JPH11344878A

JPH11344878A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH11344878A
Application number: JP10165906A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Nakai; 智朗中居
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-05-29
Filing date: 1998-05-29
Publication date: 1999-12-14

Abstract

(57)【要約】【課題】低温低湿環境時、または高温高湿から低温低
湿に環境が変化した時において発生する帯状の画像不良
を防止する。【解決手段】温度センサ９１と湿度センサ９２を設
け、所定の環境変動を検知した場合、プリント終了後、
感光ドラム４および中間転写体１を微小回転させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばプリンタあ
るいは複写機などとされる電子写真方式などを利用した
画像形成装置に関し、特に中間転写体を備えたカラー画
像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】情報化の流れにつれて文書や画像をカラ
ーで出力するニーズが広がっており、各種方式の画像形
成装置が市販されている。カラー画像形成方式として
は、昇華型、熱転写型、インクジェット方式などが用い
られているが、高速に画像を形成するためには電子写真
方式が最も優れているといわれている。

【０００３】近年、この電子写真方式の中でも転写材の
種類を選ばないで画像形成を行うことができ、カラーレ
ジストレーションに優れている中間転写方式の画像形成
装置が主流を占めつつある。

【０００４】このような中間転写方式の電子写真画像形
成装置では、像担持体である感光ドラム上に形成された
イエロー、マゼンタ、シアン、場合によってはブラック
の各単色画像をそれぞれ固体ドラムもしくはベルト状の
中間転写体に重ね合わせ（以下「１次転写」という）、
最後に一括してフルカラー画像を転写材上に転写（以下
「２次転写」という）を行う。

【０００５】この方式は、転写ドラムに転写材を巻き付
ける必要がないため封筒や厚紙に対応することができ、
汎用性が高いことや、転写材の厚みによってカラーレジ
ストレーションが変化することがないため高画質が得ら
れるというメリットがある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般的
に、感光ドラムと中間転写体は、ある圧力が加えられた
状態で当接したままとなっていることにより、以下に述
べるような問題が存在する。

【０００７】すなわち、感光ドラムと中間転写体が当接
しているニップ部分が、画像上に帯状に現れる画像不良
を発生する問題である。特に、画像形成装置が使用され
ている環境が低温低湿下、または高温高湿下から低温低
湿下に急激に変動した時、画像不良のレベルは悪化す
る。

【０００８】この原因としては、以下のことが考えられ
る。

【０００９】すなわち、プリント時に、転写材に転写さ
れたトナーを定着するため、定着器により熱と圧力を加
えるが、この時、定着器からの輻射熱と雰囲気温度によ
り感光ドラムと中間転写体は暖められる。そして、プリ
ント終了後には、感光ドラム表面と中間転写体表面の温
度は徐々に低下していく。

【００１０】ところで、通常感光ドラムの構成として
は、アルミドラムの上に下引き層、電荷注入層、電荷輸
送層等が数十μｍの厚さで塗布されている。一方、中間
転写体は樹脂やゴムで構成されており、耐久性、引っ張
り強度等の理由から、その厚さが数百μｍ〜数ｍｍある
ため、感光ドラムの方が中間転写体より温度が低下しや
すい。

【００１１】その結果、プリント終了時には、感光ドラ
ム、感光ドラムと中間転写体のニップ部、中間転写体の
順で温度が下がることになる。

【００１２】そして、この時、プリンタが使用されてい
る環境が低温低湿の場合、それらの間の温度差は大きく
なる。この温度差が大きくなった状態でプリントが開始
されると、感光ドラムの光感度特性が、ニップ部と他の
部分とで違っているので、感光ドラムの回転周期で帯状
の画像不良が現れることになる。

【００１３】さらに、中間転写体の方も、ニップ部は他
の部分より電気抵抗が高いため、１次転写時、２次転写
時のニップ部での転写電流が減少し、その部分が転写不
良となり、結果として画像不良が発生する。

【００１４】また、画像形成装置が使用されている環境
が、高温高湿から低温低湿に変化した場合、画像不良が
顕著になる。これは、上記の温度差による原因に加え
て、高温高湿時に中間転写体に吸収された水分が、低温
低湿時に感光ドラムと中間転写体のニップ部では放出で
きなくなり、ニップ部の表面性や電気抵抗の違いが大き
くなり、画像不良のレベルは悪化すると考えられてい
る。

【００１５】従って、本発明の目的は、低温低湿環境
時、または高温高湿から低温低湿に環境が変化した時に
おいても、画像不良の発生を防止できる中間転写方式の
画像形成装置を提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
像担持体と、該像担持体上に形成されたトナー像を一旦
保持する中間転写体と、該中間転写体上に保持されたト
ナー像を転写材に一括転写するための２次転写手段とを
有する画像形成装置において、プリント終了後、前記像
担持体および前記中間転写体を回転させることを特徴と
する画像形成装置である。

【００１７】本発明による他の態様によれば、像担持体
と、該像担持体上に形成されたトナー像を一旦保持する
中間転写体と、該中間転写体上に保持されたトナー像を
転写材に一括転写するための２次転写手段とを有する画
像形成装置において、前記像担持体と前記中間転写体と
を離間するための手段を有し、プリント終了後、前記像
担持体および前記中間転写体を離間させることを特徴と
する画像形成装置が提供される。

【００１８】上記発明において、プリント終了後、前記
像担持体および前記中間転写体を一定時間回転させるこ
とが好ましい。別の態様によれば、プリント終了後、前
記像担持体および前記中間転写体を一定回数回転させる
ことが好ましい。また、環境変動を検知する手段を設
け、環境変動を検知した場合のみ、プリント終了後、前
記像担持体および前記中間転写体を回転させることが好
ましい。前記環境変動は特定の変動であることが好まし
い。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る画像形成装置
を図面に則して更に詳しく説明する。

【００２０】実施例１本発明の第１実施例について図１〜図３により説明す
る。

【００２１】図１には本実施例の画像形成装置である電
子写真フルカラープリンタの構成が概略的に示されてい
る。本実施例のプリンタは最大通紙幅サイズＡ３、プロ
セス速度１００ｍｍ／ｓｅｃである。

【００２２】図１に示すように、本実施例のプリンタ
は、像担持体であるＯＰＣ感光ドラム４、帯電ローラ４
１、クリーニング装置４４、中間転写体である中間転写
ドラム１、現像装置４３、および転写装置５などを備え
ている。

【００２３】感光ドラム４は直径６２ｍｍであり、アル
ミドラムの上に下引き層、電荷注入防止層、電荷発生
層、および電荷輸送層を設けたものである。この感光ド
ラム４を帯電ローラ４１によって−５００Ｖに均一に帯
電して画像形成を行う。帯電ローラ４１に印加するバイ
アスは−５００Ｖの直流電圧に１ｋＨｚ、２０００Ｖｐ
ｐの正弦波の交流電圧を重畳したバイアスである。帯電
ローラ４１は絶縁体である感光ドラム４に対して放電に
よって電荷を移動させて帯電を行う。

【００２４】帯電を受けた感光ドラム４の表面は、画像
信号に同期して強度変調されたレーザ光４２によって画
像露光され静電潜像が形成される。レーザ光強度は、露
光を受けた部分の感光体表面電位が−２００Ｖになるよ
うに設定する。

【００２５】このようにして形成された静電潜像は現像
装置４３によってトナー現像される。本実施例の現像装
置４３はロータリー方式であり、回転体４３ａにイエロ
ー（Ｙ）現像器４３Ｙ、マゼンタ（Ｍ）現像器４３Ｍ、
シアン（Ｃ）現像器４３Ｃ、およびブラック（ＢＫ）現
像器４３ＢＫが着脱自在に支持されている。また、黒画
像は磁性一成分現像剤（トナー）を用いたブラック現像
器４３ＢＫによって、色画像は非磁性一成分現像剤（ト
ナー）を用いた色現像器、すなわちイエロー現像器４３
Ｙ、マゼンタ現像器４３Ｍ、シアン現像器４３Ｃによっ
て現像される。

【００２６】黒トナーは粒径６μｍの粉砕トナーに球状
化処理を施したものであり、ポリエステルバインダーに
対してマグネタイト１００部、他に荷電制御剤、滑剤等
を内添したものである。また、色トナーは重合法によっ
て製造され、ワックスを内包するカプセルタイプの球形
ノンマグトナーである。

【００２７】プリントを行う場合には、必要とされる色
に応じて現像器が感光ドラム４に対向する所定の位置に
移動し静電潜像を現像する。それぞれの現像器には−３
５０Ｖの直流電圧に、２０００Ｈｚ、２０００Ｖｐｐの
矩形波の交流電圧を重畳したバイアスが印加され、各現
像器の現像スリーブと感光ドラム４の間に交番電界を形
成しトナーを飛翔させるジャンピング方式で反転現像を
行う。

【００２８】つぎに中間転写体１について説明する。本
実施例の中間転写体１は直径１８６ｍｍの固体ドラムで
あり、最大通紙サイズの転写紙（本実施例ではＡ３サイ
ズ）に相当する画像が書き込めるような周長を備えてい
る。

【００２９】中間転写体１は、金属のシリンダ上に、弾
性層としての中抵抗のゴムを肉厚５ｍｍで設け、さらに
離型性を確保するために５μｍのコーティングを行って
いる。ゴムはＮＢＲとエチレンオキシドからなってお
り、エチレンオキシドによって低抵抗化された体積抵抗
率１×１０⁷ Ωｃｍのものである。また、上記のコーテ
ィングはフッ素系の樹脂を用いており、体積抵抗率１×
１０¹⁴Ωｃｍのものである。

【００３０】中間転写体１の実抵抗値は、中間転写体長
手方向全面に直径６２ｍｍの金属ドラムをニップ幅７ｍ
ｍで当接させ、両者間に１０００Ｖの電圧を印加して測
定した電流から換算した時、１×１０⁷ Ωであった。

【００３１】感光ドラム４上のトナーを中間転写体１上
に１次転写するために中間転写体シリンダーには１次転
写電源１１から１次転写バイアスを印加する。

【００３２】フルカラー画像を形成する場合は中間転写
体１は４回転し、それぞれの回転で順次Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂ
Ｋのトナー像を感光ドラム４から転写する。

【００３３】トナーを重ねる際には、先に転写されたト
ナー層の電位が転写を妨げる方向に働くため、順次１次
転写電圧を高くする。本実施例では順次１００Ｖ、３０
０Ｖ、４００Ｖ、１００Ｖに１次転写電圧を設定した。

【００３４】このようにして最終的には各色の積層され
たフルカラートナー像が中間転写体１上に形成される。

【００３５】感光ドラム４はその上の１次転写残トナー
が感光ドラム４に当接したクリーニング装置４４によっ
て掻き取られ、つぎの画像形成に備える。

【００３６】つぎに中間転写体１上のトナー像はレジス
トローラ７にてタイミングをはかられて給紙された転写
材Ｐ上に２次転写される。

【００３７】本実施例の中間転写体１はその直径が１８
６ｍｍと大きく曲率分離ができないため中間転写体１か
ら転写材Ｐへの２次転写は転写ベルト５によって行われ
る。

【００３８】転写ベルト５は転写材Ｐの吸着を行うた
め、導電のウレタンベルトの上に３０μｍのＰＶＤＦの
コーティングを行って静電容量を大きくしたものであ
り、ベルト表面の１０ｃｍ² の領域とベルト基体の間に
１０００Ｖの電圧を印加して測定した抵抗値は１×１０
¹⁰Ωである。

【００３９】転写ベルト５を掛け渡す転写ローラ５１と
駆動ローラ５２は低抵抗のゴムローラであり、転写ベル
ト５のインピーダンスは実質上転写ベルト５の表層の抵
抗のみに依存する。この転写ベルト５に＋２０μＡの転
写電流を流してトナー像を転写材Ｐ上に２次転写する。

【００４０】中間転写体１上の２次転写残トナーは、ク
リーニング装置２によって掻き取られる。クリーニング
装置２は、中間転写体１と接離可能な構成となってお
り、２次転写残トナーをクリーニングするときだけ当接
する。

【００４１】つぎに、本発明の特徴部分について図２と
図３を参照して説明する。

【００４２】本実施例のプリンタには、環境変動を検知
する手段として、温度センサ９１と湿度センサ９２を設
けた。そして、プリンタが使用されている環境が２０℃
以下の場合、または、１０分間に温度が２℃変化したと
き、または、１０分間に湿度が５％変化したとき、スタ
ンバイ時すなわちプリント終了時において、微小回転モ
ードに移行するようにした。

【００４３】微小回転モードでは、感光ドラム４と中間
転写体２をともに２ｃｍ移動（回転）を２分毎に行い、
このモードに移行してから３０分後に終了することにし
た。

【００４４】以下に、微小回転モードに移行する過程に
ついて説明する。

【００４５】１０分おきに、温度センサ９１と湿度セン
サ９２の出力をＡ／Ｄ変換した後、ＣＰＵ９３に入力
し、微小回転モードに移行するか判断を行う。このとき
の判断に係る流れを図３のフローチャートに示す。

【００４６】ｓｔｅｐ１：現在の温度Ｔ１が２０℃よ
り大きいかを判断する。

【００４７】ｓｔｅｐ２：１０分前の温度Ｔ２との差
が２℃より小さいかを判断する。

【００４８】ｓｔｅｐ３：１０分前の湿度Ｈ２との差
が５％より小さいかを判断する。

【００４９】上記各ｓｔｅｐでＮｏの場合には微小回転
モードに移行する。次いで、ｓｔｅｐ４：現在の温度Ｔ１をＴ２、現在の湿度Ｈ１
をＨ２に置き換える。そして、Ｔ２とＨ２の値はＣＰＵ
９３によってＲＡＭ９４に保存し、ｓｔｅｐ２または３
にてＲＡＭ９４からＣＰＵ９３に読み出し、上記の判断
に使用する。

【００５０】本実施例の効果を確認するため、下記の環
境条件で画質評価比較を行った。１．温度１５℃、湿度１０％の環境で、微小回転を行
う。２．１と同じ条件で、微小回転を行わない。３．温度３０℃、湿度８０％の環境から６０分間かけ
て、温度１５℃、湿度１０％の環境に移行、微小回転を
行う。４．３と同じ条件で、微小回転を行わない。

【００５１】画像は、プリンタの電源投入直後、２０枚
の連続プリントをしてから６０分後、ブラック画像のハ
ーフトーンで比較した。結果を下記の表１に示す。

【００５２】

【表１】

【００５３】画質は、帯ムラが出ていない場合を○、帯
ムラが若干目立つ場合を△、帯ムラが目立つ場合を×と
した。

【００５４】以上の結果から、環境検知手段として、温
度センサと湿度センサを設け、プリンタが使用されてい
る環境が２０℃以下の場合、または、１０分間に温度が
２℃変化したき、または、湿度が５％変化したとき、微
小回転モードに移行するようにしたことにより、帯ムラ
の発生を防止することができた。

【００５５】実施例２第１実施例では、環境変動検知手段を設け、環境が低温
低湿時、または、環境変動を検知した場合、感光ドラム
と中間転写体が、スタンバイ中すなわちプリント終了後
を微小回転モードに移行することにより、帯ムラ等の画
像不良の発生を防止できたが、第２実施例では、微小回
転モードの代わりに、中間転写体と感光ドラムとを離間
する装置によって離間制御を行うことにより、第１実施
例と同様の効果を得るものである。

【００５６】つぎに、本実施例における感光ドラム４と
中間転写体１とを離間する装置について、図４を用いて
説明する。

【００５７】中間転写体１は、ガイド（不図示）に沿っ
て自由に移動可能とされ、通常時には、図４（ａ）に示
すように、バネ９により感光ドラム４と当接し、所定の
位置に固定する。

【００５８】中間転写体１と感光ドラム４が離間時に
は、カム８が１８０゜回転し、図４（ｂ）に示すよう
に、中間転写体１が押し出され、その結果中間転写体１
は感光ドラム４と離間状態となる。

【００５９】本実施例において、中間転写体と感光ドラ
ムとの離間の判断は、第１実施例における微小回転モー
ドに移行するまでの判断と同じフローとした。

【００６０】本実施例の効果を確認するため、以下の環
境条件で画質評価比較を行った。１．温度１５℃、湿度１０％の環境、離間を行う。２．１と同じ条件で、離間を行わない。３．温度３０℃、湿度８０％の環境から６０分間かけ
て、温度１５℃、湿度１０％の環境に移行、離間を行
う。４．３と同じ条件で、離間を行なわない。

【００６１】画像条件は第１実施例での比較と同条件と
した。結果を下記の表２に示す。

【００６２】

【表２】

【００６３】以上の結果から、本実施例において、プリ
ンタが使用されている環境が２０℃以下の場合、また
は、１０分間に温度が２℃変化したき、または、湿度が
５％変化したとき、中間転写体と感光ドラムを離間する
ことにより、帯ムラの発生を防止することができた。

【００６４】なお、上記実施例においては、本発明を中
間転写体として中間転写ドラムを備えた画像形成装置に
適用した場合について説明したが、中間転写体として中
間転写ベルトを備えた画像形成装置に適用することもで
きる。

【００６５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、プリント終了後、前記像担持体および前記中
間転写体を回転させることにより、あるいは、環境変動
を検知する手段を設け、環境変動を検知した場合のみ、
プリント終了後、前記像担持体および前記中間転写体を
回転させることにより、低温低湿環境時、または高温高
湿から低温低湿に環境が変化した時においても、画像不
良の発生を防止できる。

【００６６】また、像担持体と中間転写体とを離間させ
る手段を設け、プリント終了後、前記像担持体および前
記中間転写体を離間させることによっても、画像不良の
発生を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係る中間転写方式の画像形成装置
を示す概略構成図である。

【図２】第１実施例の環境センサに係るブロックであ
る。

【図３】微小回転モードの実行に係る判断のフローチャ
ートである。

【図４】第２実施例における中間転写体の離間装置を示
す説明図である。

【符号の説明】

１中間転写体４感光ドラム（像担持体）５転写ベルト（２次転写手段）８カム９バネ９１温度センサ（環境検知手段）９２湿度センサ（環境検知手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体と、該像担持体上に形成された
トナー像を一旦保持する中間転写体と、該中間転写体上
に保持されたトナー像を転写材に一括転写するための２
次転写手段とを有する画像形成装置において、前記像担持体と前記中間転写体を回転するすための手段
と、プリント終了時からの経過時間を計測する手段とを
有し、プリント終了後特定時間が経過した場合、前記像
担持体および前記中間転写体を特定の時間回転させるこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】最後に前記像担持体と前記中間転写体が
回転終了時からの経過時間を計測する手段を設け、最後
に前記像担持体と前記中間転写体か回転終了後特定の時
間が経過した場合、前記像担持体と前記中間転写体が回
転終了後特定の時間が経過した場合、前記像担持体と前
記中間転写体を特定の時間回転させることを特徴とする
請求項１の画像形成装置。
【請求項３】環境変動を検知する手段を設け、環境変
動を検知した場合のみ、プリント終了後、前記像担持体
および前記中間転写体を回転させることを特徴とする請
求項１または２の画像形成装置。
【請求項４】前記環境変動検知手段は温度センサおよ
び湿度センサを含むことを特徴とする請求項３の画像形
成装置。
【請求項５】前記環境変動が特定の変動であることを
特徴とする請求項３または４の画像形成装置。
【請求項６】像担持体と、該像担持体上に形成された
トナー像を一旦保持する中間転写体と、該中間転写体上
に保持されたトナー像を転写材に一括転写するための２
次転写手段とを有する画像形成装置において、前記像担持体と前記中間転写体とを離間するための手段
を有し、プリント終了後、前記像担持体および前記中間
転写体を離間させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】環境変動を検知する手段を設け、環境変
動を検知した場合のみ、プリント終了後、前記像担持体
および前記中間転写体を離間させることを特徴とする請
求項６の画像形成装置。
【請求項８】前記環境変動検知手段は温度センサおよ
び湿度センサを含むことを特徴とする請求項７の画像形
成装置。
【請求項９】前記環境変動が特定の変動であることを
特徴とする請求項７または８の画像形成装置。