JP6116130B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式によって画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。

電子写真方式のカラー画像形成装置の一つとして、装置の小型化と低コスト化のために、ひとつの感光ドラムに対して、複数の現像装置を備えた構成のものが知られている。斯かる画像形成装置では、各色画像を順次中間転写ベルトに転写し、全画像を中間転写ベルトのような中間転写体に転写後、転写材に一括してトナー像を転写する。

図２０は従来のカラー画像形成装置１００を示す概略図である。

カラー画像形成装置１００は像担持体として感光ドラム１を有し、感光ドラム１は帯電部材２により一様に帯電される。その後、感光ドラム１上に露光装置３により形成画像に対応した静電潜像形成が行われる。この静電潜像に現像器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄを支持したロータリー４が回転し、それぞれの対応色の現像器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄによりトナー供給を行い、感光ドラム１上にトナー像として顕像化する。

各色毎に感光ドラム１上に現像されたトナー像は、１次転写部Ｔ１において対向接触する中間転写ベルト６に、高圧電源１５から１次転写電圧を印加した１次転写ローラ１４（１次転写部材）により順次転写される。中間転写ベルト６に１次転写されたトナー像は、高圧電源８により２次転写電圧を印加した２次転写ローラ（２次転写部材）７により転写材Ｐに２次転写される。

このように、図２０に示す従来のカラー画像形成装置１００の構成では、１次転写、２次転写を行うのに２つの高圧電源が必要であった。そのため、コストとスペースを要し、コスト的、スペース的ロスが多いという欠点があった。

これに対し、図２１に示す特許文献１では、ひとつの感光ドラム１とアルミ基層を用いた中間転写ドラム６の構成のフルカラー画像形成装置において、１次転写、２次転写を行うのに１つの電源からバイアスを印加することによって電源を少なくしている。つまり、中間転写ドラム６のアルミ基層への１次転写バイアスと２次転写ローラへの２次転写バイアスを１個の電源より切替え供給することで電源を少なくする方法が記述されている。

さらに、図２２に示す特許文献２では、基本的に図２０に示す画像形成装置と同様の構成とされる、ひとつの感光ドラム１と裏面表面抵抗が低抵抗の中間転写ベルト６の構成のフルカラー画像形成装置において、１つの電源１５からのバイアスの切り替えを出力極性の切り替えにより行っている。まず１次転写ローラ１４にトナー極性と逆極性であるプラス極性電圧を印加して１次転写を行う。そして、電源１５の接続を切替えて１次転写ローラ１４及び２次転写対向ローラ１１にマイナス極性電圧を印加するとともに、２次転写ローラ７を接地することで、２次転写を行う方法が記述されている。

特開平９―１６００１号公報 特開２００１―２２８７２２号公報

以上のように、コスト削減のために転写電源をひとつにして、１次転写時と２次転写時で切替える方法が開示されている。しかしこの方法では２次転写中に１次転写をすることができないために、画像出力を効率的に行うことができない。

そこで感光ドラムをひとつ備えたフルカラー画像形成装置において、１次転写ローラを使用せず、中間転写ベルトへの２次転写ローラからの電流供給により、１次転写も行うことにより、１次転写ローラ削減によるコスト低減を実現できる。さらに、１次転写と２次転写を同時に行うことで画像出力スピード効率化を実現できる。

しかしながら、２次転写ローラからの電流供給だけでは、中間転写ベルト長さは、最大出力画像長さの２倍より長くなる。装置の小型化をさらに進めるためにはベルト長さをより短くする必要がある。

そこで本発明の目的は、コスト低減と画像出力スピード効率化を実現するとともに、中間転写体の周長を短くし、中間転写体クリーニング装置を省くことで装置の小型化を実現することのできる画像形成装置を提供することである。

静電潜像が形成される感光体と、無端状で回転可能であって、前記感光体から１次転写されたトナー像を転写材に２次転写するための中間転写体と、前記中間転写体の外周面に接触し前記中間転写体から転写材にトナー像を２次転写する２次転写部材と、前記２次転写部材に電圧を印加する電源と、前記電源に接続され前記中間転写体の外周面に接触し前記中間転写体に電流を供給するバイアス供給部材と、を有し、
前記バイアス供給部材は、前記中間転写体の回転方向において、前記感光体と前記中間転写体が接触して形成する１次転写部より上流であって、前記中間転写体と前記２次転写部材が接触して形成する２次転写部の下流に配置され、
前記画像形成装置で出力可能な前記転写材の最大長さをＭとしたとき、前記中間転写体の回転方向に対し、前記１次転写部から前記バイアス供給部材までの前記中間転写体外周面距離ＤＩがＤＩ＞Ｍ、前記２次転写部材から前記１次転写部までの前記中間転写体外周面距離ＳＤがＳＤ＞Ｍ、前記バイアス供給部材から前記２次転写部材までの前記中間転写体外周面距離ＩＳがＩＳ＞Ｍとなるように構成するとともに、
前記中間転写体の周長をＬとしたときに、Ｌ＞３Ｍ／２となるように構成し、
前記電源から前記２次転写部材を介して前記中間転写体に電流を供給する状態と前記電源から前記バイアス供給部材を介して前記中間転写体に電流を供給する状態を交互に行うことによって、前記感光体から前記中間転写体にトナー像を１次転写させ、前記中間転写体から転写材にトナー像を２次転写させることを特徴とする画像形成装置が提供される。

本発明によれば、中間転写体に接離可能なバイアス供給部材を備え、中間転写体周りの部材配置を最適化することで、中間転写体の回転方向長さ（周長）を短くし、中間転写体クリーニング装置を省き、装置をより小型に設計することが可能となる。

本発明の実施例１に係る画像形成装置を示す概略断面図である。 本発明の実施例１のＡ４フルカラー画像１枚出力時における各構成要素の時系列動作概略図である。 本発明の中間転写体に用いるベルトの周方向抵抗測定方法を説明する概略断面図である。 本発明の中間転写体に用いるベルトの周方向抵抗測定結果を説明する説明図である。 各画像形成部に１次転写専用の転写電源を有する画像形成装置を示す概略断面図である。 本発明の実施例２のＡ４フルカラー画像２枚連続出力時における各構成要素の時系列動作概略図である。 本発明の定電圧素子の効果を説明する説明図である。 本発明の実施例２の各支持部材にツェナーダイオードを接続した状態を説明する概略断面図である。 本発明の実施例２の各支持部材にバリスタを接続した状態を説明する概略断面図である。 本発明の実施例２の支持部材に共用のツェナーダイオードを接続した状態を説明する概略断面図である。 本発明の実施例２の支持部材に共用のバリスタを接続した状態を説明する概略断面図である。 本発明の実施例２に適用できる別の構成の画像形成装置を示す概略断面図である。 本発明の実施例３に係る画像形成装置を示す概略断面図である。 本発明の実施例３のＡ４フルカラー画像２枚連続出力時における各構成要素の時系列動作概略図である。 本発明の実施例３の各支持部材にバリスタを接続した状態を説明する概略断面図である。 本発明の実施例３の支持部材に共用のツェナーダイオードを接続した状態を説明する概略断面図である。 本発明の実施例３の支持部材に共用のバリスタを接続した状態を説明する概略断面図である。 本発明の実施例３の支持部材に共用の抵抗素子を接続した状態を説明する概略断面図である。 本発明の実施例３に適用できる別の構成の画像形成装置を示す概略断面図である。 従来の画像形成装置を表す概略図である。 従来の画像形成装置を表す概略図である。 従来の画像形成装置を表す概略図である。

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。

実施例１
本発明に係る画像形成装置の一実施例を図面を参照しながら説明する。ただしこの実施例に記載の構成要素はあくまで例示であり、この発明の範囲をそれらのみに限定するものではない。

図１は、本実施例の電子写真方式のロータリー型フルカラー画像形成装置１００（１ドラム系）の一例を示す概略構成図である。本実施例の画像形成装置１００で出力可能な最大長さはＡ４タテ（２９７ｍｍ）長さである。

画像形成装置１００は、各色のトナー像を順次形成する感光ドラム１を備え、周囲に帯電部材２、露光装置３、現像装置４および１次転写残トナーを回収する像担持体クリーニング装置５が配置されている。各現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄには、それぞれイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナーが収納されている。

感光ドラム１は、本実施例では負帯電の有機感光体でアルミニウム等のドラム基体（不図示）上に感光層（不図示）を有しており、駆動装置（不図示）によって所定のプロセススピードで回転駆動される。

帯電部材２は、感光ドラム１に所定の圧接力で接触し、帯電バイアス電源（不図示）から印加される帯電バイアスによって感光ドラム１表面を所定の極性、電位に均一に帯電する。

露光装置３は、ホストコンピュータ（不図示）からそれぞれ入力される画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザ光がレーザ出力部（不図示）から出力され、感光ドラム１表面を露光する。それにより、帯電部材２で帯電された感光ドラム１表面（像担持体上）に画像情報に応じた静電潜像を形成する。

現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、露光装置３により感光ドラム１上に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（可視像化）する。

中間転写体６は、限定されるものではないが本実施例では無端状のベルトとされ、駆動機能を兼ねた２次転写対向ローラ１１、テンションローラ１２間に張架されている（以下、これら２本のローラ１１、１２を合わせて、「張架ローラ」という。）。中間転写体６は、モータ（不図示）が接続された２次転写対向ローラ１１の駆動によって矢印方向（時計方向）に回転（移動）される。２次転写対向ローラ１１は、中間転写体６を駆動するために表層に高摩擦のゴム層を設け、ゴム層の体積抵抗率が１０⁵Ω・ｃｍ以下の導電性を有する。２次転写対向ローラ１１は、中間転写体６を介して２次転写ローラ７（２次転写部材）と当接して２次転写部Ｔ２を形成している。テンションローラ１２は、金属ローラからなり、総圧６０Ｎの張力を中間転写体６に付与し、中間転写体６に従動して回転する。また、詳しく後述するが、中間転写体６にバイアス電圧を供給するバイアス電圧供給部材１０が配置されている。

２次転写対向ローラ１１、テンションローラ１２は、１個の１ＧΩ抵抗３０を介して接地している。２次転写対向ローラ１１のゴム層の抵抗は１ＧΩに比べて十分小さいため、電気的影響を無視することができる。

本実施例は、感光ドラム１から中間転写体６へのトナー像の１次転写を、１次転写ローラを用いずに、中間転写体６への２次転写ローラ７からの電流供給で行う画像形成装置である。そのため、中間転写体６の長さ、感光ドラム１と２次転写ローラ７とバイアス供給部材１０の位置関係に特別な条件が必要となる。つまり、中間転写体６の長さや、感光ドラム１と２次転写ローラ７、バイアス供給部材１０の位置関係が適切でない場合に、装置の大型化や、すでに転写したトナー像を乱すとともに２次転写ローラ７を汚すという問題が発生する。このような問題を回避するために中間転写体６の長さ、感光ドラム１と中間転写体移動方向下流方向に順次配置される２次転写ローラ７、バイアス供給部材１０の位置関係には特別な条件が必要となる。

以下、中間転写体６の長さ、感光ドラム１と２次転写ローラ７、及びバイアス供給部材１０の位置関係について述べる。

バイアス供給部材１０は、中間転写体６の回転移動方向の、２次転写ローラ７の下流側に配置され、２次転写ローラ７に電圧を印加する２次転写用電源である２次転写バイアス電源８も接続されている。感光ドラム１と中間転写体６とが接触する１次転写部Ｔ１からバイアス供給部材１０接触部までの中間転写体６の長さ（中間転写体外周面距離ＤＩ）は、以下の長さが必要である。それは、１次転写部Ｔ１での１次転写と、１次転写されたトナー画像とバイアス供給部材１０との干渉を防止できる長さである。つまり、感光ドラム１上のトナー画像の中間転写体６上への１次転写実施と、中間転写体６上に１次転写されたトナー画像とバイアス供給部材１０との干渉の防止を両立するため、本実施例の画像形成装置１００で出力可能な転写材ＰのＡ４サイズで２９７ｍｍ（最大長さＭ）の長さよりも長い必要がある（ＤＩ＞Ｍ）。本実施例では、バイアス供給部材１０の接離動作時間と２次転写バイアス電源８の立ち上がり時間の間に中間転写体６が移動する距離を勘案してＤＩ＝３６０ｍｍとしている。ただし、接離動作時間などを本実施例よりもさらに短くできれば、長さをより短くできる。また、２次転写部Ｔ２から中間転写体移動方向下流方向にて１次転写部Ｔ１までの中間転写体６の長さ（中間転写体外周面距離ＳＤ）も、中間転写体６上に１次転写された画像と２次転写ローラ７との干渉を防止するため、出力可能な転写材Ｐの長さよりも長い必要がある（ＳＤ＞Ｍ）。本実施例では、出力可能な最長転写材Ｐの長さがＡ４サイズで２９７ｍｍであり、２次転写ローラ７の接離動作時間と２次転写バイアス電源８の立ち上がり時間の間に中間転写体６が移動する距離を勘案してＳＤ＝３６０ｍｍとしている。また、バイアス供給部材１０接触部から中間転写体移動方向下流方向にて２次転写部Ｔ２までの中間転写体６の長さ（中間転写体外周面距離ＩＳ）も、中間転写体６上に１次転写された画像と２次転写ローラ７およびバイアス供給部材１０との干渉を防止するため、出力可能な最長転写材の長さよりも長い必要がある（ＩＳ＞Ｍ）。そのため上記と同様の理由からＩＳ＝３８０ｍｍとしている。よって、中間転写体６の全体の長さ（周長Ｌ＝（ＤＩ＋ＳＤ＋ＩＳ）／２、Ｌ＞３Ｍ／２）は、本実施例の画像形成装置では５５０ｍｍとなっている。

２次転写ローラ７は、不図示の芯金表面に体積抵抗率が１０⁷〜１０⁹Ω・ｃｍの中抵抗の抵抗値を有し、ゴム硬度３０°（アスカ―Ｃ硬度）のＥＰＤＭ発泡層等の弾性層を被覆して構成されている。また、２次転写ローラ７は中間転写体６を介して２次転写対向ローラ１１に対し総圧約３９．２Ｎで押圧される。２次転写ローラ７は中間転写体６の回転に伴い、従動して回転する。また、２次転写ローラ７には、２次転写バイアス電源（高圧電源）８が接続されている。

バイアス供給部材１０は、２次転写ローラ７と同じローラを使用し、中間転写体６への接触時には、中間転写体６に対し２ｍｍ侵入する設定となっている。また、中間転写体６の回転に伴い、従動して回転する。

中間転写体６の外側には、中間転写体上に残った２次転写残トナーを除去して回収する中間転写体クリーニング装置９が、テンションローラ１２に対向して設置されている。

２次転写対向ローラ１１と２次転写ローラ７とが当接する２次転写部Ｔ２の転写材Ｐの搬送方向下流側には、定着ローラ１３ａと加圧ローラ１３ｂを有する定着装置１３が設置されている。

次に、上記した画像形成装置による画像形成動作について、Ａ４フルカラー画像を１枚出力する場合に沿って説明する。

画像形成動作開始信号が発せられると、カセット（不図示）から転写材（用紙）Ｐが一枚ずつ送り出され、レジストローラ（不図示）まで搬送される。その時、レジストローラ（不図示）は停止されており、転写材Ｐの先端は２次転写部Ｔ２の直前で待機している。

一方、画像形成動作開始信号が発せられると、所定のプロセススピードで回転駆動される感光ドラム１は、帯電部材２によって一様に、本実施例では負極性に帯電される。そして、露光装置３は、ホストコンピュータ（不図示）から入力されるカラー色分解された画像信号をレーザ出力部（不図示）にて光信号にそれぞれ変換する。変換された光信号であるレーザ光を、帯電された感光ドラム１上に走査露光して、順次各色に対応した静電潜像を形成する。感光ドラム１の電位は、帯電部材２により帯電された後の電位が−４５０Ｖ、露光装置３により露光された後の電位（画像部）が−１００Ｖとなるように帯電量、露光量を調整し、現像バイアスを−３００Ｖとしている。またプロセススピードは６０ｍｍ／ｓｅｃである。転写材Ｐの搬送方向（中間転写ベルトの回転方向）と垂直方向の長さである画像形成幅は２１５ｍｍ、トナー帯電量は−４０μＣ／ｇ、画像ベタ部の感光ドラム上のトナー量は０．４ｍｇ／ｃｍ²となるよう設定している。

先ず感光ドラム１上に形成された１枚目の１色目（以後、単に「１枚目１色目」のように記載する。）であるイエローの静電潜像に、感光ドラム１の帯電極性（本実施例では負極性）と同極性の現像バイアスが印加された現像装置４ａによりイエローのトナーを付着させて、トナー像として可視像化する。

接離機構（不図示）により中間転写体６に接触したバイアス供給部材１０（バイアス供給部材１０ａの状態）へ、２次転写バイアス電源８からバイアス（トナー極性と逆極性（本実施例では正極性））が印加される。このバイアス供給部材１０からの電流により、中間転写体６に電流が流れる。そして、イエロートナー像は回転している中間転写体６上に１次転写される。本実施例においては、２次転写バイアス電源８から１．２ｋＶの電圧が供給されているが、この値は転写材Ｐである紙や環境により、最適値に設定される。

以降、図２に示す画像形成装置１００の一連動作での各構成要素の時系列の動作を説明する。

イエロートナー像後端が１次転写部Ｔ１を抜け、イエロートナー像先端がバイアス供給部材接触部に到達前に、バイアス供給部材１０へのバイアス印加が停止する。それとともに接離機構によりバイアス供給部材１０は離間状態（バイアス供給部材１０ｂの状態）となる。転写された中間転写体６上のイエロートナー像は、中間転写体６の移動に伴い、バイアス供給部材接触部を通過する。イエロートナー像後端が２次転写部Ｔ２を抜け、イエロートナー像先端が１次転写部Ｔ１に到達前に、接離機構により中間転写体６に接触した２次転写ローラ７（２次転写ローラ７ａの状態）へ、２次転写バイアス電源８からバイアスが印加される。イエロートナー像形成終了後、現像装置４のロータリー回転により、マゼンタトナー現像器４ｂが、感光ドラム１の対向部に移動する。それとともに、感光ドラム１上に形成された静電潜像を、１枚目２色目であるマゼンタトナーにより現像する。感光ドラム１上に形成されたマゼンタトナー像が、２次転写ローラ７からの電流により、回転している中間転写体６上のイエロートナー像に重ね合わせて１次転写が開始される。

イエロートナー像後端がバイアス供給部材接触部を抜け、イエローとマゼンタのトナー像先端が２次転写部Ｔ２に到達前に、接離機構により中間転写体６に接触したバイアス供給部材１０（バイアス供給部材１０ａの状態）へ、２次転写バイアス電源８からバイアスが印加される。その直後に、２次転写ローラ７へのバイアス印加が停止するとともに接離機構により２次転写ローラ７は離間状態となる（２次転写ローラ７ｂの状態）。イエローとマゼンタのトナー像は、中間転写体６の移動に伴い、２次転写部Ｔ２を通過する。イエローとマゼンタのトナー像後端が１次転写部Ｔ１を抜け、イエローとマゼンタのトナー像先端がバイアス供給部材接触部に到達前に、バイアス供給部材１０へのバイアス印加が停止する。それとともに接離機構によりバイアス供給部材１０は離間状態となる（バイアス供給部材１０ｂの状態）。イエローとマゼンタのトナー像は、中間転写体６の移動に伴い、バイアス供給部材接触部を通過する。イエローとマゼンタのトナー像後端が２次転写部Ｔ２を抜け、イエローとマゼンタのトナー像先端が１次転写部Ｔ１に到達前に、接離機構により中間転写体６に接触した２次転写ローラ７（２次転写ローラ７ａの状態）へ、２次転写バイアス電源８からバイアスが印加される。感光ドラム１上に、次に形成された１枚目３色目のシアントナー像が、２次転写ローラ７からの電流により、回転している中間転写体６上のイエローとマゼンタのトナー像に重ね合わせて１次転写が開始される。

イエローとマゼンタのトナー像後端がバイアス供給部材接触部を抜け、イエローとマゼンタとシアンのトナー像先端が２次転写部Ｔ２に到達前に、接離機構により中間転写体６に接触したバイアス供給部材１０（バイアス供給部材１０ａ）へ、２次転写バイアス電源８からバイアスが印加される。その直後に、２次転写ローラ７へのバイアス印加が停止するとともに接離機構により２次転写ローラ７は離間状態となる（２次転写ローラ７ｂの状態）。イエローとマゼンタとシアンのトナー像は、中間転写体６の移動に伴い、２次転写部Ｔ２を通過する。イエローとマゼンタとシアンのトナー像後端が１次転写部Ｔ１を抜け、イエローとマゼンタとシアンのトナー像先端がバイアス供給部材接触部に到達前に、バイアス供給部材１０へのバイアス印加が停止する。それとともに接離機構によりバイアス供給部材１０は離間状態となる（バイアス供給部材１０ｂの状態）。イエローとマゼンタとシアンのトナー像は、中間転写体６の移動に伴い、バイアス供給部材接触部を通過する。イエローとマゼンタとシアンのトナー像後端が２次転写部Ｔ２を抜け、イエローとマゼンタとシアンのトナー像先端が１次転写部に到達前に、接離機構により中間転写体６に接触した２次転写ローラ７（２次転写ローラ７ａの状態）へ、２次転写バイアス電源８からバイアスが印加される。感光ドラム１上に、次に形成された１枚目４色目のブラックトナー像が、２次転写ローラ７からの電流により、回転している中間転写体６上のイエローとマゼンタとシアンのトナー像に重ね合わせて１次転写が開始される。

イエローとマゼンタとシアンとブラックのトナー像先端が２次転写部Ｔ２に到達するのに合わせ、レジストローラ（不図示）により転写材Ｐをこの２次転写部Ｔ２に搬送する。そして、この転写材Ｐに、バイアスが印加された２次転写ローラ７によりフルカラーのトナー像が一括して２次転写される。

中間転写体６上に残留している２次転写残トナー先端が、バイアス供給部材接触部に到達前に、接離機構（不図示）により中間転写体６に中間転写体クリーニング装置９が接触状態となる。中間転写体６の回転に伴い、中間転写体クリーニング装置９に到達した２次転写残トナーが回収される
フルカラーのトナー像が形成された転写材Ｐは定着装置１３に搬送されて、定着ローラ１３ａと加圧ローラ１３ｂ間の定着ニップ部でフルカラーのトナー像を加熱、加圧して転写材Ｐ表面に熱定着した後に外部に排出して、一連の画像形成動作を終了する。

なお、上記した各１次転写時において、感光ドラム１上に残留している１次転写残トナーは、それぞれ像担持体クリーニング装置５によって除去されて回収される。

ここで、本実施例の画像形成装置１００において、用いた中間転写体６について述べる。

以下に本実施例の画像形成装置１００において、１次転写ローラを用いず、感光ドラム１から中間転写体６へのトナー像の１次転写を行うために必要な、中間転写体６に用いるベルトの特性を説明するために、ベルトの周方向抵抗の定義と測定方法について述べる。

本実施例の中間転写体６に用いたベルトは、厚み１００μｍのポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂にカーボンを分散させて電気抵抗を調整したものを基層としている。尚、使用される樹脂は、ポリイミド（ＰＩ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等でもよい。

次にベルトの基層の製造方法について説明する。本実施例では、インフレーション成形法による製造方法を用いている。基材となるＰＰＳと、導電体粉であるカーボンブラックなどの配合成分を二軸混練機により溶融混練する。得られた混練物を環状ダイスによって押出し成形することによりエンドレスベルト状（無端状ベルト）の基層を製造している。

本実施例では、導電体粉としてカーボンブラックを用いている。中間転写体６の電気抵抗値を調節するために混合する添加剤は特に制限されるものではない。例えば、抵抗を調整する導電性フィラーとしてはカーボンブラックや各種の導電性金属酸化物等がある。非フィラー系抵抗調整剤としては各種金属塩やグリコール類等の低分子量のイオン導電材やエーテル結合や水酸基等を分子内に含んだ帯電防止樹脂または電子導電性を示す有機高分子化合物等である。

添加するカーボン量を増やすと基層ベルトは低抵抗化するが、増やしすぎると基層ベルト自体の強度が不足し、割れやすくなってくる。本実施例では、基層ベルト強度が画像形成装置に使用できるように、基層ベルトを低抵抗化している。

本実施例のベルトのヤング率は３０００ＭＰａ程度である。ヤング率測定は、ＪＩＳ−Ｋ７１２７の引張弾性率測定方法に準拠し、測定試料の厚みは１００μｍとした。

表１に、基層に対するカーボン量の相対比率を変更したベルトを示す。

表１には、添加したカーボン量と表層の表面コート層の有無を示している。例えば、ベルトＢはベルトＡに対してカーボン量が１．５倍、ベルトＣはベルトＡに対してカーボン量が２倍であることを示している。また、ベルトＡ、ベルトＢ、ベルトＣには表層を設けており、ベルトＤ、ベルトＥは単層のベルトである。ベルトＢとベルトＤのカーボン量の相対比率は同じで、ベルトＣとベルトＥのカーボン量の相対比率も同じである。

表面コート層は高抵抗のアクリル樹脂で、成形したエンドレスベルトの表面に紫外線硬化樹脂をスプレーコーティングし、乾燥後、紫外線照射により硬化させて形成している。コート層は厚すぎると、割れやすくなるため０．５〜３μｍの範囲となるよう塗布量を調整する必要がある。

また比較用のベルトとしてカーボン量の相対比率を変えて、抵抗調整したポリイミドの比較例ベルトを製造した。比較例ベルトは、カーボン量の相対比率が０．５であり、体積抵抗率も１０¹⁰〜１０¹¹Ω・ｃｍである。この比較例ベルトは、中間転写体に採用されるベルトとしては一般的な抵抗値を有するベルトである。

本実施例では、低抵抗化したベルトの抵抗値を図３で示す方法で測定している。ベルトを２本の支持部材間（電気的に絶縁）に張架し、測定用電源である高圧電源２０から外面ローラ２１（第１の金属ローラ）に一定電圧（測定用電圧）を印加する。この時に、外面ローラ２２（第２の金属ローラ）に繋いだ電流検知手段である電流計へ流れる電流を検知する。この検知した電流値から、外面ローラ２１が接触する位置から外面ローラ２２が接触する位置の間のベルトの電気抵抗を求める方法を用いている。即ち、この方法によってベルトの周方向（回転方向）に流れる電流を測定し、その測定した電流値で測定用電圧を割ることで、ベルトの抵抗を算出している。この時、ベルト以外の抵抗の影響を無くすため、外面ローラ２１，２２は金属（アルミニウム）のみからなるものを用いている。本実施例では、外面ローラ２１当接部から外面ローラ２２当接部の距離はベルト上面側が２７５ｍｍ、ベルト下面側が２７５ｍｍである。

以上の測定方法で、印加電圧を変更してベルトＡ〜Ｅを測定した結果が図４である。この測定方法ではベルトの回転方向である周方向の抵抗を測定している。よって、本実施例では、この測定方法で測定した中間転写体６の抵抗を周方向抵抗［Ω］と称している。

全てのベルトで印加電圧を上げていくと抵抗が少しずつ低下していく傾向があるが、これは樹脂にカーボンを分散したベルトの特徴である。

ベルトＡ〜Ｅでは、図３で示す方法で抵抗測定できるが、比較例ベルトでは抵抗測定できなかった。比較例ベルトは、図５で示すような各１次転写ローラ４１、４２、４３、４４に夫々電圧電源が接続された構成の画像形成装置１００で使用される中間転写体６であるベルトである。画像形成装置１００は、４つの即ち、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の画像形成ステーションＳ（ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫ）を備えている。各画像形成ステーションＳは、画像形成手段を構成する像担持体としての電子写真感光体である感光ドラム１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）、露光装置３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）を備えている。各感光ドラム１のまわりには画像形成手段としての１次帯電手段を構成する帯電ローラ２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）、現像手段４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）、像担持体クリーニング手段５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）を備えている。また、画像形成装置１００は、中間転写体６、１次転写手段としての４１、４２、４３、４４、２次転写手段としての２次転写ローラ７を備え、中間転写体６との間に２次転写部Ｔ２を形成している。中間転写体６は無端ベルト状であり、駆動ローラ、２次転写対向ローラ、テンションローラである張架部材１０、１１、１２により張架されている。画像形成装置１００において画像形成動作開始信号が発せられると、感光ドラム１の表面を帯電手段２によって一様に帯電される。画像信号に応じて、露光手段３によって、感光ドラム１の表面が露光され、静電潜像が形成される。感光ドラム１上に形成された静電潜像は現像手段４によってトナー画像に現像され、それぞれの色のトナー画像が中間転写体６上に１次転写される。それぞれの色のトナー画像を中間転写体６上に１次転写するために、４１、４２、４３、４４に１次転写バイアスが印加される。その後、中間転写体６上に重畳画像として転写されたフルカラートナー画像は２次転写部Ｔ２で２次転写手段によって転写材Ｐ上に転写され、定着手段１３によって定着される。

斯かる画像形成装置１００において、中間転写体６は４つの隣り合う電圧電源が中間転写体６を介してお互いに流れ込む電流によって影響を受けないように（干渉しないように）、中間転写体６の体積抵抗、表面抵抗は高く設計されている。つまり、比較例ベルトは、各１次転写ローラ４１、４２、４３、４４に電圧を印加しても各１次転写部間で干渉しない程度の抵抗を持つベルトであり、周方向に電流が流れにくい性能を持つベルトとして設計されている。比較例ベルトのようなベルトを高抵抗ベルト、ベルトＡ〜Ｅのような周方向に電流が流れるベルトを導電性ベルトと定義する。

本実施例で、中間転写体６として使用できるベルトは、導電性ベルトとされ上記周方向抵抗で１０⁴Ω以上、且つ、１０⁸Ω以下である。さらに小サイズ紙の２次転写性を高めるためには、基層の外面に高抵抗コート層のある多層構成のものが好ましい。２次転写部Ｔ２の長手方向で通紙域と非通紙領域の電流差を少なくするためである。

本実施例の画像形成装置１００において、このベルトを使用した場合、周方向抵抗が低いため、２次転写ローラ７やバイアス供給部材１０から電流供給をすると、ベルト表面電位は全周でほぼ同じとなる。そして、本実施例の画像形成装置１００において１次転写性を確保するには、２００Ｖ以上のベルト電位が必要となる。また、本実施例の画像形成装置１００において、転写材Ｐとして上質紙（坪量７５ｇ／ｍ²）を用いた場合に、２次転写に必要な２次転写電圧は１ｋＶ以上である。例えば本実施例の画像形成装置１００において、２次転写バイアス電源８の出力を常に１．２ｋＶとした場合のベルト電位は２００Ｖ以上となり、１次転写、２次転写とも問題のないレベルであった。

以上のような構成と動作により、画像形成を良好に行い、２次転写ローラ７とバイアス供給部材１０のトナー汚れを防ぐとともに、中間転写体６の長さを短くし、装置の小型化が可能となる。

実施例２
次に、第二の実施例について、図６〜図１２に基づいて説明する。

実施例２は、１次転写時に２次転写が同時に行われるという点で実施例１と異なる。

つまり、本実施例においても図１を参照して説明した画像形成装置が援用される。従って、実施例１の説明を援用し、画像形成装置の全体構成についての詳細は省略する。ここでは、実施例１と異なる部分のみ説明する。

実施例１では１次転写時に、２次転写が同時に行われず、２次転写部に転写材Ｐがない場合の説明であった。

上述した周方向抵抗で１０⁴Ω以上、且つ、１０⁸Ω以下のベルトを使用した本実施例のフルカラー画像形成装置１００において、Ａ４フルカラー画像を連続通紙する場合（連続出力する場合）の各構成要素の時系列の動作を図６に示す。

連続プリント時には図６の斜線部に示すように、中間転写体６上のフルカラー画像を転写材Ｐに２次転写すると同時に次の画像の１色目画像を感光ドラム１から中間転写体６へ１次転写することがある。

ここで、１次転写のみを行う場合の２次転写ローラ７とバイアス供給部材１０への印加電圧と、１次転写と２次転写を同時に行う場合の２次転写ローラ７への印加電圧を、どちらも１．２ｋＶとする。そうすることで、ベルト電位は２００Ｖ以上を保持し、１次転写、２次転写とも問題のない出力が可能である。

しかし、２次転写部に転写材Ｐがある場合とない場合では、系の全体抵抗が変化するため、流れる電流が変化し、それに合わせてベルト電位が変化してしまい、１次転写の安定性の観点からすると、ベルト電位が変化しないことが好ましい。

そこで本実施例の変更実施例では実施例１で用いたような１ＧΩの抵抗素子ではなく、張架部材を閾値を持つ定電圧素子を介して接地する。本実施例を図７〜図９に示す。

図７には、定電圧素子（例えば、ツェナーダイオードや、バリスタ等である）を接続した場合の２次転写電圧とベルト電位の関係を示している。

図７の横方向点線は、ツェナー電位又はバリスタ電位である。

図８はツェナーダイオードを各支持部材に接続した状態を説明する図、図９はバリスタを各支持部材に接続した状態を説明する図である。

実施例１で用いたような抵抗体の場合は、２次転写電圧を大きくするとベルト電位も上昇していた。

しかし、本実施例で用いるようなツェナーダイオードまたはバリスタの場合、ツェナー電位またはバリスタ電位を超えると定電圧素子に電流が流れて、ツェナー電位またはバリスタ電位を保つ特性を持つ。このため、２次転写電圧を上げても、ツェナー電位またはバリスタ電位以上に中間転写体６のベルト電位が上昇することはない。このため、ベルト電位を一定に保つことができ、１次転写部Ｔ１での１次転写性をより安定させることができる。また、１次転写部Ｔ１でのベルト電位が２次転写電圧を上げても一定であるため、２次転写ローラ７に印加できる２次転写電圧は設定範囲が広くなり、２次転写電圧設定の自由度が大きくなる。ここで、本実施例では、ツェナー電位またはバリスタの電位を２００ｖとする。

このように構成することで、１次転写性を安定させつつ、２次転写電位設定を１次転写と独立に最適化することができる。つまり、ツェナー電位又はバリスタ電位で１次転写のための中間転写体６の表面電位を決定できるので、２次転写電圧の設定の幅が広がり、１次転写、２次転写のための印加バイアスを最適化できる。

このように、導電性のベルト状の中間転写体６を用い、各ベルト支持部材に、所定電位を維持するツェナーダイオードまたはバリスタを接続し、２次転写バイアス電源８から電圧を印加する構成により、以下のことが可能になる。つまり、転写材Ｐの有無や転写材の存在による抵抗の変化に関わらず、中間転写体６の表面電位を所定電位に保つことが可能であり、１次転写と２次転写を同じタイミングで実行することが可能である。

上記変更実施例では、ベルト支持部材それぞれにツェナーダイオード、バリスタ等を接続する構成としたが、図１０、１１のように、全ての支持ローラに共通のツェナーダイオード、バリスタ等の定電圧素子を接続する構成であっても良い。複数の支持ローラに接続する定電圧素子を共通化することで、定電圧素子の数を減らすことが可能である。

また、図１２のように、１次転写部の当接をより安定化させるため、電気的に絶縁された１次転写部対向ローラ５１を設けてもよい。

実施例３
次に、第三の実施例について、図１３〜図１９に基づいて説明する。

実施例３は、バイアス供給部材１０がトナー逆極性帯電部材６１に変わった点と、中間転写体クリーニング装置９がなくなった点と、１ＧΩの抵抗を２００Ｖの閾値を持つツェナーダイオードに替えた、という点で実施例１と異なる。

尚、本実施例の画像形成装置１００の大部分の構成は、実施例１と同様であるので、同一の構成部品は同一符号で示し、実施例１の説明を援用し、詳細は省略する。ここでは、実施例１と異なる部分のみ説明する。

図１３に本実施例の概略構成図を示す。本実施例の画像形成装置１００で出力可能な最大長さはＡ４タテ（２９７ｍｍ）長さである。

本実施例においては、トナー逆極性帯電部材６１が、実施例１におけるバイアス供給部材１０の電流供給の機能と、トナー逆極性帯電の機能を兼ね、中間転写体６に対する接離機構（不図示）を備えるとともに、高圧電源６２に接続されている。つまり、トナー逆極性帯電部材６１の中間転写体６との接触部に、２次転写残トナーがない場合には、１次転写のための電流供給部材として機能する。そして、２次転写残トナーがある場合には、２次転写残トナーを正規の帯電極性（負極性）と逆極性（正極性）に帯電させる機能を兼ねる。

画像形成時において発生した中間転写体６上の２次転写残トナーは、トナー逆極性帯電部材６１により逆極性に帯電させられる。次に、中間転写体６上の逆極性に帯電した２次転写残トナーは、中間転写体６の移動に伴い、１次転写部Ｔ１に運ばれる。そして、１次転写部Ｔ２において１次転写電界の力（中間転写体６の表面電位はトナーの正規帯電極性（本実施例では負極性）と逆極性（正極性））で中間転写体６から感光ドラム１へ転写される。そして、像担持体クリーニング装置５で回収される。そのため本実施例では、実施例１における中間転写体クリーニング装置９が不要となる。

本実施例においては、限定されるものではないが、トナー逆極性帯電部材６１には、１０⁶〜１０⁹Ωｃｍの導電性を有するナイロン製の繊維が略密となるように構成されたブラシを用いた。トナー逆極性帯電部材６１の先端位置は、中間転写体６の表面に対して侵入量が１．０ｍｍとなるように設定されている。トナー逆極性帯電部材６１の長手方向（中間転写体６の回転移動方向と交差する方向）の長さは、中間転写体６上の画像形成可能領域の同方向の幅と略同じである。このように、トナー逆極性帯電部材６１は中間転写体６の移動に伴って中間転写ベルト６の表面を摺擦する。

本実施例の中間転写体６には、２次転写部Ｔ２の長手方向で通紙域と非通紙領域の電流差を少なくして小サイズ紙の２次転写性が良化する効果を得るため、および中間転写体電位とトナー逆極性帯電部材６１の干渉を避けるため、高抵抗の表層が形成されたベルトを使用している。そのため本実施例に用いるベルトは、高抵抗の表層を備え、周方向抵抗が１０⁴Ω以上、且つ、１０⁸Ω以下のものである。

次に、本実施例の画像形成装置１００による画像形成動作について、Ａ４サイズフルカラー画像を２枚連続出力する場合の動作に沿って説明する。

画像形成動作開始信号が発せられると、カセット（不図示）から転写材Ｐ（用紙）が一枚ずつ送り出され、レジストローラ（不図示）まで搬送される。その時、レジストローラ（不図示）は停止されており、転写材Ｐの先端は２次転写部Ｔ２の直前で待機している。

一方、画像形成動作開始信号が発せられると、所定のプロセススピードで回転駆動される感光ドラム１は、帯電部材２によって一様に、本実施例では負極性に帯電される。そして、露光装置３は、ホストコンピュータ（不図示）から入力されるカラー色分解された画像信号をレーザ出力部（不図示）にて光信号にそれぞれ変換する。そして、露光装置３は変換された光信号であるレーザ光を、帯電部材２より帯電された感光ドラム１上に走査露光して、順次各色に対応した静電潜像を形成する。感光ドラム１の電位は、帯電部材２により帯電された後の電位が−４５０Ｖ、露光装置３により露光された後の電位（画像部）が−１００Ｖとなるように帯電量、露光量を調整し、現像バイアスを−３００Ｖとしている。またプロセススピードは６０ｍｍ／ｓｅｃである。感光ドラム１の移動方向（回転方向）と垂直方向の長さである画像形成幅は２１５ｍｍ、トナー帯電量は−４０μＣ／ｇ、画像ベタ部の感光ドラム１上のトナー量は０．４ｍｇ／ｃｍ²となるよう設定している。

図１４に、２枚連続出力する場合の一連動作での各構成要素の時系列の動作を示す。

先ず感光ドラム１上に形成された１枚目１色目であるイエローの静電潜像に、感光ドラム１の帯電極性（負極性）と同極性の現像バイアスが印加された現像装置４ａによりイエローのトナーを付着させて、トナー像として可視像化する。

接離機構（不図示）により中間転写体６に接触したトナー逆極性帯電部材６１（トナー逆極性帯電部材６１ａの状態）へ、高圧電源６２から逆極性帯電バイアス（トナーと逆極性（正極性））が印加される。トナー逆極性帯電部材６１からの電流により、このイエロートナー像は回転している中間転写体６上に１次転写される。

イエロートナー像後端が１次転写部Ｔ１を抜け、イエロートナー像先端がトナー逆極性帯電部材接触部に到達前に、トナー逆極性帯電部材６１へのバイアス印加が停止する。それとともに接離機構によりトナー逆極性帯電部材６１は離間状態となる（トナー逆極性帯電部材６１ｂの状態）。転写された中間転写体６上のイエロートナー像は、中間転写体６の移動に伴い、トナー逆極性帯電部材接触部を通過する。イエロートナー像後端が２次転写部Ｔ２を抜け、イエロートナー像先端が１次転写部Ｔ１に到達前に、接離機構により中間転写体６に接触した２次転写ローラ７（２次転写ローラ７ａの状態）へ、２次転写バイアス電源８から２次転写バイアスが印加される。イエロートナー像形成終了後、現像装置４の回転により、マゼンタトナー現像器４ｂが、感光ドラム１の対向部に移動するとともに、感光ドラム１上に形成された静電潜像を、１枚目２色目のマゼンタトナーにより現像する。感光ドラム１上に形成されたマゼンタトナー像が、２次転写ローラ７からの電流により、回転している中間転写体６上のイエロートナー像に重ね合わせて１次転写が開始される。

イエロートナー像後端がトナー逆極性帯電部材接触部を抜け、イエローとマゼンタのトナー像先端が２次転写部Ｔ２に到達前に、接離機構により中間転写体６に接触したトナー逆極性帯電部材６１（トナー逆極性帯電部材６１ａの状態）へ、高圧電源から逆極性帯電バイアスが印加される。その直後に、２次転写ローラ７へのバイアス印加が停止するとともに接離機構により２次転写ローラ７は離間状態となる（２次転写ローラ７ｂの状態）。イエローとマゼンタのトナー像は、中間転写体６の移動に伴い、２次転写部Ｔ２を通過する。イエローとマゼンタのトナー像後端が１次転写部Ｔ１を抜け、イエローとマゼンタのトナー像先端がトナー逆極性帯電部材接触部に到達前に、トナー逆極性帯電部材６１へのバイアス印加が停止する。それとともに接離機構によりトナー逆極性帯電部材６１は離間状態となる（トナー逆極性帯電部材６１ｂの状態）。イエローとマゼンタのトナー像は、中間転写体６の移動に伴い、トナー逆極性帯電部材接触部を通過する。イエローとマゼンタのトナー像後端が２次転写部Ｔ２を抜け、イエローとマゼンタのトナー像先端が１次転写部Ｔ１に到達前に、接離機構により中間転写体６に接触した２次転写ローラ７へ、２次転写バイアス電源８から２次転写バイアスが印加される。感光ドラム１上に形成された１枚目３色目のシアントナー像が、２次転写ローラ７からの電流により、回転している中間転写体６上のイエローとマゼンタのトナー像に重ね合わせて１次転写が開始される。

イエローとマゼンタのトナー像後端がトナー逆極性帯電部材接触部を抜け、イエローとマゼンタとシアンのトナー像先端が２次転写部Ｔ２に到達前に、接離機構により中間転写体６に接触したトナー逆極性帯電部材６１へ、高圧電源から逆極性帯電バイアスが印加される。その直後に、２次転写ローラ７へのバイアス印加が停止するとともに接離機構により２次転写ローラ７は離間状態となる（２次転写ローラ７ｂの状態）。イエローとマゼンタとシアンのトナー像は、中間転写体６の移動に伴い、２次転写部Ｔ２を通過する。イエローとマゼンタとシアンのトナー像後端が１次転写部Ｔ１を抜け、イエローとマゼンタとシアンのトナー像先端がトナー逆極性帯電部材接触部に到達前に、トナー逆極性帯電部材６１へのバイアス印加が停止する。それとともに接離機構によりトナー逆極性帯電部材６１は離間状態となる（トナー逆極性帯電部材６１ｂの状態）。イエローとマゼンタとシアンのトナー像は、中間転写体６の移動に伴い、バイアス供給部材接触部を通過する。イエローとマゼンタとシアンのトナー像後端が２次転写部Ｔ２を抜け、イエローとマゼンタとシアンのトナー像先端が１次転写部Ｔ１に到達前に、接離機構により中間転写体６に接触した２次転写ローラ７（２次転写ローラ７ａの状態）へ、２次転写バイアス電源８から２次転写バイアスが印加される。感光ドラム１上に形成された１枚目４色目のブラックトナー像が、２次転写ローラ７からの電流により、回転している中間転写体６上のイエローとマゼンタとシアンのトナー像に重ね合わせて１次転写が開始される。

ブラックトナー像を１次転写しつつ、イエローとマゼンタとシアンとブラックのトナー像先端が２次転写部Ｔ２に到達するのに合わせ、レジストローラ（不図示）により転写材Ｐをこの２次転写部Ｔ２に搬送する。この転写材Ｐに、２次転写バイアスが印加された２次転写ローラ７によりフルカラーのトナー像が一括して２次転写される。

中間転写体６上に残留している２次転写残トナー先端が、トナー逆極性帯電部材接触部に到達前に、接離機構により中間転写体６に接触したトナー逆極性帯電部材６１（トナー逆極性帯電部材６１ａの状態）へ、高圧電源より逆極性帯電バイアスが印加される。中間転写体６の回転に伴い、中間転写体６上の２次転写残トナーが、正規の帯電極性（負極性）と逆極性（正極性）に帯電する。逆極性に帯電した２次転写残トナーは、中間転写体６の移動に伴い、１次転写部Ｔ１へ運ばれる。そして、１次転写部Ｔ１において、１次転写電界の力（中間転写体６の表面電位はトナーの正規帯電極性（負極性）と逆極性（正極性））で中間転写体６から感光ドラム１へ転写されて、像担持体クリーニング装置５で回収される。

１枚目の２次転写中に、２枚目１色目のイエロートナー像の１次転写が開始される。

感光ドラム１への１枚目４色目のブラックトナー像形成が終了した後、Ｔ１（＝Ｔ２＋Ｔ３）ｓｅｃ以上経過後に、感光ドラム１への２枚目１色目のイエロートナー像形成が開始される。ここで、Ｔ２ｓｅｃは２次転写残後端がトナー逆極性帯電部材接触部から１次転写部Ｔ１まで移動するのに要する時間、Ｔ３ｓｅｃは２次転写残後端が感光ドラム１へ転写された後トナー逆極性帯電部材へのバイアス印加が停止し離間状態になるまでに要する時間である。

この時間間隔が必要となる理由を次に述べる。１枚目の２次転写残トナーを感光ドラム１へ完全に転写した後、トナー逆極性帯電部材６１への高圧電源からのバイアス印加を停止する。そして、接離機構によりトナー逆極性帯電部材６１を離間状態（トナー逆極性帯電部材６１ｂの状態）とするまで、２枚目１色目画像先端がトナー逆極性帯電部材接触部に到達しないようにするためである。つまり、トナー逆極性帯電部材６１が接触状態（トナー逆極性帯電部材６１ａの状態）のままでトナー像が来ることによる、画像乱れと、トナー逆極性帯電部材６１のトナー汚れを防止するためである。

そして、１枚目の２次転写終了後ただちに、２次転写ローラ７へのバイアス印加が、停止するとともに接離機構により２次転写ローラ７は離間状態（２次転写ローラ７ｂの状態）となる。イエロートナー像は、中間転写体６の移動に伴い、２次転写部Ｔ２を通過する。１枚目の２次転写残トナー後端が１次転写部Ｔ１に到達し、２枚目のイエロートナー像後端が１次転写部Ｔ１を抜け、イエロートナー像先端がトナー逆極性帯電部材接触部に到達前に、トナー逆極性帯電部材６１へのバイアス印加が停止する。それとともに接離機構によりトナー逆極性帯電部材６１は離間状態となる（トナー逆極性帯電部材６１ｂの状態）。イエロートナー像は、中間転写体６の移動に伴い、バイアス供給部材接触部を通過する。イエロートナー像後端が２次転写部Ｔ２を抜け、イエロートナー像先端が１次転写部Ｔ１に到達前に、接離機構により中間転写体６に接触した２次転写ローラ７（２次転写ローラ７ａの状態）へ、２次転写バイアス電源８から２次転写バイアスが印加される。感光ドラム１上に形成された２枚目２色目のマゼンタトナー像が、２次転写ローラ７からの電流により、回転している中間転写体６上のイエロートナー像に重ね合わせて１次転写が開始される。

イエロートナー像後端がトナー逆極性帯電部材接触部を抜け、イエローとマゼンタのトナー像先端が２次転写部に到達前に、接離機構により中間転写体６に接触したトナー逆極性帯電部材６１へ、高圧電源から逆極性帯電バイアスが印加される。その直後に、２次転写ローラ７へのバイアス印加が停止するとともに接離機構により２次転写ローラ７は離間状態（２次転写ローラ７ｂの状態）となる。イエローとマゼンタのトナー像は、中間転写体６の移動に伴い、２次転写部Ｔ２を通過する。イエローとマゼンタのトナー像後端が１次転写部Ｔ１を抜け、イエローとマゼンタのトナー像先端がトナー逆極性帯電部材接触部に到達前に、トナー逆極性帯電部材６１へのバイアス印加が停止する。それとともに接離機構によりトナー逆極性帯電部材６１は離間状態となる（トナー逆極性帯電部材６１ｂの状態）。イエローとマゼンタのトナー像は、中間転写体６の移動に伴い、トナー逆極性帯電部材接触部を通過する。イエローとマゼンタのトナー像後端が２次転写部Ｔ２を抜け、イエローとマゼンタのトナー像先端が１次転写部Ｔ１に到達前に、接離機構により中間転写体６に接触した２次転写ローラ７（２次転写ローラ７ａの状態）へ、２次転写バイアス電源８から２次転写バイアスが印加される。感光ドラム１上に形成された２枚目３色目のシアントナー像が、２次転写ローラ７からの電流により、回転している中間転写体６上のイエローとマゼンタのトナー像に重ね合わせて１次転写が開始される。

イエローとマゼンタのトナー像後端がトナー逆極性帯電部材接触部を抜け、イエローとマゼンタとシアンのトナー像先端が２次転写部Ｔ２に到達前に、接離機構により中間転写体６に接触したトナー逆極性帯電部材６１（トナー逆極性帯電部材６１ａの状態）へ、高圧電源から逆極性帯電バイアスが印加される。その直後に、２次転写ローラ７へのバイアス印加が停止するとともに接離機構により２次転写ローラ７は離間状態となる（２次転写ローラ７ｂの状態）。イエローとマゼンタとシアンのトナー像は、中間転写体６の移動に伴い、２次転写部Ｔ２を通過する。イエローとマゼンタとシアンのトナー像後端が１次転写部Ｔ１を抜け、イエローとマゼンタとシアンのトナー像先端がトナー逆極性帯電部材接触部に到達前に、トナー逆極性帯電部材６１へのバイアス印加が停止する。それとともに接離機構によりトナー逆極性帯電部材６１は離間状態となる（トナー逆極性帯電部材６１ｂの状態）。イエローとマゼンタとシアンのトナー像は、中間転写体６の移動に伴い、バイアス供給部材接触部を通過する。イエローとマゼンタとシアンのトナー像後端が２次転写部Ｔ２を抜け、イエローとマゼンタとシアンのトナー像先端が１次転写部Ｔ１に到達前に、接離機構により中間転写体６に接触した２次転写ローラ７へ、２次転写バイアス電源８から２次転写バイアスが印加される。感光ドラム１上に形成された２枚目４色目のブラックトナー像が、２次転写ローラ７からの電流により、回転している中間転写体６上のイエローとマゼンタとシアンのトナー像に重ね合わせて１次転写が開始される。

イエローとマゼンタとシアンとブラックのトナー像先端が２次転写部Ｔ２に到達するのに合わせ、レジストローラ（不図示）により転写材Ｐをこの２次転写部Ｔ２に搬送して、この転写材に、２次転写バイアスが印加された２次転写ローラ７によりフルカラーのトナー像が一括して２次転写される。

中間転写体６上に残留している２次転写残トナー先端が、トナー逆極性帯電部材接触部に到達前に、接離機構により中間転写体６に接触したトナー逆極性帯電部材６１へ、高圧電源より逆極性帯電バイアスが印加される。中間転写体６の回転に伴い、中間転写体６上の２次転写残トナーが、正規の帯電極性（負極性）と逆極性（正極性）に帯電する。逆極性に帯電した２次転写残トナーは、中間転写体６の移動に伴い、１次転写部Ｔ１へ運ばれる。そして、１次転写部Ｔ１において、１次転写電界の力（中間転写体６の表面電位はトナーの正規帯電極性（負極性）と逆極性（正極性））で中間転写体６から感光ドラム１へ転写されて、像担持体クリーニング装置５で回収される。

フルカラーのトナー像が形成された転写材Ｐは定着装置１３に搬送されて、定着ローラ１３ａと加圧ローラ１３ｂ間の定着ニップ部でフルカラーのトナー像を加熱、加圧して転写材Ｐ表面に熱定着した後に外部に排出して、一連の画像形成動作を終了する。

なお、上記した各１次転写時において、感光ドラム１上に残留している１次転写残トナーは、それぞれ像担持体クリーニング装置５によって除去されて回収される。

本実施例の画像形成装置において、転写材として上質紙（坪量７５ｇ／ｍ²）を用いた場合に、２次転写に必要な２次転写電圧は１ｋＶ以上である。例えば本実施例の画像形成装置において、２次転写バイアス電源８の出力を常に１．２ｋＶ、トナー逆極性帯電バイアスを１ｋＶとした場合、ベルト電位は２００Ｖとなり、１次転写、２次転写とも問題のないレベルであった。

本実施例においては、トナー逆極性帯電部材６１としてブラシを用いたが、これに限定されるものではなく、残留トナーを所望の極性に帯電できるものであればローラ、ブラシとローラの組合せなどでもよい。

本実施例においては、各張架部材を定電圧素子であるツェナーダイオードを介して接地しているが、ツェナーダイオードの替りに１ＧΩの抵抗素子やバリスタなどの素子を用いてもよい。

図１５はバリスタを各支持部材に接続した状態を説明する図である。

さらに、図１６、１７、１８のように、全ての支持ローラに共通の、ツェナーダイオード、バリスタ等の定電圧素子や抵抗素子を接続する構成であっても良い。共通化することで、素子の数を減らすことが可能である。

また、図１９のように、１次転写部Ｔ１の当接をより安定化させるため、電気的に絶縁された１次転写部対向ローラ５１を設けてもよい。

また、通常、１つの感光ドラムを備えた画像形成装置では、フルカラーモードだけではなく、単色モードを設ける場合が多い。例えば、ブラック単色モードでは、中間転写体６上に画像を重ねあわせる必要がない。このため、感光ドラム１上に順次形成されたブラックトナー像を、順次中間転写体６に１次転写し、中間転写体６上のブラックトナー像を、順次転写材Ｐに２次転写する。単色モード中の、画像形成動作中は、２次転写ローラ７とトナー逆極性帯電部材６１を中間転写体６に常時接触させ、１次転写、２次転写、２次転写残トナーの感光ドラム１への転写を順次行う。

１ 感光ドラム（像担持体）
２ 帯電部材（帯電手段）
３ 露光装置（露光手段）
４ 現像装置（現像手段）
５ 像担持体クリーニング装置
６ 中間転写体
７ ２次転写ローラ
８ ２次転写バイアス電源
９ 中間転写体クリーニング装置
１０ バイアス供給部材
１１ ２次転写対向ローラ
１２ テンションローラ
２０ 高圧電源
２１ 外面ローラ
２２ 外面ローラ
３０ 抵抗
４１、４２、４３、４４ １次転写ローラ
５１ １次転写部対向ローラ
６１ トナー逆極性帯電部材
６２ 高圧電源
１００ 画像形成装置
Ｐ 転写材
Ｔ１ 一次転写部
Ｔ２ 二次転写

Claims (7)

1. 静電潜像が形成される感光体と、無端状で回転可能であって、前記感光体から１次転写されたトナー像を転写材に２次転写するための中間転写体と、前記中間転写体の外周面に接触し前記中間転写体から転写材にトナー像を２次転写する２次転写部材と、前記２次転写部材に電圧を印加する電源と、前記電源に接続され前記中間転写体の外周面に接触し前記中間転写体に電流を供給するバイアス供給部材と、を有し、
   前記バイアス供給部材は、前記中間転写体の回転方向において、前記感光体と前記中間転写体が接触して形成する１次転写部より上流であって、前記中間転写体と前記２次転写部材が接触して形成する２次転写部の下流に配置され、
   前記画像形成装置で出力可能な前記転写材の最大長さをＭとしたとき、前記中間転写体の回転方向に対し、前記１次転写部から前記バイアス供給部材までの前記中間転写体外周面距離ＤＩがＤＩ＞Ｍ、前記２次転写部材から前記１次転写部までの前記中間転写体外周面距離ＳＤがＳＤ＞Ｍ、前記バイアス供給部材から前記２次転写部材までの前記中間転写体外周面距離ＩＳがＩＳ＞Ｍとなるように構成するとともに、
   前記中間転写体の周長をＬとしたときに、Ｌ＞３Ｍ／２となるように構成し、
   前記電源から前記２次転写部材を介して前記中間転写体に電流を供給する状態と前記電源から前記バイアス供給部材を介して前記中間転写体に電流を供給する状態を交互に行うことによって、前記感光体から前記中間転写体にトナー像を１次転写させ、前記中間転写体から転写材にトナー像を２次転写させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記感光体に各色のトナー像を現像する現像装置を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記中間転写体の内周面を支持し、前記２次転写部材に対向する対向部材を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記対向部材に抵抗素子、又は、定電圧素子が接続されていることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記定電圧素子は、ツェナーダイオード又はバリスタであることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記中間転写体に測定用電源から測定用電圧が印加された第１の金属ローラを接触させ、前記中間転写体に電流検知手段が接続された第２の金属ローラを前記第１の金属ローラから前記中間転写体の回転方向において離れた位置で接触させ、前記測定用電圧を、前記電流検知手段が検知した電流値で割った値を前記中間転写体の周方向抵抗と定義し、前記中間転写体の前記周方向抵抗の値は、１０^４Ω以上、且つ、１０^８Ω以下であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記中間転写体は、多層構成であり、表層の抵抗が他の層の抵抗よりも高いことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の画像形成装置。

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