JP2001194929A

JP2001194929A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001194929A
Application number: JP2000001121A
Authority: JP
Inventors: Hideo Nanataki; 秀夫七瀧
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-01-06
Filing date: 2000-01-06
Publication date: 2001-07-19

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の感光ドラムを使用する画像形成装置に
おいて、転写飛び散りや中抜けなどの画像不良を防止す
る。【解決手段】中間転写ベルト１の移動方向（矢印Ｒ１
方向）に沿って４個の画像形成ユニット１０ａ、１０
ｂ、１０ｃ、１０ｄを配設し、各感光ドラム１１ａ、１
１ｂ、１１ｃ、１１ｄと中間転写ベルト１との間に一次
転写部Ｎａ、Ｎｂ、Ｎｃ、Ｎｄを形成する。感光ドラム
１１ａを、導電性基体の表面に感光層を設けて構成す
る。中間転写ベルト１における、感光ドラムに接触する
表面側を高抵抗層とし、裏面側を低抵抗層とする。各感
光ドラムから中間転写ベルト１にトナー像を転写する際
に、各感光ドラムに印加する転写バイアスを異ならせ、
各一次転写部に形成される転写電界をおのおの適正化す
る。これにより、転写時のトナーの転写飛び散りや中抜
けなどを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、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。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数個の感光ドラム（感光体）を
用いる画像形成装置としては、例えば、図７示すような
電子写真方式の４色フルカラーの画像形成装置が知られ
ている。

【０００３】第１の像担持体である感光ドラム１１ａ
は、矢印方向に回転し、一次帯電器１２ａにより接地電
位（感光ドラム芯金電位）に対して一様に帯電され、ス
キャナ１３ａからのレーザ光で表面に静電潜像が形成さ
れる。静電潜像は感光ドラム１１ａの回転により、現像
器１４ａに達し、同一極性に帯電されたトナーが付着さ
れて現像（顕像化）される。フルカラーの画像形成装置
においては一般に４色の現像器１４ａ〜１４ｄを具備し
ていて、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラッ
クのトナーを供給する。ここで説明するフルカラーの画
像形成装置は第２の像担持体である中間転写ベルト（中
間転写体）１上でトナー像を合成するもので、感光ドラ
ム１１ａ上の静電潜像は単色のトナーによって現像され
る。まず第１の現像器１４ａから第１色（イエロー）の
トナーが静電潜像に応じて感光ドラム１１ａに付与され
る。こうして形成された第１色のトナー像は、中間転写
ベルト１と感光ドラム１１ａとがなす一次転写ニップに
到達し、中間転写ベルト１の背面に接している導電ロー
ラ１５ａに高圧電源ＨＶＴより供給された第１色のトナ
ーと逆極性の電圧によって中間転写ベルト１上に中間転
写（一次転写）される。第１色トナー像の転写を終えた
感光ドラム１１ａの表面はクリーニング装置１６ａによ
り表面を清掃された後、次の画像形成に備える。一方、
第２色に関しては中間転写ベルト１上の第１色のトナー
像と重なるタイミングで前記のトナー像形成動作が開始
されて、同様に感光ドラム１１ｂと導電ローラ１５ｂと
がなす、第２色のトナーに対する一次転写部で中間転写
され、中間転写ベルト１上には２色が重なったトナー像
が得られる。以下第３、第４色に関しても上述した手順
によって、トナー像が中間転写ベルト１上に中間転写さ
れ、中間転写ベルト１と導電ローラ３とがなす二次転写
ニップに達する前に中間転写ベルト１上で４色のトナー
像が重ね合わされる。

【０００４】次に、給紙手段（不図示）より転写材Ｐが
１枚取り出され、二次転写ニップに挿通される。このと
き、導電ローラ３にはトナーと逆極性の電圧が印加さ
れ、第１〜第４色のトナー像は中間転写ベルト１から転
写材Ｐに転写される。

【０００５】二次転写ニップを出た、未定着トナー像を
担持した転写材Ｐは、定着装置１７に到達し、加熱・加
圧されて永久定着像が得られる。第１色〜第４色のトナ
ー像を転写材Ｐに転写し終えた中間転写ベルト１の表面
は、転写クリーニング装置１８が作動して清掃される。

【０００６】以上、中間転写ベルト１を用いたフルカラ
ーの画像形成装置についで説明したが、搬送ベルトに担
持された転写材上に、感光ドラム１１ａ〜１１ｄから直
接的にトナー像を転写させて画像形成を行う画像形成装
置も実用化されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
複数個の感光ドラム１１ａ〜１１ｄを用いたフルカラー
の画像形成装置では次のような問題があった。

【０００８】第２の像担持体である中間転写ベルト１に
対して複数の感光ドラムについてほぼ同時に転写工程が
進行するために、互いに転写電流が干渉して所定の転写
バイアス又は転写電流が確保できないという問題であ
る。特に裏面に低抵抗層を有する中間転写ベルト１につ
いてはこの傾向が顕著であって、トナー像を重ね合わせ
る際に必要な電圧が得られにくく、トナーの転写飛び散
りや中抜けなどの画像不良を発生することがあった。

【０００９】また、中間転写体を上述のように中間転写
ベルト１で構成する場合には屈曲部での伸縮によりトナ
ー像が乱されやすく、これを中間転写ベルト１の帯電電
荷によって防止するために中間転写ベルト１の表面に高
抵抗層を設ける場合には、一次転写電圧を徐々に上げて
いく必要があり、特に画像不良が発生しやすいという問
題があった。

【００１０】本発明は、上述事情に鑑みてなされたもの
であり、複数の像担持体を使用する画像形成装置におい
て、転写飛び散りや中抜けなどの画像不良を防止して高
画質な画像を形成するようにした画像形成装置を提供す
ることを目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めの請求項１に係る本発明は、導電性基体上に感光層を
設けて形成した第１の像担持体をそれぞれ有するｎ個
（ｎ≧２）の画像形成ステーションを、第２の像担持体
の移動方向に沿って配設し、前記各第１の像担持体と前
記第２の像担持体との間の転写部に形成される転写電界
によって前記各第１の像担持体上のトナー像を前記第２
の像担持体表面に順次に転写する画像形成装置におい
て、前記各第１の像担持体の前記導電性基体に転写バイ
アスを印加する転写バイアス印加電源を備え、前記転写
バイアス印加電源は、前記各第１の像担持体から前記第
２の像担持体上にトナー像を転写する際に、前記各導電
性基体に対して大きさの異なる転写バイアスを印加す
る、ことを特徴とする。

【００１２】請求項２に係る本発明は、請求項１の画像
形成装置において、前記各第１の像担持体の前記導電性
基層に、前記転写バイアス印加電源が印加する転写バイ
アスを、前記第２の像担持体の移動方向上流側から順に
Ｖ_K（ｋ＝１、２、……、ｎ）とするとき、Ｖ_Kの値
を、｜Ｖ₁｜≦｜Ｖ₂｜≦……≦｜Ｖ_n｜、かつ｜Ｖ₁｜＜｜Ｖ_n｜が成り立つように設定する、ことを特徴とする。

【００１３】請求項３に係る本発明は、請求項１又は２
の画像形成装置において、前記各第１の像担持体を一様
に帯電する帯電部材と前記帯電部材に帯電バイアスを印
加する帯電バイアス印加電源とを有し、前記帯電バイア
ス印加電源が前記各帯電部材に印加する帯電バイアス
を、前記第２の像担持体の移動方向上流側から順にＶ_DK
（ｋ＝１、２、……、ｎ）とするとき、Ｖ_DKの値を、｜Ｖ_D1｜≦｜Ｖ_D2｜≦……≦｜Ｖ_Dn｜、かつ｜Ｖ_D1｜＜｜Ｖ_Dn｜が成り立つように設定する、ことを特徴とする。

【００１４】請求項４に係る本発明は、請求項３の画像
形成装置において、一様帯電後の前記各第１の像担持体
を露光して静電潜像を形成する露光器を有し、前記各第
１の像担持体上に形成される前記静電潜像のうち、トナ
ー像の最大画像濃度に対応する部分の電位を、前記第２
の像担持体の移動方向上流側から順にＶ_LK（ｋ＝１、
２、……、ｎ）とするとき、Ｖ_LKの値を、｜Ｖ_L1｜≦｜Ｖ_L2｜≦……≦｜Ｖ_Ln｜、かつ｜Ｖ_L1｜＜｜Ｖ_Ln｜が成り立つように設定する、ことを特徴とする。

【００１５】請求項５に係る本発明は、請求項１、２、
３、又は４の画像形成装置において、前記第２の像担持
体が中間転写体であり、前記各第１の像担持体上に形成
されたトナー像は、前記中間転写体に順次に転写されて
重ね合わされた後、転写材上に一括で転写される、こと
を特徴とする。

【００１６】請求項６に係る本発明は、請求項５の画像
形成装置において、前記中間転写体は、多層構成であ
り、前記第１の像担持体側に高抵抗層を有する、ことを
特徴とする。

【００１７】請求項７に係る本発明は、請求項５又は６
の画像形成装置において、前記中間転写体は、多層構成
であり、前記第１の像担持体と反対側に導電層を有す
る、ことを特徴とする。

【００１８】請求項８に係る本発明は、請求項７の画像
形成装置において、前記導電層は、ゴム材料によって形
成されている、ことを特徴とする。

【００１９】請求項９に係る本発明は、請求項７又は８
の画像形成装置において、前記導電層は、全域にわたっ
て等電位に設定されている、ことを特徴とする。

【００２０】請求項１０に係る本発明は、請求項９の画
像形成装置において、前記導電層は、接地電位に設定さ
れている、ことを特徴とする。

【００２１】請求項１１に係る本発明は、請求項１、
２、３、又は４の画像形成装置において、前記第２の像
担持体が転写材であり、表面に前記転写材を担持して搬
送する転写ベルトが導電性部材である、ことを特徴とす
る。

【００２２】請求項１２に係る本発明は、請求項１１の
画像形成装置において、前記導電性部材は、ゴム材料に
よって形成されている、ことを特徴とする。

【００２３】請求項１３に係る本発明は、請求項１１又
は１２の画像形成装置において、前記導電性部材は、全
域にわたって等電位に設定されている、ことを特徴とす
る。

【００２４】請求項１４に係る本発明は、請求項１３の
画像形成装置において、前記導電性部材は、接地電位に
設定されている、ことを特徴とする。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面に沿って、本発明の実
施の形態について説明する。

【００２６】〈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。同図に示す画像形成装置は、
複数（４個）の画像形成ステーション１０ａ、１０ｂ、
１０ｃ、１０ｄを有する中間転写方式の画像形成装置で
あり、同図はその概略構成を示す縦断面図である。

【００２７】同図に示す画像形成装置では、中間転写体
としての中間転写ベルト１の移動方向（矢印Ｒ１方向）
に沿って上流側から順に、イエロー、マゼンタ、シア
ン、ブラックのトナー像を形成する４個の画像形成ステ
ーション１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが配設されている。

【００２８】各画像形成ステーション１０ｂ、１０ｃ、
１０ｄは、ぞれぞれ第１の像担持体としてイエロー、マ
ゼンタ、シアン、ブラックのそれぞれの色トナーに対応
したドラム形の電子写真感光体（以下「感光ドラム」と
いう。）１１ａ〜１１ｄを有している。これら感光ドラ
ム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは、第２の像担持体
としての中間転写ベルト（中間転写体）１表面に接触さ
れており、中間転写ベルト１との間に一次転写部（一次
転写ニップ部）Ｎａ、Ｎｂ、Ｎｃ、Ｎｄを形成してい
る。

【００２９】感光ドラム１１ａ〜１１ｄは、導電性基体
としての芯金（アルミニウムシリンダ）の外周面に感光
層（例えば、ＯＰＣ（有機光半導体））を塗布して構成
したものであって、それぞれ駆動手段（不図示）によっ
て回転駆動される。なお、図２に、感光ドラム１１ａに
ついての導電性基体１１ａ₁、感光層１１ａ₂を示して
あり、他の感光ドラム１１ｂ、１１ｃ、１１ｄについて
も同様である。

【００３０】各画像形成ステーション１０ｂ、１０ｃ、
１０ｄは、感光ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ
の回転方向（矢印方向）に沿ってほぼ順に、一次帯電器
（帯電部材）１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、スキャ
ナ（露光器）１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、現像器
１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、一次転写ローラ１５
ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、クリーニング装置１６
ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄを有している。

【００３１】中間転写ベルト１としては、ウレタン系樹
脂、フッ素系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリイミド樹脂等
の樹脂や、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ヒドリンゴ
ム等の弾性材料や、これらにカーボンや導電粉体を分散
させて抵抗調整を行ったもの等を用いることができる。
本実施の形態では一次転写部Ｎａ、Ｎｂ、Ｎｃ、Ｎｄで
の良好な接触を確保するために、中間転写ベルト１の基
層（導電層）１ｅとして厚み０．５mmのヒドリンゴムを
使用し、これにカーボンを分散させて体積抵抗率を低抵
抗（１０⁴Ω・cm）に調整したものの表面に、高抵抗
（１０¹³Ω・cm）のフッ素系樹脂で厚み２０μｍの表層
（高抵抗層）１ｆを設けてある。

【００３２】中間転写ベルト１は、駆動ローラ１ａ、分
離ローラ１ｂ、支持ローラ１ｃの３本のローラに巻架さ
れており、駆動ローラ１ａがモータ１ｄによって矢印方
向に回転駆動されるのに伴い、矢印Ｒ１方向に回転（移
動）する。

【００３３】中間転写ベルト１の張力としては、材質に
もよるが伸び率が１％以内になるように設定して、中間
転写ベルト１の破断や永久歪みが発生しないようにする
のが望ましく、本実施の形態では１５０Ｎ（ニュート
ン）の荷重がかかるように設定してある。

【００３４】二次転写ローラ３は、芯金３ａの外周面
を、中抵抗の抵抗値を有するＥＰＤＭ発泡層３ｂで被覆
したものであり、分離ローラ１ｂに対向する位置に中間
転写ベルト１及び転写材を挟む形で配置してある。二次
転写ローラ３と中間転写ベルト１との間には、二次転写
部（二次転写ニップ部）Ｎ₂が形成されている。

【００３５】以下、上述構成の画像形成装置の動作を説
明する。

【００３６】感光ドラム１１ａは、矢印方向に回転し、
その表面が一次帯電器１２ａにより一様に帯電された
後、ホストコンピュータ（不図示）から送られた画像情
報信号により変調されたスキャナ１３ａからのレーザ光
が表面に照射され、照射部分の電荷が除去されて静電潜
像が形成される。レーザ光の強度及び照射スポット径は
画像形成装置の解像度及び所望の画像濃度によって適正
に設定されている。感光ドラム１１ａ上の静電潜像は、
レーザ光が照射された部分は明部電位Ｖ_Lａ（芯金相対
電位約−１００Ｖ）に、照射されない部分は一次帯電器
１２ａで帯電された暗部電位Ｖ_Dａ（芯金相対電位約−
５００Ｖ）に保持されることによって形成される。この
静電潜像は、感光ドラム１１ａの回転によって現像器１
４ａとの対向部（現像部）に達し、同一極性（本実施の
形態ではマイナス極性）に帯電されたトナーが付着され
て現像（顕像化）される。４色フルカラーの画像形成に
おいては各色に対応した感光ドラム１１ａ〜１１ｄにつ
いて同様にトナー像が形成され、各一次転写部Ｎａ、Ｎ
ｂ、Ｎｃ、Ｎｄにおいて中間転写ベルト１上に順次一次
転写され、中間転写ベルト１上で重ね合わされる。各一
次転写部Ｎａ、Ｎｂ、Ｎｃ、Ｎｄでは、中間転写ベルト
１の背面（裏面）に接するように、二次転写ローラ（弾
性ローラ）１５ａ〜１５ｄが設けてあって約５Ｎの付勢
加圧を行って、適正なニップ幅を得ている。分離ローラ
１ｂ及び支持ローラ１ｃは金属ローラであって両者とも
接地してあり、中間転写ベルト１の基層は低抵抗ゴムで
あって全域接地電位となる。

【００３７】本実施の形態における一次転写電界は感光
ドラム１１ａ〜１１ｄの芯金に異なる芯金バイアスを印
加することによって形成する。図２は、本実施の形態に
おける感光ドラム周りに印加している高圧電源のブロッ
ク図を示したものである。感光ドラム１１ａの芯金には
転写バイアス印加電源（ＨＶＩ）２１から、また、一次
帯電器１２ａには帯電バイアス印加電源（ＨＶＣ）２２
から、さらに、現像器１４ａには現像バイアス印加電源
（ＨＶＤ）２４からそれぞれ高電圧を供給している。帯
電バイアス印加電源２２、及び現像バイアス印加電源２
４については、転写バイアス印加電源２１が接地電位に
設定された場合の画像形成電位の電位コントラストを維
持した状態で芯金バイアスを上乗せする形で供給する。
具体的には、転写バイアス印加電源２１を接地状態（感
光ドラム芯金が接地状態）にした場合に、一次帯電電位
Ｖ_D′を−５００Ｖ、現像電位Ｖ_E′を−４００Ｖにし
たとき、レーザ光により明部電位Ｖ_L′は−１００Ｖと
して適正な濃度と適正なＳＮ比のトナー像を得ることが
できる系であれば、転写バイアス印加電源２１から供給
する電圧をＶ_Iとすれば帯電バイアス印加電源２２は一
次帯電電位Ｖ_Dとして−５００＋Ｖ_Iを、現像バイアス
印加電源２４は現像電位Ｖ_Eとして−４００＋Ｖ_Iを供
給して、同光量のレーザ光により明部電位Ｖ_Lは−１０
０＋Ｖ_Iに設定される。

【００３８】なお、さらに詳述すると、本実施の形態で
は、現像バイアス印加電源２４は現像電位Ｖ_Eに１．８
ｋＶのＡＣ電圧を重畳させた電圧を供給し、帯電バイア
ス印加電源２２は一次帯電電位Ｖ_Dに１．５ｋＶのＡＣ
電圧を重畳させた電圧を供給する。また転写バイアス印
加電源２１は可変であり、一次転写電界を良好に形成で
きるように−１００〜−２０００Ｖの間から選択した電
圧を供給する。この機能を実現するために、図３に示す
ように現像バイアス、一次帯電バイアスの基準電位に転
写バイアス印加電源２１の出力を用いて簡易な構成にす
ることもできる。

【００３９】本実施の形態では、感光ドラム１１ａ〜１
１ｄの４本を用いており、これらの感光ドラム上のトナ
ー像濃度を均一にするために、それぞれの暗部電位
Ｖ_D′ａ〜Ｖ_D′ｄ、明部電位Ｖ_L′ａ〜Ｖ_L′ｄ、現
像電位Ｖ_E′ａ〜Ｖ_E′ｄなる電位コントラストが必要
となる。他の画像形成ステーション１０ｂ、１０ｃ、１
０についても、図２に示す画像形成ステーション１０ａ
と同様の構成を有する。各感光ドラム１１ａ、１１ｂ、
１１ｃ、１１ｄの芯金には、それぞれ転写バイアス印加
電源２１からＶ_Iａ〜Ｖ_Iｄが供給されて、それぞれの
暗部電位Ｖ_Dａ〜Ｖ _Dｄ、現像電位Ｖ_Eａ〜Ｖ_Eｄとし
ては、上述の暗部電位Ｖ_D′ａ〜Ｖ_D′ｄ、現像電位Ｖ
_E′ａ〜Ｖ_E′ｄに、Ｖ_Iａ〜Ｖ_Iｄを加算した電圧を
供給し、明部電位Ｖ_Lａ〜Ｖ_Lｄとしても上述のＶ_L′
ａ〜Ｖ_L′ｄにＶ_Iａ〜Ｖ_Iｄを加えた電位に設定され
る。これにより各感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上のトナー
像の濃度及びＳＮ比は均一に保たれたまま、中間転写ベ
ルト１に対して感光ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１
１ｄの芯金バイアスＶ_Iａ〜Ｖ_Iｄが一次転写バイアス
を形成することができる。

【００４０】本実施の形態では中間転写ベルト１の表面
に高抵抗層を設けており、トナー像の飛び散りを防止す
るために一次転写バイアスとして順次高いバイアスが必
要となる。そこで上述の感光ドラムの芯金バイアスＶ_I
ａ〜Ｖ_Iｄとしてそれぞれ−１００Ｖ、−４００Ｖ、−
７００Ｖ、−１０００Ｖに設定して良好な転写電界を形
成して転写不良を防いでいる。

【００４１】中間転写ベルト１が感光ドラム１１ｄとの
一次転写部Ｎｄを通過した段階で４色のトナー像が中間
転写ベルト１上に担持され、一次転写工程は完了する。
一方、トナー像の一次転写を終えた感光ドラム１１ａ〜
１１ｄの表面はクリーニング装置１６ａ〜１６ｄにより
それぞれ表面を清掃された後、次の画像形成工程に供さ
れる。

【００４２】次に、給紙手段（不図示）から転写材Ｐが
１枚取り出され、二次転写部Ｎ₂に挿通される。このと
き、二次転写ローラ３にはトナーと逆極性の電圧（＋１
ｋ〜＋６ｋＶ）が印加され、４色のトナー像は中間転写
ベルト１から転写材Ｐ上に一括で二次転写される。

【００４３】二次転写部Ｎ₂を出た、未定着トナー像を
担持した転写材Ｐは、定着装置１７に到達し、加熱・加
圧されて表面にトナー像が定着される。これにより、永
久定着像が得られる。トナー像を転写材Ｐに転写し終え
た中間転写ベルト１の表面は、中間転写体クリーニング
装置１８によって清掃される。中間転写体クリーニング
装置１８は、ウレタンゴムからなるクリーニングブレー
ド１８ａによって二次転写後の残留トナーを中間転写ベ
ルト１表面から掻き落とし、廃トナーとして廃トナーボ
ックス１８ｂに回収する。

【００４４】以下、本実施の形態の場合と従来の場合と
で比較した結果を示す。

【００４５】表１において、漏れ電流は、各色の画像形成ステーショ
ン１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ間に流れた電流であ
り、一次転写に寄与しない電流である。この値が大きく
なるほど必要となる高圧電源の容量が大きくなり、コス
トが高くなる。また、電圧変異は所望の電圧を印加した
場合に、実際に得られる中間転写ベルト１の表面電位と
の差を測定したもので、従来例では電圧降下によって大
きな変異がみられる。結果として従来例においては、中
間転写ベルト１上のトナー像は飛び散り易くなり、また
一次転写効率も低い。これに対して本実施の形態によれ
ば、これらの漏れ電流と電圧変異を抑えることができる
ために上述の不具合が防止されている。

【００４６】以上説明したように、本実施の形態の構成
によれば、中間転写ベルト１の裏面から一次転写バイア
スを供給する従来の装置で発生していた各色の画像形成
ステーション１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ間の一次
電流干渉を防止することができる。また、中間転写ベル
ト１の材質や抵抗値によらず各画像形成ステーション１
０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄに所望の一次転写電界を
形成することができるために、飛び散りの少ない良好な
一次転写画像を得ることができて、高画質・高速の画像
形成装置を実現できる。

【００４７】〈実施の形態２〉図４を参照して、実施の
形態２を説明する。なお、前述の実施の形態１と同じ部
材等は、同符号を付してその説明は適宜省略する。

【００４８】本実施の形態においては、転写材Ｐａが第
２の像担持体となる。感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上に形
成したトナー像を、直接、転写材Ｐａに転写重畳させる
ものである。

【００４９】１９は転写材Ｐａを搬送する導電性部材と
しての転写ベルトで、厚み３００μｍのウレタンゴムか
らなり、これにカーボンを分散させて体積抵抗率を１０
⁸Ω・cmに調整してある。

【００５０】感光ドラム芯金バイアス、現像バイアス、
及び一次帯電バイアスは、前述の実施の形態１と同様な
印加形態としていて、支持ローラ１ｃを接地して転写ベ
ルト１９の裏面を接地電位としており、転写電界は感光
ドラム芯金バイアスが形成する。

【００５１】本実施の形態では４色のトナー像を転写材
Ｐａに直接、転写重畳させるために、転写材Ｐａの種類
によっては転写バイアスを各色の画像形成ステーション
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄで順次上げる必要があ
る。従来のように転写ベルトの裏面から転写バイアスを
供給する装置では転写ベルトを介して各画像形成ステー
ション１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ間で電流が流れ
てしまい所望のバイアスが得られず、転写不良や飛び散
りが発生する場合があった。本実施の形態では感光ドラ
ム１１ａ〜１１ｄの芯金バイアスを与えて転写電界を形
成しているために各画像形成ステーション１０ａ、１０
ｂ、１０ｃ、１０ｄ間の電流が発生せず、所望のバイア
スを維持することができて良好な転写画像を得ることが
できる。

【００５２】〈実施の形態３〉図５を参照して、実施の
形態３を説明する。なお、前述の実施の形態１、２と同
じ部材等は、同符号を付してその説明は適宜省略する。

【００５３】本実施の形態においては、中間転写ベルト
２０として５０μｍのニッケル電鋳表面に２００μｍ程
度の弾性材を配したもので、弾性材としてはシリコーン
ゴム、ウレタンゴム、ヒドリンゴム等や、これらにカー
ボンや導電粉体を分散させて抵抗調整を行ったものを用
いることができる。

【００５４】本実施の形態では中間転写ベルト２０の基
層として金属を用いることにより、樹脂に比べて伸びを
小さくして色レジズレ（色レジストレーションズレ）を
改善している。

【００５５】感光ドラム芯金バイアス、現像バイアス、
及び一次帯電バイアスは、前述の実施の形態１と同様な
印加形態としていて、転写電界は中間転写ベルト２０の
接地電位に対して感光ドラム芯金バイアスが形成する。

【００５６】本実施の形態によれば、中間転写ベルト２
０の裏面に金属並の導電層を設けた場合にも各色画像形
成ステーション１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄにおい
て個別の転写バイアスを印加することができて良好な転
写画像を得ることができる。

【００５７】〈実施の形態４〉図６を参照して、実施の
形態４を説明する。なお、前述の実施の形態１、２、３
と同じ部材等は、同符号を付してその説明は適宜省略す
る。

【００５８】本実施の形態においては、像担持体として
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックそれぞれの色ト
ナーに対応した感光ドラム１１ａ〜１１ｄを有してお
り、中間転写体としての中間転写ベルト２１は各感光ド
ラム１１ａ〜１１ｄにそれぞれの一次転写部Ｎａ、Ｎ
ｂ、Ｎｃ、Ｎｄで接触している。

【００５９】中間転写ベルト２１としては、ウレタン系
樹脂、フッ素系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリイミド樹脂
等の樹脂や、シリコーンゴム、ヒドリンゴム等の弾性材
料や、これらにカーボンや導電粉体を分散させて抵抗調
整を行ったものなどを用いることができる。本実施の形
態ではヒドリンゴムにカーボンを分散させて体積抵抗率
を１０⁷Ω・cmに調整した厚み０．５mmの低抵抗の基層
表面に、１０¹³Ω・cmのフッ素系樹脂で厚み２０μｍの
高抵抗の表層を設けて中間転写ベルト２１としている。

【００６０】中間転写ベルト２１は、駆動ローラ１ａ、
分離ローラ１ｂ、支持ローラ１ｃの３本のローラに巻架
されている。

【００６１】中間転写ベルト２１の張力としては、材質
にもよるが伸び率が１％以内になるように設定して、中
間転写ベルト２１の破断や永久歪みが発生しないように
するのが望ましく、本実施の形態では１５０Ｎの荷重が
かかるように設定してある。

【００６２】各一次転写部Ｎａ、Ｎｂ、Ｎｃ、Ｎｄに
は、芯金の外周面を、低抵抗（１ｋＶ印加時のニップ部
形成での実抵抗が１０⁴〜１０⁷Ω）の弾性材で被覆し
た一次転写ローラ１５ａ〜１５ｄが感光ドラム１１ａ〜
１１ｄとともに中間転写ベルト２１を挟む形で配置して
ある。

【００６３】二次転写ローラ３は、芯金の外周面を、中
抵抗の抵抗値を有するＥＰＤＭ発泡層で被覆したもので
あり、分離ローラ１ｂに対向する位置に中間転写ベルト
２１及び転写材Ｐを挟む形で配置してある。

【００６４】以下、本実施の形態の画像形成装置の動作
を説明する。

【００６５】まず、各色のトナー像形成について第１色
のトナー像形成を例に説明する。感光ドラム１１ａは矢
印方向に回転し、一次帯電器１２ａによりー様に帯電さ
れた後、ホストコンピュータから送られた画像情報信号
により変調されたスキャナ１３ａからのレーザ光で表面
が照射される。レーザ光の強度及び照射スポット径は画
像形成装置の解像度及び所望の画像濃度によって適正に
設定されており、感光ドラム１１ａ上の静電潜像はレー
ザ光が全照射された部分は明部電位Ｖ_Lａに、照射され
ない部分は一次帯電器１２ａで帯電された暗部電位Ｖ_D
ａに保持されることによって形成される。静電潜像は感
光ドラム１１ａの回転により、現像器１４ａとの対向部
に達し、同一極性（本実施の形態ではマイナス極性）に
帯電されたトナーが付着されてトナー像として現像され
る。

【００６６】フルカラー画像形成においては各色に対応
した感光ドラム１１ａ〜１１ｄについて同様にトナー像
が形成され、各一次転写部Ｎａ、Ｎｂ、Ｎｃ、Ｎｄにお
いて中間転写べルト２１上に順次に一次転写されて重ね
合わされる。中間転写ベルト２１と感光ドラム１１ａ〜
１１ｄがなす各一次転写部Ｎａ、Ｎｂ、Ｎｃ、Ｎｄで
は、中間転写ベルト２１の背面に接している導電ローラ
１５ａ〜１５ｄが接地されていて、一次転写部Ｎａ、Ｎ
ｂ、Ｎｃ、Ｎｄには感光ドラム１１ａ〜１１ｄ上の表面
電位によって一次転写電界が形成されており、これによ
りトナー像は感光ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１
ｄ上から中間転写ベルト２１上に一次転写される。中間
転写ベルト２１が感光ドラム１１ｄとの一次転写ニップ
を通過した段階で４色のトナー像が中間転写ベルト２１
上に担持され、一次転写工程が完了する。

【００６７】本実施の形態においては、感光ドラム１１
ａ〜１１ｄの暗部電位Ｖ_Dａ〜Ｖ_Dｄ及び明部電位Ｖ_L
ａ〜Ｖ_Lｄの絶対値を順番に大きくしている。具体的に
は一次帯電器１２ａ〜１２ｄに供給する電圧を変えるこ
とによってＶ_Dに関して順番に−５００Ｖ、−６００
Ｖ、−７００Ｖ、−８００Ｖとし、これに応じて最大濃
度を保証するレーザ光量を調整することによりＶ_Lに関
して順番に−１００Ｖ、−２００Ｖ、−３００Ｖ、−４
００Ｖというように異なる電位に設定している。したが
って、一次転写部Ｎａ、Ｎｂ、Ｎｃ、Ｎｄにおいてトナ
ー像に対してそれぞれ１００Ｖ、２００Ｖ、３００Ｖ、
４００Ｖの電位差によって感光ドラム１１ａ〜１１ｄか
ら中間転写ベルト２１に転写電界が発生することにな
り、前色のトナー像転写により弱められる転写電界を順
次補うことができて適正な一次転写が可能となる。

【００６８】本実施の形態では一次転写電界を感光ドラ
ム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄの表面電位によって
形成するため、中間転写ベルト２１の低抵抗層である基
層を介して一次転写電流が干渉することがなく、それぞ
れ独立に最適な一次転写条件を実現できる。また、一次
転写のための電圧供給手段を設ける必要がなく、特に複
数の感光ドラム１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを用い
る画像形成装置においては構成の簡略化の効果が大き
く、低コストで構成できるという利点がある。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
複数の第１の像担持体から第２の像担持体へのトナー像
の転写工程において、第１の像担持体に印加する電圧を
異なるものとすることにより、複数の第１の像担持体と
第２の像担持体との間に形成される転写電界をおのおの
適正にすることが可能となり、転写飛び散りや中抜けな
どの画像不良を有効に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１の画像形成装置の概略構成を示す
縦断面図。

【図２】実施の形態１において転写バイアス、帯電バイ
アス、現像バイアスの印加を説明する図。

【図３】実施の形態１における転写バイアス印加電源、
帯電バイアス印加電源、現像バイアス印加電源を説明す
る図。

【図４】実施の形態２の画像形成装置の概略構成を示す
縦断面図。

【図５】実施の形態３の画像形成装置の概略構成を示す
縦断面図。

【図６】実施の形態４の画像形成装置の概略構成を示す
縦断面図。

【図７】従来の画像形成装置の概略構成を示す縦断面
図。

【符号の説明】

１、２０、２１第２の像担持体（中間転写体、中間転写
ベルト）１ｅ基層（導電層）１ｆ高抵抗層（表層）１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ画像形成ユニット１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ第１の像担持体（感光
ドラム）１１ａ₁ 導電性基体１１ａ₂ 感光層１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ転写部材（一次帯電
器）１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ露光器（スキャナ）１９導電性部材（転写ベルト）２１転写バイアス印加電源２２帯電バイアス印加電源２４現像バイアス印加電源Ｐ転写材Ｐａ第２の像担持体（転写材）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性基体上に感光層を設けて形成した
第１の像担持体をそれぞれ有するｎ個（ｎ≧２）の画像
形成ステーションを、第２の像担持体の移動方向に沿っ
て配設し、前記各第１の像担持体と前記第２の像担持体
との間の転写部に形成される転写電界によって前記各第
１の像担持体上のトナー像を前記第２の像担持体表面に
順次に転写する画像形成装置において、前記各第１の像担持体の前記導電性基体に転写バイアス
を印加する転写バイアス印加電源を備え、前記転写バイアス印加電源は、前記各第１の像担持体か
ら前記第２の像担持体上にトナー像を転写する際に、前
記各導電性基体に対して大きさの異なる転写バイアスを
印加する、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記各第１の像担持体の前記導電性基層
に、前記転写バイアス印加電源が印加する転写バイアス
を、前記第２の像担持体の移動方向上流側から順にＶ_K
（ｋ＝１、２、……、ｎ）とするとき、Ｖ_Kの値を、｜Ｖ₁｜≦｜Ｖ₂｜≦……≦｜Ｖ_n｜、かつ｜Ｖ₁｜＜｜Ｖ_n｜が成り立つように設定する、ことを特徴とする請求項１
に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記各第１の像担持体を一様に帯電する
帯電部材と前記帯電部材に帯電バイアスを印加する帯電
バイアス印加電源とを有し、前記帯電バイアス印加電源
が前記各帯電部材に印加する帯電バイアスを、前記第２
の像担持体の移動方向上流側から順にＶ_DK（ｋ＝１、
２、……、ｎ）とするとき、Ｖ_DKの値を、｜Ｖ_D1｜≦｜Ｖ_D2｜≦……≦｜Ｖ_Dn｜、かつ｜Ｖ_D1｜＜｜Ｖ_Dn｜が成り立つように設定する、ことを特徴とする請求項１
又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】一様帯電後の前記各第１の像担持体を露
光して静電潜像を形成する露光器を有し、前記各第１の
像担持体上に形成される前記静電潜像のうち、トナー像
の最大画像濃度に対応する部分の電位を、前記第２の像
担持体の移動方向上流側から順にＶ_LK（ｋ＝１、２、…
…、ｎ）とするとき、Ｖ_LKの値を、｜Ｖ_L1｜≦｜Ｖ_L2｜≦……≦｜Ｖ_Ln｜、かつ｜Ｖ_L1｜＜｜Ｖ_Ln｜が成り立つように設定する、ことを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】前記第２の像担持体が中間転写体であ
り、前記各第１の像担持体上に形成されたトナー像は、
前記中間転写体に順次に転写されて重ね合わされた後、
転写材上に一括で転写される、ことを特徴とする請求項１、２、３、又は４に記載の画
像形成装置。
【請求項６】前記中間転写体は、多層構成であり、前
記第１の像担持体側に高抵抗層を有する、ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】前記中間転写体は、多層構成であり、前
記第１の像担持体と反対側に導電層を有する、ことを特徴とする請求項５又は６に記載の画像形成装
置。
【請求項８】前記導電層は、ゴム材料によって形成さ
れている、ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】前記導電層は、全域にわたって等電位に
設定されている、ことを特徴とする請求項７又は８に記載の画像形成装
置。
【請求項１０】前記導電層は、接地電位に設定されて
いる、ことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】前記第２の像担持体が転写材であり、
表面に前記転写材を担持して搬送する転写ベルトが導電
性部材である、ことを特徴とする請求項１、２、３、又は４に記載の画
像形成装置。
【請求項１２】前記導電性部材は、ゴム材料によって
形成されている、ことを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】前記導電性部材は、全域にわたって等
電位に設定されている、ことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の画像形成
装置。
【請求項１４】前記導電性部材は、接地電位に設定さ
れている、ことを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。