(57)【要約】【課題】  中間転写ベルトの周方向に電流を流すこと一次転写を行う構成において、一次転写専用の高圧電源を設けることなく簡易な構成でベルト電位を安定させ良好な一次転写性を得るのが難しかった。【解決手段】  接触部材は電気抵抗素子を介さずに電気的に接地されており、中間転写ベルトは、感光体から電気的に接地された接触部材まで中間転写ベルトの周方向に電流を流すことが可能な導電性を備え、感光体と、電気的に接地された中間転写ベルトの間に生じる電位差によってトナー像を一次転写する。【選択図】  図１
2015106080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、前記感光体を露光する露光手段と、無端状で回転可能な中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトに接触する接触部材と、を有する画像形成装置において、
前記接触部材は電気抵抗素子を介さずに電気的に接地されており、
前記中間転写ベルトは、前記感光体から電気的に接地された前記接触部材まで前記中間転写ベルトの周方向に電流を流すことが可能な導電性を備え、前記帯電手段及び前記露光手段によってトナーの正規の極性と同極性の電位に維持された前記感光体と、電気的に接地された前記中間転写ベルトの間に生じる電位差によって、前記感光体から前記中間転写体にトナー像を一次転写す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は、電気的に直接接地された前記接触部材によって電位が略零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。
【請求項３】
前記接触部材は、前記中間転写ベルトの内周面に接触し前記中間転写ベルトを張架する張架部材であることを特徴と請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記中間転写ベルトの外周面に接触し、前記中間転写ベルトと二次転写部を形成する二次転写部材と、前記二次転写部材にトナーの正規の極性と逆極性の電圧を印加する電源と、を有し、前記電源から前記逆極性の電圧が前記二次転写部材に印加されることで前記中間転写ベルトから転写材にトナー像が二次転写されることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記張架部材は、前記中間転写ベルトを張架しつつ、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対向部材であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記接触部材は、前記中間転写ベルトの内周面に接触し前記中間転写ベルトを張架する複数の張架部材であり、前記複数の張架部材は全て電気的に直接接地されていることを特徴と請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記感光体は、それぞれが異なる色のトナー像を担持する複数の感光体であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記複数の感光体の近傍に対応して配置され、対応する前記感光体に対して前記中間転写ベルトを押圧するための複数の押圧部材と、を有し、前記複数の押圧部材は、それぞれが電気的に直接接地されてい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】
前記接触部材は、前記中間転写ベルトを介して前記感光体の近傍に配置され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１０】
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周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、１０３Ω以上、且つ、１０８Ω以下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。
【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高圧電源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、各色のトナー像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、二次転写部材へ高圧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。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高圧電源（電源回路）を接続する構成が開示されている。ここで、一次転写専用の高圧電源は、トナーの正規の帯電極性と逆極性の電圧を一次転写部材に印加するものである。特許文献１は、一次転写専用の高圧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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【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】
【０００５】
しかしながら、特許文献１は、一次転写専用の高圧電源から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ため、一次転写専用の高圧電源が必要であり、更なるコストダウンが難しかった。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、一次転写専用の高圧電源を設けることなく、中間転写ベルトの周方向に電流を流しつつ一次転写を行うことが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、トナー像を担持する感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、前記感光体を露光する露光手段と、無端状で回転可能な中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトに接触する接触部材と、を有する画像形成装置において、前記接触部材は電気抵抗素子を介さずに電気的に接地されており、前記中間転写ベルトは、前記感光体から電気的に接地された前記接触部材まで前記中間転写ベルトの周方向に電流を流すことが可能な導電性を備え、前記帯電手段及び前記露光手段によってトナーの正規の極性と同極性の電位に維持された前記感光体と、電気的に接地された前記中間転写ベルトの間に生じる電位差によって、前記感光体から前記中間転写体にトナー像を一次転写することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、接触部材を介して電気的に接地された中間転写ベルトによって一次転写専用の高圧電源を設けることなく、ベルト電位を簡易な構成で安定させ良好な一次転写を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置を示す概略断面図。
【図２】比較例の高抵抗ベルトを採用した画像形成装置を示す概略断面図。
【図３】第１の実施形態における中間転写ベルトの周方向に関する抵抗測定方法の説明図。
【図４】各画像形成部に一次転写部材および一次転写電源を有する従来の画像形成装置を示す概略断面図。
【図５】第１の実施形態における中間転写ベルトの電位測定方法を説明する図。
【図６】各ベルトの転写効率と一次転写コントラスト電位の関係を説明する図。
【図７】第１の実施形態における導電性ベルトの転写メカニズムを説明するモデル図。
【図８】第１の実施形態における導電性ベルトの転写メカニズムを説明するモデル図。
【図９】比較例である高抵抗ベルトの転写メカニズムを説明するモデル図。
【図１０】比較例である高抵抗ベルトの転写メカニズムを説明するモデル図。
【図１１】本発明の第１の実施形態に係る他の画像形成装置を示す概略断面図。
【図１２】本発明の第１の実施形態に係る他の画像形成装置を示す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
（実施形態１）
図１は、画像形成装置の一例を示す概略図である。画像形成装置は、画像形成装置に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどの外部機器から送られてきた信号に従って、電子写真方式により、記録用紙、ＯＨＰシートなどの転写材に画像を形成することができる。
【００１２】
（画像形成装置の全体構成）
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概略図である。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。
【００１３】
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、本実施形態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、駆動装置（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。
【００１４】
各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの周囲には、帯電手段である帯電ローラ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手段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。
【００１５】
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には、電気的に直接接地された接触部材が接触している。中間転写ベルト８に電気的に直接接地された接触部材を接触させる理由については後述する。
【００１６】
ここでは、中間転写ベルト１０の内周面に接触し、中間転写ベルト１０を張架する駆動ローラ１１、二次転写対向ローラ１２、テンションローラ１３が接触部材である。以下、本実施形態では以上の３本のローラを「複数の張架部材」と称する。駆動ローラ１１、二次転写対向ローラ１２、テンションローラ１３は、電気的に接地状態にあるフレーム（不図示）に対して、抵抗素子（Ｒ）や定電圧素子（ツェナーダイオード、バリスタ等）等の電気抵抗素子を介さずに電気的に接続されている。本実施形態では、このような電気抵抗素子を介さずに電気的に接地状態にあるフレームに接続することを、電気的に直接接地されている、と定義する。
【００１７】
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。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１０５Ωｃｍ以下の導電性を有する。二次転写対向ローラ１２は、中間転写ベルト８を介して二次転写部材１５と当接して二次転写部を形成している。二次転写対向ローラ１２は、中間転写ベルト８を介して二次転写部材１５に対向する対向部材である。二次転写対向ローラ１２は、表層にゴム層を設け、ゴム層を体積抵抗率が１０５Ωｃｍ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。
【００１８】
二次転写部材としての二次転写ローラ１５は、体積抵抗率が１０７〜１０９Ωｃｍ、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、二次転写ローラ１５は、中間転写ベルト８を介して二次転写対向ローラ１２に対し、総圧約４０Ｎで押圧される。又、二次転写ローラ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、二次転写ローラ１５には、転写電源１９から、−２．０〜＋７．０ｋＶの直流電圧の印加が可能となっている。
【００１９】
中間転写ベルト８の外周面側には、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、二次転写対向ローラ１２と二次転写ローラ１５とが当接する二次転写部の下流側には、トナーを転写材に定着させる熱圧処理を行う為に、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。
【００２０】
（画像形成装置の画像形成動作）
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、転写材の先端は二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、本実施形態では負極性に帯電される。ここで、トナーの正規の極性は負極性であり、各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄはトナーの正規の極性と同極性、即ち、負極性である。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。
【００２１】
感光ドラムの電位は、帯電ローラにより帯電された領域（暗部）の電位が−８００Ｖ、露光手段により露光された領域（明部）の電位（画像部）が―３００Ｖとなるよう帯電量、露光量を調整し、現像電圧を−６００Ｖとしている。また、プロセススピード（感光ドラムの駆動速度）は２５０ｍｍ／ｓｅｃである。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、トナー帯電量は約―４０μＣ／ｇ、画像ベタ部の感光ドラム上のトナー量は約０．４ｍｇ／ｃｍ２となるように設定している。
【００２２】
画像形成の順番としては、先ずイエロー画像を形成する為に、感光ドラム２ａ上に形成された静電潜像に、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。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上に一次転写される。本実施形態では、中間転写ベルト８の周方向に電流を流すことで一次転写を行うことが可能である。
【００２３】
中間転写ベルト８上の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。
【００２４】
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二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二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、二次転写電圧（トナーと逆極性（正極性）の電圧）が印加された二次転写ローラ１５により転写材に一括して二次転写される。フルカラーのトナー像が形成された転写材は定着装置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加圧され、転写材Ｐ表面に熱定着された後に外部に排出される。
【００２５】
本実施形態においては、一次転写部において各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの表面電位が、各帯電ローラ、露光手段によって、所定電位（暗部−８００Ｖ、明部−３００Ｖ）に維持されている。この状態で、各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄから、電気的に接地されている各張架ローラまで、中間転写ベルト８の周方向に電流を流すことが可能である。よって、中間転写ベルト８は、電気的に直接接地されている複数の張架部材（二次転写対向ローラ１２等）を介して電気的に接地され、周方向において中間転写ベルト８の電位を略零に維持することが可能になる。そして、各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄと、実質的に電位が零に維持された中間転写ベルト８との電位差により一次転写を行う。
【００２６】
そのため中間転写ベルト８は、周方向に電流が流れる程度の抵抗である必要がある。（以下、本実施形態の中間転写ベルト８を導電性ベルト８として説明する。）
以下に、本実施形態の導電性ベルト８の材質および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。
【００２７】
（本実施形態で使用される導電性ベルト８の体積抵抗率、表面抵抗率）
本実施形態の導電性ベルト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）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等でもよい。さらに、導電性ベルト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、二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二次転写性が良化する効果を得るためである。
【００２８】
次にベルトの製造方法について説明する。本実施形態では、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樹脂と、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。
【００２９】
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。
【００３０】
本実施形態では、導電体粉としてカーボンブラックを用いている。導電性ベルト８の電気抵抗値を調整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。
【００３１】
ここで、導電性ベルト８の比較例として、高抵抗ベルト８０を備える画像形成装置について、図２で説明する。図２で示されるように、比較例の高抵抗ベルト８０を使用する画像形成装置は、一次転写電源９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄにより一次転写ローラ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄに電圧を印加する。高抵抗ベルト８０を介して感光ドラムの表面電位と一次転写ローラとの電位差により一次転写を行う。
【００３２】
この高抵抗ベルト８０と、本実施形態で用いる導電性ベルト８の抵抗の違いに関して述べる。各ベルトの体積抵抗率、表面抵抗率の測定方法であるが、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、ＪＩＳ−Ｋ６９１１に準拠する。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１００Ｖとしている。
【００３３】
ここで高抵抗ベルト８０は、カーボン分散で電気抵抗を調整したポリイミド樹脂の単層ベルトであり、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。
【００３４】
一方、本実施形態で用いる導電性ベルト８は、印加電圧は１００Ｖを印加した場合に、体積抵抗率が２．０×１０１２Ωｃｍ、表面抵抗率が１．０×１０１２Ω／□である。
【００３５】
ここで、１００Ｖを印加した場合の導電性ベルト８と高抵抗ベルト８０の表面抵抗率を比較すると、導電性ベルト８の方が高いという結果になる。これは導電性ベルト８のコート層の影響によるもので、表層コートを有する導電性ベルト８のほうが、表層コートを有していない高抵抗ベルト８０より表面抵抗は高いことが分かる。このように、体積抵抗率および表面抵抗率の比較では厚み方向の抵抗が主要因になるため、導電性ベルト８の特徴を説明しにくい。
【００３６】
よって、以下に各ベルトの周方向抵抗の測定方法および測定結果を用いて導電性ベルト８の特徴を説明する。
【００３７】
（周方向抵抗の求め方）
本実施形態では、導電性ベルト８の抵抗値を図３で示す方法で測定している。図３では、測定用電源９０から導電性ベルト８に接触する金属ローラ１５Ｍ（第１の金属ローラ）に測定用電圧を印加すると、画像形成部１ｄの金属ドラム２ｄＭ（第２の金属ローラ）に電流が流れる。この金属ドラム２ｄＭに接続された電流検知手段９１によって電流値を検知する。そして、測定用電源９０に印加した電圧と電流検知手段９１が検知する電流値から、ベルトの周方向の抵抗値を算出する事が可能である。本実施形態では、この測定方法で測定した導電性ベルト８の抵抗を周方向抵抗［Ω］と称している。Ｍは金属製（Ｍｅｔａｌ）という意味で、接触電気抵抗が０．１［Ω］以下である為、全体の抵抗に対して十分に低く、ほぼ無視できる事を確認している。本実施形態では、外面ローラ１５Ｍと金属ドラム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。
【００３８】
以上の測定方法で、導電性ベルト８を測定した結果が図４（ａ）である。ここで、導電性ベルト８は図３で示す方法で抵抗測定できたが、高抵抗ベルト８０では抵抗を測定することができなかった。（測定用電源９０から金属ドラム２ｄＭに流れる電流値がほぼ０であった）。その理由は、表層コートのみ高抵抗で、基層は低抵抗な導電性樹脂で形成されている導電性ベルト８に対し、高抵抗ベルト８０は基層自体が高抵抗であるため、周方向に関して殆ど電流が流れない為である。これは、図２で示されるような画像形成装置において、隣り合う一次転写電源９ａ〜９ｄが高抵抗ベルト８０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、高抵抗ベルト８０の周方向抵抗が高く設計されている為である。
【００３９】
図４（ｂ）は、図３（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４（ａ）の縦軸（抵抗［Ω］）は、図４（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。
【００４０】
図４（ｂ）のように、高抵抗ベルト８０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４（ａ）及び（ｂ）に示すように、本実施形態の導電性ベルト８では、印加電圧５００Ｖで５０μＡ以上流れており、周方向抵抗で、約１０７Ωである。
【００４１】
（電位測定方法）
次に、導電性ベルト８のベルト表面電位について説明する。図５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。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。
【００４２】
表面電位計３７ａおよび測定プローブ３８ａは、画像形成部１ａと導電性ベルト８で形成される一次転写部の電位を測定している。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と導電性ベルト８で形成される一次転写部の電位を測定している。画像形成部１ａと画像形成部１ｄの一次転写部の電位が同じであれば、その間の画像形成部１ｂと画像形成部１ｃの電位もほぼ同じと推定できる。
【００４３】
また、表面電位計３７ｅおよび測定プローブ３８ｅは駆動ローラ１１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。
【００４４】
ここで、駆動ローラ１１、二次転写対向ローラ１２、テンションローラ１３は、電気的に直接接地した状態で画像形成装置を動作させている。感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄおよび導電性ベルト８を回転駆動させながら、感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの暗部電位が−８００Ｖとなるように帯電ローラ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄに−１．３ｋＶの電圧を印加する。二次転写ローラ１５には、＋７．０ｋＶの電圧を印加している。
【００４５】
本測定方法で、導電性ベルト８の電位を測定したところ、測定箇所（３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３７ｄ）による導電性ベルト８の電位差は、ほぼ無く、どの位置でもほぼ零電位（＝グランド電位）であることがわかった。即ち、導電性ベルト８は、電気的に接地されている状態であり、周方向にわたって零電位である。
【００４６】
導電性ベルト８の周方向抵抗は、１０３Ω以上１０８Ω以下であることが望ましい。なぜならば、導電性ベルト８の周方向抵抗が、１０３未満の場合、二次転写部で導電性ベルト８上のトナー像を二次転写する際に、転写電流が非通紙部に集中して流れることにより転写抜けが発生してしまうからである。また導電性ベルト８の周方向抵抗が１０８Ωより大きいと、周方向に電流が流れ難く、一次転写部での転写効率が低下するためである。
【００４７】
（導電性ベルト８の一次転写特性）
次に図６に基づき、感光ドラム２と各ベルト（８、８０）の一次転写部における電位差と、感光ドラム２から各ベルト（８、８０）に移動したトナーの比率である一次転写効率との関係を、説明する。図６のグラフにおいて、横軸はベルトの電位から感光ドラムの電位を差し引いた電位差である一次転写コントラストを表し、縦軸は感光ドラム上のトナーが中間転写ベルトに移動した割合である一次転写効率を百分率で表している。
【００４８】
ここで、図６に示すように、各々のベルト毎に一次転写効率が９８％以上となる一次転写コントラストを求めると、導電性ベルト８では約３００Ｖで一次転写効率９８％に達するが、高抵抗ベルト８０では約６００Ｖも必要である。つまり、中間転写ベルトの周方向抵抗が低いほど、一次転写コントラストを小さくすることが可能である。その理由に関して、以下に説明する。
【００４９】
まず、図６のグラフから、導電性ベルト８においては一次転写コントラストが０Ｖの時の一次転写効率がほぼ３０％である事が分かるが、これについて図７を用いて以下に説明する。
【００５０】
図７は、一次転写コントラストが０Ｖの場合の、導電性ベルト８の一次転写部での力の関係を説明した図であり、図７（ａ）は一次転写中、図７（ｂ）は一次転写後をそれぞれ表している。ここで、感光ドラム上のトナーは視覚的に分かりやすくするため２層になっており、上側の感光層を持つドラム基体（アルミニウムなどの金属）と、導電性ベルト８との間に挟まれている事を示している。矢印はトナーに掛かる力の向きを示している。
【００５１】
一般にトナーが感光ドラム２もしくは導電性ベルト８に対して持つ付着力は、主に、静電的付着力である鏡像力で説明することが可能である。ここで、電荷を保持した粒子（トナー）が導体（ここでは導電性ベルト８と感光ドラム２の基体）に接触するか、もしくは極めて近距離で近づくと、荷電粒子と導体の間で鏡像力と呼ばれる引力（付着力）が発生するということが一般的に知られている。これは、ちょうど荷電粒子と同じ量かつ正反対の電荷が導体内にいると仮想することで、あたかも導体が鏡のように荷電粒子を逆の極性で反映させている所から命名されている。感光ドラム２の場合は、金属の基体の上に十数ミクロンの感光層（ポリカーボネート等の樹脂）が存在するが、非常に薄い為に鏡像力としては十分に発揮する距離である。
【００５２】
図７（ａ）において、荷電粒子である２層のトナーは、感光ドラム２の鏡像力の方が導電性ベルト８の鏡像力よりも強く働いている。そして、感光ドラム２の回転に伴い一次転写部を通り過ぎると、図７（ｂ）で示されるように、一次転写コントラストが０Ｖの場合は、感光ドラム２上のトナーの電荷の力のみで一次転写される。その為、上層側のトナーは感光ドラム２に残り易くなり、一次転写効率は約３０％程度となってしまう。
【００５３】
それに対して、図８（ａ）、（ｂ）は一次転写コントラストが３００Ｖの場合を示すモデル図である。導電性ベルト８では、一次転写コントラストが３００Ｖの場合、一次転写効率約９８％を維持する事が可能なことが図６のグラフに示されている。すなわち、周方向抵抗が１０８Ω程度の導電性ベルト８の場合、鏡像力により感光ドラムに付着していた上層側のトナーを電界の力で引きはがし、導電性ベルトに移動させるのに３００Ｖの電界の力が必要である、ということを意味している。
【００５４】
図８（ａ）、図７（ａ）を比較すると、導電性ベルト８とトナーの間に働く鏡像力は変わらないが、図８（ａ）は、トナーに対して、ドラム２から導電性ベルト８側に移動させる電界が生じている。その結果、図８（ｂ）に示すように、一次転写効率約９８％を達成することが可能である。感光ドラム２上のトナーが導電性ベルト８に接近すると、トナーのマイナス電荷のみならず、感光ドラム２上の明部電位の電荷量の和に釣り合う電荷量のプラス電荷が瞬時に接地部から導電性ベルト８の周方向に流れ、鏡像力として働く為と考えられる。
【００５５】
上述のように、本実施形態の導電性ベルト８０は、ベルト電位は、実質的に零であるため、ドラム電位を‐３００Ｖとすれば良い。ドラム電位を−３００Ｖとするためには、感光ドラム２に対して明部の電位を−３００Ｖを維持すれば良く、潜像コントラストや現像電位の関係から、暗部の電位を−７００Ｖ程度まで上げる必要がある。暗部の電位を−７００Ｖを持つ為に放電開始電圧を約５００Ｖとした場合、帯電部で約−１２００Ｖ印加すれば良い。
【００５６】
一方、図９、図１０は、高抵抗ベルト８０を用いて場合の一次転写部での力の関係を説明した図であり、一次転写コントラストはそれぞれ、０Ｖ、６００Ｖである。図９に示すように、高抵抗ベルト８０とトナーの間に働く鏡像力は非常に小さい。高抵抗ベルト８０のように、抵抗が高い場合アースから移動してくる電荷に時定数の遅れが生じる。その為、感光ドラム上のトナーが一次転写部を通過する間に一次転写に必要な正電荷が十分に移動できず、鏡像力が非常に小さくなってしまうと考えられる。
【００５７】
図９（ａ）、図９（ｂ）に示すように、一次転写コントラストが０Ｖの場合は、一次転写効率は、約５％である。高抵抗ベルト８０では、一次転写コントラストが３００Ｖの場合、一次転写効率約９８％を維持する事が可能なことが図６のグラフに示されている。すなわち、高抵抗ベルト８０の場合、高抵抗ベルト８０とトナーの間に働く鏡像力がほぼないため、感光ドラムに付着していた上層側のトナーを電界の力で引きはがし、導電性ベルトに移動させるのに６００Ｖの電界の力が必要である。
【００５８】
図１０（ａ）は、一次転写コントラストが６００Ｖの場合の一次転写中、図１０（ｂ）は一次転写コントラストが６００Ｖの場合の一次転写後、をそれぞれ示している。仮に、高抵抗ベルト８０のベルト電位０Ｖにした場合、感光ドラムの明部で−６００Ｖを維持するということは、潜像コントラストや現像電位の関係から、暗部を−１１００Ｖ程度まで上げる必要がある。暗部の電位−１１００Ｖを持つ為に放電開始電圧を約−５００Ｖとした場合、帯電部で約−１６００Ｖの高い電圧を帯電ローラに印加しなければならない事になり、放電によって耐久性が低下する恐れが生じる。
【００５９】
その為、図１０（ａ）、（ｂ）で示すように、高抵抗ベルト８０の場合、不図示の一次転写部材を感光ドラムに対向して設け、一次転写部材に電圧を印加するための高圧電源を設ける。そしてこの高圧電源から一次転写部材に＋５００Ｖの電圧を印加し、感光ドラムの暗部の電位を−１００Ｖに設定する。この構成によって、所望の一次転写効率を維持するための一次転写コントラスト（６００Ｖ）を得ている。これが高抵抗ベルトを用いた従来の転写装置において、一次転写用の高圧電源が必要な理由である。
【００６０】
このように、本実施形態においては、導電性ベルト８を用い、導電性ベルト８を張架する全ての張架ローラを電気的に直接接地することで、導電性ベルト８の周方向においてベルト電位を実質的に零とすることが可能である。（導電性ベルト８は、電気的に接地された状態になる。）そして、導電性ベルト８のベルト電位が略零であるので、所望の転写効率を得るのに必要な電位差を低く抑え、一次転写用の高圧電源を設けることなく良好な一次転写を達成することが可能である。また、
その際、各感光ドラム２から各張架部材に、導電性ベルト８を介して積極的に電流を流す必要があるので、各張架部材は電気抵抗素子を介さずに電気的に直接接地される。すなわち、各張架部材に定電圧素子や抵抗素子を設ける必要がなく、簡単な構成でベルト電位を安定させることが可能である。
【００６１】
以上の説明では、接触部材として駆動ローラ１１、二次転写対向ローラ１２、テンションローラ１３を採用し、全ての電気的に直接接地する構成を説明した。しかしながら、図１１（ａ）に示すように全ての張架部材を電気的に直接接地する必要はない。図１１（ａ）に示すように、各感光ドラム２からトナー像が一次転写される領域を形成する二つの張架部材（駆動ローラ１１、二次転写対向ローラ１２）が電気的に直接接地される構成であっても良い。
【００６２】
また、図１１（ｂ）に示すように、各感光ドラム２の近傍にそれぞれが対応して配置され、各感光ドラム２と中間転写ベルト１０を接触するための押圧部材であるコロ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄを設けてもよい。コロ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄによって導電性ベルト８を各感光ドラム２に押圧することが可能である。そして、このコロ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄも電気的に直接接地してもよい。このコロ４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄを電気的に直接接地することで、導電性ベルト８を接地する箇所が増え、より安定的に導電性ベルト８を電気的に接地することが可能である。
【００６３】
また、図１２のように、コロ４０ｅを、画像形成ステーション１ｃ、１ｄの間に一つだけ配置する構成であってもよい。また、接触部材として中間転写ベルト１０の外周面に接触する部材を設け、その部材を電気的に直接接地してもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１ａ〜１ｄ  画像形成部
２ａ〜２ｄ  感光ドラム（像担持体）
３ａ〜３ｄ  帯電ローラ（帯電手段）
７ａ〜７ｄ  スキャナ（露光手段）
８  中間転写ベルト（導電性ベルト）
１１  駆動ローラ（張架部材）
１２  二次転写対向ローラ（張架部材）
１３  テンションローラ（張架部材）
【図１】
2015106080.tif 000003
【図２】
2015106080.tif 000004
【図３】
2015106080.tif 000005
【図４】
2015106080.tif 000006
【図５】
2015106080.tif 000007
【図６】
2015106080.tif 000008
【図７】
2015106080.tif 000009
【図８】
2015106080.tif 000010
【図９】
2015106080.tif 000011
【図１０】
2015106080.tif 000012
【図１１】
2015106080.tif 000013
【図１２】
2015106080.tif 000014