(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する複数の像担持体と、前記複数の像担持体からトナー像が一次転写される無端状で移動可能な導電性の中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトを張架する第１、第２の張架部材と、前記中間転写ベルトの外周面に接触し、前記中間転写ベルトから記録材にトナー像を二次転写する二次転写部材と、を有し、前記中間転写ベルトの移動方向における前記第１の張架部材と前記第２の張架部材の間で前記複数の像担持体が前記中間転写ベルトに接触する画像形成装置において、
前記複数の像担持体が設けられた前記中間転写ベルト側に配置され、前記中間転写ベルトの移動方向において前記第１の張架部材と前記第２の張架部材の間で前記中間転写ベルトに接触する接触部材と、前記接触部材に接続される電圧維持素子と、を有し、前記接触部材は、前記二次転写部材から前記中間転写ベルトに流れる電流によって、所定電位以上に維持されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記接触部材は前記中間転写ベルトの内周面に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。
【請求項３】
前記二次転写部材に電圧を印加する転写電源と、を更に有し、前記中間転写ベルトは前記二次転写部材を介して前記転写電源から電流が供給されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記転写電源から前記二次転写部材に電圧が印加されることで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が１次転写されることを特徴とする請求項３に記載に画像形成装置。
【請求項５】
前記第１の張架部材は前記電圧維持素子と接続されており、前記第１の張架部材は、前記二次転写部材から前記中間転写ベルトに流れる電流によって、前記所定電位以上に維持されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記第１の張架部材は、前記中間転写ベルトを介して前記二次転写部材に対向することを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第１の張架部材に前記中間転写ベルトを介して対向する位置に配置され、前記中間転写ベルトに付着したトナーを帯電する帯電部材と、前記帯電部材に電圧を印加する帯電電源と、を有し、
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一次転写しつつ前記二次転写部で前記中間転写ベルトから記録材にトナー像を二次転写する場合、
前記電圧維持素子が接続された前記第１の張架部材と前記接触部材は、前記二次転写部材から前記中間転写ベルトを介して供給される電流と前記帯電部材から前記中間転写ベルトを介して供給される電流の合算電流によって、前記所定電位以上に維持されることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記転写電源と前記帯電電源を制御する制御部を有し、前記制御部は、前記二次転写部材から前記中間転写ベルトに供給する電流を一定の電流量に制御し、前記帯電部材から前記中間転写ベルトに供給する電流を画像形成プロセスのタイミングに応じて変化するように制御することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記帯電電源から前記中間転写ベルトに供給する電流量が、前記二次転写部材から前記中間転写ベルトに供給する電流量よりも大きくなるように制御することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記複数の像担持体は、それぞれが異なる色のトナー像を担持する複数の像担持体であることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記接触部材は複数配置される複数の接触部材であり、前記複数の接触部材は、前記複数の像担持体に対応してそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記複数の接触部材は複数の金属ローラであり、前記複数の金属ローラは、前記中間転写ベルトの移動方向において、それぞれが対応する像担持体と前記中間転写ベルトで形成する一次転写部よりも下流側の位置に設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記複数の像担持体それぞれに露光する露光手段を有し、前記露光手段が前記像担持体に露光して静電潜像する場合において、前記露光手段は、それぞれの前記像担持体の画像が形成されない非画像部にも露光することを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記接触部材は、前記複数の像担持体と前記中間転写ベルトで形成する水平面に対して前記中間転写ベルトを前記像担持体側へ持ち上げるように支持されていることを特徴とする請求項１０に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記電圧維持素子は、定電圧素子であることを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記定電圧素子は、複数のツェナーダイオードであり、前記二次転写部材は、前記中間転写ベルトに正極性又は負極性の電流を供給することが可能であり、前記複数のツェナーダイオードは、少なくとも一つの前記ツェナーダイオードが他の前記ツェナーダイオードに対して逆向きに接続されていることを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
トナー像を担持する複数の像担持体と、無端状で移動可能な導電性の中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトを張架する第１、第２の張架部材と、前記中間転写ベルトに接触し前記中間転写ベルトに電流を供給する電流供給部材と、を有し、前記中間転写ベルトの移動方向における前記第１の張架部材と前記第２の張架部材の間で前記複数の像担持体が前記中間転写ベルトに接触してトナー像が前記複数の像担持体から前記中間転写ベルトに一次転写される画像形成装置において、
前記複数の像担持体が設けられた前記中間転写ベルト側に配置され、前記中間転写ベルトの移動方向において前記第１の張架部材と前記第２の張架部材の間で前記中間転写ベルトに接触する接触部材と、前記第１の張架部材と前記第２の張架部材の少なくとも一方と前記接触部材に接続される電圧維持素子と、を有し、前記電圧維持素子が接続された前記第１の張架部材と前記第２の張架部材の少なくとも一方と前記接触部材は、前記電流供給部材から前記中間転写ベルトに流れる電流によって、所定電位以上に維持されることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】
前記複数の像担持体は、前記中間転写ベルトの移動方向において、前記第１の張架部材の下流側且つ前記第２の張架部材の上流側に設けられることを特徴とする請求項１７の画像形成装置。
【請求項１９】
前記電圧維持素子は前記第１の張架部材に接続されていることを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置。
【請求項２０】
前記接触部材は前記中間転写ベルトの内周面に接触することを特徴とする請求項１７から請求項１９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項２１】
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することを特徴とする請求項１７から請求項２０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項２２】
前記電流供給部材に電圧を印加する電源と、を更に有し、前記電源から前記電流供給部材に前記電圧を印加することで、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、且つ、前記中間転写ベルトから記録材にトナー像を二次転写させることを特徴とする請求項２１に記載の画像形成装置。
【請求項２３】
前記第１の張架部材に前記中間転写ベルトを介して対向する位置に配置され、前記中間転写ベルトに付着したトナーを帯電する帯電部材と、前記帯電部材に電圧を印加する帯電電源と、を有し、
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一次転写しつつ前記二次転写部で前記中間転写ベルトから記録材にトナー像を二次転写する場合、
前記第１の張架部材と前記接触部材は、前記電流供給部材から前記中間転写ベルトを介して供給される電流と前記帯電部材から前記中間転写ベルトを介して供給される電流の合算電流によって、前記所定電位以上に維持されることを特徴とする請求項２２に記載の画像形成装置。
【請求項２４】
前記電源と前記帯電電源を制御する制御部を有し、前記制御部は、前記電流供給部材から前記中間転写ベルトに供給する電流を一定の電流量に制御し、前記帯電部材から前記中間転写ベルトに供給する電流を画像形成プロセスのタイミングに応じて変化するように制御することを特徴とする請求項２３に記載の画像形成装置。
【請求項２５】
前記制御部は、前記帯電部材から前記中間転写ベルトに供給する電流量が、前記電流供給部材から前記中間転写ベルトに供給する電流量よりも大きくなるように制御することを特徴とする請求項２４に記載の画像形成装置。
【請求項２６】
前記複数の像担持体は、それぞれが異なる色のトナー像を担持する複数の像担持体であることを特徴とする請求項１７から請求項２５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項２７】
前記接触部材は複数配置される複数の接触部材であり、前記複数の接触部材は、前記複数の像担持体に対応してそれぞれ配置されることを特徴とする請求項１７から請求項２６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項２８】
前記複数の接触部材は複数の金属ローラであり、前記複数の金属ローラは、前記中間転写ベルトの移動方向において、対応する前記像担持体と前記中間転写ベルトが形成する一次転写部よりも下流側の位置に設けられていることを特徴とする請求項２７に記載の画像形成装置。
【請求項２９】
前記複数の像担持体それぞれに露光する露光手段を有し、前記露光手段が前記像担持体に露光して静電潜像する場合において、前記露光手段は、それぞれの前記像担持体の画像が形成されない非画像部にも露光することを特徴とする請求項１７から請求項２８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項３０】
前記電圧維持素子は、定電圧素子であることを特徴とする請求項１７から請求項２９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項３１】
前記定電圧素子は、複数のツェナーダイオードであり、前記電流供給部材は、前記中間転写ベルトに正極性又は負極性の電流を供給することが可能であり、前記複数のツェナーダイオードは、少なくとも一つの前記ツェナーダイオードが他の前記ツェナーダイオードに対して逆向きに接続されていることを特徴とする請求項３０に記載の画像形成装置。
【請求項３２】
トナー像を担持する複数の像担持体と、前記像担持体からトナー像が一次転写される無端状で移動可能な導電性の中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトの外周面に接触し、前記中間転写ベルトから記録材にトナー像を二次転写する二次転写部材と、前記中間転写ベルトを介して前記二次転写部材と対向する対向部材と、前記中間転写ベルトの移動方向において前記複数の像担持体のうち最上流の位置に配置される前記像担持体と最下流の位置に配置される前記像担持体の間に少なくとも一つ以上配置され前記中間転写ベルトの内周面に接触する接触部材と、定電圧素子と、前記二次転写部材に電圧を印加する転写電源と、を有し、前記対向部材と前記接触部材は前記定電圧素子を介して接地され、前記転写電源から前記二次転写部材に電圧を印加することで、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一次転写させ、前記中間転写ベルトから記録材にトナー像を二次転写させることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３３】
前記複数の像担持体は、それぞれが異なる色のトナー像を担持する複数の像担持体であることを特徴とする請求項３２に記載の画像形成装置。
【請求項３４】
前記接触部材は複数配置される複数の接触部材であり、前記複数の接触部材は、前記複数の像担持体に対応してそれぞれ配置されることを特徴とする請求項３２又は請求項３３に記載の画像形成装置。
【請求項３５】
前記複数の接触部材は複数の金属ローラであり、前記複数の金属ローラは、前記中間転写ベルトの移動方向において、対応する前記像担持体と前記中間転写ベルトが形成する一次転写部よりも下流側の位置に設けられていることを特徴とする請求項３４に記載の画像形成装置。
【請求項３６】
前記接触部材は前記定電圧素子によって前記転写電源から前記二次転写部材に印加する前記電圧と同極性に維持されることを特徴とする請求項３２から請求項３５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項３７】
前記定電圧素子は、複数のツェナーダイオードであり、前記二次転写部材は、前記中間転写ベルトに正極性又は負極性の電流を供給することが可能であり、前記複数のツェナーダイオードは、少なくとも一つの前記ツェナーダイオードが他の前記ツェナーダイオードに対して逆向きに接続されていることを特徴とする請求項３６に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真方式の画像形成装置として、中間転写体を備える画像形成装置が知られている。従来の画像形成装置は、中間転写体を介して感光ドラム対向部に配置された一次転写部材に第１の電圧電源（電源回路）より電圧を印加することで、中間転写体の感光ドラムと接触する一次転写部において一次転写電位を発生させている。そして、感光ドラムと中間転写体の間に形成された電位差によって、像担持体としての感光ドラム表面に形成されたトナー像を中間転写体上に一次転写する（一次転写工程）。その後、この一次転写工程を、各色のトナーに関して繰り返し実行することにより、中間転写体表面に複数色のトナー像を形成する。続けて、二次転写工程として、中間転写体表面に形成された複数色のトナー像を、第２の電圧電源から二次転写部材へ電圧を印加することで、紙などの記録材表面に一括して二次転写する。一括転写されたトナー像は、その後、定着手段により記録材に定着される。
【０００３】
特許文献１には、中間転写体として無端状のベルトを使用し（以下、中間転写ベルトという）、中間転写ベルトの内周面を張架する張架部材又は一次転写部材に一次転写専用の転写電源（電源回路）を接続する構成が開示されている。特許文献１は、一次転写専用の転写電源から張架部材又は一次転写部材を介して中間転写ベルトの周方向に電流を流すことで一次転写を行う構成が開示されている。
【０００４】
ここで、中間転写ベルトの周方向とは、中間転写ベルトの回転移動する方向である。特許文献１は、転写電源が接続された電流供給部材（張架部材又は一次転写部材）から供給された電流が中間転写ベルトの周方向を流れる時に発生する分圧された電圧によって、各一次転写部で一次転写電位が形成されるといった構成を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１７５０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の中間転写ベルトの周方向に電流を流して一次転写を行う構成においては、各画像形成ステーションの一次転写部における一次転写電位は、中間転写ベルトの抵抗の大きさと、電流供給部材からの距離に大きく影響を受ける。
【０００７】
具体的には、電流供給部材から遠い画像形成ステーションになるほど一次転写電位が小さくなってしまい、電流供給部材に近い画像形成ステーションと遠い画像ステーションとでは、一次転写電位に大きな電位差が生じる可能性がある。各画像形成ステーションで適正な一次転写電位が維持できないと、必要なトナー量を中間転写ベルト上に転写することができなくなり、記録材に定着された画像に濃度不良等の転写不良を招いてしまうことになる。
【０００８】
本発明の目的は、以上のような状況を鑑み、電流供給部材から中間転写ベルトへ電流を流して一次転写部で一次転写電位を形成する場合において、一次転写電位の変動を抑制し良好な一次転写性を確保する画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述の課題を解決するために、本発明は以下の構成を備える。トナー像を担持する複数の像担持体と、前記複数の像担持体からトナー像が一次転写される無端状で移動可能な導電性の中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトを張架する第１、第２の張架部材と、前記中間転写ベルトの外周面に接触し、前記中間転写ベルトから記録材にトナー像を二次転写する二次転写部材と、を有し、前記中間転写ベルトの移動方向における前記第１の張架部材と前記第２の張架部材の間で前記複数の像担持体が前記中間転写ベルトに接触する画像形成装置において、前記複数の像担持体が設けられた前記中間転写ベルト側に配置され、前記中間転写ベルトの移動方向において前記第１の張架部材と前記第２の張架部材の間で前記中間転写ベルトに接触する接触部材と、前記接触部材に接続される電圧維持素子と、を有し、前記接触部材は、前記二次転写部材から前記中間転写ベルトに流れる電流によって、所定電位以上に維持されることを特徴とする画像形成装置。
【００１０】
また、本発明の他の構成は、以下を備える。トナー像を担持する複数の像担持体と、無端状で移動可能な導電性の中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトを張架する第１、第２の張架部材と、前記中間転写ベルトに接触し前記中間転写ベルトに電流を供給する電流供給部材と、を有し、前記中間転写ベルトの移動方向における前記第１の張架部材と前記第２の張架部材の間で前記複数の像担持体が前記中間転写ベルトに接触してトナー像が前記複数の像担持体から前記中間転写ベルトに一次転写される画像形成装置において、前記複数の像担持体が設けられた前記中間転写ベルト側に配置され、前記中間転写ベルトの移動方向において前記第１の張架部材と前記第２の張架部材の間で前記中間転写ベルトに接触する接触部材と、前記第１の張架部材と前記第２の張架部材の少なくとも一方と前記接触部材に接続される電圧維持素子と、を有し、前記電圧維持素子が接続された前記第１の張架部材と前記第２の張架部材の少なくとも一方と前記接触部材は、前記電流供給部材から前記中間転写ベルトに流れる電流によって、所定電位以上に維持されることを特徴とする画像形成装置。
【００１１】
また、本発明の他の構成は、以下を備える。トナー像を担持する複数の像担持体と、前記像担持体からトナー像が一次転写される無端状で移動可能な導電性の中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトの外周面に接触し、前記中間転写ベルトから記録材にトナー像を二次転写する二次転写部材と、前記中間転写ベルトを介して前記二次転写部材と対向する対向部材と、前記中間転写ベルトの移動方向において前記複数の像担持体のうち最上流の位置に配置される前記像担持体と最下流の位置に配置される前記像担持体の間に少なくとも一つ以上配置され前記中間転写ベルトの内周面に接触する接触部材と、定電圧素子と、前記二次転写部材に電圧を印加する転写電源と、を有し、前記対向部材と前記接触部材は前記定電圧素子を介して接地され、前記転写電源から前記二次転写部材に電圧を印加することで、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一次転写させ、前記中間転写ベルトから記録材にトナー像を二次転写させることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によって、一次転写部での一次転写電位の変動を抑制し、良好な一次転写性を確保することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態１の画像形成装置を説明する概略図
【図２】画像形成装置の各制御部を説明するブロック図
【図３】実施形態１における一次転写部の構成を説明する図
【図４】実施形態１における周方向の中間転写ベルト抵抗の測定系を表す図
【図５】実施形態１における一次転写電位と転写効率の関係を表す図
【図６】二次転写部に記録材を突入させた前後における第１の画像形成ステーションの一次転写部の中間転写ベルト電位の電位変化を説明する図
【図７】比較例１の画像形成装置を説明する概略図
【図８】比較例２の画像形成装置を説明する概略図
【図９】実施形態１における他の実施構成を説明する図
【図１０】実施形態１における他の実施構成を説明する図
【図１１】実施形態１における画像形成時のベルト電位と転写電源が印加する電圧の関係を説明する図
【図１２】露光制御部と露光手段を説明する図
【図１３】実施形態２の画像形成装置を説明する概略図
【図１４】実施形態２における一次転写部の構成を説明する図
【図１５】実施形態２における他の実施構成を説明する図
【図１６】実施形態２における他の実施構成を説明する図
【図１７】実施形態２における他の実施構成を説明する図
【図１８】実施形態３の画像形成装置を説明する概略図
【図１９】二次転写電圧と中間転写ベルト電位の関係を説明する図
【図２０】実施形態３における他の実施構成を説明する図
【図２１】実施形態４における画像形成装置を説明する概略図
【図２２】実施形態４におけるクリーニング構成を説明する図
【図２３】転写電流と二次転写効率の関係を説明する図
【図２４】転写電流とベルト電位の関係を説明する図
【図２５】実施形態４における画像形成時の転写プロセスのタイミングチャートを説明する図
【図２６】実施形態４における他の構成を説明する図
【図２７】実施形態４における変形例を説明する図
【図２８】実施形態４における変形例を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。従って、特に特定的な記載がない限りは、本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。
【００１５】
（実施形態１）
図１は、カラー画像形成装置の一例を示す概略図であり、図１を用いての本実施形態の画像形成装置の構成及び動作を説明する。尚、本実施形態の画像形成装置は、ａ〜ｄの画像形成ステーションを設けているいわゆるタンデムタイプのプリンタである。第１の画像形成ステーションａはイエロー（Ｙ）、第２の画像形成ステーションｂはマゼンタ（Ｍ）、第３の画像形成ステーションｃはシアン（Ｃ）、第４の画像形成ステーションｄはブラック（Ｂｋ）の各色の画像を形成する。各画像形成ステーションの構成は、収容するトナーの色以外では同じであり、以下、第１の画像形成ステーションａを用いて説明する。
【００１６】
第１の画像形成ステーションａは、ドラム状の電子写真感光体（以下、感光ドラムという）１ａと、帯電ローラ２ａと、現像器４ａと、クリーニング装置５ａと、を備える。感光ドラム１ａは矢印の方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動しトナー像を担持する像担持体である。
【００１７】
さらに、現像器４ａは、イエローのトナーを収容し感光ドラム１ａにイエロートナーを現像するための装置である。クリーニング装置５ａは、感光ドラム１ａに付着したトナーを回収するための部材であり、本実施形態では、感光ドラム１ａに当接するクリーニング部材であるクリーニングブレードと、クリーニングブレードが回収したトナーを収容する廃トナーボックスを備える。
【００１８】
コントローラ１００（制御部）が画像信号を受信することによって画像形成動作が開始され、感光ドラム１ａは回転駆動される。感光ドラム１ａは回転過程で、帯電ローラ２ａにより所定の極性（本実施形態では負極性）で所定の電位に一様に帯電処理され、露光手段３ａにより画像信号に応じた露光を受ける。これにより、目的のカラー画像のイエロー色成分像に対応した静電潜像が形成される。次いで、その静電潜像は現像位置において現像器（イエロー現像器）４ａにより現像され、イエロートナー像として可視化される。ここで、現像器に収容されたトナーの正規の帯電極性は、負極性である。この実施形態では帯電ローラによる感光ドラムの帯電極性と同極性に帯電したトナーにより静電潜像を反転現像しているが、本発明は、感光ドラムの帯電極性とは逆極性に帯電したトナーにより静電潜像を正現像するようにした電子写真装置にも適用できる。
【００１９】
中間転写ベルト１０は、複数の張架部材１１、１２、１３とで張架され、感光ドラム１ａ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１ａと略同一の周速度で回転移動する。感光ドラム１ａ上に形成されたイエロートナー像は、感光ドラム１ａと中間転写ベルト１０との当接部（以下、一次転写部と称す）を通過する過程で、中間転写ベルト１０の上に転写される（一次転写）。
【００２０】
本実施形態では、一次転写時には中間転写ベルトに接触する電流供給部材から中間転写ベルトに電流を流し、その電流によって中間転写ベルト１０の各画像形成ステーションにおける一次転写部で一次転写電位が形成される。本実施形態の一次転写電位の形成方法については後述する。
【００２１】
感光ドラム１ａ表面に残留した一次転写残トナーは、クリーニング装置５ａにより清掃、除去される。清掃された感光ドラム１ａは、次の帯電以下の画像形成プロセスに供せられる。以下、同様にして、第２，３，４の画像形成ステーションｂ、ｃ、ｄによって第２色のマゼンタトナー像、第３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、それぞれの一次転写部で中間転写ベルト１０上に順次重ねて転写される。
【００２２】
以上の工程によって目的のカラー画像に対応したフルカラー画像が得られる。中間転写ベルト１０上の４色のトナー像は、中間転写ベルト１０と二次転写ローラ２０が形成する二次転写部を通過する過程で、給紙手段５０により給紙された記録材Ｐの表面に一括転写される（二次転写）。二次転写部材としての二次転写ローラ２０は外径８ｍｍのニッケルメッキ鋼棒に、体積抵抗１０８Ω・ｃｍ、厚み５ｍｍに調整したＮＢＲとエピクロルヒドリンゴムを主成分とする発泡スポンジ体で覆った外径１８ｍｍのものを用いている。また、二次転写ローラ２０は、中間転写ベルト１０の外周面に対して、５０Ｎの加圧力で接触し、二次転写部を形成している。二次転写ローラ２０は中間転写ベルト１０に対して従動回転し、また、中間転写ベルト１０上のトナーを紙等の記録材Ｐに二次転写している時には、転写電源２１（電源回路）から２５００［Ｖ］の二次転写電圧が印加されている。
【００２３】
転写電源２１は、電圧を発生するトランスを有し、二次転写ローラ２０に二次転写電圧を供給する構成となっている。転写電源２１が供給する二次転写電圧は、トランスから出力される電圧をコントローラ１００によって、略一定に制御している。また、転写電源２１は、１００［Ｖ］から４０００［Ｖ］の範囲の出力が可能である。
【００２４】
その後、４色のトナー像を担持した記録材Ｐは定着器３０に導入され、そこで加熱および加圧されることにより４色のトナーが溶融混色して記録材Ｐに固定される。二次転写後に中間転写ベルト１０上に残ったトナーは、クリーニングブレードを備えるクリーニング装置１６により清掃、除去される。以上の動作により、フルカラーのプリント画像が形成される。
【００２５】
本画像形成装置全体の制御を行うコントローラ１００の構成について図２を参照して説明する。コントローラ１００は、図２に示すように、ＣＰＵ回路部１５０を有する。ＣＰＵ回路部１５０は、ＲＯＭ１５１およびＲＡＭ１５２を内蔵する。ＣＰＵ回路部１５０は、ＲＯＭ１５１に格納されている制御プログラムに応じて、転写制御部２０１，現像制御部２０２，露光制御部２０３，帯電制御部２０４を統括的に制御する。環境テーブルや紙厚さ対応テーブルはＲＯＭ１５１に格納されておりＣＰＵが呼び出して反映される。ＲＡＭ１５２は、制御データを一時的に保持し、また制御に伴う演算処理の作業領域として用いられる。転写制御部２０１は、転写電源２１を制御し、不図示の電流検出回路が検出する電流値に基づいて転写電源２１から出力する電圧を制御している。コントローラ１００は、ホストコンピュータ（不図示）から画像情報と印字命令を受信すると、各制御部（転写制御部２０１、現像制御部２０２，露光制御部２０３，帯電制御部２０４）を制御して印字動作に必要な画像形成動作を実行する。
【００２６】
次に、中間転写ベルト１０と、張架部材１１、１２、１３と、接触部材１４について詳細に説明する。
【００２７】
各画像形成ステーションａ〜ｄと対向する位置には、中間転写体として中間転写ベルト１０が配置されている。中間転写ベルト１０は、樹脂材料に導電剤を添加して導電性を付与した無端状ベルトである。中間転写ベルト１０は、張架部材である駆動ローラ１１、テンションローラ１２、二次転写対向ローラ（二次転写対向部材）１３の３軸で張架され、テンションローラ１２により総圧６０Ｎの張力で張架されている。中間転写ベルト１０は、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと当接した対向部で同方向に移動する向きに、駆動源（不図示）によって回転する駆動ローラ１１によって感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと略同一の周速度で移動可能である。以下、中間転写ベルト１０において、二つの張架部材（二次転写対向ローラ１３と駆動ローラ１１）の間であって、各感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄからトナー像が一次転写される面を一次転写面Ｍとする。
【００２８】
図３（ａ）に示すように、中間転写ベルトの移動方向において、感光ドラム１ｂと感光ドラム１ｃの間の位置には、中間転写ベルト１０に接触する接触部材である金属ローラ１４が配置されている。なお、本実施形態では、接触部材は、二次転写対向ローラ１３と駆動ローラ１１の間で複数の感光ドラムからトナー像が転写される一次転写面が形成される側で中間転写ベルト１０に接触する部材である。言い換えれば、接触部材は、感光ドラム１a〜１ｄが設けられた中間転写ベルト１０側に配置され、中間転写ベルト１０の移動方向において二次転写対向ローラ１３と駆動ローラ１１の間で中間転写ベルト１０に接触する。
【００２９】
この金属ローラ１４は、第２画像形成ステーションｂと第３画像形成ステーションｃとの中間位置で、感光ドラム１ｂ、１ｃへの中間転写ベルト１０の巻きつき量を確保できるようにする。その為に、感光ドラム１ｂ、１ｃと中間転写ベルト１０で形成される水平面に対して、持ち上げた位置で金属ローラ１４の長手方向両端部を保持している。
【００３０】
金属ローラ１４は、外径６ｍｍのストレート形状のニッケルメッキされたＳＵＳ丸棒で構成され、中間転写ベルト１０の回転に伴い、従動して回転する。金属ローラ１４は、中間転写ベルト１０の内周面側に配置され、中間転写ベルト１０の移動方向と直交する長手方向の所定領域に亘って接触している。
【００３１】
第２画像形成ステーションｂの感光ドラム１ｂと第３画像形成ステーションｃの感光ドラム１ｃ間の距離をＷ、感光ドラム１ｂ、１ｃと金属ローラ１４の距離をＴ、中間転写ベルト１０に対する金属ローラ１４の持ち上げ高さをＨ１と定義する。距離Ｗは、中間転写ベルトの移動方向において、隣接する軸中心と軸中心の間の距離である。本実施形態では、Ｗ＝６０ｍｍ、Ｔ＝３０ｍｍ、Ｈ１＝２ｍｍとする。また、感光ドラム１ａ、１ｄに対する中間転写ベルト１０の巻きつき量を確保するため、図３（ｂ）に示すように、張架ローラ１１、１３を感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと中間転写ベルト１０で形成される水平面よりも持ち上げている。感光ドラム１ａ、１ｄに対する中間転写ベルト１０の巻きつき量を確保することによって、感光ドラム１ａ、１ｄと中間転写ベルト１０との接触が不安定になることで発生する転写不良を抑制する効果がある。
【００３２】
張架ローラ１３と感光ドラム１ａ間の距離をＤ１、張架ローラ１１と感光ドラム１ｄ間の距離をＤ２、中間転写ベルト１０に対する張架ローラ１３の持ち上げ高さをＨ２、張架ローラ１１の持ち上げ高さをＨ３とする。その場合、それぞれＤ１＝Ｄ２＝５０ｍｍ、Ｈ２＝Ｈ３＝２ｍｍとなる。
【００３３】
本実施形態で使用した中間転写ベルト１０は、周長７００ｍｍ、厚さ９０μｍで、導電剤としてカーボンを混合した無端状のポリイミド樹脂を用いている。電気的特性としては、電子導電性の特性を示し、雰囲気中の温湿度に対する抵抗値変動が小さいのが特徴である。
【００３４】
また、本実施形態では、中間転写ベルト１０の材料としてポリイミド樹脂を使用したものの、熱可塑性樹脂であれば、他の材料でもよい。例えば、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアリレート、アクリロ二トリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）等の材料及びこれらの混合樹脂を使用しても良い。また、導電剤としてはカーボン以外に、導電性の金属酸化物微粒子を使用することが可能である。
【００３５】
本実施形態の中間転写ベルト１０は、体積抵抗率で１×１０９Ω・ｃｍである。体積抵抗率の測定は、三菱化学株式会社のＨｉｒｅｓｔａ−ＵＰ（ＭＣＰ−ＨＴ４５０）にリングプローブのタイプＵＲ（型式ＭＣＰ−ＨＴＰ１２）を使用して測定する。測定条件は、室内温度は２３℃、室内湿度は５０％に設定し、印加電圧１００［Ｖ］、測定時間１０ｓｅｃの条件である。本実施形態では、中間転写ベルト１０の体積抵抗率は、１×１０７〜１０１０Ω・ｃｍの範囲のものが使用可能である。
【００３６】
ここで体積抵抗率は、中間転写ベルトの材料としての導電性の尺度であり、実際に周方向に電流を流して所望な一次転写電位を形成することが可能なベルト（以下、導電性ベルト）であるか否かは、周方向の抵抗の大きさが重要である。
【００３７】
中間転写ベルト１０の周方向の抵抗については、図４（ａ）に示す周方向抵抗測定治具を使用して測定した。まず、装置の構成を説明する。測定する中間転写ベルト１０は内面ローラ１０１と駆動ローラ１０２でたるみが無いように張架される。金属でできた内面ローラ１０１は高圧電源（ＴＲＥＫ社製高圧電源：Ｍｏｄｅｌ＿６１０Ｅ）１０３に接続され、駆動ローラ１０２は接地されている。駆動ローラ１０２の表面は、中間転写ベルト１０に対して十分に抵抗の低い導電ゴムで被覆されており、中間転写ベルト１０が１００ｍｍ／ｓｅｃとなるように回転する。
【００３８】
次に、測定方法について説明する。駆動ローラ１０２によって中間転写ベルト１０を１００ｍｍ／ｓｅｃで回転させた状態で内面ローラ１０１に一定電流ＩＬを印加し、内面ローラ１０１に繋いだ高圧電源１０３で電圧［Ｖ］Ｌをモニターする。図４（ａ）に示す測定系は図４（ｂ）に示す等価回路であるとみなす。その場合、内面ローラ１０１と駆動ローラ１０２までの距離Ｌ（本実施形態では３００ｍｍ）の長さにおける中間転写ベルト１０の周方向の抵抗ＲＬはＲＬ＝２［Ｖ］Ｌ／ＩＬによって算出することが出来る。このＲＬを中間転写ベルト１０の１００ｍｍ相当の中間転写ベルト周長に換算することで周方向の抵抗を求める。電流供給部材から中間転写ベルト１０を通して感光体ドラム１に電流を流すため、周方向の抵抗は１×１０９Ω以下が好ましい。
【００３９】
本実施形態の構成では、前述した測定方法によって求められた、周方向の抵抗値で１×１０８Ωの中間転写ベルト１０を用いている。本実施形態の中間転写ベルト１０は、ＩＬ＝５μＡの定電流で測定を行い、その時のモニター電圧［ＶＬ］は７５０［Ｖ］であった。モニター電圧［ＶＬ］は、中間転写ベルト１０の１周分の区間で行い、その区間測定値の平均値から求めている。また、ＲＬに関しては、ＲＬ＝２［ＶＬ］／ＩＬであるため、ＲＬ＝２×７５０／（５×１０−６）＝３×１０８Ωとなり、これを１００ｍｍ相当に換算すると、周方向の抵抗値は、１×１０８Ωとなる。
【００４０】
本実施形態では、このように周方向に電流が流すことが可能な導電性ベルトを中間転写ベルト１０として用いている。
【００４１】
以下、本実施形態の一次転写を実行する為の一次転写電位の形成方法について詳細に説明する。本実施形態の構成では、転写電源として二次転写部材に電圧を印加する二次転写電源２１が、一次転写を行うための転写電源として使用される。すなわち二次転写電源２１は、一次転写と二次転写の共通の転写電源であり、二次転写ローラ２０が本実施形態の電流供給部材であり、二次転写対向ローラ１３が本実施形態の対向部材である。二次転写電源２１を共通の転写電源として使用すれば、一次転写専用の転写電源が必要なくなりコストダウンすることが可能である。
【００４２】
そして、二次転写電源２１が二次転写ローラ２０に電圧を印加することによって、二次転写ローラ２０から中間転写ベルト１０に電流を流す。中間転写ベルト１０に流れた電流は、中間転写ベルト１０の周方向に流れることで中間転写ベルト１０を帯電し、各一次転写部で一次転写電位を形成している。この一次転写電位と感光ドラム電位との電位差によって、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上のトナーが中間転写ベルト１０上に移動することで、一次転写を行っている。
【００４３】
図５は、中間転写ベルト電位と一次転写部での転写効率を示した結果となっている。縦軸の転写効率の値は、一次転写残濃度をマクベス濃度計（メーカー：グレタグマクベス社）で測定した結果を示しており、値が大きいほど一次転写残濃度が高くなるため、転写効率が低下することとなる。本実施形態の構成では、図５のグラフに示されるように一次転写効率が良好となる領域（９５％以上の転写効率を達成する領域）は、１５０［Ｖ］〜４５０［Ｖ］の一次転写電位が必要である。
【００４４】
しかしながら、一次転写時には、各一次転写部において各感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄへ中間転写ベルト１０から電流が流れるため、一次転写電位が所望の電位を維持することが難しい場合がある。例えば、中間転写ベルト１０の移動方向において下流側の画像形成ステーション（ｃ、ｄ）は、電流供給部材である二次転写ローラ２０から遠い。さらに、下流側の画像形成ステーション（ｃ、ｄ）に到達する中間転写ベルト１０の領域は、上流の画像形成ステーション（ａ、ｂ）の各感光ドラム１に電流が流れてしまった領域である。そのため、下流側の一次転写電位は、上流側よりも低下し易い。また、中間転写ベルト１０の周方向に電流が流れる際に、中間転写ベルト１０の抵抗によって電圧降下してしまうので、下流側が上流側より一次転写電位が低下し易い。
【００４５】
仮に、下流側の画像形成ステーションが一次転写電位を満たすように二次転写ローラ２０から電流を供給すると、上流側の画像形成ステーションの一次転写電位が上昇し、所望の転写効率を得ることが出来なくなる場合がある。そのため、各一次転写部において所望の一次転写電位を維持することができず、転写不良を発生させる恐れがある。
【００４６】
そこで、中間転写ベルト１０の一次転写面Ｍを形成する二次転写対向ローラ１３と駆動ローラ１１が、電圧維持素子１５を介して接地されている。電圧維持素子１５が接続された二次転写対向ローラ１３と駆動ローラ１１は、電流供給部材である二次転写ローラ２０から中間転写ベルト１０を介して電圧維持素子１５に電流が流れることで、所定電位以上に維持される。所定電位は、所望の転写効率を得ることができる一次転写電位を各一次転写部で維持できるように設定された電位である。
【００４７】
さらに、二次転写対向ローラ１３と駆動ローラ１１の間で、中間転写ベルト１０の一次転写面Ｍが形成される側で中間転写ベルト１０に接触する接触部材を配置する。本実施形態では、接触部材として金属ローラ１４を配置し、金属ローラ１４も電圧維持素子１５を介して電気的に接地されている。
【００４８】
本実施形態では電圧維持素子１５として、定電圧素子であるツェナーダイオード１５を使用している。以下、ツェナーダイオード１５に逆方向の電圧を印加した際にアノードとカソード間にかかる電圧をツェナー電圧と定義する。
【００４９】
電圧維持素子１５としてツェナーダイオード１５を使用する場合は、ツェナーダイオードのツェナー電圧の絶対値が、所定電位以上になるように設定すればよい。本実施形態では、所定電位を１５０［Ｖ］とする。よって、ツェナー電圧は、所定電圧以上を維持するための電圧として３００［Ｖ］としている。
【００５０】
二次転写電源２１から電圧が二次転写ローラ２０に印加されることで、二次転写ローラ２０から、中間転写ベルト１０と二次転写対向ローラ１３を介して、接地されているツェナーダイオード１５に電流が流れる。このとき、ツェナーダイオード１５は、カソード側からアノード側に電流を流すので、逆方向に電圧を印加された状態になる。ツェナーダイオード１５のアノード側は接地されているので、ツェナーダイオード１５のカソード側はツェナー電圧に維持される。したがって、ツェナーダイオード１５のカソード側に接続されている二次転写対向ローラ１３と駆動ローラ１１は、３００［Ｖ］を維持する。また、金属ローラ１４は、ツェナーダイオード１５に接続されている為、二次転写対向ローラ１３と駆動ローラ１１と同様に、３００［Ｖ］を維持することが可能になる。
【００５１】
よって、一次転写面Ｍの領域内で、ツェナー電圧３００［Ｖ］に維持された金属ローラ１４によって、中間転写ベルト１０に３００［Ｖ］の電位に維持される箇所が発生する。また、３００［Ｖ］に維持された二次転写対向ローラ１３と駆動ローラ１１によって、中間転写ベルト１０の移動方向における一次転写面の最上流の位置と、最下流の位置で、中間転写ベルト１０の電位が３００［Ｖ］に維持される。
【００５２】
このように、中間転写ベルト１０の複数の箇所で、中間転写ベルトが所定電位以上に維持されている。そのため、二次転写ローラ２０と中間転写ベルト１０の接触部から供給される電流だけで一次転写電位を維持することが難しくなっても、足りない電流を二次転写対向ローラ１３、駆動ローラ１１又は金属ローラ１４の接触部から供給することが可能になる。
【００５３】
尚、本実施形態では中間転写ベルト１０にテンションを付与するためのテンションローラ１２も電圧維持素子（ツェナーダイオード１５）に接続されている。テンションローラ１２を接地すると、電流が漏れてしまうが、本構成では電流の漏れを抑制可能である。また、テンションローラ１２は、一次転写面に対応する中間転写ベルト１０に接触する部材ではないので、電気的に絶縁してもよい。
【００５４】
次に、電圧維持素子を各部材に接続したことよって発生する効果について説明する。まず、二次転写対向ローラ１３にツェナーダイオード１５を接続した効果について説明する。図６に、二次転写部に記録材Ｐを突入させた前後における第１の画像形成ステーションの一次転写部の電位変化を測定結果である。図６の縦軸は、第１の画像形成ステーションの一次転写部の電位、横軸は時間経過を表している。本実施例の構成での二次転写プロセス中に、中間転写ベルト１０に印加される電圧を測定した。ＴＲＥＫ社製表面電位測定装置（Ｍｏｄｅｌ３７０）及び専用プローブ（Ｍｏｄｅｌ  ３８００Ｓ−２）を使用し、電圧測定を行っている。二次転写対向ローラ１３にツェナーダイオード１５を接続し、二次転写対向ローラ１３から中間転写ベルト１０を介した位置に配置された不図示の金属ローラの電位をモニタリングする事により、中間転写ベルト１０の表面電位を測定している。
【００５５】
図６の点線は、ツェナーダイオード１５を接続していない時であり、図６の実線は、ツェナーダイオード１５を接続している時を表している。この時、二次転写ローラ２０から印加された電流のうち過剰な電流を、中間転写ベルト１０、二次転写対向ローラ１３を介してツェナーダイオード１５に流す事が出来るため、中間転写ベルト１０の表面電位を所望の２００［Ｖ］に安定させる事が出来ている。しかしながら、ツェナーダイオード１５を接続しない場合では、上述の効果が得られないために、記録材が二次転写部に突入するタイミングから、第１の画像形成ステーションの一次転写部の中間転写ベルト電位が急激に変動している。
【００５６】
このように、二次転写対向ローラ１３にツェナーダイオード１５を接続することで、記録材が二次転写部に到達した際に二次転写電流を増加させても、一次転写電位を一定に保つことが可能である。
【００５７】
次に、一次転写面に対応する領域に配置された金属ローラ１４にツェナーダイオード１５を接続した効果について説明する。以下、比較例を用いて、効果の検証を行う。
【００５８】
各比較例に使用する中間転写ベルトは、本実施形態の中間転写ベルト１０と同様に、周方向の抵抗値で１×１０８Ωの導電性ベルトを用いている。効果を調べるため、プロセススピード１００ｍｍ／ｓｅｃの画像形成装置を用いて、本実施形態及び以下に示す２つの比較例について、一次転写中の各画像形成ステーション部における中間転写ベルト電位を測定した。なお、中間転写ベルト電位測定に関しては、ＴＲＥＫ社製表面電位測定装置（Ｍｏｄｅｌ３７０）及び専用プローブ（Ｍｏｄｅｌ  ３８００Ｓ−２）を使用し、各一次転写部の中間転写ベルト１０の裏面電位を測定した。
【００５９】
図７、図８を用いて各々の比較例の構成について記載した後、表１を用いて評価結果を述べる。
【００６０】
（比較例１）
図７に示す画像形成装置は、一次転写面を形成する二次転写対向ローラ１３を電気的に接地し、駆動ローラ１１に一次転写専用の転写電源を接続する構成である。これにより、駆動ローラ１１に接続された転写電源から中間転写ベルト１０を介して二次転写対向ローラ１３に向かって電流を流すことで、各一次転写部に一次転写電位を発生させ一次転写を行う。なお、各ステーションの感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの対向部には、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと中間転写ベルト１０との接触を確保し、一次転写部を形成するために、ローラ部材１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄを配置している。ローラ部材１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄは、電気的にフロート状態でφ５の金属ローラに厚み２ｍｍの弾性スポンジを被覆した構成となっており、中間転写ベルト１０の回転に合わせて、従動回転する構成となっている。その他の画像形成装置の構成については、実施形態１（図１）と同様である。
【００６１】
（比較例２）
図８に示す画像形成装置は、一次転写面を形成する二次転写対向ローラ１３にツェナーダイオード１９（ツェナー電圧３００［Ｖ］）を接続し、駆動ローラ１１を電気的に接地する構成である。これにより、二次転写電源２１から中間転写ベルト１０を介して二次転写対向ローラ１３に向かって電流を流すことで、二次転写対向ローラ１３に接続されたツェナーダイオードが３００［Ｖ］を維持するようになる。そして、二次転写ローラ２０から中間転写ベルト１０の周方向に電流が流れ、各一次転写部に一次転写電位を発生させ一次転写を行う。この時、張架ローラ１３には、ツェナーダイオード１９に応じた電位となり（３００［Ｖ］）、この電位が起点となって、各画像形成ステーション部における中間転写ベルト電位に応じて、一次転写される。なお、比較例１と同様に、各ステーションの感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの対向部には、ローラ部材１７ａ、１７ｂ、１７ｃ、１７ｄを配置している。その他の画像形成装置の構成については、比較例１と同様である。
【００６２】
次に評価結果について述べる。表１は、上述した実施形態及び２つの比較例における画像形成中の中間転写ベルト電位を測定した結果を示している。
【００６３】
比較例１の構成では、駆動ローラ１１から二次転写対向ローラ１３に向って電流が流れるが、中間転写ベルト１０自身の抵抗による電圧降下と、各感光ドラムに対して電流がもれることによる電圧降下が発生する。そのため、二次転写対向ローラ１３側の画像形成ステーションａの一次転写電位が、駆動ローラ１１側の画像形成ステーションｄの一次転写電位に対して低下してしまう。
【００６４】
例えば、比較例１の構成で画像形成ステーションａの一次転写電位を１５０［Ｖ］以上にする為に、転写電源に６００［Ｖ］を印加すると、転写電源に近い第４画像形成ステーションｄ（ブラック）での中間転写ベルト電位は、５００［Ｖ］と非常に高い値となっている。図５に示すように、中間転写ベルト電位が、所望の電位領域から外れてしまうと、転写効率が悪化してしまう。ここでは、転写電界が強くなりすぎると、一次転写部内で放電が発生してしまうことで、本来転写すべきトナーの極性を変えてしまうのが原因である。その結果、中間転写ベルト１０に転写されるとトナー量が減ってしまい、第４画像形成ステーションｄ（ブラック）で濃度不良が発生してしまった。
【００６５】
比較例２の構成では、二次転写ローラ２０から中間転写ベルト１０を介して二次転写対向ローラ１３接続されたツェナーダイオード１９に電流が流れる。一定量以上の電流が流れることによってツェナーダイオード１９はツェナー電圧３００［Ｖ］を維持し、二次転写対向ローラ１３も３００［Ｖ］の電圧を維持する。そのため、上流ステーションの第１ステーションａでは、２００［Ｖ］の中間転写ベルト電位を維持することが可能である。しかしながら、下流ステーションにいくにしたがって、中間転写ベルト電位が低下してしまっている。その結果、所定電位（１５０［Ｖ］）よりも低い電位となっている、第３画像形成ステーションｃ（シアン）と第４画像形成ステーションｄ（ブラック）で、転写電界が弱いことによる転写不良が発生してしまった。
【００６６】
それに対し、本実施形態（図１）の構成では、第２画像形成ステーションｂと第３画像形成ステーションｃの間に金属ローラ１４を配置し、且つ、中間転写ベルト１０を張架するローラ１１，１２，１３も含めて、ツェナーダイオード１５を介して接地する。その構成により各ローラ部において、ツェナー電圧である３００［Ｖ］を維持できるようになる。
【００６７】
比較例１、比較例２、本実施形態の各一次転写部の電位を表１にまとめる。表１に示すように、本実施形態の構成は、各一次転写部での変動が少なく、全ての一次転写電位を所望の転写効率が達成できる電位である所定電位（１５０［Ｖ］）以上に維持することが可能である。
【００６８】
【表１】
0005855033.tif 000002
【００６９】
以上説明した通り、本実施形態によると、中間転写ベルト１０の周方向に電流を流して一次転写電位を形成する一次構成において、第２画像形成ステーションｂと第３画像形成ステーションｃの間に、ツェナーダイオード１５に接続された金属ローラ１４を配置する。これにより、各一次転写部での一次転写電位の変動を抑制し、電流供給部材から中間転写ベルトへ電流を流すことで、良好な一次転写性を確保する効果がある。
【００７０】
本実施形態では、金属ローラ１４の材質としてニッケルメッキされたＳＵＳを使用したものの、これに限られることはなく、アルミニウム、鉄等の他の金属、または、導電ローラである導電性の樹脂ローラであっても良い。更には、金属ローラ上に弾性部材を被覆したような部材であっても、同様の効果を得ることができる。
【００７１】
本実施形態では、中間転写ベルト電位を安定化させるため、電圧維持素子として定電圧素子であるツェナーダイオード１５を使用したものの、同様の効果を得られる素子であれば、別の定電圧素子（例えば、バリスタなどの素子）を用いてもよい。また、電圧を所定電圧以上に維持できれば抵抗素子でも良く、例えば、１００ＭΩの抵抗素子を使っても良い。抵抗素子を使用する場合、定電圧素子と違い抵抗素子に流れる電流量に応じて電位が変動するため、定電圧素子より電位の管理が難しくなる。
【００７２】
また、電圧維持素子は、複数の電圧維持素子を用いてもよい。本実施形態のように、共通の電圧維持素子１５を使用することで、一つの電圧維持素子のみで全ての被接続部材（駆動ローラ１１、二次転写対向ローラ１３、金属ローラ１４等）を同電位にすることが可能である。
【００７３】
また、任意の被接続部材と電圧維持素子１５の間に抵抗素子を設けることで、抵抗素子が設けられた被接続部材と、抵抗素子が設けれていない被接続部材との間で電位差を形成してもよい。
【００７４】
また、第２画像形成ステーションｂと第３画像形成ステーションｃの間に金属ローラ１４を１本配置する構成を示したものの、金属ローラ１４は、第１画像形成ステーションａと第４画像形成ステーションの間であればどこに配置しても良い。また、図９のように第１画像形成ステーションａと第２画像形成ステーションｂの間や、第３画像形成ステーションｃと第４画像形成ステーションｄの間に複数配置してもよい。
【００７５】
本実施形態のように、第２画像形成ステーションｂと第３画像形成ステーションｃの間に金属ローラ１４を一つ配置することで、一次転写面Ｍのほぼ中央に所定電位以上を維持する領域を形成することが可能である。それによって、少ない金属ローラ数で一次転写電位の変動を抑制することが可能である。
【００７６】
また、中間転写ベルト１０の一次転写面Ｍを形成する二次転写対向ローラ１３と駆動ローラ１１の間に配置される接触部材は、中間転写ベルト１０の外周面に接触させてもよい。中間転写ベルト１０の外周面に接触させる場合は、例えば、中間転写ベルト１０の長手方向端部に接触部材を接触させる方法が考えられる。
【００７７】
また、電流供給部材は、一次転写面Ｍを形成する張架部材に対向しなくてもよい。例えば、電流供給部材を二次転写ローラ２０、対向部材を二次転写対向ローラ１３を採用する場合であっても、図１０に示すような、二次転写対向ローラ１３が一次転写面Ｍに接触しない位置に設けられた画像形成装置に対しても適用可能である。このような構成であっても、中間転写ベルト１０と二次転写対向ローラ１３を介して二次転写ローラ１３から電流がツェナーダイオード１５に直接供給されるので、一次転写面Ｍに接触する金属ローラ１４は、所定電位以上を維持することが可能である。
【００７８】
本実施形態における画像形成動作について、画像形成動作開始から一次転写経て、二次転写が終了するまでのベルト電位と転写電源が出力する２次転写電圧の関係を、図１１のタイミングチャート用いて説明する。
【００７９】
コントローラ１００から画像信号を受信することによって画像形成動作が始まり、１次転写が開始される前に、Ｓ１のタイミングで転写制御部２０１の制御により転写電源２１から電圧Ｖ２を印加し始める。これにより、各一次転写部に電位Ｖ１が形成される。電位Ｖ１は、所望の転写効率を得ることができる一次転写電位以上の電位である。本実施形態では、電位Ｖ１を形成する設定として、転写電圧Ｖ２を２０００Ｖとしている。続いて、Ｓ２のタイミングで第１画像形成ステーションから一次転写が開始され、感光ドラム１から中間転写ベルト１０上にトナー像が順次転写される。Ｓ３のタイミングでは、中間転写ベルト１０上のトナーが二次転写部に到達し、転写電圧を二次転写に必要な電圧Ｖ３に変更し、記録材へトナーを転写する。この時の転写電圧Ｖ３は２５００Ｖとしている。次いで、Ｓ４のタイミングにおいて一次転写が終了し、その後、二次転写が終了し（Ｓ５）、画像形成動作が終了する。
【００８０】
図１１で示すように、画像形成動作に合わせて、転写制御部２０１の制御により転写電源が出力する電圧を変動させて場合でも、中間転写ベルトの電位は、電圧維持素子によって維持することが可能である。
【００８１】
尚、図１１では、転写電源２１を転写制御部２０１が定電圧制御しているが、一定の電流が流れるように定電流制御を行ってもよい。
【００８２】
また、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの使用が進むと、感光ドラム表面は帯電ローラ２の放電により劣化し、また感光ドラム表面はクリーニング装置５と摺擦することにより削れ、その膜厚が薄くなる。このとき、使用状況（例えば累積回転数）の異なる感光ドラムが混在すると、各感光ドラムの膜厚はばらつきが生じる。この状態で複数の感光ドラムに一定の帯電電圧Ｖｃｄｃを印加すると、一般的には、帯電ローラ２と感光ドラム１間のエアギャップに生じる電位差が異なり、感光ドラム表面の帯電電位Ｖｄがばらついてしまう。各感光ドラム表面の帯電電位Ｖｄがばらつくと、転写コントラスト（一次転写部における感光ドラム１と中間転写ベルト１０の電位差）が変動してしまう。
【００８３】
そこで、帯電電位Ｖｄのばらつきに応じて、一次転写専用の転写電源の印加電圧を変更することによって各一次転写部の電位を変更する方法が考えられる。しかしながら、本実施形態の構成では、一次転写専用の転写電源がないため、一次転写部の電位を各画像形成ステーションで任意に設定することができない。
【００８４】
そこで、使用環境や使用状態に応じてコントローラ１００によって帯電ローラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの帯電電圧をそれぞれ変更することで、感光ドラム表面の帯電電位Ｖｄを均一にする方法が考えられる。これにより、各一次転写部で適正な一次転写コントラストを保つことができるようになる。
【００８５】
また、コストダウンのために各帯電ローラに電圧を出力する帯電電源を共通化した場合は、コントローラ１００によって各露光手段３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを制御する方法が考えられる。露光手段３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄにより画像信号に応じた静電潜像を形成する際に、弱露光によって、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ面の非画像部領域を一様に露光することで、感光ドラム電位を安定化させることが可能である。
【００８６】
ここで、非画像部領域の弱露光について、第１の画像形成ステーションａの露光手段３ａを例にとって、図１２を用いて説明する。図１２において、コントローラ１００から送られて来る画像信号は、８ビット＝２５６階調の深さ方向を持つ多値信号（０〜２５５）であり、この信号が０のときレーザー光はオフ、２５５のとき完全オン、１〜２５４の間では両者の中間の値を暫時持つものとする。ここで、非画像部露光レベルは、上記多値信号のレベルにより任意に設定することが可能である。以下の説明においては、この多値信号のレベルとして３２を用いて、非画像部露光を行うものとする。コントローラ１００から送られて来る画像信号が０の非画像部は、露光制御部２０３内の画像信号変換回路６８ａにより３２に変換され、画像信号が１から２５５の値のもの関しては、３３から２５５に圧縮変換している。その後、周波数変調回路６１ａにより、シリアルな時間軸方向の信号に変換され、本例では解像度が６００ドット／インチの各ドットパルスのパルス幅変調に用いられる。
【００８７】
この信号により、レーザードライバー６２ａが駆動されてレーザーダイオード６３ａが発光し、レーザー光６ａが出射する。このレーザー光６ａは、ポリゴンミラー６４ａ、レンズ６５ａ、折り返しミラー６６ａを含んだ補正光学系６７ａを経て、走査光として感光ドラム１ａに照射される。なお、周波数変調回路６１ａは、レーザードライバー６２ａとは離して、コントローラ側に設けても良い。
【００８８】
このように、非画像部を露光することで感光ドラム電位を安定化し、各感光ドラムの膜厚が変化しても良好な一次転写を行うことが可能である。
【００８９】
（実施形態２）
実施形態１では、二次転写対向ローラ１３、駆動ローラ１１、金属ローラ１４に電圧維持素子を接続し、各一次転写部の電位変動を抑制することについて説明した。これに対し、本実施形態では、像担持体である各感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに対応して、複数の接触部材を備え、その複数の接触部材に電圧維持素子を接続することを特徴とする。なお、その他の構成については実施形態１の画像形成装置と同様であるので、同様の部分については同様の符号を付して説明する。
【００９０】
以下図１３、図１４を参考にして、本実施形態の構成を説明する。図１３は、本実施形態の画像形成装置を説明するための概略断面図である。
【００９１】
図１３に示すように、本実施形態の構成では、各感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに対応する位置に、中間転写ベルト１０を介して金属ローラ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄが各一次転写部よりも下流側にそれぞれ配置されている。中間転写ベルト１０を張架する３本の張架ローラ１１，１２，１３と、上記金属ローラ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄは、電圧維持素子として定電圧素子であるツェナーダイオード１５を介して接地されている。
【００９２】
上記金属ローラの構成について、図１４を用いて詳細を説明する。図１４は図１３の中で、第１画像形成ステーションａの構成を拡大したものである。図１４において、金属ローラ２３ａは、感光ドラム１ａの中心位置に対して、中間転写ベルト１０の移動方向下流側に８ｍｍずれた位置に配置されている。また、感光ドラム１ａへの中間転写ベルト１０の巻きつき量を確保できるように、感光ドラム１ａと中間転写ベルト１０で形成される水平面に対して、金属ローラ２３ａの軸受を１ｍｍ持ち上げている。
【００９３】
金属ローラ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄの配置については、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄへの接触による傷を避けるため、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄへ接触しない範囲内で、中間転写ベルト電位を安定化させるために、なるべく近づけるようにしている。ここで金属ローラ２３ａ、２３ｂ、２３ｃは、中間転写ベルト１０の移動方向において、それぞれが対応する一次転写部よりも下流側の位置、且つ、下流側で隣接する感光ドラム１よりも、対応する一次転写部に近い位置に設けられている。また、金属ローラ２３ｄは、対応する一次転写部よりも下流側の位置、且つ、下流側で隣接する駆動ローラ１１よりも、対応する一次転写部に近い位置に設けられている。
【００９４】
第１の画像形成ステーションａの感光体ドラム１ａと第２の画像形成ステーションｂの感光体ドラム１ｂとの間の距離をＷ、金属ローラ２３ａのオフセット距離をＫ、中間転写ベルト１０に対する金属ローラ２３ａの持ち上げ高さをＨ４とする。本実施形態では、Ｗ＝６０ｍｍ、Ｋ＝８ｍｍ、Ｈ４＝１ｍｍとなる。なお、金属ローラ２３ａは、実施形態１と同様に、外径６ｍｍのストレート形状のニッケルメッキＳＵＳ棒で構成され、中間転写ベルト１０の回転に伴い、従動して回転する。金属ローラ２３ａは、中間転写ベルト１０の移動方向と直交する長手方向の所定領域に亘って接触している。
【００９５】
第２の画像形成ステーションｂに配置される金属ローラ２３ｂ、第３の画像形成ステーションｃに配置される金属ローラ２３ｃ、第４の画像形成ステーションｄに配置される金属ローラ２３ｄ、についても金属ローラ２３ａと同様の構成となる。その他の画像形成装置構成については、実施形態１と同様であるため、説明は省略する。そして、転写電源２１から二次転写ローラ２０に電圧を印加することで、中間転写ベルト１０を介して二次転写対向ローラ１３（二次転写対向部材）に電流が流れる。そして、その電流によってツェナーダイオード１５がツェナー電圧（３００［Ｖ］）を維持することになる。ツェナーダイオード１５がツェナー電圧を維持することによって、ツェナーダイオード１５に接続された各金属ローラ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄもツェナー電圧を維持することになる。
【００９６】
このように、各一次転写部の近傍に配置された金属ローラ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄが、ツェナーダイオード１５によって３００［Ｖ］に維持されている。よって、中間転写ベルト１０の各一次転写部近傍で所定電位（１５０［Ｖ］）以上に維持される領域を形成することになり、それによって各一次転写部での一次転写電位の変動を最小限に抑え、より良好な一次転写性を確保する効果がある。さらに、本実施構成では、一次転写部毎に近傍に所定電位領域を形成するため、実施形態１の構成よりも、より周方向の抵抗が大きい導電性ベルト（一次転写部毎の電位が変動し易いベルト）を中間転写ベルト１０として使用することが可能になる。ベルトの抵抗が低く電流が流れ易いと、一次転写された中間転写ベルト１０上のトナー像が飛散し傾向にある。よって、飛散り対策に中間転写ベルト１０の抵抗を高くする場合、中間転写ベルト１０の周方向に電流が流れにくくなるが、接触部材の数を増やすことで良好な一次転写を行うことが可能である。
【００９７】
本実施形態のように、各金属ローラを一次転写部の下流側に配置する構成であれば、各金属ローラを各感光ドラム１に電流が流れベルト電位が低下した側に配置することになる。よって、一次転写部の上流側に配置するよりも下流側に配置するほうが、一次転写部と金属ローラの間に形成される電位差を大きくし、より電流を供給し易くすることが可能である。
【００９８】
本実施形態では、一次転写部の構成として、各感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの対向位置に対して所定量下流側移動させる構成を示したものの、この構成に限る必要はない。図１５に示すように、各接触部材を感光ドラムの直下（対向する位置）に配置する構成であってもよい。図１５のように、金属ローラを、感光ドラム直下に配置する場合には、一次転写部確保のために感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに対向部材２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄを接触させなければならないため、表層に弾性の導電層を設けたローラが好ましい。
【００９９】
図１６に示すよう感光ドラム１ａには金属ローラを配置せず、感光ドラム１ｂ、１ｃ、１ｄの対向位置に対し所定量ずらして金属ローラ２３ｂ、２３ｃ、２３ｄを配置し、張架ローラ１１，１２，１３とともにツェナーダイオード１５を介して接地するような構成であってもよい。画像形成ステーションａ（イエロー）に関しては、実施形態１で説明したように、電流供給部材２０に近いため、他の画像形成ステーションに比べて二次転写ローラ２０から電流供給により一次転写電位を維持できると考えられる。この構成により、画像形成ステーションａ（イエロー）に対応する接触部材（金属ローラ２３ａ）を無くすことでコストダウンすることが可能になる。
【０１００】
また、図１７に示すように、図３で示した構成に対して、一次転写面Ｍを形成する駆動ローラ１１に関しては、ツェナーダイオード１５を接続しない構成であってもよい。（駆動ローラ１１は電気的に絶縁になるように構成する。）
その場合、駆動ローラ１１に近い画像形成ステーションｄの一次転写電位は、一次転写部近傍の金属ローラ２４ｄからの補償される電流によって維持することになる。図１７のように、各金属ローラ２３と、二次転写ローラ２０に中間転写ベルト１０を介して対向する二次転写対向部材１３とに、電圧維持素子であるツェナーダイオード１５が接続されていれば、図１３の構成と同様な効果を得ることが可能である。また、中間転写ベルト１０の導電性がより低いものを採用すれば、二次転写対向ローラ１３と金属ローラ２３ｄのみにツェナーダイオード１５を接続する構成でもよい。
【０１０１】
また、一次転写面Ｍを形成する二次転写対向ローラ１３と駆動ローラ１１の間に配置される接触部材は、中間転写ベルト１０の外周面に接触させてもよい。中間転写ベルト１０の外周面に接触させる場合は、例えば、中間転写ベルト１０の長手方向端部に接触部材を接触させる方法が考えられる。
【０１０２】
本実施形態も実施形態１と同様に、中間転写ベルト電位を安定化させるため、電圧維持素子として定電圧素子であるツェナーダイオード１５を使用したものの、同様の効果を得られる素子であれば、別の定電圧素子（例えば、バリスタなどの素子）を用いてもよい。また、一次転写電位を所定電位以上に維持できれば抵抗素子でも良く、例えば、１００ＭΩの抵抗素子を使っても良い。その場合、定電圧素子と違い抵抗素子に流れる電流量に応じて電位が変動するため、定電圧素子より電位の管理が難しくなる。
【０１０３】
また、電圧維持素子は、複数の電圧維持素子を用いてもよい。本実施形態のように、共通の電圧維持素子１５を使用することで、一つの電圧維持素子のみで全ての駆動ローラ１１、二次転写対向ローラ１３、金属ローラ２４等を同電位に維持することが可能である。
【０１０４】
（実施形態３）
実施形態１、２では、電圧維持素子としてツェナーダイオードを採用し、各張架部材、接触部材を正極性の電位を維持する構成を説明した。本実施形態では、各張架部材、接触部材にツェナーダイオードのアノード側を接続し、ツェナーダイオードに接続された各張架部材、接触部材を負極性の電位に維持することを可能にする。
【０１０５】
図１８は、本実施形態の画像形成装置の一例を示す概略図である。実施形態２の図１３の電圧維持素子を、ツェナーダイオード１５を複数のツェナーダイオード１５ｆ、１５ｅに変更した以外は、実施形態２の画像形成装置と同様であるので、同様の部分については同様の符号を付して説明する。
【０１０６】
本実施形態では、電圧維持素子１５としてツェナー電圧２００［Ｖ］のツェナーダイオード１５ｅのアノード側を接地している。そしてツェナーダイオード１５ｅのカソード側とツェナーダイオード１５ｆのアノード側を接続し、ツェナーダイオード１５ｆのカソード側を二次転写対向ローラ１３と駆動ローラ１１に接続している。ツェナーダイオード１５ｆは、ツェナー電圧４００［Ｖ］を有する。ツェナーダイオード１５ｅを第１のツェナーダイオードとすると、ツェナーダイオード１５ｆは第２のツェナーダイオードであり、逆向きに接続されている。またツェナーダイオード１５ｅのツェナー電圧２００［Ｖ］を第１の所定電位とすると、ツェナーダイオード１５ｆのツェナー電圧４００［Ｖ］は第２の所定電位であり、それぞれ絶対値が異なっている。
【０１０７】
以下に、中間転写ベルト１０の電位を、負極性に維持する場合について説明する。例えば、中間転写ベルト１０を清掃する為に中間転写ベルト１０上の負極性の付着トナーを各感光ドラム１ａ〜１ｄに移動させる場合に、中間転写ベルト１０の電位を負極性に維持する必要がある。
【０１０８】
二次転写電源２１から負極性の電圧（−１０００［Ｖ］）が二次転写ローラ２０に印加されることで、接地されているツェナーダイオード１５ｅから、中間転写ベルト１０と二次転写対向ローラ１３を介して、二次転写ローラ２０に電流が流れる。この時、ツェナーダイオード１５ｆは、カソード側からアノード側に電流を流すので、逆方向に電圧を印加された状態になる。ツェナーダイオード１５ｆのカソード側はツェナーダイオード１５ｅを介して接地されているので、ツェナーダイオード１５ｆのアノード側はツェナー電圧に維持される。したがって、ツェナーダイオード１５ｆのアノード側に接続されている二次転写対向ローラ１３、駆動ローラ１１、金属ローラ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ、２３ｄの電位は―４００［Ｖ］を維持する。
【０１０９】
正極性の電圧を印加した場合と同様に、一次転写面の上下流で中間転写ベルト１０の電位を等電位にすることで、一次転写面に亘って中間転写ベルトの電位変動を抑え、各一次転写部電位を所望の電位（−４００［Ｖ］）に維持し易くすることが可能である。各一次転写部電位を所望の負極性電位に維持することで、中間転写ベルト１０に付着したトナーのうちの負極性のトナーを各感光ドラム１ａ〜１ｄに移動させることが可能になる。
【０１１０】
本実施形態では、電圧維持素子として複数のツェナーダイオードを採用し、複数のツェナーダイオードを直列に接続しているが、その理由について説明する。
【０１１１】
図１９は、二次転写電圧と中間転写ベルト電位の関係を説明する図である。横軸が二次転写電圧［Ｖ］、縦軸がベルト電圧［Ｖ］を表している。電圧維持素子として、抵抗値が大きな抵抗素子（１００［ＭΩ］の抵抗素子）、バリスタ（バリスタ電圧２００［Ｖ］）、ツェナーダイオードを採用した場合の、二次転写電圧とベルト電位の関係を表している。図２５に示されるように、電圧維持素子がバリスタの場合は、ベルト電位が正極性も負極性も同じ大きさの電圧（バリスタ電圧）で保たれる特性になる。これは、バリスタの両端に印加される電圧がバリスタ電圧を超えると、バリスタは急激に電流を流すようになるため、バリスタの両端はバリスタ電圧で維持されるからである。電圧維持素子が抵抗素子の場合、二次転写電圧を大きくするとベルト電位も比例して大きくなる特性がある。
【０１１２】
図１９の示したように、電圧維持素子としてバリスタを採用すると正極性と負極性のベルト電位の値が一意的（バリスタ電圧）に決定してしまうため、正極性と負極性のベルト電位の値を独立に最適化することができない。例えば、一次転写を行うために各一次転写部電位を２００［Ｖ］、中間転写ベルト１０から各感光ドラムに負極性のトナーを移動させるために各一次転写部電位を−４００［Ｖ］に維持したい場合に、その要求を満たすことができない。
【０１１３】
電圧維持素子として抵抗素子を採用すると、抵抗の片側が接地されているため、正極性と負極性のベルト電位の値は、二次転写電圧に比例して電圧値が上昇する。二次転写電圧は、記録材の材質や周囲環境により適正な値が大きく変化する。一方、一次転写に適した一次転写部電位は、記録材の材質や周囲環境によりあまり変化しない。したがって、記録材の材質や周囲環境によっては、二次転写電圧と一次転写に適した一次転写部電位の両者を適正な値にすることが困難になる。
【０１１４】
それに対し、電圧維持素子としてツェナーダイオードを採用する場合、一次転写面に亘って中間転写ベルトの電位変動を抑えつつ、ベルト電位を正極性と負極性それぞれ所定のツェナー電圧に維持することができることができる。よって、電流供給部材から中間転写ベルトに電流を流し、各一次転写部電位を形成する構成において、電源から正極性、負極性の電圧を印加しても各一次転写部電位の変動を抑制し、それぞれ独立して所望の一次転写電位を形成することが可能である。
【０１１５】
また、本実施形態では、正極性の電圧を出力する為に１つのツェナーダイオード１５ｅでツェナー電圧を出力する構成を示したものの、この構成に限ることはない。図２０に示すように、電圧維持素子としてツェナーダイオードを、三つ直列に接続している。具体的には、ツェナーダイオード１５ｆのカソード側を接地し、ツェナーダイオード１５ｆのアノード側とツェナーダイオード１５ｅのアノード側を接続する。ツェナーダイオード１５ｅのカソード側は、金属ローラ２３ａとツェナーダイオード１５ｇのアノード側に接続されている。そして、ツェナーダイオード１５ｇのカソード側に二次転写対向ローラ１３、金属ローラ２３ｂ、ｃ、ｄ、駆動ローラ１１が接続されている。
【０１１６】
定電圧素子は夫々、ツェナーダイオード１５ｅとしてツェナー電圧２００［Ｖ］のツェナーダイオード、ツェナーダイオード１５ｆとしてツェナー電圧４００［Ｖ］のツェナーダイオード、ツェナーダイオード１５ｇとしてツェナー電圧５０［Ｖ］のツェナーダイオードである。
【０１１７】
転写電源２１から二次転写ローラ２０に正極性の電圧を印加し、二次転写ローラ２０から中間転写ベルト１０と二次転写対向ローラ１３を介してツェナーダイオード１５ｇ、ツェナーダイオード１５ｅに一定の電流が流れると、それぞれのツェナー電圧が維持される。ここで、ツェナーダイオード１５ｅのカソード側に接続されている金属ローラ２３ａは２００［Ｖ］を維持する。その他の金属ローラ２３ｂ、ｃ、ｄは、ツェナーダイオード１５ｇのカソード側に接続されているので、ツェナーダイオード１５ｅとツェナーダイオード１５ｇのツェナー電圧を足し合わせた電圧２５０［Ｖ］を維持することが可能である。そして負極性の電圧を二次転写ローラ２０に印加した場合は、すべての金属ローラ２３ａ、ｂ、ｃ、ｄが−４００［Ｖ］を維持することが可能である。例えば、構成によって、第２、３、４の画像形成ステーションの一次転写部電位を第１の画像形成ステーションよりも高くして第２画像形成ステーション以降の転写性を良くすることが可能である。
【０１１８】
接続するツェナーダイオードの数を変更して、さらに第２、３、４の画像形成ステーションの一次転写部電位をステーション毎に変更してもよい。また、負極性の電圧を印加した時に一次転写部電位をステーション毎に変更するために、アノード側が接地側にあるツェナーダイオードの数を増やしてもよい。
【０１１９】
（実施形態４）
実施形態１では、電流供給部材として二次転写ローラ２０のみを使用し、二次転写ローラ２０から中間転写ベルト１０に電流を供給する構成について説明した。これに対し、本実施形態では、電流供給部材として二次転写ローラ２０に加え、他の導電部材からも中間転写ベルト１０に電流を供給することを特徴とする。
【０１２０】
具体的には、本実施形態では、導電部材として、中間転写ベルト１０上の残トナーを清掃するための帯電部材１８、１７を用いることを特徴とする。なお、その他の構成については実施形態１の画像形成装置と同様であるので、同様の部分については同様の符号を付して説明する。
【０１２１】
図２１は、本実施形態の画像形成装置を説明するための概略断面図である。本実施形態の画像形成装置は、実施形態１の画像形成装置のクリーニング装置１６の代わりに、帯電部材である導電性ブラシ部材１８、帯電ローラ部材１７を使用して中間転写ベルト１０上に残ったトナーを回収する。
【０１２２】
二次転写後に中間転写ベルト１０上に残ったトナーは、帯電部材である導電性ブラシ部材１８、帯電ローラ部材１７によって帯電される。導電性ブラシ部材１８は、導電性を有する繊維で構成されている。導電性ブラシ部材１８には、ブラシ帯電電源６０から、所定の電圧が印加され、二次転写残トナーを帯電する構成となっている。本実施形態では、現像器に収容されたトナーの正規の帯電極性は負極性であるので、導電性ブラシ部材１８に正極性の電圧をブラシ帯電電源６０（第一の帯電電源）から印加して、二次転写残トナーを正極性に帯電する。
【０１２３】
導電性ローラ１７としては、体積抵抗率１０９Ω・ｃｍのウレタンゴムを主成分とする弾性ローラを用いた。導電性ローラ１７は、中間転写ベルト１０を介し二次転写対向ローラ１３に対向し総圧９．８Ｎで不図示のバネにより加圧され、中間転写ベルト１０の回転に伴い、従動して回転する。また、導電性ローラ１７には、ローラ帯電電源７０（第二の帯電電源）から、１５００Ｖの正極性の電圧が印加され、二次転写残トナーを正極性に帯電する構成となっている。
【０１２４】
導電性ブラシ部材１８は、導電性を有する繊維で構成されている。導電性ブラシ部材１６には、導電性ブラシ高圧電源６０から、所定の電圧が印加され、２次転写残トナーを帯電する構成となっている。導電性ブラシ部材１８を構成する導電性繊維１８ａはナイロンを主成分とし、密度は１００ｋＦ／ｉｎｃｈ２である。導電性繊維１８ａは、導電剤としてカーボンを使用し、導電性繊維１８ａの１本の単位長さあたり抵抗値は１×１０８Ω／ｃｍであり、繊度３００Ｔ／６０Ｆである。
【０１２５】
以上説明した構成において、中間転写ベルト１０のクリーニング方法について図２２を用いて説明する。
【０１２６】
本実施形態において、上述したように現像器４ａ〜ｄでトナーは負極性に帯電された後、感光ドラム１ａ〜１ｄに現像され、一次転写部で中間転写ベルト１０に一次転写される。その後、転写電源２１より正極性の電圧を印加された二次転写ローラ２０により紙等の記録材Ｐに二次転写して画像形成を行っている。図２２に示すように、二次転写後に中間転写ベルト１０上に残留した二次転写残トナーは、二次転写ローラ２０に印加した正極性の電圧の影響により正極性に帯電され易い。その結果二次転写残トナーは、正負の極性が混在している。また、記録材Ｐ表面の凹凸の影響を受け、二次転写残トナーは局所的に複数層に重なって中間転写ベルト１０上に残留する（図２２中Ａ）。
【０１２７】
中間転写ベルト１０の回転方向に対し上流側に位置する導電性ブラシ部材１８は回転移動する中間転写ベルト１０に対して固定配置され、かつ中間転写ベルト１０に対して所定の侵入量で配置されている。導電性ブラシ部材１８は、中間転写ベルトの移動中に回転することなく装置内に支持されている。そのため、導電性ブラシ部材１８と中間転写ベルト１０で形成する帯電部を二次転写残トナーが通過する際は、中間転写ベルト１０上に複数層に堆積していた二次転写残トナーは、導電性ブラシ部材１８との周速差により機械的に略一層の高さに散らされる（図２２中Ｂ）。
【０１２８】
また、導電性ブラシ部材１８にはブラシ帯電電源６０より正極性の電圧を印加し定電流制御を行うことで、二次転写残トナーが帯電部を通過時に現像時のトナー極性と逆極性である正極性に帯電する。正極性に帯電しきれなかった負極性トナーは、導電性ブラシ部材１８に回収される。その後、導電性ブラシ部材１８を通過した二次転写残トナーは、中間転写ベルト１０の移動方向に移動し、導電性ローラ部材１７に到達する。導電性ローラ部材１７には、ローラ帯電電源７０により正極性の電圧（本実施形態は１５００Ｖ）が印加されている。導電性ブラシ部材１８を通過し、正極性に帯電された二次転写残トナーは、導電性ローラ部材１７通過時に更に帯電される（図２２中Ｃ）。
【０１２９】
最適な電荷が付与された二次転写残トナーは、一次転写部において負極性に帯電された感光ドラム１ａに移動させる。中間転写ベルト１０から感光ドラム１ａに移動した二次転写残トナーは、感光ドラム１ａ上に配置されたクリーニング装置５ａへ回収される。
【０１３０】
尚、正極性に帯電された二次転写残トナーを中間転写ベルト１０から感光ドラム１ａへ移動させるタイミングは、トナー像を感光ドラム１ａから中間転写ベルト１０に一次転写させるタイミングと同時（転写同時）に行ってもよいし、別々に行ってもよい。
【０１３１】
本実施形態では導電性ブラシ部材１８の中間転写ベルト１０の回転方向下流側に導電性ローラ部材１７を配置しているが、その目的とするところは、帯電部を通過後の帯電量をより均一にすることである。従って、導電性ローラ部材１７が無くても二次転写残トナーの帯電量が所定の範囲内であれば、導電性ブラシ部材１８のみで二次転写残トナーを帯電してもよい。
【０１３２】
上述のように、本実施形態では、電流供給部材として二次転写ローラ２０に加え、帯電部材である導電性ブラシ部材１８、帯電ローラ１７を用いることを特徴とする。以下、その理由について説明する。
【０１３３】
実施形態１の二次転写ローラ２０の役割には、二次転写性を満たすために二次転写用の所望の電流量を流すことと、一次転写部の中間転写ベルト１０の電位を保つために一次転写用の所望の電流量を各感光ドラム１へ流すことの、二つの役割がある。よって、実施形態１では、二次転写用の所望の電流量と一次転写用の所望の電流量を、電流供給部材として二次転写ローラ２０のみから供給する必要があった。
【０１３４】
ここで、二次転写用の所望の電流量と一次転写用の所望の電流量の関係について説明する。二次転写用の所望の電流量は、二次転写部での記録材Ｐに対する転写効率が最適になる電流値に設定することが望ましい。本実施形態における、二次転写性の電流推移を図２３に示す。図２３は、二次転写電流値と二次転写部での転写効率を示した結果となっている。縦軸の転写効率の値は、二次転写残濃度をマクベス濃度計（メーカー：グレタグマクベス社）で測定した結果を示している。縦軸の値が低いほど、転写効率が高いことを示している。記録材ＰにはＢｕｓｉｎｅｓｓ４２００（坪量：７５ｇ／ｍ２）（メーカー：Ｘｅｒｏｘ社）の開封直後の紙を用いている。この結果から、本実施形態での二次転写に最適な電流量は、最も転写効率が優れた１０μＡである。
【０１３５】
次に、一次転写電位を安定させるために一次転写用の所望の電流量について説明する。二次転写対向ローラ１３や、駆動ローラ１１、金属ローラ１４に電圧維持素子（ツェナーダイオード）１５を接続した状態で、二次転写ローラ２０から電流を供給した時に得られる中間転写ベルト１０の電位の関係を示した結果を、図２４に示す。縦軸に電圧維持素子が接続された各部材が中間転写ベルトに接触する領域の電位、横軸に電流値を取っている。
【０１３６】
図２４内の破線は、一次転写を好適に行うために必要な電位を満たしている電流値となり、その電流値より大きければ、各一次転写部で一次転写を行うに足る電位を形成することが可能である。図２４の結果から、本実施形態での一次転写に必要な電位を保つために必要な二次転写電流は、２０μＡ以上となる。二次転写ローラ２０から中間転写ベルト１０を介して供給された電流は各画像形成ステーションの一次転写部に均等に分配されて流れ込むと考えると、本実施形体では、各画像形成ステーションの感光ドラム１に対して５μＡずつ流れると考えられる。電流過剰分は、ツェナーダイオード１５側に流れ込む。
【０１３７】
よって、一次転写を好適に行うために必要な電流量をＴＡ、中間転写ベルト１０に供給される電流量をＴＢとすると、ＴＢがＴＡ以上を満たすことで、所望の一次転写性能を得ることができる。
【０１３８】
電流量ＴＢを二次転写ローラからのみで供給しようとすると、２０μＡ以上を供給する必要があり、二次転写性能が最適な値になる電流量の１０μＡよりも大きくなってしまう。そこで、実施形態１のように二次転写ローラからのみから電流を供給する場合は、二次転写性能が許容できる範囲で二次転写ローラから供給する電流量を大きくして、所望の一次転写性能を得る必要があった。
【０１３９】
そこで、本実施形態では、電流供給部材として帯電部材１８、１７も使用することで、二次転写ローラ２０から供給する電流量を二次転写用の所望の電流量に対して最適になるように設定しつつ、一次転写性も満足することが可能になる。
【０１４０】
具体的には、コントローラ１００が、ブラシ帯電電源６０とローラ帯電電源７０を制御して、導電性ブラシ部材１８と導電性ローラ１７から中間転写ベルト１０に電流を供給する。
【０１４１】
上述のように、一次転写に必要な電流は２０μＡである。よって、導電性ブラシ部材１８、導電性ローラ１７、二次転写ローラ２０の合算電流が２０μＡ以上であれば、一次転写に必要な電位は保持される。そこで、帯電部材１８、１７から１０μＡ以上の電流を供給すれば、二次転写ローラ２０から供給する電流１０μＡであっても、合計で２０μＡ以上となり、二次転写と一次転写を良好に行える。
【０１４２】
本実施形態の転写プロセス持の電圧印加タイミングについて、図２５を参照して説明する。図２５は、画像形成動作開始から一次次転写、二次転写を経て、記録材Ｐが２枚出力されメインモータが停止するまでの一連の動作を説明する。
【０１４３】
画像形成開始時にメインモータをＯＮした状態で、コンロローラ１００が各電源を制御して、導電性ブラシ部材１８と導電性ローラ１７に電流（トナー保持電流）が流れる。（Ｓ１）。これは、導電性ブラシ部材１８と導電性ローラ１７が保持しているトナーの落下を抑制するためである。この時の導電性ブラシ部材１８と導電性ローラ１７に流れる電流の合算電流である帯電電流の値（トナー保持電流値）は５μＡとしている。以下、帯電部材（導電性ブラシ部材１８と導電性ローラ１７）から中間転写ベルト１０に流れる電流を帯電電流とする。
【０１４４】
像形成が始まり一次転写が開始される前に、二次転写ローラ２０から中間転写ベルト１０に対する電流供給を開始する（二次転写ローラ２０から供給される電流のことを、以下では二次転写電流とする）。同時に、帯電電流も増加させ、導電性ブラシ１６と導電性ローラ１７から中間転写ベルト１０に電流（一次転写補償電流）を供給する。（Ｓ２）。本実施形態では、二次転写電流値が１０μＡ、一次転写補償電流値が１５μＡとなる。尚、それぞれが供給する電流値は、この設定に限定されない。一次転写のみを行っている時は、例えば、二次転写ローラ２０のみから必要な電流を供給してもよい。
【０１４５】
所定の電流が中間転写ベルト１０に供給されている状態で、一次転写が開示され（Ｓ３）、各感光ドラム１から中間転写ベルト１０上にトナー像が順次転写される。中間転写ベルト１０に一次転写されたトナー像が二次転写部に到達すると、帯電電流を二次転写に必要な電流値に変更する。具体的に、コントローラ１００が、二次転写電流値を１０μＡのまま定電流制御を行い、帯電電流をトナー帯電電流値としての２０μＡと増加させている（Ｓ４）。即ち、本実施形態では、二次転写電流値は、二次転写に最適な電流値として設定された二次転写電流値（１０μＡ）を、一次転写、二次転写を行っている間に供給し続けることが可能である。
【０１４６】
その後、二次転写中に一次転写が終了する（Ｓ５）。その後、二次転写が終了したタイミングで二次転写電流をＯＦＦにする。（Ｓ６）。
【０１４７】
二次転写により発生した二次転写残トナーの後端が、導電性ブラシ１６および導電性ローラ１７を通過するタイミング（Ｓ７）まで、導電性ブラシ１６と導電性ローラ１７の合算電流を２０μＡのまま維持しトナーを帯電する。Ｓ７が終わったタイミングで、帯電電流をトナー保持電流に変更してもよい。中間転写ベルト１０上のクリーニング終了時に導電性ブラシ１６と導電性ローラ１７に印加する電圧をＯＦＦし（Ｓ８）、一連の画像形成動作を終了する。
【０１４８】
このように、二次転写を実行するタイミングでは、二次転写ローラ２０から供給する電流は、二次転写に最適な電流量である１０μＡとなり、一次転写に足りない分を帯電部材１８、１９からの帯電電流によって補うことが可能になる。よって、本実施形態では、二次転写性能をより向上させつつ、一次転写を良好に行うことが可能である。
【０１４９】
また、本実施形態では、電流供給部材として帯電部材を使用したが、特にこの構成に限定されない。例えば、実施形態１のクリーニング装置１６が備えるクリーニングブレードを導電部材として採用してもよい。具体的には、クリーニングブレードに電圧を印加する構成にして、クリーニングブレードを電流供給部材として用いても良い。
【０１５０】
尚、帯電電流は、導電性ブラシ部材１８や導電性ローラ部材１７の二つの合算電流でなくてもよい。例えば、帯電部材を導電性ブラシ部材１８のみで形成する場合、帯電電流は、導電性ブラシ部材１８から供給される電流のことである。
【０１５１】
また、実施形態２のように、各一次転写部に対応して対応部材を配置する構成にも適用することが可能である。例えば、図２６に示すように、実施形態２で説明した図１７のクリーニング装置１６を導電性ブラシ部材１８に変更した構成においても、同様の効果がある。
【０１５２】
また、中間転写ベルト１０の周方向の抵抗が低いものであれば電圧降下が発生し難いので、帯電電流によって中間転写ベルト１０に供給する電流量を増やし一次転写部に供給する電流を増やすことが可能になる。二次転写電流量を増加することなく、各一次転写部に供給する電流量を増やすことができれば、画像形成時における各一次転写部の電位の変動を抑制する効果がある。
【０１５３】
図２７は、以下の画像形成装置を説明する概略図である。図２７の画像形成装置は、図２１に対して、一次転写面を形成する二つの張架部材（二次転写対向ローラ１３、駆動ローラ１１）に電圧維持素子としてツェナーダイオード１５を接続することは同様であるが、接触部材である金属ローラ１４を備えない点で相違する。図２７のように、一次転写面を形成する二次転写ローラ１３と駆動ローラ１１が所定電位以上に維持された状態で、二次転写ローラ２０以外から供給される電流が増加させることで、各一次転写部に流れる電流を多くすることが可能である。この構成によって、二次転写ローラ２０から供給する電流を増やすことなく、各一次転写部に流れる電流を増やすことが可能になる。また、図２８で説明するように、帯電部材１６、１８の代わりに、クリーニング装置１６を配置し、クリーニング装置１６のクリーニングブレードに補助電源８０を接続する構成でも、図２７で説明した画像形成装置と同様の効果がある。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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