JP3684089B2

JP3684089B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP3684089B2
Application number: JP30708198A
Authority: JP
Inventors: 竹内　　昭彦; 俊明宮代
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Filing date: 1998-10-28
Publication date: 2005-08-17
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中間転写体を用いた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子写真方式のカラー画像形成装置において、像担持体としての感光ドラムの他に、第２の像担持体として中間転写体を備えたものが知られている。これは、感光ドラム上に形成したトナー像を一旦、中間転写体に転写するいわゆる一次転写を複数回繰り返して、中間転写体上に複数色のトナー像を重ねた後、これら複数色のトナー像を紙等の転写材上に一括して二次転写するものである。
【０００３】
図８に、従来の中間転写体を使用したカラー画像形成装置の一例を示す。
【０００４】
カラー画像形成装置は、第１の像担持体として感光ドラム１０１を備え、この感光ドラム１０１は矢印Ｒ１方向に回転自在に支持され、感光ドラム１０１の周囲には、各色の現像器、すなわちブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の４色の現像剤（トナー）がそれぞれ収納された４個の現像器１０５、１０６、１０７および１０８が配置されている。これらの現像器１０５〜１０８は、図示しない離接手段によって感光ドラム１０１に当接され、感光ドラム１０１上の静電潜像の現像に供される。
【０００５】
感光ドラム１０１は、帯電器１０２によって表面を一様に帯電され、レーザ露光光学系１０３等による走査光（レーザ光）１０４によって静電潜像が形成される。静電潜像は、上記の現像器１０５等により選択的に反転現像され、トナーが付着したトナー像として可視化される。この感光ドラム１０１上のトナー像は、第２の像担持体である中間転写体としての中間転写ベルト１０９上に、一次転写ローラ１１０によって順次に一次転写される。
【０００６】
上記の静電潜像の形成、現像、一次転写が４色のイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックについて行われ、これにより中間転写ベルト１０９上に４色のトナー像を重ねたカラー画像が形成される。ついで、これら４色のトナー像は、二次転写ローラ１１１と中間転写ベルト１０９とによって挟持、搬送される転写材Ｐに一括して転写される。
【０００７】
上述の一次転写および二次転写についてさらに説明する。
【０００８】
感光ドラム１０１が、たとえば負の帯電特性を有するＯＰＣ（有機光半導体）感光体である場合、現像器１０５〜１０８は、負極性のトナーを使用してレーザ光１０４による露光部を現像する。従って、現像時、一次転写ローラ１１０には、一次転写ローラ１１０とともに一次転写手段を構成するバイアス電源１２０により、正極性の転写バイアスが印加される。
【０００９】
中間転写ベルト１０９は、一例として必要に応じて抵抗調整がなされた、体積抵抗率１０¹¹〜１０¹⁶Ωｃｍ程度の厚さ１００〜２００μｍの、ＰＶｄＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ナイロン、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ポリカーボネート等の樹脂フィルムを無端状に形成したものが用いられ、背面ローラ１１２、駆動ローラ１１５およびテンションローラ１１６に掛け渡される。
【００１０】
このように、中間転写ベルト１０９として薄膜のフィルムを用いることにより、一次転写ニップＮ１において、数１００〜数１０００ｐＦの大きな静電容量を確保できるため、安定した転写電流を得ることができる。
【００１１】
また、中間転写ベルト１０９の、他の構成例として、図９（ａ）に示すように、中間転写ベルト１０９を基層１０９ａとその上の表面層１０９ｂとで構成し、少なくともその基層１０９ａについて、厚さ０．５〜２ｍｍ程度の弾性体（ＪＩＳ−Ａ測定で６０°〜９０°程度）を用いることも出来る。
【００１２】
この方法は、前述の樹脂ベルトの欠点である中抜け画像を改善する効果がある。すなわち中間転写ベルト１０９の表面の硬度が高いと、一次転写された中間転写ベルト１０９上のトナー像に中抜けが発生しやすいが、弾性体１０９ａを用いることで、中間転写ベルト１０９の表面硬度を下げることが可能となる。
【００１３】
一方、中間転写ベルト１０９上の画像は、表面に担持された状態で複数回転にわたり搬送されることになるので、中間転写ベルト１０９に対するトナーの静電気力による吸着が弱いと、中間転写ベルトを張架しているローラ１１２、１１５、１１６等の外周面で、中間転写ベルトが屈曲したり、表面の伸縮が繰り返されたときに、中間転写ベルトの表面に順次重ねられてくるイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が乱れることがある。
【００１４】
特に、中間転写ベルト１０９を弾性体を含む構成としていると、図９（ｂ）に示すように、中間転写ベルト１０９が、ローラ部、たとえばローラ１１５のところで湾曲および伸縮（湾曲部では、直線部に比較し、ベルト表面が伸び内側面が縮む）を受けたときに、中間転写ベルト１０９上のイエロートナーｔＹのトナー像上層に乗ったマゼンタトナーｔＭが、イエロートナーｔＹからの電気的反発を受けつつ、中間転写ベルト１０９の湾曲、伸縮のショックを受けるため、図９（ｂ）のように飛び散る。
【００１５】
もちろん、弾性体を含まない構成の樹脂ベルトにおいても体積抵抗率の小さいベルトでは、上記飛び散り現象が生じ易い。
【００１６】
このようなトナーの飛び散り（画像の飛び散り）は、各色トナー像を形成するトナーの量が多く、かつ複数色のトナーを中間転写ベルト上で重ねてフルカラーの文字等を形成する場合に、顕著に発生する。これは、中間転写ベルト上でトナー像を重ねた場合、上層に重ねられたトナー像（後から転写されたトナー像）のトナーが飛び散りやすいからである。
【００１７】
この飛び散りを改善するため、前述の樹脂ベルトにおける樹脂の体積抵抗率や後述の図９（ａ）の様な弾性体を含むベルトにおける表面層の体積抵抗率を高抵抗化し、図９（ｃ），（ｄ）に示す様な、電位の壁を形成することで、画像の飛び散りを防止するという方法が本件出願人等により見出されている。
【００１８】
次に、二次転写ローラ１１１、による転写材への転写について説明を行なう。
【００１９】
二次転写ローラ１１１、背面ローラ１１２、およびバイアス電源１２１によって構成された二次転写手段により、転写材Ｐに対するトナー像の二次転写が行われる。中間転写ベルト１０９の内側に配置した、接地または適当なバイアスを印加した低抵抗の背面ローラ１１２を対向電極とし、これと中間転写ベルト１０９の外側に配置した低抵抗の二次転写ローラ１１１とで、中間転写ベルト１０９を挟み込んで二次転写ニップ部Ｎ２を構成する。そして二次転写ローラ１１１に対してバイアス電源１２１によって正極性の転写バイアスを印加し、この二次転写ローラ１１１を転写材Ｐの裏面側から当接させることにより、二次転写を行う。
【００２０】
一次転写が終了した感光ドラム１０１は、表面に残った一次転写残りトナーがクリーナ１１９によって除去、回収され、さらに残留電荷が露光器１１７によって除去され、つぎの画像形成に供される。二次転写が終了した中間転写ベルト１０９の表面は、クリーナ１１３によって二次転写残りトナーが除去された後、除電帯電器１１４によって除電される。除電帯電器１１４としては、ＡＣコロナ帯電や、接触タイプのローラ帯電器、その他が用いられる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような画像形成装置において、１次転写を行う際に、１次転写ローラ１１０に印加される正極性バイアスと、感光ドラム１０１の負極性電位との間の転写電位コントラストの大小により、転写不良や画像不良の生じることがある。転写不良については、トナーの有する負極性電荷の大小に応じ、最適な転写コントラストが存在するので、前記１次転写部の転写電位コントラストが小さすぎても大きすぎても転写効率が悪化する。ところが、前述の飛び散り改善のために、中間転写ベルト１０９の抵抗値を上げると、上記転写不良以外に、転写電位コントラストを大きくした場合に転写ニップ近傍で気中放電が生じることによる画像乱れの発生することが判明した。
【００２２】
この画像乱れについて詳述すると、１次転写実行時の色自身で気中放電が発生した場合は、１次転写時における中間体上のトナー画像の乱れとなって発生し、一方１次転写が既に行われた中間体上のトナー画像上に、次の色の非画像部が重ねて転写される際に気中放電が発生した場合は、放電パターンに従って中間体上に電荷パターンが形成され、これが１次転写終了後に、転写紙上に２次転写を行う際にトナーの乱れを誘発する形で顕在化するものである。
【００２３】
ここで、前者の１次転写時の自色の乱れに比べ後者の既に形成された中間体トナー上への、次の色またはそれ以降の色の非画像域が転写される場合の方が、気中放電は生じ易い。これは、画像形成が反転現像法で行われているため、非画像域の感光体電位の方が負方向に大きく（即ち、暗部電位）転写電位コントラストも大きくなるためである。
【００２４】
しかも、中間転写ベルト１０９の抵抗値が高い程、前述の転写効率の最良点が、上記気中放電を発生させない範囲を超え易くなり、結果的に飛び散り、転写効率、画像乱れ（特に後者の２次転写に顕在化する方）の３点を全て満足するポイントを得るのがきわめて困難となっていた。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像形成装置は、画像信号に基づいて感光体上に潜像を露光する露光手段と、前記感光体上に形成された潜像を、対応する各色の現像剤で現像することによりトナー像として可視化する現像手段とを有し、前記感光体上に形成された各色のトナー像を転写媒体上に重ね合わせる様に転写する画像形成装置において、前記画像信号に基づいて画像形成を行う画像形成色と画像形成を行わない非画像形成色との双方が存在する領域において、前記非画像形成色の少なくとも１つ以上について、現像されない程度の微小露光を行う一方、前記画像形成色が存在しない白地領域においては、いずれの色についても前記微小露光を行わない様に、前記露光手段を制御することを特徴とする。
【００２６】
また、本発明の画像形成装置は、画像信号に基づいて感光体上に潜像を露光する露光手段と、前記感光体上に形成された潜像を、対応する各色の現像剤で現像することによりトナー像として可視化する現像手段とを有し、前記感光体上に形成された各色のトナー像を転写媒体上に重ね合わせる様に転写する画像形成装置において、前記画像信号に基づいて画像形成を行う画像形成色と画像形成を行わない非画像形成色との双方が存在し且つ前記画像形成色の濃度が所定値以上である領域において、前記非画像形成色の少なくとも１つ以上について、現像されない程度の微小露光を行う一方、前記画像形成色が存在しない白地領域においては、いずれの色についても微小露光を行わない様に、前記露光手段を制御することを特徴とする。
【００２８】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の画像形成装置の一実施例を示す概略構成図である。
【００２９】
本画像形成装置は、４色のフルカラー画像形成装置であり、第１の像担持体である感光ドラム１、帯電手段２、露光手段３、現像手段４、第２の像担持体５の中間転写ベルト５１、第１の転写手段６および第２の転写手段７を備えている。
【００３０】
画像形成の主要行程は、感光ドラム１上に、画像形成手段の帯電手段２、露光手段３、現像手段４によりトナー像を形成し、このトナー像を第１転写手段６により一旦、中間転写ベルト５１上に転写し、その後、中間転写ベルト５１上のトナー像を第２転写手段７によって紙等の転写材Ｐ上に転写することである。以下、詳述する。
【００３１】
第１の像担持体としての感光ドラム１は、アルミニウム製の円筒状基体と、その表面を覆うたとえばＯＰＣ（有機光半導体）感光層とによって構成されており、図示しない駆動手段により矢印Ｒ１方向に回転駆動される。
【００３２】
帯電手段２は、感光ドラム１に接触配置された帯電ローラ２１と、これに帯電バイアスを印加する図示しない電源とからなる。本実施例では、帯電電源から帯電バイアスを印加した帯電ローラ２１により、感光ドラム１の表面をマイナス極性の均一な電位に帯電する。
【００３３】
露光手段３はレーザー光学系３１を備えており、画像情報に基づいたレーザー光３２の走査によって、感光ドラム１の表面を露光して露光部分の電荷を除電し、感光ドラム１の表面に静電潜像を形成する。
【００３４】
現像手段４は、矢印Ｒ４方向に回転可能な回転体４１と、これに搭載された４個の現像器、すなわちブラック（Ｋ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）の４色のトナーがそれぞれ収納された現像器４Ｋ、４Ｙ、４Ｍ、４Ｃとからなる。これら現像器４Ｋ〜４Ｃは、回転体４１の回転により感光ドラム１と対向した現像位置に配置され、感光ドラム１０１上の静電潜像の現像に供される（図１では、ブラックの現像器４Ｋが現像位置に配置され、現像に供されている）。
【００３５】
これらの現像器４Ｋ〜４Ｙは同様に構成されており、ブラックの４Ｋを例にとって説明すると、負帯電性の一成分非磁性トナーを収容した現像容器４ｄに、回転可能な金属製の現像スリーブ４ａと、この表面にトナーを塗布する塗布ローラ４ｂと、現像スリーブ４ａの表面上のトナー層厚を規制する弾性ブレード４ｃ（ウレタン、シリコーンゴム等からなる）などを備えてなっている。
【００３６】
現像器４Ｋは、非磁性トナーに摩擦帯電電荷を付与し、そのトナーを現像スリーブ４ａに均一にコーティングし、感光ドラム１に対し現像スリーブ４ａを略３００μｍの感覚に保ち、スリーブが相対的にマイナスになるような現像ＤＣバイアスをＡＣバイアスに重畳して印加することにより、感光ドラム１上の静電潜像にブラック（黒）のトナーを付着し、ジャンピング現像方式により反転現像するものである。この現像により、潜像はブラックトナー像として可視化される。
【００３７】
第２の像担持体５は、前記の中間転写ベルト５１を主要構成部材としている。中間転写ベルト５１は、弾性体の基層（弾性層）を有する無端（エンドレス）ベルトで、駆動ローラ５２、テンションローラ（従動ローラ）５３および二次転写対向ローラ７２に掛け渡され、矢印Ｒ５方向に回転駆動される。中間転写ベルト５１は、その表面（外周面）側の感光ドラム１と、裏面（内周面）側に配置された一次転写ローラ６１とによって挟持されており、中間転写ベルト５１と感光ドラム１との間には、一次転写ニップ部（第１の転写部位）Ｎ１が、感光ドラム１の表面の母線方向に沿って帯状に形成されている。
【００３８】
中間転写ベルト５１について詳述すると、図２に示すように、弾性体の基層（下層）５１ａと、その上に設けた表層（コート層）５１ｂとから構成されている。基層５１ａの厚さは、好ましくは０．５〜２ｍｍで、体積抵抗率１０² 〜１０⁸ Ωｃｍである。
【００３９】
本実施例では、基層５１ａとして、カーボン、酸化チタン、酸化スズ等の添加によって体積抵抗率が１×１０⁴ Ωｃｍ程度に調整された、硬度がＪＩＳ−Ａ測定法でほぼ６０°のＮＢＲ（ニトリルゴム）、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）等の弾性体を素材とし、これを厚さ１ｍｍ、幅２２０ｍｍ、周長が約１４０πｍｍの円筒状にシームレス成型したものを用いた。
【００４０】
成型法の一例を挙げれば、押し出し成型した２枚のゴム材の間に補強のための芯系を挟み、加硫することにより、伸縮の少ない高強度の基層５１ａを得ることができた。
【００４１】
基層５１ａ上に設ける高抵抗の表層５１ｂは、ウレタン系のバインダーにテフロン等の離型剤を分散させたものを用い、厚さが約５０μｍ程度となるようにコートした。コーティング法としては、スプレーコート、ディッピング、その他の方法を用いることができる。バインダーのウレタン材料は、体積抵抗率が約１０¹⁰〜１０¹⁶Ωｃｍ程度のものを取捨選択して用いた。
【００４２】
表層５１ｂの体積抵抗の測定は、所定大きさのアルミニウム等の導電性板に、表層５１ｂの材料をコーティングした測定片を用いて行った。この測定片をアドバンテスト社製の高抵抗計８３４０Ａ（プローブ電極径：５０ｍｍ、ガード電極：内径７０ｍｍ／外径８０ｍｍ、対向電極：ＪＩＳＫ６９１１に準拠）により上下から挟み、１００Ｖの電圧を印加して、流れる電流を測定し、これから体積抵抗率を求めて、これを表層５１ｂの体積抵抗率とした。
【００４３】
第１の転写手段６は、感光ドラム１と対向する位置において、中間転写ベルト５１の裏面に接触配置された前記の一次転写ローラ６１と、これに一次転写バイアスを印加する一次転写バイアス電源６２とを備えてなる。感光ドラム１上に形成したブラック（黒）のトナー像は、一次転写バイアス電源６２によって一次転写ローラ６１に＋３００〜＋５００Ｖ程度の一次転写バイアスを印加することにより、中間転写ベルト５１上に一次転写される。
【００４４】
一次転写後の感光ドラム１は、表面に残った一次転写残りのトナーがクリーナ８によってクリーニング、除去され、つぎのマゼンタの画像形成に供される。
【００４５】
上述の帯電、露光、現像、一次転写およびクリーニングからなる一連の画像形成プロセスを、マゼンタ、シアン、イエローの３色についても行い、これにより中間転写ベルト５１上に４色のトナー像が重畳して形成される。
【００４６】
このとき、一次転写バイアスは、ブラック（第１色目）、マゼンタ（第２色目）、シアン（第３色目）、イエロー（第４色目）の順に、たとえば＋３００Ｖ、＋６００Ｖ、＋７００Ｖ、＋８００Ｖというように、第１色目から第４色目にかけて順次上昇させるようにしている。
【００４７】
第２の転写手段７は、中間転写ベルト５１の表面側に配置された二次転写ローラ７１と、裏面側に配置された前記の二次転写対向ローラ７２とを備えており、これら２つのローラ７１、７２によって中間転写ベルト５１を挟持して、二次転写ローラ７１と中間転写ベルト５１との間の帯状の二次転写ニップ部（第２の転写部位）Ｎ２を構成している。
【００４８】
二次転写ローラ７１は、矢印Ｋ７方向に移動可能に配置されており、これに一次転写バイアスを印加する二次転写バイアス電源７３が接続されている。二次転写対向ローラ７２は電気的にフロート状態としてある。中間転写ベルト５１上に一次転写された４色のトナー像は、二次転写バイアス電源７３によって二次転写ローラ７１に二次転写バイアスを印加することにより、紙等の転写材Ｐ上に一括して二次転写される。
【００４９】
二次転写後の中間転写ベルト５１は、ファーブラシ９６（ブレード等でもよい）を有するクリーニング手段９５によって、表面の二次転写残りトナーが清掃された後、表面に残った残留電荷が除電手段９によって除去される。
【００５０】
除電手段９は、矢印Ｋ９方向に移動可能なハウジング９２内に配置された除電ローラ９１と、これに対し中間転写ベルト５１を挟んで対向配置された補助ローラ９３とを有する。クリーニング手段９５とともに、除電手段９のハウジングを矢印９方向に移動し、除電ローラ９１と補助ローラ９３との間に中間転写ベルト５１を挟み込み、バイアス電源９４で所定のバイアス電圧を印加することにより、中間転写ベルト５１の表面の二次転写残りトナーおよび残留電荷を除去し、初期化する。
【００５１】
ここで、第２の転写手段７、及び除電手段９について詳細に説明する。
【００５２】
第２の転写手段７における二次転写ローラ７１は、硬度が約４０°（アスカーＣ測定法による）、体積抵抗率が約１０⁴ Ωｃｍの発泡ＥＰＤＭのゴムローラを用いた。このほかに、低抵抗のウレタン系ゴム、クロロプレンゴム、ＮＢＲ等を用いてもよい。二次転写バイアス電源７３には、約＋１０００〜＋２０００Ｖの電圧を印加し、通紙時において１０μＡ程度の転写電流が流れるように調整を行った。
【００５３】
除電手段９は、除電ローラ９１として、帯電ローラ２１と同材質のものを用いた。帯電ローラ３１は周知の接触帯電方式によるもので、たとえば厚さ３ｍｍ程度の弾性導電ゴム上に厚さ１００〜２００μｍ、体積抵抗率１０⁶ Ωｃｍ程度の中抵抗層を設け、さらにその上に数１０μｍの固着防止層（ナイロン樹脂等）を設けて構成される。除電電圧としては、バイアス電源９４によって、ピーク間電圧Ｖｐｐが約３ｋＶのＡＣ電圧に、＋１００〜＋１０００Ｖ程度のＤＣ電圧を重畳したバイアス電圧を印加し、対向の補助ローラ９３は一次転写ローラ６１と同電位とした。
【００５４】
第２の転写手段７によって４色のトナー像が二次転写された転写材Ｐは、定着装置（図示せず）によって加熱及び加圧されて、表面にトナー像が定着された後、画像形成装置本体に排出される。
【００５５】
なお、上述の画像形成プロセスにおいて、プロセススピードＶｐは、Ｖｐ＝１０．０ｃｍ／秒に設定されており、また転写材Ｐは、転写材搬送手段（図示せず）によって矢印Ｋｐ方向に給送されるようになっている。
【００５６】
次に、上記の様な装置を用い、ＢＫ→Ｍ→Ｃ→Ｙと、順次１次転写を行なった場合の、従来例と本発明の方法による例を比較説明する。まず、従来の場合、例えば、青の画像を印字する場合は、ＢＫとＹはレーザー露光３による画像形成を行わず、ＭとＣのみ感光体１上に露光を行って現像し、中間体５１上でＭとＣを順次重ね合わせて青色を生成する。従って、ＢＫとＹについては、感光体１上に地肌（＝暗部）電位が形成された状態で感光体１が中間体５１に接することになる。この結果、図３に示す様に、特にＹの地肌領域を転写する際に、既に中間体５１上に存在する。Ｍ、Ｃのトナー部分に、強い転写コントラスト
ＶＴＣ＝ＶＴ₁ −Ｖ_D −Ｖ_B
が加わる。
【００５７】
ここで、ＶＴ₁ は１次転写バイアス、Ｖ_D は感光体１の暗部電位、Ｖ_B は中間体ベルト５１が高抵抗であるために、１次転写時に感光体１から注入、放電、トナーのやりとり等により中間体５１に蓄積した電荷による電位である。
【００５８】
本例においては、ＶＴ₁ ＝＋８００Ｖ、Ｖ_D ＝−６００Ｖ、Ｖ_B は略２００Ｖ程度であった。
【００５９】
この結果、ＶＴＣは１２００Ｖ程度の大きな値となり、１次転写時にＭ、Ｃの部分にＶＴＣ起因の放電が生じ、この放電模様が、引続く２次転写時において、図４の様に２次転写電圧ＶＴ₂ との間で再放電を起こし、これにより転写紙への転写時に画像乱れが発生する。
【００６０】
なお、Ｙに先立って、Ｍ、あるいはＣを１次転写している際の転写コントラストＶＴＣは、
ＶＴＣ＝ＶＴ₁ −Ｖ_L −Ｖ_B
（ここで、Ｖ_L は感光体上にレーザー光を照射した場合の明部電位）
となり、Ｖ_L は、ベタ画像では略−１５０Ｖ、ハーフトーン画像で略−３００Ｖ前後であるため、ＶＴＣは７５０Ｖ程度の値となる。従って、先に説明したＹの地肌電位Ｖ_D の場合に比べてＶＴＣは十分小さくなるので、Ｍ、Ｃのトナー画像部を１次転写する段階では、画像乱れの原因となる放電パターンは形成されていないことがわかる。
【００６１】
次に、本発明による方法を説明する。
【００６２】
従来例では、Ｙの地肌領域を転写する際に、感光ドラム１上の地肌部電位Ｖ_D が略−６００Ｖと大きく、このために転写コントラスト
ＶＴＣ＝ＶＴ₁ −Ｖ_D −Ｖ_B
が大きくなって、放電が発生した。これに対し、本実施例では、Ｙの地肌領域のうち、Ｍ又はＣのトナー画像が既に存在する領域においてのみ、Ｙの潜像形成時に、レーザー光を微小発光する。これにより、上記Ｖ_D を略−４５０Ｖ〜−５００Ｖ程度に減少させ、ＶＴＣを放電が発生しない程度の大きさに減少させることが出来る。かつ、この微小発光によるＶ_D の値は、通常Ｙトナーによる現像が行なわれない、現像しきい値ぎりぎりの値とすることで、画像への影響を防止出来る。
【００６３】
図５に、レーザー光学系３１により微小発光を行う場合の一例を示す。
【００６４】
図５で、コントローラから送られて来る画像信号３７は、８ビット＝２５６階調の深さ方向を持つ多値信号（０〜２５５）であり、この信号が０のときレーザー光はオフ、２５５のとき完全オン、１〜２５４の間では両者の中間の値を暫時持つものとする。この信号は、周波数変調回路３３により、シリアルな時間軸方向の信号に変換され、本例では解像度が６００ドット／インチの各ドットパルスのパルス幅変調に用いられる。具体的には、この信号により、レーザードライバー３４が駆動されてレーザーダイオード３５が発光する。このレーザー露光光３２は、ポリゴンミラーを含んだ補正光学系を経て、走査光として感光体１に照射される。なお、周波数変調回路は、レーザードライバーとは離して、コントローラ側に設けても良い。
【００６５】
このとき、レーザー光３２の発光状態を、図６に示す６００ドット／インチのビットマップを用いて説明する。
【００６６】
図６（ａ）は、Ｍ及びＣの画像が書き込まれて、重なり合って青色を形成する領域であり、図６（ｂ）に示す様に、この領域Ａに相当するＭ、Ｃのビットマップには、一例として、各々２５５（＝レーザーがフル点燈）の値が書込まれている。
【００６７】
一方、図６（ｃ）に示す様に、通常このＡ領域に画像形成を行わないＹの画像については、３２の値が書き込まれ、フル点燈に対して略３２／２５５のレーザー光が各ドット毎に照射される。一方、Ｍ、Ｃいずれの画像も書き込まれないＡ以外の領域においては、Ｙの画像として０（ゼロ）の値が書き込まれ、レーザー光の照射は行われない。
【００６８】
以上の様な方法を行うことで、前述の様に、Ｖ_D が非露光時の−６００Ｖから、微小発光による−４８０Ｖまで減少し、１次転写時による放電と、これに伴うＭ、Ｃの画像乱れを防止することが出来る。しかも、微小発光による電位は、Ｙの現像しきい値直前までで抑えられているため、Ｍ、Ｃに対する画像上の影響はない。更に、本実施の形態によれば、ＭもＣも（更にＢｋも）存在しない完全白地部（図６のＡ以外の領域）については、Ｙ画像形成時の微小発光を行わないため、微小発光でＹトナーの地カブリが増大した場合（もちろん、Ｍ、Ｃトナーが存在している場合には気付かないレベル）においても、白地部の画質を損なうことがない。
【００６９】
なお、本実施の形態において、一例として、青色＝Ｍ＋Ｃの画像を形成する場合のＹについての微小露光について説明を行ったが、他の場合においても本例は同様に実施出来る。すなわち、本実施の形態の実施方法としては、Ｂｋ、Ｍ、Ｃ、Ｙいずれか１色でも画像を形成する領域については、同領域内に画像を形成しないその他の色に関し、前述の説明と同様にして、全て微小露光を実行すれば良い。例えば、青色ではＹの他にＢｋの微小露光を行ってよく、赤色ではＣとＢｋの微小露光、緑色ではＭとＢｋの微小露光、また、Ｍ、Ｃ、Ｙ、Ｂｋ各々の単色画像形成に際しては、各々不使用の３色（例えばＭ形成時はＢｋ、Ｃ、Ｙ）の微小露光を行えば良い。これ等の微小露光を含む、露光量についての各色のビットマップ生成は画像を生成するコントローラ等（不図示）で所定のアルゴリズムに従って行うことが出来る。
【００７０】
又、前記実施例では、青色形成時に、Ｍ＋Ｃ画像後のＹの地肌転写時の放電を例に説明を行ったが、たとえば、赤色形成時はＭとＹの間で行うＣの地肌転写時、緑色形成時には、ＣとＹの転写より前に行われるＭの地肌転写時に同様の放電が発生し、これによる画像乱れが２次転写時に発生するので、１次転写の順番によらず本発明は有効である。なお、上記第１実施例中において、画像形成の順序はＢｋ、Ｍ、Ｃ、Ｙの順に行ったが、他の任意の組合わせにおいても本実施例は問題なく実施可能であることは言うまでもない。
【００７１】
また、上記第１の実施の形態において、現像方式としてジャンピング現像方式を用いたため、従来例においては、異なる色、例えばＭとＣの帯状パターンが隣接して存在する場合、各々のパターンが現像時のエッジ効果で幅が若干狭くなり、パターン間にホワイトギャップと呼ばれる空隙が発生することが有ったが、本発明の副次的な効果として、パターン外側の地肌電位が微小露光により減少し、現像時のエッジ効果が弱まって、帯の幅が狭まることも緩和され、結果的にホワイトギャップが目立たなくなる、という利点が有ることも判明した。
【００７２】
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態においては、画像形成に使用しない色について、転写の順によらず同一の微小発光を各色で行う場合について説明を行ったが、１次転写時における放電有無を決定する転写コントラスト
ＶＴＣ＝ＶＴ₁ −Ｖ_D −Ｖ_B
は、１次転写電圧ＶＴ₁ の大小によって変化する。一方、１次転写電圧の大きさは、中間体５１上に存在するトナーの量、および、１次転写をくり返すうちに中間体５１に蓄積する電荷により形成される。中間体ベルト厚さ方向の電位Ｖ_B の大小により変化する。
【００７３】
具体的には、前回の転写によるトナーが存在せず、かつＶ_B も形成されていない１色目の１次転写電圧ＶＴ₁ は比較的小さくて良く、逆に、既に最大３色のトナーが存在する可能性のある、かつ電荷蓄積によるＶ_B も最大となる４色目の１次転写電圧ＶＴ₁ は最大値に設定することになる。本例では、前述の様に１色目から４色目にかけて、ＶＴ₁ を＋３００Ｖ→＋６００Ｖ→＋７００Ｖ→＋８００Ｖと順次上昇させている。
【００７４】
つまり、後の方の色を転写するほど、その色の地肌転写時の放電、及び、これに伴う画像乱れは発生し易い。そこで、画像形成に使用しない色の地肌部に対する微小発光の光量を、後の転写順の色では多く、前の転写順の色では少なくするのが良い。
【００７５】
一例として、Ｂｋ→Ｍ→Ｃ→Ｙと１次転写を行う場合において、前述した微小発光光量の画像データを、Ｂｋ＝０（即ち、微小発光無し）、Ｍ＝２４、Ｃ＝２８、Ｙ＝３２（いずれもフル点燈を２５５とする）としたところ、それぞれの地肌電位Ｖ_D は、Ｂｋ＝−６００Ｖ、Ｍ＝−５３０Ｖ、Ｃ＝−５００Ｖ、Ｙ＝−４８０Ｖとなり、このとき放電による画像乱れも生じることがなかった。しかも、Ｖ_D が下がることで生じ易くなる地カブリについても、カブリの最も目につき易いＢｋを１色目、最も目立ちにくいＹを４色目としたことで、他色に対して影響の出ずらい構成とすることが出来ている。
【００７６】
なお、本実施の形態において、ＭとＣの形成順序に関しては、どちらが先であってもかまわない。
【００７７】
（第３の実施の形態）
画像形成に使用しない色について、その部分の領域のみ微小発光を行う実施例について説明を行ったが、一方で、画像形成に使用する色に関しては、ベタ画像から淡い中間調まで、様々なものが用いられる。従って、画像形成に使用しない色についての微小発光を行う場合、画像形成する色の色調が次第に淡い方向となると、これに重ね合わせる形の画像形成しない色の地カブリが微小発光に伴って悪化した場合、淡い色調の画像部分に影響を与える場合が有る。
【００７８】
本実施の形態は、これを改善するもので画像形成を行う色のうち、各ドットごとに最大濃度（又は発光光量データが最大）のものを選択し、その値が所定値以下である場合は、画像形成を行わない色の微小発光を中止するものである。
【００７９】
これは、対象画像の色調（濃度）が、他色の地肌カブリに影響を受ける様なきわめて淡い領域である場合は、１次転写時の放電による画像乱れ自体も目立ちにくくなるため、微小発光を中止することが可能となることによる。但し、本実施例、及び前述の実施の形態１、２の実施に際し、画像形成を行う色については、図７（ａ）のパターンをそのまま印字するのではなく、図７（ｂ）の様に、ある程度大きめの画素を用いることで、各画素の形状や成長のし方を明確にするのがプリンターとしては中間調形成に有利（例えば、１つの画素を４×４ドットの多値ディザにて構成する）であるが、一方、微小露光によるＶ_D 減少を目的とする場合においては、逆に、露光部が離散的なドットにならず、むしろ均一なランプで露光された様に、Ｖ_D がムラなく減少するのが望ましいため、微小露光はディザ等を通さずに、図６（ｃ）の様に最小ドット単位（本例では６００ドット／インチ）ごとにパルス幅変調による露光を行うのが良い。そこで、前述の画像形成色のうち、最大濃度を選択して、非画像形成色の微小発光有無を決定する場合は、画像形成色の濃度データとしてディザ等の画素に展開する以前の図７（ａ）の様な原画像データ（即ち、各色とも６００ドット／インチの単位で濃度データを有するもの）を用いなくてはならない。
【００８０】
この様にして、一例として、画像形成色の濃度データが４８以上の場合（これは画像上、反射濃度０．３程度に相当）は微小露光実行、それ以下の場合は微小露光を行わない様にしたところ、これより濃い側では放電による画像乱れが防止出来、かつ、これより淡い側で非画像色のカブリ影響が出ないとともに、放電による乱れも実用上全く問題とならないレベルであった。
【００８１】
なお、本例の様にしきい値を設けて微小露光の実行、非実行を決定する代りに画像形成色の濃度に応じて非画像形成色の微小露光量を連続的に可変させても良い。
【００８２】
なお、上記第１〜第３の実施の形態においては、中間転写ベルト５１を用い、１つの感光ドラムについて順次４回の現像を行う例について説明を行ったが、中間転写ベルトの他に中間転写ドラムを用いても良く、また、１つの感光体に順次転写する方式の他に、４つの感光体を用いて１つの中間転写体上に一度に画像を形成するワンパス方式においても、本発明は同様に実施可能である。
【００８３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、画像信号に基づいて感光体上に潜像を露光する露光手段と、前記感光体上に形成された潜像を、対応する各色の現像剤で現像することによりトナー像として可視化する現像手段とを有し、前記感光体上に形成された各色のトナー像を転写媒体上に重ね合わせる様に転写する画像形成装置において、画像が存在しない領域を転写する際に発生する気中放電によって他の色の画像が乱れる事態を抑制することができる。また、それによるカブリ等の副作用を極力抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置の構成図。
【図２】同上における、中間転写ベルトの構成例。
【図３】画像乱れの説明図。
【図４】画像乱れの説明図。
【図５】第１実施例の説明図。
【図６】第１実施例の説明図。
【図７】第３実施例の説明図。
【図８】従来装置の説明図。
【図９】転写による飛び散りの説明図。
【符号の説明】
１感光体
３像露光
４現像器
５中間転写手段
６１次転写ローラ
７２次転写ローラ
３１光学系
３２レーザー光
３３パルス幅変調回路
５１中間転写ベルト

Claims

画像信号に基づいて感光体上に潜像を露光する露光手段と、
前記感光体上に形成された潜像を、対応する各色の現像剤で現像することによりトナー像として可視化する現像手段とを有し、
前記感光体上に形成された各色のトナー像を転写媒体上に重ね合わせる様に転写する画像形成装置において、
前記画像信号に基づいて画像形成を行う画像形成色と画像形成を行わない非画像形成色との双方が存在する領域において、前記非画像形成色の少なくとも１つ以上について、現像されない程度の微小露光を行う一方、前記画像形成色が存在しない白地領域においては、いずれの色についても前記微小露光を行わない様に、前記露光手段を制御することを特徴とする画像形成装置。
前記非画像形成色に関する微小露光の露光量を、前記転写の順番に従って増大させることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
最初に転写を行う色が黒色であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
最後に転写を行う色が黄色であることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
最初に転写を行う色は、前記微小露光を行わないことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
画像信号に基づいて感光体上に潜像を露光する露光手段と、
前記感光体上に形成された潜像を、対応する各色の現像剤で現像することによりトナー像として可視化する現像手段とを有し、
前記感光体上に形成された各色のトナー像を転写媒体上に重ね合わせる様に転写する画像形成装置において、
前記画像信号に基づいて画像形成を行う画像形成色と画像形成を行わない非画像形成色との双方が存在し且つ前記画像形成色の濃度が所定値以上である領域において、前記非画像形成色の少なくとも１つ以上について、現像されない程度の微小露光を行う一方、前記画像形成色が存在しない白地領域においては、いずれの色についても微小露光を行わない様に、前記露光手段を制御することを特徴とする画像形成装置。