画像形成装置、プロセスカートリッジおよび画像形成方法
【課題】印字パターンであるトナー層とベルトが直接接触することを防ぎ、転写性を向上させる。
【解決手段】色の異なる複数の像担持体と現像装置を有すプロセスユニットによって形成されたそれぞれのトナー像は、１次転写手段に転写され、前記一次転写手段上のトナー像が転写材に転写される２次転写手段を有する画像形成装置において、前記転写材との明度差が最も小さい色のトナーによるトナー像を形成するプロセスユニットを前記１次転写手段の最上流に配置し、当該最上流に配置されるプロセスユニットと並列する次のプロセスユニットとの間にバイアス手段を設け、前記バイアス手段により前記最上流に配置されたプロセスユニットから形成されるトナー像に該トナーの正規帯電と同じバイアスを印加して前記転写材との明度差が最も小さい色のトナーを前記１次転写手段に転写する。
【解決手段】色の異なる複数の像担持体と現像装置を有すプロセスユニットによって形成されたそれぞれのトナー像は、１次転写手段に転写され、前記一次転写手段上のトナー像が転写材に転写される２次転写手段を有する画像形成装置において、前記転写材との明度差が最も小さい色のトナーによるトナー像を形成するプロセスユニットを前記１次転写手段の最上流に配置し、当該最上流に配置されるプロセスユニットと並列する次のプロセスユニットとの間にバイアス手段を設け、前記バイアス手段により前記最上流に配置されたプロセスユニットから形成されるトナー像に該トナーの正規帯電と同じバイアスを印加して前記転写材との明度差が最も小さい色のトナーを前記１次転写手段に転写する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、プロセスカートリッジおよび画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式では、トナー画像を形成し中間転写方式により中間転写体にトナー画像を形成後に紙などの転写材に転写して定着することにより永久画像が得られていた。
【０００３】
このような画像形成装置の中間転写方式では、画像を形成するのに用いられるトナーが、時間が経つこと（経時）によってトナー表層の外添剤が剥がれ、またトナーが割れて内包されるワックス成分がそのトナーの表層に染み出して劣化が起きていた。これによってトナーの中間転写体への付着が増え、トナーが中間転写体から転写材に静電力で移動する際に、中間転写体上の下層のトナーが中間転写体の転写ベルト上に残り、その結果、転写材上に移行したトナーにより、ぼそぼそとしたぼそつき画像となる問題があった。
【０００４】
このような転写性を改善させて画像を向上させる発明として、特許文献１の発明が挙げられる。この特許文献１には、各色の画像の重ね合わせの精度を得るための各色の画像の位置補正に供する位置検出用のパターンを、光反射率が低い色の現像剤によるパターンでも、記録材担持体上に下敷き画像を要することなく形成して位置検出することを可能とし、これにより記録材の下敷き画像による裏汚れをなくした画像形成装置が記載されている。
【０００５】
より詳細には、光に対する反射率がほとんどないブラックトナーによるレジスト合わせ用のパターンでも、他のマゼンタ、シアン、イエロートナーによるパターンと同様、転写ベルト上にブラックトナーによるパターンの下にたとえばイエロートナーによるベタの下敷き画像を要することなく形成して、位置検出することを可能とすることが記載されている。また、この特許文献の段落００１６には、ブラックの直前のイエローステーション（第３ステーション）において、イエロートナーをベタで下敷き転写し、このイエロートナーを下敷き転写した特定のイエロー領域に、ブラックトナーによるレジストレーション補正（レジスト合わせ用）のパターンを重畳転写し、とあり、イエローステーションをブラックの直前に設けることが記載されている。
【０００６】
また特許文献２には、耐摩耗性に優れた中間転写体を用いた場合に特有の異常画像の発生しない中間転写体を提供するために、中間転写ベルトの表面がフッ素含有ポリイミドを含み、そのフッ素含有ポリイミドが、特定の化合物の反応で生成されるポリイミド前駆体を、イミド化して得られたものであることが記載されている。さらに、この特許文献２には、中間転写ベルトは、導電体層と誘電体層の二層からなる中間転写媒体を備え、上記誘電体層は、厚みが５ないし３０μｍの溶剤可溶型フッ素樹脂であることが開示されている。この特許文献２の発明によってトナーの転写性が改善されて画質が向上したが、ベルトの材質が限られ、またコストの点で問題を残している。
【０００７】
また特許文献３には、転写性を高める目的で、二次中間転写体上に透明の微粒子を塗布する機構を備え、トナー像が二次中間転写体に転写されるのに先立って透明な微粒子を塗布することで、二次中間転写体から転写材に転写する三次転写の転写効率を向上させ、色味の変動を防止する発明が開示されている。
【０００８】
しかしながら、この発明でも、コストが上昇し、その上、装置の省スペース化に関し、未だ問題が山積している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、印字パターンであるトナー層とベルトとが直接接触することを防ぎ、転写性を向上させることにより画像の向上が図れるような画像形成装置、プロセスカートリッジおよび画像形成方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の解決手段を有する。
（１）像担持体と現像装置を有する色の異なるトナー毎のプロセスユニットが１次転写手段上に複数並列され、前記１次転写手段は複数のローラで張架された無端状のベルトで構成され、前記プロセスユニット毎の前記現像装置により前記プロセスユニット毎の各像担持体上にトナー像が形成され、前記トナー像は、前記１次転写手段に転写され、前記１次転写手段上のトナー像が転写材に転写される２次転写手段を有する画像形成装置において、
前記転写材との明度差が最も小さい色のトナーによるトナー像を形成するプロセスユニットを前記１次転写手段の最上流に配置し、当該最上流に配置されるプロセスユニットと並列する次のプロセスユニットとの間にバイアス手段を設け、前記バイアス手段により前記最上流に配置されたプロセスユニットから形成されるトナー像に該トナーの正規帯電と同じバイアスを印加して前記転写材との明度差が最も小さい色のトナーを前記１次転写手段に転写することを特徴とする。
（２）前記（１）に記載の画像形成装置において、前記最上流に配置したプロセスユニットのトナーはイエローであることを特徴とする。
（３）前記（１）または（２）に記載の画像形成装置において、前記最上流に配置したプロセスユニットの印字付着量は、印字パターンに該プロセスユニットのトナーを含まない部分の該トナーの付着量が、０．２ｇ／ｍ２以上１．０ｇ／ｍ２以下であることを特徴とする。
（４）前記（１）〜（３）のいずれかに記載の画像形成装置において、前記１次転写バイアスを、最上流のプロセスユニットの像担持体の暗電位Vdと現像バイアスVbの絶対値の差が、正規のVdと正規のVbの絶対値の差よりも大きくなるように印加することを特徴とする。
（５）前記（１）〜（４）のいずれかに記載の画像形成装置において、前記１次転写バイアスは、前記最上流のプロセスユニットの下流に位置するプロセスユニットの間に設けられる帯電付与部材であることを特徴とする。
（６）前記（５）に記載の画像形成装置において、前記帯電付与部材はスコロトロンであることを特徴とする。
（７）前記（５）に記載の画像形成装置において、前記帯電付与部材はゴムローラであることを特徴とする画像形成装置。
（８）前記（５）に記載の画像形成装置において、前記帯電付与部材は発泡ローラであることを特徴とする画像形成装置。
（９）前記（５）に記載の画像形成装置において、前記帯電付与部材はブラシであることを特徴とする画像形成装置。
（１０）前記（１）から（９）のいずれかに記載の画像形成装置において、下流に位置するプロセスユニットの走行距離が所定の閾値を超えたときに、前記最上流のプロセスユニットによる印字をすることを特徴とする。
（１１）前記（１０）に記載の画像形成装置において、下流に位置するプロセスユニットの走行距離を算出する手段として、当該プロセスユニットに付帯したIDチップによって読み込むことを特徴とする。
（１２）前記（１０）に記載の画像形成装置において、下流に位置するプロセスユニットの走行距離を算出する手段として、当該プロセスユニットを駆動するモータの回転数から算出することを特徴とする。
（１３）前記（１）から（１２）のいずれかに記載の画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジであって、当該プロセスカートリッジは前記（１）から（１２）のいずれかに記載のプロセスユニットであって、前記画像形成装置の本体に着脱自在に装着可能なことを特徴とする。
（１４）前記（１）から（１２）のいずれかに記載の画像形成装置を用いて、転写材との明度差が最も小さい色のトナーによるトナー像にバイアスを印加して、前記転写材との明度差が最も小さい色のトナーを前記画像形成装置の１次転写手段に転写する画像形成方法を特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、印字パターンであるトナー層とベルトが直接接触することを防ぎ、転写性を向上させて画質を向上することができる画像形成装置、この装置に装着可能なプロセスカートリッジおよび画像形成方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の画像形成装置の概略構成図である。
【図２】１次転写手段である無端ベルト上の最下層（無端ベルトと接触する層）として、転写材との明度差が最も小さい色のトナーが用いられ、その上に他の色のトナー像を積層したトナー像が転写された状態を示す図である。
【図３】図１と同様の構成を有する画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図４】最上流のイエロートナーの付着量を変えたときのブルーベタ画像の色味変化ΔＥとの関係を示すグラフである。
【図５】VdとVbの絶対値の差分と、色味ΔＥとの関係を示すグラフである。
【図６】本発明の画像形成装置に用いられる最上流に位置するプロセスユニットとその隣のプロセスユニット間に設けられる帯電付与部材として、スコロトロンを使用した構成例を示す図である。
【図７】同じく帯電付与部材として、ゴムローラを使用した構成例を示す図である。
【図８】同じく帯電付与部材として、発泡ローラを使用した構成例を示す図である。
【図９】同じく帯電付与部材として、導電ブラシを使用した構成例を示す図である。
【図１０】プロセスカートリッジの走行距離と、制御の有無の組み合わせによる画像品質（ボソツキ）を確認した結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１に本発明の画像形成装置の概略構成を示す。１はφ２４の円筒形の感光体ドラム（以下、感光体と記載する）であり、周速１２０ｍｍ／ｓで回転している。感光体１の表面には帯電手段であるローラ形状の帯電器２が圧接されており、感光体１の回転により従動回転しており、図示しない高圧電源によりDCあるいはDCにACが重畳されたバイアスが印加されることで感光体１は一様に表面電位−500Vに帯電されている。なお上記説明中、感光体ドラムの大きさ、その周速、帯電されたときの表面電位の値などは例示であり、本発明の効果を得る範囲内であれば、その他の値でもよい。また後述する説明でも使用する数値等も同様である。
【００１４】
続いて感光体１は前記した一様に帯電した感光体１上に、潜像形成手段である露光手段３により画像情報が露光光として照射されて露光され、静電潜像が形成される。この露光工程はレーザーダイオード（ＬＤ）素子から光変調を施されたレーザ光が感光体ドラム表面上で結像して照射されるようになっている。
【００１５】
このレーザ光を走査することで所望する画像に対応して感光体ドラム１に潜像の書き込みが行われ、感光体ドラム１上に静電潜像が形成される。
【００１６】
４は現像手段である１成分接触現像器であり、図示しない高圧電源から供給される所定の現像バイアスによって、前記感光体１の静電潜像をトナー像として顕像化する。なお現像手段は２成分現像器を用いてもよい。
【００１７】
１０は感光体１、帯電器２、現像器４が一体化され作像手段を有するプロセスユニットであり、このプロセスユニットはプロセスカートリッジの形態であることが好ましい。このプロセスユニットの好ましい形態であるプロセスカートリッジは、本発明の画像形成装置本体に着脱自在に装着されることを特徴としている。
【００１８】
好適なプロセスカートリッジ１０としてはたとえば図１に示すように、転写ベルト１５上に並列に４個配設され、フルカラー画像形成時はイエロー（１０Ｙ）、マゼンタ（１０Ｍ）、シアン（１０Ｃ）、ブラック（１０Ｂｋ）の順で可視像（トナー像）を形成し、各色の可視像（各色のトナーによる像）が、当接される中間転写ベルト１５に順次重ね転写されることでフルカラー画像が形成される。
【００１９】
中間転写ベルト（１次転写ベルト：１次転写手段）１５は、駆動兼２次転写対向ローラ２１（後述）、金属製のクリーニング対向ローラ１６、１次転写ローラ５（後述）、テンションローラ２０（後述）により張架され、図示しない駆動モータにより駆動ローラ２１を介して回転駆動されるようになっている。なおベルト張力としてテンションローラ２０の両側にばねにより加圧している。テンションローラ２０はΦ１９、幅２３１ｍｍのアルミニウム製パイプであり、両端部にはφ２２のフランジが圧入されベルト１５の蛇行を規制する規制部材として機能している（図示せず）。なお中間転写ベルト１５の搬送方向は図１の矢印で示す向きである。
【００２０】
駆動ローラ２１は、ポリウレタンゴム（肉厚０．３〜１ｍｍ）、薄層コーティングローラ（肉厚０．０３〜０．１ｍｍ）等が使用可能であるが、本実施形態の例では温度による径変化が小さいウレタンコーティングローラ（肉厚０．０５、φ１９）を使用する例を示す。
【００２１】
１次転写部材５として、導電ブレードや導電スポンジローラ、金属ローラ等が使用可能であるが、本実施形態の例ではφ８の金属ローラを用い、感光体１に対して中間転写ベルト１５の移動方向に８ｍｍ、垂直上方向に１ｍｍオフセット配置させた。感光体１に対して１次転写ローラ５に図示しない単独の高圧電源により所定の転写バイアスを共通に印加させることで中間転写ベルト１５を介して転写電界を形成し、感光体１上のトナー画像を中間転写ベルト１５に転移させる。
【００２２】
１７はトナーマークセンサ（ＴＭセンサ）であり、ＴＭセンサは発光素子と受光素子の組み合わせで正反射型や拡散型センサによってベルト１５上のトナー像濃度、各色位置測定をおこない、画像濃度や色合わせを調整する。
【００２３】
３２は中間転写ベルトクリーニングユニットであり、クリーニングブレード３１により中間転写ベルト１５上の転写残トナーを掻き取ることでクリーニングをおこなう。クリーニングブレードは、厚さ１．５〜３ｍｍ、ゴム硬度（ＪＩＳ Ａ）６５〜８０°のウレタンゴムの材質のものを使用し、中間転写ベルト１５に対してカウンタ方向に当接させている。掻き取られた転写残トナーは図示しないトナー搬送経路を通り中間転写体用廃トナー収納部３３に収納される。ベルト１５のクリーニングニップ部に該当する部分、あるいはクリーニングブレード３１のエッジ部の少なくとも一方は、組み付け時に、潤滑剤、トナー、ステアリン酸亜鉛等の塗布剤が塗布されて、クリーニングニップ部におけるブレード捲れ上がりを防止するとともに、クリーニングニップ部にダム層を形成しクリーニング性能を高めている。
【００２４】
なお、中間転写ベルト１５を張架している各ローラは、図示しない中間転写ベルトユニット側板によって中間転写ベルト１５の両側より支持されている。
【００２５】
中間転写ベルト１５としては、PVDF（フッ化ビニリデン）、ETFE（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、PI（ポリイミド）、PC（ポリカーボネート）、TPE（熱可塑性エラストマー）等にカーボンブラック等の導電性材料を分散させ樹脂フィルム状にしたエンドレスベルトが用いられる。本実施形態では、引張弾性率１０００〜２５００ＭＰａで厚さ９０〜１６０μｍ、幅２３０ｍｍのベルトを用いた。
【００２６】
２５は２次転写ローラである。２次転写ローラ２５はたとえばφ６のSUS等の金属芯金に、導電性材料によって１０６〜１０１０Ωの抵抗値に調整されたウレタン等の弾性体が被覆され、φ１９、幅２２２ｍｍに構成されている。その材料としては、イオン導電性ローラ（ウレタン＋カーボン分散、NBR（二トリルゴム）、ヒドリン）や電子導電タイプのローラ（EPDM：エチレン−プロピレン−ジエンゴム）等が用いられるが、本実施例ではφ２０、アスカーＣ硬度３５〜５０°のウレタンローラを用いた。ここで、２次転写ローラ２５の抵抗値が前記範囲を超えると電流が流れ難くなるため、必要な転写性を得る為にはより高電圧を印加しなければならなくなり、電源コストの増大を招く。また、高電圧を印加する必要が生じるため、転写部ニップ前後の空隙で放電が起こり、ハーフトーン画像上に放電による白ポチ抜けが発生する。これは低温低湿環境（例えば１０℃１５％ＲＨ（相対湿度））において顕著となる。逆に、２次転写ローラ２５の抵抗値が前記範囲を下回ると同一画像上に存在する複数の色画像部（例えばＹ、Ｍ、Ｃの３色重ね像）と単色画像部との転写性が両立できなくなる。これは、２次転写ローラ２５の抵抗値が低い為、比較的低電圧で単色画像部を転写するのに十分な電流が流れるが、複数の色画像部を転写するには単色画像部に最適な電圧よりも高い電圧値が必要となる。このため、複数の色画像部を転写できる電圧に設定すると単色画像では転写電流過剰となり転写効率の低減を招くからである。
【００２７】
転写材２２は、中間転写ベルト１５面のトナー画像先端部が２次転写位置に到達するタイミングに合わせて給紙搬送ローラ２３、レジストローラ対２４によって給紙され、図示しない高圧電源により所定の転写バイアスが印加されることで中間転写ベルト１５上のトナー画像が転写材２２に転移する。本構成において、給紙は縦型パスをとっている。転写材２２は２次転写対向ローラ２１の曲率によって中間転写ベルト１５から分離され、転写材２２に転写されたトナー画像は定着手段４０によって定着された後に排紙される。
【００２８】
図２は本発明の重要な特徴部分を説明するための概要図である。１５は１次転写手段としての中間転写ベルトであり、図２の左側の図はベルト１５上に５層からなる３色重ねによるトナー層が転写され、また右側の図は４層からなるトナー層からなる２色重ねによるトナー層が転写されていることを示している。これらのトナー層の最下層のトナーは、紙などの転写材との明度差が最も小さいトナーが用いられている。ベルト１５の最下層には最上流側のプロセスカートリッジで転写されたトナー２０１が最下層として形成されており、その上に下流のプロセスカートリッジで転写されたトナー層２０２が積層されて乗っていることを示している。トナー２０１がベルトとトナー層２０２の間に入ることで、紙などの転写材に転写する際にトナー層２０２とベルト１５のトナーとの間に付着力は働かず、よって転写性が向上する。また、最下層のトナー２０１が転写材に転写されたとしても転写材との明度差が小さいため色味の変化は極めて少ない。なお明度差が最も小さいトナーによるトナー像形成手段を有するプロセスユニット（プロセスカートリッジ）は、１次転写手段上の最上流に配置されている。
【００２９】
図３は図１と同様の構成を有する画像形成装置であり、最上流のプロセスカートリッジがイエローカートリッジとなっている。
【００３０】
また図４は最上流のイエロートナーの付着量（最下層のトナー層の層の数の指標となるもの）を変えたときの青のベタ画像の色味変化ΔＥとの関係を示すグラフである。ベルト上にブルーベタを付着量１０ｇ／ｍ２（ｇ／ｍ２をg/m^2と表記することがある）転写し、転写材上の色味の変化を定義する値としてΔEを用いて確認した。基準画像として新品の中間転写ベルトと新品のプロセスカートリッジの組み合わせにより転写したブルーベタを用いた。色味の評価基準としては色味の差分ΔEが、０〜１．５までを◎（非常に良好）、１．５〜３．０を（良好）、３．０〜４．５（わずかに不良）を△、４．５以上を×（不良）とした。イエロートナーの付着量が多くなるにつれてΔEも増加していき２ｇ／ｍ２を越えたあたりで飽和する。ΔEが１．５以下はイエロートナーの付着量が０．２ｇ／ｍ２以上１ｇ／ｍ２以下であることがわかった。なおΔＥは、
式 ΔＥ＝（（Ｌ０＊−Ｌ１＊）２＋（ａ０＊−ａ１＊）２＋（ｂ０＊−ｂ１＊）２）１／2
で算出される。
【００３１】
ただし、上式中、Ｌ０＊、ａ０＊、ｂ０＊は、基準色のＬ＊、ａ＊、ｂ＊値であり、Ｌ１＊、ａ１＊、ｂ１＊は、比較色のＬ＊、ａ＊、ｂ＊値である。またブルー（青）を評価対象としたのは、ブルー構成色にイエローが入っていないため、色味の変化として考えたためである。
【００３２】
本発明では、１次転写バイアスをトナーと同極性の−バイアスを印加することで、＋帯電したトナーである、かぶりトナーを積極的に転写ベルト上に転写させる。このかぶりトナーは、２次転写時には転写材上には移らず、転写ベルト上に残るようにした。画像形成装置の構成自体は図１と同じである。
【００３３】
本発明では、転写ベルト上に＋帯電のトナーを転写するために、感光体上の暗電位Vdと現像バイアスVbの値を変更している。図５はVdとVbの絶対値の差分と、色味ΔＥとの関係を示すグラフである。最上流のイエローカートリッジの現像バイアスは−２５０Ｖであり、感光体の暗電位は−５００Ｖを基準として、付着量１０ｇ／ｍ２の青のベタ画像（ブルーベタ画像）の転写材上の色味の変化ΔEを確認した。VdとVbの絶対値の差（｜Vd｜−｜Vb｜）を大きくしていくと、感光体へ移る＋荷電トナーが増加し、それに伴い転写ベルト上にも＋荷電トナーが増えていく。VdとVbの絶対値の差の増加とともに色味の差も低減していることがわかる。つまり、VdとVbの絶対値の差を正規のVdと正規のVbの絶対値の差分（現像バイアスVbは−２５０Ｖ、感光体の暗電位Vdは−５００Ｖであるから、正規のVdと正規のVbの絶対値の差分は２５０Ｖである）よりも大きくすることで色味の変化は抑えることが出来る（図５参照）。
【００３４】
１次転写手段である無端状ベルト１５上に設けられる最上流のプロセスユニットとその下流側のプロセスユニットとの間に設けられるバイアス手段としての具体的な帯電付与部材について、図６〜９を用いて次に説明する。
【００３５】
図６〜９に＋帯電付与部材の構成例を示す。図６〜９に示すそれぞれの帯電付与部材には、＋バイアスを印加可能な構成としている。図６には、帯電付与部材としてスコロトロン８１を使用した構成を例示している。また、図７には、帯電付与部材としてゴムローラ８２を例示し、図８には帯電付与部材として発泡ローラ８３を例示し、図９には帯電付与部材として導電ブラシ８４を使用した構成を例示している。本発明の画像形成装置では、このようなバイアス手段により、前記した最上流に配置されたプロセスユニットから形成されるトナー像に、このトナーの正規帯電と同じバイアスを印加して、転写材との明度差が最も小さい色のトナーを、１次転写手段（中間転写ベルト１５）に転写することを特徴としている。
【００３６】
次に、前記最上流のプロセスユニットのトナーを下流側のプロセスユニットの印字部のベルト転写体の最下層に印字する制御をどのタイミングでするかについて説明する。本発明では、プロセスユニットにおけるトナーが経時で劣化したタイミングで印字要求された画像のデータをＣＴＬ（電荷輸送層：charge transport layer ）で処理する際に、印字要求された画像パターンの位置に最上流のトナーを印字することとしている。ここで言うトナーの劣化とはトナー表層の外添材が、剥がれたりまたはトナーの中に埋没する結果、トナー同士の付着力が増加することを指す。そして、トナー劣化の指標として、プロセスカートリッジ（プロセスユニット）内の感光体（感光体ドラム）の走行距離を用いることとしている。本発明では、このような走行距離を得る手段（読取手段）としては、感光体ドラムの走行距離をプロセスカートリッジに具備したＩＤチップより読み取り、走行距離が予め決められた閾値を超えた場合にのみ、図１０に示されているような前記制御をすることができる。このような走行距離は、たとえば感光体ドラムの走行距離を、プロセスカートリッジを駆動するモータの回転数より算出することができる。
【００３７】
図１０にプロセスカートリッジの走行距離と前記制御の有無の組み合わせによる画像品質（ボソツキ）を確認した結果を示す。使用したプロセスカートリッジの寿命は５０００ｍである。
【００３８】
ボソツキの指標としては新品のプロセスカートリッジでのブルーベタ画像の印字を基準にし、この基準との色味差ΔＥを用いた。ボソツキに関しては、非常に良好◎、良好を○、わずかに不良を△、明らか不良を×とし、それに対応する色味差ΔEに関しては、０〜１．５までを◎、１．５〜３．０を○、３．０〜４．５を△、４．５以上を×とて評価した。ボソツキのレベルが非常に良好と判断できるΔE＝1.5に着目してみると、制御なしの場合（図１０の実線の部分を参照）、プロセスカートリッジの走行距離が１０００ｍを越えたあたりからΔEが１．５を超えている。一方、制御ありの場合、ΔEの上昇傾きは小さくなりΔEが１．５を超えるのは２５００ｍとなる。このように、制御することで転写性が向上し、トナー劣化に対する転写のロバスト性が向上したと言える。
【符号の説明】
【００３９】
１ 感光体
１Ｙ イエローの感光体（最上流のプロセスユニット内の感光体）
２ 帯電器
２Ｙ イエローの帯電器（最上流のプロセスユニット内の帯電器）
３ 露光手段（潜像形成手段）
４ 現像器
５ １次転写部材
６ 感光体クリーニングブレード
６Ｙ イエローの感光体クリーニングブレード（最上流のプロセスユニット内の感光体クリーニングブレード）
８ａ〜８ｄ 帯電付与部材（バイアス手段）
１０ プロセスユニット（最上流のプロセスユニットの下流側に設けられたプロセスユニット）
１０Ｙ イエローのプロセスユニット（最上流のプロセスユニット）
１５ 中間転写ベルト
２１ ２次転写対向ローラ
２２ 転写材２２
２３ 給紙搬送ローラ
２４ レジストローラ対
２５ ２次転写ローラ
３１ クリーニングブレード
３２ 中間転写ベルトクリーニングユニット
３３ 中間転写体用廃トナー収納部
４０ 定着手段
８１ スコロトロン
８２ ゴムローラ
８３ 発泡ローラ
８４ 導電ブラシ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４０】
【特許文献１】特開平１１−１４３１７２号公報
【特許文献２】特開２００４-１９１５４６号公報
【特許文献３】特開２００７−１８７８１３号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置、プロセスカートリッジおよび画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式では、トナー画像を形成し中間転写方式により中間転写体にトナー画像を形成後に紙などの転写材に転写して定着することにより永久画像が得られていた。
【０００３】
このような画像形成装置の中間転写方式では、画像を形成するのに用いられるトナーが、時間が経つこと（経時）によってトナー表層の外添剤が剥がれ、またトナーが割れて内包されるワックス成分がそのトナーの表層に染み出して劣化が起きていた。これによってトナーの中間転写体への付着が増え、トナーが中間転写体から転写材に静電力で移動する際に、中間転写体上の下層のトナーが中間転写体の転写ベルト上に残り、その結果、転写材上に移行したトナーにより、ぼそぼそとしたぼそつき画像となる問題があった。
【０００４】
このような転写性を改善させて画像を向上させる発明として、特許文献１の発明が挙げられる。この特許文献１には、各色の画像の重ね合わせの精度を得るための各色の画像の位置補正に供する位置検出用のパターンを、光反射率が低い色の現像剤によるパターンでも、記録材担持体上に下敷き画像を要することなく形成して位置検出することを可能とし、これにより記録材の下敷き画像による裏汚れをなくした画像形成装置が記載されている。
【０００５】
より詳細には、光に対する反射率がほとんどないブラックトナーによるレジスト合わせ用のパターンでも、他のマゼンタ、シアン、イエロートナーによるパターンと同様、転写ベルト上にブラックトナーによるパターンの下にたとえばイエロートナーによるベタの下敷き画像を要することなく形成して、位置検出することを可能とすることが記載されている。また、この特許文献の段落００１６には、ブラックの直前のイエローステーション（第３ステーション）において、イエロートナーをベタで下敷き転写し、このイエロートナーを下敷き転写した特定のイエロー領域に、ブラックトナーによるレジストレーション補正（レジスト合わせ用）のパターンを重畳転写し、とあり、イエローステーションをブラックの直前に設けることが記載されている。
【０００６】
また特許文献２には、耐摩耗性に優れた中間転写体を用いた場合に特有の異常画像の発生しない中間転写体を提供するために、中間転写ベルトの表面がフッ素含有ポリイミドを含み、そのフッ素含有ポリイミドが、特定の化合物の反応で生成されるポリイミド前駆体を、イミド化して得られたものであることが記載されている。さらに、この特許文献２には、中間転写ベルトは、導電体層と誘電体層の二層からなる中間転写媒体を備え、上記誘電体層は、厚みが５ないし３０μｍの溶剤可溶型フッ素樹脂であることが開示されている。この特許文献２の発明によってトナーの転写性が改善されて画質が向上したが、ベルトの材質が限られ、またコストの点で問題を残している。
【０００７】
また特許文献３には、転写性を高める目的で、二次中間転写体上に透明の微粒子を塗布する機構を備え、トナー像が二次中間転写体に転写されるのに先立って透明な微粒子を塗布することで、二次中間転写体から転写材に転写する三次転写の転写効率を向上させ、色味の変動を防止する発明が開示されている。
【０００８】
しかしながら、この発明でも、コストが上昇し、その上、装置の省スペース化に関し、未だ問題が山積している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、印字パターンであるトナー層とベルトとが直接接触することを防ぎ、転写性を向上させることにより画像の向上が図れるような画像形成装置、プロセスカートリッジおよび画像形成方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の解決手段を有する。
（１）像担持体と現像装置を有する色の異なるトナー毎のプロセスユニットが１次転写手段上に複数並列され、前記１次転写手段は複数のローラで張架された無端状のベルトで構成され、前記プロセスユニット毎の前記現像装置により前記プロセスユニット毎の各像担持体上にトナー像が形成され、前記トナー像は、前記１次転写手段に転写され、前記１次転写手段上のトナー像が転写材に転写される２次転写手段を有する画像形成装置において、
前記転写材との明度差が最も小さい色のトナーによるトナー像を形成するプロセスユニットを前記１次転写手段の最上流に配置し、当該最上流に配置されるプロセスユニットと並列する次のプロセスユニットとの間にバイアス手段を設け、前記バイアス手段により前記最上流に配置されたプロセスユニットから形成されるトナー像に該トナーの正規帯電と同じバイアスを印加して前記転写材との明度差が最も小さい色のトナーを前記１次転写手段に転写することを特徴とする。
（２）前記（１）に記載の画像形成装置において、前記最上流に配置したプロセスユニットのトナーはイエローであることを特徴とする。
（３）前記（１）または（２）に記載の画像形成装置において、前記最上流に配置したプロセスユニットの印字付着量は、印字パターンに該プロセスユニットのトナーを含まない部分の該トナーの付着量が、０．２ｇ／ｍ２以上１．０ｇ／ｍ２以下であることを特徴とする。
（４）前記（１）〜（３）のいずれかに記載の画像形成装置において、前記１次転写バイアスを、最上流のプロセスユニットの像担持体の暗電位Vdと現像バイアスVbの絶対値の差が、正規のVdと正規のVbの絶対値の差よりも大きくなるように印加することを特徴とする。
（５）前記（１）〜（４）のいずれかに記載の画像形成装置において、前記１次転写バイアスは、前記最上流のプロセスユニットの下流に位置するプロセスユニットの間に設けられる帯電付与部材であることを特徴とする。
（６）前記（５）に記載の画像形成装置において、前記帯電付与部材はスコロトロンであることを特徴とする。
（７）前記（５）に記載の画像形成装置において、前記帯電付与部材はゴムローラであることを特徴とする画像形成装置。
（８）前記（５）に記載の画像形成装置において、前記帯電付与部材は発泡ローラであることを特徴とする画像形成装置。
（９）前記（５）に記載の画像形成装置において、前記帯電付与部材はブラシであることを特徴とする画像形成装置。
（１０）前記（１）から（９）のいずれかに記載の画像形成装置において、下流に位置するプロセスユニットの走行距離が所定の閾値を超えたときに、前記最上流のプロセスユニットによる印字をすることを特徴とする。
（１１）前記（１０）に記載の画像形成装置において、下流に位置するプロセスユニットの走行距離を算出する手段として、当該プロセスユニットに付帯したIDチップによって読み込むことを特徴とする。
（１２）前記（１０）に記載の画像形成装置において、下流に位置するプロセスユニットの走行距離を算出する手段として、当該プロセスユニットを駆動するモータの回転数から算出することを特徴とする。
（１３）前記（１）から（１２）のいずれかに記載の画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジであって、当該プロセスカートリッジは前記（１）から（１２）のいずれかに記載のプロセスユニットであって、前記画像形成装置の本体に着脱自在に装着可能なことを特徴とする。
（１４）前記（１）から（１２）のいずれかに記載の画像形成装置を用いて、転写材との明度差が最も小さい色のトナーによるトナー像にバイアスを印加して、前記転写材との明度差が最も小さい色のトナーを前記画像形成装置の１次転写手段に転写する画像形成方法を特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、印字パターンであるトナー層とベルトが直接接触することを防ぎ、転写性を向上させて画質を向上することができる画像形成装置、この装置に装着可能なプロセスカートリッジおよび画像形成方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の画像形成装置の概略構成図である。
【図２】１次転写手段である無端ベルト上の最下層（無端ベルトと接触する層）として、転写材との明度差が最も小さい色のトナーが用いられ、その上に他の色のトナー像を積層したトナー像が転写された状態を示す図である。
【図３】図１と同様の構成を有する画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図４】最上流のイエロートナーの付着量を変えたときのブルーベタ画像の色味変化ΔＥとの関係を示すグラフである。
【図５】VdとVbの絶対値の差分と、色味ΔＥとの関係を示すグラフである。
【図６】本発明の画像形成装置に用いられる最上流に位置するプロセスユニットとその隣のプロセスユニット間に設けられる帯電付与部材として、スコロトロンを使用した構成例を示す図である。
【図７】同じく帯電付与部材として、ゴムローラを使用した構成例を示す図である。
【図８】同じく帯電付与部材として、発泡ローラを使用した構成例を示す図である。
【図９】同じく帯電付与部材として、導電ブラシを使用した構成例を示す図である。
【図１０】プロセスカートリッジの走行距離と、制御の有無の組み合わせによる画像品質（ボソツキ）を確認した結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１に本発明の画像形成装置の概略構成を示す。１はφ２４の円筒形の感光体ドラム（以下、感光体と記載する）であり、周速１２０ｍｍ／ｓで回転している。感光体１の表面には帯電手段であるローラ形状の帯電器２が圧接されており、感光体１の回転により従動回転しており、図示しない高圧電源によりDCあるいはDCにACが重畳されたバイアスが印加されることで感光体１は一様に表面電位−500Vに帯電されている。なお上記説明中、感光体ドラムの大きさ、その周速、帯電されたときの表面電位の値などは例示であり、本発明の効果を得る範囲内であれば、その他の値でもよい。また後述する説明でも使用する数値等も同様である。
【００１４】
続いて感光体１は前記した一様に帯電した感光体１上に、潜像形成手段である露光手段３により画像情報が露光光として照射されて露光され、静電潜像が形成される。この露光工程はレーザーダイオード（ＬＤ）素子から光変調を施されたレーザ光が感光体ドラム表面上で結像して照射されるようになっている。
【００１５】
このレーザ光を走査することで所望する画像に対応して感光体ドラム１に潜像の書き込みが行われ、感光体ドラム１上に静電潜像が形成される。
【００１６】
４は現像手段である１成分接触現像器であり、図示しない高圧電源から供給される所定の現像バイアスによって、前記感光体１の静電潜像をトナー像として顕像化する。なお現像手段は２成分現像器を用いてもよい。
【００１７】
１０は感光体１、帯電器２、現像器４が一体化され作像手段を有するプロセスユニットであり、このプロセスユニットはプロセスカートリッジの形態であることが好ましい。このプロセスユニットの好ましい形態であるプロセスカートリッジは、本発明の画像形成装置本体に着脱自在に装着されることを特徴としている。
【００１８】
好適なプロセスカートリッジ１０としてはたとえば図１に示すように、転写ベルト１５上に並列に４個配設され、フルカラー画像形成時はイエロー（１０Ｙ）、マゼンタ（１０Ｍ）、シアン（１０Ｃ）、ブラック（１０Ｂｋ）の順で可視像（トナー像）を形成し、各色の可視像（各色のトナーによる像）が、当接される中間転写ベルト１５に順次重ね転写されることでフルカラー画像が形成される。
【００１９】
中間転写ベルト（１次転写ベルト：１次転写手段）１５は、駆動兼２次転写対向ローラ２１（後述）、金属製のクリーニング対向ローラ１６、１次転写ローラ５（後述）、テンションローラ２０（後述）により張架され、図示しない駆動モータにより駆動ローラ２１を介して回転駆動されるようになっている。なおベルト張力としてテンションローラ２０の両側にばねにより加圧している。テンションローラ２０はΦ１９、幅２３１ｍｍのアルミニウム製パイプであり、両端部にはφ２２のフランジが圧入されベルト１５の蛇行を規制する規制部材として機能している（図示せず）。なお中間転写ベルト１５の搬送方向は図１の矢印で示す向きである。
【００２０】
駆動ローラ２１は、ポリウレタンゴム（肉厚０．３〜１ｍｍ）、薄層コーティングローラ（肉厚０．０３〜０．１ｍｍ）等が使用可能であるが、本実施形態の例では温度による径変化が小さいウレタンコーティングローラ（肉厚０．０５、φ１９）を使用する例を示す。
【００２１】
１次転写部材５として、導電ブレードや導電スポンジローラ、金属ローラ等が使用可能であるが、本実施形態の例ではφ８の金属ローラを用い、感光体１に対して中間転写ベルト１５の移動方向に８ｍｍ、垂直上方向に１ｍｍオフセット配置させた。感光体１に対して１次転写ローラ５に図示しない単独の高圧電源により所定の転写バイアスを共通に印加させることで中間転写ベルト１５を介して転写電界を形成し、感光体１上のトナー画像を中間転写ベルト１５に転移させる。
【００２２】
１７はトナーマークセンサ（ＴＭセンサ）であり、ＴＭセンサは発光素子と受光素子の組み合わせで正反射型や拡散型センサによってベルト１５上のトナー像濃度、各色位置測定をおこない、画像濃度や色合わせを調整する。
【００２３】
３２は中間転写ベルトクリーニングユニットであり、クリーニングブレード３１により中間転写ベルト１５上の転写残トナーを掻き取ることでクリーニングをおこなう。クリーニングブレードは、厚さ１．５〜３ｍｍ、ゴム硬度（ＪＩＳ Ａ）６５〜８０°のウレタンゴムの材質のものを使用し、中間転写ベルト１５に対してカウンタ方向に当接させている。掻き取られた転写残トナーは図示しないトナー搬送経路を通り中間転写体用廃トナー収納部３３に収納される。ベルト１５のクリーニングニップ部に該当する部分、あるいはクリーニングブレード３１のエッジ部の少なくとも一方は、組み付け時に、潤滑剤、トナー、ステアリン酸亜鉛等の塗布剤が塗布されて、クリーニングニップ部におけるブレード捲れ上がりを防止するとともに、クリーニングニップ部にダム層を形成しクリーニング性能を高めている。
【００２４】
なお、中間転写ベルト１５を張架している各ローラは、図示しない中間転写ベルトユニット側板によって中間転写ベルト１５の両側より支持されている。
【００２５】
中間転写ベルト１５としては、PVDF（フッ化ビニリデン）、ETFE（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、PI（ポリイミド）、PC（ポリカーボネート）、TPE（熱可塑性エラストマー）等にカーボンブラック等の導電性材料を分散させ樹脂フィルム状にしたエンドレスベルトが用いられる。本実施形態では、引張弾性率１０００〜２５００ＭＰａで厚さ９０〜１６０μｍ、幅２３０ｍｍのベルトを用いた。
【００２６】
２５は２次転写ローラである。２次転写ローラ２５はたとえばφ６のSUS等の金属芯金に、導電性材料によって１０６〜１０１０Ωの抵抗値に調整されたウレタン等の弾性体が被覆され、φ１９、幅２２２ｍｍに構成されている。その材料としては、イオン導電性ローラ（ウレタン＋カーボン分散、NBR（二トリルゴム）、ヒドリン）や電子導電タイプのローラ（EPDM：エチレン−プロピレン−ジエンゴム）等が用いられるが、本実施例ではφ２０、アスカーＣ硬度３５〜５０°のウレタンローラを用いた。ここで、２次転写ローラ２５の抵抗値が前記範囲を超えると電流が流れ難くなるため、必要な転写性を得る為にはより高電圧を印加しなければならなくなり、電源コストの増大を招く。また、高電圧を印加する必要が生じるため、転写部ニップ前後の空隙で放電が起こり、ハーフトーン画像上に放電による白ポチ抜けが発生する。これは低温低湿環境（例えば１０℃１５％ＲＨ（相対湿度））において顕著となる。逆に、２次転写ローラ２５の抵抗値が前記範囲を下回ると同一画像上に存在する複数の色画像部（例えばＹ、Ｍ、Ｃの３色重ね像）と単色画像部との転写性が両立できなくなる。これは、２次転写ローラ２５の抵抗値が低い為、比較的低電圧で単色画像部を転写するのに十分な電流が流れるが、複数の色画像部を転写するには単色画像部に最適な電圧よりも高い電圧値が必要となる。このため、複数の色画像部を転写できる電圧に設定すると単色画像では転写電流過剰となり転写効率の低減を招くからである。
【００２７】
転写材２２は、中間転写ベルト１５面のトナー画像先端部が２次転写位置に到達するタイミングに合わせて給紙搬送ローラ２３、レジストローラ対２４によって給紙され、図示しない高圧電源により所定の転写バイアスが印加されることで中間転写ベルト１５上のトナー画像が転写材２２に転移する。本構成において、給紙は縦型パスをとっている。転写材２２は２次転写対向ローラ２１の曲率によって中間転写ベルト１５から分離され、転写材２２に転写されたトナー画像は定着手段４０によって定着された後に排紙される。
【００２８】
図２は本発明の重要な特徴部分を説明するための概要図である。１５は１次転写手段としての中間転写ベルトであり、図２の左側の図はベルト１５上に５層からなる３色重ねによるトナー層が転写され、また右側の図は４層からなるトナー層からなる２色重ねによるトナー層が転写されていることを示している。これらのトナー層の最下層のトナーは、紙などの転写材との明度差が最も小さいトナーが用いられている。ベルト１５の最下層には最上流側のプロセスカートリッジで転写されたトナー２０１が最下層として形成されており、その上に下流のプロセスカートリッジで転写されたトナー層２０２が積層されて乗っていることを示している。トナー２０１がベルトとトナー層２０２の間に入ることで、紙などの転写材に転写する際にトナー層２０２とベルト１５のトナーとの間に付着力は働かず、よって転写性が向上する。また、最下層のトナー２０１が転写材に転写されたとしても転写材との明度差が小さいため色味の変化は極めて少ない。なお明度差が最も小さいトナーによるトナー像形成手段を有するプロセスユニット（プロセスカートリッジ）は、１次転写手段上の最上流に配置されている。
【００２９】
図３は図１と同様の構成を有する画像形成装置であり、最上流のプロセスカートリッジがイエローカートリッジとなっている。
【００３０】
また図４は最上流のイエロートナーの付着量（最下層のトナー層の層の数の指標となるもの）を変えたときの青のベタ画像の色味変化ΔＥとの関係を示すグラフである。ベルト上にブルーベタを付着量１０ｇ／ｍ２（ｇ／ｍ２をg/m^2と表記することがある）転写し、転写材上の色味の変化を定義する値としてΔEを用いて確認した。基準画像として新品の中間転写ベルトと新品のプロセスカートリッジの組み合わせにより転写したブルーベタを用いた。色味の評価基準としては色味の差分ΔEが、０〜１．５までを◎（非常に良好）、１．５〜３．０を（良好）、３．０〜４．５（わずかに不良）を△、４．５以上を×（不良）とした。イエロートナーの付着量が多くなるにつれてΔEも増加していき２ｇ／ｍ２を越えたあたりで飽和する。ΔEが１．５以下はイエロートナーの付着量が０．２ｇ／ｍ２以上１ｇ／ｍ２以下であることがわかった。なおΔＥは、
式 ΔＥ＝（（Ｌ０＊−Ｌ１＊）２＋（ａ０＊−ａ１＊）２＋（ｂ０＊−ｂ１＊）２）１／2
で算出される。
【００３１】
ただし、上式中、Ｌ０＊、ａ０＊、ｂ０＊は、基準色のＬ＊、ａ＊、ｂ＊値であり、Ｌ１＊、ａ１＊、ｂ１＊は、比較色のＬ＊、ａ＊、ｂ＊値である。またブルー（青）を評価対象としたのは、ブルー構成色にイエローが入っていないため、色味の変化として考えたためである。
【００３２】
本発明では、１次転写バイアスをトナーと同極性の−バイアスを印加することで、＋帯電したトナーである、かぶりトナーを積極的に転写ベルト上に転写させる。このかぶりトナーは、２次転写時には転写材上には移らず、転写ベルト上に残るようにした。画像形成装置の構成自体は図１と同じである。
【００３３】
本発明では、転写ベルト上に＋帯電のトナーを転写するために、感光体上の暗電位Vdと現像バイアスVbの値を変更している。図５はVdとVbの絶対値の差分と、色味ΔＥとの関係を示すグラフである。最上流のイエローカートリッジの現像バイアスは−２５０Ｖであり、感光体の暗電位は−５００Ｖを基準として、付着量１０ｇ／ｍ２の青のベタ画像（ブルーベタ画像）の転写材上の色味の変化ΔEを確認した。VdとVbの絶対値の差（｜Vd｜−｜Vb｜）を大きくしていくと、感光体へ移る＋荷電トナーが増加し、それに伴い転写ベルト上にも＋荷電トナーが増えていく。VdとVbの絶対値の差の増加とともに色味の差も低減していることがわかる。つまり、VdとVbの絶対値の差を正規のVdと正規のVbの絶対値の差分（現像バイアスVbは−２５０Ｖ、感光体の暗電位Vdは−５００Ｖであるから、正規のVdと正規のVbの絶対値の差分は２５０Ｖである）よりも大きくすることで色味の変化は抑えることが出来る（図５参照）。
【００３４】
１次転写手段である無端状ベルト１５上に設けられる最上流のプロセスユニットとその下流側のプロセスユニットとの間に設けられるバイアス手段としての具体的な帯電付与部材について、図６〜９を用いて次に説明する。
【００３５】
図６〜９に＋帯電付与部材の構成例を示す。図６〜９に示すそれぞれの帯電付与部材には、＋バイアスを印加可能な構成としている。図６には、帯電付与部材としてスコロトロン８１を使用した構成を例示している。また、図７には、帯電付与部材としてゴムローラ８２を例示し、図８には帯電付与部材として発泡ローラ８３を例示し、図９には帯電付与部材として導電ブラシ８４を使用した構成を例示している。本発明の画像形成装置では、このようなバイアス手段により、前記した最上流に配置されたプロセスユニットから形成されるトナー像に、このトナーの正規帯電と同じバイアスを印加して、転写材との明度差が最も小さい色のトナーを、１次転写手段（中間転写ベルト１５）に転写することを特徴としている。
【００３６】
次に、前記最上流のプロセスユニットのトナーを下流側のプロセスユニットの印字部のベルト転写体の最下層に印字する制御をどのタイミングでするかについて説明する。本発明では、プロセスユニットにおけるトナーが経時で劣化したタイミングで印字要求された画像のデータをＣＴＬ（電荷輸送層：charge transport layer ）で処理する際に、印字要求された画像パターンの位置に最上流のトナーを印字することとしている。ここで言うトナーの劣化とはトナー表層の外添材が、剥がれたりまたはトナーの中に埋没する結果、トナー同士の付着力が増加することを指す。そして、トナー劣化の指標として、プロセスカートリッジ（プロセスユニット）内の感光体（感光体ドラム）の走行距離を用いることとしている。本発明では、このような走行距離を得る手段（読取手段）としては、感光体ドラムの走行距離をプロセスカートリッジに具備したＩＤチップより読み取り、走行距離が予め決められた閾値を超えた場合にのみ、図１０に示されているような前記制御をすることができる。このような走行距離は、たとえば感光体ドラムの走行距離を、プロセスカートリッジを駆動するモータの回転数より算出することができる。
【００３７】
図１０にプロセスカートリッジの走行距離と前記制御の有無の組み合わせによる画像品質（ボソツキ）を確認した結果を示す。使用したプロセスカートリッジの寿命は５０００ｍである。
【００３８】
ボソツキの指標としては新品のプロセスカートリッジでのブルーベタ画像の印字を基準にし、この基準との色味差ΔＥを用いた。ボソツキに関しては、非常に良好◎、良好を○、わずかに不良を△、明らか不良を×とし、それに対応する色味差ΔEに関しては、０〜１．５までを◎、１．５〜３．０を○、３．０〜４．５を△、４．５以上を×とて評価した。ボソツキのレベルが非常に良好と判断できるΔE＝1.5に着目してみると、制御なしの場合（図１０の実線の部分を参照）、プロセスカートリッジの走行距離が１０００ｍを越えたあたりからΔEが１．５を超えている。一方、制御ありの場合、ΔEの上昇傾きは小さくなりΔEが１．５を超えるのは２５００ｍとなる。このように、制御することで転写性が向上し、トナー劣化に対する転写のロバスト性が向上したと言える。
【符号の説明】
【００３９】
１ 感光体
１Ｙ イエローの感光体（最上流のプロセスユニット内の感光体）
２ 帯電器
２Ｙ イエローの帯電器（最上流のプロセスユニット内の帯電器）
３ 露光手段（潜像形成手段）
４ 現像器
５ １次転写部材
６ 感光体クリーニングブレード
６Ｙ イエローの感光体クリーニングブレード（最上流のプロセスユニット内の感光体クリーニングブレード）
８ａ〜８ｄ 帯電付与部材（バイアス手段）
１０ プロセスユニット（最上流のプロセスユニットの下流側に設けられたプロセスユニット）
１０Ｙ イエローのプロセスユニット（最上流のプロセスユニット）
１５ 中間転写ベルト
２１ ２次転写対向ローラ
２２ 転写材２２
２３ 給紙搬送ローラ
２４ レジストローラ対
２５ ２次転写ローラ
３１ クリーニングブレード
３２ 中間転写ベルトクリーニングユニット
３３ 中間転写体用廃トナー収納部
４０ 定着手段
８１ スコロトロン
８２ ゴムローラ
８３ 発泡ローラ
８４ 導電ブラシ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４０】
【特許文献１】特開平１１−１４３１７２号公報
【特許文献２】特開２００４-１９１５４６号公報
【特許文献３】特開２００７−１８７８１３号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と現像装置を有する色の異なるトナー毎のプロセスユニットが１次転写手段上に複数並列され、前記１次転写手段は複数のローラで張架された無端状のベルトで構成され、前記プロセスユニット毎の前記現像装置により前記プロセスユニット毎の各担持体上にトナー像が形成され、前記トナー像は、前記１次転写手段に転写され、前記１次転写手段上のトナー像が転写材に転写される２次転写手段を有する画像形成装置において、
前記転写材との明度差が最も小さい色のトナーによるトナー像を形成するプロセスユニットを前記１次転写手段の最上流に配置し、当該最上流に配置されるプロセスユニットと並列する次のプロセスユニットとの間にバイアス手段を設け、前記バイアス手段により前記最上流に配置されたプロセスユニットから形成されるトナー像に該トナーの正規帯電と同じバイアスを印加して前記転写材との明度差が最も小さい色のトナーを前記１次転写手段に転写することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１において、前記最上流に配置したプロセスユニットのトナーはイエローであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記最上流に配置したプロセスユニットの印字付着量は、印字パターンに該プロセスユニットのトナーを含まない部分の該トナーの付着量が、０．２ｇ／ｍ２以上１．０ｇ／ｍ２以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記１次転写バイアスを、最上流のプロセスユニットの像担持体の暗電位Vdと現像バイアスVbの絶対値の差が、正規のVdと正規のVbの絶対値の差よりも大きくなるようにバイアスを印加することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記１次転写バイアスは、前記最上流のプロセスユニットの下流に位置するプロセスユニットの間に設けられる帯電付与部材であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像形成装置において、前記帯電付与部材はスコロトロンであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項５に記載の画像形成装置において、前記帯電付与部材はゴムローラであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項５に記載の画像形成装置において、前記帯電付与部材は発泡ローラであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項５に記載の画像形成装置において、前記帯電付与部材はブラシであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載の画像形成装置において、下流に位置するプロセスユニット（プロセスカートリッジ）の走行距離が所定の閾値を超えたときに、前記最上流のプロセスユニットによる印字をすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の画像形成装置において、下流に位置するプロセスユニットの走行距離を算出する手段として、当該プロセスユニットに付帯したIDチップによって読み込むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１０に記載の画像形成装置において、下流に位置するプロセスユニットの走行距離を算出する手段として、当該プロセスユニットを駆動するモータの回転数から算出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれかに記載の画像形成装置用のプロセスカートリッジであって、当該プロセスカートリッジは請求項１から１２に記載のプロセスユニットであって、前記画像形成装置の本体に着脱自在に装着可能なことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１４】
請求項１〜１２のいずれかに記載の画像形成装置を用いて、転写材との明度差が最も小さい色のトナーによるトナー像にトナーの正規帯電と同じバイアスを印加して、前記転写材との明度差が最も小さい色のトナーを前記画像形成装置の１次転写手段に転写することを特徴とする画像形成方法。
【請求項１】
像担持体と現像装置を有する色の異なるトナー毎のプロセスユニットが１次転写手段上に複数並列され、前記１次転写手段は複数のローラで張架された無端状のベルトで構成され、前記プロセスユニット毎の前記現像装置により前記プロセスユニット毎の各担持体上にトナー像が形成され、前記トナー像は、前記１次転写手段に転写され、前記１次転写手段上のトナー像が転写材に転写される２次転写手段を有する画像形成装置において、
前記転写材との明度差が最も小さい色のトナーによるトナー像を形成するプロセスユニットを前記１次転写手段の最上流に配置し、当該最上流に配置されるプロセスユニットと並列する次のプロセスユニットとの間にバイアス手段を設け、前記バイアス手段により前記最上流に配置されたプロセスユニットから形成されるトナー像に該トナーの正規帯電と同じバイアスを印加して前記転写材との明度差が最も小さい色のトナーを前記１次転写手段に転写することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１において、前記最上流に配置したプロセスユニットのトナーはイエローであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記最上流に配置したプロセスユニットの印字付着量は、印字パターンに該プロセスユニットのトナーを含まない部分の該トナーの付着量が、０．２ｇ／ｍ２以上１．０ｇ／ｍ２以下であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置において、前記１次転写バイアスを、最上流のプロセスユニットの像担持体の暗電位Vdと現像バイアスVbの絶対値の差が、正規のVdと正規のVbの絶対値の差よりも大きくなるようにバイアスを印加することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記１次転写バイアスは、前記最上流のプロセスユニットの下流に位置するプロセスユニットの間に設けられる帯電付与部材であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像形成装置において、前記帯電付与部材はスコロトロンであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
請求項５に記載の画像形成装置において、前記帯電付与部材はゴムローラであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
請求項５に記載の画像形成装置において、前記帯電付与部材は発泡ローラであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項９】
請求項５に記載の画像形成装置において、前記帯電付与部材はブラシであることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載の画像形成装置において、下流に位置するプロセスユニット（プロセスカートリッジ）の走行距離が所定の閾値を超えたときに、前記最上流のプロセスユニットによる印字をすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の画像形成装置において、下流に位置するプロセスユニットの走行距離を算出する手段として、当該プロセスユニットに付帯したIDチップによって読み込むことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
請求項１０に記載の画像形成装置において、下流に位置するプロセスユニットの走行距離を算出する手段として、当該プロセスユニットを駆動するモータの回転数から算出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれかに記載の画像形成装置用のプロセスカートリッジであって、当該プロセスカートリッジは請求項１から１２に記載のプロセスユニットであって、前記画像形成装置の本体に着脱自在に装着可能なことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１４】
請求項１〜１２のいずれかに記載の画像形成装置を用いて、転写材との明度差が最も小さい色のトナーによるトナー像にトナーの正規帯電と同じバイアスを印加して、前記転写材との明度差が最も小さい色のトナーを前記画像形成装置の１次転写手段に転写することを特徴とする画像形成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−２２２４９（Ｐ２０１１−２２２４９Ａ）
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６５５３１（Ｐ２００９−１６５５３１）
【出願日】平成２１年７月１４日（２００９．７．１４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年２月３日（２０１１．２．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月１４日（２００９．７．１４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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