第２７４３３５９号明細書
【特許文献２】
特開２００１−２０１９０２号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記事情に鑑みなされたもので、その目的は以下のとおりである。
（ａ）感光体表面の傷を低減することにより、感光体の長寿命化を実現すること、
（ｂ）感光体ドラムへの通紙を行っている間は、感光体ドラムと転写ベルトの間に速度差を保持することにより、または感光体ドラムと中間転写ベルトの間に速度差を保持することにより、それぞれ高品質の画像を形成すること、
（ｃ）転写ベルトまたは、中間転写ベルトへの転写パターン（濃度調整パターン、位置ズレ補正パターン）の転写性を向上させること、
（ｃ）上記位置ズレ補正の精度を向上させること。
【００１１】
すなわち、本発明は第１に、感光体ドラムへの通紙時以外（感光体ドラムが駆動されているものの、感光体ドラムへの通紙が行われていない時間）の適宜タイミングで、転写ベルト走行速度の感光体ドラム回転周速に対する比を、感光体ドラムへの通紙時における転写ベルト走行速度の感光体ドラム回転周速に対する比に比べて１に、より近づけるように構成したものである。
本発明は第２に、感光体ドラムへの通紙時以外の適宜タイミングで、中間転写ベルト走行速度の感光体ドラム回転周速に対する比を、中間転写ベルトへの通紙時における中間転写ベルト走行速度の感光体ドラム回転周速に対する比に比べて１に、より近づけるように構成したものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、各色トナー像に対応する感光体ドラムを配列して設け、転写ベルトで転写材を搬送しながら順次、転写材への各色トナー像の転写を行う電子写真方式のカラー画像形成装置において、感光体ドラムが駆動されているが該感光体ドラムへの通紙が行われていない場合には、転写ベルトの表面速度Ｖｂの感光体ドラムの表面速度Ｖｄに対する比：Ｖｂ／Ｖｄの値（Ｖｂ／Ｖｄ値）を、適宜のタイミングで、感光体ドラムが駆動され、かつ感光体ドラムへの通紙が行われているときのＶｂ／Ｖｄ値に比べて１に、より近づけること特徴とするカラー画像形成装置である（後記する図３を参照）。請求項１の発明では、通紙時の転写性を確保しながら、感光体の傷の発生を抑制でき、感光体の長寿命化が達成できる。
【００１３】
請求項２に係る発明は、前記適宜のタイミングが、画像濃度補正を行うためのパターンを転写ベルト上に作成する時であることを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置である（後記する図４を参照）。
【００１４】
請求項２の発明では、通紙時の転写性を確保しながら、画像濃度補正パターンの良好な転写性および感光体傷の低減が可能となる。上記のようにＶｂ／Ｖｄ値を１に近づけた場合に画像濃度補正パターンが良好となることには、感光体ドラム、転写ベルトそれぞれの表面摩擦係数が関係している。転写ベルトの表面摩擦係数が感光体ドラムよりも低い場合、Ｖｂ／Ｖｄ値を１から遠ざけると、転写ベルト上に転写されたトナー像が感光体で掻き取られてしまう不具合が生じる。そのため、転写ベルトに画像濃度補正パターンを転写する場合には、Ｖｂ／Ｖｄ値を１に近づける制御が有効となる。
【００１５】
請求項３に係る発明は、前記適宜のタイミングが、各色トナー像の位置合わせ制御を行うためのパターンを転写ベルト上に作成する時であることを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置である（後記する図４を参照）。
【００１６】
請求項３の発明では、通紙時の転写性を確保しながら、位置合わせパターンの良好な転写性の実現、位置合わせ制御の精度向上、感光体表面傷の低減が可能となる。請求項３の構成により位置合わせパターンの転写性が良好になることに関しては、請求項２の場合と同じく感光体ドラム、転写ベルトそれぞれの表面摩擦係数が関係している。また、感光体ドラムと転写ベルトの間に速度差を持たせた場合、この速度差によって転写ベルトに生じる張力の部分的変動に起因して微小な速度変動が発生する。この状態で各色トナー像の位置合わせ補正を行う場合、微小変動分の読み取り誤差が生じてしまうのは避けられない。したがって、Ｖｂ／Ｖｄ値を１に近づける制御下で位置合わせ補正を行うことで、より高い精度での位置合わせが実現可能となる。
【００１７】
請求項４に係る発明は、前記適宜のタイミングが、当該画像形成装置ウォーミングアップ動作時またはジャムリカバリー時であることを特徴とする請求項１に記載のカラー画像形成装置である。請求項４の発明では、通紙時の転写性を確保しながら、感光体表面傷の低減が可能となる。
【００１８】
請求項５に係る発明は、前記感光体ドラムと前記転写ベルトとの間に転写材が介在していない時には、この感光体ドラムは転写ベルトと直接接触していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のカラー画像形成装置である。請求項５の発明では、感光体表面傷の低減が可能になるとともに、感光体ドラムと転写ベルトを離間させるための、複雑でコスト高の構成が不要となる。
【００１９】
請求項６に係る発明は、前記転写ベルトの表面摩擦係数が、前記感光体ドラムの表面摩擦係数よりも低いことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のカラー画像形成装置である。請求項６の発明では、感光体表面傷が低減され、その長寿命化が達成できるうえ、転写ベルトへのパターンの転写性が向上する。
【００２０】
請求項７に係る発明は、各色トナー像に対応する感光体ドラムを配列して設け、これら感光体ドラム上のトナー像を中間転写ベルトを介して転写材に転写する電子写真方式のカラー画像形成装置において、中間転写ベルトから転写材へのトナー像転写時以外の適宜のタイミングで、前記中間転写ベルトの表面速度Ｖｉの前記感光体ドラムの表面速度Ｖｄに対する比：Ｖｉ／Ｖｄの値（Ｖｉ／Ｖｄ値）を、中間転写ベルトから転写材へのトナー像転写時のＶｉ／Ｖｄ値に比べて１に、よりに近づけること特徴とするカラー画像形成装置である。
【００２１】
請求項７の発明では、重ね画像などの転写性を向上させるためにＶｉ／Ｖｄ値を１から離した設定値とした場合でも、重ね画像以外のパターンを作成している時、またはパターンを作成していない時に、Ｖｉ／Ｖｄ値を１に近づけることで、感光体表面傷が低減できて感光体の長寿命化が達成される。なお、請求項７の発明では、感光体ドラムが複数、前記中間転写ベルトの走行方向に配列される。また、カラー画像形成装置では通常、Ｖｉ／Ｖｄ値を１から遠ざけることで２色重ねの転写性向上や、虫食い（文字白抜け）画像が改善されるが、そのような場合でも、パターンを作成していないときにＶｉ／Ｖｄ値を１に近づけることで、感光体表面傷が低減されて感光体の長寿命化が達成できる。
【００２２】
請求項８に係る発明は、前記適宜のタイミングが、画像濃度補正を行うためのパターンを中間転写ベルト上に作成する時であることを特徴とする請求項７に記載のカラー画像形成装置である。画像濃度補正を行うためのパターンは、２色重ねパターンは作成せず、単色で形成するため（単色の方がセンサ読みとり誤差がないため好ましい。）、２色重ねの転写性を向上させる必要がないので、請求項８の発明では、Ｖｉ／Ｖｄ値を１に近づけることが可能となる。したがって、その時間帯では、感光体表面傷低減できて感光体の長寿命化が達成できる。
【００２３】
請求項９に係る発明は、前記適宜のタイミングが、各色トナー像の位置合わせ制御を行うためのパターンを前記中間転写ベルト上に作成する時であることを特徴とする請求項７または８に記載のカラー画像形成装置である。位置合わせのパターンも、２色重ねパターンは作成せず単色で作成するため、２色重ねの転写性を向上させる必要がないことから、請求項９の発明では、Ｖｉ／Ｖｄ値を１に近づけることが可能となる。したがって、その時間帯では、感光体表面傷低減できて感光体の長寿命化が達成できる。
【００２４】
請求項１０に係る発明は、前記適宜のタイミングが、当該画像形成装置ウォーミングアップ動作時またはジャムリカバリー時であることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載のカラー画像形成装置である。請求項１０の発明では、ウォーミングアップ動作時またはジャムリカバリー時の感光体表面傷が低減できて感光体の長寿命化が達成できる。
【００２５】
請求項１１に係る発明は、前記中間転写ベルトの表面摩擦係数が、前記感光体ドラムの表面摩擦係数よりも低いことを特徴とする請求項７〜１０に記載の画像形成装置である。
【００２６】
中間転写ベルトの表面速度Ｖｉの感光体ドラムの表面速度Ｖｄに対する比、すなわちＶｉ／Ｖｄ値と中間転写ベルトへのトナー像転写率との間には、上記図４と同様の関係があることが、本発明者の実験で確認されている。すなわち、（Ａ）中間転写ベルトの表面摩擦係数が感光体ドラムの表面摩擦係数よりも低い場合には、Ｖｉ／Ｖｄ値が１に近いほど、トナー像転写率が高くなり、同時に感光体表面の摩耗等が低下する。これと逆に、（Ｂ）中間転写ベルトの表面摩擦係数が感光体ドラムの表面摩擦係数よりも高い場合には、Ｖｉ／Ｖｄ値が１に近いほど、トナー像転写率が低くなる。
【００２７】
そこで、請求項１１の発明では、上記（Ａ）の結果に基づいて、中間転写ベルトの表面摩擦係数を感光体ドラムの表面摩擦係数よりも低くするとともに、中間転写ベルトおよび感光体ドラムが駆動されているが用紙へのトナー像転写が行わなれていない場合のＶｉ／Ｖｄ値を、中間転写ベルトから転写材へのトナー像転写時のＶｉ／Ｖｄ値に比べて、１に近づける操作を行う。なお、上記（Ｂ）の場合においても、同じくＶｉ／Ｖｄ値を１に近づける操作を行うことで、感光体表面の摩耗等を低下させることできる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面をもとに説明する。
第１の実施の形態
図１は直接転写方式の４連タンデム型カラー画像形成装置の要部構成を示す説明図である。このるカラー画像形成装置は、感光体ドラム１１〜１４および転写ローラ２１〜２４等により複数の画像形成部を形成し、循環走行する転写ベルト５０で吸着搬送される用紙Ｐに、感光体ドラム上のトナー像を転写ローラで転写するものである。
【００２９】
すなわちこの画像形成装置は、マゼンタ色トナー像形成用の感光体ドラム１１、シアン色トナー像形成用の感光体ドラム１２、イエロー色トナー像形成用の感光体ドラム１３および、黒色トナー像形成用の感光体ドラム１４を、転写材としての用紙（転写紙）Ｐの走行方向にこの順に配備する。各感光体ドラムは、それぞれＭドラム駆動モータ２１、Ｃドラム駆動モータ２２、Ｍドラム駆動モータ２３、ＢＫドラム駆動モータ２４により回転自在とする。これらの駆動モータをドラム速度変更制御部３１に連絡し、各感光体ドラムの回転速度を独立に制御できるようにするか、またはこれらのドラムを一括して同一回転速度に制御できるようにする。つまり、このドラム速度変更制御部３１は、Ｖｂ／Ｖｄ値を変更設定するためのものである。各感光体ドラムの直下に転写ローラ４１〜４４を配備するとともに、これら転写ローラに転写バイアスを印加できるように構成する。
【００３０】
駆動ローラ５１により常時一定速度で循環走行する無端状転写ベルト５０を設ける。この場合、転写ベルト５０がＭドラム１１からＢＫドラム１４に向かって走行するように、すなわち駆動ローラ５１と用紙吸着ローラ５２とのニップ部、各感光体ドラム１１〜１４と各転写ローラ４１〜４４とのニップ部、ガイドローラ（アイドルローラ）５３，５４、除電ローラ６１と対向ローラ６２とのニップ部、ガイドローラ（アイドルローラ）５５の順に通過するように構成する。
【００３１】
上記駆動ローラ５１と用紙吸着ローラ５２とのニップ部により、用紙吸着部Ａが構成される。また、上記除電ローラ６１と対向ローラ６２とのニップ部およびクリーニングブレード６３によりクリーニング部Ｂが構成される。除電ローラ６１は、転写ベルト５０に残る静電気を除去するものである。上記クリーニング部Ｂでは、対向ローラ６２にクリーニングブレード６３を当接配備し、転写ベルト５０上に残るトナーを対向ローラ６２を介してこのクリーニングブレード６３で除去回収できるようにする。さらに、上記用紙吸着部Ａの上流側に、一対の対向ローラからなるレジスト部Ｃを設ける。このレジスト部Ｃは、用紙Ｐを用紙吸着部Ａに導入するためのものである。また、温湿度検出部Ｅをドラム速度変更制御部３１に接続する。この温湿度検出部Ｅは、画像形成装置内の温湿度を検出し、この結果をドラム速度変更制御部３１に出力することにより、感光体ドラムの回転速度を検出温湿度に適合した値に設定するためのものである。
【００３２】
上記カラー画像形成装置において、用紙Ｐは用紙吸着部Ａで転写ベルト５０に吸着され、この転写ベルトと一体的にＭドラム１１からＢＫドラム１４に向かって走行する間に（転写ベルト５０で搬送される間に）、各色のトナー像が転写され、ＢＫドラム１４と転写ローラ４４とのニップ部を通過した時点では、用紙Ｐへのカラートナー像の転写が終了する。この用紙Ｐ上のトナー像は、図略の定着部において加熱定着される。
【００３３】
ここで、Ｖｂ／Ｖｄ値の測定方法について説明する。
転写ベルト５０への用紙Ｐの静電吸着が的確に行われている場合、転写ベルト５０の表面速度と用紙Ｐの表面速度は同速とみなせる。そこで、転写ベルトの表面速度を測定するに際しては、転写ベルト表面の適宜位置に一定間隔の検出マークを書き込み、センサーでこのマークを読み取り、マーク間隔とセンサー検出時間間隔とにより表面速度を求める。感光体の表面速度に関しても同様で、感光体上に一定間隔の検出マークを書き込むことで測定を行う。ただし、実験上は上記方法が可能であるが、この方法を実機に適用することは必ずしも容易でない。
【００３４】
そこで本発明者は、転写ベルトと感光体ドラムとの表面速度比（Ｖｂ／Ｖｄ値）を求めるための簡易な方法を考案した。すなわち、感光体ドラム上に格子間隔が一定の格子パターンを形成し、ドラム上の副走査方向の格子間隔と、転写ベルトに転写された副走査方向の格子間隔とを測定することで、
転写ベルト表面速度／感光体ドラム表面速度＝転写ベルト上の格子間隔／感光体ドラム上の格子間隔
という関係を用いて、実機でのＶｂ／Ｖｄ値を測定することにした。上記測定方法では、感光体表面速度が速くなると感光体上格子間隔は長くなり、また遅くなると感光体上格子間隔は短くなる。
【００３５】
ところで、カラー画像形成装置においては、転写材としての転写紙の表面摩擦係数は、転写ベルトのそれに比べて非常に大きい。また、感光体の表面摩擦係数と、転写ベルトのそれとの大小関係は、一定ではなく、例えば感光体の表面摩擦係数が転写ベルトのそれよりも低い場合もあるし、これと逆の場合もある。転写ベルトの表面摩擦係数＜感光体ベルトの表面摩擦係数の例としては、転写ベルト〔ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）製〕の表面摩擦係数＝０．２、感光体の表面摩擦係数＝０．４〜０．５が挙げられる。また、転写ベルトの表面摩擦係数＞感光体ベルトの表面摩擦係数の例としては、表面にステアリン酸亜鉛を塗布して表面摩擦係数を０．１５に低下させた感光体と、表面摩擦係数＝０．２の転写ベルト（ＰＶＤＦ製）との組み合わせが挙げられる。なお、転写ベルトの材質としては、ＰＶＤＦの外にポリイミド樹脂等が挙げられる。感光体表面の材質としては、例えば、α−フェニルスチルベンを配合したポリカーボネート樹脂が挙げられ、さらに感光体の表面摩擦係数を下げるための手段としては、感光体表面にＰＴＦＥ膜（フッ素樹脂膜）を積層するものが挙げられる。
【００３６】
図１に示すカラー画像形成装置において、感光体ドラムから転写ベルトへのトナー像転写は、転写材上のトナー像の色ズレ低減制御のための行うものである。ただし、この転写ベルトへのトナー像転写工程は、画像の書き込み位置の測定ができれば足りるものであることから、転写ベルト上の画像品質は、転写材上の画像品質ほど高度のものは必要でない。このため、転写ベルトへのトナー像転写工程での、感光体ドラムと転写ベルトの速度差は、感光体ドラムから転写材へのトナー像転写工程での、感光体ドラムと転写紙の速度差ほど大きく設定する必要はない。
【００３７】
転写ベルトの表面速度Ｖｂの感光体ドラムの表面速度Ｖｄに対する比、すなわち（１）Ｖｂ／Ｖｄ値と転写ベルト上の用紙へのトナー像転写率との関係、および（２）Ｖｂ／Ｖｄ値と転写ベルトへのトナー像転写率との関係について、本発明者が検討したところ、上記（１）については図３、上記（２）については図４（詳細については後記）に示す結果が得られている。この図４は、副走査方向の色ズレ補正パターンを（紙ではなく）、直接転写ベルトに書き込んだ時の、その転写ベルトへの転写性を示している。また、感光体ドラムから、転写ベルト上の転写紙にトナー像を転写する場合の転写性と、感光体ドラムから、転写ベルトにトナー像を転写する場合の転写性とは異なっており、図４においてグラフＣ１は、表面摩擦係数の大小関係が、転写ベルトの表面摩擦係数＜感光体の表面摩擦係数の場合を、グラフＣ２は転写ベルトの表面摩擦係数＞感光体の表面摩擦係数の場合を、それぞれ示している。
【００３８】
第２の実施の形態
まず、本実施の形態に係るカラー画像形成装置の構成について説明する。図２は、中間転写方式の４連タンデム型カラー画像形成装置の要部構成を示す説明図である。この画像形成装置では、黒色トナー像形成用の感光体ドラム１４、イエロー色トナー像形成用の感光体ドラム１３、シアン色トナー像形成用の感光体ドラム１２および、マゼンタ色トナー像形成用の感光体ドラム１１を、無端状ベルトである中間転写ベルト１００の循環走行上流側から下流側に，この順に配備する。各感光体ドラムは、それぞれＢＫドラム駆動モータ２４、Ｙドラム駆動モータ２３、Ｃドラム駆動モータ２２、Ｍドラム駆動モータ２１により駆動するように構成する。これらの駆動モータをドラム速度変更制御部３１に連絡し、各感光体ドラムの回転速度を独立に制御できるようにするか、またはこれらのドラムを一括して同一回転速度に制御できるようにする。各感光体ドラムの直下に転写ローラ４１〜４４を配備するとともに、これら転写ローラに転写バイアスを印加できるように構成する。
【００３９】
上記中間転写ベルト１００は、駆動ローラ７１により循環走行自在とする。この場合、該ベルト１００が駆動ローラ７１により、ＢＫドラム１４からＭドラム１１に向かって走行するように、すなわち駆動ローラ７１、各感光体ドラムと各転写ローラとのニップ部、２次転写ローラ７２と対向ローラ７３とからなる２次転写部Ｄ、ガイドローラ７４，７５の順に通過するように構成する。上記駆動ローラ７１は、駆動ローラ速度変更制御部７０により回転速度が制御できるようにする。この駆動ローラ速度変更制御部７０は、Ｖｉ／Ｖｄ値を変更設定するためのものである。さらにレジスト部Ｃを設け、該レジスト部からの用紙Ｐを上記２次転写部Ｄに向けて搬送できるようにする。また、中間転写ベルト１００のうち、上記ガイドローラ７５に掛け渡されている部位にクリーニングブレード７６を当接配備し、中間転写ベルト１００上に残るトナーを除去回収できるように構成する。
【００４０】
上記カラー画像形成装置では、循環走行する中間転写ベルト１００上に各色のトナー像が転写され、該中間転写ベルト１００上に形成されたカラートナー像は２次転写部Ｄにおいて、レジスト部Ｃからの用紙Ｐに転写される。中間転写ベルト１００上に残るトナーはクリーニングブレード７６で除去され、ＢＫドラム１４に向かって走行する。この用紙Ｐ上のトナー像は、図略の定着部において加熱定着される。
【００４１】
ところで、カラー画像形成装置においては、転写材としての転写紙の表面摩擦係数は、中間転写ベルトのそれに比べて非常に大きい。また、感光体の表面摩擦係数と、中間転写ベルトのそれとの大小関係は一定ではなく、例えば感光体の表面摩擦係数が中間転写ベルトのそれよりも低い場合もあるし、これと逆の場合もある。また、中間転写ベルトの材質としては、例えばＰＶＤＦ、ポリイミド樹脂または、表面をフッ素処理したものが挙げられる。
【００４２】
【実施例】
つぎに、本発明の実施例について説明する。
実施例１
図３は図１の画像形成装置による実施例の結果に係るもので、Ｖｂ／Ｖｄ値と、用紙へのトナー像転写率との関係を示すグラフであり、転写ベルトの表面摩擦係数をΜｂ、感光体ドラムの表面摩擦係数Ｍｄとするとき、Μｂ＜Ｍｄ、Μｂ＞Ｍｄのいずれの場合にも、このグラフに示す傾向が見られる。図３で明らかなように、Ｖｂ／Ｖｄ値が１から遠のくほど、用紙へのトナー像転写率が高くなる。また、Ｖｂ／Ｖｄ値が１に近づくほどトナー像転写率が低下し、Ｖｂ／Ｖｄ値が１ではこの転写率が最小値になる。さらに、Ｖｂ／Ｖｄ値が１に近づくほど、摩擦に起因する感光体ドラム表面の摩耗や傷の発生が抑えられる。
【００４３】
図４も、図１の画像形成装置による別の実施例の結果に係るもので、（１）ΜｂがＭｄよりも高い場合には、破線で示すように、Ｖｂ／Ｖｄ値が１から遠のくほど、転写ベルトへのトナー像転写率が高くなる。また、（２）Μｂ＜Ｍｄの場合には、実線で示すように、Ｖｂ／Ｖｄ値が１に近ければい近いほど、転写ベルトへのトナー像転写率が高くなる。
【００４４】
本実施例の転写ベルトは、材質がＰＶＤＦ、厚みが０．１〜０．１５ｍｍ、表面摩擦係数が０．２であり、感光体ドラムは表面摩擦係数が０．２５〜０．４である。したがって、本実施例ではΜｂ＜Ｍｄの場合であり、用紙へのトナー像転写工程ではＶｂ／Ｖｄ値が１から遠のいた適宜値に設定することで、用紙へのトナー像転写率を高く維持する。これに対し、例えば画像濃度補正を行うためのパターンを転写ベルト上に作成する場合など、感光体ドラムは回転しているが用紙へのトナー像転写が行われていない場合には、Ｖｂ／Ｖｄ値を１に近づけて上記動作を行う。これにより、品質良好な転写画像が得られるうえ、感光体ドラムの寿命の向上が達成される。
【００４５】
図１において、上記用紙へのトナー像転写工程では、４つの感光体ドラム１１〜１４を転写ベルト５０に当接させる。用紙吸着ローラ５２で用紙Ｐに電荷を付与し、この用紙を転写ベルト５０に吸着させる。そして、用紙を転写ベルト５０に吸着させたまま搬送し、感光体ドラム１１〜１４をこの順に通過する間に、各色のトナー像を重ねる。この場合、用紙Ｐは各色の転写電流により、下流側ほど強く転写ベルト５０に吸着されることになる。
【００４６】
そして、このトナー像転写工程においては、転写ベルトの表面速度Ｖｂを例えば１２５ｍｍ／ｓｅｃとし、感光体ドラムの表面速度Ｖｄを例えば１３０ｍｍ／ｓｅｃ、したがってＶｂ／Ｖｄ値＝（１２５ｍｍ／ｓｅｃ）÷（１３０ｍｍ／ｓｅｃ）＝０．９６１として、Ｖｂ／Ｖｄ値を１から遠ざけた値に維持する。
【００４７】
これに対し、感光体ドラムがそのまま駆動されているが、感光体ドラムへの通紙が行われていないときには、適宜のタイミングで、上記ドラム速度変更制御部３１でドラム駆動モータ２１〜２４を制御することにより、Ｖｄを例えば１２７ｍｍ／ｓｅｃに変更することで、Ｖｂ／Ｖｄ値＝（１２５ｍｍ／ｓｅｃ）÷（１２７ｍｍ／ｓｅｃ）＝０．９８４として、Ｖｂ／Ｖｄ値を０．９６１よりも１に近づける。
【００４８】
本実施例のように、感光体ドラムの表面速度のみを変更した場合には、転写ベルト（用紙）の走行速度が変わらないため、レジスト部Ｃ、用紙吸着部Ａ、定着部（図略）などの紙送り速度を変更する必要がなく、また単位時間当たりのプリント枚数などが増減しないという利点がある。なお、転写ベルトの表面速度を変更した場合でも、あらかじめレジスト部Ｃや定着部の紙送り速度の変更量を見積もり、反映させることで、上記表面速度変更に対応することができる。
できる。
【００４９】
なお、上記の場合、感光体ドラム表面速度を低くすることでＶｂ／Ｖｄ値が、感光体ドラムへの通紙時に比べて、より１に近づくように制御したが、これに替えて、転写ベルトの走行速度変更制御（図略）を設け、これにより転写ベルトの表面速度を低下させることで、Ｖｂ／Ｖｄ値を１に近づけることもできる。
【００５０】
いずれにしても、転写ベルト表面（または用紙表面）と感光体ドラム表面の間に速度差を設けること（Ｖｂ／Ｖｄ値が１から離れる）は、用紙上において２色以上のトナー像をが重なる部分の転写性を向上させるのに特に効果的である。ただし、上記速度差を過度に大きくすると、用紙の搬送速度が不安定となり、各色トナー像の位置ズレが生じやすくなるため、紙種や静電吸着力とのバランスを考慮して上記速度差を設定値するべきである。
【００５１】
また、本発明では、画像形成装置のウォーミングアップ動作時またはジャムリカバリー時など、感光体が駆動されているが通紙を行わない場合にも、同様にドラム速度変更制御部３１によって、用紙へのトナー像転写操作を行っている場合の感光体ドラムの表面速度１３０ｍｍ／ｓｅｃから１２５ｍｍ／ｓｅｃに低下させることで、Ｖｂ／Ｖｄ値＝（１２５ｍｍ／ｓｅｃ）／（１２５ｍｍ／ｓｅｃ）＝１として、感光体ドラム表面の摩耗等を抑える。この場合、Ｖｂ／Ｖｄ値を１に近づける操作は、感光体ドラムへの通紙時よりも簡単に行えるが、画像形成装置構成部品の公差などがあるため、正確に１．０００にすることができるわけではなく、実際には、Ｖｂ／Ｖｄ値＝０．９９５〜１．００５の範囲内となる（以下同じ）。
【００５２】
カラー画像形成装置では、各色トナー像の位置ズレ補正パターンを転写ベルトに作成して、その各色のパターン間隔をセンサーで読み取り、各色の書き出し位置を制御する方法が知られている。このようなパターンを作成するときにも、上記と同じ操作により、Ｖｂ／Ｖｄ値＝１とする。
【００５３】
濃度調整用のパターンについても同様で、転写ベルト上に例えば単色ベタパターンを作成し、そのパターンをセンサーで読み取ってトナー付着量情報を得る。このトナー付着量情報をもとにトナー補給や、帯電・現像バイアスの制御変更を行うことで的確に、用紙上の出力濃度を一定に保つことができる。この場合も、上記と同じ操作により、Ｖｂ／Ｖｄ値＝１とする。
【００５４】
なお、Μｂ＞Ｍｄの場合には、用紙へのトナー像転写工程では、Ｖｂ／Ｖｄ値を１に近い値に設定し、感光体ドラムは回転しているが用紙へのトナー像転写が行われていない時にはＶｂ／Ｖｄ値を更に、１に近づける。これにより、品質良好な転写画像が得られるうえ、感光体ドラムの寿命の向上が達成される。
【００５５】
実施例２
図２の画像形成装置による実施例では、図４と同様の関係が確認されている。すなわち、図４において、「転写ベルト」を「中間転写ベルト」に置き換えることで、Ｖｉ／Ｖｄ値と中間転写ベルトへのトナー像転写率との関係が明らかになる。また、図４の場合と同様に、中間転写ベルトの表面摩擦係数と感光体ドラムの表面摩擦係数との大小関係によって、Ｖｉ／Ｖｄ値と中間転写ベルトへのトナー像転写率との関係が異なる。たとえば、中間転写ベルトの表面摩擦係数Ｍｉが感光体ドラムの表面摩擦係数Ｍｄよりも高い場合には、Ｖｉ／Ｖｄ値が１から遠のくほど、中間転写ベルトへのトナー像転写率が高くなる。中間転写ベルトの表面摩擦係数Ｍｉが感光体ドラムの表面摩擦係数Ｍｄよりも低い場合には、上記と逆の傾向となる。
【００５６】
本実施例はΜｉがＭｄよりも高い場合である。そこで本実施例では、用紙へのトナー像転写工程では、Ｖｉ／Ｖｄ値が１から遠のいた適宜値に設定することで、中間転写ベルトへのトナー像転写率を高く維持する。これに対し、例えば画像濃度補正を行うためのパターンを転写ベルト上に作成する場合など、感光体ドラムは回転しているが用紙へのトナー像転写が行われていない場合には、Ｖｉ／Ｖｄ値を１に近づけて上記動作を行う。これにより、品質良好な転写画像が得られるうえ、感光体ドラムの寿命の向上が達成される。
【００５７】
図２において、中間転写ベルト１００として材質がＰＶＤＦ、厚みが０．１〜０．１５ｍｍ、表面摩擦係数Ｍｉが０．２のものを使用した。また、感光体ドラム１１〜１４として表面摩擦係数Ｍｄが０．１５のものを用いた（Ｍｉ＞Ｍｄ）。そして本実施例では、中間転写ベルトおよび感光体ドラムが駆動され、用紙へのトナー像転写が行われているときに、Ｖｉ／Ｖｄ＝（１２５ｍｍ／ｓｅｃ）÷（１３０ｍｍ／ｓｅｃ）＝０．９６１とするのに対し、中間転写ベルトへの通紙が行われていないときには、適宜のタイミングで、上記ドラム速度変更制御部３１でドラム駆動モータ２１〜２４を制御することにより、Ｖｄを例えば１２５ｍｍ／ｓｅｃに変更することで、Ｖｉ／Ｖｄ値＝１（厳密には０．９９５〜１．００５）として、Ｖｉ／Ｖｄ値を０．９６１よりも１に近づける操作を行う。
【００５８】
また、上記操作に替えて、駆動ローラ速度変更制御部７０により中間転写ベルト１００の走行速度Ｖｉを１３０ｍｍ／ｓｅｃに高めることで、Ｖｉ／Ｖｄ値＝１とすることもできる。
【００５９】
なお、Μｉ＜Ｍｄの場合には、用紙へのトナー像転写工程においてはＶｉ／Ｖｄ値を１に近い値に設定し、感光体ドラムは回転しているが中間転写ベルトへのトナー像転写が行われていない時には、Ｖｉ／Ｖｄ値を更に１に近づける。これにより、品質良好な転写画像が得られるうえ、感光体ドラムの寿命向上が達成される。
【００６０】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項１の発明によれば、通紙時の良好な画像を確保しながら、感光体の傷発生を抑制できて感光体の長寿命を達成できる。また、請求項２の発明によれば、通紙時の良好な画像を確保しながら、画像濃度補正パターンの良好な転写性および、感光体の長寿命を達成することができる。
【００６１】
請求項３の発明によれば、通紙時の良好な画像を確保しながら、位置合わせパターンの良好な転写性、位置合わせ制御の精度向上、および感光体の長寿命を達成することができる。また、請求項４の発明によれば、通紙時の良好な画像を確保しながら、感光体の長寿命を達成することができる。さらに、請求項５の発明によれば、簡単・安価な構成で、感光体の長寿命化が達成される。さらに、請求項６の発明によれば、転写ベルトへの画像濃度補正パターンや位置合わせ補正パターンの良好な転写を、より確実に行うことが可能となる。
【００６２】
請求項７〜１１の発明によれば、良好な画像を確保しながら、感光体ドラムの長寿命を実現することができる。
【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、直接転写方式の４連タンデム型カラー画像形成装置の要部構成を示す説明図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態に係る、中間転写方式の４連タンデム型カラー画像形成装置の要部構成を示す説明図である。
【図３】図１の画像形成装置による実施例の結果に係るもので、Ｖｂ／Ｖｄ値と用紙へのトナー像転写率との関係を示すグラフである。
【図４】図１の画像形成装置による実施例の結果に係るもので、Ｖｉ／Ｖｄ値と転写ベルトへのトナー像転写率との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１１：感光体ドラム（Ｍドラム）
１２：感光体ドラム（Ｃドラム）
１３：感光体ドラム（Ｍドラム）
１４：感光体ドラム（ＢＫドラム）
２１：Ｍドラム駆動モータ
２２：Ｃドラム駆動モータ
２３：Ｍドラム駆動モータ
２４：ＢＫドラム駆動モータ
３１：ドラム速度変更制御部
４１：転写ローラ
４２：転写ローラ
４３：転写ローラ
４４：転写ローラ
５０：無端状転写ベルト
５１：駆動ローラ
５２：紙吸着ローラ
５３：ガイドローラ
５４：ガイドローラ
５５：ガイドローラ
６１：除電ローラ
６２：対向ローラ
６３：クリーニングブレード
７０：駆動ローラ速度変更制御部
７１：駆動ローラ
７２：２次転写ローラ
７３：対向ローラ
７４：ガイドローラ
７５：ガイドローラ
７６：クリーニングブレード
１００：中間転写ベルト
Ａ：用紙吸着部
Ｂ：クリーニング部
Ｃ：レジスト部
Ｄ：２次転写部
Ｅ：温湿度検出部
Ｐ：用紙（転写紙）
【図１】
2004191440.tif 000003
【図２】
2004191440.tif 000004
【図３】
2004191440.tif 000005
【図４】
2004191440.tif 000006