JP2002040749A

JP2002040749A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2002040749A
Application number: JP2000219165A
Authority: JP
Inventors: Hisahiro Saito; 久弘斎藤; Tatsunori Ishiyama; 竜典石山; Yasuo Yoda; 寧雄依田; Kenichi Iida; 健一飯田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-07-19
Filing date: 2000-07-19
Publication date: 2002-02-06

Abstract

(57)【要約】【課題】再転写による色味変化を防止し、メディアフ
レキシビリティーに富んだ、安価な高速プリント可能な
画像形成装置を提供する。【解決手段】トナー像が形成される複数の感光ドラム
１と、感光ドラム１上に形成されたトナー像が転写され
る中間転写ベルト６と、感光ドラム１から中間転写ベル
ト６にトナー像を転写する、複数の感光ドラム１のそれ
ぞれに対応した複数の転写部７とを備え、転写部７に印
加する電圧を、各感光ドラム１の帯電電位の変化に応じ
て設定するよう制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を用
いた画像形成装置に関し、特に好適には、第１の像担持
体上に形成したトナー像を第２の像担持体に転写した
後、シート材に再度転写して画像形成物を得る画像形成
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、中間転写ベルトを使用した画像形
成装置が知られており、この方式は、カラー画像情報や
多色画像情報に基づく複数の成分色画像を順次転写、積
層し、カラー画像や多色画像を合成再現した画像形成物
を得るカラー画像形成装置や多色画像形成装置として有
効である。

【０００３】従来の中間転写ベルトを用いた画像形成装
置の一例の概略を図１０に示す。図１０は、従来の画像
形成装置の構成図である。

【０００４】本画像形成装置は、中間転写ベルト（ＩＴ
Ｂ）２０を有した電子写真プロセスのカラー画像形成装
置（複写機やレーザビームプリンタ）に構成されてい
る。この中間転写ベルト２０には中抵抗の弾性体を使用
している。

【０００５】画像形成装置は、電子写真感光体（以下、
感光ドラムという）１を備え、この感光ドラム１は矢印
の方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動
される。

【０００６】感光ドラム１はこの回転過程で、帯電ロー
ラ２により所定の極性・電位に一様に帯電処理され、次
いで像露光手段により像露光３を受ける。これにより、
目的のカラー画像の第１の色成分像（たとえばイエロー
色成分像）に対応した静電潜像が形成される。

【０００７】次いで、その静電潜像が現像位置において
第１の現像器であるイエロー現像器４１により現像さ
れ、イエロートナー像として可視化される。

【０００８】このとき第２〜第４の現像器、すなわちマ
ゼンタ現像器４２、シアン現像器４３、ブラック現像器
４４は作動しておらず感光ドラム１には作用しないの
で、イエロートナー像は第２〜第４の現像器４２〜４４
による作用を受けない。第１〜第４の現像器４１〜４４
は支持体４０に搭載して回転自在に設置され、感光ドラ
ム１と対向した現像位置に順次移動される。

【０００９】中間転写ベルト２０は、ローラ６１、二次
転写対向ローラ６４及び一次転写ローラ２５とに掛け廻
され、感光ドラム１と当接した対向部で同方向に移動す
る向きに、感光ドラム１と同じ周速度で回転駆動され
る。

【００１０】感光ドラム１との当接部の中間転写ベルト
２０の内側位置には一次転写ローラ２５が設置され、バ
イアス電源２９からの一次帯電バイアスを一次転写ロー
ラ２５を介して中間転写ベルト２０に印加するようにな
っている。一次転写バイアスはトナーと逆極性で、その
印加電圧はたとえば＋１００Ｖ〜２ｋＶの範囲である。

【００１１】感光ドラム１上に形成されたイエロートナ
ー像は、感光ドラム１と中間転写ベルト２０との当接ニ
ップ部を通過する過程で、一次転写ローラ２５から中間
転写ベルト２０に印加した一次転写バイアスによって形
成される一次転写電界により、中間転写ベルト２０の外
周面に順次転写されていく（一次転写）。

【００１２】中間転写ベルト２０への第１色のイエロー
トナー像の転写を終えた感光ドラム１は、表面に残留し
た一次転写残りのトナーをクリーニング装置１３により
清掃、除去した後、一次帯電以下の画像形成プロセスに
供せられる。

【００１３】以下、同様にして、第２色のマゼンタトナ
ー像、第三色のシアントナー像、第４色のブラックトナ
ー像が形成され、中間転写ベルト２０上に順次重ねて転
写されて、目的のカラー画像に対応した合成カラー画像
が得られる。

【００１４】中間転写ベルト２０を支持したローラは二
次転写対向ローラ６４で、この二次転写対向ローラ６４
が配設された部位の中間転写ベルト２０の外面位置に二
次転写ローラ６３が離接自在に設置され、二次転写ロー
ラ６３にはバイアス電源２８から二次帯電バイアスが印
加されるようになっている。

【００１５】二次転写ローラ６３は、第１色〜第３色の
トナー像の一次転写工程時には、中間転写ベルト２０か
ら離間しておくことが可能である。

【００１６】中間転写ベルト２０上に重畳転写された４
色のトナー像が中間転写ベルト２０の回動で二次転写部
位の直近に至るタイミングで、二次転写ローラ６３にバ
イアス電源２８から二次転写バイアスが印加され、同時
に二次転写ローラ６３が中間転写ベルト２０に当接され
る。

【００１７】更にその当接部に、第２の画像担持体とし
てのシート材（紙または樹脂シート）Ｐが給紙ローラ１
１ａにより所定のタイミングで送り出され、ガイド１０
を経て給紙される。

【００１８】中間転写ベルト２０上の４色のトナー像は
一括して、中間転写ベルト２０と二次転写ローラ６３と
の当接ニップ部を通過する過程で、二次転写ローラ６３
から中間転写ベルト２０に印加した二次転写バイアスに
よって形成される二次転写電界により、シート材Ｐの表
面に順次転写されていく（二次転写）。

【００１９】４色のトナー像が二次転写されたシート材
Ｐは定着器１５に導入され、そこで加熱および加圧する
ことにより４色のトナーが溶融混色してシート材Ｐに固
定され、フルカラーのプリント画像に形成される。

【００２０】中間転写ベルト２０の表面に残留した二次
転写残のトナーは、ベルトクリーナ８ａにより感光ドラ
ム１とは逆極性に帯電される。

【００２１】ベルトクリーナ８ａは中間転写ベルト２０
の外面に離接自在に設置されたローラからなり、ベルト
クリーナ８ａを中間転写ベルト２０の表面に当接し、中
間転写ベルト２０の内側に配置した接地された導電ロー
ラ７を対向極として、バイアス電源２６によりベルトク
リーナ８ａに所定の極性のクリーニングバイアスを印加
することにより、２次転写残トナーを所定の極性に帯電
するものである。

【００２２】本例では、感光ドラム１は負極性帯電なの
で、二次転写残トナーは正極性に帯電される。

【００２３】ベルトクリーナ８ａは、第１色〜第３色の
トナー像の一次転写工程時には、中間転写ベルト２０か
ら離間しておくことが可能である。

【００２４】中間転写ベルト２０上の逆極性に帯電され
た二次転写残トナーは、中間転写ベルト２０の感光ドラ
ム１との当接部およびその近傍で、感光ドラム１に静電
的に吸引されて転移し、中間転写ベルト２０から除去さ
れる。

【００２５】上記の中間転写ベルト２０を用いたカラー
画像形成装置は、転写ドラム上にシート材を貼り付けま
たは吸着して担持し、そのシート材に感光ドラムから各
色のトナー像を転写してカラー画像を得る、例えば特開
昭６３−３０１９６０号公報のカラー画像形成装置と比
較すると、シート材に何らの制御（たとえば転写ドラム
のグリッパにシート材を把持する、転写ドラムの表面に
シート材を吸着する、転写ドラムの表面に沿うように曲
率を持たせる等）を必要とせずに、中間転写ベルトから
シート材にトナー像を転写できる。

【００２６】したがって、封筒、葉書、ラベル紙など、
４０ｇ／ｍ²程度の薄い紙から２００ｇ／ｍ²程度の厚い
紙まで、幅の広狭や長さの長短によらず、トナー像を転
写してカラー画像を得ることができるという利点を有し
ている。

【００２７】このような利点があるため、すでに中間転
写ベルトを用いたカラー画像形成装置が、カラー複写
機、カラープリンタ等として既に市場で稼働している。

【００２８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来技術の場合には、下記のような問題が生じて
いた。近年、前述の従来技術とは異なり、高速化対応を
可能とし、メディアフレキシビリティー（はがきから厚
紙や大サイズ紙など広範囲なシート材に対応可能なこ
と）に富んだ画像形成装置として、第２の像担持体上
に、複数の第１の像担持体を配置させ、順次トナー像を
転写させる方式（以下、インライン方式と呼ぶ）が提案
されている。

【００２９】そのような構成をとる場合、プリント速度
の高速化という点で利点はあるものの、第１の像担持体
である感光ドラムを含むプロセスカートリッジが複数構
成となるため、簡素化、低コスト化が求められている。
また、このような装置が所属する業界においても、毎年
環境問題への対応が活発化しており、それらを考慮した
設計も望まれている。

【００３０】上記背景から、装置の簡素化や環境対応、
低ランニングコストの実現を目的として、前述のインラ
イン方式において、クリーナレス化やトナーリサイクル
化を実施するために、感光ドラムを含むプロセスカート
リッジ内のクリーナ装置を廃止すると、第１色を感光体
上へ形成し、第２の像担持体上へ転写させ、引き続き、
第２色を感光体上へ形成し、第２の像担持体へ転写させ
ていく工程の中で、感光体から第２の像担持体へトナー
像を転写する際に、第２の像担持体上の前工程ですでに
転写された第１色のトナー像が感光体へ移ってしまい
（以下、再転写と呼ぶ）、現像順番が２番目以降の現像
器は前色トナーで汚染され、色味が変化してしまう問題
点があった。

【００３１】本発明の目的は、再転写による色味変化を
防止し、メディアフレキシビリティーに富んだ、安価な
高速プリント可能な画像形成装置を提供することであ
る。

【００３２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る画像形成装置は、トナー像が形成され
る複数の第１の像担持体と、前記第１の像担持体上に形
成されたトナー像が転写される第２の像担持体と、前記
第１の像担持体から前記第２の像担持体に前記トナー像
を転写する、前記複数の第１の像担持体のそれぞれに対
応した複数の一次転写部材とを備え、前記一次転写部材
に印加する電圧を、各第１の像担持体の帯電電位の変化
に応じて設定するよう制御する。

【００３３】また、前記第２の像担持体の体積抵抗率ρ
ｖ（Ω・ｃｍ）が１×１０¹⁴≦ρｖであると共に、前記
一次転写部材のそれぞれに印加される電圧は、前記第２
の像担持体の移動方向の順に順次増加させる。

【００３４】また、前記一次転写部材下流側に除電機構
を配置させたことを特徴とする。

【００３５】また、前記第２の像担持体の体積抵抗率ρ
ｖ（Ω・ｃｍ）が１×１０⁹≦ρｖ＜１×１０¹⁴である
と共に、前記一次転写部材のそれぞれに印加される電圧
は、すべて同一である。

【００３６】また、前記第２の像担持体の体積抵抗率ρ
ｖ（Ω・ｃｍ）が１×１０⁷≦ρｖ＜１×１０⁹であり、
前記一次転写部材のそれぞれに印加される電圧は、すべ
て同一であると共に、前記第２の像担持体を保持する導
電性の保持部材を備え、該保持部材に前記一次転写部材
と同電位の電圧を印加する。

【００３７】また、前記第２の像担持体上のトナー像を
シート材上に転写するための二次転写部材を備え、前記
一次転写部材に印加される電圧の変化に応じて、該二次
転写部材に印加する電圧を制御する。

【００３８】また、前記一次転写部材に印加する電圧
を、各第１の像担持体の帯電電位の変化に応じて設定す
るよう制御する動作は、前記第２の像担持体上に形成さ
れた画像の濃度を検知し、該検知結果が所定範囲でない
場合は、前記第１の像担持体の帯電電位を調整し、該第
１の像担持体の帯電電位の調整結果に応じて、前記一次
転写部材に印加する電位を調整する動作である。

【００３９】また、前記第１の像担持体は、露光される
ことにより潜像が形成される感光ドラムである。

【００４０】したがって、本発明によれば、再転写性
は、一次転写部材に印加する電圧値と第１の像担持体で
ある電子写真用感光部材の帯電電位との電位差に大きく
依存し、この電位差が大きいほど悪化するが、前記電位
差を一定に保つことにより、再転写性の悪化を防止する
ことが可能である。

【００４１】この作用により、再転写は防止され、現像
器内の現像剤の色味変化は発生せず、クリーナレス化や
トナーリサイクル化が可能となり、安価な高速プリント
可能な画像形成装置を提供すること可能となる。

【００４２】また、第２の像担持体の体積抵抗率に応じ
て、一次転写部材に印加される電位を変化させているた
め、一次転写部材に印加される電位を、例えば第２の像
担持体の移動方向の順に順次増加させる場合には、第２
の像担持体上に形成されるトナー像の画質を良好にし、
一次転写部材のそれぞれに印加される電圧をすべて同一
とした場合には装置の構成を簡略にする。

【００４３】また、画像濃度を検知し、この検知結果に
基づいて、例えば現像バイアスや第１の像担持体として
の感光ドラムの帯電電位を調整し、この調整結果に基づ
いて一次転写部材の印加電位を変化させているため、よ
り良好な画質の画像とすることができる。

【００４４】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、この発明
の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただ
し、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、
材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載が
ない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣
旨のものではない。

【００４５】また、以下の図面において、前述の従来技
術の説明で用いた図面に記載された部材、及び既述の図
面に記載された部材と同様の部材には同じ番号を付す。

【００４６】（第１の実施形態）まず、本発明に係る画
像形成装置の第１の実施形態について図面を参照して説
明する。図１は、本発明に係る画像形成装置の第１の実
施形態を適用した電子写真プロセスを利用したカラーレ
ーザープリンタの概略断面図である。

【００４７】図１に示すカラーレーザープリンタは、本
発明の構成要素たる複数（４つ）の第１の像担持体とし
ての感光ドラム１を有し、順次、本発明の構成要素たる
第２の像担持体としての中間転写ベルト６に連続的に多
重転写し、フルカラープリント画像を得る４連ドラム方
式（インライン方式）プリンタである。

【００４８】図１に於いて無端状の中間転写ベルト６
が、駆動ローラ６ａ、テンションローラ６ｂ及び二次転
写対向ローラ６ｃに懸架され、図中矢印の方向に回転し
ている。

【００４９】感光ドラム１は、上記中間転写ベルト６の
移動方向に、直列に各色に対応し４本配置されている。
なお、図１に示されるＹ（イエロー），Ｍ（マゼン
タ），Ｃ（シアン），Ｂｋ（ブラック）は、その下に示
される部材が各色に対応した部材であることを示す。以
下の図面でも同様である。

【００５０】イエロー現像器を有する感光ドラム１は回
転過程で、帯電ローラ２により所定の極性・電位に一様
に帯電処理され、次いで不図示の画像露光手段（カラー
原稿画像の色分解・結像露光光学系、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ビー
ムを出力するレーザスキャンによる走査露光系等）によ
る像露光３を受けることにより目的のカラー画像の第１
の色成分像（イエロー成分像）に対応した静電潜像が形
成される。

【００５１】次いで、その静電潜像が現像器４（イエロ
ー現像器）により第１色であるイエロートナーにより現
像される。

【００５２】感光ドラム１上に形成されたイエロー画像
は、中間転写ベルト６との一次転写ニップ部へ進入す
る。

【００５３】転写ニップ部では中間転写ベルト６の裏側
に本発明の構成要素たる一次転写部としての転写部材７
を接触当接させている。

【００５４】各転写部７には各ポートで独立にバイアス
印加可能とするため、それぞれ一次転写バイアス源とし
ての転写電源７ａ〜７ｄを有している。転写部７の下流
側に除電機構１１を設け、ベルト裏面の電位を除電し、
画像不良を防止している。

【００５５】中間転写ベルト６は１色目のポートでまず
イエローを転写し、次いで先述した工程を経た、各色に
対応する感光ドラム１より順次マゼンタ、シアン、ブラ
ックの各色を各ポートで多重転写する。

【００５６】感光ドラム１上に残されたトナーは帯電ロ
ーラ２により、再帯電され、現像部にて現像と同時に回
収され、トナーリサイクルを可能としたり、または、現
像部を通過させ、中間転写ベルト６の非画像領域におい
て、それらのトナーを再び中間転写ベルト上へ戻し、中
間転写ベルト周辺に配置するクリーナ装置９にて、回収
される。

【００５７】中間転写ベルト６上で形成された４色フル
カラー画像は、次いで二次転写ローラ８により、シート
材Ｐに一括転写され、不図示の定着装置によって溶融定
着されカラープリント画像を得る。

【００５８】中間転写ベルト６は、シート材Ｐに一括転
写された後、ベルト表面は、対向電極をローラ６ｄと
し、除電機構１０ａで除電され、クリーナ装置９で二次
転写残トナーを除去される。

【００５９】感光ドラム１は外径３０ｍｍの有機光半導
体である。中間転写ベルト６は、周長１１１５ｍｍ、で
あり、長手方向の長さは３３１ｍｍである。

【００６０】以下簡単に作像条件を記す。感光ドラム上暗電位（帯電による非画像部電位）：Ｖｄ＝−６２０Ｖ明電位（レーザ露光による画像部電位）：Ｖｌ＝−５０Ｖ現像方法：：磁性２成分接触現像現像バイアス：Ｖｄｃ＝−４２０ＶＶａｃ＝１８００Ｖｐｐ周波数＝２３００Ｈｚ

【００６１】プロセススピード：１１７ｍｍ／ｓｅｃ転写部７は、導電性ローラで、外径８ｍｍのステンレス
性軸にＥＰＤＭ発泡フォームを覆った外径１６ｍｍのロ
ーラであり、抵抗値は、図２に示すような方法で電圧Ｖ
を測定し、次式、抵抗Ｒ＝５０×１００／Ｖで抵抗値を
算出し、その結果が１×１０⁵Ω以下のローラを使用し
た。図２は、図１に示される画像形成装置に適用される
抵抗測定方法の概略図である。

【００６２】ローラ硬度は、ＡｓｋｅｒＣで２５度で
ある。また、ローラの押圧に関しては、４．９Ｎのばね
をローラの両端に配置させ、中間転写ベルト６を介して
感光体に押圧した。

【００６３】中間転写ベルト６には、ポリイミドの単層
ベルトを使用し、その物性値は以下である。

【００６４】厚み：７５μｍ抵抗値：体積抵抗値１０¹⁵Ω・ｃｍ

【００６５】なお、上記抵抗値は、ＪＩＳ−Ｋ６９１１
に準拠し、電極とベルト表面との良好な接触性を得るた
めに導電性ゴムを電極として使用し、ベルトの体積抵抗
率ρｖを１０Ｖ，３０秒印加の条件にて、Ａｄｖａｎｔ
ｅｓｔ社製Ｒ８３４０超高抵抗計（登録商標）を用いて
測定した結果である。このベルトは、カーボンを分散す
ることにより抵抗調整を行っている。

【００６６】本発明者らは、このような装置構成条件の
もと、以下のような方法で再転写現象を計測した。

【００６７】図１を用いて説明すると、まず、第１の色
成分であるイエロー画像を形成させ、イエロー画像形成
部の感光ドラム上のマイナス極性のイエロートナー像を
転写部７の転写電源７ａにてプラス極性のバイアスを印
加し、中間転写ベルト６上へ転写するプロセスにおい
て、転写電源７ａの電圧を変化させることにより、もっ
とも転写性が良好となるバイアス値を求めた。そのバイ
アス値は約７００Ｖであった。

【００６８】同様に第２、第３、第４の色成分であるマ
ゼンタ、シアン、ブラック画像についても同様な実験を
行い、最適値を求めたところ、順に約８５０、１００
０、１１５０Ｖであった。

【００６９】このベルトは、抵抗値が高いため、各色の
転写部７を通過するにしたがい、徐々にベルト表面電位
がマイナスに上昇し、その結果、下流の色成分ほど、高
い電圧が必要とさせる。したがって、本装置構成で説明
したように、除電機構も必要となる。

【００７０】このようなベルトをチャージアップ系のベ
ルトと称すると、本発明者らの検討によれば、１×１０
¹⁴≦ρｖの値を有するベルトがこれにあたり、その代表
例として、ρｖ＝１０¹⁵Ω・ｃｍのベルトを使用するに
至った。ただし、ρｖとしては、その上限として１×１
０¹⁷Ω・ｃｍ以下であるのが好ましい。

【００７１】次に、第１の色成分であるイエロー画像を
形成させ、転写部７で先に求めた最適バイアス値にて中
間転写ベルト６にイエロートナー像を転写させ、第２の
色成分であるマゼンタ画像形成部では、マゼンタ画像は
形成せず、転写部７では転写電源７ｂにてバイアスを変
化させ、中間転写ベルト６上のイエロートナーがどの程
度マゼンタ画像形成部の感光ドラム１に再転写するかを
調査した。

【００７２】このとき、マゼンタ画像形成部の感光ドラ
ム１の帯電電位も変化させこの影響も同時に調査した。

【００７３】感光体帯電電位を変化させる理由は、転写
性は、感光体の帯電電位と転写バイアスの差分が電界条
件の一因子であることから、再転写性についても、その
影響について、十分検討する必要があるからである。さ
らに詳細を述べると、感光体の帯電電位が常に一定値で
あれば、問題ないが、複写機やプリンタなどの電子写真
画像形成装置では、環境や経時変化などで画像濃度が往
々にして変動する。

【００７４】そうした場合、画像濃度を適切に保つため
に主に現像のＤＣバイアスの大きさを制御し、画像濃度
を一定に保つ方法を一般的に採用している。制御方法
は、あらかじめ環境や経時変化でどの程度変化するかの
情報より制御する予測制御や感光体上または、中間転写
ベルト上などのトナー量を光学的に検出しｆｅｅｄｂ
ａｃｋする方法などがある。

【００７５】このとき、現像ＤＣバイアスを変化させる
場合は、かぶり防止、線の太さを一定に保つこと、２成
分現像剤の場合は、キャリア付着防止のために、感光体
の帯電電位も同時に連動させる必要がある。

【００７６】転写バイアスと感光体帯電電位を変化させ
て、再転写性がどのように変化するか調査した結果を図
３に示す。図３は、図１に示される画像形成装置におけ
る転写性と再転写性の関係のグラフである。

【００７７】一次転写性とは、この場合、Ｍ画像形成部
で、ＲＥＤのべた画像（Ｙ＋Ｍ）を形成する場合のＭト
ナーの一次転写性の善し悪しを示したものである。ま
た、再転写性とは、Ｍ画像形成部で、中間転写ベルト上
へ転写されたＹべた画像が、Ｍ画像形成部の感光ドラム
のＭ画像のない部分にどの程度、再転写したかについて
示したものである。図３を用いてさらに詳しく説明す
る。

【００７８】図３の横軸は、一次転写バイアスである。
縦軸は、感光ドラム上に残された一次転写残トナーや感
光体上へ再転写したトナーをテープで採取し、紙上に貼
り付け、光学濃度計で測定した値から、テープだけを紙
上に貼り付けた場合の光学濃度計の測定値を差し引いた
ものである。

【００７９】この方法における光学濃度値は、一次転写
残トナー重量や再転写トナー重量とほぼ比例関係を示
し、この方法は、直接、一次転写残トナー重量や再転写
トナー重量を化学天秤などで計測する方法と比較すると
簡易的に微量のトナーを計測できるという利点を持って
いる。

【００８０】光学濃度値が小さいほど、良好な一次転写
されている、あるいは、再転写が防止されていることを
示し、たとえば、光学濃度値０．１は、一次転写残トナ
ーまたは、再転写トナーの重量約０．０１ｍｇ／ｃｍ²
に対応している。本発明者らの実験によれば、図３の縦
軸の光学濃度が約０．１０以下であれば、Ｙ，Ｍ，Ｃ，
Ｂｋの各色５％の印字率で、現像器の耐久枚数である４
０ｋｐの通紙テスト（以下、耐久テストと称す）を実施
したが、現像器の汚染は問題とはならなかった。

【００８１】図３の結果をみると、感光体帯電電位ＶＤ
に応じて、再転写性は変化するが、転写性は変化しない
ことがわかる。この理由を本発明者らは以下の如く解釈
している。

【００８２】転写性や再転写性は、電界の大きさで決ま
ると考えられる。さらに、電界を構成する分子の電圧の
項は、放電開始電圧を超えてしまう場合、転写性や再転
写性に悪影響を及ぼすことは自明である。

【００８３】極めて簡略化して記述すると、電界Ｅ＝Ｖｐｃ−Ｖｌ／（ｄｐｃ／εｐｃ＋ｄｔ／εｔ
＋ｄｂ／εｂ）Ｖｐｃ：感光体の電位、Ｖｌ：一次転写部電位、ｄｐ
ｃ：感光体厚み、εｐｃ：感光体比誘電率、ｄｔ：トナ
ー層厚み、εｔ：トナー層の比誘電率、ｄｂ：ベルトの
厚み、εｂ：ベルトの比誘電率で表される。転写性を議
論する場合は、この式中の感光体の電位は、露光後の明
電位を指し、再転写性を議論する場合は、暗電位ＶＤを
指す。本実験では、感光体の帯電電位は変化させたが、
露光後の電位は常に一定となるようにしたため、転写性
は変化せず、再転写性は、感光体帯電電位ＶＤに応じて
変化する結果が得られたものと本発明者らは解釈してい
る。

【００８４】この結果より、最適な転写条件を達成する
バイアス条件と再転写条件を防止するバイアス条件の両
立性は、感光体帯電電位ＶＤが高いほどせまいことがわ
かる。

【００８５】したがって、再転写性の悪化を防止するた
めには、感光体帯電電位と一次転写バイアスの電位差を
常に一定に保つように制御する必要がある。図３のよう
な実験を他色の画像形成部でも実施した結果、同様に感
光体帯電電位ＶＤが高いほど、最適な転写性を達成する
バイアス条件と再転写を防止するバイアス条件の両立性
が狭いことが明らかになった。

【００８６】本発明者らは、このような知見をもとに、
前述したような耐久テストにおいて、確認を実施した。
以下、制御方法について説明する。

【００８７】画像濃度の変動を検知する不図示の光学セ
ンサーを駆動ローラ６ａ近傍に配置させ、予め用意され
た各色のパッチ画像を中間転写ベルト上に形成し、その
パッチ濃度を前述した光学センサーで検出した。実際の
制御の流れを、図４に示す。図４は、図１に示される画
像形成装置の動作のフローチャートである。

【００８８】まず、ステップＳ１で、パッチ画像の濃度
を検出し、パッチ濃度検出信号電圧が、Ｖａ≦Ｖ≦Ｖｂ
の場合は、パッチ濃度は所望の範囲にあり、画像濃度は
問題ないレベルであることを示す。この場合は、濃度補
正は実施せず、したがって、一次転写バイアスも変更し
ない。ここで、Ｖａは濃度検出信号電圧許容下限値であ
り、Ｖｂは濃度検出信号電圧許容上限値であり、Ｖは濃
度検出信号電圧である。

【００８９】パッチ濃度検出信号電圧が、Ｖ＜Ｖａの場
合は、パッチ濃度は所望の値より高く、画像濃度も高い
ことを意味する。また、Ｖｂ＜Ｖの場合は、パッチ濃度
は、所望の値より低く、画像濃度も低いことを意味す
る。

【００９０】これらの場合は、次のステップとして、画
像濃度を補正するために、現像バイアスを補正する（ス
テップＳ３）。

【００９１】画像濃度と現像バイアスは予め、ある関係
にあることがわかっており、画像濃度の濃淡に対応した
現像バイアスを選択する（ステップＳ４）。

【００９２】そして、選択した現像バイアスと選択前の
現像バイアスの差分に対応するよう、感光体帯電電位を
変化させる（ステップＳ５）。

【００９３】さらに、感光体帯電電位の変化幅に応じ
て、帯電電位と一次転写バイアスの電位差を一定に保つ
ように一次転写バイアスを変化させる（ステップＳ
６）。その後プリント動作を行う（ステップＳ２）。

【００９４】このような制御を図１に示す装置に組み込
んだ。前述した制御は、プリント前に実行し、プリント
時にｆｅｅｄｂａｃｋがかかるように制御してい
る。

【００９５】そして、フルカラーモードで前述した耐久
テストを実施したところ、前述した制御により、感光ド
ラム１の帯電電位と転写部７の一次転写バイアスの電位
差は一定になるように制御され、現像器４の色味変化や
帯電ローラ２の帯電性能の低下は発生せず、良好な画像
を得ることができた。

【００９６】（第２の実施形態）次に、本発明に係る画
像形成装置の第２の実施形態について説明する。本発明
者らは、中間転写ベルトとして体積抵抗率ρｖ（Ω・ｃ
ｍ）を１×１０⁹≦ρｖ＜１×１０¹⁴のものを使用し、
再度同様の検討を行った。

【００９７】このような抵抗値のベルトを用いた理由
は、装置の簡素化、低コスト化という点で有利であるこ
とによる。

【００９８】その点を以下に説明する。本発明者らは、
ベルト抵抗と諸現象について、検討した結果、図５のよ
うな結果を得た。図５は、本発明に係る画像形成装置の
第２の実施形態において用いられるベルト抵抗と諸現象
を示す概念図である。ただし、図５において、１．０Ｅ
＋０．７等の記載は１０の７乗等を意味する。

【００９９】図５を用いて説明すると、体積抵抗率ρｖ
（Ω・ｃｍ）は、１×１０⁷Ω・ｃｍが下限であり、上
限は前述したように１×１０¹⁷Ω・ｃｍとなる。

【０１００】また、本実施形態のように、１×１０⁹≦
ρｖ＜１×１０¹⁴の範囲の抵抗値を有するベルトは、除
電機構を必要としないという利点と各色画像形成部での
一次転写における設定電圧を４色同一にできるという利
点がある。

【０１０１】これは、１×１０¹⁴Ω・ｃｍ未満のベルト
は、ベルトの電位が短時間で減衰し、ベルト電位がチャ
ージアップしないためである。

【０１０２】その結果、中間転写ベルト周辺に除電機構
の配置は不要となり、また、各画像形成部で、一次転写
電源を共通化できるため、装置構成は簡素化され、低コ
ストの構成を実現できる。

【０１０３】したがって、この抵抗範囲のベルトで装置
を作るメリットは十分にある。図６は、本発明に係る画
像形成装置の第２の実施形態としての、１×１０⁹≦ρ
ｖ＜１×１０¹⁴の抵抗値を有する中間転写ベルトを用
い、電子写真プロセスを利用したカラーレーザープリン
タの概略断面図である。

【０１０４】図６に示すカラーレーザープリンタは、複
数の第１の像担持体である感光ドラム１を有し、順次、
第２の像担持体である中間転写ベルト６に連続的に多重
転写し、フルカラープリント画像を得る４連ドラム方式
（インライン方式）プリンタである。

【０１０５】図６に於いて無端状の中間転写ベルト６
が、駆動ローラ６ａ、テンションローラ６ｂ及び二次転
写対向ローラ６ｃに懸架され、図中矢印の方向に回転し
ている。

【０１０６】感光ドラム１は、上記中間転写ベルト６の
移動方向に、直列に各色に対応し４本配置されている。

【０１０７】イエロー現像器を有する感光ドラム１は回
転過程で、帯電ローラ２により所定の極性・電位に一様
に帯電処理され、次いで不図示の画像露光手段（カラー
原稿画像の色分解・結像露光光学系、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ビー
ムを出力するレーザスキャンによる走査露光系等）によ
る像露光３を受けることにより目的のカラー画像の第１
の色成分像（イエロー成分像）に対応した静電潜像が形
成される。

【０１０８】次いで、その静電潜像が現像器４（イエロ
ー現像器）により第１色であるイエロートナーにより現
像される。

【０１０９】感光ドラム１上に形成されたイエロー画像
は、中間転写ベルト６との一次転写ニップ部へ進入す
る。転写ニップ部では中間転写ベルト６の裏側に転写部
７を接触当接させている。転写部７には各ポートで独立
にバイアス印加可能とするため、一次転写バイアス源と
しての転写電源７ａ〜７ｄを有している。この中間転写
ベルトは前述した抵抗範囲のため、一次転写バイアス源
を共通化することも可能である。

【０１１０】中間転写ベルト６は１色目のポートでまず
イエローを転写し、次いで先述した工程を経た、各色に
対応する感光ドラム１より順次マゼンタ、シアン、ブラ
ックの各色を各ポートで多重転写する。感光ドラム１上
に残されたトナーは帯電ローラ２により、再帯電され、
現像部にて現像と同時に回収され、トナーリサイクルを
可能としたり、または、現像部を通過させ、中間転写ベ
ルト６の非画像領域において、それらのトナーを再び中
間転写ベルト上へ戻し、中間転写ベルト周辺に配置する
クリーナ装置９にて回収される。

【０１１１】中間転写ベルト６上で形成された４色フル
カラー画像は、次いで二次転写ローラ６ｃにより、シー
ト材Ｐに一括転写され、不図示の定着装置によって溶融
定着されカラープリント画像を得る。中間転写ベルト
は、シート材Ｐに一括転写された後、クリーナ装置９で
二次転写残トナーを除去される。

【０１１２】本構成では、前述した抵抗範囲の中間転写
ベルトを使用しているため、除電機構は有していない。

【０１１３】感光ドラム１は外径３０ｍｍの有機光半導
体である。中間転写ベルト６は、周長１１１５ｍｍ、で
あり、長手方向の長さは３３１ｍｍである。

【０１１４】以下簡単に作像条件を記す。感光ドラム上暗電位（一次帯電による非画像部電位）：Ｖｄ＝−６２０Ｖ明電位（レーザ露光による画像部電位）：Ｖｌ＝−５０Ｖ現像方法：：磁性２成分接触現像現像バイアス：Ｖｄｃ＝−４２０ＶＶａｃ＝１８００Ｖｐｐ周波数＝２３００Ｈｚ

【０１１５】プロセススピード：１１７ｍｍ／ｓｅｃ転写部７は、導電性ローラで、外径８ｍｍのステンレス
性軸にＥＰＤＭ発泡フォームを覆った外径１６ｍｍのロ
ーラであり、抵抗値は、図２に示すような方法で電圧Ｖ
を測定し、次式、抵抗Ｒ＝５０×１００／Ｖで抵抗値を
算出し、その結果が１×１０⁵Ω以下のローラを使用し
た。ローラ硬度は、ＡｓｋｅｒＣで２５度である。ま
た、ローラの押圧に関しては、４．９Ｎのばねをローラ
の両端に配置させ、中間転写ベルトを介して感光体に押
圧した。

【０１１６】中間転写ベルトには、ポリイミドの単層ベ
ルトを使用し、その物性値は以下である。抵抗値につい
ては、１×１０⁹≦ρｖ＜１×１０¹⁴の範囲の代表例と
して、以下の抵抗値を使用した。

【０１１７】厚み：７５μｍ抵抗値：体積抵抗値１０¹²Ω・ｃｍ

【０１１８】なお、上記抵抗値は、第１の実施形態と同
様の方法で測定した。本発明者らは、このような装置構
成条件のもと、以下のような方法で再転写現象を計測し
た。

【０１１９】図６を用いて説明すると、まず、第１の色
成分であるイエロー画像を形成させ、イエロー画像形成
部の感光ドラム上のマイナス極性のイエロートナー像を
転写部７の転写電源７ａにてプラス極性のバイアスを印
加し、中間転写ベルト６上へ転写するプロセスにおい
て、転写電源７ａの電圧を変化させることにより、もっ
とも転写性が良好となるバイアス値を求めた。そのバイ
アス値は約４００Ｖであった。

【０１２０】同様に第２、第３、第４の色成分であるマ
ゼンタ、シアン、ブラック画像についても同様な実験を
行い、最適値を求めたところ、同一電圧値であった。

【０１２１】次に、第１の色成分であるイエロー画像を
形成させ、転写部７で先に求めた最適バイアス値にて中
間転写ベルト６にイエロートナー像を転写させ、第２の
色成分であるマゼンタ画像形成部では、マゼンタ画像は
形成せず、転写部では転写電源７ｂにてバイアスを変化
させ、中間転写ベルト６上のイエロートナーがどの程度
マゼンタ画像形成部の感光ドラムに再転写するかを調査
した。

【０１２２】このとき、マゼンタ画像形成部の感光ドラ
ムの帯電電位も変化させこの影響も同時に調査した。感
光体帯電電位を変化させる理由は、第１の実施形態で述
べた通りである。

【０１２３】転写バイアスと感光体帯電電位を変化させ
て、再転写性がどのように変化するか調査した結果を図
７に示す。図７は、図６に示される画像形成装置におけ
る転写性と再転写性の関係のグラフである。

【０１２４】一次転写性は、Ｍ画像形成部で、ＲＥＤの
べた画像（Ｙ＋Ｍ）を形成する場合のＭトナーの一次転
写性の善し悪しを示したものである。また、再転写性
は、Ｍ画像形成部で、中間転写ベルト上へ転写されたＹ
べた画像が、Ｍ画像形成部の感光ドラムのＭ画像のない
部分にどの程度、再転写したかについて示したものであ
る。

【０１２５】図７の結果をみると、感光体帯電電位ＶＤ
に応じて、再転写性は変化するが、転写性は変化しない
ことがわかる。これは、第１の実施形態と同様の理由と
本発明者らは考察している。

【０１２６】最適な転写条件を達成するバイアス条件と
再転写条件を防止するバイアス条件の両立性は、感光体
帯電電位ＶＤが高いほどせまいことがわかる。したがっ
て、再転写性の悪化を防止するためには、感光体帯電電
位と一次転写バイアスの電位差を常に一定に保つように
制御する必要がある。

【０１２７】図７のような実験を他色の画像形成部でも
実施した結果、同様に感光体帯電電位ＶＤが高いほど、
最適な転写性を達成するバイアス条件と再転写を防止す
るバイアス条件の両立性が狭いことが明らかになった。

【０１２８】本発明者らは、このような知見をもとに、
前述したような耐久テストにおいて、確認テストを実施
した。

【０１２９】第１の実施形態に示したような制御を図６
に示す装置に組み込んだ。そして、フルカラーモードで
前述した耐久テストを実施した結果、感光ドラム１の帯
電電位と転写部７の一次転写バイアスの電位差は一定に
制御され、現像器４の色味変化や帯電ローラ２の帯電性
能の低下は発生せず、良好な画像を得ることができた。

【０１３０】その結果、転写部７の電源を各画像形成部
で共通化することが可能となり、また、除電機構のない
簡素な、低コスト化を実現した装置を作ることが可能と
なった。

【０１３１】（第３の実施形態）次に、本発明に係る画
像形成装置の第３の実施形態について説明する。次に、
本発明者らは、中間転写ベルトの体積抵抗率ρｖ（Ω・
ｃｍ）を１×１０⁷≦ρｖ＜１×１０⁹のものを使用し、
同様の検討を行った。このような抵抗値のベルトを用い
た理由は、装置の簡素化、低コスト化という点で有利で
あり、また、転写性や再転写性についても良化するため
である。

【０１３２】その点を以下に説明する。ベルト抵抗と諸
現象について、前述の図５を用いて説明する。

【０１３３】この範囲（１×１０⁷≦ρｖ＜１×１０⁹）
の抵抗値を有するベルトは、前述の第２の実施形態に示
した、除電機構を必要としないという利点と各色画像形
成部での一次転写における設定電圧を４色同一にできる
という利点のほかに、転写性や再転写性が良化する利点
がある。これについては後述する。装置構成上の配慮と
しては、以下の点を考慮する必要がある。

【０１３４】本実施形態ではベルトの抵抗値が低いた
め、ベルト内面に配置された部材間に電位差がある場
合、電流が流出してしまう。これを防止するために、ベ
ルト内面に配置された部材の電位をすべて同電位にする
必要がある。図８は、本発明に係る画像形成装置の第３
の実施形態としての、１×１０⁷≦ρｖ＜１×１０⁹の抵
抗値を有する中間転写ベルトを用い、電子写真プロセス
を利用したカラーレーザープリンタの概略断面図であ
る。

【０１３５】図８に示すカラーレーザープリンタは、複
数の第１の像担持体である感光ドラム１を有し、順次、
第２の像担持体である中間転写ベルト６に連続的に多重
転写し、フルカラープリント画像を得る４連ドラム方式
（インライン方式）プリンタである。

【０１３６】図８に於いて無端状の中間転写ベルト６
が、本発明の構成要素たる導電性の保持部材としての、
駆動ローラ６ａ、テンションローラ６ｂ及び二次転写対
向ローラ６ｃに懸架され、図中矢印の方向に回転してい
る。

【０１３７】前述した理由により、これらのローラは、
一次転写部電源から供給された電圧が印加されており、
転写部７と同電位になっている。

【０１３８】感光ドラム１は、上記中間転写ベルト６の
移動方向に、直列に各色に対応し４本配置されている。

【０１３９】イエロー現像器を有する感光ドラム１は回
転過程で、帯電ローラ２により所定の極性・電位に一様
に帯電処理され、次いで不図示の画像露光手段（カラー
原稿画像の色分解・結像露光光学系、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ビー
ムを出力するレーザスキャンによる走査露光系等）によ
る像露光３を受けることにより目的のカラー画像の第１
の色成分像（イエロー成分像）に対応した静電潜像が形
成される。

【０１４０】次いで、その静電潜像が現像器４（イエロ
ー現像器）により第１色であるイエロートナーにより現
像される。

【０１４１】感光ドラム１上に形成されたイエロー画像
は、中間転写ベルト６との一次転写ニップ部へ進入す
る。

【０１４２】転写ニップ部では中間転写ベルト６の裏側
に転写部７を接触当接させている。転写部７には同一の
電圧が印加されており、転写電源７ａを有している。

【０１４３】中間転写ベルト６は１色目のポートでまず
イエローを転写し、次いで前述した工程を経た、各色に
対応する感光ドラム１より順次マゼンタ、シアン、ブラ
ックの各色を各ポートで多重転写する。感光ドラム１上
へ残されたトナーは帯電ローラ２により、再帯電され、
現像部にて現像と同時に回収され、トナーリサイクルを
可能としたり、または、現像部を通過させ、中間転写ベ
ルト６の非画像領域において、それらのトナーを再び中
間転写ベルト上に戻し、中間転写ベルト周辺に配置する
クリーナ装置９にて、回収される。

【０１４４】中間転写ベルト６上で形成された４色フル
カラー画像は、次いで二次転写ローラ８により、シート
材Ｐに一括転写され、不図示の定着装置によって溶融定
着されカラープリント画像を得る。中間転写ベルト６
は、シート材Ｐに一括転写された後、クリーナ装置９で
二次転写残トナーを除去される。

【０１４５】本構成では、前述した抵抗範囲の中間転写
ベルト６を使用しているため、除電機構は有していな
い。

【０１４６】感光ドラム１は外径３０ｍｍの有機光半導
体である。中間転写ベルト６は、周長１１１５ｍｍ、で
あり、長手方向の長さは３３１ｍｍである。

【０１４７】以下簡単に作像条件を記す。感光ドラム上暗電位（一次帯電による非画像部電位）：Ｖｄ＝−６２０Ｖ明電位（レーザ露光による画像部電位）：Ｖｌ＝−５０Ｖ現像方法：：磁性２成分接触現像現像バイアス：Ｖｄｃ＝−４２０ＶＶａｃ＝１８００Ｖｐｐ周波数＝２３００Ｈｚ

【０１４８】プロセススピード：１１７ｍｍ／ｓｅｃ転写部７は、導電性ローラで、外径８ｍｍのステンレス
性軸にＥＰＤＭ発泡フォームを覆った外径１６ｍｍのロ
ーラであり、抵抗値は、前述の図２に示すような方法で
電圧Ｖを測定し、次式、抵抗Ｒ＝５０×１００／Ｖで抵
抗値を算出し、その結果が１×１０⁵Ω以下のローラを
使用した。

【０１４９】ローラ硬度は、ＡｓｋｅｒＣで２５度で
ある。また、ローラの押圧に関しては、４．９Ｎのばね
をローラの両端に配置させ、中間転写ベルトを介して感
光体に押圧した。

【０１５０】中間転写ベルト６には、ポリイミドの単層
ベルトを使用し、その物性値は以下である。

【０１５１】抵抗値については、１×１０⁷≦ρｖ＜１
×１０⁹の範囲の代表例として、以下の抵抗値を使用し
た。厚み：７５μｍ抵抗値：体積抵抗値１０⁸Ωｃｍ

【０１５２】なお、上記抵抗値は、前述の第１の実施形
態と同様の方法で測定した。本発明者らは、このような
装置構成条件のもと、以下のような方法で再転写現象を
計測した。

【０１５３】図８を用いて説明すると、まず、第１の色
成分であるイエロー画像を形成させ、イエロー画像形成
部の感光ドラム上のマイナス極性のイエロートナー像を
転写部７の転写電源７ａにてプラス極性のバイアスを印
加し、中間転写ベルト６上へ転写するプロセスにおい
て、転写電源７ａの電圧を変化させることにより、もっ
とも転写性が良好となるバイアス値を求めた。そのバイ
アス値は約３００Ｖであった。

【０１５４】同様に第２、第３、第４の色成分であるマ
ゼンタ、シアン、ブラック画像についても同様な実験を
行い、最適値を求めたところ、同一電圧値であった。

【０１５５】次に、第１の色成分であるイエロー画像を
形成させ、中間転写ベルト６にイエロートナー像を転写
させ、第２の色成分であるマゼンタ画像形成部では、マ
ゼンタ画像は形成せず、転写部７では転写電源７ａにて
バイアスを変化させ、中間転写ベルト６上のイエロート
ナーがどの程度マゼンタ画像形成部の感光ドラム１に再
転写するかを調査した。

【０１５６】このとき、マゼンタ画像形成部の感光ドラ
ム１の帯電電位も変化させこの影響も同時に調査した。
感光体帯電電位を変化させる理由は、第１の実施形態と
同様の理由である。

【０１５７】転写バイアスと感光体帯電電位を変化させ
て、再転写性がどのように変化するか調査した結果を図
９に示す。図９は、図８に示される画像形成装置におけ
る転写性と再転写性の関係のグラフである。

【０１５８】一次転写性は、Ｍ画像形成部で、ＲＥＤの
べた画像（Ｙ＋Ｍ）を形成する場合のＭトナーの一次転
写性の善し悪しを示したものである。また、再転写性
は、Ｍ画像形成部で、中間転写ベルト上へ転写されたＹ
べた画像が、Ｍ画像形成部の感光ドラムのＭ画像のない
部分にどの程度、再転写したかについて示したものであ
る。

【０１５９】図９を用いてさらに詳しく説明する。図９
の結果をみると、第１の実施形態や第２の実施形態と比
較すると、転写性と再転写性を満足する範囲は広くなっ
ていることがわかる。本発明者らは、この効果を以下の
如く解釈している。

【０１６０】中間転写ベルト６の抵抗値が低いため、感
光ドラム１と中間転写ベルト６で形成されるニップ周辺
にまで電界が作用し、感光体と中間転写ベルトで形成さ
れるニップの上流側の空隙で放電が発生しやすくなり、
中間転写ベルト上のトナーは、放電によって発生したマ
イナス電荷により、マイナス電荷量が増大する。一方、
感光体側は、放電により発生したプラス電荷の影響で帯
電電位は低下する。

【０１６１】この作用により、感光体と中間転写ベルト
の接触部や接触部下流側の空隙での放電が抑制され、あ
るいは、仮に放電が発生しても、中間転写ベルト６上の
トナーは、高いマイナスの電荷量を保持していることか
ら、前述したような再転写が起こりにくいと考えられ
る。

【０１６２】第１の実施形態、第２の実施形態と同様
に、感光体帯電電位ＶＤに応じて、再転写性は変化する
が、転写性は変化しないことがわかる。これは、第１の
実施形態に示した理由と同様であると本発明者らは考察
した。

【０１６３】したがって、前述したように、一次転写性
と再転写性の両立領域の広い、この抵抗値を有するベル
トを用いても、最適な転写条件を達成するバイアス条件
と再転写条件を防止するバイアス条件の両立性は、感光
体帯電電位ＶＤが高いほど狭くなり、感光体帯電電位と
一次転写バイアスの電位差を一定に保つよう制御するこ
とが必要となる。

【０１６４】図３のような実験を他色の画像形成部でも
実施した結果、同様に感光体帯電電位ＶＤが高いほど、
最適な転写性を達成するバイアス条件と再転写を防止す
るバイアス条件の両立性が狭いことが明らかになった。

【０１６５】また、本構成では、二次転写対向ローラ６
ｃも転写部７と同電位になっているため、感光体帯電電
位ＶＤと転写部７に印加される電圧との電位差を一定に
保つように制御した場合、二次転写部での転写性に影響
を与えることが判明した。

【０１６６】詳述すると、二次転写性は二次転写対向ロ
ーラ６ｃと二次転写ローラ８の電位差で決まるが、二次
転写対向ローラ６ｃの電位は、一次転写部と同電位に設
定され、感光体帯電電位の変化に連動し変化するため
に、結果として、感光体帯電電位の変化とともに、二次
転写性が変化してしまう現象である。

【０１６７】したがって、本構成の場合、一次転写部と
感光体帯電電位との電位差を一定に保つように制御し、
かつ、一次転写部の電圧値の変化に連動させ、二次転写
部の電源電圧を変化させる必要がある。変化量は、一次
転写部電圧値の変化幅を ΔＶ１＝Ｖ１′−Ｖ１とした場合、Ｖ１′：変更後の一次転写部の電圧、Ｖ１：一次転写部
の電圧の初期値変更後の二次転写部の電圧値Ｖ２′は、Ｖ２′＝Ｖ２（変更前）＋ΔＶ１Ｖ２：変更前の二次転写部の電圧となる。

【０１６８】本発明者らは、このような知見をもとに、
前述したような耐久テストにおいて、確認テストを実施
した。第１の実施形態に示したような制御の他に、前述
したように二次転写部の電圧を変化させる制御を図８に
示す装置に組み込んだ。

【０１６９】そして、フルカラーモードで前述した耐久
テストを実施した結果、感光ドラム１の帯電電位と転写
部７の一次転写バイアスとの電位差は一定になるように
制御され、現像器４の色味変化や帯電ローラ２の帯電性
能の低下は発生せず、良好な画像を得ることができた。

【０１７０】その結果、再転写マージンは増加し、色味
変化に関してさらに安定させることが可能となり、さら
に一次転写部の電源の各画像形成部で共通化することが
可能となり、除電機構のない簡素な、低コスト化を実現
した装置を作ることが可能となった。

【０１７１】なお、上記各実施形態において、中間転写
ベルト６は、これに限定されるものではないが、たとえ
ば、ポリスチレン、スチレン系樹脂（クロロポリスチレ
ン、スチレン−ブタジエン共重合体等）、メタクリル酸
メチル樹脂、アクリル酸エチル樹脂、変性アクリル樹脂
（シリコーン変性アクリル樹脂、アクリル・ウレタン樹
脂等）、塩化ビニル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹
脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルポリウレタン樹
脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン、ポリブタジエ
ン、ポリ塩化ビニリデン、ポリウレタン樹脂、シリコー
ン樹脂、フッ素樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹
脂、ポリイミド樹脂、ＰＥＳ等が挙げられる。これらの
１種類あるいは２種類以上を使用することができる。

【０１７２】被覆層の形成方法は、スプレー塗装、浸漬
塗装、静電塗装、押出成形など、任意のものを使用する
ことができる。

【０１７３】また、中間転写ベルト６の抵抗値を所望値
に調節するために、必要に応じ、弾性層や被覆層に導電
剤を添加することができる。導電剤としては、特に限定
されるものではないが、たとえば、カーボン、アルミや
ニッケル等の金属粉末、酸化チタン等の金属酸化物、四
級アンモニウム塩含有ポリメタクリル酸メチル、ポリビ
ニルアニリン、ポリビニルピロール、ポリジアセチレ
ン、ポリエチレンイミン、含硼素高分子化合物およびポ
リピロール等の導電性高分子化合物等が挙げられる。こ
れらの１種または２種以上を使用することができる。

【０１７４】また、上記の中間転写ベルトを用いた場
合、再転写を防止し、現像器内の現像剤の色味変化を防
止し、かつ良好な画像が得られることは言うまでもな
い。

【０１７５】

【発明の効果】以上のように、第１の像担持体の帯電電
位と一次転写部材に印加された電圧との電位差を、例え
ば常に一定に保つというように、第１の像担持体の変化
に応じて制御することにより、第１の像担持体から第２
の像担持体へトナー像を転写する工程において発生す
る、トナー像が第２の像担持体から第１の像担持体へ戻
る現象（再転写）を防止し、現像器内の現像剤の色変化
を長期に渡って防止することにより、混色のない画像を
プリントすることが可能となり、簡素化、低コスト化を
実現し、環境対応としてクリーナーレスプロセスを有す
る高速なカラー画像形成装置が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の第１の実施形態を
適用した電子写真プロセスを利用したカラーレーザープ
リンタの概略断面図である。

【図２】図１に示される画像形成装置に適用される抵抗
測定方法の概略図である。

【図３】図１に示される画像形成装置における転写性と
再転写性の関係のグラフである。

【図４】図１に示される画像形成装置の動作のフローチ
ャートである。

【図５】本発明に係る画像形成装置の第２の実施形態に
おいて用いられるベルト抵抗と諸現象を示す概念図であ
る。

【図６】本発明に係る画像形成装置の第２の実施形態と
しての、１×１０⁹≦ρｖ＜１×１０¹⁴の抵抗値を有す
る中間転写ベルトを用い、電子写真プロセスを利用した
カラーレーザープリンタの概略断面図である。

【図７】図６に示される画像形成装置における転写性と
再転写性の関係のグラフである。

【図８】本発明に係る画像形成装置の第３の実施形態と
しての、１×１０⁷≦ρｖ＜１×１０⁹の抵抗値を有する
中間転写ベルトを用い、電子写真プロセスを利用したカ
ラーレーザープリンタの概略断面図である。

【図９】図８に示される画像形成装置における転写性と
再転写性の関係のグラフである。

【図１０】従来の画像形成装置の構成図である。

【符号の説明】

１感光ドラム２帯電ローラ３像露光４現像器６中間転写ベルト６ａ駆動ローラ６ｂテンションローラ６ｃ二次転写対向ローラ６ｄローラ７転写部７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ転写電源８二次転写ローラ８ａベルトクリーナ９クリーナ装置１０ガイド１０ａ除電機構１１除電機構１１ａ給紙ローラ１３クリーニング装置１５定着器２０中間転写ベルト２５一次転写ローラ２６，２８，２９バイアス電源４０支持体４１イエロー現像器４２マゼンタ現像器４３シアン現像器４４ブラック現像器６１ローラ６３二次転写ローラ６４二次転写対向ローラＰシート材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者依田寧雄東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者飯田健一東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H003 BB11 CC05 DD08 DD14 2H027 DA02 DA09 DE02 DE07 EA01 EA03 EA05 EC03 EC10 ED03 ED09 ED24 2H030 AA04 AB02 AD02 AD16 BB36 BB42 BB54 BB55 2H032 AA05 AA15 BA09 BA23 BA29 CA02 CA12 CA15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナー像が形成される複数の第１の像担
持体と、前記第１の像担持体上に形成されたトナー像が転写され
る第２の像担持体と、前記第１の像担持体から前記第２の像担持体に前記トナ
ー像を転写する、前記複数の第１の像担持体のそれぞれ
に対応した複数の一次転写部材とを備え、前記一次転写部材に印加する電圧を、各第１の像担持体
の帯電電位の変化に応じて設定するよう制御する画像形
成装置。
【請求項２】前記第２の像担持体の体積抵抗率ρｖ
（Ω・ｃｍ）が１×１０¹⁴≦ρｖであると共に、前記一次転写部材のそれぞれに印加される電圧は、前記
第２の像担持体の移動方向の順に順次増加させる請求項
１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記一次転写部材下流側に除電機構を配
置させたことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装
置。
【請求項４】前記第２の像担持体の体積抵抗率ρｖ
（Ω・ｃｍ）が１×１０⁹≦ρｖ＜１×１０¹⁴であると
共に、前記一次転写部材のそれぞれに印加される電圧は、すべ
て同一である請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項５】前記第２の像担持体の体積抵抗率ρｖ
（Ω・ｃｍ）が１×１０⁷≦ρｖ＜１×１０⁹であり、前記一次転写部材のそれぞれに印加される電圧は、すべ
て同一であると共に、前記第２の像担持体を保持する導電性の保持部材を備
え、該保持部材に前記一次転写部材と同電位の電圧を印加す
る請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項６】前記第２の像担持体上のトナー像をシー
ト材上に転写するための二次転写部材を備え、前記一次転写部材に印加される電圧の変化に応じて、該
二次転写部材に印加する電圧を制御する請求項５に記載
の画像形成装置。
【請求項７】前記一次転写部材に印加する電圧を、各
第１の像担持体の帯電電位の変化に応じて設定するよう
制御する動作は、前記第２の像担持体上に形成された画像の濃度を検知
し、該検知結果が所定範囲でない場合は、前記第１の像
担持体の帯電電位を調整し、該第１の像担持体の帯電電
位の調整結果に応じて、前記一次転写部材に印加する電
位を調整する動作である請求項１から６のいずれか１項
に記載の画像形成装置。
【請求項８】前記第１の像担持体は、露光されること
により潜像が形成される感光ドラムである請求項１から
７のいずれか１項に記載の画像形成装置。