JP7387370B2 - 画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものであり、より詳細には、中間転写方式を採用した画像形成装置に関するものである。
従来、例えば電子写真方式を用いた画像形成装置として、感光ドラムなどの像担持体に形成されたトナー像を中間転写体に一次転写した後に転写材に二次転写する、中間転写方式を採用した画像形成装置がある。中間転写体としては、無端ベルト状の中間転写ベルトが広く用いられている。
中間転写ベルトは、中間転写ベルトに所定の張力を付与するテンションローラ、中間転写ベルトに駆動力を伝達する駆動ローラなどを含む複数の張架ローラに張架され、像担持体に対向して配置される。中間転写ベルトの内周面側には、像担持体に対応して、一次転写ローラなどの一次転写部材が配置される。一次転写部材は中間転写ベルトを像担持体に接触させて、像担持体と中間転写ベルトとの接触部である一次転写部を形成する。また、中間転写ベルトの外周面側において、複数の張架ローラのうちの１つの張架ローラと対向する位置には、二次転写ローラなどの二次転写部材が配置される。二次転写部材は、上記１つの張架ローラとの間で中間転写ベルトを挟持し、中間転写ベルトと二次転写部材との接触部である二次転写部を形成する。一次転写部で像担持体上から中間転写ベルト上に一次転写されたトナー像は、二次転写部において中間転写ベルトと二次転写部材とに挟持されて搬送される転写材上に二次転写される。一次転写時には、一次転写部材に所定の一次転写電圧が印加され、二次転写時には一般に二次転写部材に所定の二次転写電圧が印加される。
例えば、特許文献１に記載されるように、中間転写ベルトは、テンションローラと、二次転写部材に対向して配置された駆動ローラと、駆動ローラよりも中間転写ベルトの搬送方向上流側に配置された入り口ローラとの３本の張架ローラで張架されることがある。また、特許文献２に記載されるように、一次転写部材として、金属ローラが用いられることがある。一次転写部材として金属ローラが用いられる場合、金属ローラは、中間転写ベルトを介して像担持体に当接しないように、中間転写ベルトの搬送方向に関して像担持体に対しオフセットされた位置に配置される。これは、例えば像担持体に対して金属ローラを離接させる際などに像担持体にダメージを与えることを抑制するなどのためである。
特許第５１１９３４０号公報 特開２００７－２８６２７０号公報
ところで、複数の張架ローラに張架された中間転写ベルトを有する中間転写方式の画像形成装置では、一般に、各張架ローラは、電位的に接地されて一定以上の電荷量が充電されないように構成され、放電によるノイズや、異常放電画像の発生が抑制されている。
しかしながら、一次転写部材と、電位的に接地された張架ローラと、の間の距離が短いと、一次転写部材に一次転写電圧が印加された際に一次転写部材からその張架ローラへと電流が流れ込み、一次転写電圧の制御に悪影響を及ぼす場合がある。ここでは、一次転写部材に一次転写電圧を印加した際に一次転写部材（すなわち一次転写電源）に流れる電流を「一次転写電流」という。例えば、一次転写電流の一部が像担持体以外に流れ込むことで一次転写効率が低下し、一次転写残トナーが増えて、トナーの消費量が増えてしまうことがある。
一方、一次転写部材と、電位的に接地された張架ローラと、の間の距離を長くすれば、一次転写部材に一次転写電圧が印加された際にその張架ローラに電流が流れ込む量を低減することができる。しかし、この場合、中間転写ベルトを含むユニットや画像形成装置本体が大型化してしまう原因となる。
したがって、本発明の目的は、一次転写電流の漏れを抑制して、安定して良好な一次転写性能を得ることが可能な画像形成装置を提供することである。
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、トナー像をそれぞれが担持する第１の像担持体及び第２の像担持体と、複数の張架ローラに張架され、第１の一次転写部及び第２の一次転写部で前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体からそれぞれ一次転写されたトナー像を二次転写部で転写材に二次転写するために搬送する、周回移動可能な無端状の中間転写体と、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体のそれぞれに対応して前記中間転写体の内周面側に配置され、前記中間転写体に接触すると共に前記中間転写体を前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体に接触させてそれぞれ前記第１の一次転写部及び前記第２の一次転写部を形成することが可能な第１の一次転写部材及び第２の一次転写部材と、前記第１の一次転写部材及び前記第２の一次転写部材に前記一次転写のための電圧をそれぞれ印加する第１の一次転写電源及び第２の一次転写電源と、前記二次転写部に対応して前記中間転写体の外周面側に配置され、前記中間転写体に接触して前記二次転写部を形成する外部材と、を有し、前記複数の張架ローラは、前記二次転写部に対応して配置された第１の張架ローラと、前記中間転写体の移動方向に関して前記第１の一次転写部材よりも下流側かつ前記第１の張架ローラよりも上流側において前記第１の一次転写部材に隣接して配置された第２の張架ローラと、を含み、前記第２の像担持体は、前記移動方向に関して前記二次転写部よりも下流側かつ前記第１の像担持体よりも上流側において前記第１の像担持体に隣接して配置され、前記第１の一次転写部材は、前記第１の一次転写部を形成した際に、前記移動方向に関して、前記第１の像担持体と前記中間転写体との接触領域と、前記中間転写体と前記第１の一次転写部材との接触領域とが重ならないように、前記第１の像担持体よりも下流側に配置され、前記第２の一次転写部材は、前記第２の一次転写部を形成した際に、前記移動方向に関して、前記第２の像担持体と前記中間転写体との接触領域と、前記中間転写体と前記第２の一次転写部材との接触領域とが重ならないように、前記第２の像担持体よりも下流側に配置され、前記第１の張架ローラ又は前記外部材は、前記中間転写体を介さず直接電位的に接地されており、前記移動方向に関する、前記第１の像担持体と前記中間転写体との接触領域の下流側端部と、前記第１の一次転写部材と前記中間転写体との接触領域の上流側端部と、の間の距離をＬ１、前記移動方向に関する、前記第１の一次転写部材と前記中間転写体との接触領域の下流側端部と、前記第２の張架ローラと前記中間転写体との接触領域の上流側端部と、の間の距離をＬ２、前記移動方向に関する、前記第１の一次転写部材と前記中間転写体との接触領域の下流側端部と、前記第１の張架ローラと前記中間転写体との接触領域の上流側端部と、の間の距離をＬ３、前記移動方向に関する、前記第２の一次転写部材と前記中間転写体との接触領域の下流側端部と、前記第１の一次転写部材と前記中間転写体との接触領域の上流側端部と、の間の距離Ｌ４としたとき、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３＜Ｌ４を満たし、前記第２の張架ローラは、前記中間転写体を介さず直接電位的に接地されないように構成されていることを特徴とする画像形成装置である。
本発明の他の態様によると、トナー像をそれぞれが担持する第１の像担持体及び第２の像担持体と、複数の張架ローラに張架され、第１の一次転写部及び第２の一次転写部で前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体からそれぞれ一次転写されたトナー像を二次転写部で転写材に二次転写するために搬送する、周回移動可能な無端状の中間転写体と、前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体のそれぞれに対応して前記中間転写体の内周面側に配置され、前記中間転写体に接触すると共に前記中間転写体を前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体に接触させてそれぞれ前記第１の一次転写部及び前記第２の一次転写部を形成することが可能な第１の一次転写部材及び第２の一次転写部材と、前記第１の一次転写部材及び前記第２の一次転写部材に前記一次転写のための電圧をそれぞれ印加する第１の一次転写電源及び第２の一次転写電源と、前記二次転写部に対応して前記中間転写体の外周面側に配置され、前記中間転写体に接触して前記二次転写部を形成する外部材と、を有し、前記複数の張架ローラは、前記二次転写部に対応して配置された第１の張架ローラと、前記中間転写体の移動方向に関して前記第１の一次転写部材よりも下流側かつ前記第１の張架ローラよりも上流側において前記第１の一次転写部材に隣接して配置された第２の張架ローラと、を含み、前記第２の像担持体は、前記移動方向に関して前記二次転写部よりも下流側かつ前記第１の像担持体よりも上流側において前記第１の像担持体に隣接して配置され、前記第１の一次転写部材は、前記第１の一次転写部を形成した際に、前記移動方向に関して、前記第１の像担持体と前記中間転写体との接触領域と、前記中間転写体と前記第１の一次転写部材との接触領域とが重ならないように、前記第１の像担持体よりも下流側に配置され、前記第２の一次転写部材は、前記第２の一次転写部を形成した際に、前記移動方向に関して、前記第２の像担持体と前記中間転写体との接触領域と、前記中間転写体と前記第２の一次転写部材との接触領域とが重ならないように、前記第２の像担持体よりも下流側に配置され、前記第１の張架ローラ又は前記外部材は、前記中間転写体を介さず直接電位的に接地されており、前記移動方向に関する、前記第１の像担持体と前記中間転写体との接触領域の下流側端部と、前記第１の一次転写部材と前記中間転写体との接触領域の上流側端部と、の間の距離をＬ１、前記移動方向に関する、前記第１の一次転写部材と前記中間転写体との接触領域の下流側端部と、前記第２の張架ローラと前記中間転写体との接触領域の上流側端部と、の間の距離をＬ２、前記移動方向に関する、前記第１の一次転写部材と前記中間転写体との接触領域の下流側端部と、前記第１の張架ローラと前記中間転写体との接触領域の上流側端部と、の間の距離をＬ３、前記移動方向に関する、前記第２の一次転写部材と前記中間転写体との接触領域の下流側端部と、前記第１の一次転写部材と前記中間転写体との接触領域の上流側端部と、の間の距離Ｌ４としたとき、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３＜Ｌ４を満たし、前記第２の張架ローラは、前記中間転写体を介さず電流抑制素子を介して電位的に接地されるように構成されてい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、一次転写電流の漏れを抑制して、安定して良好な一次転写性能を得ることが可能となる。
画像形成装置の概略断面図である。 中間転写ユニットの近傍の概略断面図である。 各張架ローラの軸部の近傍の模式図である。 一次転写部から二次転写部までを拡大した概略断面図である。 評価実験の結果を示すグラフ図である。 実施例２における入り口ローラの軸部の近傍の模式図である。 中間転写ベルトの表面抵抗率の違いによる負荷抵抗と一次転写電流の漏れ量との関係を示すグラフ図である。 実施例３における中間転写ユニットの近傍の概略断面図である。
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］
１．画像形成装置の構成及び動作
図１（ａ）は、本実施例の画像形成装置１００の概略断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式を用いてフルカラー画像の形成が可能な、中間転写方式を採用したタンデム型のカラーレーザビームプリンタである。
画像形成装置１００は、複数の画像形成部（ステーション）として、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成する４つの画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。各画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫにおける同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、いずれかの色用の要素であることを示す符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略して総括的に説明することがある。また、いずれかの色用の要素であることを、語頭にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを付して区別することがある。
図１（ｂ）は、１つの画像形成部Ｓをより詳しく示す概略断面図である。本実施例では、画像形成部Ｓ（ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫ）は、後述する感光ドラム１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）、帯電ローラ２（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ）、露光装置３（３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ）、現像装置４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）、一次転写ローラ５（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ）、ドラムクリーニング装置６（６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ）などを有して構成される。
画像形成装置１００は、トナー像を担持する像担持体としての、回転可能なドラム型（円筒形）の感光体（電子写真感光体）である感光ドラム１を有する。本実施例では、感光ドラム１は、ＯＰＣ感光体ドラムである。感光ドラム１は、導電性の基層と、該基層の上に設けられた感光層と、を有し、基層は電位的に接地されている。画像形成動作がスタートすると、感光ドラム１は、駆動手段としての駆動モータ（図示せず）により所定の周速度（プロセススピード）で図中矢印Ｒ１方向（時計回り方向）に回転駆動される。回転する感光ドラム１の表面は、帯電手段としてのローラ状の帯電部材である帯電ローラ２によって所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位に一様に帯電処理される。帯電工程時に、帯電ローラ２には、帯電電源（図示せず）により所定の帯電電圧（帯電バイアス）が印加される。帯電処理された感光ドラム１の表面は、露光手段としての露光装置３によって画像情報に応じて走査露光され、感光ドラム１上に画像情報に応じた静電潜像（静電像）が形成される。本実施例では、露光装置３は、レーザー光を多面鏡によって走査させるスキャナユニットで構成されており、画像信号に基づいて変調された走査ビームを感光ドラム１上に照射する。感光ドラム１上に形成された静電潜像は、現像手段としての現像装置４によって現像剤としてのトナーが供給されて現像（可視化）され、感光ドラム１上にトナー像（現像剤像）が形成される。本実施例では、一様に帯電処理された後に露光されることで電位の絶対値が低下した感光ドラム１上の露光部（イメージ部）に、感光ドラム１の帯電極性と同極性（本実施例では負極性）に帯電したトナーが付着する。本実施例では、現像時のトナーの帯電極性であるトナーの正規の帯電極性は負極性である。
本実施例では、現像装置４は、現像剤としての非磁性一成分現像剤（トナー）を収容する現像容器４１と、現像剤担持体としての現像ローラ４２と、現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ４３と、現像剤規制部材としての現像ブレード４４と、を有する。現像容器４１内のトナーは、トナー供給ローラ４３によって現像ローラ４２上に供給された後、現像ブレード４４によって所定の極性（本実施例では負極性）に摩擦帯電されると共に現像ローラ４２上に塗布される。また、現像工程時に、現像ローラ４２には、現像電源（図示せず）により所定の現像電圧（現像バイアス）が印加される。そして、現像ローラ４２の回転により現像ローラ４２と感光ドラム１との対向部に搬送されたトナーは、感光ドラム１上の静電潜像に応じて感光ドラム１上に移動し、トナー像を形成する。
４つの感光ドラム１と対向するように、周回移動可能な中間転写体としての無端状のベルト（フィルム）で構成された中間転写ベルト７が配置されている。中間転写ベルト７は、複数の張架ローラ（支持ローラ）としての駆動ローラ（第１の張架ローラ）８、入り口ローラ（第２の張架ローラ）９、及びテンションローラ（第３の張架ローラ）１０の３本の張架ローラに掛け渡されて張架されている。駆動ローラ８は、中間転写ベルト７に駆動力を伝達すると共に、後述する二次転写ローラ１４の対向部材（二次転写対向ローラ）として機能する。入り口ローラ９は、中間転写ベルト７の搬送方向に関して駆動ローラ８の上流側に隣接して配置されている。以下、中間転写ベルト７の搬送方向（表面の移動方向、回転方向）を、単に「ベルト搬送方向」ともいう。テンションローラ１０は、中間転写ベルト７に所定のテンションを付与する。画像形成動作がスタートすると、駆動手段としての駆動モータ（図示せず）により回転駆動される駆動ローラ８から駆動力が伝達されて、中間転写ベルト７は所定の周速度（プロセススピード）で図中矢印Ｒ２方向（反時計回り方向）に周回移動（回転）する。入り口ローラ９及びテンションローラ１０は、中間転写ベルト７の移動に伴って従動して回転する。本実施例では、中間転写ベルト７は、その表面が感光ドラム１との対向部において感光ドラム１の表面と順方向に略同速度で移動するように周回移動する。中間転写ベルト７の内周面（裏面）側には、各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対応して、一次転写手段としてのローラ状の一次転写部材である一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが配置されている。一次転写ローラ５は、中間転写ベルト７を対応する感光ドラム１の表面に接触させて、感光ドラム１と中間転写ベルト７との接触部である一次転写部（一次転写ニップ）Ｎ１（Ｎ１Ｙ、Ｎ１Ｍ、Ｎ１Ｃ、Ｎ１Ｋ）を形成する。本実施例では、一次転写ローラ５は、中間転写ベルト７を感光ドラム１に向けて所定の圧力で押圧するように、付勢手段としての加圧バネ（図示せず）によって加圧される。これにより、中間転写ベルト７は所定の圧力で感光ドラム１に圧接して、一次転写部Ｎ１を形成する。
上述のように感光ドラム１上に形成されたトナー像は、一次転写部Ｎ１において、一次転写ローラ５の作用により、周回移動している中間転写ベルト７上に転写（一次転写）される。一次転写工程時に、一次転写ローラ５には、一次転写電源Ｅ１によりトナーの正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧である一次転写電圧（一次転写バイアス）が印加される。例えば、フルカラー画像の形成時には、各色用の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に形成された各色のトナー像が、中間転写ベルト７上に重ね合わされるようにして順次一次転写される。各色用の感光ドラム１上には、各色用の一次転写部Ｎ１間の距離に応じて一定のタイミングで遅らせて、上述の露光工程により静電潜像が形成される。
中間転写ベルト７の外周面（表面）側において、二次転写対向ローラを兼ねる駆動ローラ８と対向する位置には、二次転写手段としてのローラ状の二次転写部材である二次転写ローラ１４が配置されている。二次転写ローラ１４は、付勢手段としての加圧バネ（図示せず）によって駆動ローラ８に向けて加圧される。これにより、二次転写ローラ１４は、中間転写ベルト７を介して駆動ローラ８に圧接し、中間転写ベルト７と二次転写ローラ１４との接触部である二次転写部（二次転写ニップ）Ｎ２を形成する。上述のように中間転写ベルト７上に形成されたトナー像は、二次転写部Ｎ２において、二次転写ローラ１４の作用により、中間転写ベルト７と二次転写ローラ１４とに挟持されて搬送される記録用紙などの転写材（記録材、シート）Ｐ上に転写（二次転写）される。二次転写工程時に、二次転写ローラ１４には、二次転写電源Ｅ２によりトナーの正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧である二次転写電圧（二次転写バイアス）が印加される。転写材Ｐは、収納部としてのカセット（図示せず）に積載されており、上述の露光工程による静電潜像の形成に合わせて給送ローラ（図示せず）などにより１枚ずつピックアップされて、搬送ローラ（図示せず）によりレジストローラ１３まで搬送される。そして、この転写材Ｐは、レジストローラ１３によって、中間転写ベルト７上のトナー像とタイミングが合わされて二次転写部Ｎ２へと搬送される。
トナー像が転写された転写材Ｐは、定着手段としての定着装置１５へと搬送される。定着装置１５は、未定着のトナー像を担持した転写材Ｐを加熱及び加圧しながら搬送して、トナー像を転写材Ｐ上に定着（溶融、固着）させる。トナー像が定着された転写材Ｐは、画像形成物として画像形成装置１００の装置本体の外部へと排出（出力）される。
一方、一次転写工程後に感光ドラム１上に残留したトナー（一次転写残トナー）は、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーニング装置６によって感光ドラム１上から除去されて回収される。ドラムクリーニング装置６は、感光ドラム１の表面に当接して配置されたクリーニングブレードによって、回転する感光ドラム１の表面から一次転写残トナーを掻き取り、クリーニング容器内に収容する。中間転写ベルト７の外周面側において、テンションローラ１０と対向する位置には、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置１１が配置されている。二次転写工程後に中間転写ベルト７上に残留したトナー（二次転写残トナー）や転写材Ｐから中間転写ベルト７上に付着した紙粉などの付着物は、ベルトクリーニング装置１１によって中間転写ベルト７上から除去されて回収される。ベルトクリーニング装置１１は、中間転写ベルト７を介してテンションローラ１０に当接して配置されたクリーニングブレードによって、周回移動する中間転写ベルト７の表面から二次転写残トナーなどの付着物を掻き取り、クリーニング容器内に収容する。
画像形成装置１００には、上述の画像形成プロセスの各動作の制御などを行うための制御手段（制御部）としてのＣＰＵ１１１が設けられている。また、画像形成装置１００には、制御情報などが格納された記憶手段としてのメモリ１１２が設けられている。ＣＰＵ１１１は、メモリ１１２に格納されたプログラムに従って、駆動源の制御、画像形成に関する制御、更には故障検知に関する制御など、画像形成装置１００の動作を一括して制御する。上記駆動源は、例えば、転写材Ｐの搬送に関する部材の駆動源、中間転写ベルト７の駆動源、プロセスカートリッジ１２（感光ドラム１、現像ローラ４２など）の駆動源などである。
なお、本実施例では、各画像形成部Ｓにおいて、感光ドラム１と、これに作用するプロセス手段としての帯電ローラ２、現像装置４及びドラムクリーニング装置６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１２を構成している。プロセスカートリッジ１２は、画像形成装置１００の装置本体に対して着脱可能とされており、例えばトナーが消尽した場合や感光ドラム１が寿命に達した場合などに新品と交換される。
また、本実施例では、複数の張架ローラ８、９、１０に張架された中間転写ベルト７、ＹＭＣＫ一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ、ベルトクリーニング装置１１は、一体的にユニット化されて中間転写ユニット１７を構成している。中間転写ユニット１７は、例えば中間転写ベルト７が寿命に達した場合などに新品と交換される。
また、本実施例では、ＹＭＣＫ一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、それぞれ対応する感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対して離接（離れる方向及び近づく方向に移動）させることが可能とされている。更に説明すると、本実施例では、ＹＭＣＫ一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、それぞれ中間転写ベルト７に対して当接及び離間が可能とされている。非画像形成時には、ＹＭＣＫ一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが中間転写ベルト７から離間することで、対応する感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋから中間転写ベルト７が離間される。画像形成時には、ＹＭＣＫ一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋはそれぞれ中間転写ベルト７に当接し、対応する感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに中間転写ベルト７を所定の圧力で圧接させＹＭＣＫ一次転写部Ｎ１Ｙ、Ｎ１Ｍ、Ｎ１Ｃ、Ｎ１Ｋを形成する。なお、本実施例では、画像形成装置１００は、フルカラーモードとモノカラーモードとで画像形成を実行することができる。フルカラーモードでは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色全ての画像を形成してフルカラー画像を形成することができる。モノカラーモードでは、Ｋ色の画像のみを形成してモノクロ画像を形成することができる。フルカラーモードでの画像形成時には、ＹＭＣＫ一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの全てが中間転写ベルト７に当接し、ＹＭＣＫ一次転写部Ｎ１Ｙ、Ｎ１Ｍ、Ｎ１Ｃ、Ｎ１Ｋの全てが形成される。一方、モノカラーモードでの画像形成時には、Ｋ一次転写ローラ５Ｋのみが中間転写ベルト７に当接して、Ｋ一次転写部Ｎ１Ｋのみが形成される。また、非画像形成時（待機時など）には、ＹＭＣＫ一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの全てが中間転写ベルト７から離間され、ＹＭＣＫ感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋの全てから中間転写ベルト７が離間される。
２．一次転写ローラ及び二次転写ローラの構成
本実施例では、一次転写ローラ５は、金属ローラで構成されている。本実施例では、一次転写ローラ５は、中間転写ベルト７の内周面に接触する外周面を形成するローラ部、及び回転軸線方向に関してローラ部の両端部に設けられた軸部を含み、全体が金属で形成されている。本実施例では、一次転写ローラ５は、ＳＵＭ材（快削鋼）にメッキを施した材料で構成され、ローラ部の外径は６ｍｍである。なお、一次転写ローラ５は、ＳＵＭ材の他に、Ａｌ（アルミニウム）やＳＵＳ（ステンレス鋼）などを用いて形成してもよい。そして、一次転写ローラ５は、導電性材料としての導電樹脂材料で形成された軸受部材（図示せず）を介して一次転写電源Ｅ１に接続されている。また、一次転写電源Ｅ１には、電流検知手段（電流検知部）としての電流検知回路１６が接続されている。電流検知回路１６は、一次転写電源Ｅ１が一次転写ローラ５に電圧を印加している際に一次転写ローラ５（すなわち一次転写電源Ｅ１）に流れる電流値を検知することができる。そして、電流検知回路１６は、電流値の検知結果に関する情報（信号）をＣＰＵ１１１に入力することができる。本実施例では、画像形成部Ｓ（ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫ）ごとに、それぞれ一次転写電源Ｅ１（Ｅ１Ｙ、Ｅ１Ｍ、Ｅ１Ｃ、Ｅ１Ｋ）及び電流検知回路１６（１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋ）が設けられている。また、本実施例では、一次転写ローラ５は、中間転写ベルト７を介して感光ドラム１に当接しないように、ベルト搬送方向に関して感光ドラム１に対しオフセットされた位置に配置されている。本実施例では、一次転写ローラ５は、ベルト搬送方向に関して感光ドラム１に対し下流側にオフセットされた位置に配置されている。つまり、ベルト搬送方向に関して、感光ドラム１と中間転写ベルト７との接触領域と、中間転写ベルト７と一次転写ローラ５との接触領域とが重ならないように、一次転写ローラ５は配置されている。換言すれば、感光ドラム１の回転軸線方向に沿って見たとき、感光ドラム１の回転中心と一次転写ローラ５の回転中心とを通る直線上で、両回転中心間の距離は、感光ドラム１の半径と一次転写ローラ５の半径との和よりも長い。なお、本実施例では、感光ドラム１は、一次転写ローラ５よりも重力方向下方に配置されている。
また、本実施例では、二次転写ローラ１４は、外径が８ｍｍの芯金（芯材）の周囲に、外径が１６ｍｍとなるように導電性の発泡性弾性体を被覆して構成されている。本実施例では、二次転写ローラ１４の電気抵抗は１．０×１０７Ωである。なお、良好な画像形成を行うためには、二次転写ローラ１４の電気抵抗は、１．０×１０６Ω以上、１×１０８Ω以下であることが好ましい。二次転写ローラ１４には、二次転写電源Ｅ２が接続されている。なお、二次転写ローラ１４は、中間転写ベルト７を介して駆動ローラ８に当接している。つまり、ベルト搬送方向に関して、中間転写ベルト７と二次転写ローラ１４との接触領域の少なくとも一部と、中間転写ベルト７と駆動ローラ８との接触領域の少なくとも一部と、が重なるように、二次転写ローラ１４は配置されている。
３．一次転写電圧の制御
次に、本実施例における一次転写電圧の制御について説明する。本実施例では、画像形成装置１００は、中間転写ベルト７の電気抵抗ムラや、中間転写ベルト７の電気特性の環境変動などの影響を補正して、安定して最適な一次転写電圧を印加できるように一次転写電圧の制御を行う。本実施例では、ＡＴＶＣ制御（Auto Transfer Voltage Control）によって、画像形成時の一次転写電圧を決定する。つまり、ＣＰＵ１１１は、画像形成前の前回転動作時などの非画像形成時に、感光ドラム１上の非画像部が一次転写部Ｎ１を通過している際に、予め設定された電流値で定電流制御された電圧を一次転写電源Ｅ１から一次転写ローラ５に印加するように制御する。なお、定電流制御は、電流検知回路１６によって検知される電流値が一定となるように一次転写電源Ｅ１の出力電圧値を調整する制御である。この定電流制御時の発生電圧値の変動により、一次転写部Ｎ１の電気抵抗値（本実施例では主に中間転写ベルト７の電気抵抗値）の変動を検知することができる。したがって、ＣＰＵ１１１は、画像成時（一次転写時）には、先の発生電圧値を演算処理して決定した電圧値で定電圧制御された一次転写電圧を一次転写電源Ｅ１から一次転写ローラ５に印加するように制御する。なお、定電圧制御は、一次転写電源Ｅ１の出力電圧値が一定となるように一次転写電源Ｅ１の出力を調整する制御である。ＣＰＵ１１１は、一次転写電源Ｅ１の出力電圧値を、一次転写電源Ｅ１が備えた電圧検知手段（電圧検知部）としての電圧検知回路の検知結果に基づいて把握してもよいし、一次転写電源Ｅ１に対する出力電圧値の指示値（指示信号）に基づいて把握してもよい。上記演算処理としては、上記発生電圧値の平均値を求めたり、更にその平均値に所定の係数を乗じたりすることが行われる。このような制御により、一次転写部Ｎ１において感光ドラム１に流れる電流が過大となることを抑制して、感光ドラム１の帯電異常を抑制することができる。また、このような制御により、画像形成時（一次転写時）に適切な一次転写電圧を一次転写ローラ５に印加することできる。そのため、安定して良好な画像を出力することが可能となる。なお、本実施例では、ＹＭＣＫ画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫごとにＡＴＶＣ制御が実行される。
４．中間転写ユニットの構成
図２は、本実施例における中間転写ユニット１７の近傍の概略断面図である。前述のように、中間転写ユニット１７は、複数の張架ローラとしての駆動ローラ８、入り口ローラ９、及びテンションローラ１０に張架された中間転写ベルト７を有する。
本実施例では、駆動ローラ８は、Ａｌ（アルミニウム）製の芯金（芯材）の周囲に、導電剤としてのカーボンブラックを分散した、電気抵抗値が１．０×１０３Ω、肉厚が０．０８５ｍｍのシリコーンゴム製の導電性の弾性層を被覆したローラである。本実施例では、駆動ローラ８の後述するローラ部８ａの外径は１５ｍｍである。本実施例では、図３（ａ）に示すように、駆動ローラ８は、中間転写ベルト７の内周面に接触する外周面を形成するローラ部８ａと、回転軸線方向に関してローラ部８ａの両端部に設けられた軸部８ｂと、を有する。駆動ローラ８の芯金８１は、ローラ部８ａの本体と、軸部８ｂと、を構成する。そして、この駆動ローラ８の芯金８１におけるローラ部８ａの本体を構成する部分の外周に、弾性層８２が設けられている。
本実施例では、テンションローラ１０は、金属ローラで構成されている。本実施例では、図３（ｂ）に示すように、テンションローラ１０は、中間転写ベルト７の内周面に接触する外周面を形成するローラ部１０ａ、及び回転軸線方向に関してローラ部１０ａの両端部に設けられた軸部１０ｂを含み、全体が金属で形成されている。本実施例では、テンションローラ１０は、Ａｌ（アルミニウム）の金属棒を用いて形成されており、ローラ部１０ａの外径が２４ｍｍである。また、本実施例では、テンションローラ１０は、回転軸線方向の両端部において、片側４９Ｎ、総圧９８Ｎのテンションを中間転写ベルト７に付与している。
本実施例では、入り口ローラ９は、金属ローラで構成されている。本実施例では、図３（ｃ）に示すように、入り口ローラ９は、中間転写ベルト７の内周面に接触する外周面を形成するローラ部９ａ、及び回転軸線方向に関してローラ部９ａの両端部に設けられた軸部９ｂを含み、全体が金属で形成されている。本実施例では、入り口ローラ９は、Ａｌ（アルミニウム）製の金属棒を用いて形成されており、ローラ部９ａの外径が２１ｍｍである。
本実施例では、中間転写ベルト７は、基層と表層との２層からなる無端状のベルト（フィルム）で構成されている。基層は、ポリエチレンナフタレート樹脂に電気抵抗調整剤としてカーボンブラックを分散した材料で形成されており、厚みは７０μｍである。表層は、アクリル樹脂に電気抵抗調整剤としてアンチモンドープの酸化亜鉛を分散した材料で形成されており、厚みは３μｍである。本実施例では、中間転写ベルト７の体積抵抗率は、１．０×１０１１Ω・ｃｍであり、中間転写ベルト７の表面抵抗率は１．０×１０１０Ω／□である。中間転写ベルト７の電気特性の測定は、Ｈｉｒｅｓｔａ・ＵＰ ＭＣＰ－ＨＴ４５０（三菱化学社製）を用いて、温度２３℃、相対湿度５０％の環境下で、印加電圧２５０Ｖで行った。なお、表面抵抗率は、中間転写ベルト７の内周面側から測定した値である。ここで、本実施例の構成では、良好な画像形成を行うためには、中間転写ベルト７の表面抵抗率は、１．０×１０８Ω／□以上、１．０×１０１２Ω／□以下であることが好ましい。中間転写ベルト７の表面抵抗率が上記範囲よりも低い場合には、感光ドラム１に流れる一次転写電流が過剰となり後述する再転写が発生しやすくなる可能性がある。また、中間転写ベルト７の表面抵抗率が上記範囲よりも高い場合には、感光ドラム１に流れる一次転写電流が不足して画像濃度が薄くなることが発生しやすくなる可能性がある。
中間転写ベルト７の材料は、上記の材料に限定されるものではない。基層の材料としては、例えば、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン－１、ポリスチレン、ポリアミド、ポリサルフォン、ポリアリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルニトリル、熱可塑性ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン、サーモトロピック液晶ポリマー、ポリアミド酸などの熱可塑性樹脂を使用することができる。これらの材料は、混合して２種以上使用することもできる。また、表層の材料としては、中間転写ベルト７の表面硬度を高め、耐久性（耐摩耗性）を向上させる観点から、熱硬化性、又は紫外線や電子線などのエネルギー線の照射によって硬化する硬化性材料を使用することができる。特に、硬化性の高い紫外線や電子線などにより硬化する硬化性材料が好ましいが、これらに限定されるものではない。硬化性材料のうち、有機材料としては、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂、アクリル樹脂、フッ素性硬化性樹脂などの硬化性樹脂が挙げられる。また、硬化性材料のうち、無機材料としては、アルコキシシラン・アルコキシジルコニウム系材料、ケイ酸塩系材料などが挙げられる。有機・無機ハイブリッド材料としては、無機微粒子分散有機高分子系材料、無機微粒子分散オルガノアルコキシシラン系材料、アクリルシリコン系材料、オルガノアルコキシシラン系材料などが挙げられる。これらの硬化性材料の中でも、中間転写ベルト７の表層の耐摩耗性、耐クラック性などの観点から樹脂材料が好ましく、硬化性樹脂の中でも不飽和二重結合含有アクリル共重合体を硬化させて得られるアクリル樹脂が好ましい。不飽和二重結合含有アクリル共重合体は、例えば、アクリル系紫外線硬化型ハードコート材料であるルシフラール（商品名、日本ペイント社製）として入手可能である。
５．各張架ローラの構成
図３（ａ）～（ｃ）は、中間転写ベルト７の各張架ローラ８、９、１０の回転軸線方向の一端部における軸部の近傍の構成を示す模式図である。
図３（ａ）は、駆動ローラ８の軸部８ｂの近傍を示している。駆動ローラ８の芯金８１で構成された軸部８ｂは、樹脂材料としてのＰＯＭ（ポリアセタール）で形成された軸受部材２７ａを介して中間転写ユニット１７の枠体（図示せず）に回転可能に保持されている。また、駆動ローラ８の軸部８ｂは、駆動ローラ８の回転軸線方向に関して軸受部材２７ａよりも内側（中央側）で、導電性材料としての導電樹脂材料で形成された接点部材２８ａにより覆われている。この接点部材２８ａは、電気抵抗が１．０×１０５Ω以下であり、駆動ローラ８の軸部８ｂと接点部材２８ａとの間には導電グリスが塗布されている。そして、この接点部材２８ａには、導電性材料としての金属で形成された線状部材であるワイヤー２９ａが接触している。このワイヤー２９ａは、中間転写ユニット１７の枠体の外部まで這いまわされている。また、この中間転写ユニット１７の枠体の外部まで這いまわされたワイヤー２９ａは、画像形成装置１００内の本体アース板金に接触することでアース電位に接続されている。このように導通経路が構成されていることにより、駆動ローラ８は電位的に接地されている。なお、駆動ローラ８の支持構成は駆動ローラ８の回転軸線方向の両端部側で同様であるが、接点部材２８ａ、ワイヤー２９ａは一方の端部側にのみ設けられている。
図３（ｂ）は、テンションローラ１０の軸部１０ｂの近傍を示している。金属ローラで構成されたテンションローラ１０の軸部１０ｂは、導電性材料としての金属で形成された金属ベアリング３０で回転可能に保持されている。この金属ベアリング３０とテンションローラ１０の軸部１０ｂとの間には導電グリスが塗布されている。また、この金属ベアリング３０は、導電性材料としての金属で形成された板金３１を介して中間転写ユニット１７の枠体（図示せず）に移動可能に保持されている。板金３１の移動可能方向は、中間転写ベルト７の内周面側から外周面側に向かう方向及びその逆方向である。また、この板金３１が、導電性材料としての金属で形成された付勢手段としてのテンションバネ３２により付勢されて、テンションローラ１０は中間転写ベルト７に張力を付与している。そして、テンションバネ３２の板金３１側とは反対側の端部を支持する、中間転写ユニット１７の枠体に設けられた座面部に、導電性材料としての金属で形成された線状部材であるワイヤー２９ｂの一端部が配置され、テンションバネ３２と接触している。このワイヤー２９ｂは、中間転写ユニット１７の枠体の外部まで這いまわされている。また、この中間転写ユニット１７の外部まで這い回されたワイヤー２９ｂは、駆動ローラ８に接続されたワイヤー２９ａと接続されて一体化されて、画像形成装置１００内の本体アース板金に接触することでアース電位に接続されている。これにより、テンションローラ１０は、駆動ローラ８と同じ導通経路で電位的に接地されている。なお、テンションローラ１０の支持構成はテンションローラ１０の回転軸線方向の両端部側で同様であるが、ワイヤー２９ｂは一方の端部側にのみ設けられている。
以上説明した本実施例における駆動ローラ８、テンションローラ１０のように、中間転写ベルト７の張架ローラは導電体を介して電位的に接地されるのが一般的である。
次に、入り口ローラ９の軸部９ｂの近傍の構成について説明する。図３（ｃ）は、入り口ローラ９の軸部９ｂの近傍を示している。金属ローラで構成された入り口ローラ９の軸部９ｂは、樹脂材料としてのＰＯＭで形成された軸受部材２７ｂを介して中間転写ユニット１７の枠体（図示せず）に回転可能に保持されている。入り口ローラ９の軸部９ｂには、導電性の部材が接触しておらず、入り口ローラ９は電位的に非接地（フロート）となっている。なお、入り口ローラ９の支持構成は、入り口ローラ９の回転軸線方向の両端部側で同様である。
ここで、ベルト搬送方向に関して入り口ローラ９の下流側に隣接して、電位的に接地された駆動ローラ８が配置されている。そのため、入り口ローラ９は、中間転写ベルト７を介して駆動ローラ８から電位的に接地された構成になる。つまり、入り口ローラ９は、電位的に直接接地されていない構成となっている。例えば、画像形成時にＫ一次転写ローラ５ＫにＫ一次転写電源Ｅ１Ｋから正極性の電圧が印加されると、中間転写ベルト７の内周面は正電荷を保持した状態で入り口ローラ９と接触する。入り口ローラ９は電位的にフロートであるため、中間転写ベルト７の内周面の電荷を保持し、中間転写ベルト７と同電位となる。そして、中間転写ベルト７と同電位となった入り口ローラ９と、電位的に接地された駆動ローラ８と、の間に電位差が生じることで、入り口ローラ９から中間転写ベルト７を経由して駆動ローラ８へと電流が流れる。入り口ローラ９は電位的にフロートであるが、上述のようにして中間転写ベルト７を導通経路として駆動ローラ８へと電流が流れることで、入り口ローラ９が過剰に帯電してノイズや異常放電が発生することを抑制することが可能である。
６．中間転写ユニットの各部材間距離
図４は、ＹＭＣＫ一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが中間転写ベルト７に当接してＹＭＣＫ一次転写部Ｎ１Ｙ、Ｎ１Ｍ、Ｎ１Ｃ、Ｎ１Ｋが形成された際の、Ｃ一次転写部Ｎ１Ｃから二次転写部Ｎ２までの各部材の位置関係を示す概略断面図である。
前述のように、Ｋ一次転写ローラ５Ｋは、中間転写ベルト７を介してＫ感光ドラム１Ｋに当接しないように、ベルト搬送方向に関してＫ感光ドラム１Ｋに対し下流側にオフセットされた位置に配置されている。なお、本実施例では、ＹＭＣ一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃも同様に、対応するＹＭＣ感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｋに対しオフセットされて配置されている。一方、二次転写ローラ１４は、中間転写ベルト７を介して駆動ローラ８に当接している。本実施例では、Ｋ一次転写ローラ５Ｋが中間転写ベルト７に当接した際のベルト搬送方向における各部材の位置関係は次のようになっている。
まず、ベルト搬送方向に関する、Ｋ感光ドラム１Ｋと中間転写ベルト７との接触領域の下流側端部と、Ｋ一次転写ローラ５Ｋと中間転写ベルト７との接触領域の上流側端部と、の間距離Ｌ１は３ｍｍである。また、ベルト搬送方向に関する、Ｋ一次転写ローラ５Ｋと中間転写ベルト７との接触領域の下流側端部と、入り口ローラ９と中間転写ベルト７との接触領域の上流側端部と、の間の距離Ｌ２は２０ｍｍである。また、ベルト搬送方向に関する、Ｋ一次転写ローラ５Ｋと中間転写ベルト７との接触領域の下流側端部と、駆動ローラ８と中間転写ベルト７との接触領域の上流側端部と、の間の距離Ｌ３は６０ｍｍである。この距離Ｌ３は、上記距離Ｌ２（２０ｍｍ）と、中間転写ベルト７と入り口ローラ９との巻き付き距離（２０ｍｍ）と、入り口ローラ９と中間転写ベルト７との接触領域の下流側端部と駆動ローラ８と中間転写ベルト７との接触領域の上流側端部との間の距離（２０ｍｍ）と、の合算である。また、ベルト搬送方向に関する、Ｃ一次転写ローラ５Ｃと中間転写ベルト７との接触領域の下流側端部と、Ｋ一次転写ローラ５Ｋと中間転写ベルト７との接触領域の上流側端部と、の間の距離Ｌ４は９０ｍｍである。また、ベルト搬送方向に関する、Ｃ感光ドラム１と中間転写ベルト７との接触領域の下流側端部と、Ｋ一次転写ローラ５Ｋと中間転写ベルト７との接触領域の上流側端部と、の間の距離Ｌ５は９３ｍｍである。
上述の各部材の位置関係から、Ｋ感光ドラム１Ｋ（距離Ｌ１）、入り口ローラ９（距離Ｌ２）、駆動ローラ８（距離Ｌ３）、Ｃ一次転写ローラ５Ｃ（距離Ｌ４）、Ｃ感光ドラム１Ｃ（距離Ｌ５）は、この順番でＫ一次転写ローラ５Ｋにより近接して配置されていることとなる。表１に、本実施例におけるＫ一次転写ローラ５Ｋと各部材との間の上記距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５を示す。表１には、距離Ｌ１に対する他の距離Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５の距離比Ｌ２／Ｌ１、Ｌ３／Ｌ１、Ｌ４／Ｌ１、及びＬ５／Ｌ１（以下、単に「距離比」ともいう。）も示している。
Figure 0007387370000001
次に、Ｋ一次転写ローラ５Ｋに電圧を印加した際に流れる電流について説明する。Ｋ一次転写電源Ｅ１ＫからＫ一次転写ローラ５Ｋに電圧が印加されると、Ｋ一次転写ローラ５Ｋから中間転写ベルト７を介して各部材に電流が流れ込む。このとき、電流が流れ込む量は、Ｋ一次転写ローラ５Ｋと各部材との間のインピーダンスに依存する。Ｋ一次転写ローラ５Ｋと各部材との間のインピーダンスは、ベルト搬送方向に関する、中間転写ベルト７の内周面の導電率と、Ｋ一次転写ローラ５Ｋと各部材との間の距離と、の積でおおよそ決まる。そのため、Ｋ一次転写ローラ５Ｋと各部材との間のインピーダンスは、ベルト搬送方向に関する、Ｋ一次転写ローラ５Ｋと各部材との間の距離に比例する。
一次転写工程時にＫ一次転写電源Ｅ１ＫからＫ一次転写ローラ５Ｋに一次転写電圧が印加された際に、Ｋ感光ドラム１Ｋに一次転写電流が流れる過程で、Ｋ感光ドラム１Ｋ以外の部材に一次転写電流の一部が流れ込む現象が発生する。例えば、従来の構成のように入り口ローラ９が電位的に接地されていると、入り口ローラ９は上記距離比Ｌ２／Ｌ１が６．７であるため、一次転写電流の約１３％が入り口ローラ９に流れる計算になる。
これに対して、本実施例の構成では、入り口ローラ９は電位的にフロートであり、入り口ローラ９が中間転写ベルト７と同電位となることで、入り口ローラ９への一次転写電流の流れ込みは発生しない。したがって、本実施例の構成では、一次転写電流は、入り口ローラ９に流れ込む代わりに、次にＫ一次転写ローラ５Ｋに近く、かつ、電位的に接地された、駆動ローラ８に流れ込む。駆動ローラ８は、Ｋ一次転写ローラ５Ｋとの間の上記距離Ｌ３が６０ｍｍであり、上記距離比Ｌ３／Ｌ１が２０．０であることから、駆動ローラ８に一次転写電流が流れ込む量は、一次転写電流の約５％まで低減する。一方、Ｃ一次転写ローラ５Ｃには、一次転写電流は、ほとんど流れ込まない。これは、Ｃ一次転写ローラ５Ｃは駆動ローラ８よりもさらにＫ一次転写ローラ５Ｋから離れており、かつ、Ｃ一次転写ローラ５Ｃよりもベルト搬送方向に関して下流側に位置するＫ感光ドラム１Ｋへの電流の流入が支配的であるためである。
このように、本実施例では、ベルト搬送方向に関して最下流に位置するＫ一次転写ローラ５Ｋに最も近接する張架ローラである入り口ローラ９を電位的にフロートにする。これにより、Ｋ一次転写ローラ５Ｋに一次転写電圧を印加した際の一次転写電流の漏れを抑制することができ、Ｋ感光ドラム１Ｋに安定して所定の一次転写電流を流すことができる。
７．評価実験
次に、一次転写性能の評価実験の結果につい説明する。近年、画像形成装置は、長寿命化、高画質化が進んでおり、一次転写性能の安定化が求められている。例えば、一次転写部における一次転写性能の安定化は、中間転写ユニットの個体差、使用環境、使用履歴、画像によらず、トナー像を一定の効率で感光ドラムから中間転写ベルト上へ一次転写させることを意味する。また、画像形成に寄与しない一次転写残トナー（廃トナー）を一定量以下に抑えて、トナーの消費量を削減することで、プロセスカートリッジの長寿命化が可能となる。
評価実験は、次のようにして行った。まず、Ｋ画像形成部ＳＫの一次転写電流値を変えながらブラック色のベタ画像を印字し、ベタ画像印字後（一次転写後）のＫ感光ドラム１Ｋ上に残ったブラックトナー像（一次転写残トナー）のトナー濃度を次のようにして計測した。つまり、Ｋ感光ドラム１Ｋ上に残ったブラックトナー像を透明の粘着テープに転写（テーピング）し、その粘着テープについて反射濃度計（（有）東京電飾：型番ＴＣ－６ＤＳ）で反射率を計測した。次に、Ｃ画像形成部ＳＣでシアン色のベタ画像を印字し、Ｋ画像形成部ＳＫの一次転写電流値を変えながら、中間転写ベルト７からＫ感光ドラム１Ｋ上に再転写したシアントナー像（再転写トナー像）のトナー濃度を次のようにして計測した。つまり、Ｋ感光ドラム１Ｋ上に再転写したシアントナー像を透明の粘着テープに転写（テーピング）し、その粘着テープについて上記反射濃度計で反射率を計測した。この評価実験を、本実施例の構成と、比較例の構成として入り口ローラ９を電位的に接地した構成と、について行った。なお、一次転写電流値としては、Ｋ一次転写電源Ｅ１Ｋに接続されたＫ電流検知回路１６Ｋで検知された値を用いた。この評価実験によって得られた、一次転写電流値と、一次転写残トナー濃度（テーピング濃度）及び再転写トナー濃度（テーピング濃度）と、の関係を図５に示す。
本実施例の構成では、Ｋ電流検知回路１６Ｋで検知された一次転写電流値が１５μＡの場合に、一次転写残トナー濃度と再転写トナー濃度のカーブが重なった。本実施例の構成では、一次転写電流値を１５μＡより小さくすると一次転写残トナーの増加が顕著になることでブラック色の濃度が薄くなり、１５μＡより大きくすると再転写トナーの増加が顕著になることでシアン色の濃度が薄くなる。そのため、本実施例の構成では、ブラック色とシアン色との両方をバランス良く転写するためには、一次転写電流値を１５μＡに設定することが望ましい。同様に、比較例の構成では、一次転写電流値を１７μＡに設定することが望ましい。本評価実験の結果から、一次転写電流の適正値は、本実施例よりも比較例の方が２μＡ大きいことがわかる。これは、比較例の構成では、Ｋ一次転写ローラ５に流れる一次転写電流のうち、２μＡの電流が電位的に接地された入り口ローラ９に流れているためである。
次に、上記評価実験の結果に基づいて、本実施例と比較例とにおける一次転写性能のばらつきを算出した。一次転写ローラ５は、部品の寸法の公差や、部品の熱膨張の影響で、中間転写ベルト７への当接時に当接位置がばらつく可能性がある。この当接位置のばらつきは、中間転写ユニット１７に固有のものもあれば、画像形成装置１００の雰囲気温度の影響で使用中に発生する場合もある。そして、この当接位置がばらつくことで、Ｋ一次転写ローラ５ＫとＫ感光ドラム１Ｋとの間の上記距離Ｌ１が変わるため、一次転写電流がＫ感光ドラム１Ｋ以外へ流れる量（ここでは、「漏れ量」ともいう。）も変化する。そこで、本実施例と比較例とについて、Ｋ一次転写ローラ５Ｋの当接位置のばらつきごとに、一次転写電流のうちＫ感光ドラム１Ｋへ流れ込む電流量及びＫ感光ドラム１Ｋ以外の部材への漏れ量を算出した。計算は、ベルト搬送方向に関するＫ一次転写ローラ５Ｋの中間転写ベルト７への当接位置のばらつきを±０．５０ｍｍ、±０．７５ｍｍ、±１．００ｍｍとした場合についてそれぞれ行った。なお、一次転写電流値は、上述の評価実験の結果に基づいて、本実施例では１５μＡ、比較例では１７μＡとした。結果を表２に示す。
Figure 0007387370000002
Ｋ一次転写ローラ５Ｋの当接位置のばらつきが大きくなるほど、駆動ローラ８、入り口ローラ９への一次転写電流の漏れ量のばらつきが大きくなるため、Ｋ感光ドラム１Ｋへ流れ込む電流量がばらつく。比較例の構成では、その傾向がより顕著になる。Ｋ感光ドラム１Ｋへ流れ込む電流量のばらつきが生じると、一次転写残トナー量と再転写トナー量とのバランスが崩れるため、一次転写性能の安定性に影響を及ぼす。そこで、上記Ｋ感光ドラム１Ｋへ流れ込む電流量のばらつきによる一次転写性能への影響を算出した。なお、一次転写性能の安定性を得るためには、一次転写残トナー濃度（テーピング濃度）、再転写トナー濃度（テーピング濃度）のばらつきが、それぞれ１０％以下であることを目標とした。結果を表３に示す。
Figure 0007387370000003
本実施例の構成では、Ｋ一次転写ローラ５Ｋの当接位置のばらつきが±０．７５ｍｍ以下であれば、一次転写残トナー濃度、再転写トナー濃度のばらつきは１０％以下に収まる。Ｋ一次転写ローラ５Ｋの当接位置のばらつきが±１．００ｍｍでは、一次転写残トナー濃度のばらつきが１４．６％まで増加する。一方、比較例の構成では、Ｋ一次転写ローラ５Ｋの当接位置のばらつきが±０．５０ｍｍでも、一次転写残トナー濃度のばらつきが１８．８％、再転写トナー濃度のばらつきが１１．１％となる。
このように、本実施例では、比較例よりもＫ一次転写ローラ５Ｋの当接位置のばらつきに対してより安定した一次転写性能が得られることがわかる。
ここで、比較例の構成において、Ｋ一次転写ローラ５Ｋと入り口ローラ９との間の上記距離Ｌ２を、Ｋ一次転写ローラ５ＫとＫ感光ドラム１Ｋとの間の上記距離Ｌ１に対して十分長くすれば、本実施例と同様の効果が得られるものと考えられる。例えば、Ｋ一次転写ローラ５Ｋと入り口ローラ９との間の上記距離Ｌ２を、本実施例におけるＫ一次転写ローラ５Ｋと駆動ローラ８との間の上記距離Ｌ３と同じ６０ｍｍまで長くすると、一次転写電流の漏れ量は本実施例と同程度まで低減できるものと考えられる。しかし、この場合には、本実施例よりもＫ一次転写ローラ５Ｋと入り口ローラ９との間の上記距離Ｌ２を３倍長くしなければならない。そのため、中間転写ユニット１７や画像形成装置１００の装置本体の大型化の原因となる。また、一次転写部Ｎ１と二次転写部Ｎ２との間の距離が長くなることで、画像形成動作の開始を指示してから１枚目の画像が出力されるまでにかかる時間であるＦＰＯＴ（First Print Out Time）の増加の原因となる。上記距離比Ｌ２／Ｌ１が１０以下であり（Ｌ２／Ｌ１≦１０を満たす）、中間転写ユニット１７や画像形成装置１００の装置本体の小型化に有利な構成において、Ｋ画像形成部ＳＫの一次転写電流が入り口ローラ９に漏れることによる課題が顕著になりやすい。
以上説明したように、本実施例では、ベルト搬送方向に関して最下流に位置するＫ一次転写ローラ５Ｋと二次転写部Ｎ２に位置する駆動ローラ８との間に配置された入り口ローラ９を電位的にフロートにする。つまり、本実施例では、Ｋ一次転写ローラ５Ｋと駆動ローラ８との間に配置された入り口ローラ９を、中間転写ベルト７を介さず直接電位的に接地されないように構成する。これにより、Ｋ一次転写ローラ５Ｋに一次転写電圧を印加した際の一次転写電流の漏れを抑制することができ、Ｋ感光ドラム１Ｋに安定して所定の一次転写電流を流して、安定して良好な一次転写効率を得ることが可能となる。また、中間転写ベルト７が導通経路となって入り口ローラ９から電位的に接地された駆動ローラ８へと電流が流れることで、入り口ローラ９が過剰に帯電してノイズや異常放電が発生することを抑制することができる。したがって、中間転写ユニット１７や画像形成装置１００の装置本体の小型化を図りつつ、安定した一次転写性能を得ることができる。
なお、本実施例では、入り口ローラ９としてＡｌ（アルミニウム）製の金属ローラを用いたが、これに限定されるものではない。入り口ローラ９として、芯金（芯材）の周囲にゴムなどを用いて形成された導電性の弾性層を被覆したローラを用いてもよい。この場合も、入り口ローラ９を電位的にフロートにすることで、本実施例と同様の効果が得られる。例えば、本実施例における入り口ローラ９の位置に本実施例における駆動ローラ８と同様の駆動ローラを配置し、本実施例における駆動ローラ８の位置に本実施例における入り口ローラ９と同様の金属ローラを配置してもよい。ここで、本実施例における入り口ローラ９に対応する張架ローラとして上述のように芯金に弾性層を被覆したローラを用いる場合、そのローラの電気抵抗は１．０×１０５Ω以下であることが好ましい。これは、そのローラが過剰に帯電してノイズや異常放電が発生することを抑制するためである。なお、そのローラの電気抵抗は、通常、金属ローラの電気抵抗よりも大きく、例えば１．０×１０３Ω以上である。ここで、ローラの電気抵抗は、次のようにして測定することができる。被検ローラを、アルミスリーブに対し所定の圧力（例えば、当接荷重９．８Ｎ）で当接させる。このアルミスリーブを回転させることにより、被検ローラを所定の回転速度（画像形成時と同等でよい）でアルミスリーブに対して従動回転させる。次に、被検ローラに、所定の電圧（例えば５０Ｖ）の直流電圧を印加する。その際、アース側に所定の抵抗素子（例えば１０ｋΩ）を設け、その両端の電圧を測定することで電流を算出し、被検ローラの電気抵抗を算出する。
また、本実施例では、二次転写部Ｎ２に対応して配置された張架ローラである駆動ローラ８が電位的に接地され、二次転写部材としての二次転写ローラ１４に二次転写電源Ｅ２から二次転写電圧が印加された。別法として、本実施例における二次転写ローラ１４に対応する外ローラ（外部材）が電位的に接地され、本実施例における駆動ローラ８に対応する張架ローラである内ローラ（内部材）に二次転写電源Ｅ２から二次転写電圧が印加される構成としてもよい。この場合、内ローラには、トナーの正規の帯電極性と同極性の二次転写電圧が印加される。また、この場合、Ｋ画像形成部ＳＫの一次転写電流の一部は、中間転写ベルト７を介して外ローラに流れることができる。
［実施例２］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１の画像形成装置と同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１の画像形成装置と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
本実施例は、主に入り口ローラ９が電流抑制素子としての負荷抵抗を介して電位的に接地されている点が実施例１と異なる。
図６は、本実施例における入り口ローラ９の軸部９ａの近傍の構成を示す模式図である。本実施例では、入り口ローラ９の軸部９ａは、実施例１と同様、ＰＯＭで形成された軸受部材２７ｂを介して中間転写ユニット１７の枠体（図示せず）に回転可能に保持されている。そして、本実施例では、実施例１とは異なり、入り口ローラ９の軸部９ｂは、入り口ローラ９の回転軸線方向に関して軸受部材２７ｂよりも内側（中央側）で、導電性材料としての導電性樹脂材料で形成された接点部材２８ｂにより覆われている。この接点部材２８ｂは、駆動ローラ８の軸部８ｂを覆う接点部材２８ａ（図３（ａ））と同様のものである。また、入り口ローラ９の軸部９ａと接点部材２８ｂとの間には導電グリスが塗布されている。また、この接点部材２８ｂには、導電性材料としての金属で形成された線状部材であるワイヤー２９ｃが接触している。このワイヤー２９ｃには、負荷抵抗３３が接続されている。更に、この負荷抵抗３３を介してワイヤー２９ｃが延長されて中間転写ユニット１７の枠体の外部まで這い回されている。また、この中間転写ユニット１７の外部まで這い回されたワイヤー２９ｃは、駆動ローラ８に接続されたワイヤー２９ａ（図３（ａ））と接続されて一体化されて、画像形成装置１００内の本体アース板金に接触することでアース電位に接続されている。このように、本実施例では、入り口ローラ９は、負荷抵抗３３を介して電位的に接地されている。なお、本実施例における入り口ローラ９の支持構成は入り口ローラ９の回転軸線方向の両端部側で同様であるが、接点部材２８ｂ、ワイヤー２９ｃは一方の端部側にのみ設けられている。
本実施例では、負荷抵抗３３を接続することで、Ｋ一次転写ローラ５Ｋと入り口ローラ９との間のインピーダンスを増加させ、一次転写電流の漏れ量を小さくすることができる。ここで、負荷抵抗３３の電気抵抗値に応じた一次転写電流の漏れ量を算出した。結果を表４に示す。
Figure 0007387370000004
本実施例の構成では、負荷抵抗３３の電気抵抗値を５００ＭΩとすることで、一次転写電流の漏れ量は０．９μＡまで低減できる。一次転写電流の漏れ量が１．０μＡ未満（一次転写電流の約７％未満）であれば、安定した一次転写性能を得ることができる。さらに、負荷抵抗３３の電気抵抗値を７５０ＭΩとすることで、実施例１と同等の一次転写電流の漏れ量（０．７μＡ：一次転写電流の約５％以下）まで低減できる。つまり、負荷抵抗３３の電気抵抗値を７５０ＭΩとすることで、Ｋ一次転写ローラ５Ｋと入り口ローラ９との間のインピーダンスが、Ｋ一次転写ローラ５Ｋと駆動ローラ８との間のインピーダンスと同等となり、駆動ローラ８へ電流が流れるようになる。負荷抵抗３３の電気抵抗値を７５０ＭΩより大きくしても、電流は駆動ローラ８へ電流が流れるため、一次転写電流の漏れ量は顕著には低減しない。したがって、本実施例の構成では、負荷抵抗３３の電気抵抗値は、５００ＭΩ以上、好ましくは７５０ＭΩ以上とする。ただし、負荷抵抗３３の電気抵抗値は、１０００ＭΩ以下で十分であることが多い。
このように、入り口ローラ９を所定値以上の電気抵抗値の負荷抵抗（抵抗素子）を介して電位的に接地する構成としても、実施例１と同様に、一次転写電流の漏れを抑制することができる。
なお、負荷抵抗の適切な電気抵抗値は、インピーダンスに関わる因子である中間転写ベルト７の表面抵抗率、Ｋ一次転写ローラ５Ｋと入り口ローラ９との間の距離Ｌ２などによって変化し得る。中間転写ベルト７の表面抵抗率に対する適切な負荷抵抗３３の電気抵抗値の関係を図７に示す。中間転写ベルト７の表面抵抗率が低ければ、Ｋ一次転写ローラ５Ｋと駆動ローラ８との間のインピーダンスが低下するため、一次転写電流の漏れを抑制するために必要な負荷抵抗３３の電気抵抗値は小さくてよい。本実施例の構成では、前述のように、表面抵抗率が１．０×１０８Ω／□以上、１．０×１０１２Ω／□以下であれば良好な画像形成を行うことができる。中間転写ベルト７の表面抵抗率が上記範囲内である場合は、負荷抵抗３３の電気抵抗値を５００ＭΩ以上とすることで、一次転写電流の漏れ量を１．０μＡ未満に低減できる。同様に、Ｋ一次転写ローラ５Ｋと入り口ローラ９との間の距離Ｌ２に対する適切な負荷抵抗３３の電気抵抗値は、距離比Ｌ２／Ｌ１に応じて適宜決定すればよい。つまり、中間転写ベルト７の表面抵抗率、距離比Ｌ２／Ｌ１に応じて、一次転写電流の漏れ量が一次転写電流の約７％未満、好ましくは約５％以下となるように、負荷抵抗３３の電気抵抗値を適宜設定することができる。
また、本実施例では、電流抑制素子として抵抗素子（高抵抗素子）を用いたが、これに限定されるものではなく、バリスタ、ツェナーダイオードなどの他の電流抑制素子を用いてもよい。
以上説明したように、本実施例によれば、入り口ローラ９を適切な電気抵抗値の負荷抵抗３３を介して電位的に接地することで、一次転写電流の漏れ量を低減し、安定した一次転写性能を得ることができる。
［実施例３］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１の画像形成装置と同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１の画像形成装置と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
図８は、本実施例における中間転写ユニット１７の近傍の概略断面図である。本実施例では、画像形成装置１００は、Ｋ一次転写ローラ５Ｋに電圧を印加する第１の一次転写電源Ｅ１ａと、ＹＭＣ一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃに電圧を印加する共通の第２の一次転写電源Ｅ１ｂと、を有する。第１の一次転写電源Ｅ１ａ、第２の一次転写電源Ｅ１ｂには、それぞれ第１の電流検知回路１６ａ、第２の電流検知回路１６ｂが接続されている。また、本実施例では、画像形成時（一次転写時）にＫ一次転写ローラ５Ｋに印加する一次転写電圧及びＹＭＣ一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃに印加する一次転写電圧の両方を、Ｋ画像形成部ＳＫにおいて実行するＡＴＶＣ制御により決定する。本実施例の構成では、実施例１の構成に比べて、一次転写電源の数を低減（半減）することができるため、画像形成装置１００のコストダウンを図ることができる。また、１つの画像形成部（Ｋ画像形成部ＳＫ）において実行するＡＴＶＣ制御により全てのＹＭＣＫ画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫにおける一次転写電圧を決定することができるので、制御の簡易化、制御時間の短縮などを図ることができる。
ＹＭＣ一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃに一次転写電圧が印加されると、ＹＭＣ感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに一次転写電流が流れ込む。ＹＭＣ一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃは、それぞれ対応する感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ以外の部材との間の距離が十分長いため、一次転写電流の漏れはほとんど起きない。また、本実施例では、実施例１と同様、入り口ローラ９は電位的にフロートになっており、Ｋ画像形成部ＳＫにおける一次転写電流の漏れは十分に抑制されている。そのため、ＹＭＣ画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣの一次転写電流と一次転写効率との関係（ここでは、「一次転写効率特性」ともいう。）は、Ｋ画像形成部ＳＫの一次転写効率特性とほぼ同じになる。なお、本実施例におけるＫ画像形成部ＳＫ（更にはＹＭＣ画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ）の一次転写効率特性は、実施例１で説明したＫ画像形成部ＳＫの一次転写効率特性（図５（ａ））とほぼ同じになる。
一方、比較例として、入り口ローラ９が電位的に接地されている点が本実施例とは異なる構成について考える。この比較例の構成におけるＫ画像形成部ＳＫの一次転写効率特性は、実施例１で説明した入り口ローラ９が電位的に接地されている構成におけるＫ画像形成部ＳＫの一次転写効率特性（図５（ｂ））とほぼ同じになる。つまり、比較例の構成では、Ｋ画像形成部ＳＫの一次転写電流の漏れが発生し、その漏れ量を加味した最適な一次転写電流が得られるようにＫ画像形成部ＳＫの一次転写電圧が設定される。そのため、一次転写電流の漏れが発生しないＹＭＣ画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣに対しては、上記漏れ電流の分、ここでは２μＡ分だけ最適値からずれた一次転写電流となるように一次転写電圧が設定される。
本実施例と比較例とのそれぞれの構成において、Ｋ画像形成部ＳＫにおけるＡＴＶＣ制御でＫ画像形成部ＳＫについて最適な一次電流値が得られるように一次転写電圧を設定した場合の、ＹＭＣ画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣにおける一次転写性能を表５に示す。
Figure 0007387370000005
本実施例の構成では、一次転写電流が１５μＡとなる一次転写電圧に設定することで、ＹＭＣ画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣについてもＫ画像形成部ＳＫとほぼ同じ一次転写性能が得られる。一方、比較例の構成では、ＹＭＣＫ画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣについては、上述のように２μＡだけ一次転写電流が最適値からずれるように一次転写電圧が設定されるため、再転写トナー量が増加する。そのため、例えばＹ画像形成部ＳＹで印字したイエロー色が、ベルト搬送方向に関して下流側の画像形成部ＳＭ、ＳＣ、ＳＫの一次転写部Ｎ１Ｙ、Ｎ１Ｃ、Ｎ１Ｋを通過する際にＭＣＫ感光ドラム１Ｍ、１Ｃ、上に再転写する可能性がある。そして、再転写が発生すると、二次転写前のトナー量が減るため、濃度が低減する可能性がある。
本実施例のように、Ｋ画像形成部ＳＫにおけるＡＴＶＣ制御に基づいてＹＭＣＫ画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫの全ての一次転写電圧を設定する構成では、全ての画像形成部において一次転写性能がほぼ同じであることが重要である。ここで、一次転写性能がほぼ同じであるとは、図５に示すような一次転写残トナー濃度のカーブと再転写トナー濃度のカーブとが重なる一次転写電流値が十分に近いことを意味する。そのためには、ＡＴＶＣ制御を実行するＫ画像形成部ＳＫにおける一次転写電流の漏れ量を十分に低減した構成であることが重要となる。
以上説明したように、本実施例では、画像形成装置１００は、Ｋ一次転写ローラ５Ｋ用とＹＭＣ一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ用との２系統の一次転写電源Ｅ１ａ、Ｅ１ｂを有する。そして、Ｋ画像形成部ＳＫにおけるＡＴＶＣ制御に基づいてＹＭＣＫ画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫの一次転写電圧を設定する。斯かる構成において、Ｋ画像形成部ＳＫにおける一次転写電流の漏れを抑制することで、ＹＭＣＫ画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫの一次転写効率特性を揃えることができる。そのため、ＹＭＣＫ画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫの全てにおいて安定した一次転写性能を得ることができる。
なお、１つの画像形成部におけるＡＴＶＣ制御に基づいて他の画像形成部における一次転写電圧を設定する場合、該他の画像形成部における一次転写電圧の設定は、該１つの画像形成部における一次転写電圧の設定と同じであってもよいし、異なっていてもよい。例えば、該他の一次転写電圧値を、該１つの画像形成部における一次転写電圧値に対して所定値を加減算した一次転写電圧値に設定してもよい。また、該他の画像形成部が複数の場合、それぞれの画像形成部における一次転写電圧の設定は全てが同じであってもよいし、少なくとも一部が異なっていてもよい（全てが互いに異なっていてもよい）。
また、本実施例では、ＹＭＣ画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣの一次転写電源が共通化されている構成において、Ｋ画像形成部ＳＫにおいて実行するＡＴＶＣ制御に基づいて、ＹＭＣ画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣにおける一次転写電圧を設定した。実施例１のようにＹＭＣ画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣの一次転写電源が個別に設けられた構成でも、Ｋ画像形成部ＳＫにおいて実行するＡＴＶＣ制御に基づいて、ＹＭＣ画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣの少なくとも一つにおける一次転写電圧を設定できる。
［その他］
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
上述の実施例では、ベルト搬送方向に関して最下流に位置する画像形成部はブラック色の画像を形成する画像形成部であったが、該最下流の画像形成部が形成する画像の色はブラックに限定されるものではない。
また、上述の実施例では、画像形成装置は複数の画像形成部として４つの画像形成部を有していたが、画像形成部の数は４つに限定されるものではなく、より少なくてもよいし（例えば３つ）、より多くてもよい（例えば６つ）。
また、本発明は、１つの像担持体に順次形成される複数色のトナー像を、一次転写部を繰り返し通過するように周回移動する中間転写ベルトに順次重ね合わせるようにして一次転写する構成の画像形成装置にも適用することができる。
また、上述の実施例では、一次転写電圧の制御では、定電流制御された試験電圧を一次転写部材に印加している際の発生電圧値の検知結果に基づいて一次転写電圧を設定したが、これに限定されるものではない。一次転写部（上述の実施例では主に中間転写体）の電気抵抗に関する情報が得られればよいので、定電圧制御された試験電圧を一次転写部材に印加している際に流れる電流値の検知結果に基づいて一次転写電圧を設定してもよい。
また、上述の実施例では、一次転写部材はローラ状の部材であったが、これに限定されるものではなく、パッド状の部材、シート状（あるいはフィルム状）の部材、ブラシ状（デッキブラシ状、ブラシローラ状など）の部材であってもよい。二次転写部材（あるいは前述の外部材）についても同様である。
１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ） 感光ドラム
５（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ） 一次転写ローラ
７ 中間転写ベルト
８ 駆動ローラ
９ 入り口ローラ
１０ テンションローラ
１４ 二次転写ローラ

Claims (16)

  1. トナー像をそれぞれが担持する第１の像担持体及び第２の像担持体と、
    複数の張架ローラに張架され、第１の一次転写部及び第２の一次転写部で前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体からそれぞれ一次転写されたトナー像を二次転写部で転写材に二次転写するために搬送する、周回移動可能な無端状の中間転写体と、
    前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体のそれぞれに対応して前記中間転写体の内周面側に配置され、前記中間転写体に接触すると共に前記中間転写体を前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体に接触させてそれぞれ前記第１の一次転写部及び前記第２の一次転写部を形成することが可能な第１の一次転写部材及び第２の一次転写部材と、
    前記第１の一次転写部材及び前記第２の一次転写部材に前記一次転写のための電圧をそれぞれ印加する第１の一次転写電源及び第２の一次転写電源と、
    前記二次転写部に対応して前記中間転写体の外周面側に配置され、前記中間転写体に接触して前記二次転写部を形成する外部材と、
    を有し、
    前記複数の張架ローラは、前記二次転写部に対応して配置された第１の張架ローラと、前記中間転写体の移動方向に関して前記第１の一次転写部材よりも下流側かつ前記第１の張架ローラよりも上流側において前記第１の一次転写部材に隣接して配置された第２の張架ローラと、を含み、
    前記第２の像担持体は、前記移動方向に関して前記二次転写部よりも下流側かつ前記第１の像担持体よりも上流側において前記第１の像担持体に隣接して配置され、
    前記第１の一次転写部材は、前記第１の一次転写部を形成した際に、前記移動方向に関して、前記第１の像担持体と前記中間転写体との接触領域と、前記中間転写体と前記第１の一次転写部材との接触領域とが重ならないように、前記第１の像担持体よりも下流側に配置され、
    前記第２の一次転写部材は、前記第２の一次転写部を形成した際に、前記移動方向に関して、前記第２の像担持体と前記中間転写体との接触領域と、前記中間転写体と前記第２の一次転写部材との接触領域とが重ならないように、前記第２の像担持体よりも下流側に配置され、
    前記第１の張架ローラ又は前記外部材は、前記中間転写体を介さず直接電位的に接地されており、
    前記移動方向に関する、前記第１の像担持体と前記中間転写体との接触領域の下流側端部と、前記第１の一次転写部材と前記中間転写体との接触領域の上流側端部と、の間の距離をＬ１、前記移動方向に関する、前記第１の一次転写部材と前記中間転写体との接触領域の下流側端部と、前記第２の張架ローラと前記中間転写体との接触領域の上流側端部と、の間の距離をＬ２、前記移動方向に関する、前記第１の一次転写部材と前記中間転写体との接触領域の下流側端部と、前記第１の張架ローラと前記中間転写体との接触領域の上流側端部と、の間の距離をＬ３、前記移動方向に関する、前記第２の一次転写部材と前記中間転写体との接触領域の下流側端部と、前記第１の一次転写部材と前記中間転写体との接触領域の上流側端部と、の間の距離Ｌ４としたとき、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３＜Ｌ４を満たし、
    前記第２の張架ローラは、前記中間転写体を介さず直接電位的に接地されないように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
  2. トナー像をそれぞれが担持する第１の像担持体及び第２の像担持体と、
    複数の張架ローラに張架され、第１の一次転写部及び第２の一次転写部で前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体からそれぞれ一次転写されたトナー像を二次転写部で転写材に二次転写するために搬送する、周回移動可能な無端状の中間転写体と、
    前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体のそれぞれに対応して前記中間転写体の内周面側に配置され、前記中間転写体に接触すると共に前記中間転写体を前記第１の像担持体及び前記第２の像担持体に接触させてそれぞれ前記第１の一次転写部及び前記第２の一次転写部を形成することが可能な第１の一次転写部材及び第２の一次転写部材と、
    前記第１の一次転写部材及び前記第２の一次転写部材に前記一次転写のための電圧をそれぞれ印加する第１の一次転写電源及び第２の一次転写電源と、
    前記二次転写部に対応して前記中間転写体の外周面側に配置され、前記中間転写体に接触して前記二次転写部を形成する外部材と、
    を有し、
    前記複数の張架ローラは、前記二次転写部に対応して配置された第１の張架ローラと、前記中間転写体の移動方向に関して前記第１の一次転写部材よりも下流側かつ前記第１の張架ローラよりも上流側において前記第１の一次転写部材に隣接して配置された第２の張架ローラと、を含み、
    前記第２の像担持体は、前記移動方向に関して前記二次転写部よりも下流側かつ前記第１の像担持体よりも上流側において前記第１の像担持体に隣接して配置され、
    前記第１の一次転写部材は、前記第１の一次転写部を形成した際に、前記移動方向に関して、前記第１の像担持体と前記中間転写体との接触領域と、前記中間転写体と前記第１の一次転写部材との接触領域とが重ならないように、前記第１の像担持体よりも下流側に配置され、
    前記第２の一次転写部材は、前記第２の一次転写部を形成した際に、前記移動方向に関して、前記第２の像担持体と前記中間転写体との接触領域と、前記中間転写体と前記第２の一次転写部材との接触領域とが重ならないように、前記第２の像担持体よりも下流側に配置され、
    前記第１の張架ローラ又は前記外部材は、前記中間転写体を介さず直接電位的に接地されており、
    前記移動方向に関する、前記第１の像担持体と前記中間転写体との接触領域の下流側端部と、前記第１の一次転写部材と前記中間転写体との接触領域の上流側端部と、の間の距離をＬ１、前記移動方向に関する、前記第１の一次転写部材と前記中間転写体との接触領域の下流側端部と、前記第２の張架ローラと前記中間転写体との接触領域の上流側端部と、の間の距離をＬ２、前記移動方向に関する、前記第１の一次転写部材と前記中間転写体との接触領域の下流側端部と、前記第１の張架ローラと前記中間転写体との接触領域の上流側端部と、の間の距離をＬ３、前記移動方向に関する、前記第２の一次転写部材と前記中間転写体との接触領域の下流側端部と、前記第１の一次転写部材と前記中間転写体との接触領域の上流側端部と、の間の距離Ｌ４としたとき、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３＜Ｌ４を満たし、
    前記第２の張架ローラは、前記中間転写体を介さず電流抑制素子を介して電位的に接地されるように構成されていることを特徴とする画像形成装置。
  3. 前記電流抑制素子は、抵抗素子、バリスタ、又はツェナーダイオードであることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
  4. 前記電流抑制素子は、電気抵抗値が５００ＭΩ以上の抵抗素子であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
  5. 前記外部材に前記二次転写のための電圧を印加する二次転写電源を有し、前記第１の張架ローラは、前記中間転写体を介さず直接電位的に接地されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  6. 前記第１の張架ローラに前記二次転写のための電圧を印加する二次転写電源を有し、前記外部材は、前記中間転写体を介さず直接電位的に接地されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  7. Ｌ２／Ｌ１≦１０を満たすことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  8. 前記複数の張架ローラは、前記第１の張架ローラ、前記第２の張架ローラ、及び前記移動方向に関して前記第１の張架ローラよりも下流側かつ前記第２の一次転写部材よりも上流側に配置された第３の張架ローラの３つの張架ローラからなることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  9. 前記第１の一次転写電源が前記第１の一次転写部材に電圧を印加している際の電流値又は電圧値を検知する検知部と、
    前記検知部の検知結果に基づいて、前記第１の一次転写部における一次転写時に前記第１の一次転写電源が前記第１の一次転写部材に印加する電圧、及び前記第２の一次転写部における一次転写時に前記第２の一次転写電源が前記第２の一次転写部材に印加する電圧を設定する制御を実行する制御部と、
    を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  10. トナー像を担持する第３の像担持体と、
    前記第３の像担持体に対応して前記中間転写体の内周面側に配置され、前記中間転写体に接触すると共に前記中間転写体を前記第３の像担持体に接触させて第３の一次転写部を形成することが可能な第３の一次転写部材と、
    を有し、
    前記中間転写体は、前記第３の一次転写部で前記第３の像担持体から一次転写されたトナー像を前記二次転写部で転写材に二次転写するために搬送し、
    前記第３の像担持体は、前記移動方向に関して前記二次転写部よりも下流側かつ前記第２の像担持体よりも上流側に配置され、
    前記第３の一次転写部材は、前記第３の一次転写部を形成した際に、前記移動方向に関して、前記第３の像担持体と前記中間転写体との接触領域と、前記中間転写体と前記第３の一次転写部材との接触領域とが重ならないように、前記第３の像担持体よりも下流側に配置され、
    前記第２の一次転写部材及び前記第３の一次転写部材には共通の前記第２の一次転写電源から電圧が印加されることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
  11. 前記第３の一次転写部材は、金属ローラで構成されていることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
  12. 前記第２の張架ローラは、金属ローラで構成されていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  13. 前記第１の張架ローラは、芯金の周囲に導電性の弾性層が設けられて構成されていることを特徴とする請求項１２に記載の画像形成装置。
  14. 前記第２の張架ローラは、芯金の周囲に導電性の弾性層が設けられて構成されていることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  15. 前記第１の張架ローラは、金属ローラで構成されていることを特徴とする請求項１４に記載の画像形成装置。
  16. 前記第１の一次転写部材及び前記第２の一次転写部材は、金属ローラで構成されていることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
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