(57)【要約】【課題】転写効率の低下を招くことなく、再転写を抑制することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】像担持体１と、転写部材５２と、を各々が備えた複数の画像形成手段Ｓと、複数の画像形成手段Ｓの像担持体１と転写部材５２との間に挟持されて移動可能な移動体５１と、を有する画像形成装置１００は、複数の画像形成手段Ｓのうち少なくとも２つの画像形成手段Ｓの間で、転写部材５２の像担持体１への当接圧が移動体５１の移動方向において上流の画像形成手段Ｓよりも下流の画像形成手段Ｓの方が大きく、転写時に転写部材５２に電圧が印加されることで転写部材５２と像担持体１との間に流れる転写電流が該移動方向において上流の画像形成手段Ｓよりも下流の画像形成手段Ｓの方が小さい構成とする。【選択図】図１
2008309905.tif 000002
【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、前記像担持体に向けて押圧され、電圧が印加されることで前記像担持体上に形成されたトナー像を被転写体に転写させる転写部材と、を各々が備えた複数の画像形成手段と、前記複数の画像形成手段の前記像担持体と前記転写部材との間に挟持されて移動可能な移動体と、を有し、前記複数の画像形成手段の前記像担持体から前記被転写体としての前記移動体又は前記移動体に担持されて搬送される転写材へと、前記移動体の移動方向に沿って順次にトナー像を転写させることで画像を形成する画像形成装置において、
前記複数の画像形成手段のうち少なくとも２つの画像形成手段の間で、前記転写部材の前記像担持体への当接圧が前記移動方向において上流の画像形成手段よりも下流の画像形成手段の方が大きく、前記転写時に前記電圧が印加されることで前記転写部材と前記像担持体との間に流れる転写電流が前記移動方向において上流の画像形成手段よりも下流の画像形成手段の方が小さいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記複数の画像形成手段は、前記移動方向に沿って第１、第２、第３、第４の画像形成手段をこの順番で有しており、該第１、第２、第３、第４の画像形成手段における前記当接圧をそれぞれＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４とし、又、該第１、第２、第３、第４の画像形成手段における前記転写電流をそれぞれＩ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４とする時、
Ｐ１≦Ｐ２≦Ｐ３≦Ｐ４、且つ、Ｐ１＜Ｐ４
の関係が成立し、且つ、
Ｉ１≧Ｉ２≧Ｉ３≧Ｉ４、且つ、Ｉ１＞Ｉ４
の関係が成立することを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
前記複数の画像形成手段は、前記移動方向に沿って第１、第２、第３、第４の画像形成手段をこの順番で有しており、該第１、第２、第３、第４の画像形成手段における前記当接圧をそれぞれＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４とし、又、該第１、第２、第３、第４の画像形成手段における前記転写電流をそれぞれＩ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４とする時、
Ｐ１＝Ｐ２、Ｐ３＝Ｐ４、且つ、Ｐ１＜Ｐ４
の関係が成立し、且つ、
Ｉ１＝Ｉ２、Ｉ３＝Ｉ４、且つ、Ｉ１＞Ｉ４
の関係が成立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４】
前記複数の画像形成手段のうち少なくとも３つの画像形成手段の間で、前記当接圧は、前記移動方向においてより下流の画像形成手段になるにつれて大きく、前記転写電流は、前記移動方向においてより下流の画像形成手段になるにつれて小さい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５】
前記複数の画像形成手段は、前記移動方向に沿って第１、第２、第３、第４の画像形成手段をこの順番で有しており、該第１、第２、第３、第４の画像形成手段における前記当接圧をそれぞれＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４とし、又、該第１、第２、第３、第４の画像形成手段における前記転写電流をそれぞれＩ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４とする時、
Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３＜Ｐ４
の関係が成立し、且つ、
Ｉ１＞Ｉ２＞Ｉ３＞Ｉ４
の関係が成立することを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項６】
前記移動体は、無端状のベルトであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの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、電子写真方式或いは静電記録方式を利用して像担持体上に形成したトナー像を、該像担持体に向けて押圧された転写部材によって被転写体に転写させる工程を有する複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば電子写真方式を利用した画像形成装置においては、高速化、高機能化、カラー化が進められてきており、各種方式のものが上市されている。
【０００３】
これらの中でも、それぞれ異なる色のトナー像を形成する複数の画像形成手段（ステーション）を、移動体の移動方向に沿って直列に配置したインライン方式の画像形成装置は、高速でカラー画像の形成が可能であることから、画像の生産性が高い。そのため、インライン方式の画像形成装置は、例えばオフィスプリンターとして、ビジネスユースでは主流となっている。
【０００４】
ここで、インライン方式には更に、次のような方式がある。先ず、上記移動体としての一般的にベルト状とされる転写材担持体（転写ベルト）に、記録用紙などの転写材を吸着させて、複数のステーションで形成したトナー像をこの転写ベルト上に担持された転写材に多重転写する直接転写方式（転写材吸着方式）がある。又、上記移動体としての一般的にベルト状とされる中間転写体（中間転写ベルト）に、複数のステーションで形成したトナー像を多重転写する中間転写方式がある。
【０００５】
画像形成装置の小型化、低コスト化のためには、システムの構成要素が少ない直接転写方式を採用する方が有利である。一方、画質の安定性という観点では、転写材のチャージアップが少ない中間転写方式の方が有利である。
【０００６】
又、近年では、画像形成装置の高機能化という観点から、次のような要求が益々高まってきている。即ち、サイズや厚み（坪量）の異なる転写材、或いはラフ紙（表面性の粗い記録用紙）などの多用な転写材が使用可能であること（メディアフレキシビリティー）、更には転写材の両面に画像形成を行う両面画像形成が可能であることなどである。
【０００７】
画像形成装置が使用される環境も、従来のように空調設備が完備されたオフィスのみではなくなってきている。ＳＯＨＯ（小規模事業所、個人事業所）化の流れにより、一般の事務所、個人の自宅などの、いろいろな環境下においても良好な出力画像を得ることが望まれている。
【０００８】
このように、画像形成装置には、メディアフレキシビリティー、使用環境という観点から、益々高い性能が求められるようになっている。
【０００９】
特許文献１は、転写材吸着方式の典型的な従来例である。特許文献１は、転写材を転写ベルトに吸着させる吸着部において、吸着ローラ、転写ベルト、対向ローラ、及び転写材が直列に接続された状態でバイアスを印加し、この時の電流検知結果に応じて転写バイアスを制御する方法を開示する。
【特許文献１】特開２００１−２０９２３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記従来の方法では、全てのステーションにおける転写電流が同一になるように制御を行うとの技術思想に基づくものであったため、次のような課題があった。
【００１１】
即ち、全てのステーションにおける転写電流が同一であると、再転写という問題が発生し易くなる。再転写とは、上流側のステーションにおいて一旦転写材に転写されたトナー像のトナーの電荷が、下流側のステーションの転写部に形成された転写ニップ内での放電によって反転し、そのトナーが像担持体上に逆転写される現象である。再転写が発生すると、画像上の濃度や色味の変動が起こり、転写材上の画像不良として顕在化することがある。再転写は、下流側のステーションでの転写電流の大きさに大きく依存しており、下流側のステーションでの転写電流が大きいと悪化し、逆に下流側のステーションの転写電流が小さいと良化する傾向がある。従って、再転写を抑制するためには、下流側のステーションの転写電流を小さくすることが望まれる。
【００１２】
しかしながら、単に下流側のステーションの転写電流を小さくすると、像担持体上のトナーを転写材に転写するために必要な転写電界を形成することができず、転写ボソと呼ばれる、転写効率が低下する転写不良が発生する。
【００１３】
従来の技術では、再転写の抑制と転写ボソの抑制とを両立するための転写条件の設定ラチチュードが狭く、これらを両立することは困難であった。
【００１４】
従って、本発明の目的は、転写効率の低下を招くことなく、再転写を抑制することのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に向けて押圧され、電圧が印加されることで前記像担持体上に形成されたトナー像を被転写体に転写させる転写部材と、を各々が備えた複数の画像形成手段と、前記複数の画像形成手段の前記像担持体と前記転写部材との間に挟持されて移動可能な移動体と、を有し、前記複数の画像形成手段の前記像担持体から前記被転写体としての前記移動体又は前記移動体に担持されて搬送される転写材へと、前記移動体の移動方向に沿って順次にトナー像を転写させることで画像を形成する画像形成装置において、前記複数の画像形成手段のうち少なくとも２つの画像形成手段の間で、前記転写部材の前記像担持体への当接圧が前記移動方向において上流の画像形成手段よりも下流の画像形成手段の方が大きく、前記転写時に前記電圧が印加されることで前記転写部材と前記像担持体との間に流れる転写電流が前記移動方向において上流の画像形成手段よりも下流の画像形成手段の方が小さいことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、転写効率の低下を招くことなく、再転写を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１８】
実施例１
［画像形成装置の全体構成］
先ず、本発明に係る画像形成装置の一実施例の全体構成について説明する。図１は、本実施例の画像形成装置の概略断面を示す。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真プロセスを利用し、複写機若しくはプリンタとして機能する。又、本実施例の画像形成装置１００は、インライン方式、直接転写方式を採用し、フルカラー画像の形成が可能である。
【００１９】
画像形成装置１００は、複数の画像形成手段として４つの独立した画像形成部、即ち、第１、第２、第３、第４の画像形成部（以下、「ステーション」という）Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄを有する。本実施例では、４個のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄは略鉛直方向に一列に配列されている。
【００２０】
複数の画像形成ユニットを横方向に並べると、装置の設置面積が大きくなり易く、装置の小型化の要求を満足し得なくなることがある。又、レーザースキャナー等の光学機器が装置本体の上部に来るため、装置本体を上開きにして、転写材の搬送路や消耗部品にアクセスすることが難しい。そのため、トナーや感光体の交換が難しくなったり、転写材が搬送経路で詰まった時（ジャム時）の処理の操作性が悪くなったりする場合がある。
【００２１】
そこで、本実施例では、図１に示すように、４個のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄは縦方向に並べる。これによって、装置の設置面積の低減を図り、又転写材の搬送路に沿って装置本体を分割可能にして、ジャム処理や消耗部品の交換時の操作性を向上させている。
【００２２】
本実施例では、４個のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成する。
【００２３】
尚、本実施例では、各ステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄは、使用するトナーの色が異なり、又詳しくは後述する転写部における転写部材の当接圧・転写電流の設定が異なることを除いて、基本的な構成及び動作は実質的に同一である。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかのステーションに対応する要素であることを表すために図中符号に与えた添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄは省略して総括的に説明する。
【００２４】
ステーションＳは、トナー像を担持する像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体、即ち、感光ドラム１を有する。感光ドラム１は、電気的に接地されたアルミシリンダー等の基体上に有機感光層（ＯＰＣ感光層）が表層として形成されている。感光ドラム１は、図示矢印Ｒ１方向（時計回り）に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動される。本実施例では、プロセススピードを１８０ｍｍ／ｓとした。
【００２５】
感光ドラム１の周囲には、１次帯電手段としての帯電ローラ２、露光手段（画像露光手段）としての露光装置（レーザースキャナ）３、現像手段としての現像装置４、クリーニング手段としてのクリーニング装置６などが配置されている。又、各ステーションＳａ〜Ｓｄの感光ドラム１ａ〜１ｄの全てに対向するように転写ユニット５が配置されている。転写ユニット５は、各感光ドラム１ａ〜１ｄの全てに対向して配置された移動体としての無端ベルト状の転写材担持体、即ち、転写ベルト５１を有する。転写ベルト５１の内周面側には、各感光ドラム１ａ〜１ｄのそれぞれに対応して転写部材としての転写ローラ５２ａ、５２ｂ、５２ｃ、５２ｄが配置されている。転写ベルト５１は、複数のステーションＳにおいて、感光ドラム１と転写ローラ５２とに挟持されて移動可能である。
【００２６】
感光ドラム１の表面は、感光ドラム１の回転過程で、帯電ローラ２により所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位に一様に帯電される。その後、感光ドラム１は、露光装置３により画像情報に基づいた画像露光を受けて、感光ドラム１上には静電像（潜像）が形成される。各ステーションＳａ〜Ｓｄの各感光ドラム１ａ〜１ｄ上には、それぞれ目的のカラー画像の第１、第２、第３、第４色成分像、つまりイエロー、マゼンタ、シアン、ブラック成分像に対応した静電像が形成される。
【００２７】
次いで、感光ドラム１上の静電潜像は、現像装置４によりトナー（負帯電極性のトナー）で現像され、トナー像として可視化される。各ステーションＳａ〜Ｓｄの感光ドラム１ａ〜１ｄ上には、各色のトナーにより、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が形成される。
【００２８】
尚、本実施例では、現像装置４は、１成分接触現像方式を採用しており、感光ドラム１に当接する現像剤担持体としての現像ローラを有する。現像装置４は、現像ローラ上にトナーを薄層状に担持して、感光ドラム１と対向する現像部へ搬送し、現像ローラに印加される現像バイアス（本実施例では負極性の電圧）により感光ドラム上の静電像を現像する。又、本実施例では、現像装置４は、反転現像方式により静電像を現像する。即ち、現像装置４は、感光ドラム１の帯電極性と同極性に帯電したトナーを、帯電処理された後に露光されることで電荷が減衰した感光ドラム１上の部分（露光部）に付着させることで、感光ドラム１上（像担持体上）にトナー像を形成する。又、本実施例では、現像剤であるトナーとしては、磁性体を含まない、所謂、ノンマグトナーを使用した。
【００２９】
４個のステーションＳａ〜Ｓｄは、縦方向（鉛直上方向）に転写材Ｐを搬送する転写材担持体としての転写ベルト５１の転写材Ｐを担持する面の移動方向に沿って配置されている。転写ベルト５１は、複数の支持部材としての、駆動ローラ５３と、２個の従動ローラ、即ち、テンションローラ５４及び対向ローラ５５とに掛け回して設置（張架）されている。転写ベルト５１は、駆動ローラ５３に駆動力が伝達されることによって、図示矢印Ｒ２方向（反時計回り）に、感光ドラム１とほぼ同じ周速度で回転駆動される。
【００３０】
各ステーションＳａ〜Ｓｄには、それぞれ転写ローラ５２ａ〜５２ｄが配置されている。各転写ローラ５２ａ〜５２ｄは、図示しない付勢手段により各感光ドラム１ａ〜１ｄに向けて押圧されている。即ち、各転写ローラ５２ａ〜５２ｄは、転写ベルト５１を介して対応する感光ドラム１ａ〜１ｄに当接している。これにより、感光ドラム１と転写ベルト５１とが接触する転写部Ｎにニップ部（転写ニップ）が形成されている。各転写ローラ５２ａ〜５２ｄには、電圧印加手段としての転写電源（高圧電源）５６が電気的に接続されている。本実施例では、転写電源５６としては、定電圧制御されたバイアスの出力が可能な定電圧電源が使用される。
【００３１】
尚、転写電源５６として定電圧電源を採用する理由は、次の通りである。即ち、転写ベルト５１の幅方向（移動方向と略直交する方向）の長さに対して小さいサイズの転写材Ｐにトナー像を転写する場合に、転写材Ｐの通過部よりも外側の非通過部に転写電流が逃げ、転写電流不足により転写不良が発生することを防止するためである。
【００３２】
本実施例では、転写ローラ５２は、導電剤としてのカーボンブラックで電気抵抗値（体積抵抗率）を１０5Ωｃｍに調整した、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン）ゴム製の、直径１２ｍｍのソリッドゴムローラである。ＥＰＤＭゴムは芯金上に成型されている。転写ローラ５２の電気抵抗値は、転写ベルト５１の電気抵抗値よりも充分に小さく、各転写部Ｎにおいて、転写ベルト５１の電気抵抗値からみると転写ローラ５２の電気抵抗値は無視できる。転写ローラ５２には、芯金を介して、転写電源５６から電圧が印加される。
【００３３】
転写ベルト５１には、所定のタイミングで、被転写体としての転写材Ｐ、例えば記録用紙が供給される。転写材Ｐは、転写ベルト５１と吸着ローラ８との接触部（吸着部）Ｑに形成されたニップ部（吸着ニップ）において、転写ベルト５１の表面に静電吸着される。ここで、転写材Ｐは、転写材カセット（図示せず）から送り出された後、レジストローラ対（図示せず）を介して所定のタイミングで吸着部Ｑへと供給される。
【００３４】
この時、転写ベルト５１に当接する吸着帯電手段としての吸着ローラ８と、転写ベルト５１を介して吸着ローラ８に対向する対向ローラ５５との間には、電圧印加手段としての図示しない吸着電源（高圧電源）により吸着電流が流される。本実施例では、吸着電源としては、定電流制御されたバイアスの出力が可能な定電流電源が使用される。尚、本実施例では、吸着電源は、吸着ローラ８にバイアスを印加するようになっており、対向ローラ５５は電気的に接地されている。但し、これとは反対に、吸着電源から対向ローラ５５にバイアスを印加して、吸着ローラ８を電気的に接地してもよい。
【００３５】
転写ベルト５１上に担持された転写材Ｐは、転写ベルト５１の回転（周回移動）に伴って縦方向に搬送される。
【００３６】
尚、転写材Ｐを転写ベルト５１へ吸着する吸着工程時を除いて吸着ローラ８を転写ベルト５１から離間させる離間機構を有する構成としても良い。この場合、何らかの原因で転写ベルト５１に付着したトナー等の異物が吸着ローラ８に付着し、これが原因で転写材Ｐが汚れてしまうことを防止することができる。
【００３７】
吸着ローラ８は、芯金上にソリッドゴムを成型して成っており、芯金に吸着用の高圧バイアスを印加する。本実施例では、吸着ローラ８としては、カーボンブラックを分散して電気抵抗を調整したＥＰＤＭゴムを成型した、直径１２ｍｍのソリッドゴムローラを用いた。又、本実施例では、吸着ローラ８の電気抵抗値は、幅１ｃｍの金属箔をローラの外周に巻き付け、これと芯金の間に５００Ｖの電圧を印加したときの値で１０5Ωとした。吸着ローラ８及び対向ローラ５５の電気抵抗値は転写ベルト５１の電気抵抗値よりも充分に小さく、吸着部Ｑにおいて、転写ベルト５１の電気抵抗値からみると吸着ローラ８及び対向ローラ５５の電気抵抗値は無視できる。
【００３８】
吸着バイアスは、装置本体が使用される環境やプリント条件から、制御手段としてのＣＰＵ１５０により決定された信号によって、吸着電源の高圧基板から発生される。又、吸着部Ｑに所定の吸着電流が流れた時に、この所定の電流を流すために必要な電圧（対向ローラ５５と吸着ローラ８との間に発生する電圧）が電圧検知手段としての図示しない電圧計により検知される。そして、この検知結果が、高圧基板上のＡ／ＤコンバーターによりＡ／Ｄ変換されて、ＣＰＵ１５０によりモニターされる。
【００３９】
ＣＰＵ１５０は、この検知結果より、転写部Ｎにおいて所定のターゲット転写電流を得るための転写電圧を決定することができる。尚、この他、例えば複数の転写部Ｎのいずれか又は幾つかにおいて所定の電流を流した時の電圧検知結果に基づいて、所定のターゲット転写電流を得るための転写電圧を決定することもできる。又、記録材Ｐの種類や使用環境によるインピーダンスの変化に係る情報が得られればよいので、所定の電圧を印加した時に流れた電流値を電流検知手段によって検知した結果に基づいて、所定のターゲット転写電流を得るための転写電圧を決定してもよい。
【００４０】
吸着ローラ８により静電吸着力を与えられて転写ベルト５１によって転写部Ｎに搬送された転写材Ｐには、感光ドラム１上のトナー像が転写される。この時、転写ローラ５２には、転写電源５６から出力されたトナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の転写電圧（転写バイアス）が印加される。この転写電圧により転写部Ｎに形成される、正規の極性に帯電したトナーを感光ドラム１から転写ベルト５１に向けて移動させる方向の電界の作用により、感光ドラム１上のトナーが転写ベルト５１上に担持された転写材Ｐ上に転写される。
【００４１】
例えば、フルカラー画像の形成時には、各ステーションＳａ〜Ｓｄにおいて、上述の帯電、露光、現像、転写の各工程が順次に行われる。そして、転写材Ｐが、搬送方向最上流の１色目のステーションＳａから最下流の４色目のステーションＳｄまで各ステーションＳａ〜Ｓｄの転写部Ｎａ〜Ｎｄを順次通過するごとに、各感光ドラム１ａ〜１ｄ上のトナー像が転写材Ｐに順次重ねて転写される。これにより、転写材Ｐ上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナー像が重畳されたフルカラー画像が得られる。
【００４２】
全色のトナー像の転写が終了した転写材Ｐは、転写ベルト５１からベルトの曲率によって分離され、次いで定着手段としての定着器（定着ローラ対）７に搬送される。そして、定着器７において転写材Ｐ上にトナー像が加熱定着されることにより、最終的なプリントが得られる。その後、転写材Ｐは、装置本体外に排出される。
【００４３】
転写が終了した感光ドラム１は、表面に残留したトナー（転写残トナー）がクリーニング装置６に設けられたクリーニング部材としてのクリーニングブレードによって掻き取られることでクリーニングされた後に、次の画像形成に供される。
【００４４】
又、転写材Ｐの１面目に引き続いて、転写材Ｐの１面目とは反対の２面目に画像形成（両面画像形成）を行う際には、一旦定着器７を通過した転写材Ｐの表裏を反転して再度転写ベルト５１に送る。そして、感光ドラム１側になった転写材Ｐの２面目に上述と同様にしてトナー像を転写し、次いで定着器７で定着する。
【００４５】
尚、所望により、４個のステーションＳｓ〜Ｓｄのうちのいずれか又は幾つかを用いて画像形成を行うことによって、単色又はマルチカラーの画像を形成することもできる。この場合、画像形成を行うステーションＳの数が異なることを除いて、画像形成プロセス自体は上述と同様にすることができる。
【００４６】
本実施例では、転写ベルト５１としては、イオン導電剤を添加して体積抵抗率が１０9Ωｃｍとなるように電気抵抗が調整された、厚さ１００μｍの無端状のＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）製単層樹脂ベルトを用いた。転写ベルト５１の体積抵抗率は、１０7〜１０11Ωｃｍに設定するのが好ましい。これは、次の理由による。即ち、チャージアップが過大となり、結果として転写電圧が過大になってしまうことを防止すると共に、転写工程終了後に特別な手段により除電しなくても次の画像形成が開始されるまでに転写ベルト５１の帯電電位を十分減衰させることができるためである。これにより、転写ベルト５１のチャージアップを抑制すると共に、転写ベルト５１を除電する除電機構を別途設けなくてもよいので、装置の小型化、簡略化を図ることができる。
【００４７】
尚、転写材Ｐを吸着する観点から、転写ベルト５１の材料には、通常環境において転写材Ｐの体積抵抗率よりも転写ベルト５１の体積抵抗率の方が大きくなるようなものを選択するのが好ましい。この点も考慮して、本実施例では、上述したように転写ベルト５１として体積抵抗率が１０9Ωｃｍのものを採用した。
【００４８】
ここで、転写ベルト５１の体積抵抗率は、ＪＩＳ法Ｋ６９１１に準拠した測定プローブを用い、ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ社製高抵抗計（モデルＲ８３４０）により１００Ｖを印加して測定し、その値をベルトの厚さで割って正規化したものである。尚、転写材Ｐ等の体積抵抗率も、上述の方法により測定することができる。
【００４９】
［転写部材の当接圧及びターゲット転写電流値］
次に、転写部Ｎにおける転写ローラ５２の感光ドラム１に対する当接圧（以下、単に「転写当接圧」という）と、転写電流の制御目標値（ターゲット転写電流）について、従来例と対比させて説明する。
【００５０】
従来例では、全てのステーションＳａ〜Ｓｄの転写当接圧を総圧３００ｇｆに設定し、プロセススピードが１８０ｍｍ／ｓの時のターゲット転写電流を１０μＡと設定した。
【００５１】
ここで、本明細書において転写当接圧とは、転写ベルト５１を介して各ステーションＳの感光ドラム１を押圧する、転写ローラ５２の感光ドラム１への当接圧の総圧をいう。
【００５２】
又、本明細書において転写電流とは、次のように測定されるものである。即ち、感光ドラム１の電位が帯電ローラ２により帯電処理された１次帯電電位（ＶＤ）の状態にあり、所定の転写材Ｐが転写部Ｎにある時に、転写電圧が印加されることで転写部Ｎに流れる電流の値である。ここで、本明細書では、上記所定の転写材Ｐは、ゼロックス社製４０２４用紙（坪量７４ｇ／ｍ2）を通常環境下（２３℃／６５％）で放置させたものである。
【００５３】
又、以下のデータは全て、同じ環境下で、転写材Ｐとして同じ種類の紙を使用し、又プロセススピードを同じ値（ここでは１８０ｍｍ／ｓ）とした場合のデータである。
【００５４】
図２に、転写電流の設定ラチチュード（転写ラチチュード）を示す。転写当接圧が３００ｇｆである場合、図２（ａ）に示すように、８μＡ以下の転写電流で転写効率が低下する転写ボソが発生し、１２μＡ以上の転写電流で再転写が発生する。従って、転写ボソの抑制と再転写の抑制とを両立させる転写電流の領域は、９〜１１μＡと非常に狭く、ターゲット転写電流を設定するマージンが少ない。その結果、転写材Ｐの状態や、転写電圧の制御精度のばらつき等を考慮すると、転写ボソや再転写の発生を防止することが困難であった。
【００５５】
ここで、転写ラチチュードの下限値を決定している転写ボソに関してマージンを広げるために、感光ドラム１への転写当接圧を高くするという手段が考えられる。
【００５６】
図３に、転写残トナー量と転写電流との相関を示す。同図に示すデータは、第３のステーションＳｃにおけるシアン単色の感光ドラム１上の転写残トナー量を測定したものである。感光ドラム１上の転写残トナー量は、次のようにして測定して評価することができる。即ち、転写部Ｎを通過した後の感光ドラム１の表面に透明な粘着テープを貼り、このテープを剥がすことによって、感光ドラム１上に付着していたトナーをこのテープ上に採取する。次いで、そのテープを白色の紙の表面に貼った後に、そのテープの部分のトナー濃度を光学的に測定する。
【００５７】
転写電流が小さいと、転写ボソが発生するため、転写残トナー量が多くなる。反対に、転写電流が大きいと、自身のステーションＳでの転写材Ｐから感光ドラム１へのトナーの逆転写が発生するため、転写残トナー量が多くなる。従って、通常は、最も転写残トナー量が少ないポイントをターゲット転写電流として設計する。
【００５８】
図３において、転写当接圧が３００ｇｆの場合と６００ｇｆの場合とを比較すると、転写当接圧が３００ｇｆの場合に比べて、６００ｇｆの場合の方が、転写ボソに関するマージンが広く、ターゲット転写電流を２μＡ程度低くすることが可能になることが分かる。これは転写当接圧が高い方が、転写を行う上で必要な２つの要素、（１）静電力、（２）物理的に押し付ける押圧力の内、（２）の押圧力が十分に大きいため、（１）の静電力が小さくても最適効率で転写可能となるためである。図２（ｂ）は転写当接圧が６００ｇｆの場合の転写電流の転写ラチチュードを示す。
【００５９】
次に、転写ラチチュードの上限を決定している再転写について述べる。前述したように、再転写は、上流側のステーションＳにおいて一旦転写材に転写されたトナー像のトナーの電荷が、下流側のステーションＳの転写部に形成された転写ニップ内での放電によって反転し、そのトナーが感光ドラム１上に逆転写される現象である。又、１次色よりも、複数色のトナーが重なって形成される２次色の方が、下地のトナーの静電的な反発力を受けるため、再転写のレベルが悪くなる。
【００６０】
従って、本実施例においては、第１のステーションＳａのイエローと、第２のステーションＳｂのマゼンタとで形成されるレッドが、下流の第３、第４のステーションＳｃ、Ｓｄの２つのステーションで再転写を受け易い。そのため、このレッドが、最も再転写のレベルが悪い色となる。
【００６１】
本実施例においては、以下に記載する再転写とは、第１、第２のステーションＳａ、Ｓｂで形成されるイエロー及びマゼンタのトナーから成るレッドについての再転写である。
【００６２】
図４に、本発明者らの検討結果に係る再転写量と転写電流との相関を示す。同図において縦軸が再転写量であり、再転写量が大きいほど再転写のレベルは悪くなる。又、同図において横軸は転写電流であり、転写電流が大きいほど再転写のレベルが悪くなる。再転写量は、対象となるステーションＳの感光ドラム１上に転写材Ｐから転写されたトナーの量を、上記転写残トナー量の場合と同様の方法で測定することで評価することができる。
【００６３】
一方、図４から、転写当接圧が３００ｇｆの場合と６００ｇｆの場合とで再転写量に有意な違いはなく、転写電流の大きさによってのみ決定されることが分かる。従って、転写当接圧の大きさは再転写には関係がなく、転写電流を小さくすれば再転写を抑制することができることが分かる。
【００６４】
以上のことより、理論的には、転写当接圧を高くして、ターゲット転写電流を転写ボソに影響しない範囲で低くすることで、再転写を抑制することが可能であると考えられる。
【００６５】
本発明者らは、比較例として、全てのステーションＳａ〜Ｓｄにおいて、転写当接圧を６００ｇｆと高くし、ターゲット転写電流を８μＡと転写ボソに影響しない範囲で低くして、その効果を実際に確認した。その結果、下記表１に示すように、従来例の再転写のレベルがＤランクであったのに対し、比較例においては再転写のレベルはＢランクと良化した。
【００６６】
しかしながら、転写当接圧が高いと、感光ドラム１上のカブリトナーまで転写材Ｐに転写し易くなることがある。カブリとは、トナーが耐久等によって劣化するなどして所望の帯電電荷を有さない場合などに、感光ドラム１上の非潜像域にトナーが現像されてしまう現象である。そのカブリトナーが転写材Ｐに転写されると、非画像域がトナーで汚れてしまい、画質が低下してしまう。そのため、極力カブリトナーを転写材Ｐに転写しないことが望ましい。例えば４個のステーションがあるインライン方式の画像形成装置の場合、転写材Ｐに転写されるカブリトナーは、４個のステーション（即ち、４色）からのカブリトナーの総和である。
【００６７】
尚、転写材Ｐ上に転写されるカブリトナーの量（転写材上カブリ）は、次のようにして測定し評価することができる。即ち、転写材Ｐとして記録用紙を画像形成装置に通した後に、その記録用紙上の非画像部の所定領域内における入射光に対する反射光の割合（％）をサンプル値として求める。又、画像形成装置に通していない同種の紙について入射光に対する反射光の割合（％）をブランク値として求める。そして、上記ブランク値からサンプル値を差し引いた値（％）をカブリトナーの量を表す値として用いることができる。
【００６８】
従って、本実施例では、再転写への影響のより大きい下流の第３、第４のステーションＳｃ、Ｓｄでは、転写当接圧を高くし、ターゲット転写電流を転写ボソに影響しない範囲で低くした。一方、本実施例では、再転写への影響のより小さい上流の第１、第２のステーションＳａ、Ｓｄでは、カブリトナーの転写材Ｐへの転写を抑制するために、転写当接圧は低いままにし、ターゲット転写電流も転写ボソに影響しないように高いままにした。
【００６９】
即ち、本実施例では、画像形成装置１００は、感光ドラム１と、感光ドラム１に向けて押圧され、電圧が印加されることで感光ドラム１上に形成されたトナー像を被転写体に転写させる転写ローラ５２と、を各々が備えた複数のステーションＳを有する。又、画像形成装置１００は、複数のステーションＳの感光ドラム１と転写ローラ５２との間に挟持されて移動可能な転写ベルト５１を有する。この画像形成装置１００は、複数のステーションＳの感光ドラム１から転写ベルト５１に担持されて搬送される転写材Ｐへと、転写ベルト５１の移動方向に沿って順次にトナー像を転写させることで画像を形成する。
【００７０】
そして、本実施例では、この複数のステーションＳのうち少なくとも２つのステーションＳの間で次の関係が成立するように設定する。即ち、転写ローラ５２の感光ドラム１への当接圧が、上流ステーションよりも下流ステーションの方が大きく、転写時に転写ローラ５２と感光ドラム１との間に流れる転写電流が、上流ステーションよりも下流ステーションの方が小さい。
【００７１】
より詳細には、本実施例では、画像形成装置１００は、転写ベルト５１の移動方向（転写材Ｐの搬送方向）に沿って第１、第２、第３、第４のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄをこの順番で有する。ここで、第１、第２、第３、第４のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄにおける転写ローラ５２の感光ドラム１への当接圧をそれぞれＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４とする。又、第１、第２、第３、第４のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄにおける転写時に転写ローラ５２と感光ドラム１との間に流れる転写電流をそれぞれＩ１、Ｉ２、Ｉ３、Ｉ４とする。この時、
Ｐ１≦Ｐ２≦Ｐ３≦Ｐ４、且つ、Ｐ１＜Ｐ４
の関係が成立し、且つ、
Ｉ１≧Ｉ２≧Ｉ３≧Ｉ４、且つ、Ｉ１＞Ｉ４
の関係が成立するようにする。
【００７２】
特に、本実施例では、
Ｐ１＝Ｐ２、Ｐ３＝Ｐ４、且つ、Ｐ１＜Ｐ４
の関係が成立し、且つ、
Ｉ１＝Ｉ２、Ｉ３＝Ｉ４、且つ、Ｉ１＞Ｉ４
の関係が成立する。
【００７３】
表１に示される、従来例、本実施例、比較例のそれぞれの評価結果を比較すると、次のことが分かる。即ち、従来例の転写材上カブリが２％であるのに対し、全てのステーションＳａ〜Ｓｄの転写当接圧を６００ｇｆと高くした比較例の場合、再転写のレベルは良化するものの、転写材上カブリは４％と悪化する。しかしながら、再転写への影響のより大きい第３、第４のステーションＳｃ、Ｓｄのみ転写当接圧を６００ｇｆと高くした本実施例では、再転写のレベルが良化する一方で、転写材上カブリを３％程度に抑えることができる。
【００７４】
【表１】
2008309905.tif 000003
【００７５】
以上、本実施例では、第１、第２のステーションＳａ、Ｓｂに対して、第３、第４のステーションＳｃ、Ｓｄにおける転写当接圧を高くし、又第３、第４のステーションＳｃ、Ｓｄの転写電流を転写ボソに影響ない範囲で下げる。これにより、本実施例では、転写材上カブリを大きく悪化させることなく、再転写を抑制することができる。
【００７６】
即ち、本実施例によれば、下流ステーションの転写当接圧を上流ステーションより大きくすることで、転写ボソに対するマージンを確保した上で、下流ステーションでの転写電流を上流ステーションよりも小さくすることができる。その結果、下流ステーションにおいて、転写ボソを悪化させることなく、再転写を抑制することが可能となる。つまり、本実施例によれば、転写効率の低下を招くことなく、再転写を抑制することができる。
【００７７】
尚、別法として、第３のステーションＳｄにおいてのみ、転写当接圧を高くし、ターゲット転写電流を転写ボソに影響しない範囲で低くすることもできる。これにより、最も再転写に影響する第４のステーションＳｄにおいて再転写の抑制と転写ボソの抑制との効果を得ることができる。又、本発明によれば、別法として、第２、第３、第４のステーションＳｂ、Ｓｃ、Ｓｄにおいて、転写当接圧を高くし、ターゲット転写電流を転写ボソに影響しない範囲で低くすることもできる。これにより、第１のステーションＳａにて形成される１次色の再転写をも考慮して、第２、第３、第４のステーションＳｂ、Ｓｃ、Ｓｄにおける再転写の抑制と転写ボソの抑制との効果を得ることができる。
【００７８】
実施例２
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本構成及び動作は、図１を用いて説明した実施例１の画像形成装置と同じである。従って、実施例１のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００７９】
本実施例は実施例１とは、複数のステーションＳの形成するトナー像の色順が異なり、第１、第２、第３、第４のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄはそれぞれ、シアン、イエロー、マゼンタ、ブラックの各色の画像を形成するようになっている。
【００８０】
前述したとおり、再転写は１次色よりも２次色のほうがレベルが悪い。しかし、１次色のみの場合でも再転写は皆無ではないため、より高度に再転写を抑制しようとすれば、１次色のみの再転写も無視することはできない。実施例１のように第１のステーションＳａがイエロー用のステーションであると、イエロートナーが再転写した場合に画像上目立ち難い。一方、例えば本実施例のように第１のステーションＳａがシアン用のステーションであると、シアントナーが再転写した場合には、画像上で顕在化し易い。
【００８１】
又、２次色の中でも再転写のレベルが最もが悪いのは、第１、第２のステーションＳａ、Ｓｂで形成される色（本実施例ではグリーン）である。しかし、第２、第３のステーションＳｂ、Ｓｃで形成される色（本実施例ではレッド）でも再転写は皆無ではないため、より高度に再転写を抑制しようとすれば、これらのステーションで形成される色の再転写をも考慮することが好ましい。
【００８２】
以上のことを考慮に入れると、実施例１のように第１、第２のステーションＳａ、Ｓｂに比べて、第３、第４のステーションＳｃ、Ｓｄの転写当接圧を大きくし、ターゲット転写電流を低くするだけでは、次のような再転写に関して、不十分な場合がある。即ち、第１のステーションＳａで形成されるシアン（１次色）や、第２、第３のステーションＳｂ、Ｓｃで形成されるレッド（２次色）の再転写である。
【００８３】
下記表２に示される、従来例、比較例、本実施例のそれぞれの評価結果を比較する。尚、表２に示す結果に関する測定方法、評価方法は、実施例１にて説明したものと同じである。又、表２中の比較例は、実施例１と同様のものである。
【００８４】
実施例１と同様の比較例では、第１、第２のステーションＳａ、Ｓｂで形成される２次色グリーンの再転写のレベルは、従来例に比べてランクＢまで良化する。しかし、同比較例において、第１のステーションＳａのみで形成される１次色シアンの再転写は、ランクＣ程度までしか改善させることができない。これは、第２のステーションＳｂの転写当接圧を大きくせずに、ターゲット転写電流も従来例と同じ１０μＡであるためであると考えられる。
【００８５】
第１のステーションＳａのシアンの再転写を更に改善させるためには、次のステーションである第２のステーションＳｂにおいて、転写当接圧を第１のステーションＳａよりも高くし、又ターゲット転写電流を第１のステーションＳａよりも低くすることが好ましい。同じ理由から、第２、第３のステーションＳｂ、Ｓｃから形成されるレッドの再転写を更に改善させるためには、第３ステーションＳｃに比べて、第４のステーションＳｄの転写当接圧を高くし、ターゲット転写電流を低くすることが好ましい。
【００８６】
従って、本実施例では、複数（少なくとも３つ）のステーションＳの間で、転写当接圧は、より下流のステーションＳになるにつれて高くし、一方、ターゲット転写電流は、より下流のステーションＳになるにつれて小さくする。
【００８７】
特に、本実施例では、画像形成装置１００は、転写ベルト５１の移動方向（転写材Ｐの搬送方向）に沿って第１、第２、第３、第４のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄをこの順番で有する。そして、これら４つのステーションＳａ〜Ｓｂにおいて、より下流のステーションになるにつれて、転写ローラ５２の感光ドラム１への当接圧が大きくなり、且つ、転写時に転写ローラ５２と感光ドラム１との間に流れる転写電流が小さくなる。つまり、本実施例では、４つのステーションＳａ〜Ｓｄにおける転写当接圧Ｐ１〜Ｐ４、転写電流Ｉ１〜Ｉ４は、
Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３＜Ｐ４
の関係が成立し、且つ、
Ｉ１＞Ｉ２＞Ｉ３＞Ｉ４
の関係が成立する。
【００８８】
表２に、本実施例の効果について確認した結果を示す。従来例に比べて、本実施例では、グリーンの再転写のみならず、シアンやレッドの再転写のレベルも大幅に改善させることができる。
【００８９】
又、本実施例では、実施例１と同様の比較例に比べて、転写当接圧の全てのステーションＳａ〜Ｓｄの合計が１５０ｇｆ程度高くなっている。そして、転写材上カブリは３．５％程度とわずかに増加したが、実使用上は大きな問題とはならない程度である。
【００９０】
【表２】
2008309905.tif 000004
【００９１】
以上、本実施例では、転写当接圧は、より下流のステーションＳになるにつれ大きくなり、転写電流は、より下流のステーションになるにつれ小さくなるような構成とする。これにより、本実施例では、転写材上カブリの悪化を最小限にした上で、全色の再転写のレベルを良化させることができる。
【００９２】
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではないことを理解されたい。
【００９３】
例えば、上記各実施例では、本発明を直接転写方式の画像形成装置に適用した場合について述べたが、本発明は中間転写方式の画像形成装置にも等しく適用することができる。
【００９４】
図５は、中間転写方式の画像形成装置の一例を示す。尚、図５に示す画像形成装置２００において、図１に示す画像形成装置１００のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。次に、この画像形成装置２００の画像形成プロセスを簡単に説明する。
【００９５】
図５の画像形成装置２００は、移動体としての無端状のベルトで形成される中間転写体、即ち、中間転写ベルト２０１を有する。そして、中間転写ベルト２０１の移動方向に沿って配置された各ステーションＳａ〜Ｓｄにおいて、各感光ドラム１ａ〜１ｄ上に各色のトナー像が形成される。各感光ドラム１上の各色のトナー像は各ステーションＳａ〜Ｓｄの各１次転写部Ｎ１ａ〜Ｎ１ｄにおいて、被転写体としての中間転写ベルト２０１に順次重ねて１次転写される。
【００９６】
各１次転写部Ｎ１ａ〜Ｎ１ｄの構成は、図１の画像形成装置１００の各ステーションＳａ〜Ｓｄの各転写部Ｎａ〜Ｎｄと同様であり、異なる点は、各１次転写部Ｎ１ａ〜Ｎ１ｄを転写材Ｐが通過しないことである。即ち、各１次転写部Ｎ１ａ〜Ｎ１ｄには、各感光ドラム１ａ〜１ｄに対応して、それぞれ電圧印加手段としての１次転写電源（高圧電源）５６ａ〜５６ｄが接続された転写部材（１次転写部材）としての転写ローラ（１次転写ローラ）５２ａ〜５２ｄが配置されている。
【００９７】
中間転写ベルト２０１上のトナー像（例えばフルカラートナー像）は、２次転写部Ｎ２に搬送され、２次転写部材としての２次転写ローラ２０２に２次転写電圧が印加されることで、転写材Ｐに一括して２次転写される。次いで、定着器７により転写材Ｐにトナー像を加熱定着した後、転写材Ｐを装置本体外に排出することで、一連の画像形成が終了する。
【００９８】
このような中間転写方式の画像形成装置２００においても、各ステーションＳａ〜Ｓｄの１次転写部Ｎ１ａ〜Ｎ１ｄに関して上記各実施例と同様の方法を用いることによって、同様の効果を得ることができる。即ち、１次転写効率の低下を招くことなく、中間転写ベルト２０１上から感光ドラム１上へのトナー像の再転写を抑制することができる。
【００９９】
尚、図５の中間転写方式の画像形成装置２００では、上記各実施例における転写ローラ５２の感光ドラム１への当接圧は、１次転写ローラ５２の感光ドラム１への当接圧となる。又、上記各実施例における転写時に転写ローラ５２と感光ドラム１との間に流れる転写電流は、１次転写時に１次転写ローラ５２から感光ドラム１に流れる１次転写電流となる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略断面構成図である。
【図２】転写ラチチュードを説明するための説明図である。
【図３】転写当接圧が転写効率に及ぼす影響の度合を説明するためのグラフ図である。
【図４】転写当接圧が再転写に及ぼす影響の度合を説明するためのグラフ図である。
【図５】本発明を適用し得る画像形成装置の他の例の概略断面構成図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１          感光ドラム（像担持体）
５１        転写ベルト（転写材担持体）
５２        転写ローラ（転写部材）
１００      直接転写方式の画像形成装置
２００      中間転写方式の画像形成装置
【図１】
2008309905.tif 000005
【図２】
2008309905.tif 000006
【図３】
2008309905.tif 000007
【図４】
2008309905.tif 000008
【図５】
2008309905.tif 000009