JP2016042208A - Image forming apparatus - Google Patents

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善邦 伊藤
Yoshikuni Ito
善邦 伊藤
康裕 堀口
Yasuhiro Horiguchi
康裕 堀口
鶴谷 聡
Satoshi Tsuruya
聡 鶴谷
田中 孝幸
Takayuki Tanaka
孝幸 田中
賢司 辛島
Kenji Karashima
賢司 辛島
西田 真一
Shinichi Nishida
真一 西田
藤野 猛
Takeshi Fujino
猛 藤野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the size and cost of an image forming apparatus that sequentially overlaps toner images formed on a plurality of photoreceptor drums on an intermediate transfer body or a transfer material to form an image.SOLUTION: An intermediate transfer belt 8 includes conductivity, and a power source 19 applying a voltage to a secondary transfer roller 15 can cause a current to flow through a plurality of photoreceptor drums 2 from the secondary transfer roller 15 via the intermediate transfer belt to primarily transfer toner images from the plurality of photoreceptor drums 2 to the intermediate transfer belt 8. This configuration can reduce the amount of power and reduce the size and cost of an image forming apparatus.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine or a laser printer.

電子写真方式のカラー画像形成装置では、高速に印刷するために、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成するための各色の画像形成部を独立して有し、各色の画像形成部から順次中間転写ベルトに画像を転写し、更に中間転写ベルトから記録媒体に一括して画像を転写する構成が知られている。   In an electrophotographic color image forming apparatus, in order to print at high speed, each color image forming unit for forming yellow, magenta, cyan, and black images is independently provided. There is known a configuration in which an image is transferred to an intermediate transfer belt, and further, the images are transferred from the intermediate transfer belt to a recording medium all at once.

各色の画像形成部は、それぞれ像担持体としての感光ドラムを有している。さらに、各画像形成部は、感光ドラムを帯電する帯電部材、感光ドラムにトナー像を現像する現像手段、を有している。各画像形成部の帯電部材は、それぞれ感光ドラムに所定の圧接力で接触し、帯電用の電圧電源(不図示)から印加される帯電電圧によって各感光ドラムの表面を所定の極性、電位に均一に帯電する。   Each color image forming unit has a photosensitive drum as an image carrier. Furthermore, each image forming unit includes a charging member that charges the photosensitive drum, and a developing unit that develops the toner image on the photosensitive drum. The charging member of each image forming unit is brought into contact with the photosensitive drum with a predetermined pressure contact force, and the surface of each photosensitive drum is uniformly set to a predetermined polarity and potential by a charging voltage applied from a charging voltage source (not shown). Is charged.

各画像形成部の現像手段は、それぞれ感光ドラム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。   The developing unit of each image forming unit develops (visualizes) a toner image by attaching toner to the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum.

各画像形成部の感光ドラムに現像されたトナー像は、各感光ドラムに中間転写ベルトを介して対向する1次転写部材である1次転写ローラによって、中間転写ベルトに1次転写される。各1次転写ローラは、1次転写専用の電圧電源がそれぞれ接続されている。   The toner image developed on the photosensitive drum of each image forming unit is primarily transferred to the intermediate transfer belt by a primary transfer roller that is a primary transfer member facing the photosensitive drum via the intermediate transfer belt. Each primary transfer roller is connected to a voltage power source dedicated to primary transfer.

中間転写ベルトに1次転写されたトナー像は、2次転写部材によって転写材に2次転写される。2次転写部材である2次転写ローラには、2次転写専用の電圧電源が接続されている。   The toner image primarily transferred to the intermediate transfer belt is secondarily transferred to the transfer material by the secondary transfer member. A secondary transfer roller, which is a secondary transfer member, is connected to a voltage power source dedicated to secondary transfer.

特許文献1には、4つの1次転写ローラにそれぞれ1次転写専用の電圧電源を接続し、1次転写専用の電圧電源を4つ有する構成が開示されている。また、特許文献2には、それぞれの1次転写ローラに印加する転写電圧を、画像形成動作の前に、中間転写ベルトおよび1次転写ローラの通紙耐久や環境変動による抵抗変動が応じて変更する制御を行っている。   Patent Document 1 discloses a configuration in which four primary transfer rollers are connected to a voltage power source dedicated to primary transfer, and four voltage power sources dedicated to primary transfer are provided. In Patent Document 2, the transfer voltage to be applied to each primary transfer roller is changed according to resistance variation due to endurance of the intermediate transfer belt and the primary transfer roller and environmental variations before the image forming operation. Control to do.

特開2003−35986号公報JP 2003-35986 A 特開2001−125338号公報JP 2001-125338 A

しかしながら、従来から知られている1次転写の電圧設定には、以下の課題があった。適正な1次転写電圧を各画像形成部で設定する必要があるので、複数の電圧電源を必要とし、画像形成装置の大型化、電源増によるコストアップを招いていた。   However, the conventionally known primary transfer voltage setting has the following problems. Since it is necessary to set an appropriate primary transfer voltage in each image forming unit, a plurality of voltage power supplies are required, which leads to an increase in the size of the image forming apparatus and an increase in power supply.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、1次転写部材に電圧を印加するための電圧電源数を減らしつつ、適正な1次転写性、2次転写性を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an image forming apparatus having appropriate primary transfer property and secondary transfer property while reducing the number of voltage power sources for applying a voltage to the primary transfer member. The purpose is to provide.

前述の課題を解決するために、本願発明は以下の構成を備える。   In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration.

トナー像を担持する複数の像担持体と、無端状で回転可能であって、前記複数の像担持体から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ベルトと、前記中間転写ベルトに接触する電流供給部材と、前記電流供給部材に電圧を印加することで前記中間転写ベルトから転写材にトナー像を2次転写させる電源と、を有し、前記中間転写ベルトは、前記中間転写ベルトの回転方向における前記電流供給部材の接触位置から前記中間転写ベルトを介して前記複数の像担持体へ電流を流すことが可能な導電性を備えるベルトであり、前記電源は、前記電流供給部材に電圧を印加することにより前記電流供給部材から前記中間転写ベルトを介して前記複数の像担持体に電流を流すことで、複数の前記像担持体から前記中間転写ベルトにトナー像を1次転写させることを特徴とする画像形成装置。   A plurality of image carriers that carry toner images, an intermediate transfer belt that is endlessly rotatable, and that secondarily transfers the toner images primarily transferred from the plurality of image carriers to a transfer material; A current supply member that contacts the intermediate transfer belt; and a power source that secondarily transfers a toner image from the intermediate transfer belt to a transfer material by applying a voltage to the current supply member. , A belt having electrical conductivity capable of flowing current from the contact position of the current supply member in the rotation direction of the intermediate transfer belt to the plurality of image carriers through the intermediate transfer belt, and the power source is Applying a voltage to the current supply member causes a current to flow from the current supply member to the plurality of image carriers via the intermediate transfer belt, thereby causing the intermediate transfer belts to pass from the plurality of image carriers. Image forming apparatus, characterized in that to the primary transfer of the toner image.

電流供給部材から中間転写ベルトの回転方向に電流を供給することによって、複数の1次転写部材に各電圧電源を備える必要がなくなり、一つの電流供給部材で、1次転写と2次転写を行うことが可能になる。よって、装置を低コスト化、小型化することができる。   By supplying a current from the current supply member in the rotation direction of the intermediate transfer belt, it is not necessary to provide each voltage power source to the plurality of primary transfer members, and the primary transfer and the secondary transfer are performed with one current supply member. It becomes possible. Accordingly, the cost and size of the device can be reduced.

本発明の画像形成装置を示す概略断面図。1 is a schematic cross-sectional view showing an image forming apparatus of the present invention. 本発明の中間転写ベルトの周方向抵抗測定方法を説明する概略断面図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating a method for measuring the circumferential resistance of the intermediate transfer belt according to the invention. 中間転写ベルトの周方向抵抗測定結果を説明する説明図。Explanatory drawing explaining the circumferential direction resistance measurement result of an intermediate transfer belt. 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。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating an image forming apparatus having a transfer power source dedicated to primary transfer in each image forming unit. 中間転写ベルトの電位測定方法を説明する概略断面図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating a method for measuring the potential of the intermediate transfer belt. 中間転写ベルトの電位測定結果を説明する説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a potential measurement result of an intermediate transfer belt. 本発明の1次転写を説明する説明図。Explanatory drawing explaining the primary transfer of this invention. 2次転写部を転写材が通過していない時の中間転写ベルトの電位測定結果と2次転写電圧の関係を説明する説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a relationship between a secondary transfer voltage and a potential measurement result of an intermediate transfer belt when a transfer material does not pass through a secondary transfer portion. 中間転写ベルトの回転方向に流れる電流を説明する概略断面図。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view illustrating a current flowing in the rotation direction of the intermediate transfer belt. 2次転写部を転写材が通過時の中間転写ベルトの電位測定結果と2次転写電圧の関係を説明する説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining a relationship between a secondary transfer voltage and a potential measurement result of an intermediate transfer belt when a transfer material passes through a secondary transfer portion. 本発明の定電圧素子の効果を説明する説明図。Explanatory drawing explaining the effect of the constant voltage element of this invention. 支持部材にツェナーダイオードまたはバリスタを接続した状態を説明する概略断面図。The schematic sectional drawing explaining the state which connected the zener diode or the varistor to the supporting member. 支持部材に共用のツェナーダイオードまたはバリスタを接続した状態を説明する概略断面図。The schematic sectional drawing explaining the state which connected the common Zener diode or the varistor to the support member. 本発明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。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an image forming apparatus having another configuration applicable to the present invention. 本発明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。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an image forming apparatus having another configuration applicable to the present invention. 本発明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。FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an image forming apparatus having another configuration applicable to the present invention.

(実施例1)
以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている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趣旨のものではない。
Example 1
In the following, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the components described in this embodiment are merely examples, and are not intended to limit the scope of the present invention.

図1は、インライン方式(4ドラム系)のカラー画像形成装置の構成図である。画像形成装置は、イエロー色の画像を形成する画像形成部1aと、マゼンタ色の画像を形成する画像形成部1bと、シアン色の画像を形成する画像形成部1cと、ブラック色の画像を形成する画像形成部1dの4つの画像形成部(画像形成ユニット)を備えている。これらの4つの画像形成部は一定の間隔をおいて一列に配置されている。   FIG. 1 is a configuration diagram of a color image forming apparatus of an inline type (4-drum system). The image forming apparatus forms an image forming unit 1a that forms a yellow image, an image forming unit 1b that forms a magenta image, an image forming unit 1c that forms a cyan image, and a black image. The image forming unit 1d is provided with four image forming units (image forming units). These four image forming units are arranged in a line at regular intervals.

各画像形成部1a、1b、1c、1dには、それぞれ像担持体である感光ドラム2a、2b、2c、2dが配置されている。感光ドラム2a、2b、2c、2d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、駆動部(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。   In each of the image forming units 1a, 1b, 1c, and 1d, photosensitive drums 2a, 2b, 2c, and 2d, which are image carriers, are arranged, respectively. In the present embodiment, the photosensitive drums 2a, 2b, 2c, and 2d are negatively charged organic photoreceptors having a photosensitive layer (not shown) on a drum base (not shown) such as aluminum, and a driving unit (not shown). ) Is rotated at a predetermined process speed.

各感光ドラム2a、2b、2c、2dの周囲には、帯電部材である帯電ローラ3a、3b、3c、3d、現像手段4a、4b、4c、4dがそれぞれ配置されている。さらに、各感光ドラム2a、2b、2c、2dの周囲には、ドラムクリーニング装置6a、6b、6c、6dがそれぞれ設置されている。さらに、各感光ドラム2a、2b、2c、2dの上方には、露光手段7a、7b、7c、7dがそれぞれ設置されている。各現像手段4a、4b、4c、4dには、それぞれイエロートナー、シアントナー、マゼンタトナー、ブラックトナーが収納されている。本実施例のトナーの正規の帯電極性は、負極性である。   Around each of the photosensitive drums 2a, 2b, 2c, and 2d, charging rollers 3a, 3b, 3c, and 3d, which are charging members, and developing units 4a, 4b, 4c, and 4d are arranged, respectively. Further, drum cleaning devices 6a, 6b, 6c and 6d are installed around the photosensitive drums 2a, 2b, 2c and 2d, respectively. Further, exposure means 7a, 7b, 7c, 7d are installed above the respective photosensitive drums 2a, 2b, 2c, 2d. Each developing means 4a, 4b, 4c, 4d contains yellow toner, cyan toner, magenta toner, and black toner, respectively. The regular charging polarity of the toner of this embodiment is negative.

各画像形成部の対向する位置に、中間転写体であって、回転可能な無端状の中間転写ベルト8が設置されている。中間転写ベルト8は、駆動ローラ11、2次転写対向ローラ12、テンションローラ13によって支持されている(以上の3本のローラの夫々を、「支持部材」とする。)モータ(不図示)が接続された駆動ローラ11の駆動によって、中間転写ベルト8は、矢印方向(反時計方向)に回転(移動)される。以下、中間転写ベルト8の回転方向を中間転写ベルト8の周方向とする。駆動ローラ11は、中間転写ベルト8を駆動するために表層に高摩擦のゴム層を設け、ゴム層を体積抵抗率が10Ωcm以下の導電性を有する。2次転写対向ローラ12は、中間転写ベルト8を介して2次転写ローラ15と2次転写部を形成している。2次転写対向ローラ12は、表層にゴム層を設け、ゴム層を体積抵抗率が10Ωcm以下の導電性とした。テンションローラ13は、金属ローラからなり、総圧約60Nの張力を中間転写ベルト8に付与し、中間転写ベルト8に従動して回転する。 An endless intermediate transfer belt 8 that is an intermediate transfer member and is rotatable is provided at a position facing each image forming unit. The intermediate transfer belt 8 is supported by a driving roller 11, a secondary transfer counter roller 12, and a tension roller 13 (each of the above three rollers is referred to as a “support member”). The intermediate transfer belt 8 is rotated (moved) in the direction of the arrow (counterclockwise) by driving the connected driving roller 11. Hereinafter, the rotation direction of the intermediate transfer belt 8 is defined as the circumferential direction of the intermediate transfer belt 8. The driving roller 11 is provided with a high-friction rubber layer on the surface layer for driving the intermediate transfer belt 8, and the rubber layer has conductivity with a volume resistivity of 10 5 Ωcm or less. The secondary transfer counter roller 12 forms a secondary transfer portion with the secondary transfer roller 15 via the intermediate transfer belt 8. The secondary transfer counter roller 12 was provided with a rubber layer on the surface layer, and the rubber layer was made conductive with a volume resistivity of 10 5 Ωcm or less. The tension roller 13 is made of a metal roller, applies a tension of a total pressure of about 60 N to the intermediate transfer belt 8, and rotates following the intermediate transfer belt 8.

駆動ローラ11、2次転写対向ローラ12、テンションローラ13は、所定の抵抗値の抵抗体を介して接地している。本実施例では、抵抗体の抵抗値は1GΩ、100MΩ、10MΩと3種類を使用している。駆動ローラ11、2次転写対向ローラ12の各ゴム層の抵抗は、1GΩ、100MΩ、10MΩ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。   The driving roller 11, the secondary transfer counter roller 12, and the tension roller 13 are grounded via a resistor having a predetermined resistance value. In this embodiment, there are three resistance values of 1 GΩ, 100 MΩ, and 10 MΩ. Since the resistance of each rubber layer of the driving roller 11 and the secondary transfer counter roller 12 is sufficiently smaller than 1 GΩ, 100 MΩ, and 10 MΩ, the electrical influence can be ignored.

2次転写ローラ15としては、体積抵抗率が10〜10Ωcm、ゴム硬度が30°(アスカーC硬度計)の弾性ローラを用いた。又、2次転写ローラ15は、中間転写ベルト8を介して2次転写対向ローラ12に対し、総圧約39.2Nで押圧される。又、2次転写ローラ15は、中間転写ベルト8の回転に伴い、従動して回転する。更に、2次転写ローラ15には、転写電源19から、−2.0〜7.0kVの電圧の印加が可能となっている。後述するが、本実施例の2次転写ローラ15は、1次転写と2次転写を行うための共通の電圧電源である転写電源19から電圧が印加され、中間転写ベルト8の周方向に電流を供給する電流供給部材である。 As the secondary transfer roller 15, an elastic roller having a volume resistivity of 10 7 to 10 9 Ωcm and a rubber hardness of 30 ° (Asker C hardness meter) was used. The secondary transfer roller 15 is pressed against the secondary transfer counter roller 12 via the intermediate transfer belt 8 with a total pressure of about 39.2N. Further, the secondary transfer roller 15 is driven to rotate as the intermediate transfer belt 8 rotates. Further, a voltage of −2.0 to 7.0 kV can be applied to the secondary transfer roller 15 from the transfer power supply 19. As will be described later, a voltage is applied to the secondary transfer roller 15 of this embodiment from a transfer power source 19 which is a common voltage power source for performing the primary transfer and the secondary transfer, and a current flows in the circumferential direction of the intermediate transfer belt 8. Is a current supply member for supplying

中間転写ベルト8の外側には、中間転写ベルト8表面に残った転写残トナーを除去して回収するベルトクリーニング手段75が設置されている。また、中間転写ベルト8の回転方向において、2次転写対向ローラ12と2次転写ローラ15とが当接する2次転写部の下流側には、定着ローラ17aと加圧ローラ17bを有する定着手段17が設置されている。   Outside the intermediate transfer belt 8, belt cleaning means 75 for removing and collecting the transfer residual toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 8 is installed. Further, in the rotation direction of the intermediate transfer belt 8, a fixing unit 17 having a fixing roller 17a and a pressure roller 17b is provided downstream of the secondary transfer portion where the secondary transfer counter roller 12 and the secondary transfer roller 15 are in contact with each other. Is installed.

次に、画像形成動作について説明する。   Next, an image forming operation will be described.

コントローラから画像形成動作を開始するための開始信号が発せられると、カセット(不図示)から転写材(記録媒体)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、転写材の先端は2次転写部の直前で待機している。一方、各画像形成部1a、1b、1c、1dでは、開始信号が発せられると、各感光ドラム2a、2b、2c、2dが、所定のプロセススピードで回転し始める。各感光ドラム2a、2b、2c、2dは、それぞれ帯電ローラ3a、3b、3c、3d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、露光手段7a、7b、7c、7dは、レーザ光を各感光ドラム2a、2b、2c、2d上にそれぞれ走査露光して静電潜像を形成する。   When a start signal for starting an image forming operation is issued from the controller, a transfer material (recording medium) is sent one by one from a cassette (not shown) and conveyed to a registration roller (not shown). At that time, the registration roller (not shown) is stopped, and the leading edge of the transfer material stands by just before the secondary transfer portion. On the other hand, in each of the image forming units 1a, 1b, 1c, and 1d, when a start signal is issued, the photosensitive drums 2a, 2b, 2c, and 2d start to rotate at a predetermined process speed. The photosensitive drums 2a, 2b, 2c, and 2d are uniformly charged by the charging rollers 3a, 3b, 3c, and 3d, respectively, with negative polarity in this embodiment. Then, the exposure means 7a, 7b, 7c, and 7d scan and expose the laser beams on the respective photosensitive drums 2a, 2b, 2c, and 2d to form electrostatic latent images.

そして、先ず感光ドラム2a上に形成された静電潜像に、感光ドラム2aの帯電極性(負極性)と同極性である現像電圧が印加された現像手段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。感光ドラムの電位は、帯電ローラにより帯電された後の電位が―500V、露光手段により露光された後の電位(画像部)が―100Vとなるよう帯電量、露光量を調整し、現像バイアスを―300Vとしている。また、プロセススピードを250mm/secとする。搬送方向(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上のトナー量は0.4mg/cmとなるよう設定している。 First, yellow toner is attached to the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 2a by the developing means 4a to which a developing voltage having the same polarity as the charging polarity (negative polarity) of the photosensitive drum 2a is applied. Visualize as a toner image. The potential of the photosensitive drum is adjusted so that the potential after being charged by the charging roller is −500 V and the potential (image portion) after being exposed by the exposure means is −100 V, and the developing bias is adjusted. -300V. The process speed is set to 250 mm / sec. The image formation width, which is the length in the direction perpendicular to the conveyance direction (rotation direction), is set to 215 mm, the toner charge amount is -40 μC / g, and the toner amount on the photosensitive drum in the solid image portion is set to 0.4 mg / cm 2. doing.

このイエローのトナー像は、回転している中間転写ベルト8上に1次転写される。ここで、各感光ドラムに対向して、各感光ドラムからトナー像が転写される転写される部分、又は、転写される位置を、1次転写部とする。この1次転写部は、複数の像担持体に対応する形で中間転写ベルト上に複数ある。本実施例におけるイエローのトナー像を中間転写ベルト8上に1次転写するための構成については、後述する。   The yellow toner image is primarily transferred onto the rotating intermediate transfer belt 8. Here, a portion where the toner image is transferred from each photosensitive drum or a position where the toner image is transferred facing each photosensitive drum is defined as a primary transfer portion. There are a plurality of primary transfer portions on the intermediate transfer belt corresponding to a plurality of image carriers. The configuration for primary transfer of the yellow toner image on the intermediate transfer belt 8 in this embodiment will be described later.

前記複数の像担持体上のトナー像を前記複数の像担持体に対応した複数の1次転写部で前記中間転写ベルトに1次転写し、尚、図1では中間転写ベルト8を介して、各画像形成部の対向する位置に対向部材5a、5b、5c、5dを有する。対向する各感光ドラムに対して中間転写ベルト8を押圧する対向部材5a、5b、5c、5dによって1次転写部を形成することで、1次転写部幅を広く安定させることが可能である。本実施例では対向部材5a、5b、5c、5dは、1次転写用の電圧電源に接続される被電圧印加部材ではなく、電気的に絶縁になるようにしている。図4のような被印加部材は、所望の電流が流れるように導電性を有しており、所望の導電性を有する為に被印加部材は抵抗調整が行われ、コストアップの要因になっている。   The toner images on the plurality of image carriers are primarily transferred to the intermediate transfer belt at a plurality of primary transfer portions corresponding to the plurality of image carriers, and in FIG. Opposing members 5 a, 5 b, 5 c, and 5 d are provided at positions facing each image forming unit. By forming the primary transfer portion by the opposing members 5a, 5b, 5c, and 5d that press the intermediate transfer belt 8 against the opposing photosensitive drums, it is possible to stabilize the width of the primary transfer portion widely. In this embodiment, the opposing members 5a, 5b, 5c, and 5d are electrically insulated rather than a voltage application member that is connected to a voltage source for primary transfer. The member to be applied as shown in FIG. 4 has conductivity so that a desired current flows. Since the member to be applied has the desired conductivity, resistance adjustment is performed, which causes a cost increase. Yes.

イエローのトナー像が転写された領域は、中間転写ベルト8の回転によって画像形成部1b側に移動する。そして、画像形成部1bにおいても、同様にして感光ドラム2bに形成されたマゼンタのトナー像が、中間転写ベルト8上のイエローのトナー像上に重ね合わせて転写される。以下、同様にして中間転写ベルト8上に重畳転写されたイエロー、マゼンタのトナー像上に、画像形成部1c、1dの感光ドラム2c、2dで形成されたシアン、ブラックのトナー像を、順次重ね合わせてフルカラーのトナー像を中間転写ベルト8上に形成する。   The area where the yellow toner image is transferred moves to the image forming unit 1 b side by the rotation of the intermediate transfer belt 8. In the image forming unit 1b as well, a magenta toner image formed on the photosensitive drum 2b in the same manner is superimposed on the yellow toner image on the intermediate transfer belt 8 and transferred. In the same manner, cyan and black toner images formed by the photosensitive drums 2c and 2d of the image forming units 1c and 1d are sequentially superimposed on the yellow and magenta toner images superimposed and transferred onto the intermediate transfer belt 8 in the same manner. In addition, a full-color toner image is formed on the intermediate transfer belt 8.

そして、中間転写ベルト8上のフルカラーのトナー像先端が2次転写部に移動されるタイミングに合わせて、レジストローラ(不図示)により転写材をこの2次転写部に搬送する。中間転写ベルト8上のフルカラーのトナー像が、2次転写電圧(トナーと逆極性(正極性)の電圧)が印加された2次転写ローラ15により転写材に一括して2次転写される。フルカラーのトナー像が形成された転写材は定着手段17に搬送される。定着ローラ17aと加圧ローラ17bによって形成される定着ニップ部で、フルカラーのトナー像は加熱及び加圧され、転写材Pの表面に熱定着された後に外部に排出される。   Then, the transfer material is conveyed to the secondary transfer portion by a registration roller (not shown) in accordance with the timing when the front end of the full color toner image on the intermediate transfer belt 8 is moved to the secondary transfer portion. The full-color toner image on the intermediate transfer belt 8 is secondarily transferred onto the transfer material collectively by a secondary transfer roller 15 to which a secondary transfer voltage (a voltage having a polarity opposite to that of toner (positive polarity)) is applied. The transfer material on which the full-color toner image is formed is conveyed to the fixing unit 17. At the fixing nip formed by the fixing roller 17a and the pressure roller 17b, the full-color toner image is heated and pressurized, thermally fixed on the surface of the transfer material P, and then discharged to the outside.

本実施例は、各感光ドラム2a、2b、2c、2dから中間転写ベルト8にトナー像を転写する1次転写を、図4で示すように1次転写ローラ55a、55b、55c、55dに電圧を印加せずに行うことを特徴とする。   In this embodiment, the primary transfer for transferring the toner image from the photosensitive drums 2a, 2b, 2c, and 2d to the intermediate transfer belt 8 is applied to the primary transfer rollers 55a, 55b, 55c, and 55d as shown in FIG. It is characterized by performing without applying.

以下に、本実施例の特徴を説明するために、中間転写ベルト8の体積抵抗率、表面抵抗率、周方向抵抗について説明する。尚、周方向抵抗の定義と測定方法については後述する。   Hereinafter, the volume resistivity, surface resistivity, and circumferential resistance of the intermediate transfer belt 8 will be described in order to explain the characteristics of the present embodiment. The definition and measurement method of the circumferential resistance will be described later.

[本実施例で使用される中間転写ベルト8の体積抵抗率、表面抵抗率]
本実施例の中間転写ベルト8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。
[Volume resistivity and surface resistivity of the intermediate transfer belt 8 used in this embodiment]
The intermediate transfer belt 8 of this embodiment has a base layer in which carbon is dispersed in a polyphenylene sulfide (PPS) resin having a thickness of 100 μm to adjust electric resistance. The resins used are polyimide (PI), polyvinylidene fluoride (PVdF), nylon, polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polycarbonate, polyether ether ketone (PEEK), polyethylene naphthalate (PEN). ) Etc.

さらに、中間転写ベルト8は多層構成である。具体的には基層の外面には、厚み0.5〜3μmで高抵抗のアクリル樹脂の表層を設けている。表層の高抵抗層は、2次転写部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である。   Further, the intermediate transfer belt 8 has a multilayer structure. Specifically, a surface layer of an acrylic resin having a thickness of 0.5 to 3 μm and a high resistance is provided on the outer surface of the base layer. This is because the high resistance layer on the surface layer reduces the current difference between the sheet passing area and the non-sheet passing area in the longitudinal direction of the secondary transfer portion, thereby obtaining the effect of improving the secondary transferability of the small size sheet.

次に中間転写ベルト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ベルトを製造している。   Next, a method for manufacturing the intermediate transfer belt will be described. In this embodiment, a manufacturing method using an inflation molding method is used. PPS serving as a base material and blending components such as carbon black as conductor powder are melt-kneaded by a biaxial kneader. A belt is manufactured by extruding the obtained kneaded material with an annular die.

表面コート層は、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している。   The surface coat layer is formed by spray-coating an ultraviolet curable resin on the surface of the molded endless belt, drying, and curing by ultraviolet irradiation. If the coat layer is too thick, it is easy to break, so the coating amount is adjusted to be in the range of 0.5 to 3 μm.

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。中間転写ベルト8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。   In this embodiment, carbon black is used as the conductor powder. The additive to be mixed for adjusting the electric resistance value of the intermediate transfer belt 8 is not particularly limited. For example, the conductive filler for adjusting the resistance includes carbon black and various conductive metal oxides. Non-filler resistance modifiers include low molecular weight ionic conductive materials such as various metal salts and glycols, antistatic resins containing ether bonds and hydroxyl groups in the molecule, or organic polymer compounds exhibiting electronic conductivity, etc. .

添加するカーボン量を増やすとベルトは低抵抗化するが、増やしすぎると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、ベルト強度が画像形成装置に使用できる範囲内に収まる範囲内で、ベルトを低抵抗化している。   Increasing the amount of carbon added will lower the resistance of the belt, but if it is increased too much, the strength of the belt itself will be insufficient and it will be easily broken. In this embodiment, the resistance of the belt is reduced so that the belt strength is within a range that can be used in the image forming apparatus.

本実施例の中間転写ベルトのヤング率は3000MPa程度である。ヤング率E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。   The intermediate transfer belt of this embodiment has a Young's modulus of about 3000 MPa. The Young's modulus E measurement was based on the tensile modulus measurement method of JIS-K7127, and the thickness of the measurement sample was 100 μm.

表1に、基体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。   Table 1 shows belts in which the relative ratio of the carbon amount to the substrate is changed.

表1には、添加したカーボン量と表層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。   Table 1 shows the amount of added carbon and the presence or absence of a surface coat layer. For example, belt B has a carbon amount 1.5 times that of belt A, and belt C has a carbon amount twice that of belt A. Further, the belt A, the belt B, and the belt C are provided with a surface layer, and the belt D and the belt E are single-layer belts. The relative ratio of the carbon amount of the belt B and the belt D is the same, and the relative ratio of the carbon amount of the belt C and the belt E is also the same.

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法した。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1010〜1011Ωcmである。この比較例ベルトは、中間転写ベルト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。 Moreover, the comparative example belt of the polyimide which adjusted resistance by changing the relative ratio of the carbon amount was manufactured as a comparative belt. The comparative belt has a relative carbon amount ratio of 0.5 and a volume resistivity of 10 10 to 10 11 Ωcm. This comparative belt is a belt having a general resistance value as a belt employed as an intermediate transfer belt.

以下に、比較例ベルトと、ベルトA〜Eの体積抵抗率、表面抵抗率の測定結果を示す。   The measurement results of volume resistivity and surface resistivity of the comparative belt and belts A to E are shown below.

まず、前述の比較例ベルトおよびベルトA〜Eに対して、株式会社三菱化学アナリテック製の抵抗率計ハイレスタUP(MCP−HT450)を用いて測定した。測定した体積抵抗率、表面抵抗率(ベルトの外側表面)を表2に示す。測定方法は、JIS−K6911に準拠し、導電性ゴムを電極とすることで電極とベルトの表面の良好な接触性を得た上で測定した。測定条件は、印加時間を30秒間で、印加電圧を10V、100Vとしている。   First, it measured using the resistivity meter Hiresta UP (MCP-HT450) by Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd. with respect to the above-mentioned comparative example belt and belts A to E. Table 2 shows the measured volume resistivity and surface resistivity (outer surface of the belt). The measuring method was based on JIS-K6911, and after obtaining favorable contact property between the electrode and the surface of the belt by using conductive rubber as an electrode. The measurement conditions are an application time of 30 seconds and an applied voltage of 10V and 100V.

比較例ベルトは、印加電圧は100Vを印加した場合に、体積抵抗率が1.0×1010Ωcm、表面抵抗率が1.0×1010Ω/□である。しかしながら、比較例ベルトは印加電圧を10Vにすると流れる電流が小さすぎて体積抵抗率を測定できず、「over」と表示される。 The comparative belt has a volume resistivity of 1.0 × 10 10 Ωcm and a surface resistivity of 1.0 × 10 10 Ω / □ when an applied voltage of 100 V is applied. However, in the comparative belt, when the applied voltage is 10 V, the flowing current is too small to measure the volume resistivity, and “over” is displayed.

一方、ベルトB、C、Dは100V印加では、ベルトの抵抗が低いため流れる電流値が大きすぎて、体積抵抗率の測定不能を表すunderが表示される。ベルトBは、100V印加で表面抵抗率は2.0×10Ω/□であったが、ベルトC、Dは、100V印加した場合は、underと表示された。 On the other hand, when 100 V is applied to belts B, C, and D, the value of the flowing current is too large because the belt resistance is low, and an under is displayed indicating that volume resistivity cannot be measured. The belt B had a surface resistivity of 2.0 × 10 8 Ω / □ when 100 V was applied, but the belts C and D were displayed as under when 100 V was applied.

表2中で、ベルトAの印加電圧10Vの各体積抵抗率、表面抵抗率は測定不能である。また、100Vを印加した場合のベルトAと比較例ベルトの表面抵抗率を比較すると、ベルトAの方が高い。これはコート層の影響によるもので、高抵抗の表層コートを有するベルトAのほうが、表層コートを有していない比較例ベルトより抵抗が高いことが分かる。   In Table 2, each volume resistivity and surface resistivity of the applied voltage 10 V of the belt A cannot be measured. Further, when the surface resistivity of the belt A and the comparative belt when 100 V is applied is compared, the belt A is higher. This is due to the influence of the coating layer, and it can be seen that the resistance of the belt A having a high-resistance surface coating is higher than that of the comparative belt having no surface coating.

また、ベルトBとベルトD、ベルトCとベルトEを比較することで、コート層があることで、抵抗値が高くなっていることがわかる。また、ベルトBとベルトC、ベルトDとベルトEを比較することで、カーボン量を増やすと、抵抗値が低くなっていることがわかる。ベルトEでは抵抗が低すぎて、全ての項目が測定不能となっている。   Further, by comparing the belt B and the belt D and the belt C and the belt E, it can be seen that the resistance value is increased due to the presence of the coat layer. Further, by comparing the belt B and the belt C, and the belt D and the belt E, it can be seen that when the carbon amount is increased, the resistance value is lowered. In belt E, the resistance is too low to measure all items.

本実施例では、表2でunderと表示される範囲の中間転写ベルトを使用する必要がある。そこで、上記体積抵抗率、表面抵抗率以外で規定される中間転写ベルトの抵抗を測定した。その別の規定による中間転写ベルト8の抵抗が、上述の中間転写ベルトの周方向の電気抵抗である。   In this embodiment, it is necessary to use an intermediate transfer belt in a range indicated as “under” in Table 2. Therefore, the resistance of the intermediate transfer belt defined by other than the volume resistivity and surface resistivity was measured. The resistance of the intermediate transfer belt 8 according to another rule is the electrical resistance in the circumferential direction of the intermediate transfer belt described above.

[中間転写ベルトの周方向抵抗の求め方]
本実施例では、低抵抗化したベルトの抵抗値を図2で示す方法で測定している。図2(a)では、高圧電源(ここでは転写電源19を使用している)から外面ローラ15M(第1の金属ローラ)に一定電圧(測定用電圧)を印加した時に、画像形成部1dの感光ドラム2dM(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15Mが接触する位置から感光ドラム2dMが接触する位置の間の中間転写ベルト8の電気抵抗を求める方法を用いている。即ち、この方法によって中間転写ベルト8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、中間転写ベルト以外の抵抗の影響を無くすため、外面ローラ15M、感光ドラム2dMは金属(アルミニウム)のみからなるものを用い、金属ローラであることを示すために符号にM(Metal)を付加している。本実施例では、外面ローラ15Mの当接部−感光ドラム2dM間の距離は中間転写ベルト上面側が370mm、中間転写ベルト下面側が420mmである。
[How to determine the circumferential resistance of the intermediate transfer belt]
In this embodiment, the resistance value of the belt whose resistance is lowered is measured by the method shown in FIG. In FIG. 2A, when a constant voltage (measurement voltage) is applied to the outer roller 15M (first metal roller) from a high-voltage power source (here, the transfer power source 19 is used), the image forming unit 1d A current flowing to an ammeter, which is a current detecting means connected to the photosensitive drum 2dM (second metal roller), is detected. A method is used in which the electric resistance of the intermediate transfer belt 8 between the position where the outer surface roller 15M is in contact and the position where the photosensitive drum 2dM is in contact is obtained from the detected current value. That is, the current flowing in the circumferential direction (rotation direction) of the intermediate transfer belt 8 is measured by this method, and the resistance of the belt is calculated by dividing the measurement voltage by the measured current value. At this time, in order to eliminate the influence of the resistance other than the intermediate transfer belt, the outer roller 15M and the photosensitive drum 2dM are made of only metal (aluminum), and M (Metal) is used as a symbol to indicate that it is a metal roller. It is added. In this embodiment, the distance between the contact portion of the outer roller 15M and the photosensitive drum 2dM is 370 mm on the upper surface side of the intermediate transfer belt and 420 mm on the lower surface side of the intermediate transfer belt.

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3(a)である。この測定方法では中間転写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ベルトの抵抗を周方向抵抗[Ω]と称している。   FIG. 3A shows the result of measuring the belts A to E by changing the applied voltage with the above measurement method. In this measurement method, the resistance in the circumferential direction, which is the rotational direction of the intermediate transfer belt, is measured. Therefore, in this embodiment, the resistance of the intermediate transfer belt measured by this measuring method is referred to as circumferential resistance [Ω].

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。   As the applied voltage is increased for all belts, the resistance tends to decrease little by little. This is a characteristic of a belt in which carbon is dispersed in a resin.

尚、図2(b)は図2(a)に対して、電流計の位置のみを変えただけである。この時の抵抗測定結果は、図3とほぼ同じ結果であり、本実施例の測定方法は、電流計の位置によって変動しない。   Note that FIG. 2B is different from FIG. 2A only in the position of the ammeter. The resistance measurement result at this time is almost the same as that shown in FIG. 3, and the measurement method of this embodiment does not vary depending on the position of the ammeter.

ベルトA〜Eでは、図2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。この理由は、比較例ベルトは、図4で示すような各1次転写ローラ55a、55b、55c、55dに夫々電圧電源が接続された構成の画像形成装置で使用されるベルトであるためである。   In the belts A to E, the resistance could be measured by the method shown in FIG. 2, but the resistance could not be measured in the comparative belt. This is because the comparative belt is a belt used in an image forming apparatus having a configuration in which a voltage power source is connected to each primary transfer roller 55a, 55b, 55c, and 55d as shown in FIG. .

図4の構成の画像形成装置では、隣り合う電圧電源が中間転写ベルト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)、中間転写ベルトの体積抵抗、表面抵抗は高く設計されている。比較例ベルトは、各1次転写ローラ55a、55b、55c、55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。   In the image forming apparatus having the configuration shown in FIG. 4, the volume resistance and surface resistance of the intermediate transfer belt are high so that adjacent voltage power sources are not affected by the currents flowing into each other via the intermediate transfer belt (so as not to interfere with each other). Designed. The comparative belt is a belt having a resistance that does not interfere with each primary transfer portion even when a voltage is applied to each primary transfer roller 55a, 55b, 55c, 55, and the current hardly flows in the circumferential direction. Designed as a belt with. A belt such as a comparative belt is defined as a high resistance belt, and a belt in which current flows in the circumferential direction such as belts A to E is defined as a conductive belt.

図3(b)は、図2(a)の測定方法で測定した電流をそのままプロットしたものである。前述の図3(a)の縦軸(抵抗[Ω])は、図3(b)の測定された電流値を印加電圧で割ることで換算した値である。   FIG.3 (b) plots the electric current measured with the measuring method of Fig.2 (a) as it is. The vertical axis (resistance [Ω]) in FIG. 3A described above is a value obtained by dividing the measured current value in FIG. 3B by the applied voltage.

図3(b)のように、比較例ベルトでは2000V印加しても周方向に電流は流れなかった。しかしながら、図3(b)に示すように、ベルトA〜Eでは、500v以下で50μA以上流れていることがわかる。本実施例で、中間転写ベルトとして使用するベルトは、上記周方向抵抗で10〜10Ωである。本実施例の画像形成装置であれば、周方向抵抗が10〜10Ωのものであれば、ベルトの周方向に電流が流れ易く、所望の1次転写性を確保するのに好ましい結果が得られた。 As shown in FIG. 3B, in the comparative belt, no current flowed in the circumferential direction even when 2000 V was applied. However, as shown in FIG. 3B, it can be seen that the belts A to E flow 50 μA or more at 500 V or less. In this embodiment, the belt used as the intermediate transfer belt has a circumferential resistance of 10 4 to 10 8 Ω. In the case of the image forming apparatus of this embodiment, if the circumferential resistance is 10 4 to 10 8 Ω, a current is likely to flow in the circumferential direction of the belt, which is a preferable result for ensuring desired primary transferability. was gotten.

次に、上記周方向抵抗が10〜10Ωである中間転写ベルト8のベルト表面電位について説明する。図5(a)、(b)にベルト表面電位の測定方法を示している。図中では4つの表面電位計で、4箇所の電位測定をしている。尚、図中の5dM、5aMは測定用の金属ローラである。 Next, the belt surface potential of the intermediate transfer belt 8 having the circumferential resistance of 10 4 to 10 8 Ω will be described. 5A and 5B show a method for measuring the belt surface potential. In the figure, four surface potential meters are used to measure potential at four locations. In the figure, 5dM and 5aM are metal rollers for measurement.

表面電位計37aおよび測定プローブ38aは画像形成部1aの1次転写ローラ5aM(金属ローラ)の電位を測定している。測定器はトレック・ジャパン株式会社製表面電位計MODEL344を使用した。金属ローラは中間転写ベルト内面と同電位となるため、本方法で中間転写ベルト内面電位を測定することができる。同じく、表面電位計37dおよび測定プローブ38dは画像形成部1dの1次転写ローラ5dM(金属ローラ)の電位により中間転写ベルト内面の電位を測定している。   The surface potential meter 37a and the measurement probe 38a measure the potential of the primary transfer roller 5aM (metal roller) of the image forming unit 1a. The measuring instrument used was a surface potential meter MODEL344 manufactured by Trek Japan. Since the metal roller has the same potential as the inner surface of the intermediate transfer belt, the inner surface potential of the intermediate transfer belt can be measured by this method. Similarly, the surface potential meter 37d and the measurement probe 38d measure the potential on the inner surface of the intermediate transfer belt based on the potential of the primary transfer roller 5dM (metal roller) of the image forming unit 1d.

また、表面電位計37eおよび測定プローブ38eは駆動ローラ11Mを対向にして中間転写ベルト外面電位を測定しており、表面電位計37fおよび測定プローブ38fはテンションローラ13を対向にして中間転写ベルト外面電位を測定している。また、駆動ローラ11M、2次転写対向ローラ12、テンションローラ13には各々電気的な抵抗体であるRe、Rf、Rgを接続している。   The surface potential meter 37e and the measurement probe 38e measure the intermediate transfer belt outer surface potential with the drive roller 11M facing each other, and the surface potential meter 37f and the measurement probe 38f face the tension roller 13 with the intermediate transfer belt outer surface potential facing each other. Is measuring. Further, Re, Rf, and Rg, which are electrical resistors, are connected to the driving roller 11M, the secondary transfer counter roller 12, and the tension roller 13, respectively.

本測定方法で中間転写ベルトの電位を測定したところ、測定箇所による差はほぼ無く、ベルト電位は中間転写ベルト内でほぼ同電位であることがわかった。つまり本実施例で用いたベルトは、ある程度抵抗値を持つものの、導電性を有するベルトと考えて差し支えない。   When the potential of the intermediate transfer belt was measured by this measurement method, it was found that there was almost no difference depending on the measurement location, and the belt potential was almost the same in the intermediate transfer belt. In other words, the belt used in this example can be considered as a conductive belt although it has a certain resistance value.

図6に中間転写ベルト電位の測定結果を示す。図6(a)はRe=Rf=Rg=1GΩの抵抗体を用いた場合の結果である。横軸は転写用の転写電源19に印加した電圧、縦軸は中間転写ベルトの電位であり、ベルトA〜Eでの結果を示している。   FIG. 6 shows the measurement result of the intermediate transfer belt potential. FIG. 6A shows the result when a resistor of Re = Rf = Rg = 1 GΩ is used. The horizontal axis represents the voltage applied to the transfer power supply 19 for transfer, and the vertical axis represents the potential of the intermediate transfer belt, showing the results for the belts A to E.

また同様に、図6(b)はRe=Rf=Rg=100MΩ、図6(c)はRe=Rf=Rg=10MΩの場合の結果を示している。   Similarly, FIG. 6B shows the result when Re = Rf = Rg = 100 MΩ, and FIG. 6C shows the result when Re = Rf = Rg = 10 MΩ.

どのベルトも印加電圧を上げていくと、ベルト表面電位も上昇する。また、抵抗値を1GΩ、100MΩ、10MΩと下げていくと、ベルト表面電位は下降する。ここではRe、Rf、Rgの抵抗値を全て同じにしているが、どれか1つの抵抗値を下げると、その抵抗に従ってベルト表面電位が下がることが分かっている。   As the applied voltage increases for any belt, the belt surface potential also increases. Further, when the resistance value is lowered to 1 GΩ, 100 MΩ, and 10 MΩ, the belt surface potential decreases. Here, the resistance values of Re, Rf, and Rg are all the same. However, it is known that when any one of the resistance values is lowered, the belt surface potential is lowered according to the resistance.

また、比較例ベルトのように周方向に電流が流れない抵抗値の中間転写ベルトでは、上述のような方法でベルト表面電位を測定することはできない。図4で示すような各1次転写ローラに専用の電源9により電圧を印加する構成では、電位測定プローブを配置することができない。またベルト周方向の位置で電位が異なるため、支持ローラを対向にして電位測定プローブを配置して測定しても、1次転写部のベルトの表面電位を測定することはできないからである。   Further, the belt surface potential cannot be measured by the above-described method with an intermediate transfer belt having a resistance value in which no current flows in the circumferential direction like the comparative example belt. In a configuration in which a voltage is applied to each primary transfer roller by a dedicated power source 9 as shown in FIG. 4, a potential measuring probe cannot be arranged. Further, since the potential varies depending on the position in the belt circumferential direction, the surface potential of the belt at the primary transfer portion cannot be measured even when the potential measuring probe is arranged with the support roller facing each other.

次に、図7に基づき本実施例の構成で、感光ドラムから中間転写ベルトにトナー像を転写することができる理由を説明する。   Next, the reason why the toner image can be transferred from the photosensitive drum to the intermediate transfer belt with the configuration of this embodiment will be described with reference to FIG.

図7(a)は、1次転写部の電位関係を説明した図である。感光ドラムの電位は、トナー部(画像部)で―100V、中間転写ベルトの表面電位として+200Vの例を示している。感光ドラム上に現像された帯電量qをもつトナーは、感光ドラム電位と中間転写ベルト電位とにより形成された電界Eにより、中間転写ベルト方向の力Fを受けて1次転写される。   FIG. 7A illustrates the potential relationship of the primary transfer portion. The potential of the photosensitive drum is -100 V in the toner portion (image portion), and +200 V is shown as the surface potential of the intermediate transfer belt. The toner having the charge amount q developed on the photosensitive drum is primarily transferred by receiving the force F in the direction of the intermediate transfer belt by the electric field E formed by the photosensitive drum potential and the intermediate transfer belt potential.

次に、図7(b)は多重転写を説明した図である。多重転写とは、1度中間転写ベルト上に1次転写されたトナーの上に、さらに他色のトナーを重ねて1次転写することである。図7(b)では、トナーはマイナスに帯電されており、この1度転写されたトナーによりトナー表面の電位が+150Vとなっている例を示している。この場合、感光ドラム上のトナーは、感光ドラム電位とトナー表面電位とにより形成された電界E’により、中間転写ベルト方向の力F’を受けて1次転写される。   Next, FIG. 7B is a diagram illustrating multiple transfer. The multiple transfer is a primary transfer in which toner of another color is further superimposed on the toner that has been primary transferred once onto the intermediate transfer belt. FIG. 7B shows an example in which the toner is negatively charged, and the toner surface potential is +150 V due to the toner transferred once. In this case, the toner on the photosensitive drum is primarily transferred by receiving the force F 'in the direction of the intermediate transfer belt by the electric field E' formed by the photosensitive drum potential and the toner surface potential.

図7(c)は、多重転写が終了したことを示している。   FIG. 7C shows that the multiple transfer has been completed.

このように、トナーを1次転写するにはトナーの帯電量と、感光ドラムと中間転写ベルトの電位差が関係しており、1次転写性を確保するには中間転写ベルト電位が一定以上必要であることがわかる。   As described above, the primary transfer of the toner is related to the charge amount of the toner and the potential difference between the photosensitive drum and the intermediate transfer belt, and the intermediate transfer belt potential needs to be a certain level or more to ensure the primary transfer performance. I know that there is.

本実施例の前述の条件で、感光ドラム上に現像されたトナーを1次転写するのに必要な中間転写ベルト電位を検討すると、200V以上必要であることがわかった。   Examining the intermediate transfer belt potential necessary for primary transfer of the toner developed on the photosensitive drum under the above-described conditions of this embodiment, it was found that 200 V or more is necessary.

図7(d)は、横軸に中間転写ベルト電位、縦軸に転写効率をプロットしたグラフである。転写効率とは、感光ドラム上に現像されたトナーが何%中間転写ベルト上に転写されたかを示す転写性の指標であり、通常95%以上あれば問題無く転写できていると判断する。図は中間転写ベルト電位200V以上で98%以上の良好な転写をしていることを示している。   FIG. 7D is a graph in which the horizontal transfer belt potential is plotted on the horizontal axis and the transfer efficiency is plotted on the vertical axis. The transfer efficiency is a transferability index indicating how much of the toner developed on the photosensitive drum is transferred onto the intermediate transfer belt, and it is determined that the transfer can be normally performed when the transfer efficiency is 95% or more. The figure shows that the intermediate transfer belt potential is 200 V or more and good transfer of 98% or more is performed.

このとき、各画像形成部1a、1b、1c、1dでの感光ドラムと中間転写ベルトの電位差は全て同じである。つまり、感光ドラム電位―100Vと中間転写ベルト電位+200Vの電位差300Vが、各画像形成部1a、1b、1c、1dの1次転写部に形成されている。この電位差は、上記トナー3色分(単色ベタを100%として300%分)の多重転写に必要な電位差であり、従来の1次転写構成で各1次転写ローラに各々1次転写バイアスを印加した場合とほぼ同等である。通常の画像形成装置は4色備えていても400%の画像形成することは無く、最大トナー量として、210〜280%程度で十分なフルカラー画像形成を行うことができている。   At this time, the potential differences between the photosensitive drum and the intermediate transfer belt in the image forming units 1a, 1b, 1c, and 1d are all the same. That is, a potential difference of 300 V between the photosensitive drum potential of −100 V and the intermediate transfer belt potential +200 V is formed in the primary transfer portions of the image forming portions 1 a, 1 b, 1 c, and 1 d. This potential difference is a potential difference necessary for multiple transfer of the above three toner colors (single color solid is 100% and 300%), and a primary transfer bias is applied to each primary transfer roller in the conventional primary transfer configuration. Is almost the same as A normal image forming apparatus does not form a 400% image even if it has four colors, and a full toner image can be sufficiently formed with a maximum toner amount of about 210 to 280%.

よって、本実施例では、中間転写ベルトの表面電位が所定電位になるように中間転写ベルトの周方向に電流を流すことで、1次転写を可能としている。言い換えると、転写電源19は、2次転写ローラ15から中間転写ベルトを介して複数の感光ドラムに対して電流を流すことで、1次転写をさせている。本実施例では、2次転写部材である2次転写ローラ15に電圧を印加することによって、一つの転写電源で、1次転写と2次転写を行うことが可能になる。2次転写は、中間転写ベルト8上に1次転写されたトナーを、1次転写と同様にクーロン力によって転写材上へ移動させることである。本実施例の条件で、転写材として上質紙(坪量75g/m)を用い、2次転写するのに必要な2次転写電圧は2kV以上である。 Therefore, in this embodiment, primary transfer is enabled by flowing a current in the circumferential direction of the intermediate transfer belt so that the surface potential of the intermediate transfer belt becomes a predetermined potential. In other words, the transfer power source 19 performs primary transfer by causing a current to flow from the secondary transfer roller 15 to the plurality of photosensitive drums via the intermediate transfer belt. In this embodiment, by applying a voltage to the secondary transfer roller 15 which is a secondary transfer member, it is possible to perform primary transfer and secondary transfer with one transfer power source. In the secondary transfer, the toner that has been primarily transferred onto the intermediate transfer belt 8 is moved onto the transfer material by the Coulomb force as in the case of the primary transfer. Under the conditions of this example, high-quality paper (basis weight 75 g / m 2 ) is used as a transfer material, and the secondary transfer voltage necessary for secondary transfer is 2 kV or more.

図8(a)(b)(c)は、図6の中間転写ベルト電位に1次転写と2次転写の成立の条件を付加したものである。図8の点線Aは、1次転写するのに必要な中間転写ベルト電位のラインである。図8のBは、2次転写設定範囲を示す。図8(a)は抵抗体に1GΩ、図8(b)は抵抗体に100MΩ、図8(c)は抵抗体に10MΩの抵抗体を使用した場合の結果を示す。図8(a)、(b)のように、1GΩ、100MΩの場合は、一定以上(2000V以上)の2次転写電圧を印加することで、中間転写ベルトの表面電位が所定電位(本実施例では200V)以上になる。本実施例では、中間転写ベルトの表面電位が所定電位以上になる領域が、1次転写、2次転写がともに成立する領域である。図8(c)のように、10MΩの場合は、2000Vより大きな2次転写電圧が必要となることがわかる。10MΩでも2次転写電圧を上げれば、2次転写可能となるが、実際は支持ローラに電流を流しているので、より大容量の電源が必要となってしまう。   FIGS. 8A, 8B, and 8C are obtained by adding conditions for primary transfer and secondary transfer to the intermediate transfer belt potential of FIG. A dotted line A in FIG. 8 is a line of an intermediate transfer belt potential necessary for primary transfer. FIG. 8B shows the secondary transfer setting range. FIG. 8A shows the result when 1 GΩ is used for the resistor, FIG. 8B shows the result when 100 MΩ is used for the resistor, and FIG. 8C shows the result when 10 MΩ is used for the resistor. As shown in FIGS. 8A and 8B, in the case of 1 GΩ and 100 MΩ, the surface potential of the intermediate transfer belt is set to a predetermined potential (this embodiment) by applying a secondary transfer voltage of a certain level (2000 V or more). Then 200V) or more. In this embodiment, a region where the surface potential of the intermediate transfer belt is equal to or higher than a predetermined potential is a region where both primary transfer and secondary transfer are established. As shown in FIG. 8C, in the case of 10 MΩ, it can be seen that a secondary transfer voltage larger than 2000 V is required. Even if the secondary transfer voltage is increased even at 10 MΩ, the secondary transfer can be performed. However, since a current is actually passed through the support roller, a larger capacity power source is required.

図9は、2次転写ローラ15から中間転写ベルトを流れる電流を模式的に示している。図9では、各支持ローラに抵抗体を接続している状態を、抵抗体Re、Rf、Rgによって説明している。図9の太い実線の矢印は、転写電源19から感光ドラム方向へ電流が流れていることを示している。太い破線の矢印は、支持ローラへ流れる電流を示しており、抵抗値Re、Rf、Rgが低いときに多く流れると上記説明したものである。各画像形成部1a、1b、1c、1dでの感光ドラムと中間転写ベルトの電位差は略同等であるため、各感光ドラムへ流れる電流も略同等となる。ただし、各画像形成部の感光ドラムの感光層の厚みばらつきなどにより静電容量がばらつくと、各感光ドラムへ流れる電流が多少ばらつくこともある。本実施例では、感光層の厚みが初期から通紙耐久後で10〜20μmの範囲であった。   FIG. 9 schematically shows the current flowing from the secondary transfer roller 15 through the intermediate transfer belt. In FIG. 9, the state in which the resistor is connected to each support roller is described with the resistors Re, Rf, and Rg. A thick solid arrow in FIG. 9 indicates that a current flows from the transfer power source 19 toward the photosensitive drum. The thick dashed arrow indicates the current flowing to the support roller, and it is described above that a large amount of current flows when the resistance values Re, Rf, and Rg are low. Since the potential difference between the photosensitive drum and the intermediate transfer belt in each of the image forming units 1a, 1b, 1c, and 1d is substantially equal, the current flowing to each photosensitive drum is also substantially equal. However, if the capacitance varies due to variations in the thickness of the photosensitive layer of the photosensitive drum in each image forming unit, the current flowing to each photosensitive drum may vary somewhat. In this example, the thickness of the photosensitive layer was in the range of 10 to 20 μm from the beginning after the end of paper passing.

また、1次転写部と2次転写部が十分離れている場合、必要であれば1次転写時は1次転写に最適な転写電圧を2次転写ローラ15に印加する。1次転写が終了し2次転写のタイミングになったら2次転写に最適な転写電圧に切り替えることも可能である。   If the primary transfer portion and the secondary transfer portion are sufficiently separated from each other, if necessary, a transfer voltage optimum for the primary transfer is applied to the secondary transfer roller 15 during the primary transfer. When the primary transfer is completed and the secondary transfer timing is reached, it is possible to switch to a transfer voltage optimum for the secondary transfer.

また、転写電源19は、二次転写ローラではなく、対向ローラ12に電圧を印加する構成であってもよい。この場合、対向ローラ12が電流供給部材になる。1次転写を行った後に、2次転写を行うタイミングで、転写電源19は、対向ローラ12にトナーの正規の帯電極性と同極性の電圧を印加すれば、2次転写を実行することが可能である。   Further, the transfer power source 19 may be configured to apply a voltage to the counter roller 12 instead of the secondary transfer roller. In this case, the opposing roller 12 serves as a current supply member. After the primary transfer, the transfer power source 19 can execute the secondary transfer by applying a voltage having the same polarity as the normal charging polarity of the toner to the opposing roller 12 at the timing of performing the secondary transfer. It is.

また、各支持部材に接続する抵抗体は、一つの抵抗体であっても良い。一つの抵抗体にすることで、抵抗体の数を削減可能であり、また共通の抵抗体を通して接地されるので中間転写ベルトの表面電位を等電位に維持し易くなる効果がある。   Further, the resistor connected to each support member may be a single resistor. By using a single resistor, the number of resistors can be reduced, and since the grounding is performed through a common resistor, the surface potential of the intermediate transfer belt can be easily maintained at an equipotential.

(実施例2)
前述した中間転写ベルト8のベルト表面電位は、2次転写部に転写材が無い場合の説明であった。ただし、連続画像形成時のようにn枚目の1次転写中に(n−1)枚目の2次転写を同時に行う場合は、2次転写部に転写材が有る場合を考慮する必要がある。
(Example 2)
The belt surface potential of the intermediate transfer belt 8 described above is an explanation when there is no transfer material in the secondary transfer portion. However, when the (n-1) th secondary transfer is simultaneously performed during the nth primary transfer as in continuous image formation, it is necessary to consider the case where there is a transfer material in the secondary transfer portion. is there.

そこで、2次転写部に転写材が通過しているときの中間転写ベルト8のベルト表面電位について説明する。なお、画像形成装置の構成等、先の実施例1で説明したものと同様のものは説明を省略する。   Therefore, the belt surface potential of the intermediate transfer belt 8 when the transfer material passes through the secondary transfer portion will be described. Note that the description of the configuration of the image forming apparatus and the like similar to those described in the first embodiment is omitted.

図5(b)に転写材Pが2次転写部を通過中のベルト表面電位の測定方法を示している。2次転写部に転写材Pが有る以外は、前述した転写材が無い場合と同じである。   FIG. 5B shows a method for measuring the belt surface potential while the transfer material P passes through the secondary transfer portion. Except for the transfer material P in the secondary transfer portion, it is the same as the case where there is no transfer material described above.

図10(a)(b)(c)は、転写材が有る場合のベルト表面電位の測定結果である。図10(a)は抵抗体に1GΩ、図10(b)は抵抗体に100MΩ、図10(c)は抵抗体に10MΩの抵抗体を使用した場合の結果を示す。図10の点線Aは、1次転写するのに必要な中間転写ベルト電位のラインである。図10のBは、2次転写設定範囲を示す。図8と図10を比較すると、転写材が在る場合は転写材が無い場合に比べてベルト電位が若干低下していることがわかる。これは転写電源19から供給された電圧が、転写材によって2次転写部で電圧降下しているためである。   FIGS. 10A, 10B, and 10C show the measurement results of the belt surface potential when there is a transfer material. FIG. 10A shows the result when 1 GΩ is used as the resistor, FIG. 10B shows the result when 100 MΩ is used as the resistor, and FIG. 10C shows the result when 10 MΩ is used as the resistor. A dotted line A in FIG. 10 is a line of an intermediate transfer belt potential necessary for primary transfer. FIG. 10B shows the secondary transfer setting range. Comparing FIG. 8 and FIG. 10, it can be seen that when the transfer material is present, the belt potential is slightly lower than when there is no transfer material. This is because the voltage supplied from the transfer power source 19 drops in the secondary transfer portion due to the transfer material.

よって、図8と図10の比較から、連続画像形成時のようにn枚目の1次転写中に(n−1)枚目の2次転写を同時に行う場合は、2次転写部で転写材による電圧降下を考慮していない大きさの電圧では、中間転写ベルト8の表面電位を維持できない恐れがある。つまり、2次転写が始まると、1次転写性が低下する恐れがある。   Therefore, from the comparison between FIG. 8 and FIG. 10, when the (n−1) th secondary transfer is simultaneously performed during the nth primary transfer as in continuous image formation, the transfer is performed at the secondary transfer unit. There is a possibility that the surface potential of the intermediate transfer belt 8 cannot be maintained at a voltage that does not take into account the voltage drop due to the material. That is, when the secondary transfer starts, the primary transfer property may be lowered.

抵抗体の抵抗値が大きいと中間転写ベルト8の表面電位を高く維持できるが、抵抗体の抵抗値が大きすぎると、印加する電圧を大きくする必要が生じてしまう。その場合は、より大容量の電源が必要となってしまう。また、2次転写電圧を上げすぎると転写材の種類によっては2次転写性が悪化する場合がある。これは2次転写電圧が高いことで放電が発生してトナー帯電性が反転し、2次転写性が悪化するという現象である。   If the resistance value of the resistor is large, the surface potential of the intermediate transfer belt 8 can be maintained high. However, if the resistance value of the resistor is too large, it is necessary to increase the applied voltage. In that case, a larger capacity power supply is required. If the secondary transfer voltage is increased too much, the secondary transfer property may deteriorate depending on the type of transfer material. This is a phenomenon that discharge is generated due to a high secondary transfer voltage, toner chargeability is reversed, and secondary transferability is deteriorated.

よって本実施例では、中間転写ベルト8の表面電位を所定電位の200Vを維持するために、100MΩ〜1GΩ程度の抵抗を有する抵抗体を各支持ローラに接続している。   Therefore, in this embodiment, in order to maintain the surface potential of the intermediate transfer belt 8 at a predetermined potential of 200 V, a resistor having a resistance of about 100 MΩ to 1 GΩ is connected to each support roller.

また、2次転写部に転写材が存在する場合、主に転写材の抵抗変動に対応するため、2次転写をするための電圧を変更する必要がある。例えば、30℃、80%環境では、2次転写に必要な2次転写電圧は1kvであった。また、15℃、5%環境では、2次転写に必要な2次転写電圧は3.5kvであった。このような環境変動に合わせた2次転写電圧の変動に対しても、抵抗体として1GΩ〜100MΩの抵抗体を使用すれば、中間転写ベルトの表面電位を所定電位以上に維持することが可能になり、1次転写および2次転写を同時に実行することが可能である。   Further, when a transfer material is present in the secondary transfer portion, it is necessary to change the voltage for performing the secondary transfer in order to mainly cope with the resistance fluctuation of the transfer material. For example, in the environment of 30 ° C. and 80%, the secondary transfer voltage necessary for the secondary transfer is 1 kv. Further, in the environment of 15 ° C. and 5%, the secondary transfer voltage necessary for the secondary transfer was 3.5 kv. Even when the secondary transfer voltage fluctuates in accordance with such environmental fluctuations, the surface potential of the intermediate transfer belt can be maintained at a predetermined potential or higher by using a resistor of 1 GΩ to 100 MΩ as the resistor. Thus, the primary transfer and the secondary transfer can be performed simultaneously.

本実施例では、抵抗体として100MΩ〜1GΩの抵抗値を有する抵抗体を使用しているが、抵抗体の代わりに定電圧素子を接続して接地してもよい。   In this embodiment, a resistor having a resistance value of 100 MΩ to 1 GΩ is used as the resistor, but a constant voltage element may be connected and grounded instead of the resistor.

図11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11の点線Aは、ツェナー電位又はバリスタ電位である。図11のBは、2次転写設定範囲を示す。図12(a)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12(b)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。   FIG. 11 shows the relationship between the secondary transfer voltage and the belt potential when a constant voltage element (for example, a Zener diode or a varistor) is connected. A dotted line A in FIG. 11 is a Zener potential or a varistor potential. FIG. 11B shows the secondary transfer setting range. FIG. 12A is a diagram illustrating a state in which a Zener diode is connected to each support member, and FIG. 12B is a diagram illustrating a state in which a varistor is connected to each support member.

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、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、より1次転写性を安定させることができる。また、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。   In the case of the resistor, the belt potential was increased when the secondary transfer voltage was increased. However, in the case of a Zener diode or varistor, a current flows when the Zener potential or the varistor potential is exceeded, and the Zener potential or the varistor potential is maintained. For this reason, even if the secondary transfer voltage is increased, the belt potential does not rise above the Zener potential or the varistor potential. For this reason, the belt potential can be kept constant, and the primary transferability can be further stabilized. Further, the setting range of the secondary transfer voltage is widened, and the degree of freedom in setting the secondary transfer voltage is increased.

本実施例では、ツェナー電位またはバリスタの電位を環境の影響を考慮して220vとする。   In this embodiment, the Zener potential or the varistor potential is set to 220 v in consideration of the influence of the environment.

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次転写設定を1次転写と独立に最適化することができる。(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ベルト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るためである。)
このように実施例の構成によれば、導電性の中間転写ベルトを用い、各支持部材に、所定値以上の抵抗体、所定電位以上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、転写電源19から電圧を印加する。この構成により、転写材の抵抗に関わらず、中間転写ベルトの表面電位を所定電位以上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。
With this configuration, it is possible to optimize the secondary transfer setting independently of the primary transfer while stabilizing the primary transfer property. (This is because the surface potential of the intermediate transfer belt for the primary transfer can be determined by the zener potential or the varistor potential, so that the setting range of the secondary transfer voltage is widened.)
As described above, according to the configuration of the embodiment, a conductive intermediate transfer belt is used, and each support member is connected to a resistor having a predetermined value or more, a Zener diode or varistor that maintains a predetermined potential or more, and the transfer power source 19 Apply voltage. With this configuration, the surface potential of the intermediate transfer belt can be kept at a predetermined potential or higher regardless of the resistance of the transfer material, and the primary transfer and the secondary transfer can be executed at the same timing.

さらに、図13(a),(b)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。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。   Furthermore, as shown in FIGS. 13A and 13B, a configuration in which constant voltage elements such as a Zener diode and a varistor are connected to all the supporting rollers may be used. By sharing, it is possible to reduce the number of constant voltage elements.

以上説明した実施例1、実施例2は、下記の構成に変更することが可能である。図14に示すように、中間転写ベルト8を支持する支持ローラを、二本にして本体をさらに小型化することも可能である。   The first and second embodiments described above can be changed to the following configurations. As shown in FIG. 14, it is possible to further reduce the size of the main body by using two support rollers for supporting the intermediate transfer belt 8.

さらに、図14〜16のように中間転写ベルト8を介して、各感光ドラムと1次転写部を形成する対向部材5a〜5dを無くすことも可能である。1次転写部を対向部材5a〜5d以外で形成する他の例として、図14(a)ように中間転写ベルト内の各感光ドラムの間に1次転写コロ40a、40b、40cを配置し、中間転写ベルトを感光ドラム側へ押し上げる構成とすることもできる。また、図14(b)のように画像形成部1b、1c間に1つの1次転写コロ40dのみを配置することも可能である。   Furthermore, it is possible to eliminate the opposing members 5a to 5d that form the primary transfer portion with each photosensitive drum via the intermediate transfer belt 8 as shown in FIGS. As another example of forming the primary transfer portion other than the facing members 5a to 5d, primary transfer rollers 40a, 40b, and 40c are arranged between the photosensitive drums in the intermediate transfer belt as shown in FIG. The intermediate transfer belt can be pushed up toward the photosensitive drum. Further, as shown in FIG. 14B, it is possible to arrange only one primary transfer roller 40d between the image forming units 1b and 1c.

さらに、図15のように中間転写ベルトのテンションのみで感光ドラムに接触させることも可能である。この場合、2次転写対向ローラと駆動ローラの成す1次転写側のベルト面に対して、各画像形成部1a、1b、1c、1dを少し下側へ侵入させることで1次転写コロを無くすことも可能である。画像形成部1a、1dの侵入量よりも画像形成部1b、1cの侵入量を多くすることでより確実に各感光ドラムと中間転写ベルトを接触させることができる場合もある。   Further, as shown in FIG. 15, it is possible to contact the photosensitive drum only with the tension of the intermediate transfer belt. In this case, the primary transfer roller is eliminated by causing the image forming portions 1a, 1b, 1c, and 1d to enter slightly below the belt surface on the primary transfer side formed by the secondary transfer counter roller and the drive roller. It is also possible. In some cases, the photosensitive drum and the intermediate transfer belt can be brought into contact with each other more reliably by increasing the amount of penetration of the image forming units 1b and 1c than the amount of penetration of the image forming units 1a and 1d.

図16は、画像形成部1c、1dを中間転写ベルトの下面に配置したものである。この場合、画像形成部1a、1bを中間転写ベルト面より下側へ侵入させ、画像形成部1c、1dを中間転写ベルト面より上側へ侵入させると良い。このように各画像形成部を配置することで、さらに画像形成装置本体を小型化できる場合もある。   In FIG. 16, the image forming units 1c and 1d are arranged on the lower surface of the intermediate transfer belt. In this case, it is preferable that the image forming units 1a and 1b enter below the intermediate transfer belt surface and the image forming units 1c and 1d enter above the intermediate transfer belt surface. By arranging the image forming units in this way, the image forming apparatus main body may be further miniaturized.

また、2次転写ローラ15に供給する電圧は、1次転写、2次転写性能が十分発揮できるのであれば、定電圧制御、定電流制御および両制御の併用のどれを用いても良い。   Further, the voltage supplied to the secondary transfer roller 15 may be any of constant voltage control, constant current control, and a combination of both controls as long as primary transfer and secondary transfer performance can be sufficiently exhibited.

さらに、中間転写ベルトは、PPSにカーボンを添加して導電性を持たせているが、これに限るものではなく、他の樹脂や金属等でも本例と同等の導電性があれば同様の効果を期待することができる。また、単層および2層の中間転写ベルトを用いたが、弾性層を設けるなどした3層以上のベルトでも前記周方向抵抗であれば、同様の効果を得ることができる。   Further, the intermediate transfer belt has conductivity by adding carbon to PPS. However, the present invention is not limited to this, and the same effect can be obtained if other resins, metals, etc. have the same conductivity as this example. Can be expected. In addition, although the single-layer and double-layer intermediate transfer belts are used, the same effect can be obtained even if the belt has three or more layers, such as an elastic layer, as long as the resistance is in the circumferential direction.

2層の中間転写ベルトは、基層を成形したあとコートすることで製造しているが、一体成型する等、抵抗値が前述の条件を満たしていれば製造方法はこれに限るものではない。   The two-layer intermediate transfer belt is manufactured by coating after forming the base layer. However, the manufacturing method is not limited to this as long as the resistance value satisfies the above-described conditions such as integral molding.

1a〜1d 画像形成部
2a〜2d 感光ドラム(像担持体)
5a〜5d 対向部材
8 中間転写ベルト
9a〜9d 1次転写専用の電圧電源
12 2次転写対向ローラ
15 電流供給部材
19 転写用の電圧電源
1a to 1d Image forming unit 2a to 2d Photosensitive drum (image carrier)
5a-5d Opposing member 8 Intermediate transfer belt 9a-9d Voltage power supply dedicated for primary transfer 12 Secondary transfer opposing roller 15 Current supply member 19 Voltage power supply for transfer

Claims (16)

トナー像を担持する複数の像担持体と、無端状で回転可能であって、前記複数の像担持体から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ベルトと、前記中間転写ベルトに接触する電流供給部材と、前記電流供給部材に電圧を印加することで前記中間転写ベルトから転写材にトナー像を2次転写させる電源と、を有し、
前記中間転写ベルトは、前記中間転写ベルトの回転方向における前記電流供給部材の接触位置から前記中間転写ベルトを介して前記複数の像担持体へ電流を流すことが可能な導電性を備えるベルトであり、
前記電源は、前記電流供給部材に電圧を印加することにより前記電流供給部材から前記中間転写ベルトを介して前記複数の像担持体に電流を流すことで、複数の前記像担持体から前記中間転写ベルトにトナー像を1次転写させることを特徴とする画像形成装置。
A plurality of image carriers that carry toner images, an intermediate transfer belt that is endlessly rotatable, and that secondarily transfers the toner images primarily transferred from the plurality of image carriers to a transfer material; A current supply member that contacts the intermediate transfer belt; and a power source that secondarily transfers a toner image from the intermediate transfer belt to a transfer material by applying a voltage to the current supply member.
The intermediate transfer belt is a belt having conductivity that allows current to flow from the contact position of the current supply member in the rotation direction of the intermediate transfer belt to the plurality of image carriers via the intermediate transfer belt. ,
The power supply applies a voltage to the current supply member to flow a current from the current supply member to the plurality of image carriers via the intermediate transfer belt, thereby causing the intermediate transfer from the plurality of image carriers. An image forming apparatus that primarily transfers a toner image to a belt.
前記電流供給部材は前記中間転写ベルトの外周面に接触して前記中間転写ベルトと2次転写部を形成し、前記電源は、前記電流供給部材にトナーの正規の帯電極性と逆極性の電圧を印加することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The current supply member is in contact with the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt to form the intermediate transfer belt and a secondary transfer portion, and the power source applies a voltage of a polarity opposite to the normal charging polarity of toner to the current supply member. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus is applied. 前記電源から前記電流供給部材に電圧を印加することによって、前記像担持体から前記中間転写ベルトにトナー像を1次転写させつつ、前記中間転写ベルトから転写材へトナー像を2次転写する画像形成装置。   An image in which a toner image is secondarily transferred from the intermediate transfer belt to a transfer material while a toner image is primarily transferred from the image carrier to the intermediate transfer belt by applying a voltage from the power source to the current supply member. Forming equipment. 前記中間転写ベルト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、前記中間転写ベルト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ベルト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ベルトの周方向抵抗と定義し、前記中間転写ベルトの前記周方向抵抗の値は、10Ω以上、且つ、10Ω以下であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 A first metal roller to which a measurement voltage is applied from a measurement power source is brought into contact with the intermediate transfer belt, and a second metal roller having a current detection means connected to the intermediate transfer belt is connected to the first metal roller. The intermediate transfer belt is contacted at a position distant from the rotation direction, and the value obtained by dividing the measurement voltage by the current value detected by the current detection means is defined as the circumferential resistance of the intermediate transfer belt, and the intermediate transfer belt The image forming apparatus according to claim 1, wherein a value of the circumferential resistance of the belt is 10 4 Ω or more and 10 8 Ω or less. 前記中間転写ベルトは、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記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the intermediate transfer belt has a multilayer structure, and a surface layer has a higher resistance than other layers. 前記中間転写ベルトを支持する複数の支持部材を有し、前記複数の支持部材は前記中間転写ベルトの表面電位を所定電位以上に維持する為の抵抗体が接続されていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   A plurality of support members for supporting the intermediate transfer belt are provided, and a resistor for maintaining the surface potential of the intermediate transfer belt at a predetermined potential or higher is connected to the plurality of support members. Item 2. The image forming apparatus according to Item 1. 前記複数の支持部材は、一つの前記抵抗体に接続されていることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 6, wherein the plurality of support members are connected to one of the resistors. 前記所定電位は、前記複数の像担持体から前記中間転写ベルトにトナー像を1次転写させるのに必要な電位であることを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 6, wherein the predetermined potential is a potential necessary for primary transfer of a toner image from the plurality of image carriers to the intermediate transfer belt. 前記中間転写ベルトを支持する複数の支持部材を有し、前記複数の支持部材は前記中間転写ベルトの表面電位を所定電位以上に維持する為の定電圧素子が接続されていることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   And a plurality of support members for supporting the intermediate transfer belt, wherein the plurality of support members are connected to a constant voltage element for maintaining a surface potential of the intermediate transfer belt at a predetermined potential or higher. The image forming apparatus according to claim 1. 前記複数の支持部材は、一つの定電圧素子に接続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   The image forming apparatus according to claim 9, wherein the plurality of support members are connected to one constant voltage element. 前記所定電位は、前記複数の像担持体から前記中間転写ベルトにトナー像を1次転写させるのに必要な電位であることを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 8, wherein the predetermined potential is a potential necessary for primary transfer of a toner image from the plurality of image carriers to the intermediate transfer belt. 前記定電圧素子は、ツェナーダイオードであることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 9, wherein the constant voltage element is a Zener diode. 前記定電圧素子は、バリスタであることを特徴とする請求項9に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 9, wherein the constant voltage element is a varistor. 前記中間転写ベルトを介して前記複数の像担持体にそれぞれ対向する位置に複数の対向部材を有し、前記複数の対向部材によって前記中間転写ベルトと前記複数の像担持体は接触することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   A plurality of opposing members are provided at positions respectively opposed to the plurality of image carriers through the intermediate transfer belt, and the intermediate transfer belt and the plurality of image carriers are in contact with each other by the plurality of opposing members. The image forming apparatus according to claim 1. 前記複数の対向部材は、電気的に絶縁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。   The image forming apparatus according to claim 13, wherein the plurality of facing members are electrically insulated. 前記電圧電源は、前記電流供給部材から前記中間転写ベルトを介して前記複数の像担持体に電流を流すことで、前記複数の像担持体からトナー像が転写される各1次転写部の前記中間転写ベルトの表面電位を等電位にすることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The voltage power supply causes the current to flow from the current supply member to the plurality of image carriers through the intermediate transfer belt, whereby the toner images are transferred from the plurality of image carriers. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the surface potential of the intermediate transfer belt is made equal.
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