JP2011237731A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１つの転写ドラム１に対して複数の画像形成部Ｐ（Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ）を配設した構成の画像形成装置１００においても、各画像形成部の転写コントラストを適切に制御して再転写を抑制し、画像濃度を最大化する。
【解決手段】転写ドラム１は所定の電圧が印加され、各画像形成部Ｐの帯電装置３に印加される印加電圧と露光装置４から出力される露光量を変える事で、各画像形成部Ｐの転写コントラストを制御し、再転写を抑制し、濃度を最大化することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式等によって画像形成を行う複写機、プリンタ等の画像形成装置に係る。より詳しくは、ひとつの転写ドラムの回転方向に沿って配設されている複数の画像形成部の像担持体から転写ドラムの表面に現像剤画像を１次転写し、更にその転写された画像を記録媒体に２次転写する画像形成装置に関する。

特許文献１には電子写真フルカラー画像形成装置として、中間転写べルトを用いたタンデム型の装置が開示されている。この装置は、循環移動するベルトの移動方向に沿って、例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像（現像剤画像）を形成する複数の電子写真画像形成部（画像形成ステーション）を配設する。各画像形成部は、像担持体としての回転可能な電子写真感光体ドラムと、ドラムに作用してトナー像を形成するプロセス手段を有する。各画像形成部のドラムに形成された各色のトナー像はドラムとベルトとの対向部である１次転写部において、各画像形成部のドラムに対応して配設されている１次転写ローラ等の１次転写装置により走行中のベルトの表面に順次に重ねられて転写される。これにより、ベルトの表面には各色のトナー像の重ね合わせによる未定着のフルカラートナー像が形成される。ベルト表面のトナー像は２次転写部において２次転写装置により記録媒体としてのシート（用紙）に２次転写される。そして、そのシートが定着装置に導入されてトナー像の定着処理を受けてフルカラー画像形成物として出力される。

ここで、ベルト移動方向下流側の画像形成部においてベルトに対するトナー像の１次転写が行われる際、ドラムと１次転写装置との表面電位差（以下、転写コントラスト）が高いと次のような現象が生じる。即ち、ベルト移動方向上流側の画像形成部においてでベルトに転写されたトナー像が下流側の画像形成部のドラムに再転写されて、上流側の画像形成部においてベルトに転写されたトナー像の濃度が低下してしまう。一方、転写コントラストが低いと、再転写は抑制できるが、下流側の画像形成部におけるトナー像のベルトに対する転写性が低下し、下流側の画像形成部においてベルトに転写されたトナー像の濃度が低下してしまう。この濃度低下を防ぐ為には、各画像形成部における１次転写装置の転写電圧を個々に制御する必要がある。周辺環境やトナー特性に大きく依存している為、適時最適化を計らなければならない。

一方、省スペース化の観点から、１つの転写ドラムに対し４つの像担持体を当接させる構成が提案されている（特許文献２）。

特開２００１−０９２２７５号公報 特開２００７−０５７７４８号公報

しかしながら、転写ドラムが１つの場合、この転写ドラムに印加できる電圧は各画像形成部で変えることが出来ない。そのため、再転写により濃度が低下してしまうおそれがある。

本発明は、１つの転写ドラムに対して複数の画像形成部を配設した構成の画像形成装置においても、各画像形成部の転写コントラストを適切に制御して再転写を抑制し、画像濃度を最大化することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の代表的な構成は、回転可能な転写ドラムの回転方向に沿って順に配設されている複数の画像形成部の像担持体から前記転写ドラムに現像剤画像を１次転写し、更に前記転写ドラムの現像剤画像を記録媒体に２次転写する画像形成装置であって、前記複数の画像形成部は、それぞれ、前記転写ドラムに対向している回転可能で静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体の表面を一様に帯電する帯電装置と、前記帯電装置に電圧を印加する帯電電圧印加装置と、前記帯電装置で帯電された前記像担持体の表面に画像露光して静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像を荷電している現像剤により現像する現像装置と、を有し、前記像担持体はアースされており、画像形成時において、前記転写ドラムには転写電圧印加装置から所定の電圧が印加され、前記複数の画像形成部の相互間において、前記帯電装置に前記帯電電圧印加装置から印加される電圧の絶対値が前記転写ドラムの回転方向に関して上流側の画像形成部から下流側の画像形成部にかけて順に減少するように所定に制御され、前記露光装置から前記像担持体に出力される露光量が前記転写ドラムの回転方向に関して上流側の画像形成部から下流側の画像形成部にかけて順に増加するように所定に制御されることを特徴とする。

また、上記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置の他の代表的な構成は、
回転可能な転写ドラムの回転方向に沿って順に配設されている複数の画像形成部の像担持体から前記転写ドラムに現像剤画像を１次転写し、更に前記転写ドラムの現像剤画像を記録媒体に２次転写する画像形成装置であって、前記複数の画像形成部は、それぞれ、前記転写ドラムに対向している回転可能で静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体の表面に静電潜像を形成する装置と、前記静電潜像を荷電している現像剤により現像する現像装置と、前記像担持体とアースとの間に配設された電圧印加装置と、を有し、画像形成時において、前記転写ドラムには転写電圧印加装置から所定の電圧が印加され、前記複数の画像形成部の相互間において、前記電圧印加装置から前記像担持体に印加される電圧の絶対値が前記転写ドラムの回転方向に関して上流側の画像形成部から下流側の画像形成部にかけて順に減少するように所定に制御されることを特徴とする。

本発明によれば、１つの転写ドラムに対して複数の画像形成部を配設した構成の画像形成装置においても、各画像形成部の転写コントラストを適切に制御して再転写を抑制し、画像濃度を最大化することができる。

実施例１における画像形成装置１００の概略構成図 制御系統のブロック図 （ａ）は第２の画像形成部（２ｓｔ）における転写印加電圧と転写性及び再転写の関係グラフ図、（ｂ）は第３の画像形成部（３ｓｔ）における転写印加電圧と転写性及び再転写の関係グラフ図 （ａ）は第４の画像形成部（４ｓｔ）における転写印加電圧と転写性及び再転写の関係グラフ図、（ｂ）は第１の画像形成部（１ｓｔ）における転写印加電圧と転写性の関係グラフ図 従来構成と実施例１又は実施例２の画像形成装置の各画像形成部（１ｓｔ乃至４ｓｔ）の画像濃度グラフ図 実施例２における画像形成装置の要部の概略構成図

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、その相対配置等は、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。

《実施例１》
［画像形成装置の全体構成］
図１は本実施例における画像形成装置１００の概略構成図である。図２は制御系統のブロック図である。装置１００は、ひとつの転写ドラム１を用いた４連ドラム方式（タンデム方式）の電子写真フルカラーレーザープリンタ（多色画像形成装置）である。即ち、装置１００は、パソコン、イメージリーダ、ファクシミリ、ネットワーク等の外部ホスト装置３００から制御回路部（制御手段）２００へインターフェイスＩＦを介して入力する電気的画像信号に基づいて記録媒体Ｓにフルカラー画像を形成することができる。制御回路部２００は装置３００との間で各種の情報を授受すると共に、装置１００の全ての動作シーケンスを所定の制御プログラムや参照テーブルに従って統括的に制御する。制御回路部２００は演算部(ＣＰＵ）と記憶部（ＲＯＭ、ＲＡＭ）を有する。ＣＰＵが記憶部に保存されているプログラムや参照テーブルに基づき各部を制御する。ＣＰＵはプログラムによって順序決定手段として機能する。記録媒体Ｓは、例えば、記録用紙、ＯＨＴシート、布などの画像を形成することが可能なシート状物である。装置１００は載置台、机面、床面等のほぼ水平な設置面Ｆに載置されている。

装置１００内には、ひとつの転写ドラム１が配設されている。転写ドラム１は、導電性基体としてのφ１８０ｍｍのアルミシリンダー１ａの外周面に導電性ゴム層１ｂをコートした円筒体であり、回転可能に水平に配設されている。転写ドラム１の体積抵抗は該ドラム１をＡｌシリンダーに対し５００ｇ重で押し当て３０ｒｐｍで回転しながら−１０００Ｖ印加した状態で１０^１０Ωである。転写ドラム１は制御回路部２００で制御される装置駆動モータ（駆動手段）Ｍの駆動力を、伝達機構部（不図示）を介して受けて矢印Ｒ１の時計方向に所定の速度で回転駆動される。本実施例においては、転写ドラム１は次に説明する画像形成部Ｐの電子写真感光体ドラム２と所定の押圧力（例えば、片側４００ｇ重）をもって当接しており、ドラム２の回転速度に対して１％の周速差をもって回転駆動される。また、転写ドラム１のアルミシリンダー１ａには、制御回路部２００で制御される転写電圧印加装置Ｅ１から、現像剤の正規の帯電極性（本実施例では負極性）とは逆極性（正極性）で所定の電位に制御された１次転写電圧が印加される。

転写ドラム１の回転方向に沿って複数の画像形成部（画像形成ステーション）が配設されている。本実施例では第１乃至第４の４つの画像形成部Ｐ（Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ）が配設されている。各画像形成部Ｐはそれぞれの現像装置５に収容させた現像剤（以下、トナーと記す）の色が異なるだけで互いに同様の構成の電子写真画像形成機構部である。即ち、各画像形成部Ｐは、それぞれ、転写ドラム１に対向している回転可能で静電潜像が形成される像担持体としての電子写真感光体ドラム２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）を有する。また、ドラム２に作用するプロセス手段としての、帯電装置３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）、現像装置５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）、クリーニング装置６（６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ）を有する。また、各画像形成部Ｐのドラム２に対して画像露光して静電潜像を形成する露光装置４を有する。本実施例においては、各画像形成部Ｐは、ドラム２、帯電装置３、現像装置５、クリーニング装置６をカートリッジ枠体７（７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ）に組み付けて一括して装置本体１００Ａから取り外し可能に装着されるプロセスカートリッジとしてある。装置本体１００Ａとはカートリッジを除いた画像形成装置部分である。

各画像形成部Ｐにおいて、ドラム２は、φ２４ｍｍのアルミシリンダー（剛体からなる導電性円筒基体）の外周面上に、感光層（有機光導電層）を２０μｍ製膜した円筒体である。本実施例においては、感光層の感度は、２３℃／５０％環境にて暗部電位（帯電装置３による帯電電位）Ｖｄを−５５０Ｖとした場合、面光量（露光装置から出力される露光量）０．３７μＪ／ｃｍ^２で露光した時の明部電位Ｖｌが−１００Ｖになるように設定した。各画像形成部Ｐにおいて転写ドラム１とドラム２との当接部が、それぞれ、１次転写部Ｔ１（Ｔ１ａ、Ｔ１ｂ、Ｔ１ｃ、Ｔ１ｄ）である。ドラム２は、モータＭの駆動力を、伝達機構部（不図示）を介して受けて矢印Ｒ２の反時計方向（転写ドラム１の回転方向に順方向）に所定の速度で回転駆動される。各画像形成部Ｐにおいて、ドラム２は導電性基体であるアルミシリンダーをアース（接地）Ｇしてあり、画像形成時、非画像形成時共に電位０Ｖとなっている。

帯電装置３は接触式或いは非接触式のものを使用することができる。本実施例においては、帯電装置３はオゾン抑制の観点から帯電部材として帯電ローラを用いた接触帯電方式の装置である。以下、帯電装置を帯電ローラと記す。帯電ローラ３はローラ状に形成された導電性弾性ゴムローラであり、ドラム１の表面に所定の押圧力（例えば、片側５００ｇ重）で当接させて回転可能に配設されており、ドラム２の回転に従動して回転する。帯電ローラ３の体積抵抗は該ローラ３をＡｌシリンダーに対し５００ｇ重で押し当て３０ｒｐｍで回転しながら−２００Ｖ印加した状態で１０^５Ωである。ドラム２が回転駆動され帯電ローラ３が従動回転している状態において、各帯電ローラ３に対して、制御回路部２００でそれぞれ制御される帯電電圧印加装置Ｅ３（Ｅ３ａ・Ｅ３ｂ・Ｅ３ｃ・Ｅ３ｄ）から所定に制御された帯電電圧が印加される。これにより、回転する各ドラム１の表面が所定の極性・電位（暗部電位Ｖｄ）に一様に帯電される。

露光装置４は、回転駆動され、かつ帯電ローラ３で帯電処理された各画像形成部Ｐのドラム２の表面に画像露光して静電潜像を形成する装置である。本実施例においては、レーザー光源４１（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ）、ポリゴンミラー、レンズ系を含むレーザービームスキャナである。このスキャナ４は、ホスト装置３００から制御回路部２００へ入力するＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色の画像情報（電気的画像信号）に対応して変調したレーザービームＬ（Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄ）を出力する。そして、そのレーザービームＬで対応色の画像形成部Ｐにおけるドラム２の表面を走査露光する。より詳しくは、このスキャナ４は、単一のレーザー光源４１（４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄ）からの赤色光をポリゴンミラーに照射し、ポリゴンミラーを回転させることで、各画像形成部Ｐのドラム２の表面を正確に走査する。本実施例においては、制御回路部２００は、各光源４１に印加する電圧を制御することで、ドラム２の単位表面積当たりの光量（露光量）は、０．２５乃至０．４μＪ／ｃｍ^２まで、可変となるようにした。露光装置４は、単一光源と複数光源に大別できるが、各ドットの照射光量及び形状の均一性の観点から、単一光源を用い、ポリゴンミラーを回転させ、レンズで補正し、ドラム２の表面を走査する方式が広く用いられている。

現像装置５は、反転現像方式が一般的である。また、ハーフトーン再現性や過剰なエッジ効果の抑制などの利点から、現像剤担持体に像担持体を接触させて現像を行う接触現像方式が、広く用いられている。本実施例においては、非磁性一成分現像剤（ネガトナー）を用いた反転−接触現像装置であり、現像ローラ５１（５１ａ、５１ｂ、５１ｃ、５１ｄ）、現像ブレード５２、現像剤を収容した現像剤貯蔵部５３、現像剤送り機構５４を有する。第１の画像形成部Ｐａの現像装置５ａの現像剤貯蔵部５３にはＹ色の現像剤が収納されている。第２の画像形成部Ｐｂの現像装置５ｂの現像剤貯蔵部５３にはＭ色の現像剤が収納されている。第３の画像形成部Ｐｃの現像装置５ｃの現像剤貯蔵部５３にはＣ色の現像剤が収納されている。第４の画像形成部Ｐｄの現像装置５ｄの現像剤貯蔵部５３にはＫ色の現像剤が収納されている。現像ローラ５１は、φ１２ｍｍのローラ状に形成された導電性弾性ゴムローラである。現像ローラ５１の体積抵抗は、Ａｌシリンダーに対し現像ローラ５１を５００ｇ重で押し当て３０ｒｐｍで回転しながら−５０Ｖ印加した状態で１０^６Ωである。現像ブレード５２にはＳＵＳ板金を用いており、これを現像ローラ５１に３０ｇ／ｃｍで押し当てている。現像剤貯蔵部５３に収容の現像剤は現像剤送り機構５４により現像ローラ５１側に送られ、矢印の時計方向（ドラム２の回転方向に順方向）に回転駆動される現像ローラ５１の表面に対して現像ブレード５２によってコートされる。そして、現像ローラ５１にコートされた荷電している現像剤が引き続く現像ローラ５１の回転により現像ローラ５１とドラム２との対向部である現像部に搬送されてドラム２の表面の静電潜像の現像に供される。そのとき、現像剤帯電量Ｑ／Ｍは３０〜８０μＣ／ｇである。各画像形成部Ｐの現像ローラ５１に対して、制御回路部２００でそれぞれ制御される現像電圧印加装置Ｅ５１（Ｅ５１ａ・Ｅ５１ｂ・Ｅ５１ｃ・Ｅ５１ｄ）から所定に制御された現像電圧が印加される。

クリーニング装置６はドラム２から転写ドラム１に対する現像剤画像の１次転写後のドラム２の表面から転写残り現像剤等の残留付着部を除去する装置であり、本実施例においては、クリーニング部材として弾性ブレードを用いた装置である。弾性ブレードは先端エッジ部をドラム表面に対してカウンタに当接させて配設されており、ドラム表面を拭掃して残留付着部を除去する。

装置１００の内部の下方部には、給送ユニット８が配設されている。給送ユニット８は、記録媒体Ｓを積載して収納する給送カセット９、給送ローラ１０、分離パッド１１等を有する。また、装置１００の内部において、転写ドラム１の画像形成部Ｐの配設側とは反対側には、給送ローラ１０から装置１００の内部の上部に至る記録媒体搬送路Ｚが配設されている。そして、この搬送路Ｚを下から上に沿って、レジストローラ対１２、２次転写ローラ１３、定着装置１４、排出ローラ対１５、排出口１６が配設されている。装置１００の上面には画像形成済みの記録媒体Ｓを受ける排出トレイ１７が配設されている。転写ドラム１と２次転写ローラ１３との当接部が２次転写ニップ部Ｔ２である。２次転写ローラ１３には、制御回路部２００で制御される２次電圧印加装置Ｅ１３から、現像剤の正規の帯電極性とは逆極性で所定の電位に制御された２次転写電圧が印加される。

フルカラー画像を形成するための動作は次のとおりである。各画像形成部Ｐのドラム２が回転駆動される。また、転写ドラム１も回転駆動される。また、現像装置５の現像ローラ５１が矢印の時計方向に所定の速度で回転駆動される。スキャナユニット４も駆動される。この駆動に同期して、所定の制御タイミングで各帯電ローラ３に対してそれぞれ所定に制御された帯電電圧が印加される。これにより、各ドラム２の表面が帯電ローラ３によってそれぞれ所定の極性・電位に一様に帯電される。スキャナユニット４は各ドラム２の表面をそれぞれ対応するＹ・Ｍ・Ｃ・Ｋの各色の画像信号に応じて変調されたレーザー光Ｌで走査露光する。これにより、各画像形成部Ｐのドラム２の表面に対応色の画像信号に応じた静電潜像が形成される。そして、各ドラム２の表面に形成された静電潜像が対応する現像装置５の現像ローラ５１により現像剤画像として現像される。各現像ローラ５１には所定の制御タイミングで所定に制御された現像電圧が印加される。

上記のような電子写真画像形成プロセス動作により、第１の画像形成部Ｐａのドラム２ａにはフルカラー画像のＹ色成分に対応するＹ色現像剤画像が形成される。そして、その画像が１次転写ニップ部Ｔ１ａにおいて転写ドラム１の表面に１次転写される。第２の画像形成部Ｐｂのドラム２ｂにはフルカラー画像のＭ色成分に対応するＭ色現像剤画像が形成される。そして、その画像が１次転写ニップ部Ｔ１ｂにおいて転写ドラム１の表面にすでに転写されているＹ色現像剤画像に重畳されて１次転写される。第３の画像形成部Ｐｃのドラム２ｃにはフルカラー画像のＣ色成分に対応するＣ色現像剤画像が形成される。そして、その画像が１次転写ニップ部Ｔ１ｃにおいて転写ドラム１の表面にすでに転写されているＹ色＋Ｍ色の現像剤画像に重畳されて１次転写される。第４の画像形成部Ｐｄのドラム２ｄにはフルカラー画像のＫ色成分に対応するＫ色現像剤画像が形成される。そして、その画像が１次転写ニップ部Ｔ１ｄにおいて転写ドラム１の表面にすでに転写されているＹ色＋Ｍ色＋Ｃ色の現像剤画像に重畳されて１次転写される。

かくして、転写ドラム１の表面にはＹ色＋Ｍ色＋Ｃ色＋Ｋ色の４色フルカラーの未定着現像剤画像が合成形成される。なお、転写ドラム１の表面に順次に重畳転写する現像剤画像の色順は上記の順序に限られるものではない。各画像形成部Ｐのドラム２において転写ドラム１に対する現像剤画像の１次転写後のドラム面に残留した転写残現像剤はクリーニング装置６により除去される。

一方、所定の制御タイミングで給送ローラ１０が駆動される。これにより、給送ローラ１０と分離パッド１１との協働で給送カセット９内に積載収納されている記録媒体Ｓが１枚ずつ分離されて給送される。その記録媒体Ｓがレジストローラ対１２により所定の制御タイミングにて２次転写ニップ部Ｔ２に導入される。２次転写ローラ１３には所定の２次転写電圧が所定の制御タイミングで印加される。これにより、記録媒体Ｓが２次転写ニップ部を挟持搬送されていく過程で転写ドラム１上の４色重畳の現像剤画像が記録媒体Ｓの面に順次に２次転写される。前記のように転写ドラム１と２次転写ローラ１３にはそれぞれ電圧印加装置Ｅ１とＥ１３が設置されている。制御回路部２００は電圧印加装置Ｅ１とＥ１３から転写ドラム１と２次転写ローラ１３に対する印加電圧を制御して電位差を設けることで、転写ドラム１から記録媒体Ｓに現像剤画像を２次転写する。

２次転写ニップ部Ｔ２を通過した記録媒体Ｓは転写ドラム１の面から分離されて定着装置１４へ導入され、定着ニップ部で加熱・加圧される。これにより、各色の現像剤画像の混色及び記録媒体Ｓへの定着がなされる。そして、記録媒体Ｓは定着装置１４を出て、フルカラー画像形成物として排出ローラ対１５により排出トレイ１７上に排出される。転写ドラム１からの記録媒体Ｓの分離後に転写ドラム１の表面に残留した２次転写残トナーは除去される。本実施例の場合は、第１の画像形成部Ｐａのドラム１ａと転写ドラム１との１次転写ニップ部Ｔ１ａにおいてドラム３２ａの表面に静電的に付着して、クリーニング装置６ａにて除去される。

転写ドラム１はドラム形状の回転体である。転写ドラム１には各画像形成部Ｐにおける各ドラム２に形成された異なった色の現像剤画像が重ねて転写される。そして、転写ドラム１は、重ねて転写された現像剤画像を一括して記録媒体Ｓに転写する。これによって記録媒体Ｓにカラー画像が形成される。モノクロ画像を形成する場合は、転写ドラム１には第４の画像形成部Ｐｄのドラム２ｄに形成されたＫ色現像剤画像が１次転写部Ｔ１ｄにおいて１次転写される。そして、転写ドラム１は転写されたＫ色現像剤画像が２次転写ニップ部Ｔ２において記録媒体Ｓに２次転写される。

［再転写抑制構成］
各画像形成部Ｐにおいて、ドラム２の導電性基体であるアルミシリンダーはアース（接地）Ｇされており、画像形成時、非画像形成時共に電位０Ｖとなっている。本実施例においては、制御回路部２００により、各画像形成部Ｐの帯電装置３や現像装置５、及び転写ドラム１、２次転写ローラ１３の印加電圧や印加タイミングを制御する。特に、必要な転写コントラストは、現像剤（トナー）の劣化具合、ドラム２の劣化具合、転写ドラム１の劣化具合、環境等で変化する。本実施例においては、現像ローラ５１、ドラム２、転写ドラム１の回転数と最適な転写コントラストとの関係をデータベース化し、制御回路部２００の記憶部に記憶させた。制御回路部２００のＣＰＵは、帯電印加電圧、現像印加電圧、転写ドラム印加電圧、２次転写印加電圧について、画像印刷前（画像形成実行前）に記憶部のデータベースを参照することで、それぞれ、最適な電位を設定する。

ここで、以下の説明において、便宜上、第１の画像形成部Ｐａを１ｓｔ（ｓｔ：ステーション）、第２の画像形成部Ｐｂを２ｓｔ、第３の画像形成部Ｐｃを３ｓｔ、第４の画像形成部Ｐｄを４ｓｔと記す。比較例として、１ｓｔ乃至４ｓｔにおいて、それぞれ、帯電装置３に対する印加電圧は−１１３０Ｖと一定に固定してドラム２の暗部電位Ｖｄは−５５０Ｖとした。また、１ｓｔ乃至４ｓｔにおいて、それぞれ、露光装置４から出力される露光量は０．３７μＪ／ｃｍ^２で一定に固定して明部電位Ｖｌは−１００Ｖとした。また、１ｓｔ乃至４ｓｔにおいて、それぞれ、現像装置５の現像ローラ５１に対する印加電圧Ｖｄｃは、それぞれ、−４００Ｖに固定した。そして、２ｓｔ乃至４ｓｔの転写印加電圧（電圧印加装置Ｅ１から転写ドラム１に対する印加電圧）と転写性及び再転写との関係を調べた。その結果を図３の（ａ）と（ｂ）、図４の（ａ）のグラフ１乃至３に示す。ここで、転写性の測定は次のように行った。測定するステーションにのみカートリッジを入れてそのカートリッジの色のベタ画像の画像形成を記録紙に行う。そして、記録紙のベタ画像の反射濃度を測定した。図３、図４のグラフの縦軸の反射濃度が高いほど転写性が良い。測定しないステーションにはカートリッジが入っていないため、測定しないステーションに転写印加電圧がかかっていても再転写は発生せず、測定するステーションの転写性を測定することができる。

また、再転写の測定は次のように行った。全てのステーションにカートリッジを入れる。そして、再転写を測定するステーションにおいてベタ画像を形成して転写を行う。再転写を測定しないステーションは画像形成を行わないが、暗部電位Vdに対し転写印加電圧がかかるため、上流側のステーションで画像形成したトナーが下流側のステーションにおいて再転写される。そして、出力された記録紙のベタ画像濃度の反射濃度を測定した。図３、図４のグラフの縦軸の反射濃度が高いほど再転写性が良い
ベタ画像の反射濃度の測定は、Ｘｅｒｏｘ７５ｇ紙にベタ画像を印刷して、マクベス濃度計にて反射濃度を測定した。

一般に、転写ドラム１の回転方向に関して下流側の画像形成部に行くほど、再転写が厳しくなる為、転写コントラストを下げなければならないが、本結果も同様である。すなわち、転写性と再転写が両立し、濃度が最大となる転写印加電圧は、２ｓｔが７５０Ｖ、３ｓｔが７００Ｖ、４ｓｔが６００Ｖとなる。ここで、１ｓｔは、図４の（ｂ）のグラフ４より、濃度が最大となる転写印加電圧８００Ｖとする。尚、カートリッジ交換などで、ドラム２やトナーの劣化具合が異なる場合は、前回転時にチェックを行い、上述のデータベースを参照して、補正をかける。前回転時とは、スタンバイ（待機）状態にある装置１００に画像形成スタート信号が入力したときに装置駆動モータＭを起動させて装置１００に所定の画像形成前動作を実行させる期間である。

しかし、１つの転写ドラム１に対して複数の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを配設した構成の画像形成装置１００では、転写ドラム１に対して転写印加電圧を１水準しか印加することが出来ない。そのため、電圧印加装置Ｅ１から転写ドラム１に対する転写印加電圧を６００Ｖに固定した。転写印加電圧と暗部電位及び明部電位との最適な関係は、上述のよう各ステーションで異なる為、表１のように各ステーションの暗部電位と明部電位とを設定した。この際、制御回路部２００は、各画像形成部のＶｄ／Ｖｌを満足するよう、露光装置４のドラム面光量（露光装置から出力させる画像露光量）を、表１のとおりに制御する。即ち、画像形成時において、転写ドラム１には所定の電圧が印加され、複数の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄのそれぞれの帯電装置３に印加される印加電圧と露光装置４からドラム２に出力される露光量が異なることを特徴とする。より具体的には、像担持体であるドラム２はアースＧされている。画像形成時において、転写ドラム１には転写電圧印加装置Ｅ１から所定の電圧が印加される。各画像形成部Ｐの相互間において、帯電装置３に帯電電圧印加装置Ｅ３から印加される電圧の絶対値が転写ドラム１の回転方向に関して上流側の画像形成部から下流側の画像形成部にかけて順に減少するように所定に制御される。また、露光装置４からドラム２に出力される露光量が転写ドラム１の回転方向に関して上流側の画像形成部から下流側の画像形成部にかけて順に増加するように所定に制御される。この構成により、転写性と再転写の両立を図り、濃度アップが可能となる。

上記主要構成及び電位設定とすることで、グラフ５にあるように、各画像形成部の濃度は、従来構成以上とすることが出来た。従来構成とは、各画像形成部における１次転写装置の転写電圧を個々に制御して再転写に起因する濃度低下を抑制するようにした装置構成である。即ち、転写ドラム１は所定の電圧が印加され、各画像形成部Ｐの帯電装置３に印加される印加電圧と露光装置４から出力される露光量を変える事で、各画像形成部Ｐの転写コントラストを制御し、再転写を抑制し、濃度を最大化することができる。

《実施例２》
図６は本実施例の画像形成装置１００の要部の概略図である。本実施例の画像形成装置も実施例１の画像形成装置１００と同様に、ひとつの転写ドラム１を用いた４連ドラム方式（タンデム方式）の電子写真フルカラーレーザープリンタ（多色画像形成装置）である。実施例１の装置１００と同じ構成部材・部分には共通の符号を付して再度の説明を省略する。

本実施例１の装置１００においては、各画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄのドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに対して、それぞれ、導電性基体であるアルミシリンダーとアースＧとの間に電圧印加装置Ｅ２（Ｅ２ａ、Ｅ２ｂ、Ｅ２ｃ、Ｅ２ｄ）を設置している。各電圧印加装置Ｅ２はそれぞれ制御回路部２００で制御されて、画像形成時に、対応するドラム２に対して所定の制御電圧を印加するようになっている。

２ｓｔ（第２の画像形成部Ｐｂ）、３ｓｔ（第３の画像形成部Ｐｃ）、４ｓｔ（第４の画像形成部Ｐｄ）に対する最適な転写印加電圧は実施例１で説明したとおりである。しかし、１つの転写ドラム１に対して複数の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを配設した構成の画像形成装置構成では転写印加電圧は１水準しか印加できない。そこで、電圧印加装置Ｅ１から転写ドラム１に対する転写印加電圧を６００Ｖに固定した。また、各画像形成部Ｐの帯電装置３に対する印加電圧は、−１１３０Ｖに固定した。ここで、転写性と再転写を両立し、濃度アップを図るためには、転写印加電圧にたいして、実施例１の表１の通り、明部電位を設定しなければならない。そのため、本実施例では、制御回路部２００は、表２の様に、各画像形成部のドラム２に対してそれぞれの電圧印加装置Ｅ２によって電圧を印加し、転写印加電圧と暗部電位との差を制御する。即ち、画像形成時において、転写ドラム１は所定の電圧が印加され、複数の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄのそれぞれのドラム２に対して電圧印加装置Ｅ２から印加される印加電圧が異なることを特徴とする。より具体的には、画像形成時において、転写ドラム１には転写電圧印加装置Ｅ１から所定の電圧が印加される。各画像形成部Ｐの相互間において、電圧印加装置Ｅ２からドラム２に印加される電圧の絶対値が転写ドラム１の回転方向に関して上流側の画像形成部から下流側の画像形成部にかけて順に増加するように所定に制御される。

上記設定による、各画像形成部の濃度は、実施例１の装置１００の場合と同様に、図５のグラフ５となり、従来構成以上の濃度をとなった。即ち、転写ドラム１は所定の電圧が印加され、各画像形成部Ｐのドラム２に電圧印加装置Ｅ２から印加される印加電圧を変える事で、各画像形成部Ｐの転写コントラストを制御し、再転写を抑制し、濃度を最大化することができる。

本実施例２においては、画像形成装置１０は電子写真方式に限られない。静電記録方式の画像形成装置であってもよい。静電記録方式の画像形成装置は、像担持体として感光性を有していない誘電体が用いられる。この誘電体に対する静電潜像の形成手段は、誘電体の表面を帯電装置により一様に帯電し、その帯電面を除電装置（除電針、電子銃など）で画像情報に対応して選択的に除電することでなされる。あるいは、一様に除電されている誘電体の表面に電子銃などの電荷付与装置により画像情報に対応して選択的に電荷付与することでなされる。また、実施例１及び実施例２の画像形成装置において、複数の画像形成部は４つに限られるものではなく、２つ又は３つ若しくは５つ以上であってもよい。

１００・・画像形成装置、１・・転写ドラム、Ｒ１・・転写ドラムの回転方向、Ｅ１・・転写電圧印加装置、Ｐ（Ｐａ・Ｐｂ・Ｐｃ・Ｐｄ）・・画像形成部、２（２ａ・２ｂ・２ｃ・２ｄ）・・像担持体、Ｓ・・記録媒体、３（３ａ・３ｂ・３ｃ・３ｄ）・・帯電装置、Ｅ３（Ｅ３ａ・Ｅ３ｂ・Ｅ３ｃ・Ｅ３ｄ）・・帯電電圧印加装置、２００・・制御回路部（制御手段）

Claims (2)

1. 回転可能な転写ドラムの回転方向に沿って順に配設されている複数の画像形成部の像担持体から前記転写ドラムに現像剤画像を１次転写し、更に前記転写ドラムの現像剤画像を記録媒体に２次転写する画像形成装置であって、
   前記複数の画像形成部は、それぞれ、前記転写ドラムに対向している回転可能で静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体の表面を一様に帯電する帯電装置と、前記帯電装置に電圧を印加する帯電電圧印加装置と、前記帯電装置で帯電された前記像担持体の表面に画像露光して静電潜像を形成する露光装置と、前記静電潜像を荷電している現像剤により現像する現像装置と、を有し、前記像担持体はアースされており、画像形成時において、前記転写ドラムには転写電圧印加装置から所定の電圧が印加され、前記複数の画像形成部の相互間において、前記帯電装置に前記帯電電圧印加装置から印加される電圧の絶対値が前記転写ドラムの回転方向に関して上流側の画像形成部から下流側の画像形成部にかけて順に減少するように所定に制御され、前記露光装置から前記像担持体に出力される露光量が前記転写ドラムの回転方向に関して上流側の画像形成部から下流側の画像形成部にかけて順に増加するように所定に制御されることを特徴とした画像形成装置。
2. 回転可能な転写ドラムの回転方向に沿って順に配設されている複数の画像形成部の像担持体から前記転写ドラムに現像剤画像を１次転写し、更に前記転写ドラムの現像剤画像を記録媒体に２次転写する画像形成装置であって、
   前記複数の画像形成部は、それぞれ、前記転写ドラムに対向している回転可能で静電潜像が形成される像担持体と、前記像担持体の表面に静電潜像を形成する装置と、前記静電潜像を荷電している現像剤により現像する現像装置と、前記像担持体とアースとの間に配設された電圧印加装置と、を有し、画像形成時において、前記転写ドラムには転写電圧印加装置から所定の電圧が印加され、前記複数の画像形成部の相互間において、前記電圧印加装置から前記像担持体に印加される電圧の絶対値が前記転写ドラムの回転方向に関して上流側の画像形成部から下流側の画像形成部にかけて順に減少するように所定に制御されることを特徴とした画像形成装置。