(57)【要約】【課題】  局所的な中抜け現象を抑制することで、高品質の画像が得られる画像形成装置を低コストで提供する。【解決手段】  複数の像担持体と各１次転写部にて当接する移動自在な中間転写ベルト上に順次１次転写し、中間転写ベルト上の重畳転写されたトナー像を２次転写部にて転写材に一括転写する画像形成装置において、中間転写ベルト２００の走行方向に対して最上流に当接する像担持体１０４と、ベルト接触ＮＩＰ中点と最下流に当接する像担持体１０１と、ベルト接触ＮＩＰ中点で構成される平面に対して、その他の像担持体１０２、１０３とベルト接触ＮＩＰ中点をベルト側にオフセットさせ、中間転写ベルト２００を感光体２０２及び２０３に巻きつき、１次転写ローラ２０６、２０７による加圧無く幅広い転写ＮＩＰを形成でき、ほぼ無負荷状態で転写させる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも３つ以上の像担持体上に形成した各トナー像を、前記複数の像担持体と各１次転写部にて当接する移動自在な中間転写ベルト上に、前記各１次転写部にて複数の像担持体に前記中間転写ベルトを介して順次１次転写し、中間転写ベルト上の重畳転写されたトナー像を２次転写部にて転写材に一括して２次転写する画像形成装置において、 
前記中間転写ベルト走行方向に対して最上流に当接する像担持体と、前記ベルト接触ニップ中点と最下流に当接する像担持体と、前記ベルト接触ニップ中点で構成される平面に対して、その他の像担持体と前記ベルト接触ニップ中点が前記ベルト側にオフセットしていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記中間転写ベルト走行方向に対して最上流の像担持体と隣接する像担持体で決定される像担持体間のベルト平面に対して、前記最上流の像担持体の上流側に配設されたベルト張架ローラが前記ベルト平面に対して前記最上流の像担持体側にオフセットされ交わっていることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記中間転写ベルト走行方向に対して最下流の像担持体と隣接する像担持体で決定される像担持体間のベルト平面に対して、前記最下流の像担持体の下流側に配設されたベルト張架ローラが前記ベルト平面に対して前記最下流の像担持体側にオフセットされ交わっていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記中間転写ベルトの走行方向に対して隣接する像担持体の軸間距離が同じに構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記中間転写ベルト上に４つの像担持体が配設され、前記ベルト走行方向に対して最上流と最下流に当接する像担持体以外の２つ像担持体の前記オフセット量が同じであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記中間転写ベルトに当接している像担持体に対向し、ベルトを介して電位を印加する部材が少なくとも１個所以上存在しないように構成したことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記中間転写ベルトの体積抵抗が１０６Ωｃｍ以下に設定されたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記中間転写ベルトが多層で構成されたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記中間転写ベルトの像担持体に接する表層が裏面層より抵抗を高く設定し、且つ前記ベルトの裏面層の体積抵抗が１０６Ωｃｍ以下に設定されたことを特徴とする請求項８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、プリンタ、ファクシミリ、印刷機等の画像形成装置に関し、特に、複数の静電潜像担持体及び複数の現像装置等を備えた多色画像形成装置の転写技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の感光体を使用したいわゆるタンデム型カラー出力装置は、単位時間当たりの出力枚数が多く、生産効率が高いという利点はあるが、各色毎の書き込み位置の位置合わせが難しい。タンデム型カラー出力装置には、最終転写部材に直接転写する形式と、中間転写体を介して最終転写部材に転写する形式がある。
【０００３】
直接転写方式は、像担持体（感光ドラム）より直接最終転写部材に転写する方式である。中間転写方式は転写部材が最終転写部材でなく、中間転写部材に転写後、最終転写部材に転写する方式である。この中間転写体を介した方式（中間転写方式）は画像形成ユニットから転写する際、転写部材の材質が一定であるため、各色の位置合わせが直接転写方式に比較してよく、色ずれの少ない高品質なカラー画像が得られるという特徴を持っている。 
また、単一の感光体に順次、作像し中間転写部材上に色重ねする１ドラム方式では、１次転写が１つのため、コストが安く、且つ装置を小型化できる。しかしながらカラー画像の単位時間当たりの出力枚数が少ないという欠点を持っている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、タンデム方式の中間転写方式ではタンデム方式の直接転写方式での色ずれの欠点を補うことはできるが、１ドラム方式と比較し、低コスト化と装置の小型化が課題となっていた。また、従来の中間転写方式では、１次転写部での局所的な転写圧でのトナー凝集により中抜け画像が発生するという問題もある。
【０００５】
さらに、断熱部材として発泡スポンジや発泡シリコンを用いると、停止放置した場合に、加圧力によって発泡層が変形し、変形が復帰するまでに時間がかかり、その跡が画像の光沢ムラや回転時の騒音等の問題を引き起こす可能性もあった。
【０００６】
本発明は、上記の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、局所的な中抜け現象を抑制することで、高品質の画像が得られる画像形成装置を低コストで提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための手段として、本発明は以下の特徴を有している。
本発明の画像形成装置では、少なくとも３つ以上の像担持体上に形成した各トナー像を、前記複数の像担持体と各１次転写部にて当接する移動自在な中間転写ベルト上に、前記各１次転写部にて複数の像担持体に前記中間転写ベルトを介して順次１次転写し、中間転写ベルト上の重畳転写されたトナー像を２次転写部にて転写材に一括して２次転写する画像形成装置において、 前記中間転写ベルト走行方向に対して最上流に当接する像担持体と、前記ベルト接触ニップ中点と最下流に当接する像担持体と、前記ベルト接触ニップ中点で構成される平面に対して、その他の像担持体と前記ベルト接触ニップ中点が前記ベルト側にオフセットしていることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記中間転写ベルト走行方向に対して最上流の像担持体と隣接する像担持体で決定される像担持体間のベルト平面に対して、前記最上流の像担持体の上流側に配設されたベルト張架ローラが前記ベルト平面に対して前記最上流の像担持体側にオフセットされ交わっていることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記中間転写ベルト走行方向に対して最下流の像担持体と隣接する像担持体で決定される像担持体間のベルト平面に対して、前記最下流の像担持体の下流側に配設されたベルト張架ローラが前記ベルト平面に対して前記最下流の像担持体側にオフセットされ交わっていることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記中間転写ベルトの走行方向に対して隣接する像担持体の軸間距離が同じに構成されていることを特徴とする。
請求項５に記載の画像形成装置では、請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記中間転写ベルト上に４つの像担持体が配設され、前記ベルト走行方向に対して最上流と最下流に当接する像担持体以外の２つ像担持体の前記オフセット量が同じであることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記像担持体に対向し、ベルトを介して電位を印加する部材が少なくとも１個所以上存在しないように構成したことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記中間転写ベルトの体積抵抗が１０６Ωｃｍ以下に設定されたことを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記中間転写ベルトが多層で構成されたことを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記中間転写ベルトの像担持体に接する表層が裏面層より抵抗を高く設定し、且つ前記ベルトの裏面層の体積抵抗が１０６Ωｃｍ以下に設定されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、上記解決するための手段によって、本発明の画像形成装置では、以下のような効果を奏する。
本発明の画像形成装置によれば、１次転写部材による加圧が無くても１次転写ＮＩＰが確保されるため、２色重ね及び３色重ねの中抜け現象を抑制できる。
本発明の画像形成装置によれば、１次転写部材による加圧が無くても１次転写ＮＩＰが確保されるため、カラー単色時の中抜け現象が抑制できる。
本発明の画像形成装置によれば、１次転写部材による加圧が無くても１次転写ＮＩＰが確保されるため、ブラック時の中抜け現象が抑制できる。
本発明の画像形成装置によれば、駆動ローラの偏心による速度変動を回避できるため色ずれを抑制できる。
本発明の画像形成装置によれば、感光体のオフセット量を同一化するため局所的な中抜け現象を抑制できる。
本発明の画像形成装置によれば、１次転写部材を削除できるため大幅な低コスト化が図れる。
本発明の画像形成装置によれば、中間転写ベルトの抵抗を適正することにより、１次転写での転写不良が抑制でき良好なカラー画像が得られる。
本発明の画像形成装置によれば、中間転写ベルトを多層構成にすることにより低湿環境での２次転写部での放電が抑制できトナーの飛び散りを抑制できる。
本発明の画像形成装置によれば、多層の中間転写ベルトの抵抗を適正することにより、１次転写での転写不良が抑制でき良好なカラー画像が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ、この発明の実施の形態につき説明する。なお、説明において、発明の理解を容易にするために具体的な部材の名称を使用するが、これにより本発明が適用できる範囲を限定するものではないことを、ここに明記しておく。
【００１２】
まず、従来の画像形成装置の例を図１に示す。図１は、画像形成装置の画像形成部となる中間転写体の構成を示しており、１０１〜１０４の4つの感光体を有する作像ユニットが配設され、ベルト駆動ローラ１１１及び張架ローラ１１２、２次転写対向ローラ１０９により中間転写ベルトを張架し、中間転写ベルト１００の走行方向上流側から１次転写ローラ１０８から１０５に所定の電圧を印加することにより、中間転写ベルト１００上に各色を重ねることによりカラー画像を形成する。形成されたカラー画像は、２次転写ローラ１１０に所定の電圧を印加することにより転写材である用紙１１４に転写され、定着（図示なし）され出力される。２次転写ローラ１１０で転写できず中間転写ベルト上に残留したトナーはクリーナブレードユニット１１３に回収される。また、図示は省略するが、中間転写体の下方には記録用紙が格納される給紙部と、上方には画像読取部を備えている。
【００１３】
（第１実施形態）
図２は、本発明に係る第１実施形態を示した図である。２０１〜２０４の４つの感光体を有する作像ユニットが配設され、ベルト駆動ローラ２１１及び張架ローラ２０９、２次転写対向ローラ２１２により中間転写ベルト２００を張架し、中間転写ベルト２００の走行方向上流側から１次転写ローラ２０８〜２０５に所定の電圧を印加することにより、まず、中間転写ベルト２００上に各色を重ねる。
このとき、感光体２０２、２０３を感光体２０１と中間転写ベルト２００で形成される接触ニップ中心と感光体２０４と中間転写ベルト２００で形成される接触ニップ中心で形成される架空の平面より１次転写ローラ２０５及び２０８側へオフセットさせた。本実施形態では、全ての感光体をφ３０で構成し、感光体２０２及び２０３を１．５ｍｍオフセットさせた。
【００１４】
オフセットさせることにより中間転写ベルト２００は必然的に感光体２０２及び２０３に巻きつき、１次転写ローラ２０６、２０７による加圧無く幅広い転写ＮＩＰを形成でき、１次転写ローラ２０６、２０７は、ほぼ無負荷状態で電圧印加部材としてのみの機能だけで構成できるようになる。
本実施形態では、１次転写ＮＩＰ総負荷を従来の４Ｎを０．５Ｎまで低減した。１次転写ＮＩＰ負荷の低減はＮＩＰ内でのトナー凝集による特に縦線（通紙方向の線）の中抜け現象を飛躍的に解消できる。その結果、本実施形態では従来の一般的な色重ねである最上流がイエロー、次にマゼンタ、次にシアン、最後にブラックの順序において２色重ねや３色重ね時の中抜け現象を大幅に改善することができた。
【００１５】
（第２実施形態）
図３は、本発明に係る第２実施形態を示した図である。第２実施形態は、第１実施形態と基本的な構成は同一であるが、第１実施形態が２色及び３色を重ねるときの中抜け現象を抑制する技術であるのに対して、図３はさらに単色時の中抜け現象に対しても改善を図った例である。すなわち、図２の第１実施形態に加えて、中間転写ベルト３００の走行方向に対して、最上流の感光体３０４の上流側に配設された張架ローラ３１５を、感光体３０３と中間転写ベルト３００で形成される接触ニップ中心と感光体３０４と中間転写ベルト３００で形成される接触ニップ中心で形成される架空の平面より感光体３０４側へオフセットさせた。
【００１６】
オフセットさせることにより中間転写ベルト３００は必然的に感光体３０４に巻きつき、１次転写ローラ３０８による加圧無く幅広い転写ＮＩＰを形成でき、１次転写ローラ３０８は、ほぼ無負荷状態で電圧印加部材としてのみの機能だけで構成できるようになる。本実施形態では、第１実施形態と同様に、１次転写ニップ総負荷を従来の４Ｎを０．５Ｎまで低減した。その結果、本実施形態では従来の一般的な色重ねである最上流がイエロー、次にマゼンタ、次にシアン、最後にブラックの順序において、中抜け現象に不利なトナーが来た場合においても、カラー画像単色時にも中抜け現象を大幅に改善することができた。
【００１７】
（第３実施形態）
図４は、本発明に係る第３実施形態を示した図である。第２実施形態が従来の最上流がイエロー、次にマゼンタ、次にシアン、最後にブラックの順序において、中抜け現象に不利なトナーが来た場合においても、カラー画像単色時に中抜け現象の改善を図った技術に対して、第３実施形態ではさらに最下流のブラックの中抜け現象に対しても改善を図った例である。すなわち、図３の第２実施形態に加えて、中間転写ベルト４００の走行方向に対して、最下流の感光体４０１の下流側に配設された張架ローラ４１６を感光体４０２と中間転写ベルト４００で形成される接触ニップ中心と感光体４０１と中間転写ベルト４００で形成される接触ニップ中心で形成される架空の平面より感光体４０１側へオフセットさせた。
【００１８】
オフセットさせることにより、中間転写ベルト４００は必然的に感光体４０１に巻きつき、１次転写ローラ４０５による加圧無く幅広い転写ＮＩＰを形成でき、１次転写ローラ４０５は、ほぼ無負荷状態で電圧印加部材としてのみの機能だけで構成できるようになる。本実施形態では図３の第２実施形態同様に、１次転写ＮＩＰ総負荷を従来の４Ｎを０．５Ｎまで低減した。その結果、本実施形態では従来の一般的な色重ねである最上流がイエロー、次にマゼンタ、次にシアン、最後にブラックの順序において、ブラック画像に対しても中抜け現象を大幅に改善することができた。
【００１９】
また、従来例では色重ねのズレを防止するために各感光体のピッチを駆動ローラ４１１の外径の整数倍としている。本実施形態では、各感光体軸が同一平面上に無いため、各感光体の軸間距離を駆動ローラ４１１の外径の整数倍で同じに設定した。感光体のピッチは違うが、同一距離に設定した駆動ローラ４１１の外径偏心の影響を受けずに色ずれを防止することができた。
【００２０】
（第４実施形態）
図５は、本発明に係る第４実施形態を示した図である。第４実施形態は、図２に示した第１実施形態で示したように、感光体２０２、２０３をオフセットさせるが、オフセット量を同一にすることにより、２色を重ねるとき、例えば従来例で最上流がイエロー、次にマゼンタ、次にシアン、最後にブラックの順序において、イエローとマゼンタの色重ねの場合とイエローとシアンの色重ねの場合の中抜け現象の局部的な悪化を抑制できた。
【００２１】
また、従来例では１次転写ＮＩＰを確保するために１次転写加圧部材１０５〜１０８を配設し、１次転写ローラ１０５〜１０８に電圧を印加することによりカラー画像を確保していた。本実施形態によれば、少なくとも感光体５０２及び５０３に対向する１次転写部材を省いても、１次転写ＮＩＰは確保されるため１次転写電位を印加させる電位手段を有すればカラー画像を形成できる。
【００２２】
なお、第２実施形態および第３実施形態を組合せることにより、感光体５０１〜５０４に中間転写ベルト５００を介して対向する１次転写部材を省き、２次転写対向ローラ５１２に導電性部材５１７を用い１次転写バイアス電位を印加することにより、中間転写ベルト５００上にカラー画像を形成することができた。本実施形態の構成により、１次転写電圧印加部材（１次転写ローラ）を無くすことができるため、画像形成装置の低コスト化を図ることができた。
【００２３】
また、図５に示した実施形態で２次転写対向ローラ５１２に導電性部材５１７を用い、１次転写バイアス電位を印加することにより中間転写ベルト５００上にカラー画像を形成したが、１次転写バイアスが２次転写対向ローラ５１２を介して印加されるため、ベルト体積抵抗が高いと２次転写対向ローラ５１２に近い感光体５０４と遠い感光体５０１で電圧差が発生し、１次転写性に差が生じてしまい、適正なカラー画像が得られない。これは、表１に示すように体積抵抗が１０６Ωｃｍを超えると転写不良が発生していることがわかる。このため、体積抵抗を１０６Ωｃｍに設定することにより適正なカラー画像を得ることができる。
【００２４】
【表１】
2006259640.tif 000003
【００２５】
次に、上述の第４実施形態では中間転写ベルト５００の抵抗が低いため、低湿環境での２次転写部での放電によるトナーの飛び散り現象に対しては不利となる。すなわち、中間転写ベルト５００を２層構成とし、２次転写対向ローラ５１２に接触する面の抵抗より２次転写ローラ５１０に接触する面の抵抗を高く設定することにより、２時転写部での放電を抑制することができた。その結果、低湿環境での飛び散り現象が低減した。
【００２６】
また、多層構成の中間転写ベルトでも、中間転写ベルト５００の抵抗が低いため、低湿環境での２次転写部での放電によるトナーの飛び散り現象に対しては不利となる。図５に示すように、２次転写対向ローラ５１２に導電性部材５１７を用い、１次転写バイアス電位を印加することにより、中間転写ベルト上にカラー画像を形成したが、１次転写バイアスが２次転写対向ローラ５１２を介して印加されるため、２次転写対向ローラ５１２に接触する面のベルト体積抵抗が高いと２次転写対向ローラ５１２に近い感光体５０４と遠い感光体５０１で電圧差が発生し、１次転写性に差が生じ適正なカラー画像が得られない。これは、表２に示すように体積抵抗が１０６Ωｃｍを超えると転写不良が発生していることがわかる。このため、体積抵抗を１０６Ωｃｍに設定することにより適正なカラー画像を得ることができる。
【００２７】
【表２】
2006259640.tif 000004
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来の画像形成装置の中間転写体を示す概略構成図。
【図２】第１実施形態における画像形成装置の中間転写体を示す概略構成図。
【図３】第２実施形態における画像形成装置の中間転写体を示す概略構成図。
【図４】第３実施形態における画像形成装置の中間転写体を示す概略構成図。
【図５】第４実施形態における画像形成装置の中間転写体を示す概略構成図。
【符号の説明】
【００２９】
１００  中間転写ベルト
１０１〜１０４  感光体
１０５〜１０８  １次転写ローラ
１０９  ２次転写対向ローラ
１１０  ２次転写ローラ
１１１  ベルト駆動ローラ
１１２  張架ローラ
１１３  クリーナブレードユニット
２００  中間転写ベルト
２０１〜２０４  感光体
２０５〜２０８  １次転写ローラ
２０９  張架ローラ
２１０  ２次転写ローラ
２１１  ベルト駆動ローラ
２１２  ２次転写対向ローラ
２１３  クリーナブレードユニット
３００  中間転写ベルト
３０１〜２０４  感光体
３０５〜２０８  １次転写ローラ
３０９，３１５  張架ローラ
３１０  ２次転写ローラ
３１１  ベルト駆動ローラ
３１２  ２次転写対向ローラ
３１３  クリーナブレードユニット
４００  中間転写ベルト
４０１〜４０４  感光体
４０５〜４０８  １次転写ローラ
４０９，４１５，４１６  張架ローラ
４１０  ２次転写ローラ
４１１  ベルト駆動ローラ
４１２  ２次転写対向ローラ
４１３  クリーナブレードユニット
５００  中間転写ベルト
５０１〜５０４  感光体
５０９  張架ローラ
５１０  ２次転写ローラ
５１１  ベルト駆動ローラ
５１２  ２次転写対向ローラ
５１３  クリーナブレードユニット
５１７  導電性部材  
【図１】
2006259640.tif 000005
【図２】
2006259640.tif 000006
【図３】
2006259640.tif 000007
【図４】
2006259640.tif 000008
【図５】
2006259640.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成18年7月20日(2006.7.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】削除
【補正の内容】