(57)【要約】【課題】  電流供給手段として複数の接触部材を用いる画像形成装置の構成において、複数の接触部材の電気抵抗の上昇を抑制することが困難であった。【解決手段】  １次転写後に、１次転写ブラシ５による押圧力Ｆ１を解除して中間転写ベルト６と感光ドラム１を離間させた状態で１次転写ブラシ５に向かって流れる電流を流れにくくする。その後、２次転写ローラ８と導電ブラシ１６から供給する合算電流Ｉ０を、１次転写時に供給した合算電流ＩＡよりも、値の小さい合算電流ＩＢとする。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体からのトナー像が１次転写される無端状で移動可能な中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトの内周面から前記中間転写ベルトを押圧することにより前記中間転写ベルトを前記像担持体に当接させる当接部材と、前記中間転写ベルトの外周面に接触する複数の接触部材を有し前記中間転写ベルトに電流を供給する電流供給手段と、を備え、前記当接部材が前記中間転写ベルトを押圧した状態で前記電流供給手段から第１の合算電流を供給し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次転写する画像形成装置において、
前記像担持体から前記中間転写ベルトにトナー像が１次転写された後に、前記当接部材が前記中間転写ベルトを押圧する押圧力を解除することによって前記中間転写ベルトを前記像担持体から離間させ、且つ、前記第１の合算電流の値よりも小さい第２の合算電流を前記電流供給手段から供給した状態で、前記中間転写ベルトに１次転写されたトナー像を転写材に２次転写することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体からのトナー像が１次転写される無端状で移動可能な中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトの内周面から前記中間転写ベルトを押圧することにより前記中間転写ベルトを前記像担持体に当接させる当接部材と、前記中間転写ベルトの外周面に接触する複数の接触部材を有し前記中間転写ベルトに電流を供給する電流供給手段と、を備え、前記当接部材が前記中間転写ベルトを押圧した状態で前記電流供給手段から第１の合算電流を供給し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次転写する画像形成装置において、
前記像担持体から前記中間転写ベルトにトナー像が１次転写された後に、前記当接部材が前記中間転写ベルトを押圧する押圧力を解除することによって前記当接部材を前記中間転写ベルトから離間させ、且つ、前記第１の合算電流の値よりも小さい第２の合算電流を前記電流供給手段から供給した状態で、前記中間転写ベルトに１次転写されたトナー像を転写材に２次転写することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記中間転写ベルトを介して前記電流供給手段に対向する対向部材と、前記対向部材と前記当接部材とに電気的に接続され、前記対向部材を介して前記第１の合算電流及び前記第２の合算電流を供給されることによって前記対向部材と前記当接部材とを所定の電圧に維持する電圧維持素子を備えることを特徴とする請求項１又は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移動方向に関して前記像担持体が複数配置されており、前記当接部材は前記中間転写ベルトを介して複数の前記像担持体に対応する位置に複数配置されており、複数の前記当接部材から複数の前記像担持体に向かって電流が流れることによって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が１次転写された後に、複数の前記当接部材のうち少なくとも１つに対して前記押圧力を解除することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
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が転写された後に、複数の前記当接部材のうち少なくとも１つに対して前記押圧力を解除する際に少なくとも１つの前記当接部材は前記押圧力を解除しない状態で前記中間転写ベルトから転写材にトナー像を２次転写することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記電流供給手段は、前記中間転写ベルトから転写材にトナー像を２次転写するための電流を供給する第１の接触部材と、前記中間転写ベルトの移動方向に関して前記第１の接触部材の下流側に設けられる第２の接触部材と、を有し、前記第２の接触部材に電圧を印加する電源を備え、前記中間転写ベルトから転写材にトナー像を２次転写した後に前記中間転写ベルトに残留したトナーは、前記中間転写ベルトとともに移動し、前記電源からトナーの正規の帯電極性と逆極性の電圧を印加された前記第２の接触部材と前記中間転写ベルトとが当接する位置を通過する際に帯電された後に、前記像担持体と前記中間転写ベルトとが当接する位置において、前記中間転写ベルトから前記像担持体に移動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】
前記中間転写ベルトから転写材にトナー像を２次転写した後に前記中間転写ベルトに残留したトナーが前記像担持体に移動し終わるまでは、前記押圧力を解除した前記当接部材に対して前記押圧力を解除した状態を維持す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】
前記電圧維持素子が前記所定の電圧を維持するために必要な電流をＩＺとし、前記像担持体から前記中間転写ベルトにトナー像を１次転写する際における、前記中間転写ベルトを押圧する前記当接部材の数をＮＢとし、前記第１の合算電流の値をＩＢとし、前記像担持体から前記中間転写ベルトにトナー像が１次転写された後に前記押圧力を解除された前記当接部材の数をＮＡとした場合に、前記第２の合算電流の値であるＩＡが、
【数１】
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の関係を満たすことを特徴とする請求項３乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記電圧維持素子に流れる電流を検知することが可能な検知部材と、前記像担持体から前記中間転写ベルトにトナー像が１次転写された後に前記検知部材によって検知された値に応じて前記電流供給手段から供給する電流を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする請求項３乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体を露光する露光手段と、導電性を有し、前記像担持体からのトナー像が１次転写される無端状で移動可能な中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトの内周面に当接する当接部材と、前記中間転写ベルトの外周面に接触する複数の接触部材を有し前記中間転写ベルトに電流を供給する電流供給手段と、を備え、前記電流供給手段から供給される第１の合算電流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次転写する画像形成装置において、
前記像担持体から前記中間転写ベルトにトナー像が１次転写された後に、前記露光手段によって前記像担持体の表面を一様に露光して前記像担持体と前記中間転写ベルトとの間の電位差を前記中間転写ベルトにトナー像を１次転写する際の電位差以下とし、且つ、前記第１の合算電流の値よりも小さい第２の合算電流を前記電流供給手段から供給した状態で、前記中間転写ベルトに１次転写されたトナー像を転写材に２次転写することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１１】
前記中間転写ベルトを介して前記電流供給手段に対向する対向部材と、前記対向部材と前記当接部材とに電気的に接続され、前記対向部材を介して前記第１の合算電流及び前記第２の合算電流を供給されることによって前記対向部材と前記当接部材とを所定の電圧に維持する電圧維持素子を備え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１２】
前記中間転写ベルトの移動方向に関して前記像担持体が複数配置されており、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が１次転写された後に、前記像担持体と前記中間転写ベルトとの間の電位差が、前記中間転写ベルトにトナー像を１次転写する際の電位差以下となるように、前記露光手段によって複数の前記像担持体のうち少なくとも１つの前記像担持体の表面を一様に露光することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
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が転写された後に、前記露光手段によって複数の前記像担持体のうち少なくとも１つの前記像担持体の表面を一様に露光する際に少なくとも１つの前記像担持体の表面は一様に露光せず、前記中間転写ベルトから転写材にトナー像を２次転写することを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記電流供給手段は、前記中間転写ベルトから転写材にトナー像を２次転写するための電流を供給する第１の接触部材と、前記中間転写ベルトの移動方向に関して前記第１の接触部材の下流側に設けられる第２の接触部材と、を有し、前記第２の接触部材に電圧を印加する電源を備え、前記中間転写ベルトから転写材にトナー像を２次転写した後に前記中間転写ベルトに残留したトナーは、前記中間転写ベルトとともに移動し、前記電源からトナーの正規の帯電極性と逆極性の電圧を印加された前記第２の接触部材と前記中間転写ベルトとが当接する位置を通過する際に帯電された後に、前記像担持体と前記中間転写ベルトとが当接する位置において、前記中間転写ベルトから前記像担持体に移動することを特徴とする請求項１３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ものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式のカラー画像形成装置においては、従来から、各色の画像形成部から中間転写体に順次トナー像を転写し、さらに中間転写体から転写材に一括してトナー像を転写する構成が知られている。
【０００３】
このような画像形成装置では、各色の画像形成部がそれぞれ像担持体としてのドラム状の感光体（以下、感光ドラムと称する）を有している。各画像形成部の感光ドラムに形成されたトナー像は、中間転写ベルトなどの中間転写体を介して感光ドラムに対向して設けられた１次転写部材に１次転写電源から電圧を印加することによって、中間転写体に１次転写される。各色の画像形成部から中間転写体に１次転写された各色のトナー像は、２次転写部において２次転写電源から２次転写部材へ電圧を印加することによって、中間転写体から紙やＯＨＰシートなどの転写材に一括して２次転写される。転写材に転写された各色のトナー像は、その後、定着手段により転写材に定着される。
【０００４】
特許文献１には、中間転写ベルトの外周面に接触する電流供給手段から感光ドラムに向かって電流を流すことにより１次転写を行う構成が開示されている。より具体的には、電流供給手段として、中間転写ベルトの外周面に接触する接触部材を複数備える構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２３１９４２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、電流供給手段として複数の接触部材を用いる構成においては、電圧降下分を踏まえた合算電流を複数の接触部材から供給する必要があり、比較的大きな値の合算電流を供給する必要がある。一方で、各接触部材に電流を流し続けると電気抵抗が上昇する傾向にあり、電気抵抗が上昇した場合、各接触部材に印加する電圧の値を大きくする必要がある。
【０００７】
そこで本発明は、電流供給手段が中間転写ベルトの外周面に接触する接触部材を複数備える画像形成装置において、各接触部材の電気抵抗の上昇を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体からのトナー像が１次転写される無端状で移動可能な中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトの内周面から前記中間転写ベルトを押圧することにより前記中間転写ベルトを前記像担持体に当接させる当接部材と、前記中間転写ベルトの外周面に接触する複数の接触部材を有し前記中間転写ベルトに電流を供給する電流供給手段と、を備え、前記当接部材が前記中間転写ベルトを押圧した状態で前記電流供給手段から第１の合算電流を供給し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次転写する画像形成装置において、前記像担持体から前記中間転写ベルトにトナー像が１次転写された後に、前記当接部材が前記中間転写ベルトを押圧する押圧力を解除することによって前記中間転写ベルトを前記像担持体から離間させ、且つ、前記第１の合算電流の値よりも小さい第２の合算電流を前記電流供給手段から供給した状態で、前記中間転写ベルトに１次転写されたトナー像を転写材に２次転写することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電流供給手段が中間転写ベルトの外周面に接触する接触部材を複数備える画像形成装置において、各接触部材の電気抵抗の上昇を抑制することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１の画像形成装置の構成を説明する概略断面図である。
【図２】実施例１の画像形成装置の制御系統のブロック図である。
【図３】実施例１の当接部材の構成を説明する模式図である。
【図４】実施例１における、電流供給手段からの合算電流によって対向部材及び当接部材に形成される電位を説明する模式図である。
【図５】実施例１における、画像形成のシーケンスを説明する図である。
【図６】各実施例１〜４の効果を説明する評価結果の図である。
【図７】実施例１の変形例の当接部材の構成を説明する模式図である。
【図８】実施例３における、画像形成のシーケンスを説明する図である。
【図９】実施例４における、画像形成装置の構成を説明する概略断面図、及び制御系統のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施例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。したがって、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲を限定する趣旨のものではない。
【００１２】
（実施例１）
［画像形成装置の構成］
図１は、本実施例の画像形成装置１００を説明する概略断面図であり、図２は、本実施例の画像形成装置１００の制御系統のブロック図である。図２に示すように、画像形成装置１００は、ホスト機器であるパーソナルコンピュータ２４に接続している。パーソナルコンピュータ２４による動作開始指令と画像信号は、画像形成装置１００に内蔵された制御手段としてのコントローラ回路２３に送信される。そして、コントローラ回路２３が各種手段を制御することによって、画像形成装置１００において画像形成が実行される。
【００１３】
図１に示すように、本実施例の画像形成装置１００は、複数の画像形成部として、第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｓｙ、Ｓｍ、Ｓｃ、Ｓｋを設けている、いわゆるタンデム型のカラー画像形成装置である。中間転写ベルト６の移動方向に関して複数配置された各画像形成部Ｓは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナーによって画像を形成する。これら４つの画像形成部Ｓは一定の間隔をおいて一列に配置されており、各画像形成部Ｓの構成及び動作は収容するトナーの色を除いて実質的に共通する部分が多い。したがって、特に区別しない場合は、いずれの色用に設けられた要素であることを表すために符号に与えた添え字ｙ、ｍ、ｃ、ｋは省略して説明する。
【００１４】
画像形成部Ｓは、像担持体としてのドラム状の電子写真感光体である感光ドラム１を有する。更に感光ドラム１の周囲には帯電手段である帯電ローラ２、露光手段３、現像手段４、クリーニング手段７が配設されている。また、中間転写ベルト６を介して感光ドラム１に対向する位置には、１次転写部材としての１次転写ブラシ５が設けられている。なお、各１次転写ブラシ５ｙ、５ｍ、５ｃ、５ｋは、それぞれが、各感光ドラム１ｙ、１ｍ、１ｃ、１ｋに対応して設けられている。
【００１５】
コントローラ回路２３（図２中に図示）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１は、駆動手段Ｍ（図２中に図示）によって図示矢印Ｒ１方向（反時計回り）に所定の周速度で回転駆動される。感光ドラム１は回転過程で、帯電ローラ２により所定の極性（本実施例では負極性）で所定の電位に一様に帯電処理される。その後、露光手段３により、画像信号に応じた露光を受けることで、感光ドラム１の表面に目的の画像に対応した静電潜像が形成される。静電潜像は現像位置において現像手段４により現像され、感光ドラム１にトナー像として可視化される。
【００１６】
ここで、現像手段４に収容されたトナーの正規の帯電極性は負極性であり、本実施例においては、帯電ローラ２による感光ドラム１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。しかし、本発明はこれに限らず、感光ドラム１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画像形成装置にも本発明を適用できる。
【００１７】
無端状で移動可能な中間転写ベルト６は、導電性を有し、対向部材としての対向ローラ６１、補助ローラ６２及びテンションローラ６３の３個のローラに張架され、感光ドラム１と接触して１次転写部を形成する。中間転写ベルト６は、対向ローラ６１が図示矢印Ｒ２方向（時計回り）に回転駆動されることによって、感光ドラム１と略同一の周速度で図示矢印Ｒ３方向（時計回り）に回転移動する。また、中間転写ベルト６を介して感光ドラム１に対向する位置には、中間転写ベルト６の内周面から中間転写ベルト６を押圧することにより中間転写ベルト６を感光ドラム１に当接させる当接部材としての１次転写ブラシ５が配置されている。
【００１８】
図３（ａ）は、１次転写ブラシ５が中間転写ベルト６を押圧した状態を説明する模式図であり、図３（ｂ）は、１次転写ブラシ５が中間転写ベルト６を押圧する押圧力が解除された状態を説明する模式図である。図３（ａ）に示すように、１次転写ブラシ５が不図示の押圧バネによって押圧されることにより、１次転写ブラシ５からの押圧力Ｆ１を受けて中間転写ベルト６の外周面は感光ドラム１に当接することが可能である。また、図３（ｂ）に示すように、１次転写ブラシ５からの押圧力Ｆ１が解除されると、中間転写ベルト６は感光ドラム１から離間する。なお、本実施例においては、各１次転写ブラシ５ｙ、５ｍ、５ｃ、５ｋはそれぞれ独立して中間転写ベルト６を押圧することが可能である。
【００１９】
１次転写ブラシ５は、カーボン粉末を分散したナイロンやポリエステルなどの導電性の繊維によって構成されたものを用いる事ができ、繊維の電気抵抗が１０〜１０８Ωｃｍの範囲内のものが転写効率の観点で好ましい。本実施例においては、１次転写ブラシ５として、ナイロンにカーボン粉末を分散させた導電性の繊維であって、繊維の電気抵抗が１０６Ωｃｍ程度のものを用いた。
【００２０】
感光ドラム１に形成されたトナー像は、感光ドラム１と中間転写ベルト６とが接触する１次転写部を通過する過程で、中間転写ベルト６を介して１次転写ブラシ５から感光ドラム１に流れる電流により、感光ドラム１から中間転写ベルト６に１次転写される。１次転写後に感光ドラム１の表面に残留した１次転写残トナーは、クリーニング手段７により除去され、その後、感光ドラム１は再び帯電以下の画像形成プロセスに供せられる。
【００２１】
本実施例においては、中間転写ベルト６の外周面に接触する接触部材としての２次転写ローラ８（第１の接触部材）及び導電ブラシ１６（第２の接触部材）から供給される電流によって、感光ドラム１から中間転写ベルト６にトナー像を１次転写している。ここで、２次転写ローラ８と導電ブラシ１６は、中間転写ベルト６に向かって電流を供給する電流供給手段である。本実施例における１次転写構成については後述する。
【００２２】
以上の、帯電から１次転写までの工程を、各画像形成部Ｓにおいて順次行うことにより、中間転写ベルト６には、目的のカラー画像に対応した４色のトナー像が形成される。その後、中間転写ベルト６に担持された４色のトナー像は、２次転写ローラ８と中間転写ベルト６が接触して形成する２次転写部を通過する過程で、給紙手段２２により給紙カセット２１から給紙された紙やＯＨＴなどの転写材Ｐの表面に一括して２次転写される。
【００２３】
中間転写ベルト１０と接触する接触部材としての２次転写ローラ８は、転写電源１８と接続されており、中間転写ベルト６を介して対向ローラ６１に対して３ｋｇｆの力で押圧され、中間転写ベルト６の回転に従動して回転する。本実施例においては、２次転写ローラ８として、体積抵抗率が１０７〜１０９Ωｃｍ、ゴム硬度が３０°（アスカーＣ硬度）のＮＢＲ／ヒドリン系の弾性ゴムローラを用いた。
【００２４】
２次転写ローラ８が転写電源１８から電圧を印加されることにより、中間転写ベルト６と転写材Ｐを介して２次転写ローラ８から対向ローラ６１に向かって電流が流れ、中間転写ベルト６に担持されていた４色のトナー像が転写材Ｐに２次転写される。転写材Ｐに２次転写された４色のトナー像は、定着手段９において加熱及び加圧され、４色のトナー像が溶融混和して転写材Ｐに固定される。その後、転写材Ｐは不図示の搬送ローラにより画像形成装置１００から排出される。
【００２５】
転写材Ｐ上に２次転写されずに中間転写ベルト６に残ったトナー（以下、２次転写残トナーと称する）は、中間転写ベルト６とともに移動し、導電ブラシ１６によって帯電される。導電ブラシ１６は、ナイロンにカーボンを分散させた導電性を有するブラシ状の繊維から構成され、中間転写ベルト６の移動方向に関して、２次転写部の下流側であって、且つ、各感光ドラム１よりも上流側に設けられる。本実施例における導電ブラシ１６は、繊維の高さであるブラシ高さが４．５ｍｍであり、ブラシ状の繊維の電気抵抗が１０１０〜１０１２Ωｃｍ、繊維同士の密度であるブラシ密度が１２０Ｆ／ｍｍ２である。また、導電ブラシ１６は、中間転写ベルト６の表面に対してブラシ高さが１ｍｍ程度侵入するように押圧された状態で固定されている。
【００２６】
２次転写残トナーは、ブラシ電源１７から正極性の電圧を印加された導電ブラシ１６と中間転写ベルト６が接触する位置を通過する際に正極性に帯電される。正極性に帯電された２次転写残トナーは、１次転写部を通過する際に感光ドラム１と中間転写ベルト６との間の電位差によって中間転写ベルト６から感光ドラム１に静電的に移動し、その後、クリーニング手段７により清掃される。
【００２７】
［１次転写構成］
図１に示すように、本実施例では、導電性の対向ローラ６１と１次転写ブラシ５が抵抗１１を介して電気的に接続され、且つ、電圧維持素子としてのツェナーダイオード３１を介して接地されている。ツェナーダイオード３１は、電流を供給されることによって、カソード側に接続された部材を所定の電位（以下、ツェナー電位Ｖｚと称する）に維持する素子である。
【００２８】
本実施例においては、対向ローラ６１を介して２次転写ローラ８と導電ブラシ１６から供給される合算電流によって、ツェナーダイオード３１のカソード側に接続される対向ローラ６１と１次転写ブラシ５とがツェナー電位Ｖｚに維持される。そして、ツェナー電位に維持された１次転写ブラシ５から感光ドラム１に向かって電流が流れることにより、感光ドラム１に担持されたトナー像が中間転写ベルト６に１次転写される。即ち、本実施例においては１次転写時に、１次転写ブラシ５をツェナー電位に維持する必要があり、ツェナーダイオード３１に対してツェナー降伏を起こさせることが可能な電流を流し続ける必要がある。
【００２９】
図４（ａ）は、２次転写ローラ８と導電ブラシ１６から供給される合算電流Ｉ０によって、対向ローラ６１と１次転写ブラシ５がツェナー電位Ｖｚに維持された状態を説明する模式図である。また、図４（ｂ）は、２次転写ローラ８と導電ブラシ１６から供給される合算電流Ｉ０によって、対向ローラ６１と１次転写ブラシ５がツェナー電位Ｖｚに維持されない状態を説明する模式図である。２次転写ローラ８と導電ブラシ１６から供給される合算電流Ｉ０は、対向ローラ６１を介して１次転写ブラシ５とツェナーダイオード３１に向かって流れる。ここで、１次転写ブラシ５に流れる電流を電流ＩＴ１とし、ツェナーダイオード３１に対してツェナー降伏を起こさせることが可能な電流を電流Ｉｚとする。
【００３０】
図４（ａ）に示すように、ツェナーダイオード３１に流れる電流が電流Ｉｚよりも大きい値となる場合においては、対向ローラ６１に形成される電位Ｖｃと１次転写ブラシ５に形成される電位ＶＴ１がツェナー電位Ｖｚとなる。一方で、図４（ｂ）に示すように、ツェナーダイオード３１に流れる電流が電流Ｉｚよりも小さい値となる場合においては、ツェナーダイオード３１に対してツェナー降伏を起こさせることが出来ず、電位Ｖｃと電位ＶＴ１はツェナー電位Ｖｚよりも小さくなる。
【００３１】
図４（ｂ）の状態においては、電位ＶＴ１が不安定になることで感光ドラム１に向かって流れる電流が不安定となり、感光ドラム１から中間転写ベルト６にトナー像を転写する際の１次転写性にムラが生じるおそれがある。また、電位Ｖｃが不安定となることで中間転写ベルト６から転写材Ｐにトナー像を転写する際の２次転写性にもムラが生じるおそれがある。
【００３２】
なお、本実施例においては、ツェナー電位Ｖｚが７００［Ｖ］のツェナーダイオード３１を用いた。この電位Ｖｚは、本実施例の画像形成装置１００の構成において、感光ドラム１から中間転写ベルト６にトナー像を１次転写する際の転写効率が所望の値となるように設定した。しかし、これに限らず、ツェナー電位Ｖｚは画像形成装置の構成や転写効率に応じて適宜設定して良い。
【００３３】
このように、本実施例の構成によれば、２次転写ローラ８と導電ブラシ１６から供給される合算電流Ｉ０によって１次転写を行い、２次転写ローラ８から供給される電流によって２次転写を行うことが可能である。また、ツェナーダイオード３１を用いることによって１次転写性及び２次転写性を安定化させることが可能である。
【００３４】
しかしながら、１次転写を行うために必要な合算電流Ｉ０を２次転写ローラ８と導電ブラシ１６から供給し続ける本実施例の構成においては、２次転写ローラ８と導電ブラシ１６の電気抵抗が上昇しやすい傾向にある。２次転写ローラ８と導電ブラシ１６の電気抵抗が上昇していった場合、ツェナー電位Ｖｚを形成することが可能な合算電流Ｉ０を供給するために、ブラシ電源１７及び転写電源１８から出力する電圧の値を大きくする必要がある。即ち、所望の合算電流Ｉ０を供給するために、ブラシ電源１７及び転写電源１８として、十分に高い出力値を保証できる高圧電源を用いる必要がある。
【００３５】
そこで、本実施例においては、以下に説明する構成によって２次転写ローラ８と導電ブラシ１６の電気抵抗の上昇を抑制する。
【００３６】
図５は、本実施例における画像形成動作時のシーケンスを説明する図である。本実施例においては、連続した２枚の転写材Ｐに画像を形成する際の例を用いて説明を行う。なお、連続した３枚以上の転写材Ｐに画像を形成する場合、図５に示される１次転写及び２次転写の時間が延長されるだけで、１次転写が完了した以降の動作は基本的には同一である。また、画像形成を行っている間は、コントローラ回路２３がブラシ電源１７及び転写電源１８を制御することにより、２次転写ローラ８と導電ブラシ１６から所定の電流が供給される。
【００３７】
図５に示すように、画像形成を開始してから１次転写が完了するまでは、４つの画像形成部において、１次転写ブラシ５が中間転写ベルト６を押圧することによって感光ドラム１と中間転写ベルト６が当接する。この時、２次転写ローラ８と導電ブラシ１６からは１次転写を行うために必要な合算電流ＩＡ（第１の合算電流）が供給されている。本実施例における合算電流ＩＡは５０μＡである。なお、２次転写ローラ８から供給する電流と導電ブラシ１６から供給する電流の比率は、画像形成装置１００の構成などに応じて適宜変更して良く、合算電流ＩＡが５０μＡとなれば良い。
【００３８】
この合算電流ＩＡによって、ツェナーダイオード３１には、ツェナー降伏を起こさせるために必要な電流Ｉｚ以上の電流が供給され、対向ローラ６１と１次転写ブラシ５にツェナー電位Ｖｚが形成される。本実施例における電流Ｉｚは約１０μＡであり、この値よりも大きな値の電流がツェナーダイオード３１に流れた場合に、ツェナー降伏が起こる。なお、電流ＩＺは、２次転写部に転写材Ｐが突入する瞬間や画像の印字率が急激に変化したときや合算電流Ｉ０の値の切り替え時などの電圧や電流が急激に変化する場合を考慮して設定した。これらのことを考慮すると、本実施例の構成において、ツェナーダイオード３１にツェナー降伏を起こさせるためには、電流Ｉｚは１０μＡ程度必要であった。
【００３９】
２枚目の転写材Ｐに対する１次転写が完了すると、画像形成部Ｓｙ、Ｓｍ、Ｓｃにおいて、１次転写ブラシ５ｓ、５ｙ、５ｍが中間転写ベルト６を押圧する押圧力Ｆ１を解除する。これにより、中間転写ベルト６を感光ドラム１ｙ、１ｍ、１ｃから離間させる。そして、２次転写ローラ８と導電ブラシ１６から供給する合算電流Ｉ０を、合算電流ＩＢ（第２の合算電流）とする。本実施例においては、合算電流ＩＢは３５μＡであり、感光ドラム１から中間転写ベルト６にトナー像が１次転写された後に、合算電流Ｉ０を５０μＡから３５μＡまで下げている。この時、２次転写部において１枚目の転写材Ｐにトナー像が２次転写されている。
【００４０】
ここで、本実施例の構成において中間転写ベルト６から転写材Ｐにトナー像を２次転写するために２次転写ローラ８から対向ローラ６１に向かって供給する電流は約１５μＡであり、この値は２次転写を行っている最中に変更することは出来ない。したがって、１次転写が完了した後、２次転写ローラ８からは１５μＡの電流を供給し、導電ブラシ１６からは２０μＡの電流を供給することで合算電流ＩＢを供給した。この時、対向ローラ６１の電位Ｖ６１と１次転写ブラシ５の電位ＶＴ１を電位計でモニタリングしたところ、両方ともツェナー電位Ｖｚ（７００［Ｖ］）で安定していた。
【００４１】
このように、本実施例においては、合算電流Ｉ０を５０μＡから３５μＡに減少させても、対向ローラ６１に形成される電位Ｖ６１及び１次転写ブラシ５に形成される電位ＶＴ１をツェナー電位Ｖｚに維持することが出来る。これは、１次転写ブラシ５ｙ、５ｍ、５ｃの押圧力Ｆ１を解除することによって、１次転写ブラシ５に向かって流れる電流ＩＴ１が流れにくくなるためである。これにより、合算電流Ｉ０をある程度下げても、ツェナーダイオード３１に電流Ｉｚ以上の電流を供給することができ、対向ローラ６１と１次転写ブラシ５をツェナー電位Ｖｚに維持できる。なお、本実施例においては、３つの画像形成部Ｓにおいて１次転写ブラシ５ｙ、５ｍ、５ｃの押圧力Ｆ１を解除したが、これに限らず、少なくとも１つの１次転写ブラシ５の押圧力Ｆ１を解除すれば合算電流Ｉ０の値を減少させることが出来る。
【００４２】
２次転写が完了し、中間転写ベルト６に残存した２次転写残トナーを回収し終わるまでは、押圧力Ｆ１を解除し、２次転写ローラ８と導電ブラシ１６から合算電流ＩＢを供給する状態を維持する。中間転写ベルト６に残った２次転写残トナーは、まず、導電ブラシ１６と中間転写ベルト６が接触する位置を通過する際に正極性に帯電される。そして、１次転写ブラシ５ｋに押圧されていることよって感光ドラム１ｋと中間転写ベルト６とが当接する位置で、感光ドラム１ｋに静電的に移動した後、感光ドラム１ｋに当接するクリーニング手段７ｋによって清掃される。
【００４３】
なお、本実施例においては、２次転写残トナーを回収するために、各画像形成部Ｓにおいて少なくとも１つの１次転写ブラシ５の押圧力Ｆ１を解除せず、少なくとも１つの感光ドラム１と中間転写ベルト６とを当接させた状態としている。ただし、全ての１次転写ブラシ５の押圧力Ｆ１を解除しない状態とすると、前述した合算電流Ｉ０の値を減少させることが出来ないため、本実施例の効果を得るためには少なくとも４つの１次転写ブラシ５のうちいずれか１つは押圧力Ｆ１を解除する必要がある。
【００４４】
２次転写残トナーの回収が完了すると、再び全ての１次転写ブラシ５によって中間転写ベルト６を押圧して中間転写ベルト６を感光ドラム１に当接させ、各部材に流す電流をゼロにした後で、感光ドラム１や中間転写ベルト６の回転が停止する。
【００４５】
次に比較例１を用いて本実施例の効果を検証した評価方法と評価結果について、図６を用いて説明する。図６は、各実施例及び比較例における評価結果を示す図である。評価の方法としては、画像形成装置１００において印字率１％の画像を２枚間隔で５万枚出力し終えた際の、導電ブラシ１６の抵抗上昇分を算出した。評価環境は、温度２３℃湿度５０％である。
【００４６】
導電ブラシ１６の抵抗上昇分は、中間転写ベルト６を回転させて導電ブラシ１６に５０μＡの電流を流したときにブラシ電源１７から導電ブラシ１６に印加する電圧を、５万枚出力前後で比較することによって行った。即ち、転写材Ｐを５万枚出力する前後におけるブラシ電源１７から印加する電圧の差が大きいほど、導電ブラシ１６の電気抵抗が上昇したことになる。
【００４７】
ここで、比較例１は、１次転写時及び２次転写時において、１次転写ブラシ５の押圧力Ｆ１を解除せず、且つ、２次転写ローラ８と導電ブラシ１６から供給される合算電流Ｉ０を変更しない構成を有する。
【００４８】
図６に示すように、本実施例においても比較例においても、５万枚の転写材Ｐに画像形成を開始する前の初期における、導電ブラシ１６に５０μＡの電流を供給するためにブラシ電源１７から導電ブラシ１６に印加した電圧は２１００［Ｖ］であった。これに対し、５万枚出力後における、導電ブラシ１６に５０μＡの電流を供給するためにブラシ電源１７から導電ブラシ１６に印加した電圧は、本実施例においては２９８０［Ｖ］であり、比較例１においては３０３０［Ｖ］であった。即ち、本実施例における初期との差分は８２０［Ｖ］であったのに対して、比較例１における初期との差分は９３０［Ｖ］であり、比較例１の構成では本実施例の構成よりも導電ブラシ１６の電気抵抗が上昇したことが分かった。
【００４９】
以上説明したように、本実施例の構成によれば、２次転写ローラ８と導電ブラシ１６から供給される合算電流Ｉ０により１次転写を行う画像形成装置１００にて、１次転写後に合算電流Ｉ０の値を合算電流ＩＡから合算電流ＩＢに減少させることが可能である。これにより、２次転写ローラ８及び導電ブラシ１６の電気抵抗の上昇を抑制することが可能である。
【００５０】
また、本実施例においては、１次転写ブラシ５からの押圧力Ｆ１を解除することによって、中間転写ベルト６を感光ドラム１から離間させ、電流ＩＴ１を流れにくくする構成とした。しかし、これに限らず、図７に示すように、１次転写ブラシ５による押圧力Ｆ１を解除した際に、１次転写ブラシ５が中間転写ベルト６から離間することによって、電流ＩＴ１を流れにくくする構成としても、本実施例と同様の効果を得ることが出来る。
【００５１】
（実施例２）
実施例１においては、感光ドラム１から中間転写ベルト６にトナー像を１次転写した後であって１次転写ブラシ５の押圧力Ｆ１を解除した後に、２次転写ローラ８と導電ブラシ１６から３５μＡの合算電流ＩＢを供給する構成について説明した。これに対し、実施例２においては、図６に示すように、２次転写ローラ８と導電ブラシ１６から２２μＡの合算電流ＩＢを供給する構成について説明する。なお、本実施例の構成は、１次転写後に２次転写ローラ８と導電ブラシ１６から２２μＡの合算電流ＩＢを供給することを除いて実施例１と同様であるため、同一の部分に関しては同一の符号を付して説明を省略する。
【００５２】
本実施例においては、１次転写時の合算電流ＩＡを５０μＡとし、１次転写後であって１次転写ブラシ５ｙ、５ｍ、５ｃの押圧力Ｆ１を解除した後に、２次転写ローラ８から１５μＡの電流を供給し、導電ブラシ１６から７μＡの電流を供給した。これにより、図６に示すように、５万枚出力前の初期における導電ブラシ１６に印加する電圧に対して、５万枚出力後における導電ブラシ１６に印加する電圧は２８４０［Ｖ］であり、初期との差分は７４０［Ｖ］であった。このように、合算電流ＩＢの値をより低い値とすることにより、導電ブラシ１６の電気抵抗の上昇をさらに抑制することができる。
【００５３】
なお、１次転写ブラシ５の押圧力Ｆ１を解除した後に２次転写ローラ８と導電ブラシ１６から供給する合算電流ＩＢの値については、以下に示す（式１）の関係を満たすことが好ましい。
【００５４】
【数１】
2018141855.tif 000003
【００５５】
ここで、ＩＡは、１次転写ブラシ５の押圧力Ｆ１を解除する前の合算電流Ｉ０の値であり、ＩＢは、１次転写ブラシ５の押圧力Ｆ１を解除した後の合算電流Ｉ０の値である。また、ＮＡは、１次転写ブラシ５の押圧力Ｆ１を解除する前の中間転写ベルト６と当接する感光ドラム１の数、ＮＢは、１次転写ブラシ５の押圧力Ｆ１を解除した後の中間転写ベルト６と当接する感光ドラム１の数である。本実施例ではＮＡ＝４、ＮＢ＝１、ＩＡ＝５０μＡ、Ｉｚ＝１０μＡである。したがって、式１の右辺は（５０−１０）／４＋１０＝２０となり、１次転写後の２次転写の安定のためには、合算電流ＩＢは最低２０μＡ以上必要である。
【００５６】
このように、本実施例においても実施例１と同様の効果を得ることが出来る。なお、合算電流ＩＢは、その値が低いほど電気抵抗の上昇を抑制するのに対して効果があるが、安定して２次転写を行うための電位を対向ローラ６１に形成することを考えて、式１の条件を満たす範囲で合算電流ＩＢを設定する必要がある。
【００５７】
（実施例３）
実施例１では、当接部材としての１次転写ブラシ５の押圧力Ｆ１を解除することによって電流ＩＴ１を流しにくくする構成について説明した。これに対し、実施例２では、図８に示すように、１次転写ブラシ５の押圧力Ｆ１を解除する代わりに感光ドラム１を全面露光し、感光ドラム１と中間転写ベルト６との間の電位差を小さくすることによって電流ＩＴ１を流しにくくする構成について説明する。なお、本実施例の構成は、１次転写ブラシ５の押圧力Ｆ１を解除する代わりに感光ドラム１を全面露光することを除いて実施例１と同様であるため、同一の部分に関しては同一の符号を付して説明を省略する。
【００５８】
図８は、本実施例における画像形成動作時のシーケンスを説明する図である。本実施例においても、実施例１と同様に、連続した２枚の転写材Ｐに画像を形成する際の例を用いて説明を行う。図８に示すように、画像形成が開始され１次転写が完了するまでの間は、露光手段３からの露光によって感光ドラム１に画像情報に対応した潜像電位が形成される。そして、２枚目の転写材Ｐの１次転写が完了した後に、露光手段３によって画像形成部Ｓｙ、Ｓｍ、Ｓｃにおける感光ドラム１ｙ、１ｍ、１ｃの表面を感光ドラム１ｋの１周分だけ全面露光した。これにより、感光ドラム１ｙ、１ｍ、１ｃの表面には、−１００［Ｖ］の電位が形成され、１次転写ブラシ５ｙ、５ｍ、５ｃに形成される電位（７００［Ｖ］）との間の電位差が８００［Ｖ］となる。
【００５９】
なお、露光手段３によって全面露光を行わない場合においては、帯電ローラ２に帯電されることにより感光ドラム１の表面には−５００［Ｖ］の電位が形成される。即ち、本実施例においては、露光手段３によって感光ドラム１ｙ、１ｍ、１ｃの表面を全面露光することにより、感光ドラム１の電位と１次転写ブラシ５の電位との間に形成される電位差を１２００［Ｖ］から８００［Ｖ］に下げた。
【００６０】
なお、１次転写時に置いて感光ドラム１に形成される潜像電位は、画像形成装置１００の構成によって設定されるものであり、本実施例においては−１５０〜−３００［Ｖ］の間に設定している。露光手段３によって感光ドラム１に全面露光を行い、１次転写後に１次転写ブラシ５に流れる電流を流れにくくするためには、全面露光を行った後の感光ドラム１と中間転写ベルト６との電位差を１次転写時の電位差以下とすることが好ましい。
【００６１】
全面露光を行っていない場合に１次転写ブラシ５から感光ドラム１に向かって流れる電流の値は３７μＡであり、全面露光を行った場合に１次転写ブラシ５ｙ、５ｍ、５ｃから感光ドラム１ｙ、１ｍ、１ｃに流れる電流の値が２０μＡである。したがって、本実施例の構成により、１次転写ブラシ５ｙ、５ｍ、５ｃから感光ドラム１ｙ、１ｍ、１ｃに向かって電流が流れにくくなることから、その分、合算電流Ｉ０の値を下げることが可能となる。
【００６２】
本実施例においては、１次転写後であって感光ドラム１ｙ、１ｍ、１ｃに全面露光を行った後に、２次転写ローラ８と導電ブラシ１６から供給する合算電流Ｉ０を、１次転写時の合算電流ＩＡ（第１の合算電流）から合算電流ＩＢ（第２の合算電流）に変更した。この時、２次転写部において１枚目の転写材Ｐにトナー像が２次転写されている。なお、１次転写を行う際、即ち、感光ドラム１ｙ、１ｍ、１ｃに全面露光を行う前に２次転写ローラ８と導電ブラシ１６から供給する合算電流ＩＡを５０μＡ、合算電流ＩＢを３３μＡに設定した。
【００６３】
本実施例においても、実施例１と同様に３つの画像形成部Ｓにおいて感光ドラム１ｙ、１ｍ、１ｃに全面露光を行ったが、これに限らず、少なくとも１つの感光ドラム１に対して全面露光を行えば合算電流Ｉ０の値を減少させることが出来る。また、本実施例においても、中間転写ベルト６に残った２次転写残トナーを回収するために、感光ドラム１ｋに対して全面露光を行わず、感光ドラム１ｋと中間転写ベルト６とが接触する位置において２次転写残トナーを感光ドラム１ｋに静電的に移動させた。
【００６４】
２次転写残トナーを回収するためには、少なくとも１つの感光ドラム１に対して全面露光を行わないことが好ましいが、全ての感光ドラム１に対して全面露光を行わないとすると、前述した合算電流Ｉ０の値を減少させることが出来ない。したがって、本実施例の効果を得るためには少なくとも４つの感光ドラム１のうちいずれか１つに対しては全面露光を行う必要がある。
【００６５】
図６に示すように、５万枚出力前の初期における導電ブラシ１６に印加する電圧に対して、５万枚出力後における導電ブラシ１６に印加する電圧は２９００［Ｖ］であり、初期との差分は８００［Ｖ］であった。このように、本実施例の構成においても実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００６６】
（実施例４）
実施例１においては、１次転写後であって１次転写ブラシ５による押圧力Ｆ１を解除した後に、予め設定した合算電流ＩＢを２次転写ローラ８と導電ブラシ１６から供給する構成について説明した。これに対し、実施例４は、図９（ａ）〜（ｂ）に示すように、ツェナーダイオード３１に流れる電流の値を検知する検知部材３２を設け、検知部材３２によって検知される電流の値に応じて合算電流ＩＢを供給する点で実施例１と異なる。なお、本実施例の画像形成装置２００の構成は、検知部材３２を設けて検知部材３２によって検知される電流の値に応じて合算電流ＩＢを供給する点を除いて実施例１と同様であり、実施例１と同一の部分に関しては同一の符号を付して説明を省略する。
【００６７】
図９（ａ）は、本実施例の画像形成装置２００の構成を説明する概略断面図であり、図９（ｂ）は、本実施例の画像形成装置２００の制御系統を説明するブロック図である。図９（ａ）〜（ｂ）に示すように、検知部材３２はツェナーダイオード３１に流れる電流を検知し、その検知結果をコントローラ回路２３にフィードバックすることが可能である。コントローラ回路２３は、検知部材３２によって検知された値に応じて２次転写ローラ８と導電ブラシ１６から供給する合算電流Ｉ０の値を制御することが可能な制御手段である。
【００６８】
このように、本実施例においては、ツェナーダイオード３１に流れる電流に応じて合算電流ＩＢを設定することが可能である。これにより、中間転写ベルト６の電気抵抗の変動や摩耗や交換などによる感光ドラム１の膜厚の変化などによって１次転写ブラシ５から感光ドラム１に流れる電流が変化する場合に、ツェナーダイオード３１に適切な電流を供給することが可能である。その結果、１次転写時及び１次転写が完了した後に、２次転写ローラ８と導電ブラシ１６から供給される合算電流ＩＡ及び合算電流ＩＢを、必要最低限に抑えることができる。
【００６９】
図６に示すように、１次転写後の合算電流ＩＢは、検知部材３２における検知結果に応じて制御されることから１６〜２２μＡの間で変動したが、対向ローラ６１と１次転写ブラシ５に形成される電位は、常にツェナー電位Ｖｚであり、安定していた。また、５万枚出力前の初期における導電ブラシ１６に印加する電圧に対して、５万枚出力後における導電ブラシ１６に印加する電圧は、本実施例においては２８００［Ｖ］であり、初期との差分は７００［Ｖ］であった。このように、本実施例の構成においては、１次転写後に２次転写ローラ８と導電ブラシ１６から適切な合算電流ＩＢを供給することにより、実施例１と同様の効果を得ることができる。
【００７０】
なお、本実施例のように電流を検知する検知部材３２を設ける構成及び制御は、実施例１及び実施例２の構成だけでなく、実施例３の構成に用いる事も可能であり、同様の効果を奏する。
【符号の説明】
【００７１】
１  感光ドラム（像担持体）
３  露光手段
５  １次転写ブラシ（当接部材）
６  中間転写ベルト
６１  対向ローラ（対向部材）
８  ２次転写ローラ（電流供給手段）
１６  導電性ブラシ（電流供給手段）
【図１】
2018141855.tif 000005
【図２】
2018141855.tif 000006
【図３】
2018141855.tif 000007
【図４】
2018141855.tif 000008
【図５】
2018141855.tif 000009
【図６】
2018141855.tif 000010
【図７】
2018141855.tif 000011
【図８】
2018141855.tif 000012
【図９】
2018141855.tif 000013