JP2018010175A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】像保持体及び中間転写体の接触位置と、転写部材及び中間転写体の接触位置と、の距離、及び、像保持体と転写部材との間を流れる転写電流の値を各色でそれぞれ同じにした場合と比較して、トナーの帯電量を最適化することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】中間転写体３２の移動方向Ｂにおける上流側の転写手段２１の像保持体１８及び中間転写体３２の接触位置と、転写部材３４及び中間転写体３２の接触位置と、の距離が、下流側の転写手段２１における当該距離より長くなるように転写手段２１が配置される。また、上流側の転写手段２１の転写電流の値が、下流側の転写手段２１の転写電流の値より低くなるように制御する。【選択図】図２

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

特許文献１には、回転駆動される転写ベルトと、前記転写ベルトの移動方向に沿って該転写ベルトに対向するように並置され、かつ、トナーにより形成された像を担持する複数の感光体と、前記感光体に前記転写ベルトを介して対向するように並置され、かつ、前記トナーとは逆極性の電荷を該転写ベルトに付与する複数の転写部材と、を備え、前記各感光体と該各感光体に対向している前記転写部材との距離の内、前記移動方向の最も上流側に配置された感光体と該感光体に対向している前記転写部材との距離が最も大きく、かつ、前記移動方向の最も下流側に配置された感光体と該感光体に対向している前記転写部材との距離が最も小さいこと、を特徴とする画像形成装置が開示されている。

特開２００９−０５３２３７号公報

中間転写体の移動方向に沿って配列された複数色のトナーの転写手段のうち、上流側の転写手段による転写により逆極性に帯電したトナーは、下流側の像保持体に移動し、下流側の転写手段において逆転写（所謂リトランスファー）を起こす可能性がある。この場合には、中間転写体に現像される画像において、上流側の転写手段のトナーが足りなくなってしまう。現在、粒径が小さいトナーが主流であるが、トナーの粒径が小さい場合には、余計にトナーの逆転写が発生し易くなる。

ここで、トナーの逆転写の発生原理について説明する。トナーが像保持体に保持される際、トナーは像保持体の電界によってマイナスに帯電している。この際のトナーの帯電分布は正規分布となっているが、転写部材によりトナーにプラスの転写バイアスが加わると、トナーの帯電分布が平坦になり、トナーの帯電分布の中心がプラス側に移動する。これにより、トナーが逆帯電によってプラスに帯電するため、トナーの逆転写が発生する。

また、中間転写体上に複数色のトナーを重ねることにより、下層のトナーが転写し難くなるため、中間転写体上に形成されたトナー像に色ムラが発生する。例えば、中間転写体上に青色の画像を形成する場合には、中間転写体上にマゼンタ（Ｍ）のトナー、シアン（Ｃ）のトナーの順で複数色のトナーを重ねる。この場合には、下層に保持されたＭ色のトナーが転写し難くなることにより、中間転写体上においてＭ色のトナーが不足した状態となり、中間転写体上に形成されたトナー像における青色の部分に色ムラが発生する。

なお、青色以外の色についても同様の問題が発生するが、例えば黄色等は人間にとって感度が低く、たとえ色ムラが発生していても人間には視認されない場合が多い。一方、青色は人間にとって感度が高いため、トナー像の青色の部分に色ムラが発生すると、当該色ムラが視認され易い。

また、像保持体に保持されたトナーの帯電分布における高帯電側のトナーは、中間転写体に転写され難い。そのため、像保持体に保持されたトナーにおいて高帯電側のトナーが増えると、転写不良が発生し易いため、像保持体に保持されたトナーにおける高帯電側のトナーの量を減少させることが望ましい。

上記課題を鑑みて、本発明は、像保持体及び中間転写体の接触位置と、転写部材及び中間転写体の接触位置と、の距離、及び、像保持体と転写部材との間を流れる転写電流の値を各色でそれぞれ同じにした場合と比較して、トナーの帯電量を最適化することができる画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る画像形成装置は、中間転写体と、トナー像を保持する像保持体と、前記トナー像を前記中間転写体に転写する転写部材と、を含む転写手段が、前記中間転写体の移動方向に沿って複数設けられた画像形成手段であって、前記移動方向における上流側の転写手段の前記像保持体及び前記中間転写体の接触位置と、前記転写部材及び前記中間転写体の接触位置と、の距離が、前記移動方向における下流側の転写手段の前記距離より長くなるように配置された画像形成手段と、前記上流側の前記転写手段の前記像保持体と前記転写部材との間を流れる転写電流の値が、前記下流側の前記転写手段の前記像保持体と前記転写部材との間を流れる転写電流の値より低くなるように制御する制御手段と、を備える。

請求項２に係る画像形成装置は、請求項１記載の発明において、前記画像形成手段は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）にそれぞれ対応する前記転写手段を備え、前記制御手段は、少なくとも、Ｍの前記転写手段及びＣの前記転写手段のうちの前記上流側の前記転写手段の前記転写電流の値が、Ｍの前記転写手段及びＣの前記転写手段のうちの前記下流側の前記転写手段の前記転写電流の値より低くなるように制御する。

請求項３に係る画像形成装置は、請求項１又は２記載の発明において、前記制御手段は、前記上流側になるに従って、前記像保持体と前記転写部材との間を流れる転写電流の値が低くなるように制御する。

請求項４に係る画像形成装置は、請求項１〜３の何れか１項記載の発明において、前記転写手段は、最上流の前記転写手段の前記距離が、他の前記転写手段の前記距離より長くなるように配置される。

請求項５に係る画像形成装置は、請求項１〜４の何れか１項記載の発明において、前記転写手段は、前記上流側になるに従って、前記距離が長くなるように配置される。

請求項１の発明によれば、像保持体及び中間転写体の接触位置と、転写部材及び中間転写体の接触位置と、の距離、及び、像保持体と転写部材との間を流れる転写電流の値を各色でそれぞれ同じにした場合と比較して、トナーの帯電量を最適化することができる。

請求項２の発明によれば、Ｍ色の転写手段とＣ色の転写手段とについて、像保持体と転写部材との間を流れる転写電流の値を固定した場合と比較して、青色の色ムラを抑制することができる。

請求項３の発明によれば、像保持体と転写部材との間を流れる転写電流の値を各色でそれぞれ同じにした場合と比較して、トナーの高帯電化を抑制することができる。

請求項４の発明によれば、最上流の転写手段の、像保持体及び中間転写体の接触位置と、転写部材及び中間転写体の接触位置との距離を、他の転写手段の当該距離と同じにした場合と比較して、トナーの逆転写をより抑制することができる。

請求項５の発明によれば、像保持体及び中間転写体の接触位置と、転写部材及び中間転写体の接触位置と、の距離を各色でそれぞれ同じにした場合と比較して、トナーの逆転写をより抑制することができる。

実施形態に係る画像形成装置の全体構成を示す概略側面図である。 実施形態に係る一次転写ユニットの配列状態を示す概略側面図である。 実施形態に係る画像形成装置の電気的な構成を示すブロック図である。 実施形態に係る画像形成装置において中間転写ベルトに転写されるトナーの動きの一例を示す概略側面図である。 例を示す概略側面図である。 実施形態に係る画像形成装置におけるインニップ領域及びポストニップ領域を示す概略側面図である。 実施形態に係る画像形成装置において、一次転写ロールを通過する前のトナーの帯電量と存在率との関係と、一次転写ロールを通過した後のトナーの帯電量と存在率との関係との一例を示すグラフである。 実施形態に係る画像形成装置において、インニップ領域におけるトナーの帯電量と存在率との関係と、ポストニップ領域におけるトナーの帯電量と存在率との関係との一例を示すグラフである。 実施形態に係る画像形成装置におけるオフセット量の設定値と一次転写率との関係、及びオフセット量の設定値と逆転写率の関係の一例を示すグラフである。 実施形態に係る画像形成装置において、オフセット量を調整する前のトナーの帯電量と存在率との関係と、オフセット量を調整した後のトナーの帯電量と存在率との関係との一例を示すグラフである。 実施形態に係る画像形成装置において、中間転写ベルト上に各色のトナーが積層されて形成された状態を示す模式図である。 実施形態に係る画像形成装置において、下流側の一次転写ユニットの一次転写ロールを通過する前のトナーの帯電量と存在率との関係と、下流側の一次転写ユニットの一次転写ロールを通過した後のトナーの帯電量と存在率との関係との一例を示すグラフである。 実施形態に係る画像形成装置において、一次転写の電流値を調整する前のトナーの帯電量と存在率との関係と、一次転写の電流値を調整した後のトナーの帯電量と存在率との関係との一例を示すグラフである。 実施形態に係る画像形成装置の各々の一次転写ユニットについて、オフセット量の設定値及び電流値の設定値の一例を示す表である。 実施形態に係る画像形成装置における一次転写の電流値の設定値と青色の色ムラのグレードとの関係の一例を示すグラフである。

以下、添付図面を参照して、本実施形態に係る画像形成装置について詳細に説明する。なお、各実施形態に係る画像形成装置として、カラーの間接転写方式の画像形成装置を用いた場合について説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１０の筐体１０Ａの内部には、画像処理部１２、露光装置１４、及び、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の画像形成ユニット１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋが設けられている。以下、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを区別して説明する必要が無い場合は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略して記載する。

画像処理部１２は、画像形成の対象とする画像データを取得する。また、画像処理部１２は、取得した画像データをイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色の階調データに変換する。

露光装置１４は、筐体１０Ａの中央部に設けられていて、画像処理部１２から階調データを受け取って、レーザ光ＬＢによる画像露光を行う。また、各々の画像形成ユニット１６は、露光装置１４の上方に設けられていて、水平方向に間隔をおいて配置されている。

各々の画像形成ユニット１６は、予め決められた速度で図１のＡ方向に回転駆動する円柱状の像保持体１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ、及び、像保持体１８の外周面を帯電する一次帯電用の帯電部材２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋを有している。

また、各々の画像形成ユニット１６は、露光装置１４の露光によって帯電した像保持体１８の外周面に形成された静電潜像を、予め決められた色のトナーで現像してトナー像として可視化する現像部材２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ，２２Ｋを有している。

また、露光装置１４には、各々の画像形成ユニット１６に共通に構成された、図示しない４つの半導体レーザが設けられており、これらの半導体レーザからレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋが階調データに応じて出射される。

なお、半導体レーザから出射されたレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋは、図示しないｆ−θレンズを介して回転多面鏡であるポリゴンミラー２６に照射され、このポリゴンミラー２６によって偏向走査される。そして、このポリゴンミラー２６によって偏向走査されたレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋは、図示しない結像レンズ及び複数枚のミラーを介して、像保持体１８上の露光ポイントに、斜め下方から走査露光される。

また、露光装置１４は、下方から像保持体１８上に画像を走査露光するものであるため、露光装置１４には、上方に位置する各々の画像形成ユニットの現像部材２２等からトナー等が落下する可能性がある。そのため、露光装置１４は、その周囲が直方体状のフレーム２８によって密閉されている。そして、フレーム２８の上部には、４本のレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋを、各々の画像形成ユニット１６の像保持体１８上に向けて透過させる透明なガラス製のウインドウ３０Ｙ、３０Ｍ、３０Ｃ、３０Ｋが設けられている。

一方、各々の画像形成ユニット１６の上方には、図１に示すように、無端状の中間転写ベルト３２が巻き掛けられると共に、回転駆動して中間転写ベルト３２を図１のＢ方向に周回させる駆動ロール４０が設けられている。すなわち、Ｂ方向は、中間転写ベルト３２の移動方向である。また、各々の画像形成ユニット１６の上方には、中間転写ベルト３２に張力を付与する張力付与ロール３６が設けられている。また、中間転写ベルト３２の上方には、中間転写ベルト３２の外周面を清掃する清掃ブレード３８が設けられている。また、中間転写ベルト３２の周回経路の内部には、中間転写ベルト３２を挟んで像保持体１８の反対側に配置される一次転写ロール３４Ｙ、３４Ｍ、３４Ｃ、３４Ｋが設けられている。

なお、図２に示すように、一次転写ユニット２１Ｙは、上述した像保持体１８Ｙ、帯電部材２０Ｙ、及び一次転写ロール３４Ｙから構成される。また、転写手段の一例である一次転写ユニット２１Ｍは、上述した像保持体１８Ｍ、帯電部材２０Ｍ、及び一次転写ロール３４Ｍから構成される。また、転写手段の一例である一次転写ユニット２１Ｃは、上述した像保持体１８Ｃ、帯電部材２０Ｃ、及び一次転写ロール３４Ｃから構成される。さらに、転写手段の一例である一次転写ユニット２１Ｋは、上述した像保持体１８Ｋ、帯電部材２０Ｋ、及び一次転写ロール３４Ｋから構成される。本実施形態では、各々の一次転写ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋは、Ｂ方向における上流側から、一次転写ユニット２１Ｙ、一次転写ユニット２１Ｍ、一次転写ユニット２１Ｃ、一次転写ユニット２１Ｋの順に配列されている。なお、一次転写ユニット２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋは、転写手段の一例である

このような構成により、一次転写ロール３４によって、画像形成ユニット１６の像保持体１８上に順次形成されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像が、中間転写ベルト３２上に、多重に転写される。

また、中間転写ベルト３２を挟んで駆動ロール４０の反対側には、二次転写ロール４２が設けられている。中間転写ベルト３２上に多重に転写されたイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像は、中間転写ベルト３２により搬送される。そして、各色のトナー像は、駆動ロール４０と二次転写ロール４２に挟まれ、用紙搬送経路５６に沿って搬送される記録媒体としてのシート部材Ｐに二次転写される。

さらに、二次転写ロール４２に対してシート部材Ｐの搬送方向の下流側（以下、単に下流側と言う）には、シート部材Ｐに転写されたトナー像を熱及び圧力によりシート部材Ｐに定着させる定着装置４４が設けられている。また、定着装置４４の下流側には、トナー像が定着したシート部材Ｐを画像形成装置１０の筐体１０Ａの上部に設けられた排出部４８に排出する排出ロール４６が設けられている。

一方、筐体１０Ａの内部の下側には、シート部材Ｐが積載される給紙部材５０、及び、給紙部材５０に積載されたシート部材Ｐを用紙搬送経路５６へ送り出す給紙ロール５２が設けられている。また、給紙ロール５２の下流側には、シート部材Ｐを１枚ずつ分離して搬送する分離ロール５４が設けられている。また、分離ロール５４の下流側には、搬送タイミングを合わせる位置合せロール５８が設けられている。

このような構成により、給紙部材５０から供給されたシート部材Ｐは、予め決められたタイミングで回転する位置合せロール５８によって中間転写ベルト３２と二次転写ロール４２とが接する位置（二次転写位置）へ送り出される。

さらに、排出ロール４６に隣接するように、定着装置４４によって片面に画像が定着されたシート部材Ｐを、排出ロール４６によって排出部４８にそのまま排出せずに、両面用搬送経路６２に搬送する搬送ロール６０が設けられている。これにより、両面用搬送経路６２に沿って搬送されるシート部材Ｐは、 表裏が反転された状態で、位置合せロール５８へと再度搬送され、シート部材Ｐの裏面にトナー像が転写・定着されて排出部４８に排出される。

上述した構成により、以下のようにシート部材Ｐに画像が形成される。

先ず、画像処理部１２から露光装置１４に各色の階調データが順次出力される。また、露光装置１４から階調データに応じて出射されたレーザ光ＬＢ−Ｙ、ＬＢ−Ｍ、ＬＢ−Ｃ、ＬＢ−Ｋは、帯電部材２０によって帯電した像保持体１８の外周面に走査露光され、像保持体１８の外周面に静電潜像が形成される。像保持体１８上に形成された静電潜像は、現像部材２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋによって、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像として可視化される。

さらに、各々の画像形成ユニット１６の上方に渡って配置された一次転写ユニット２１の一次転写ロール３４によって、像保持体１８上に形成された各色のトナー像が、周回する中間転写ベルト３２上に多重に転写される。

また、中間転写ベルト３２上に転写された各色のトナー像は、二次転写ロール４２により、給紙部材５０から給紙ロール５２、分離ロール５４、位置合せロール５８によって用紙搬送経路５６に予め定めたタイミングで搬送されたシート部材Ｐに二次転写される。

さらに、トナー像が転写されたシート部材Ｐは、定着装置４４へと搬送される。シート部材Ｐに転写されたトナー像は、定着装置４４によってシート部材Ｐに定着され、その後、シート部材Ｐは、画像形成装置１０の筐体１０Ａの上部に設けられた排出部４８に排出ロール４６によって排出される。

さらに、シート部材Ｐの両面に画像を形成させる場合は、定着装置４４によって片面に画像が定着されたシート部材Ｐを、排出ロール４６によって排出部４８上にそのまま排出せずに、搬送方向を切り替え、搬送ロール６０を介して両面用搬送経路６２へと搬送する。そして、両面用搬送経路６２に沿ってシート部材Ｐを搬送することで、シート部材Ｐの表裏が反転され、シート部材Ｐが再度位置合せロール５８へと搬送される。シート部材Ｐは、裏面にトナー像が転写・定着された後、排出部４８上に排出ロール４６によって排出される。

次に、図３を参照して、本実施形態に係る画像形成装置１０の電気系の要部構成について説明する。

図３に示すように、本実施形態に係る画像形成装置１０は、画像形成装置１０の全体的な動作を司るＣＰＵ（Central Processing Unit）７０、及び各種プログラムや各種パラメータ等が予め記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）７２を備えて構成される。また、画像形成装置１０は、ＣＰＵ７０による各種プログラムの実行時のワークエリア等として用いられるＲＡＭ（Random Access Memory）７４、及び不揮発性メモリ等を有する記憶部７６を備えて構成される。

また、画像形成装置１０は、外部装置と通信情報の送受信を行う通信回線Ｉ／Ｆ（Interface）部７８、及びユーザに対して画像形成装置１０の動作状況等に関する各種情報を通知する操作表示部８０を備えて構成される。なお、操作表示部８０は、例えば、プログラムの実行により操作指示の受け付けを実現する表示ボタン、各種情報等が表示されるタッチパネル式のディスプレイと、テンキー、スタートボタン等のハードウェアキーとを含む。

また、画像形成装置１０は、画像形成部８２を備えている。画像形成部８２は、前述した画像形成工程の画像形成に関する各種処理を行う各構成部品を含んで構成されている。

そして、ＣＰＵ７０、ＲＯＭ７２、ＲＡＭ７４、記憶部７６、通信回線Ｉ／Ｆ部７８、操作表示部８０、及び、画像形成部８２の各部がアドレスバス、データバス、及び 制御バス等のバス８４を介して互いに接続されている。

上述した電気的な構成により、本実施形態に係る画像形成装置１０は、ＣＰＵ７０により、ＲＯＭ７２、ＲＡＭ７４、及び記憶部７６に対するアクセス、通信回線Ｉ／Ｆ部７８を介した通信情報の送受信を各々行う。また、画像形成装置１０は、ＣＰＵ７０により、操作表示部８０を介した各種情報の取得、及び操作表示部８０に対する各種情報の表示を各々行う。また、画像形成装置１０は、ＣＰＵ７０により、画像形成部８２による画像の形成を行う。

ここで、画像形成装置１０では、一例として図４に示すように、上流側の一次転写ユニット２１Ｙにおいて、帯電部材２０Ｙによって像保持体１８Ｙの中心部から表面に向かって電界が発生する。これにより、像保持体１８Ｙの表面に、マイナスに帯電したトナーが付着する。マイナスに帯電したトナーは、一次転写ロール３４Ｙから像保持体１８Ｙに向かって電界が発生することにより、一次転写ロール３４Ｙに引き寄せられて中間転写ベルト３２に付着する。

また、下流側の一次転写ユニット２１Ｍにおいても同様に、像保持体１８Ｍの表面に、マイナスに帯電したトナーが付着する。また、マイナスに帯電したトナーは、一次転写ロール３４Ｍに引き寄せられ、上流側の一次転写ユニット２１Ｙにより中間転写ベルト３２に付着したトナーの上層に積層するように付着する。

ここで、一例として図５に示すように、中間転写ベルト３２において、逆極性に帯電したトナー、すなわちプラスに帯電したトナーが発生したとする。この場合、プラスに帯電したトナーは逆転写され、下流側の一次転写ユニット２１Ｍの像保持体１８Ｍの表面に付着する。

すなわち、一例として図６に示すように、Ｂ方向における一次転写ロール３４Ｙに接するインニップ領域Ｒ１では、プラス電荷の注入が発生する。そのため、各々のトナーの帯電量がプラス側にシフトする。これにより、一例として図７に示すように、一次転写ロール３４Ｙを通過する前のトナーの帯電分布Ｌ１が、一次転写ロール３４Ｙを通過した後のトナーの帯電分布Ｌ２に表されるように、全体的にプラス側にシフトする。これにより、一次転写ロール３４Ｙを通過した後のトナーの帯電分布Ｌ２の楕円枠Ｃ１で示されるプラス領域においてプラスに帯電したトナーが発生する可能性がある。

また、一例として図６に示すように、Ｂ方向における一次転写ロール３４Ｙより下流側のポストニップ領域Ｒ２では、中間転写ベルト３２と像保持体１８Ｙとの空隙にマイナス放電が発生する。そのため、一例として図８に示すように、インニップ領域におけるトナーの帯電分布Ｌ３が、ポストニップ領域におけるトナーの帯電分布Ｌ４に表されるように、全体的にマイナス側にシフトする。

しかしながら、一例として図５に示すように、中間転写ベルト３２上にプラスに帯電したトナー９０が残留している場合には、プラスに帯電したトナー９０は、下流側の一次転写ユニット２１Ｍの像保持体１８Ｍに逆転写される。

この際、上流側の一次転写ユニット２１では、下流側に設けられた一次転写ユニット２１の数が多くなるため、一次転写ユニット２１が上流になるに従って、逆転写されるトナーの量が多くなる。すなわち、複数の一次転写ユニット２１により転写されるトナーのうち、最上流の一次転写ユニット２１Ｙにより転写されるトナーにおいて、逆転写されるトナーの量が最も多くなる。

図９に、Ｙの一次転写ユニット２１について、実験により得られた、オフセット量と一次転写率との関係、及びオフセット量と逆転写率との関係を表すグラフを示した。ここでいうオフセット量（図４及び図５のα）は、像保持体１８と中間転写ベルト３２との接触位置から、一次転写ロール３４と中間転写ベルト３２との接触位置までの距離である。

なお、一次転写率Ｒ１は、一次転写前の像保持体１８上のトナーの量Ｔ１、一次転写で中間転写ベルト３２上に付着したトナーの量Ｔ２とすると、下記（１）式のように定義される。また、逆転写率Ｒ２は、逆転写されたトナーの量Ｔ３とすると、下記（２）式のように定義される。

一例として図９に示すように、オフセット量が長くなるに従って、一次転写率が高くなることがわかる。また、オフセット量が長くなるに従って、逆転写率が減少することがわかる。

すなわち、オフセット量を長くすると、像保持体１８と一次転写ロール３４との間に発生する電界が大きくなる。像保持体１８と一次転写ロール３４との間に発生する電界が大きくなると、各々のトナーの帯電量がマイナス側にシフトする。

そのため、図１０に示すように、オフセット量を調整していない場合のトナーの帯電分布Ｌ５は、オフセット量が長くなるように調整した場合のトナーの帯電分布Ｌ６に表されるように、トナーの帯電分布が全体的にマイナス側にシフトする。このように、オフセット量を長くすることにより、プラスに帯電したトナーの量が減少することがわかる。

そこで、本実施形態では、上流側の一次転写ユニット２１のオフセット量が、下流側の一次転写ユニット２１のオフセット量より長くなるように、各々の一次転写ユニット２１が設けられている。本実施形態では、特に、上流側になる程、オフセット量が長くなるように各々の一次転写ユニット２１が設けられている。これにより、上流側の一次転写ユニット２１のインニップ領域Ｒ１でプラスに帯電するトナーが減少するため、下流側の一次転写ユニット２１において逆転写されるトナーが減少する。

また、複数色のトナーを中間転写ベルト３２に付着させた場合には、中間転写ベルト３２上において各々の色のトナーが色毎に積層される。本実施形態では、上流側から一次転写ユニット２１Ｙ、一次転写ユニット２１Ｍ、一次転写ユニット２１Ｃ、一次転写ユニット２１Ｋの順で配列されている。そのため、一例として図１１に示すように、複数色のトナーを中間転写ベルト３２に重ねて転写する場合には、下層からＹ色のトナー、Ｍ色のトナー、Ｃ色のトナー、Ｋ色のトナーの順に積層される。

上流側の一次転写ユニット２１のトナー、すなわち中間転写ベルト３２において下層に位置するトナーの帯電分布は、下流側の一次転写ユニット２１による転写の影響により、全体的になだらかになる。図１２に示すように、下流側の一次転写ユニット２１の一次転写ロールを通過する前のトナーの帯電分布Ｌ７は、下流側の一次転写ユニット２１の一次転写ロールを通過した後のトナーの帯電分布Ｌ８に表されるように、全体的になだらかになる。これにより、トナーの帯電分布における帯電量の中央側に位置するトナーの量が減少する。また、一例として図１２に示すように、トナーの帯電分布における帯電量の両端側に位置するトナーの量が増加し、楕円枠Ｃ２で表される高帯電領域のトナー、すなわちマイナスに高帯電化したトナーの割合が増加する。高帯電化したトナーは転写され難いため、高帯電化したトナーの割合が増加すると転写不良が発生し易くなる。

ここで、図１３に、実験により得られた、一次転写の電流値を基準値にした場合の青色のトナーの帯電分布Ｌ９、及び、一次転写の電流値を基準値から２０％低くした場合の青色のトナーの帯電分布Ｌ１０を示した。ここでいう一次転写の電流値は、像保持体１８と一次転写ロール３４との間を流れる電流の値である。なお、トナーの帯電分布Ｌ９、Ｌ１０は、二次転写ロール４２を通過する前のトナーの帯電分布である。一例として図１３に示すように、一次転写の電流値を低く設定すると、中間転写ベルト３２に現像されたトナーが下流側の一次転写ユニット２１を通過することにより高帯電化するトナーが減少することがわかった。

そこで、本実施形態では、上流側の一次転写ユニット２１の一次転写の電流値が、下流側の一次転写ユニット２１の一次転写の電流値よりも低く設定されるように制御する。本実施形態では、特に、上流側になる程、一次転写の電流値が低くなるように制御される。これにより、下流側の一次転写ユニット２１による転写により高帯電化するトナーが減少するため、転写不良の発生が防止される。

次に、画像形成装置１０がオフセット量を調整する際の調整方法について説明する。

まず、各々の一次転写ユニット２１のオフセット量を予め定めた複数のオフセット量のうちの何れかのオフセット量を設定する。なお、本実施形態では、オフセット量が上記予め定めた複数のオフセット量の各々の値となるように像保持体１８と一次転写ロール３４とが設けられた複数の一次転写ユニット２１が、画像形成装置１０に対して取り外し自在に用意されている。そして、ユーザが、対応する一次転写ユニット２１を画像形成装置１０に取り付けることにより、オフセット量を設定する。

次に、像保持体１８と一次転写ロール３４との間に流れる電流が予め定めた電流値となるように電流を発生させた状態で、記録用紙に予め定めた画像を形成させ、形成された画像に基づき、画像形成が正常に行われているか否かを判定する。本実施形態では、ユーザが、記録媒体に形成された画像を視認することにより画像形成が正常に行われているか否かを判断し、判断結果を操作表示部８０を用いて入力する。

そして、オフセット量の適正範囲に基づき、ＹＭＣＫの各々の一次転写ユニット２１のオフセット量を決定する。本実施形態では、適正範囲内であると判定されたオフセット量、及び適正範囲外であると判定されたオフセット量から、オフセット量の適正範囲を推測する。また、推測したオフセット量の適正範囲に基づき、ＹＭＣＫの各々の一次転写ユニット２１のオフセット量を、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に短くなっていくように設定する。

次に、画像形成装置１０が一次転写の電流値を調整する際の調整方法について説明する。

まず、像保持体１８と一次転写ロール３４との間を流れる一次転写の電流値を予め定めた複数の電流値のうちの何れかに設定する。

次に、像保持体１８と一次転写ロール３４との間に流れる電流が予め定めた電流値となるように電流を発生させた状態で、記録用紙に予め定めた画像を形成させ、形成された画像に基づき、画像形成が正常に行われているか否かを判定する。本実施形態では、ユーザが、記録媒体に形成された画像を視認することにより画像形成が正常に行われているか否かを判断し、判断結果を操作表示部８０を用いて入力する。

そして、一次転写の電流値の適正範囲に基づき、ＹＭＣＫの各々の一次転写ユニット２１の一次転写の電流値を決定する。本実施形態では、適正範囲内であると判定された一次転写の電流値、及び適正範囲外であると判定された一次転写の電流値から、一次転写の電流値の適正範囲を推測する。また、推測した一次転写の電流値の適正範囲に基づき、ＹＭＣＫの各々の一次転写ユニット２１の一次転写の電流値を、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に高くなっていくように設定する。

このようにして設定されたＹＭＣＫの一次転写ユニット２１の各々のオフセット量、及び電流値の一例を、図１４に示した。一例として図１４に示すように、ＹＭＣＫの一次転写ユニット２１の各々のオフセット量をそれぞれ３．０ｍｍ、２．８ｍｍ、２．７ｍｍ、２．５ｍｍとする。また、ＹＭＣＫの一次転写ユニット２１の各々のオフセット量を２．２μＡ、２，３μＡ、２．４μＡ、２．６μＡとする。

このように、本実施形態では、上流側の一次転写ユニット２１のオフセット量が、下流側の一次転写ユニット２１のオフセット量より長くなるように、各々の一次転写ユニット２１が設けられる。また、本実施形態では、上流側の一次転写ユニット２１の一次転写の電流値が、下流側の一次転写ユニット２１の一次転写の電流値より低くなるように制御する。

ここで、多重色（例えば、青色）の転写性について、予め定めた画像を記録媒体に形成させ、形成された画像に基づく色ムラの官能評価を実施した。この官能評価では、数値が小さい程、色ムラが少ないことを表すグレード０からグレード７までの指標を用いて、青色の色ムラを評価した。

ＹＭＣＫのオフセット量の設定値を３．０ｍｍ、２．５ｍｍ、２．５ｍｍ、２．５ｍｍとし、従来のＹＭＣＫの一次転写の電流値をそれぞれ２６ｕＡ、２６ｕＡ、２６ｕＡ、２６ｕＡとした場合には、青色の色ムラはグレード４．０だった。これに対し、ＹＭＣＫの一次転写の電流値をそれぞれ２２ｕＡ、２２ｕＡ、２２ｕＡ、２６ｕＡとした場合には、グレード３．０に改善された。なお、本グレード評価において、画像形成装置１０のプロセス速度を３０８ｍｍ／ｓとし、用紙の種類を株式会社富士ゼロックスのＰ紙とし、温度を１０℃とし、湿度を１５％としている。

図１５に、青色の色ムラについて、実験により得られた、一次転写の電流値と青色の色ムラの５レードとの関係を表すグラフを示した。この実験では、オフセット量は固定値としている。一例として図１５に示すように、一次転写の電流値が低くなるに従って、青色の色ムラのグレードが低くなっている（青色の色ムラが少なくなっている）ことがわかる。

なお、本実施形態では、上流側の一次転写ユニット２１のオフセット量を下流側の一次転写ユニット２１のオフセット量より長くする場合について説明した。また、本実施形態では、上流側の一次転写ユニット２１の一次転写の電流値を下流側の一次転写ユニット２１の一次転写の電流値より低くする場合について説明した。しかしながら、オフセット量及び一次転写の電流値の決定方法はこれに限らない。

例えば、青色の色ムラを防止したい場合、少なくとも、Ｍ色の一次転写ユニット２１及びＣ色の一次転写ユニット２１のうちの上流側になる一次転写ユニット２１の電流の値が、下流側になる一次転写ユニット２１の電流の値より低くなるように制御しても良い。本実施形態では、上流側のＭ色の一次転写ユニット２１Ｍの一次転写の電流値を、下流側のＣ色の一次転写ユニット２１Ｃの一次転写の電流値より低くすると良い。

また、例えば、最上流の一次転写ユニット２１のオフセット量を、他の一次転写ユニット２１のオフセット量より長くするのみでも、トナーの一次転写率が向上する。また、最下流の一次転写ユニット２１以外の一次転写ユニット２１の一次転写の電流値を、最下流の一次転写ユニット２１の一次転写の電流値より低くするのみでも、多重色の色ムラが抑制される。

１０ 画像形成装置
１２ 画像処理部
１４ 露光装置
１６ 画像形成ユニット
１８ 像保持体
２０ 帯電部材
２１ 一次転写ユニット
３２ 中間転写ベルト
３４ 一次転写ロール

Claims (5)

1. 中間転写体と、
   トナー像を保持する像保持体と、前記トナー像を前記中間転写体に転写する転写部材と、を含む転写手段が、前記中間転写体の移動方向に沿って複数設けられた画像形成手段であって、前記移動方向における上流側の転写手段の前記像保持体及び前記中間転写体の接触位置と、前記転写部材及び前記中間転写体の接触位置と、の距離が、前記移動方向における下流側の転写手段の前記距離より長くなるように配置された画像形成手段と、
   前記上流側の前記転写手段の前記像保持体と前記転写部材との間を流れる転写電流の値が、前記下流側の前記転写手段の前記像保持体と前記転写部材との間を流れる転写電流の値より低くなるように制御する制御手段と、
   を備えた画像形成装置。
2. 前記画像形成手段は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）にそれぞれ対応する前記転写手段を備え、
   前記制御手段は、少なくとも、Ｍの前記転写手段及びＣの前記転写手段のうちの前記上流側の前記転写手段の前記転写電流の値が、Ｍの前記転写手段及びＣの前記転写手段のうちの前記下流側の前記転写手段の前記転写電流の値より低くなるように制御する
   請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、前記上流側になるに従って、前記像保持体と前記転写部材との間を流れる転写電流の値が低くなるように制御する
   請求項１又は２記載の画像形成装置。
4. 前記転写手段は、最上流の前記転写手段の前記距離が、他の前記転写手段の前記距離より長くなるように配置された
   請求項１〜３の何れか１項記載の画像形成装置。
5. 前記転写手段は、前記上流側になるに従って、前記距離が長くなるように配置された
   請求項１〜４の何れか１項記載の画像形成装置。

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