JP4946259B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、画像形成装置に係り、特に電子写真方式を用いた画像形成装置に関する。
従来から、電子写真方式を用いた画像形成装置が知られている。このような画像形成装置では、一般的に、感光体表面を帯電器等の帯電装置を用いて帯電し、帯電した感光体表面を露光装置で露光して形成する画像に応じた静電潜像を形成し、静電潜像に少なくとも予め帯電されたトナーを含む現像剤を静電力により付着させて静電潜像に応じたトナー像を感光体上に形成する。そして、感光体上に形成されたトナー像を、感光体と中間転写ベルトとの間に形成された電界により中間転写ベルトに転写した後に、さらに中間転写ベルトと記録媒体との間に形成された電界により記録媒体に転写する。そして、記録媒体に転写されたトナー像を定着装置によって定着することにより、記録媒体上に画像を形成している。
このような画像形成装置において、記録媒体にカラー画像を形成する方法としては、画像形成装置に、YMCK(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)の4色のトナー各々を貯留した現像装置を設けて、感光体上に順次各色画像に応じた各色トナー像を形成して該各色トナー像を順次中間転写ベルトに重ねて転写した後に、記録媒体に一括転写する方法が知られている。また、一色の画像を形成する場合についても、このような、中間転写ベルトを介して記録媒体に画像を形成する方法が用いられる場合もある。
このような画像形成装置で用いられる記録媒体には、様々な種類が求められ、例えば、表面が平滑な記録媒体、エンボス紙と呼ばれる表面に凹凸が形成された記録媒体等がある。上記画像形成装置において、表面に凹凸を有する記録媒体いわゆるエンボス紙に画像を形成する場合には、表面が平坦な記録媒体いわゆる普通紙に画像を形成する場合に比べて所定濃度以上の高濃度領域または所定濃度未満の低濃度領域において画質劣化が生じることがあった。
電子写真方式を用いた画像形成装置では、中間転写ベルトと記録媒体との間の転写電界による静電力により、感光体から中間転写ベルト上に転写されたトナー像を構成する各トナーは、中間転写ベルト側から記録媒体側へと移動して記録媒体に転写されるが、中間転写ベルト上のトナー像を良好に記録媒体側へと移動させるには、トナーの電荷量に応じて良好にトナーを移動させることができる電界を中間転写ベルトと記録媒体との間に形成する必要がある。
このため、中間転写ベルト上に転写されたトナー像を構成するトナーの電荷量に応じた電界強度を予め定めることで、記録媒体へのトナー像の転写を行っている。
しかし、中間転写ベルトと記録媒体との間に形成する電界が画像濃度によらず一定であると、画像形成対象となる記録媒体が表面に凹凸を有するエンボス紙である場合には、例えば、中間転写ベルトと記録媒体との間に形成する電界の電界強度として、所定濃度以上の高濃度領域を形成するトナーを良好に記録媒体側へと移動させる強度を定めると、該所定濃度未満の低濃度領域を形成するトナーの記録媒体への転写時には、過剰な電界の形成により中間転写ベルトと記録媒体の凹部による空隙において放電が生じて、中間転写ベルト上に付着しているトナーが逆極性に帯電して記録媒体への移動が生じず、画質劣化が発生することがある。
一方、所定濃度未満の低濃度領域を形成するトナーを記録媒体側へと移動させる電界強度を、中間転写ベルトと記録媒体との間に形成する電界の強度として設定すると、高濃度領域を形成するトナーの全てを記録媒体側へと移動させることが困難である場合がある。
凹凸を有するエンボス紙で転写不良のない良好な転写を得るために、エンボス紙の凹部と中間転写ベルト表面との間に生じる空隙を極力なくすことを目的として、特許文献1には所定のヤング率の弾性層を有するゴム材料からなる中間転写ベルトが記載され、特許文献2には多層構造で層の一つが低硬度材料からなる中間転写ベルトが記載されている。
特開2005−195679号公報 特開2004−191659号公報
しかしながら、上記特許文献に記載の中間転写ベルトに用いられる弾性体においても、エンボス紙の凹部への追従性に限界がある場合があった。このように、従来の画像形成装置では、画像形成対象となる記録媒体の種類により、画質劣化が発生する場合があった。
本発明の画像形成装置によれば、画像形成対象となる記録媒体の種類によらず、画質劣化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。
本発明の画像形成装置は、感光体と、前記感光体を露光することにより該感光体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記感光体上の静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、所定方向に搬送され、前記感光体上に形成された前記トナー像が転写される中間転写ベルトと、予め定められた第1の電界強度の電界を前記中間転写ベルトとの間に形成することにより、前記中間転写ベルトに転写された前記トナー像を記録媒体に転写する第1の転写手段と、前記第1の転写手段より前記中間転写ベルトの搬送方向下流側に設けられたロールからなり、該ロールが、対向配置されたバックアップロールとの間で当該中間転写ベルトを狭持すると共に、前記第1の電界強度より大きい第2の電界強度の電界を前記中間転写ベルトとの間に形成することにより、前記中間転写ベルトに転写された前記トナー像を記録媒体に転写する第2の転写手段と、を備えている。
前記第2の転写手段であるロールは、芯金上にウレタン発泡層を形成してなるロールであることが好ましい。
また、本発明の画像形成装置において、第1の電界強度が以下に示す低濃度のトナー像を構成する全てのトナーを前記記録媒体に転写することが可能で、かつ、以下に示す高濃度のトナー像を構成する一部のトナーを前記記録媒体に転写するものの、前記高濃度のトナー像を構成する全てのトナーを前記記録媒体に転写することは不可能な電界強度であり、前記第2の電界強度が前記第2の転写手段のみにより前記高濃度のトナー像を構成する全てのトナーを前記記録媒体に転写することが可能な電界強度である。
低濃度のトナー像:形成可能な画像の最大濃度を100%の濃度としたときに40%未満の濃度のトナー像
高濃度のトナー像:形成可能な画像の最大濃度を100%の濃度としたときに40%以上の濃度のトナー像
上記本発明の画像形成装置において、前記第1の電界強度に応じて予め定められた第1の電圧を前記第1の転写手段に印加する第1の電圧印加手段と、前記第2の電界強度に応じて予め定められた第2の電圧を前記第2の転写手段に印加する第2の電圧印加手段と、を備えることができる。なお、前記第1の電圧の絶対値より前記第2の電圧の絶対値が大きい。
上記本発明の画像形成装置において、前記第2の転写手段は、前記中間転写ベルトの搬送方向に沿って配列された複数の小転写手段からなり、前記中間転写ベルトの搬送方向上流側に設けられた小転写手段から下流側に設けられた小転写手段に向かって、前記中間転写ベルトとの間に形成する電界の電界強度が大きい。
また、上記本発明の画像形成装置は、前記第2の転写手段を、前記中間転写ベルトとの間に電界を形成する電界形成領域、または前記電界形成領域から離間された離間領域、の何れかとなるように移動する移動手段を備えることができる。
また、上記本発明の画像形成装置は、画像形成する対象となる記録媒体の種類を示す種類情報を取得する取得手段と、前記取得手段によって取得した種類情報が、凹凸を有する記録媒体を示す情報であるときに、前記第2の転写手段を前記電界形成領域に移動するように前記移動手段を制御する制御手段と、を備えることができる。
以上説明したように、本発明の画像形成装置によれば、画像形成対象の記録媒体の種類によらず、画質劣化を抑制可能な画像形成装置を提供することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る画像形成装置について説明する。
図1に示すように、本実施形態の画像形成装置10は、4連タンデム方式のカラー複写機であり、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、及びブラック(K)の各色のトナー像を形成するイエロー画像形成ユニット11Y、マゼンタ画像形成ユニット11M、シアン画像形成ユニット11C、及びブラック画像形成ユニット11K(以下、総称する場合には、画像形成ユニット11と称する)が、詳細を後述する中間転写ベルト30の移動方向に沿って並設されている。
イエロー画像形成ユニット11Yには、感光体としての感光体12Yが設けられており、この感光体12Yとしては、図示しないモータにより、図中の矢印方向(右回転方向)へ所定のプロセススピードで回転駆動される。
感光体12Yの周辺には、帯電ロール14Yを含んで構成される帯電装置、露光装置13Y、及び現像装置15Yが、感光体12Yの回転方向に沿って順に配設されている。
帯電ロール14Yは、感光体12Yの表面に接触して設けられ、感光体12Yの表面を一様な帯電電位に帯電する。露光装置13Yは、帯電装置により帯電された感光体12Yの表面に、形成する対象となる画像のY色に応じた画像の画像データに基づいて変調したレーザ光Lを照射して、感光体12Y上に静電潜像を形成する。
現像装置15Y内には、二成分現像剤が貯留されている。二成分現像剤としては、トナーとキャリアとを含む公知の二成分現像剤を適用することができる。二成分現像剤は、現像装置15Y内の図示を省略する機構により撹拌されることで、所定の電荷量に帯電された状態で貯留されている。現像装置15Yは、感光体12Y上に形成された静電潜像をY色(イエロー)のトナーにより現像するための現像ロール16Yを含んで構成されている。現像ロール16Yは、現像装置15Y内に貯留された二成分現像剤を担持して現像装置15Y内から感光体12Y表面へと供給することにより、感光体12Y上の静電潜像に二成分現像剤のトナーを静電力により付着させる。これにより、感光体12Y上の静電潜像は、現像ロール16Yから供給されたトナーによって現像されて、感光体12Y上には、静電潜像に応じたトナー像が形成される。
感光体12Y周辺の、現像装置15Yの配設位置より感光体12Y回転方向下流側には、一次転写ロール18Yが設けられている。一次転写ロール18Yは、中間転写ベルト30を介して感光体12Yに対向配置されている。一次転写ロール18Yには、図示を省略する電圧印加部材により、感光体12Y上に担持されたトナーと逆極性(例えば、正極性)の一次転写バイアスが印加される。
この感光体12Yと中間転写ベルト30との接触領域を、一次転写領域T1と称して説明する。
一次転写領域T1より感光体12Yの回転方向下流側には、感光体12Y上のトナー等の付着物を除去するためのクリーニング装置20Yが配設されている。
クリーニング装置20Yは、感光体12Yの外周面に圧接して感光体12Yの回転方向と反対方向に回転駆動し、感光体12Yから転写残トナー等の付着物を擦り取る。
マゼンタ画像形成ユニット11Mは、上記イエロー画像形成ユニット11Yと同様に、感光体12Mを含んで構成され、この感光体12Mの周辺には、帯電ロール14Mを含んで構成される帯電装置、露光装置13M、現像装置15Mの現像ロール16M、一次転写ロール18M、クリーニング装置20Mが感光体12Mの回転方向に沿って順に配設されている。
なお、これらの感光体12M、帯電ロール14Mを含んで構成される帯電装置、露光装置13M、現像装置15Mの現像ロール16M、一次転写ロール18M、及びクリーニング装置20M各々は、上記イエロー画像形成ユニット11Yに設けられた、感光体12Y、帯電ロール14Yを含んで構成される帯電装置、露光装置13Y、現像装置15Yの現像ロール16Y、一次転写ロール18Y、及びクリーニング装置20Yと同じ機構であるため、詳細な説明を省略する。
イエロー画像形成ユニット11Yと異なる点は、マゼンタ画像形成ユニット11Mは、マゼンタ色の画像を形成するための画像形成ユニットである点である。具体的には、露光装置13Mは、帯電装置により帯電された感光体12Mの表面に、形成する対象となる画像のM色に応じた画像の画像データに基づいて変調したレーザ光Lを照射して、感光体12M上に静電潜像を形成する。また、現像装置15M内には、マゼンタ色のトナーが貯留されており、現像ロール16Mは、感光体12M上に形成された静電潜像をM色(マゼンタ)のトナーにより現像する。
シアン画像形成ユニット11Cは、上記イエロー画像形成ユニット11Yと同様に、感光体12Cを含んで構成され、この感光体12Cの周辺には、帯電ロール14Cを含んで構成される帯電装置、露光装置13C、現像装置15Cの現像ロール16C、一次転写ロール18C、クリーニング装置20Cが感光体12Cの回転方向に沿って順に配設されている。
なお、これらの感光体12C、帯電ロール14Cを含んで構成される帯電装置、露光装置13C、現像装置15Cの現像ロール16C、一次転写ロール18C、及びクリーニング装置20C各々は、上記イエロー画像形成ユニット11Yに設けられた、感光体12Y、帯電ロール14Yを含んで構成される帯電装置、露光装置13Y、現像装置15Yの現像ロール16Y、一次転写ロール18Y、及びクリーニング装置20Yと同じ機構であるため、詳細な説明を省略する。
イエロー画像形成ユニット11Yと異なる点は、シアン画像形成ユニット11Cは、シアン色の画像を形成するための画像形成ユニットである点である。具体的には、露光装置13Cは、帯電装置により帯電された感光体12Cの表面に、形成する対象となる画像のシアン色に応じた画像の画像データに基づいて変調したレーザ光Lを照射して、感光体12C上に静電潜像を形成する。また、現像装置15C内には、シアン色のトナーが貯留されており、現像ロール16Cは、感光体12C上に形成された静電潜像をC色(シアン)のトナーにより現像する。
ブラック画像形成ユニット11Kは、上記イエロー画像形成ユニット11Yと同様に、感光体12Kを含んで構成され、この感光体12Kの周辺には、帯電ロール14Kを含んで構成される帯電装置、露光装置13K、現像装置15Kの現像ロール16K、一次転写ロール18K、クリーニング装置20Kが感光体12Kの回転方向に沿って順に配設されている。
なお、これらの感光体12K、帯電ロール14Kを含んで構成される帯電装置、露光装置13K、現像装置15Kの現像ロール16K、一次転写ロール18K、及びクリーニング装置20K各々は、上記イエロー画像形成ユニット11Yに設けられた、感光体12Y、帯電ロール14Yを含んで構成される帯電装置、露光装置13Y、現像装置15Yの現像ロール16Y、一次転写ロール18Y、及びクリーニング装置20Yと同じ機構であるため、詳細な説明を省略する。
イエロー画像形成ユニット11Yと異なる点は、ブラック画像形成ユニット11Kは、ブラック色の画像を形成するための画像形成ユニットである点である。具体的には、露光装置13Kは、帯電装置により帯電された感光体12Kの表面に、形成する対象となる画像のK色に応じた画像の画像データに基づいて変調したレーザ光Lを照射して、感光体12K上に静電潜像を形成する。また、現像装置15K内には、黒色のトナーが貯留されており、現像ロール16Kは、感光体12K上に形成された静電潜像をK色(ブラック)のトナーにより現像する。
なお、以下では、各イエロー画像形成ユニット11Y、マゼンタ画像形成ユニット11M、シアン画像形成ユニット11C、及びブラック画像形成ユニット11Kに設けられた同一機能の部材を総称して示す場合には、Y、M、C、及びKを略して説明する。すなわち、感光体12Y、感光体12M、感光体12C、及び感光体12Kを総称する場合には、感光体12と称し、帯電ロール14Y、帯電ロール14M、帯電ロール14C、及び帯電ロール14Kを総称する場合には、帯電ロール14と称し、露光装置13Y、露光装置13M、露光装置13C、及び露光装置13Kを総称する場合には、露光装置13と称し、現像装置15Y、現像装置15M、現像装置15C、及び現像装置15Kを総称する場合には、現像装置15と称し、現像ロール16Y、現像ロール16M、現像ロール16C、及び現像ロール16Kを総称する場合には、現像ロール16と称し、一次転写ロール18Y、一次転写ロール18M、一次転写ロール18C、及び一次転写ロール18Kを総称する場合には一次転写ロール18と称し、クリーニング装置20Y、クリーニング装置20M、クリーニング装置20C、及びクリーニング装置20Kを少々する場合には、クリーニング装置20と称して説明する。
中間転写ベルト30は、駆動ロール32、上流側二次転写バックアップロール34、下流側二次転写バックアップロール60、張架ロール33に巻き掛けられている。中間転写ベルト30は、これらの駆動ロール32、上流側二次転写バックアップロール34、下流側二次転写バックアップロール60、及び張架ロール33によって弛みのないように張架されている。さらに、中間転写ベルト30を張架した状態で駆動ロール32が感光体12の回転方向に対して反対の方向に回転することにより、中間転写ベルト30は、この駆動ロール32の回転に伴って、感光体12の回転方向に対して反対方向に回転搬送される。すなわち、感光体12と中間転写ベルト30との最も近接する領域(一次転写領域T1)においては、中間転写ベルト30と感光体12との移動方向は同一となる。
なお、上記のイエロー画像形成ユニット11Y、マゼンタ画像形成ユニット11M、シアン画像形成ユニット11C、及びブラック画像形成ユニット11Kは、中間転写ベルト30の移動方向に対し、その順番で直列に配列されている。これにより、中間転写ベルト30には、各一次転写領域T1で一次転写ロール18により感光体12上のトナー像がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に重ねて一次転写される。
上流側二次転写バックアップロール34の近傍には、中間転写ベルト30を介して上流側二次転写ロール36が対向配置されている。上流側二次転写ロール36は、本発明の第1の転写手段に相当し、上流側二次転写バックアップロール34との間で中間転写ベルト30を挟持するように設けられている。
下流側二次転写バックアップロール60は、上流側二次転写バックアップロール34より中間転写ベルト30の搬送方向下流側に設けられている。
下流側二次転写バックアップロール60の近傍には、中間転写ベルト30を介して下流側二次転写ロール62が対向配置されている。下流側二次転写ロール62は、本発明の第2の転写手段に相当し、下流側二次転写バックアップロール60との間で中間転写ベルト30を挟持するように設けられている。
中間転写ベルト30の下方には、記録媒体Pを収納するための給紙トレイ42が配置され、給紙トレイ42の近傍には、給紙トレイ42から記録媒体Pを用紙搬送経路40に送り出すためのフィードロール44、及び、送り出される記録媒体Pを1枚ずつ捌くリタードロール46が設けられている。
給紙トレイ42から用紙搬送経路40に送り出された記録媒体Pは、用紙搬送経路40に沿って設けられた図示を省略するローラやローラ47によって、中間転写ベルト30と上流側二次転写ロール36との対向領域(以下、上流側二次転写領域T2という)へと搬送された後に、中間転写ベルト30と下流側二次転写ロール62との対向領域(以下、下流側二次転写領域T3という)へと搬送される。
上流側二次転写ロール36には、中間転写ベルト30上に担持されたトナー像を構成するトナーと逆極性の第1の電圧を上流側二次転写ロール36に印加するための第1の電圧印加部64が電気的に接続されている。
下流側二次転写ロール62には、中間転写ベルト30上に担持されたトナー像を構成するトナーと逆極性の第2の電圧を下流側二次転写バックアップロール60に印加するための第2の電圧印加部66が設けられている。
上記第1の電圧は、上流側二次転写領域T2に搬送された記録媒体Pに、中間転写ベルト30上に担持されたトナー像を構成するトナーの少なくとも一部を静電力により移動させることが可能な電界強度の電界を、中間転写ベルト30と記録媒体Pとの間に形成可能な電圧である。
上記第2の電圧は、下流側二次転写領域T3に搬送された記録媒体Pに、中間転写ベルト30上に担持されたトナー像を静電力により移動させることが可能な電界強度であって、且つ上記上流側二次転写領域T2における電界の電界強度より大きい電界強度の電界を、中間転写ベルト30と記録媒体Pとの間の下流側二次転写領域T3に形成可能な電圧である。
このため、第2の電圧の絶対値は、第1の電圧の絶対値より大きくなるように予め設定されている。
この第1の電圧及び第2の電圧の各々の電圧値は、中間転写ベルト30上に担持されるトナーの電荷量μc/g、及び電荷量分布と、所定の強度の電圧を上流側二次転写ロール36に印加したときに上流側二次転写領域T2に形成される電界の電界強度と、所定の強度の電圧を下流側二次転写ロール62に印加したときに下流側二次転写領域T3に形成される電界の電界強度と、により予め定められる。
例えば、画像形成装置10で形成可能な画像の最大濃度を100%の濃度としたときに、40%未満の濃度の画像を「低濃度」と規定する。
そして、感光体12から中間転写ベルト30上に転写された低濃度のトナー像を構成するトナーを、上流側二次転写領域T2において記録媒体Pに移行させる(転写する)ことが可能な電界強度を定める。この電界強度は、低濃度のトナー像を構成するトナーの電荷量分布に基づいて求めることができる。
第1の電圧の電圧値は、この定めた電界強度の電界を上流側二次転写領域T2に形成可能な強度の電圧として定めればよい。
また、画像形成装置10で形成可能な画像の最大濃度を100%の濃度としたときに、40%以上の濃度の画像を「高濃度」と規定する。
そして、感光体12から中間転写ベルト30に転写された高濃度のトナー像を構成するトナーを、下流側二次転写領域T3において記録媒体Pに移行させることが可能な電界強度を定める。この電界強度は、高濃度のトナー像を構成するトナーの電荷量分布に基づいて定めることができる。
第2の電圧の電圧値は、この定めた電界強度の電界を下流側二次転写領域T3に形成可能な強度の電圧として定めればよい。
なお、上記第1の電圧の電圧値は、上流側二次転写領域T2において、中間転写ベルト30上に担持されているトナー像を構成する各トナーと、記録媒体Pと、の間に放電が生じることを抑制するために、中間転写ベルト30上に担持された100%の濃度のトナー像を構成するトナーの全てを記録媒体P側に移行させることが可能な程度の電界強度に比べて40%未満の電界強度の電界を上流側二次転写領域T2に形成可能な強度の電圧の電圧値であることが好ましい。
二次転写バックアップロールと二次転写ロールの抵抗が上流側、下流側で等しいとすれば、上記第2の電圧の電圧値の絶対値は、第1の電圧の電圧値の絶対値の1%以上1000%以下の範囲内で大きいことが必須であり、100%以上800%以下の範囲内で大きい事が好ましく、120%以上600%以下の範囲内で大きいことが更に好ましい。
上記第2の電圧の電圧値の絶対値が、第1の電圧の電圧値の絶対値の1000%以上大きいと、放電抜けによる画像欠陥が発生すると言う問題が生じることがあり、1%未満であると、転写させるトナーの全てを記録媒体P側に移行させる効果が得られないと言う問題が生じることがある。
上記上流側二次転写バックアップロール34及び下流側二次転写バックアップロール60の内の、上流側二次転写ロール36に対向して設けられている上流側二次転写バックアップロール34は長尺状レール68の長手方向に移動可能に支持されたガイド72に、図示を省略するホルダを介して支持されている。
ガイド72には、モータ70が設けられている。モータ70は、画像形成装置10に備えられた各種デバイスを制御するための詳細を後述する制御部76に信号授受可能に接続されており、制御部76から入力された制御信号によって駆動する。このモータ70の駆動によって、上流側二次転写バックアップロール34は、長尺状レール68の長手方向に移動することができる。
すなわち、上流側二次転写バックアップロール34は、長尺状レール68の長尺方向の一端から他端に向かって双方向に移動可能に設けられている。
長尺状レール68は、中間転写ベルト30に一定の張力をかけた状態を維持したまま上流側二次転写バックアップロール34を長尺状レール68の長尺方向に移動可能となるような位置に設けられている。なお本実施の形態では、長尺状レール68は直線状のものである場合を説明するが、中間転写ベルト30を張架した状態が維持したまま上流側二次転写バックアップロール34を移動できるのであれば、曲線状、波線状等であってもよく、直線状に限られるものではない。
本実施の形態では、長尺状レール68の長尺方向の一端(図1、図2中領域A、以下、電界形成領域と称する)に上流側二次転写バックアップロール34が位置するときには、中間転写ベルト30は、上流側二次転写バックアップロール34によって上流側二次転写ロール36に向かって押圧された状態となる。すなわち、上流側二次転写バックアップロール34が電界形成領域Aに位置するときには、上流側二次転写ロール36は、上流側二次転写領域T2に搬送された記録媒体Pを介して中間転写ベルト30との間に電界を形成可能な状態となる。
一方、図2に示すように、長尺状レール68の長尺方向の他端(図1、図2中、領域B、以下、離間領域Bと称する)に上流側二次転写バックアップロール34が位置するときには、中間転写ベルト30は、上流側二次転写バックアップロール34によって上流側二次転写ロール36に向かって押圧された状態から解放されて、中間転写ベルト30と上流側二次転写ロール36との間には、上流側二次転写ロール36に電圧を印加しても電界を形成することが不可能な程度の隙間が設けられた状態となる。すなわち、上流側二次転写バックアップロール34が離間領域に位置するときには、上流側二次転写ロール36は、上流側二次転写領域T2に搬送された記録媒体Pを介して中間転写ベルト30との間に電界を形成することは不可能な状態となる。
このように、モータ70の駆動によって上流側二次転写バックアップロール34が長尺状レール68の長尺方向に移動して、電界形成領域または離間領域に位置することにより、画像形成装置10は、上流側二次転写ロール36と中間転写ベルト30との間に電界形成可能な状態と、電界形成困難な状態と、の二つの状態を形成することができる。
中間転写ベルト30上に担持されたトナー像が、上流側二次転写領域T2に到ると共に該上流側二次転写領域T2に記録媒体Pが到ると、中間転写ベルト30上に担持されたトナー像を構成するトナーの少なくとも一部が記録媒体Pに二次転写される。さらに、中間転写ベルト30上に担持されたトナー像、すなわち上流側二次転写領域T2を経由した後においても中間転写ベルト30上に保持されているトナー像が、下流側二次転写領域T3に到ると共に該記録媒体Pが該下流側二次転写領域T3に到ると、中間転写ベルト30上に担持されている該トナー像が記録媒体P上の上流側二次転写領域T2で転写されたトナー像に重なるように二次転写される。
なお、上流側二次転写領域T2において記録媒体Pに転写されたトナー像に重なるように、下流側二次転写領域T3において記録媒体Pにトナー像が転写されるように、電界形成領域に位置に位置するときの上流側二次転写ロール36と、下流側二次転写バックアップロール60と、の間隔、及び記録媒体Pの搬送速度が予め定められているものとする。
用紙搬送経路40上の、下流側二次転写ロール62の設置位置よりも記録媒体Pの搬送方向下流側には、定着装置50が設けられている。
定着装置50は、用紙搬送経路40を介して対向配置された加熱ロール52及び加圧ロール54を含んで構成されている。定着装置50の設置位置より、記録媒体Pの搬送方向下流側には、記録媒体Pを画像形成装置10の外部へ排出するための排出ロール56が設けられている。用紙搬送経路40は、フィードロール44及びリタードロール46から上流側二次転写領域T2、及び定着装置50を経由して、排出ロール56まで延設されている。
上流側二次転写領域T2及び下流側二次転写領域T3を通過することによりトナー像を転写された記録媒体Pが、定着装置50の設置位置まで搬送されると、記録媒体Pには、定着装置50により熱または熱及び圧力が加えられる。記録媒体P上のトナー像は、熱または熱及び圧力が加えられることにより、記録媒体P上に定着する。これにより、記録媒体P上に画像が形成される。画像形成された記録媒体Pは、排出ロール56によって画像形成装置10外部へと排出される。
中間転写ベルト30を張架する張架ロール33の近傍には、中間転写ベルト30を介して中間転写ベルトクリーナー38が中間転写ベルト30表面に接するように設けられている。中間転写ベルト30が所定方向に搬送されると、中間転写ベルト30上のトナー等の付着物は、この中間転写ベルトクリーナー38との接触領域において中間転写ベルト30上から除去される。
画像形成装置10は、画像形成装置10全体を制御するための制御部76を含んで構成されている。制御部76は、上記モータ70や、画像形成装置10内の各種デバイスに信号授受可能に接続されている。また制御部76は、図示を省略する内部メモリを含んで構成されており、この内部メモリには、後述する図3に示す処理ルーチンや各種データが予め記憶されている。
また、画像形成装置10は、画像形成対象となる記録媒体の種類を示す情報や、画像形成する画像の画像データ等を取得するための取得部74を含んで構成されている。
取得部74は、例えば、タッチパネルやキーボード等の入力機構であってもよいし、外部装置から無線または有線により各種データを入力するための入出力機構であってもよい。記録媒体の種類を示す情報には、エンボス紙を示すエンボス紙情報や、普通紙を示す普通紙情報等がある。
上記「エンボス紙」とは表面に凹凸をつけた特殊な紙、特に表面凹凸差が40μm〜60μm、厚さ100μm〜260μmの記録媒体である。このようなエンボス紙としては例えば、レザック等が挙げられ、富士ゼロックスオフィスサプライ社製の「レザック66(151g/m2)」などとして入手することができる。
また、「普通紙」とは通常、表面の凹凸差が10μm程度のものをいう。
ここで、本実施形態に係る画像形成装置10において用いられる中間転写ベルト30は、半導電性のポリイミドからなる厚み0.08mmのベルトである。
感光体12は、少なくとも静電潜像(静電荷像)が形成される機能を有する。感光体12としては、電子写真感光体が好適に挙げられる。電子写真感光体は、円筒状の導電性の基体外周面に有機感光体等を含む塗膜を有する。塗膜は、円筒状基体上に、必要に応じて下引き層、電荷発生物質を含む電荷発生層と電荷輸送物質を含む電荷輸送層とを含む感光層、必要に応じて表面層(表面保護層)がこの順序で形成されたものである。電荷発生層と電荷輸送層の積層順序は逆であってもよい。これらは、電荷発生物質と電荷輸送物質とを別個の層(電荷発生層、電荷輸送層)に含有させて積層した積層型感光体であるが、電荷発生物質と電荷輸送物質との双方を同一の層に含む単層型感光体であってもよく、好ましくは積層型感光体である。また、下引き層と感光層との間に中間層を有していてもよい。また、有機感光体に限らずアモルファスシリコン感光膜等他の種類の感光層を使用してもよい。
帯電ロール14は、鉄やステンレス等の金属系材料で構成した軸部材の周囲に弾性体層を一体に所定の厚さで設けて構成されており、この弾性体はカーボン等を分散したEPDMゴム(エチレンプロピレンゴム)等の導電性の材料を用いることができる。
露光装置13としては、特に制限はなく、例えば、感光体12表面に、半導体レーザ光、LED光、液晶シャッタ光等の光源を、所望の像様に露光できるレーザ光学系、LEDアレイなどの光学系機器等が挙げられる。
現像装置15としては、上述の機能を有している限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、現像ロール16に担持したトナーによるトナー層が感光体12表面に接触する方式のものであってもよく、接触しない方式のものであってもよい。
定着装置50としては、記録媒体Pに転写されたトナー画像を加熱、加圧あるいは加熱加圧により定着するものであれば特に制限はない。
クリーニング装置20は、感光体12表面上の残留トナーを清掃するものであれば、ブレードクリーニング方式、ブラシクリーニング方式、ロールクリーニング方式を採用したもの等、適宜選定してよい。これらの中でもクリーニングブレードを用いることが好ましい。また、クリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴム、シリコンゴム等が挙げられる。中でも、耐摩耗性に優れていることから、特にポリウレタン弾性体を用いることが好ましい。但し、転写効率の高いトナーを使用する場合にはクリーニング装置20を使用しない態様もありえる。
次に、本発明の画像形成装置10の作用を説明する。
なお、本実施の形態では、上流側二次転写ロール36には、上述の規定に基づいて予め定められた電圧値の第1の電圧が第1の電圧印加部64から常時印加され、下流側二次転写ロール62には、上述の規定に基づいて予め定められた電圧値の第2の電圧(第1の電圧の電圧値の絶対値より絶対値の大きい電圧値の電圧)が第2の電圧印加部66から常時印加されているものとする。
制御部76では、取得部74を介して形成する対象となる画像の画像データを取得すると共に、該画像を形成する対象となる記録媒体Pの種類を示す種類情報を取得すると、図3に示す処理ルーチンが実行されて、ステップ100へ進む。
ステップ100では、取得部74で取得した記録媒体の種類を示す種類情報が、普通紙情報であるか、エンボス紙情報であるかを判別する。
ステップ100の判断において、取得部74で取得した種類情報がエンボス紙情報であると判別すると、ステップ104へ進み、上流側二次転写領域T2(上流側二次転写ロール36と中間転写ベルト30との間の領域)に電界形成可能な状態となるように、上流側二次転写バックアップロール34を電界形成領域Aに移動することを示す移動信号をモータ70に出力する。
該移動信号を入力されたモータ70は、上流側二次転写バックアップロール34を電界形成領域Aに移動する。
ステップ104の処理によって、中間転写ベルト30と上流側二次転写ロール36との間(上流側二次転写領域T2)に電界が形成されると共に、中間転写ベルト30と下流側二次転写ロール62との間(下流側二次転写領域T3)に電界が形成された状態となる。
次のステップ106では、画像形成処理を実行した後に、本ルーチンを終了する。
具体的には、ステップ106では、イエロー画像形成ユニット11Y、マゼンタ画像形成ユニット11M、シアン画像形成ユニット11C、及びブラック画像形成ユニット11K各々に取得部74から取得した画像データに基づいてY、M、C、K各々の色のトナー像を形成する信号を対応する色のトナー像を形成する画像形成ユニット11へ出力する。
中間転写ベルト30が搬送されて、イエロー画像形成ユニット11Y、マゼンタ画像形成ユニット11M、シアン画像形成ユニット11C、及びブラック画像形成ユニット11K各々における一次転写領域T1を順次通過することにより、中間転写ベルト30上には、Y色トナー像、M色トナー像、C色トナー像、及びK色トナー像が順次重ねて一次転写される。
中間転写ベルト30のトナー像を担持した領域が、中間転写ベルト30の搬送に伴って上流側二次転写領域T2に達すると、上流側二次転写ロール36によって上流側二次転写領域T2に形成された電界によって、該トナー像を構成する少なくとも一部のトナーが、上流側二次転写領域T2に搬送された記録媒体Pに二次転写される。
さらに中間転写ベルト30上の、上流側二次転写領域T2で記録媒体Pに転写されなかったトナーによって構成されるトナー像を担持した領域が、中間転写ベルト30の搬送に伴って下流側二次転写領域T3に達すると、該トナー像を構成するトナーが、上流側二次転写領域T2を経由した後に下流側二次転写領域T3に搬送された記録媒体Pに二次転写される。
画像形成された記録媒体Pは、定着装置50によって定着されて画像形成装置10の外部へと排出される。
一方、上記ステップ100で普通紙情報と判別されると、ステップ101へ進む。
ステップ101では、上流側二次転写領域T2(上流側二次転写ロール36と中間転写ベルト30との間の領域)への電界形成が不可能な状態となるように、上流側二次転写バックアップロール34を離間領域Bに移動することを示す移動信号をモータ70に出力する。
該移動信号を入力されたモータ70は、上流側二次転写バックアップロール34を中間転写ベルト30の張架状態を維持したまま、電界形成領域Aから離間領域Bへと移動する。
ステップ101の処理によって、中間転写ベルト30と上流側二次転写ロール36との間(上流側二次転写領域T2)における電界形成が不可能な状態となり、中間転写ベルト30と下流側二次転写ロール62との間(下流側二次転写領域T3)にのみ電界が形成された状態となる。
次のステップ102では、画像形成処理を実行した後に、本ルーチンを終了する。
具体的には、ステップ102では、上記ステップ106の処理と略同様に、イエロー画像形成ユニット11Y、マゼンタ画像形成ユニット11M、シアン画像形成ユニット11C、及びブラック画像形成ユニット11K各々に取得部74から取得した画像データに基づいてY、M、C、K各々の色のトナー像を形成する信号を対応する色のトナー像を形成する画像形成ユニット11へ出力する。
中間転写ベルト30が搬送されて、イエロー画像形成ユニット11Y、マゼンタ画像形成ユニット11M、シアン画像形成ユニット11C、及びブラック画像形成ユニット11K各々における一次転写領域T1を順次通過することにより、中間転写ベルト30上には、Y色トナー像、M色トナー像、C色トナー像、及びK色トナー像が順次重ねて一次転写される。
中間転写ベルト30上のトナー像を担持した領域が、中間転写ベルト30の搬送に伴って下流側二次転写領域T3に達すると、該トナー像を構成するトナーが、上流側二次転写領域T2を経由した後に下流側二次転写領域T3に搬送された記録媒体Pに二次転写される。
なお、ステップ102の画像形成処理では、上流側二次転写領域T2には中間転写ベルト30上のトナーを記録媒体Pへと転写可能な電界が形成されていないことから、上流側二次転写領域T2では、中間転写ベルト30上のトナーの記録媒体Pへの移動は生じない。
画像形成された記録媒体Pは、定着装置50によって定着されて画像形成装置10の外部へと排出される。
以上説明したように、本発明の画像形成装置10によれば、表面に凹凸を有するエンボス紙に画像を形成する場合には、中間転写ベルト30上に転写されたトナー像を記録媒体Pへ転写する二次転写において、上流側二次転写ロール36と下流側二次転写ロール62とによって2段階でトナー像の転写を行い、且つ上流側二次転写ロール36と中間転写ベルト30との間に形成される電界の電界強度より、下流側二次転写ロール62と中間転写ベルト30との間に形成される電界の電界強度が大きい。
このように上流側二次転写領域T2と下流側二次転写領域T3とに形成する電界の電界強度が定められているため、中間転写ベルト30上のトナー像の内の、所定濃度より低濃度の領域を構成するトナーが、上流側二次転写領域T2において記録媒体Pに転写され、該トナー像の内の所定濃度より高濃度の領域を構成するトナーが、下流側二次転写領域T3において記録媒体Pに転写される。
エンボス紙への画像形成において、下流側二次転写領域T3における転写時には、低濃度部のトナーが既に記録媒体Pに転写された状態にあるため、下流側二次転写領域T3において発生する放電は、記録媒体P上に転写されたトナーと、中間転写ベルト30との間で発生する。
この放電の発生により、記録媒体P上に転写されたトナーは記録媒体Pにより強く付着されるので、記録媒体Pに転写されたトナーが中間転写ベルト30に移行することを防ぐ事ができる。
従って、エンボス紙への画像形成において、高濃度の画像及び低濃度の画像の双方について記録媒体への良好な転写を実現することができ、画質劣化を抑制することができる。
ここで、従来技術のように、上流側二次転写ロール36及び下流側二次転写ロール62の何れか一方のみを用いて二次転写を行う場合には、二次転写時に、エンボス紙としての記録媒体Pの凹部と中間転写ベルト30上に担持されているトナーとの間に放電が生じる。このため、中間転写ベルト30上のトナーが、二次転写領域に到る前の極性とは逆極性に帯電し、記録媒体Pへの転写が阻害されて中間転写ベルト30上に残留する場合がある。このため、画質劣化を招くことがある。
しかし、本発明の画像形成装置10によれば、表面に凹凸を有するエンボス紙に画像を形成するときには、二次転写において、上流側二次転写ロール36と下流側二次転写ロール62とによって、2段階でトナー像の転写を行い、且つ上流側二次転写ロール36と中間転写ベルト30との間に形成される電界の電界強度より、下流側二次転写ロール62と中間転写ベルト30との間に形成される電界の電界強度が大きいことから、画質劣化を抑制することができる。
また、記録媒体Pの種類に応じて、画像形成対象となる記録媒体の種類が普通紙である場合には、上流側二次転写ロール36及び下流側二次転写ロール62の内の、流側二次転写ロール62のみを用いて二次転写を行うことができる。
このため、二次転写においてトナー画像の濃淡により二次転写不良の生じやすいエンボス紙にトナー像を転写する場合には、二段階でトナー像の転写を行うことにより画質劣化を抑制し、二次転写においてトナー画像の濃淡による二次転写不良の生じにくい普通紙にトナー像を転写する場合には、上流側二次転写ロール36及び下流側二次転写ロール62の内の、下流側二次転写ロール62のみを二次転写を行うための機構として用いることから、画質劣化を抑制することができるとともに、常に複数の二次転写ロールを用いる場合に比べて消費電力の抑制を図ることができる。
従って、本発明の画像形成装置10によれば、画像形成対象となる記録媒体の種類によらず、画質劣化を抑制可能な画像形成装置を提供することができる。
なお、上記実施の形態では、二次転写を行うための機構として、上流側二次転写ロール36及び下流側二次転写ロール62の2つの機構をもちいて二次転写を行う場合を説明したが、3つ以上の二次転写ロールを用いて二次転写行ってもよく、二つに限られるものではない。
この場合には、上流側二次転写ロール36を、図4に示すように、複数の小上流側二次転写ロール36〜36から構成すると共に、各小上流側二次転写ロール36〜36に第1の電圧を印加するための電圧印加部64〜64を各々対応して設けるようにすればよい。
さらに、この複数の小上流側二次転写ロール36〜36各々に対応して、中間転写ベルト30を挟持するように、上流側二次転写バックアップロール34〜34を各々設けて、この上流側二次転写バックアップロール34〜34を、上流側二次転写バックアップロール34として、電界形成領域Aと離間領域Bとの何れかの位置となるようにモータ70によって移動可能に構成すればよい。
そして、第1の電圧を印加するための電圧印加部64〜64から各小上流側二次転写ロール36〜36には、中間転写ベルト30の搬送方向上流側から下流側に向かって段階的または連続的に中間転写ベルト30との間に形成する電界強度が大きくなるような電圧を印加すればよい。
このように構成することにより、画像濃度、すなわちトナー層電荷量に応じた最適電界での転写が可能となり、凹凸がより大きな紙や、より広いトナー電荷量のばらつきを持った画像に対しても放電抜け等の画実欠陥のない良好な転写が可能となる、と言う効果が得られる。
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
(実施例1)
画像形成装置(富士ゼロックス製、商品名:Color DocuTech 60 V)を改造して、該画像形成装置の二次転写のための機構に換えて、図1に示すように、上記上流側二次転写バックアップロール34、下流側二次転写バックアップロール60、上流側二次転写ロール36、第1の電圧印加部64、下流側二次転写ロール62、第2の電圧印加部66、長尺状レール68、ガイド72、モータ70を、設けて、エンボス紙を用いて、図3に示す処理ルーチンを該画像形成装置の制御部で実行し、画質評価を行った。
なお、エンボス紙としては、富士ゼロックスオフィスサプライ社の「レザック66」(表面凹凸差80μm、151g/m)を使用した。
画像形成装置としては、下記仕様で動作させた。
・中間転写ベルト:ポリイミド製
厚み 0.08mm
表面抵抗率の常用対数値 12LogΩ/□
体積抵抗率の常用対数値 11LogΩ・cm
・像担持体表面の移動速度(回転速度):260mm/s
・中間転写ベルト30表面の移動速度 :260mm/s
・上流側二次転写ロール36の構成 :Φ12mmの芯金上にウレタン発泡層を形成したΦ21mmのロール
・下流側二次転写ロール62の構成 :Φ12mmの芯金上にウレタン発泡層を形成したΦ21mmのロール
・転写条件
一次転写バイアス:Y色30μA、M色30μA、C色30μA、K色30μA
第1の電圧印加部64から上流側二次転写ロール36に印加する電圧:0.3kV
第2の電圧印加部66から下流側二次転写ロール62に印加する電圧:1.5kV
本実施例おける表面抵抗率ρs(Ω/□)、及び体積抵抗率の測定は、JIS K 6991に従い、円形電極(三菱油化(株)製ハイレスターIPのHRプローブ:円柱状電極部の外径16mmφ、リング状電極部の内径30mmφ、外径40mmφ)を用い、22℃/55%RH環境下、電圧100V印加し、10秒後の電流値を求め、下記式(1)を用いて算出した。
式(1) ρs=π×(D+d)/(D−d)×(V/I)
また体積抵抗率の測定は、上記リング状電極を用い、100V印加して30秒後の電流値より求めた。
上記仕様の画像形成装置において、上記図3に示す処理ルーチンを実行して、Y色、M色、C色の3色の3色ベタ画像領域(100%の濃度の画像領域、すなわち、濃度100%のY色トナー像の上に、濃度100%のM色トナー像、濃度100%のC色トナー像を重ねて転写した画像領域)と、30%の濃度のハイライト画像領域と、を含む画像を、上記エンボス紙に印刷し、画質評価を行った。
画質の評価基準は以下の通りとした。
○:出力画像が、画像抜けがなく良好である場合。
×:出力画像が、画像抜けが発生している場合。
評価結果を表1に示した。
(実施例2)
第2の電圧印加部66から下流側二次転写ロール62に印加する電圧を2.0kVとした以外は、実施例1と同様にして、エンボス紙に画像形成処理を行い、画質評価を行った。評価結果を下記表1に示した。
(実施例3)
中間転写ベルト30として、下記中間転写ベルトを用いた以外は、実施例1と同様にして、エンボス紙に画像形成処理を行い、画質評価を行った。評価結果を表1に示した。
中間転写ベルト30としては、弾性層のヤング率が3MPaであるクロロプレンからなる0.55mm厚の弾性ベルトであり、弾性層の表面に3μmのウレタン系コート層(表面層)が形成された2層構造のものを用いた。
(実施例4)
第2の電圧印加部66から下流側二次転写ロール62に印加する電圧を2.0kVとした以外は、実施例3と同様にして、エンボス紙に画像形成処理を行い、画質評価を行った。評価結果を表1に示した。
(比較例1)
第2の電圧印加部66から下流側二次転写ロール62に印加する電圧を0.25kVとした以外は、実施例1と同様にして、エンボス紙に画像形成処理を行い、画質評価を行った。評価結果を表1に示した。
(比較例2)
実施例1で用いた画像形成装置から、第1の電圧印加部64及び上流側二次転写ロール36を取り外すと共に、第2の電圧印加部66から下流側二次転写ロール62に印加する電圧を0.5kVとした以外は、実施例1と同様にしてエンボス紙に画像形成処理を行い、画質評価を行った。評価結果を表1に示した。
(比較例3)
実施例1で用いた画像形成装置から、第1の電圧印加部64及び上流側二次転写ロール36を取り外すと共に、第2の電圧印加部66から下流側二次転写ロール62に印加する電圧を1.0kVとした以外は、実施例1と同様にしてエンボス紙に画像形成処理を行い、画質評価を行った。評価結果を表1に示した。
(比較例4)
実施例1で用いた画像形成装置から、第1の電圧印加部64及び上流側二次転写ロール36を取り外すと共に、第2の電圧印加部66から下流側二次転写ロール62に印加する電圧を1.5kVとした以外は、実施例1と同様にしてエンボス紙に画像形成処理を行い、画質評価を行った。評価結果を表1に示した。
(比較例5)
実施例1で用いた画像形成装置から、第1の電圧印加部64及び上流側二次転写ロール36を取り外すと共に、第2の電圧印加部66から下流側二次転写ロール62に印加する電圧を2.0kVとした以外は、実施例1と同様にしてエンボス紙に画像形成処理を行い、画質評価を行った。評価結果を表1に示した。
(参考例1)
第1の電圧印加部64から上流側二次転写ロール36に印加する電圧を0kVとし、第2の電圧印加部66から下流側二次転写ロール62に印加する電圧を1.5kVとし、画像を記録刷る記録媒体として普通紙を用いた以外は、実施例1と同様に画像形成処理を行い、画質評価を行った。評価結果を表2に示した。
なお、普通紙としては、富士ゼロックスオフィスサプライ社の「P紙」(表面凹凸差10μm、64g/m)を使用した。
(参考例2)
第2の電圧印加部66から下流側二次転写ロール62に印加する電圧を2.0kVとした以外は、参考例1と同様に画像形成処理を行い、画質評価を行った。評価結果を表2に示した。
Figure 0004946259

Figure 0004946259

表1に示すように、エンボス紙への画像形成においては、実施例1〜4のように、上流側二次転写ロール36に印加する電圧より下流側二次転写ロール62に印加する電圧が大きい場合には、ハイライト画像領域及び3色ベタ画像領域の双方において、良好な画質の画像を形成することができた。
一方、比較例2〜比較例5に示すように、上流側二次転写ロール36に電圧を印加せず、下流側二次転写ロール62にのみ一定の電圧を印加した場合には、ハイライト画像領域及び3色ベタ画像領域の何れか一方または双方において良好な画質は得られなかった。
各色画像形成ユニット11による中間転写ベルト30へのトナー像の転写においては、各感光体12上のトナー像を構成するトナーの電荷量分布と、中間転写ベルト30上のトナー像を構成するトナーの電荷量分布と、は図5に示されるような関係を示す。
なお、図5中、矢印によって示される範囲がトナーの電荷量分布範囲を示し、黒丸によって示される位置がトナーの電荷量分布のピーク位置を示している。
図5に示すように、中間転写ベルト30上に1色のトナー像(例えばY色トナー像)が転写された一色転写状態、2色のトナー像が転写された2色転写状態(例えば、Y色トナー像の上に重ねてM色トナー像が転写された状態)、3色のトナー像が転写された3色転写状態(例えば、Y色トナー像の上に重ねて、M色トナー像及びC色トナー像が重ねて転写された状態)、及び4色のトナー像が転写された4色転写状態(例えば、Y色トナー像の上に重ねて、M色トナー像、C色トナー像、及びK色トナー像が重ねて転写された状態)と、各感光体上にトナー像が形成された状態の各々における、感光体及び中間転写ベルト30上のトナー像を構成するトナーの電荷量分布は、感光体に比べて中間転写ベルトの方が幅広く、さらに1色転写状態から4色転写状態になるほどトナーの電荷量分布が幅広く、またピークに相当する電荷量が大きくなっている。
これは、複数色のトナー像が重ねて転写されることにより、トナー像を構成するトナーの電荷量変化が大きくなると共に電荷量が大きくなるためと考えられる。
比較例2〜比較例5では、二次転写時において、転写回数が少なく且つトナー量も少ない、例えばK色ハイライト領域と、転写回数が多く且つトナー量も多い3色ベタ画像領域とが混在した画像であっても、下流側二次転写ロール62に印加した電圧によって二次転写を行うので、比較例2に示すように、ハイライト画像領域について良好な画質を得ることができる強度の電圧を下流側二次転写ロール62に印加すると、3色ベタ画像のトナー像を記録媒体Pに十分に転写させる電界を形成することができない。また、比較例4及び比較例5に示すように、3色ベタ画像領域について良好な画質を得ることが出来る強度の電界を下流側二次転写ロール62に印加すると、ハイライト画像領域の転写には過剰な電界が形成されることとなり、良好な画質を得ることができない。
このため、表1に示すような結果が得られると考えられる。
また、比較例1に示すように、第1の電圧印加部64から上流側二次転写ロール36に印加する電圧より、第2の電圧印加部66から下流側二次転写ロール62に印加する電圧の方が小さい場合には、3色ベタ画像領域において、良好な画質の画像を形成することができなかった。
また、記録媒体として普通紙を用いた場合には、図3に示す処理ルーチンが実行されることにより、上流側二次転写ロール36と中間転写ベルト30との間に電界形成不可能な状態に、上流側二次転写バックアップロール34の位置が電界形成領域Aから離間領域Bへと移動するので、表2の参考例1及び参考例2に示すように、下流側二次転写ロール62に印加された電圧よって下流側二次転写領域T3に形成された電界によってのみ、中間転写ベルト30上のトナー像は記録媒体Pに転写される。この場合には、参考例1及び参考例2に示すように、ハイライト画像領域及び3色ベタ画像領域の双方において良好な画質が得られた。
このため、表面に凹凸を有するエンボス紙に対する二次転写不良に起因する画質劣化の発生のおそれのない普通紙においては、参考例1及び参考例2に示すように、下流側二次転写ロール62のみを用いて二次転写を行うことができるので、常に上流側二次転写ロール36と下流側二次転写ロール62とを用いて二次転写を行う場合に比べて、消費電力を抑制することができるとともに、良好な画質を得ることができるといえる。
本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置の制御部で実行される処理を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置の図1及び図2とは異なる形態を示す模式図であって、二次転写領域のみを示す概略構成図である。 感光体上に形成されたトナー像と、中間転写ベルト上に形成されたトナー像におけるトナー電荷量を示す模式図である。
符号の説明
10 画像形成装置
12、12Y、12M、12C、12K 感光体
13、13Y、13M、13C、13K 露光装置
14、14Y、14M、14C、14K 帯電ロール
15、15Y、15M、15C、15K 現像装置
36 上流側二次転写ロール
62 下流側二次転写ロール

Claims (2)

  1. 感光体と、
    前記感光体を露光することにより該感光体上に静電潜像を形成する潜像形成手段と、
    前記感光体上の静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像手段と、
    所定方向に搬送され、前記感光体上に形成された前記トナー像が転写される中間転写ベルトと、
    予め定められた第1の電界強度の電界を前記中間転写ベルトとの間に形成することにより、前記中間転写ベルトに転写された前記トナー像を記録媒体に転写する第1の転写手段と、
    前記第1の転写手段より前記中間転写ベルトの搬送方向下流側に設けられたロールからなり、該ロールが、対向配置されたバックアップロールとの間で当該中間転写ベルトを狭持すると共に、前記第1の電界強度より大きい第2の電界強度の電界を前記中間転写ベルトとの間に形成することにより、前記中間転写ベルトに転写された前記トナー像を記録媒体に転写する第2の転写手段と、
    を備えたことを特徴とする画像形成装置であって、
    前記第1の電界強度が以下に示す低濃度のトナー像を構成する全てのトナーを前記記録媒体に転写することが可能で、かつ、以下に示す高濃度のトナー像を構成する一部のトナーを前記記録媒体に転写するものの、前記高濃度のトナー像を構成する全てのトナーを前記記録媒体に転写することは不可能な電界強度であり、前記第2の電界強度が前記第2の転写手段のみにより前記高濃度のトナー像を構成する全てのトナーを前記記録媒体に転写することが可能な電界強度であることを特徴とする画像形成装置。
    低濃度のトナー像:形成可能な画像の最大濃度を100%の濃度としたときに40%未満の濃度のトナー像
    高濃度のトナー像:形成可能な画像の最大濃度を100%の濃度としたときに40%以上の濃度のトナー像
  2. 前記ロールが芯金上にウレタン発泡層を形成してなるロールであることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
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