JPH0944002A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 最大通紙可能サイズ以下の被転写体を通紙し
た後であっても、非通紙領域における中間転写ベルトの
抵抗値の低下に起因した抵抗値低下のムラ発生を防止
し、その結果、端部白抜け（濃度ムラ）といった異常画
像の発生を防止することを目的とする。 【解決手段】 中抵抗材で構成され、複数のローラ間に
張設された無終端状中間転写ベルトに、感光体上に構成
された単色、或は複数色の像を重ね合わせた後、紙転写
ローラからのバイアス印加によって該像を被転写体に一
括転写する画像形成装置に於て、被転写体サイズに応じ
て上記中間転写ベルトの非通紙部上に絶縁層としてのト
ナーベタ部を形成するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子写真式画像形成
装置に関し、特に中間転写ベルトを用いた画像形成部に
おいて、最大通紙可能サイズ以下の被転写体を通紙した
後であっても、中間転写ベルトの抵抗値のムラの発生を
防止し、端部白抜けという異常画像の発生を防止した画
像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等
の電子写真プロセスを利用した画像形成装置として、中
間転写ベルトを用いたものがあり、特開平２−５０１７
０号公報には、中抵抗材から成る中間転写ベルト上に、
像担持体（感光体）に形成された単色、或は複数色の像
を一次転写してから、紙転写ローラを使用した接触転写
方式により転写紙に２次転写する方式が開示されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】像担持体（感光体）に
形成された単色、或は複数色の像を中間転写ベルト上に
一次転写してから、紙転写ローラを使用した接触転写方
式により転写紙に２次転写する方式においては、中間転
写ベルトの抵抗値が低下するといった問題が発生してい
る。中間転写ベルトの抵抗値が低下すると、転写バイア
スが、抵抗の低下した中間転写ベルトに流れ易くなり、
最適な転写バイアス値とは掛け離れた転写条件となり、
抵抗の低下した部分に対応する画像は異常画像となる。
図３(a) に示すように、上記中間転写ベルト１００の抵
抗値の低下は、中間転写ベルトと接触転写方式の紙紙転
写ローラ１０１とが接触する領域のうちの転写紙１０２
の通紙されない領域（中間転写ベルトと紙転写ローラと
が直接接触する領域）Ａ１、Ａ３において発生し易い。
これは、紙転写ローラ１０１にかかっているバイアス
が、高抵抗である転写紙１０２を介して接する部分より
も直接接している部分に流れ易いからである。図３(a)
に示した抵抗値測定結果は、通紙領域Ａ２と、非通紙領
域Ａ１、Ａ３におけるベルトの抵抗値を一つの画像形成
装置について実測した結果であり、これによれば領域Ａ
１とＡ３の抵抗値に差があるが、これは紙転写ローラの
当接厚のバラツキによるものと考えられる。異なった機
械を用いれば、異なった結果となることが予想される。
いずれにしても、非通紙領域の抵抗値が低下し易いこと
が判る。

【０００４】中間転写ベルト１００の抵抗値が全体的に
均一であれば問題はないが、上述のような理由から、転
写紙としてドラム軸方向の最大通紙可能サイズ以下のも
のを通紙させると、図３(b) に示すように転写紙非通紙
部Ａ１と転写紙通紙部Ａ２との間で抵抗値にムラがで
き、その後に最大通紙サイズのものを通紙させると、転
写バイアスが均一に加わりにくくなり、抵抗値の低い部
分に白抜け画像が形成され、異常画像（濃度ムラ）とな
る。

【０００５】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、最大通紙可能サイズ以下の被転写体を通紙
した後であっても、非通紙領域における中間転写ベルト
の抵抗値の低下に起因した抵抗値低下のムラ発生を防止
し、その結果、端部白抜け（濃度ムラ）といった異常画
像の発生を防止することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、請求項１記載の発明は、中抵抗材で構成され、複数
のローラ間に張設された無終端状中間転写ベルトに、感
光体上に構成された単色、或は複数色の像を重ね合わせ
た後、紙転写ローラからのバイアス印加によって該像を
被転写体に一括転写する画像形成装置に於て、被転写体
サイズに応じて上記中間転写ベルトの非通紙部にトナー
ベタ部を形成するようにしたことを特徴としている。

【０００７】このように請求項１記載の発明では、中間
転写ベルトの非通紙部にトナーベタ部を設けて絶縁層を
形成することにより、通紙部と非通紙部に対する転写バ
イアスの印加され方の差をなくし、もって中間転写ベル
トの抵抗低下のムラを防ぎ、端部白抜け（濃度ムラ）等
の異常画像の発生を防止することができる。

【０００８】請求項２記載の発明では、上記紙転写ロー
ラからのバイアスをある一定値以上かけるモードにおい
て、前記中間転写ベルトの非通紙部にベタ部を形成する
ようにしたことを特徴とする。

【０００９】このように請求項２記載の発明では、中間
転写ベルトの抵抗低下は紙転写ローラのバイアスが高い
ほど顕著であるので、一定の転写ローラバイアスを越え
る場合にのみトナーベタ部を設けることにより、トナー
の無駄な消費を防ぎ、中間転写ベルトの抵抗低下を効果
的に防止できる。

【００１０】請求項３記載の発明では、上記中間転写ベ
ルトの非通紙部のトナーベタ部を形成する際に用いるト
ナーとしてイエロートナーを用いたことを特徴とする。

【００１１】このように請求項３記載の発明では、万
一、中間転写ベルトの抵抗低下を防止する為に設けたベ
タ部を構成するトナーが被転写体に付着したとしも、イ
エロートナーであれば目立つことが少なく、画像への影
響を少なくすることができる。

【００１２】請求項４記載の発明では、上記中間転写ベ
ルトの非通紙部のトナーベタ部を形成する際に用いるト
ナーとして、ユーザによる使用頻度の最も少ない色のト
ナーを用いたことを特徴とする。このように請求項４記
載の発明では、ユーザが最も使用しないトナーを用いて
ベタ部を形成することにより、トナー消費量がバランス
よくなり、トナーホッパー内のトナーが長期間使用され
ずに固着してしまうという不具合をなくすることができ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の一実施例を詳細に説明する。図１は本発明を適用した
カラー複写装置の一例の概略構成説明図、図２は感光
体、中間転写ベルト回りの拡大図である。カラー画像読
取り装置（以下、カラースキャナと称する）１は、原稿
３の画像を照明ランプ４、ミラー群５、及びレンズ６を
介してカラーセンサ７に結像して、原稿のカラー画像情
報を、例えばBlue,Green,Redの色分解光毎に読取り、電
気的な画像信号に変換する。カラーセンサ７は、この例
ではＢ、Ｇ、Ｒの色分解手段とＣＣＤのような光電変換
素子で構成されており、３色同時読取りを行う。このカ
ラースキャナ１で得たＢ、Ｇ、Ｒの色分解画像信号強度
レベルをもとにして、画像処理部（図示なし）で色変換
処理を行い， Black（以下、Ｂｋという）、 Cyan （以
下、Ｃという）、 Magenta（以下、Ｍという）、Yellow
（以下、Ｙという）のカラー画像データを得る。

【００１４】こうして得たＢｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙのカラー画
像データを、次に述べるカラー画像記録装置（以下、カ
ラープリンタという）２によって顕像化し、最終的なカ
ラーコピーとする。なお、Ｂｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの画像デー
タを得る為のカラースキャナ１の動作方式は、カラープ
リンタ２の動作とタイミングをとったスキャナースター
ト信号を受けて、図１において照明・ミラー光学系が左
方向へ原稿走査し、一回の走査毎に一色の画像データを
得る。この動作を合計４回繰り返すことによって、順次
の４色画像データを得る。そして、その都度、カラープ
リンタ２で順次顕像化しつつ、これを重ね合わして４色
フルカラー画像を形成する。

【００１５】次に、カラープリンタ２の概要を説明す
る。書き込み光学ユニット８は、カラースキャナ１から
のカラー画像データを光信号に変換して、原稿画像に対
応した光書き込みを行い、感光体ドラム９に静電潜像を
形成する。該ユニット８は、レーザ８−１とその発光駆
動制御部（図示なし）、ポリゴンミラー８−２と、その
回転用モータ８−３、ｆ／θレンズ８−４や、反射ミラ
ー８−５等で構成されている。感光体ドラム９は、矢印
のごとく反時計回り方向に回転するが、その周囲には感
光体クリーニングユニット１０、除電ランプ１１、帯電
器１２、電位センサ１３、Ｂｋ現像器１４、Ｃ現像器１
５、Ｍ現像器１６、Ｙ現像器１７、現像濃度パターン検
知器１８、中間転写ベルト１９等が配置されている。各
現像器は、静電潜像を現像する為に現像剤の穂を感光体
９の表面に接触させて回転する現像スリーブ（１４−
１、１５−１、１６−１、１７−１）と、現像剤を汲み
上げ、攪拌するために回転する現像パドル（１４−２、
１５−２、１６−２、１７−２）、及び現像剤のトナー
濃度検知センサ（１４−３、１５−３、１６−３、１７
−３）等で構成されている。

【００１６】さて、待機状態では４個の現像器全てが、
現像スリーブ上の剤は穂切り（現像不作動）状態になっ
ているが、現像動作の順序（カラー画像形成順序）がＢ
ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙの順の場合で説明する。ただし、本発明
の画像形成順序はこれに限定されるものではない。コピ
ー動作が開始されると、カラースキャナ１により所定の
タイミングにてＢｋ画像データの読取りがスタートさ
れ、この画像データに基づきレーザ光による光書込み、
潜像形成が始まる。このＢｋ潜像の先端部から現像可能
とする為に、Ｂｋ現像器１４の現像位置に潜像先端部が
到達する前に、現像スリーブ１４−１を回転開始して剤
の穂立てを行い、Ｂｋ潜像をＢｋトナーで現像する。そ
して以後、Ｂｋ潜像領域の現像動作を継続するが、潜像
後端部がＢｋ現像位置を通過した時点で速やかにＢｋ現
像スリーブ１４−１上の剤穂切りを行い、現像不作動状
態にする。これは少なくとも、次のＣ画像データによる
Ｃ潜像先端部が到達する前に完了させる。なお、穂切り
は現像スリーブ１４−１の回転方向を、現像動作中とは
逆方向に切り替えることで行う。

【００１７】感光体９に形成されたＢｋトナー像は、感
光体と等速駆動されている中間転写ベルト１９の表面に
転写される。ベルト転写は感光体９と中間転写ベルト１
９が接触状態に於て、転写バイアスローラ２０に所定の
バイアス電圧を印加することで行う。なお、中間転写ベ
ルト１９に対しては、感光体９に順次形成するＢｋ，
Ｃ，Ｍ，Ｙのトナー像を、同一面に順次位置合わせして
４色重ねのベルト転写画像を形成し、その後、転写紙に
一括転写を行う。この中間転写ベルトユニットの構成、
動作については後述する。

【００１８】ところで、感光体９側ではＢｋ工程に続い
てＣ工程に進むが、ここでも所定のタイミングでカラー
スキャナ１によるＣ画像データの読取りが始まり、該画
像データによるレーザ光書込みによりＣ画像形成を行
う。Ｃ現像器１５では、その現像位置に対して、先のＢ
ｋ潜像後端部が通過した後で、且つＣ潜像の先端が到達
する前に現像スリーブ１５−１を回転開始して剤の穂立
てを行い、Ｃ潜像をＣトナーで現像する。以後、Ｃ潜像
領域の現像を続けるが、潜像後端部が通過した時点で、
先のＢｋ現像器の場合と同様にＣ現像スリーブ１５−１
上の剤穂切りを行う。これもやはり次のＭ潜像先端部が
到達する前に完了させる。なお、Ｍ及びＹの工程につい
ては、夫々の画像データの読取り、潜像形成、現像の動
作がＢｋ，Ｃの工程と同様であるので説明は省略する。

【００１９】次に、転写ベルトユニットについて説明す
る。中間転写ベルト１９は駆動ローラ２１、ベルト転写
バイアスローラ２０及び従動ローラ群に張架されており
図示していない駆動モータにより後述のごとく駆動制御
される。ベルトクリーニングユニット２２は、ブラシロ
ーラ２２−１、ゴムブレード２２−２、及びベルトから
の接離機構２２−３等で構成されており、１色目のＢｋ
画像をベルト転写した後の２、３、４色目をベルト転写
している間は接離機構２２−３によってベルト面から離
間させておく。紙転写ユニット２３は、紙転写バイアス
ローラ２３−１、ローラクリーニングブレード２３−
２、及びベルトからの接離機構２３−３等で構成されて
いる。該バイアスローラ２３−１は、通常はベルト１９
面から離間しているが、中間転写ベルト１９面に形成さ
れた４色の重ね画像を、転写紙に一括転写する時にタイ
ミングを図って接離機構２３−３で押圧され、該ローラ
２３−１に所定のバイアス電圧を印加して紙への転写を
行う。

【００２０】なお、転写紙２４は、給紙ローラ２５、レ
ジストローラ２６によって、中間転写ベルト面の４色重
ね画像の先端部が、紙転写位置に到達するタイミングに
合わせて給紙される。中間転写ベルト１９の動き方は、
１色目のＢｋトナー像のベルト転写が後端部まで終了し
た後の動作方式としては、一定速往動方式、スキップ往
動方式、往復動（クイックリターン）方式が考えられる
が、この中の１方式か、又はコピーサイズに応じて（コ
ピー速度面などで）効率的な方式の組み合わせによって
動作させる。中間転写ベルト面から４色重ねトナー像を
一括転写された転写紙２４は、紙搬送ユニット２７で定
着器２８に搬送され、所定温度にコントロールされた定
着ローラ２８−１と加圧ローラ２８−２で、トナー像を
溶融定着してコピートレイ２９に搬出されフルカラーコ
ピーを得る。

【００２１】リピートコピーの時は、カラースキャナ１
の動作、及び感光体９への画像形成は、一枚目のＹ（４
色目）画像工程に引き続き、所定のタイミングで２枚目
のＢｋ（１色目）画像工程に進む。また、中間転写ベル
ト１９の方は、一枚目の４色重ね画像の転写紙への一括
転写工程に引き続き、表面をクリーニングユニット２２
でクリーニングされた領域に、２枚目のＢｋトナー像が
ベルト転写されるようにする。その後は、一枚目と同様
の動作になる。上記においては、４色フルカラーを得る
コピーモードについて説明したが、３色コピーモード、
２色コピーモードの場合は、指定された色と回数の分に
ついて、上記同様の動作を行うことになる。また、単色
コピーモードの場合は、所定枚数が終了するまでの間、
その色の現像器のみを現像作動（剤穂立て）状態にし
て、中間転写ベルト１９は、感光体９表面に接触したま
ま往動方向に一定速駆動し、更にベルトクリーナ２２も
ベルト１９に接触したままの状態でコピー動作を行う。
定着器２８から排出された転写紙は、プリンタの外に取
付けられた排紙トレイ２９に排出される。

【００２２】本発明の特徴的な構成は、以上の構成に於
て、使用する転写紙（被転写体）の感光体ドラム軸方向
サイズが最大サイズである場合（非画像領域が存在しな
い場合）以外においては、書込み光学ユニット８から所
定のタイミングでレーザ光を感光体９上に照射すること
により得た静電潜像上に現像装置からトナーを供給して
現像像を形成し、この現像像を中間転写ベルト１９上に
転写して中間転写ベルト上の非通紙部に対応する非画像
領域に、トナーによりベタ部を形成するようにした点で
ある。

【００２３】本発明では、中間転写ベルト１９の抵抗が
低下し易い非通紙部に絶縁層となるトナーベタ部を形成
することによって、中間転写ベルトの抵抗低下のムラを
防止し、端部白抜けといった異常画像の発生を防止でき
る。トナーベタ部を形成するか否かの判断は、使用され
る転写紙のサイズ、方向により行われ、転写紙が感光体
ドラムの軸方向長全長をカバーするサイズである場合を
除いて、非画像領域全体を覆うようにトナーをベタ状態
で付着させるように、図示しない制御部が、画像形成部
を制御する。具体的には、書込み光学ユニット８からの
レーザ光により、非画像領域にトナーを付着させるため
の潜像を予め形成するように、制御部が書込みデータを
作成しておき、本来の画像形成領域上の画像データの他
の非画像領域にもベタ画像を形成し得るように制御を行
う。

【００２４】上記実施例では、いかなる画像を形成する
場合にも一律に非画像領域にトナーベタ部を形成するこ
ととなるが、絶縁層となるトナーベタ部を形成する必要
が真に生じるのは、画像形成中常時ではなく、中間転写
ベルトの抵抗低下が著しい場合に限られる筈である。そ
こで、本発明の第２実施例では、紙転写ローラバイアス
がある一定値よりも高くなる場合に限って、中間転写ベ
ルトの転写紙非通紙部にトナーベタ部を設けるといった
方法を採用している。即ち、紙転写ローラ２３−１から
印加されるバイアスが高い程、中間転写ベルトにかかる
バイアスも高くなる為、中間転写ベルトの抵抗低下が発
生し易いが、このような紙転写ローラバイアスが一定値
以上となるモードの時にのみトナーベタ部を形成するよ
うに制御することにより、トナーの無駄な消費を防ぎ、
効果的に中間転写ベルトの抵抗低下のムラ発生を防止
し、端部白抜けの異常画像の発生を防止できる。

【００２５】また、中間転写ベルトの抵抗低下の程度
は、単色モード、２色モード、３色モード、４色モード
において夫々異なり、色数が増えてトナー層が厚くなる
ほど、紙転写ローラ２３−１からの印加バイアスを高く
する必要がある為、中間転写ベルトの抵抗低下が起こり
易くなる。従って、トナーの積層数の多いモードにおい
て中間転写ベルトの非通紙部にベタ部を形成することが
有効となる。即ち、３色モード、４色モードの場合には
特に紙転写ローラバイアスが高くなるので、非画像領域
にトナーベタ部を形成することにより、効果的に中間転
写ベルトの抵抗低下のムラ発生を防止し、端部白抜けの
異常画像の発生を防止できる。

【００２６】次に、低温低湿環境において画像形成装置
を使用する場合には、転写率が悪化するので、紙転写ロ
ーラバイアス値を高くすることにより転写率の低下を補
う技術は知られている。従って、図示しない温湿度セン
サーによって機内の温湿度を検知し、低温低湿時には紙
転写ローラバイアス値を高くして転写率を高めると同時
に、中間転写ベルトの非通紙部（非画像領域）にトナー
ベタ部を設けるように、制御部が制御を行うように構成
するのが有効である。その結果、効果的に中間転写ベル
トの抵抗低下のムラ発生を防止し、端部白抜けの異常画
像の発生を防止できる。

【００２７】次に、転写紙の抵抗値が高いＯＨＰや厚紙
の場合に、普通紙と同じ転写効率を得る為に紙転写ロー
ラバイアス値を高く設定することは知られている。従っ
て、ユーザが転写紙としてＯＨＰや厚紙を選択した場合
には、紙転写ローラバイアス値を高くして転写効率を高
めると同時に、中間転写ベルトの非通紙部にベタ部を形
成するように制御を行うのが有効である。なお、中間転
写ベルトの非通紙部にトナーベタ部を形成する場合に
は、イエロートナーを使用するのが好ましい。これは、
万一、非通紙部のベタ部のトナーが転写紙に付着したと
しても、イエロートナーであれば目立たず、画像に与え
る悪影響が少ないからである。

【００２８】また、中間転写ベルトの非通紙部にトナー
ベタ部を形成する際に使用するトナーとして、ユーザが
最も使用しない色のトナーを用いることも有効である。
そのような使用頻度の低い色を選定する方法としては、
例えば、複写動作毎にＲ、Ｇ、ＢをＢｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙに
色分解した書込みデータの内で最もデータ量の少ない色
を選定してもよいし、長期的にトナー補給の頻度をメモ
リーに蓄えておき、当該頻度の最も小さいトナーを選定
してもよい。このようにユーザによる使用頻度の最も少
ないトナーを用いてトナーベタ部を形成することによ
り、トナー消費バランスが各色毎によくなり、トナーホ
ッパー内の特定の色のトナーが長期間使われずに、固化
することを防止できる。

【００２９】

【発明の効果】このように請求項１記載の発明では、中
間転写ベルトの非通紙部にトナーベタ部を設けて絶縁層
を形成することにより、通紙部と非通紙部に対する転写
バイアスの印加され方の差をなくし、もって中間転写ベ
ルトの抵抗低下のムラを防ぎ、端部白抜け（濃度ムラ）
等の異常画像の発生を防止することができる。請求項２
記載の発明では、中間転写ベルトの抵抗低下は紙転写ロ
ーラのバイアスが高いほど顕著であるので、一定の転写
ローラバイアスを越える場合にのみトナーベタ部を設け
ることにより、トナーの無駄な消費を防ぎ、中間転写ベ
ルトの抵抗低下を効果的に防止できる。

【００３０】請求項３記載の発明では、万一、中間転写
ベルトの抵抗低下を防止する為に設けたベタ部を構成す
るトナーが被転写体に付着したとしも、イエロートナー
であれば目立つことが少なく、画像への影響を少なくす
ることができる。請求項４記載の発明では、ユーザが最
も使用しないトナーを用いてベタ部を形成することによ
り、トナー消費量がバランスよくなり、トナーホッパー
内のトナーが長期間使用されずに固着してしまうという
不具合をなくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用する画像形成装置の全体構成説明
図。

【図２】図１の装置の要部構成説明図。

【図３】（ａ）及び（ｂ）は従来例の欠点を説明する図
である。

【符号の説明】

１ カラー画像読取り装置（カラースキャナ、３ 原
稿、４ 照明ランプ、５ミラー群、６ レンズ、７ カ
ラーセンサ、８ 書き込み光学ユニット、９ 感光体ド
ラム（像担持体）、１０ 感光体クリーニングユニッ
ト、１１ 除電ランプ、１２ 帯電器、１３ 電位セン
サ、１４ ｋ現像器、１５ Ｃ現像器、１６Ｍ現像
器、、１７ Ｙ現像器、１８ 現像濃度パターン検知
器、１９ 中間転写ベルト（中間転写体＝像担持体）、
２０ ベルト転写バイアスローラ、２１ベルト駆動ロー
ラ、２２ ベルトクリーニングユニット、２３ 紙転写
ユニット。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中抵抗材で構成され且つ複数のローラ間
   に張設された無終端状中間転写ベルトに、感光体上に構
   成された単色、或は複数色の像を重ね合わせた後、紙転
   写ローラからのバイアス印加によって該像を被転写体に
   一括転写する画像形成装置に於て、 上記被転写体のサイズに応じて上記中間転写ベルトの非
   通紙部上に絶縁層としてのトナーベタ部を形成するよう
   にしたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】 上記紙転写ローラからのバイアスをある
   一定値以上かけるモードにおいて、前記中間転写ベルト
   の非通紙部にトナーベタ部を形成するようにしたことを
   特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 上記中間転写ベルトの非通紙部のトナー
   ベタ部を形成する際に用いるトナーとしてイエロートナ
   ーを用いたことを特徴とする請求項１又は２記載の画像
   形成装置。
4. 【請求項４】 上記中間転写ベルトの非通紙部のトナー
   ベタ部を形成する際に用いるトナーとして、ユーザによ
   る使用頻度の最も少ない色のトナーを用いたことを特徴
   とする請求項１又は２記載の画像形成装置。