JP2008158075A

JP2008158075A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2008158075A
Application number: JP2006344616A
Authority: JP
Inventors: Yasutaka Yagi; 靖貴八木; Kimitaka Ichinose; 公孝一瀬
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2006-12-21
Filing date: 2006-12-21
Publication date: 2008-07-10

Abstract

【課題】ユーザが誤ったプリントモードの設定する事がなく、自動でプリントモードを決定でき、且つ低温低湿環境下でも「カブリ」の発生を抑制することができる画像形成装置の提供を目的とする。
【解決手段】メディアセンサ用いて、紙の表面性を検知し、その検知結果に応じてＯＰＣ−転写部材の周速差を変え、グロス紙等の平滑な紙におけるカブリを抑制する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式などによって画像形成を行う複写機，プリンタ，フアクミリ等の画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置として複数の感光ドラム上に形成されたトナーを、搬送ベルトによって搬送される転写材上に転写することで多色画像を形成するタンデム型直接転写多色画像形成装置が実用化されている。

前述の従来の多色画像形成装置では、帯電手段によって複数の感光ドラムが個々に帯電され、露光手段によって静電潜像が複数の感光ドラム上に個々に形成される。そして現像手段によって負極性に摩擦帯電されたトナーが、複数の感光ドラム上に形成され、搬送ベルトによって搬送される転写材Pに直接転写される。

前述のタンデム型直接転写多色画像装置では、転写回数が1回で済む為、例えば中間転写体を用いて2回の転写を行う方式と比べて、文字の飛び散り等に対して本質的に優位な画像を得られるという利点がある。

従来例としては、例えば特許文献１と特許文献２をあげることが出来る。
特開2001-5310号公報

ところで、前述のタンデム型直接転写多色画像装置で、一般的に用いられる負帯電OPCと反転現像方式の組み合わせにおいては、トナー像のトナートリボ(トナーの単位質量当たりの電荷量)の分布がある程度の広がりを持っているため、本来の帯電極性である負極性トナー以外に、正極性のトナー(以下反転トナーと記す)も存在する。ところがその反転トナーは感光ドラム上の非潜像部に現像されてしまうため、転写材Pの非画像部領域に転写され、画質低下を引き起こすという課題がある(以下この課題を「カブリ」と記す)。

従来の技術では、感光ドラム上に発生したカブリ反転トナーを、転写工程で転写材Pの非画像領域に転写することを防ぐために、感光ドラムと搬送ベルトとの間に周速差をつけることで、カブリトナーの転写を抑制している。しかしながら、従来の技術では感光ドラムと搬送ベルトとの間の周速差を、ユーザがプリンタドライバ上で選択するプリントモードによって変化させている為、ユーザがプリンタドライバ上で誤った設定をすると、意図しない周速差をつけてしまい、周速差をつけることの弊害である色ずれが悪化する等の問題点があった。

また従来の技術では、低温低湿環境下(絶対水分量5g/m3以下)でも周速差をつけているため、周速差をつけないときよりも「カブリ」のレベルがかえって悪化するという問題があった。

そこで、本発明はユーザが誤ったプリントモードの設定する事がなく、自動でプリントモードを決定でき、且つ低温低湿環境下でも「カブリ」の発生を抑制することができる画像形成装置の提供を目的とする。

本発明は上記課題解決するため手段は以下の通りである。

1.少なくとも、像担持体、前記像担持体を所定の極性に帯電する帯電手段、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により可視化する現像装置を有する複数の画像形成ユニットと、被転写材を吸着して各画像形成ユニットを通過することによって、現像剤の転写を行う為の転写搬送材及び転写部材と、前記被転写材の平滑性を検知することが可能な平滑性検知手段とを有する画像形成装置において、前記平滑性検知手段の検知結果から、前記像担持体表面の移動速度v1[mm/s]と、前記転写搬送材の移動速度v2[mm/s] の移動速度差Δv12[%](Δv12=(v1-v2)/v2*100)を変更する事を特徴とする。

2.前記平滑性検知手段の検知結果から、前記被転写材の平滑度が高い時に前記像担持体表面の移動速度v1[mm/s]と、前記転写搬送材の移動速度v2[mm/s] の移動速度差Δv12[%](Δv12=(v1-v2)/v2*100)を大きくする事を特徴とする1記載の画像形成装置。

3.少なくとも、像担持体、前記像担持体を所定の極性に帯電する帯電手段、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により可視化する現像装置を有する複数の画像形成ユニットと、被転写材を吸着して各画像形成ユニットを通過することによって、トナーの転写を行う為の転写搬送材及び転写部材と、前記被転写材の平滑性を検知することが可能な平滑性検知手段と、温湿度を検知することが可能な温湿度検知手段を有する画像形成装置において、前記平滑性検知手段と前記温湿度検知手段との双方の検知結果に応じて、前記像担持体表面の移動速度v1[mm/s]と、前記転写搬送材の移動速度v2[mm/s] の移動速度差Δv12[%](Δv12=(v1-v2)/v2*100)を変更する事を特徴とする。

4.前記温湿度検知手段の検知結果、低温低湿環境下では移動速度差Δv12[%](Δv12=(v1-v2)/v2*100)を小さくし、低温低湿環境下以外の環境下で移動速度差Δv12[%](Δv12=(v1-v2)/v2*100)を大きくする事を特徴とする3記載の画像形成装置。

5.1〜4記載の平滑性検知手段とは、前記被転写材表面のある所定領域内を映像として読み取る読取手段と、前記読取手段に、前記被転写材表面のある所定領域を複数の光電変換素子に結像する結像レンズと、受光光量に応じて電圧を出力する複数の光電変換素子と、出力電圧をデジタルに変換するAD変換回路と、所定領域内の映像をデジタル情報として出力する手段とを備え、前記被転写材表面を撮影し、その撮影結果を用いて、目的の画像データを校正する機能を備えた映像読取装置であることを特徴とする。

6.前記像担持体表面の移動速度v1[mm/s]と、前記転写搬送材の移動速度v2[mm/s]との移動速度差Δv12[%](Δv12=(v1-v2)/v2*100)の絶対値が、5[%]以内であることを特徴とした1〜5記載の画像形成装置。

7.前記像担持体表面の移動速度v1[mm/s]と、前記転写搬送材の移動速度v2[mm/s]の大小関係がv1≦v2であることを特徴とした1〜7記載の画像形成装置。

8.前記平滑性検知手段の検知結果から、被転写材の種類を検知し、その結果に応じて自動でプリントモードを選択することが可能な、自動判別モードを持つことを特徴とした1〜7記載の画像形成装置。

以上説明したように、本説明によれば、
少なくとも、像担持体、前記像担持体を所定の極性に帯電する帯電手段、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により可視化する現像装置を有する複数の画像形成ユニットと、被転写材を吸着して各画像形成ユニットを通過することによって、トナーの転写を行う為の転写搬送材及び転写部材と、前記被転写材の平滑性を検知することが可能な平滑性検知手段と、温湿度を検知することが可能な温湿度検知手段を有する画像形成装置において、
前記平滑性検知手段と前記温湿度検知手段との双方の検知結果に応じて、前記像担持体表面の移動速度v1[mm/s]と、前記転写搬送材の移動速度v2[mm/s] の移動速度差Δv12[%](Δv12=(v1-v2)/v2*100)を変更する
事により、プリントモードの誤設定を防ぎ、且つ低温低湿下でも「カブリ」レベルを良化させることができる。

以下に本発明の実施例について、添付図を用いて説明を行うが、本発明の実施形態はこれにより限定されるものではない。
<実施の形態1>
図１に、本発明に係る画像形成装置の一例を示す。図１に示す画像形成装置は、４個の画像形成ステーション（画像形成部）を有する、電子写真方式の４色フルカラーのレーザプリンタであり、図１はその概略構成を示す縦断面図である。なお、本発明に係る画像形成装置としては、電子写真方式のレーザプリンタのほか、電子写真方式の複写機，ファクシミリ等であってもよく、さらには静電記録方式のプリンタ，複写機，ファクシミリ等であってもよい。

また、本実施形態に係る画像形成装置では、現像剤（以下トナーという）による像を形成し該トナー像を転写材Ｐ上に転写して定着することにより転写材Ｐ上に画像を形成する過程で用いる無端状ベルト部材として、複数のローラ１３，１４，１５，１６に張架され所定方向（図１の矢印Ｒ１１方向）にv2[mm/s]で循環移動する転写材搬送部材としての搬送ベルト１１を用いている。

図１に示すレーザプリンタ（以下「画像形成装置」という。）は、画像形成装置本体１００の内側に転写材Ｐの搬送方向に沿って下側から順に、４個の画像形成ステーション（画像形成部）Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄを備えている。この順に、イエロー，シアン，マゼンタ，ブラックのトナー像を形成するものである。これら画像形成ステーションＳａ，Ｓｂ，Ｓｃ，Ｓｄには、それぞれプロセスカートリッジ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄが配設されており、各プロセスカートリッジ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄには、像担持体としてのドラム状の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という。）１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが配設されている。なお、以下、特に色を区別する必要がない場合には、ａ，ｂ，ｃ，ｄを省略して、「画像形成ステーションＳ」，「プロセスカートリッジＰ」，「感光ドラム１」のように総称して記す。この点は、他の部材についても同様である。

感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、駆動手段（不図示）によって図１中の反時計回りに所定の周速度v1[mm/s]で回転駆動される。感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの周囲には、その回転方向に沿ってほぼ順に、帯電装置（一次帯電装置）２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、露光装置３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、転写ローラ（転写部材、転写装置）１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ、クリーニング装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ等が配設されている。

帯電装置２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ表面を均一に帯電するものである。露光装置（スキャナユニット）３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、帯電後の感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ表面を画像情報に基づいてレーザビームで照射して静電潜像を形成するものである。現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、露光装置３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄによって形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する。転写ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上に形成されたトナー像を転写材Ｐに転写させる。そして、クリーニング装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは、転写後に感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ表面に残ったトナー（残留トナー）を除去するものである。

ここで、図１に示すように、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと帯電装置２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄと現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄと、クリーニング装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄとは、一体的にカートリッジ化されてプロセスカートリッジ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄを構成している。これらプロセスカートリッジ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは、例えばイエローのプロセスカートリッジ７ａに示すように、さらに、感光ドラムユニット５０ａと、現像ユニット４５ａとに分かれる。前者の感光ドラムユニット５０ａは、感光ドラム１ａと帯電装置２ａとクリーニング装置６ａとを有するユニットであり、一方、現像ユニット４５ａは、現像装置４ａ（図１参照）を有するユニットである。

以下、感光ドラム１から順に詳述する。

感光ドラム１は、例えば直径３０ｍｍのアルミシリンダの外周面に有機光半導体層（ＯＰＣ感光層）を塗布して構成したものである。感光ドラム１は、その両端部を支持部材（不図示）によって回転自在に支持されており、一方の端部に駆動モータ（不図示）からの駆動力が伝達されることにより、図１中の反時計回りに回転駆動される。

帯電装置２は、ローラ状に形成された帯電ローラ（導電性ローラ）と、帯電バイアス印加電源（不図示）とを有している。帯電装置２は、帯電ローラを感光ドラム１表面に当接させるとともに、この帯電ローラに上述の帯電バイアス印加電源によって帯電バイアスを印加することにより、感光ドラム１表面を所定の極性・電位に一様（均一）に帯電させるものである。本実施の形態では、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ表面は、帯電装置２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄによって負極性に一様に帯電される。

露光装置３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、図１中のそれぞれの感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの左方に配置され、レーザダイオード（不図示）によって画像信号に対応する画像光が、スキャナモータ（不図示）によって高速回転されるポリゴンミラー９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄに照射される。ポリゴンミラー９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄによって反射された画像光は、結像レンズ１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄを介して帯電済みの感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ表面を選択的に露光して静電潜像を形成するように構成されている。本実施の形態では、画像光が照射された部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。

現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、それぞれイエロー，シアン，マゼンタ，ブラックの各色のトナーを収納したトナー容器を有している。イエローのトナー容器４１ａに示すように、現像装置４ａ（図１参照）は、トナー容器４１ａ内のトナーを送り機構４２ａによってトナー供給ローラ４３ａへ送り込み、同図中の時計回り（矢印Ｚ方向）に回転するトナー供給ローラ４３ａと、現像ローラ４０ａの外周面に圧接された現像ブレード４４ａとによって、矢印Ｙ方向に回転する現像ローラ４０ａの外周面に塗布し、かつ塗布したトナーに電荷を付与する。そして静電潜像が形成された感光ドラム１ａと対向して接触している現像ローラ４０ａに現像バイアス印加電源（不図示）によって現像バイアスを印加することにより、感光ドラム１ａ上の静電潜像に負極性のトナーを付着させてトナー像として現像するものである。他の色（シアン，マゼンタ，ブラック）の現像装置４ｂ，４ｃ，４ｄも、上述のイエローの現像装置４ａと同様の構成、作用である。

図１中のプロセスカートリッジ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの右方には、転写装置５が配設されている。転写装置５は、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄに対向して接するように循環移動（回転）する無端状ベルト部材としての搬送ベルト（転写材搬送部材としての静電転写ベルト）１１を有している。搬送ベルト１１は、１０⁶〜１０¹³Ω・ｃｍの体積固有抵抗値を有する厚さ５０〜３００μｍのフィルム状部材で構成されている。本実施の形態では、搬送ベルト１１は、ＰＩ（ポリイミド）によって形成されている。搬送ベルト１１は、相互に平行に配設された４本の回転体であるローラ１３，１４，１５，１６に掛け渡されていて、全体として垂直方向に配設されている。搬送ベルト１１は、図１中のローラ１３とローラ１４との間に位置する部分において、外周面に転写材Ｐを静電吸着した状態で回転する。これにより、転写材Ｐは、上述の感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄにそれぞれに転写位置において、順次に搬送され、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上のトナー像が次に説明する転写ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄによって順次に転写される。

搬送ベルト１１の内側には、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄのそれぞれに対応する位置に４個の転写ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄが配設されている。これら転写ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄは、搬送ベルト１１の裏面側に当接されており、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄとの間に搬送ベルト１１を挟持するようになっている。これにより、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと、搬送ベルト１１との間に、第１，第２，第３，第４の転写部（転写ニップ部）が形成される。本実施の形態においては、転写バイアス印加電源（不図示）によって転写ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄに正極性の転写バイアスが印加され、これにより感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上の負極性の各色のトナー像が第１〜第４の転写部において転写材Ｐ上に順次に転写されるようになっている。

トナー像転写時に転写材Ｐに転写されないで感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上に残った残留トナーは、クリーニング装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄによって除去される。イエローのクリーニング装置６ａは、感光ドラム１ａ表面に当接されて感光ドラム１ａ表面の残留トナーを除去するクリーニングブレード６０ａを有している。クリーニングブレード６０ａによって感光ドラム１ａ表面から除去された残留トナーは、トナー送り機構５２ａによってクリーニング枠体５１ａの後方に設けられた廃トナー室５３ａに順次送られるようになっている。

図1で示すように、転写材Pの表面の平滑性を検知する映像読取センサ130はレジストローラ対19の下流側に位置する。図3は本実施形における映像読取センサの構成を示している。映像読取センサ130は、図3に示すように、光照射手段たる反射用ＬＥＤ132と、読取手段たるＣＭＯＳエリアセンサ131このときセンサ131はＣＣＤセンサでもよい、結像レンズたるレンズ133を有している。反射用ＬＥＤ132を光源とする光は、転写材P表面に対し照射される。転写材Pからの反射光は、レンズ33を介し集光されてＣＭＯＳエリアセンサ31に結像される。これによって転写材Pの表面映像を読み取る。

本実施形態では、ＬＥＤ32は、ＬＥＤ光が記録媒体101表面に対し、図３に示すように所定の角度をもって斜めより光を照射させるよう配置されている。

図1で画像形成装置本体１００の下部には、着脱自在な給送カセット１７が配設されている。給送カセット１７には、複数枚の転写材Ｐ（例えば、普通紙、封筒、透明フィルム）が積層状態で収納されている。給送カセット１７内の転写材Ｐは、画像形成時には給送ローラ１８（半月ローラ）の駆動回転により１枚ずつ分離給送され、その先端部をレジストローラ対１９に突き当たり、その後、映像読取センサ130の場所まで搬送された後に一旦停止し、映像読取センサ130によって転写材Pの表面映像を読み取り、同時にループを形成する。その後、搬送ベルト１１の回転と、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上の画像書き出し位置の同期をとって、レジストローラ対１９によって搬送ベルト１１へと供給されていく。搬送ベルト１１に向けて供給された転写材Ｐは、最上流側の感光ドラム１ａよりもさらに上流側に配設された吸着部材としての吸着ローラ（漏れトナー帯電部材）２２によって搬送ベルト１１表面に吸着される。

最下流側の画像形成ステーションＳｄのさらに下流側（上方）には、定着装置２０が配設されている。定着装置２０は、転写材Ｐに転写された複数色のトナー像を定着させるものであり、回転する定着ローラ（加熱ローラ）２３と、これに圧接されて転写材Ｐに熱及び圧力を与える加圧ローラ２４とを有している。すなわち、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上の各色のトナー像が順次に重なるようにして転写された転写材Ｐは、定着装置２０を通過する際に定着ローラ２３、加圧ローラ２４によって挟持搬送されながら、加熱、加圧されて表面に複数色のトナー像が定着される。

上述の画像形成装置における画像形成動作は次のとおりである。プロセスカートリッジ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ内の感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄが画像形成タイミングに合わせて反時計回りに回転駆動され、帯電装置２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄによって一様に帯電される。帯電後の感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、露光装置３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄによって画像信号（画像情報）に応じた露光がなされ、静電潜像が形成される。このとき露光されない部分が暗部（高電位部）となりその電位（暗部電位）をＶＤとする。一方、露光された部分が明部（低電位部）となりその電位（明部電位）をＶＬとする。現像装置４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、上述の静電潜像の明部にトナーを付着させて、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上に、それぞれイエロー，シアン，マゼンタ，ブラックのトナー像を形成する。

一方、給送カセット１７から給送ローラ１８，レジストローラ対１９等によって搬送ベルト１１に供給された転写材Ｐは、吸着ローラ２２と搬送ベルト１１とによって挟み込むようにして搬送ベルト１１の表面（外周面）に圧接され、かつ搬送ベルト１１と吸着ローラ２２との間に電圧が印加されることにより、搬送ベルト１１の表面に静電吸着される。この際、吸着ローラ２２側から正極性の電圧が印加され、ローラ（吸着対向ローラ）１４は接地する。なお、ローラ１４は吸着ローラ２２より長手方向に長く形成されている。これにより、転写材Ｐは搬送ベルト１１に安定して吸着され、最下流の第４の転写部まで搬送される。

このように搬送ベルト１１表面に吸着された転写材Ｐは、搬送ベルト１１の矢印Ｒ１１方向の回転によって各色の第１〜第４の転写部に順次に搬送され、各感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄと転写ローラ１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄとの間に形成される電界（転写電界）によって、各感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄのトナー像が順次に転写される。

４色のトナー像が転写された転写材Ｐは、ローラ（ベルト駆動ローラ）１３の曲率により搬送ベルト１１から曲率分離され、定着装置２０に搬入される。転写材Ｐは、定着装置２０において加熱ローラ２３，加圧ローラ２４によって加熱・加圧されて、表面に４色のトナー像が定着される。トナー像定着後の転写材Ｐは、排出ローラ対２５によって、画像形成装置本体１００上面に形成されている排出トレイ２６上に、画像面を下方に向けて排出される。一方、トナー像定着後の感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは、表面に残った残留トナーがクリーニング装置６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄによって除去され、次の画像形成に供される。以上により４色フルカラーの画像形成が終了する。

次に「カブリ」を転写工程において低減する手段について説明する。感光ドラムの移動速度と搬送ベルトの移動速度との間に速度差を設けることで、トナーは動的刺激を受け、物理的に動きやすくなるため、転写電界により忠実に動きやすくなる。その結果反転トナーは転写材Pに転写されずにドラム上に残り、画像部分の負極性トナーのみが転写材Pに転写されるため、「カブリ」を抑制し、高画質のプリントを得ることができる。

また感光ドラム上の反転トナーに対して動的刺激を与える事が本質的に重要であるため、反転トナーが存在する感光ドラムの移動速度に対して、搬送ベルトの移動速度を大きくした方が「カブリ」抑制の効果がある。

上記メカニズムの概念図を図2に示す。

図2からドラムと移動速度と搬送ベルトの移動速度が0%では転写材P上のカブリが4%程度であるのに対し、移動速度差をつけると反転トナーが動的刺激を受け、転写電界に忠実に動く結果、紙上の「カブリ」が低減することがわかる。また前述のように、感光ドラムの移動速度に対して、搬送ベルトの移動速度を大きくした方が(図2中、横軸の%の符号が負の方向)、紙上の「カブリ」低減に効果がある。

本実施形態における感光ドラム1a、1b、1c、1dの移動速度v1[mm/s]と搬送ベルト 11の移動速度v2[mm/s]との移動速度差Δv12[%]について説明する。

移動速度差Δv12[%]は以下の式で定義する。
Δv12[%]=(v1-v2)/v2 * 100
本実施形態においては、感光ドラム1a、1b、1c、1dの移動速度v1を変更することで、移動速度差Δv12を変更している。

感光ドラム1a、1b、1c、1dの移動速度v1制御は、感光ドラム1a、1b、1c、1dの駆動源である不図示のDCモータの回転駆動をCPU 74により制御することで行われる。

感光ドラムと搬送ベルトとの間に移動速度差をつけすぎると、搬送ベルトによって搬送される転写材Pが感光ドラムと当接する際に過剰な摩擦力が生じ、本来の転写印字位置からずれた位置に印字される可能性が高くなるため、各色ステーション毎の印字位置のずれ量が大きくなる(以下この現象を「色ずれ」と記す)。よって「色ずれ」が悪化しない範囲で「カブリ」を低減させることができる移動速度差を設定する必要がある。

一般的に「カブリ」と「色ずれ」のレベルは転写材Pの種類によって異なる。転写材Pの表面が平滑である場合、「カブリ」のレベルは悪く、移動速度差Δv12の絶対値に対する「色ずれ」への影響は小さい。その逆に表面が平滑でない場合、「カブリ」のレベルは良く、移動速度差Δv12の絶対値に対する「色ずれ」への影響は大きい。よって、感光ドラム1a、1b、1c、1dの移動速度v1の変更は、紙の平滑状態によって決定されるべきである。

本実施例において2種類の転写材Pについて「カブリ」と「色ずれ」レベルの移動速度差Δv12依存性の確認検討結果を表1に示す。

尚、表1における「カブリ」、「色ずれ」レベルの判定基準は以下の通りである。
1：発生が認められないレベル
3：実用上問題にならない程度のレベル
5：目立つレベル
本検討結果によると、表面が平滑でない普通紙の場合、移動速度差Δv12をつけると、「カブリ」レベルは良化するものの、「色ずれ」レベルは悪化する。普通紙の場合、移動速度差Δv12が0%の時でも、「カブリ」レベルは実用上問題にならない程度のレベルであるため、「色ずれ」レベルを悪化させないためにも、移動速度差Δv12をつけないほうが良い。

一方平滑紙の場合「カブリ」と「色ずれ」を両立する移動速度差Δv12は-1〜-3%であるため、移動速度差Δv12をつけたほうが望ましい。

従来の技術だと、転写材Pが普通紙か平滑紙かの判断はユーザが行い、プリンタドライバ上で転写材Pの種類の設定を行っていた。この方法だと、ユーザが誤って転写材Pの種類の設定をした場合、例えば普通紙を平滑紙と誤って設定すると、移動速度差Δv12がつけられた状態で印字されて、普通紙の「色ずれ」のレベルが悪化する。またその逆に平滑紙を普通紙と誤って設定すると、移動速度差Δv12が0%で印字されるため、「カブリ」のレベルが悪化するという問題があった。

本発明では映像読取センサ130で転写材Pの表面の平滑性を自動で判別し、普通紙は普通紙モードで印刷され、平滑紙は平滑紙モードで印刷されるオートモードを有する。よって転写材Pの種類を誤って設定することはなくなり、その結果、普通紙、平滑紙共に、「カブリ」と「色ずれ」の両方を満足するプリントが得られる。

上述した本実施形態において、感光ドラム1a、1b、1c、1dの移動速度v1を変更することで、移動速度差Δv12を変更したが、搬送ベルト１１の移動速度v2を変更しても、本実施例と同様な効果を得ることができる。
<実施の形態2>
次に本発明の第2実施形態の画像形成装置について説明する。前述の実施形態の画像形成装置と同様の構成については同符号を付し、説明を省略する。

本実施形態では雰囲気環境検知手段の検知結果によって、低温低湿環境下では移動速度差Δv12をつけず、それ以外の環境下では移動速度差Δv12をつけることを特徴としている。

画像形成装置内外の絶対水分量が5g/m3以上である高温高湿環境（例えば30℃/80%R.H.）や通常環境（例えば23℃/60%R.H.）である場合には、空気中の湿度が高い事よって、プリント枚数が増えると、トナートリボが減衰してトナーが劣化し、反転トナーが増える。その結果「カブリ」は反転トナーが支配的になる。この反転トナーが支配的なカブリを抑制する手段については、従来の技術や実施の形態1で述べた通り、感光ドラム1a、1b、1c、1dの移動速度v1[mm/s]と搬送ベルト 11の移動速度v2[mm/s]との移動速度差Δv12[%]をつけることである。

しかしながら絶対水分量が5g/m3以下の低温低湿環境（例えば15℃/10%R.H.）下では、空気中の湿度が低い為に、プリン枚数が増えて劣化したトナーの内、反転トナーは少なく、その代わりに極性を持たない無極性トナーの数が相対的に多くなる。その結果低温低湿環境下で発生する「カブリ」は反転トナーが支配的ではなく、無極性トナーが支配的な「無極性カブリ」となり、高温高湿環境（例えば30℃/80%R.H.）や通常環境（例えば23℃/60%R.H.）で発生する反転トナーが支配的である「反転カブリ」とは性質が異なる。

実施の形態1で述べたように、感光ドラム1a、1b、1c、1dの移動速度v1[mm/s]と搬送ベルト 11の移動速度v2[mm/s]との移動速度差Δv12[%]をつけると、トナーは動的刺激を受け、転写電界により忠実に動きやすくなる。その結果反転トナーは転写材Pに転写されることなく、ドラム上に残るため、図2で示したように「反転カブリ」は抑制できる。

しかしながら無極性トナーは極性を持たない為、移動速度差Δv12をつけても転写電界に反応せず、移動速度差Δv12をつけることで動的なかきとり力によって転写材Pにかえって転写されやすくなり、「無極性カブリ」は悪化する。

図4に本実施例における絶対水分量5g/m3未満の低温低湿下での「無極性」カブリの移動速度差Δv12依存性の検討結果を示す。

図2の「反転カブリ」の結果と異なり、移動速度差Δv12をつけることで「無極性カブリ」は悪化し、移動速度差Δv12が0%であるときが最もカブリがよい。

したがって「無極性カブリ」が発生する絶対水分量5g/m3未満の低温低湿環境下では、移動速度差Δv12をつけず、「反転カブリ」が発生する絶対水分量5g/m3以上の環境下では移動速度差Δv12をつけることが望ましい。

本実施例においても実施の形態1と同様に映像読取センサ130の検知結果から平滑紙のみ移動速度差Δv12をつける。それに加えて、本実施例においては温湿度センサの結果から表2のように移動速度差Δv12を設定する。

以上のように上述した本実施形態においては、映像読取センサに加えて、画像形成装置内外の雰囲気温湿度の検知手段を有し、その検知結果に応じて、低温低湿下では移動速度差Δv12をつけず、それ以外の環境下では移動速度差Δv12をつけることで「カブリ」レベルを良好なレベルで抑制することができる。

また上述した本実施形態において、感光ドラム1a、1b、1c、1dの移動速度v1を変更することで、移動速度差Δv12を変更したが、搬送ベルト１１の移動速度v2を変更しても、本実施例と同様な効果を得ることができる。

以上実施形1〜2について述べた。

本発明に係る画像形成装置の一例を示す図である。カブリ低減メカニズムを示す図である。本実施形における映像読取センサの構成を示す図である。低温低湿下でのカブリの速度差依存性を示す図である。

符号の説明

１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ感光ドラム
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ帯電装置
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ露光装置
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ現像装置
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄクリーニング装置
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄプロセスカートリッジ
１１搬送ベルト（無端状ベルト部材）
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ転写ローラ
１３，１４，１５，１６ローラ
２２吸着ローラ（トナー帯電部材）
１００画像形成装置本体

Claims

少なくとも、像担持体、前記像担持体を所定の極性に帯電する帯電手段、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により可視化する現像装置を有する複数の画像形成ユニットと、被転写材を吸着して各画像形成ユニットを通過することによって、現像剤の転写を行う為の転写搬送材及び転写部材と、前記被転写材の平滑性を検知することが可能な平滑性検知手段とを有する画像形成装置において、
前記平滑性検知手段の検知結果から、前記像担持体表面の移動速度v1[mm/s]と、前記転写搬送材の移動速度v2[mm/s] の移動速度差Δv12[%](Δv12=(v1-v2)/v2*100)を変更する
事を特徴とする画像形成装置。
前記平滑性検知手段の検知結果から、前記被転写材の平滑度が高い時に前記像担持体表面の移動速度v1[mm/s]と、前記転写搬送材の移動速度v2[mm/s] の移動速度差Δv12[%](Δv12=(v1-v2)/v2*100)を大きくする
事を特徴とする請求項1記載の画像形成装置。
少なくとも、像担持体、前記像担持体を所定の極性に帯電する帯電手段、前記像担持体上に形成された静電潜像を現像剤により可視化する現像装置を有する複数の画像形成ユニットと、被転写材を吸着して各画像形成ユニットを通過することによって、トナーの転写を行う為の転写搬送材及び転写部材と、前記被転写材の平滑性を検知することが可能な平滑性検知手段と、温湿度を検知することが可能な温湿度検知手段を有する画像形成装置において、
前記平滑性検知手段と前記温湿度検知手段との双方の検知結果に応じて、前記像担持体表面の移動速度v1[mm/s]と、前記転写搬送材の移動速度v2[mm/s] の移動速度差Δv12[%](Δv12=(v1-v2)/v2*100)を変更する
事を特徴とする画像形成装置。
前記温湿度検知手段の検知結果、低温低湿環境下では移動速度差Δv12[%](Δv12=(v1-v2)/v2*100)を小さくし、低温低湿環境下以外の環境下で移動速度差Δv12[%](Δv12=(v1-v2)/v2*100)を大きくする事を特徴とする
請求項3記載の画像形成装置。
請求項１〜４記載の平滑性検知手段とは、前記被転写材表面のある所定領域内を映像として読み取る読取手段と、前記読取手段に、前記被転写材表面のある所定領域を複数の光電変換素子に結像する結像レンズと、受光光量に応じて電圧を出力する複数の光電変換素子と、出力電圧をデジタルに変換するAD変換回路と、所定領域内の映像をデジタル情報として出力する手段とを備え、前記被転写材表面を撮影し、その撮影結果を用いて、目的の画像データを校正する機能を備えた映像読取装置であることを特徴とする画像形成装置。
前記像担持体表面の移動速度v1[mm/s]と、前記転写搬送材の移動速度v2[mm/s]との移動速度差Δv12[%](Δv12=(v1-v2)/v2*100)の絶対値が、5[%]以内であることを特徴とした請求項1〜5記載の画像形成装置。
前記像担持体表面の移動速度v1[mm/s]と、前記転写搬送材の移動速度v2[mm/s]の大小関係がv1≦v2であることを特徴とした請求項1〜６記載の画像形成装置。
前記平滑性検知手段の検知結果から、被転写材の種類を検知し、その結果に応じて自動でプリントモードを選択することが可能な、自動判別モードを持つことを特徴とした請求項1〜7記載の画像形成装置。