(57)【要約】      （修正有）【課題】転写効率を低下させることなくリトランスファーを防止できる画像形成装置を提供する。【解決手段】帯電ロール１８により感光体ドラム１６表面を一様に帯電させ、当該感光体ドラム１６表面に光ビームを走査して静電潜像を形成し、当該静電潜像に現像器２２により現像し、現像により得られたトナー像を転写ロール２５によって中間転写体ベルト１４に転写させることで画像を形成する画像形成ユニット１５を中間転写体ベルト１４の搬送経路に沿って複数配設するに際し、画像形成時に中間転写体ベルト１４に対して最初に画像を形成するものとして位置づけられた第１段目の画像形成ユニット１５Ｙの前記帯電電位と前記露光電位との間の電位差の絶対値である第１の潜像コントラスト電位Ｖｈｌ１よりも、第２段目以降の画像形成ユニット１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの前記第１の潜像コントラスト電位Ｖｈｌ１に対応する潜像コントラスト電位Ｖｈｌ２を小さくする。【選択図】図４
2005266305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯電部材により像担持体表面を所定の帯電電位に一様に帯電させた状態で、当該像担持体表面に光ビームを走査して形成する画像に応じた露光電位とすることにより静電潜像を形成し、当該静電潜像を前記帯電電位と露光電位との間の電位である現像電位に帯電された現像部材を備えた現像手段によりトナーを用いて現像し、現像により得られたトナー像を転写電圧が印加された転写部材によって記録媒体に転写させることで画像を形成する画像形成手段が前記記録媒体の搬送経路に沿って複数配設された画像形成装置であって、
画像形成時に前記記録媒体に対して最初に画像を形成するものとして位置づけられた第１の画像形成手段の前記帯電電位と前記露光電位との間の電位差の絶対値である第１の物理量よりも、他の画像形成手段の前記第１の物理量に対応する物理量を小さくした
画像形成装置。
【請求項２】
前記他の画像形成手段において、前記帯電電位を前記第１の画像形成手段における前記帯電電位よりも前記露光電位側の電位にすること、及び前記露光電位を前記第１の画像形成手段における前記露光電位よりも前記帯電電位側の電位にすること、の少なくとも一方により前記他の画像形成手段の前記物理量を前記第１の物理量よりも小さくした
請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記他の画像形成手段の前記物理量を、画像形成時に、前記記録媒体に対して画像を形成する順位が下がるほど小さくした
請求項１又は請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記他の画像形成手段において、前記帯電電位を前記第１の画像形成手段における前記帯電電位よりも前記露光電位側の電位にした場合、当該他の画像形成手段における前記現像部材の現像電位を、前記帯電電位と前記現像電位との間の電位差が所定量以上になるような電位とした
請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記現像部材を前記像担持体に対向配設され、所定の回転速度で回転される現像ロールとし、
前記他の画像形成手段において、前記現像ロールの回転速度を前記第１の画像形成手段の前記現像ロールの回転速度よりも高速度とした
請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記他の画像形成手段において、前記現像手段による前記静電潜像の現像に用いるトナーとして、前記第１の画像形成手段の前記現像手段に用いるトナーよりもトナー帯電量が低い性質のトナーを用いた
請求項１乃至請求項５の何れか１項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、帯電部材により像担持体表面を所定の帯電電位に一様に帯電させた状態で、当該像担持体表面に光ビームを走査して形成する画像に応じた露光電位とすることにより静電潜像を形成し、当該静電潜像を前記帯電電位と露光電位との間の電位である現像電位に帯電された現像部材を備えた現像手段によりトナーを用いて現像し、現像により得られたトナー像を転写電圧が印加された転写部材によって記録媒体に転写させることで画像を形成する画像形成手段が前記記録媒体の搬送経路に沿って複数配設された画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザプリンタやファクシミリ装置、複写機等の画像形成装置には、像担持体としての感光体ドラムを備え、感光体ドラムの表面を均一に帯電させ、その後に画像データに基づく光ビームを照射して感光体ドラム上に静電潜像を形成し、トナーを用いて静電潜像を現像し、感光体ドラム上で現像された画像を記録媒体に転写して画像を形成するものがあった。
【０００３】
この種の画像形成装置では、感光体ドラム上の現像済みの画像を転写する際に、全てのトナーを転写させることができず、転写後の感光体ドラム上には、トナーがわずかに残留する（転写残トナー）。
【０００４】
また、一旦記録媒体に転写されたものの、再び感光体ドラムに付着するトナー（リトランスファートナー）も存在する。なお、カラー画像の形成に対応した画像形成装置では、異なる色の画像を重ねて転写することによってカラー画像を得るため、転写時に、既に転写済みの他色のトナーが感光体ドラム上に付着することもある。
【０００５】
このような、転写後に感光体ドラム上に付着しているトナーは、感光体ドラムの周囲に設けられる帯電器や露光装置に付着したり、現像器に混入することがあり、以後の良好な画像形成を妨げることになる。特に、カラー画像の形成に対応した画像形成装置では、リトランスファートナーの存在は現像器への混入によるトナーの混色や画質の低下を招く。
【０００６】
このため、感光体ドラムの周囲には、転写位置の下流側に感光体ドラム上のトナーを回収する機構及び回収したトナーを廃棄する機構を備えたクリーナが配設されるのが一般的であった。
【０００７】
しかしながら、近年、このような画像形成装置の普及に伴ない、装置の低廉化、小型化が望まれており、上述したクリーナを簡略化させることが提案されている（クリーナレスシステムとも言われている）。
【０００８】
すなわち、トナーを廃棄する機構には、廃棄トナーの貯留スペースや廃棄作業用のスペースの確保等が必要である。よって、当該機構を省くことで、装置を効率よく小型化させることができる。なお、複数の感光体ドラムを備え、カラー画像に対応した画像形成装置においては、当該クリーナが各感光体の数だけ設けられているので、クリーナの簡略化は装置の小型化に特に有効である。
【０００９】
ところで、クリーナレスシステムが適用された画像形成装置においては、転写効率を向上させることで転写残トナーを少なくしたり、リトランスファーを起きにくくさせることでリトランスファートナーを少なくする技術が提案されている。
【００１０】
従来、リトランスファートナーの発生を抑制することを目的として、転写材の搬送経路に所定の順番で配設され、像担持体上に形成された静電像を所定の色のトナーにより現像し、得られたトナー像を転写材に転写する複数の画像形成手段を備え、各色のトナー像を転写材に重ねて転写することでカラー画像を得る画像形成装置において、各画像形成手段の転写手段の転写電流を、転写材の搬送経路下流側に配設された画像形成手段ほど所定の率で高くする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平９−９０７０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ところで、転写電界は転写電圧と転写時にトナーが付着している部位の電位（露光電位）とによって決まり、リトランスファー電界は転写電圧と転写時にトナーが付着していない部位の電位（帯電電位）とによって決まる。
【００１２】
リトランスファーは転写電圧と暗部電位Ｖｈとの差（リトランスファー電界）が小さいほど起きにくいが、転写効率は転写電圧と明部電位Ｖｌとの差（転写電界）が大きいほど向上するため、転写電流の値を変化させた場合、リトランスファーの防止と転写効率の向上とはトレードオフの関係にある。
【００１３】
しかしながら、上記特許文献１では、各画像形成手段の転写手段に印加する転写電流の高さを変えることによってリトランスファーを防止しようとしているため、転写効率の向上及びリトランスファートナーの付着防止の双方を図ることができない、という問題点があった。
【００１４】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、転写効率を低下させることなくリトランスファーを防止することができる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】
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、帯電部材により像担持体表面を所定の帯電電位に一様に帯電させた状態で、当該像担持体表面に光ビームを走査して形成する画像に応じた露光電位とすることにより静電潜像を形成し、当該静電潜像を前記帯電電位と露光電位との間の電位である現像電位に帯電された現像部材を備えた現像手段によりトナーを用いて現像し、現像により得られたトナー像を転写電圧が印加された転写部材によって記録媒体に転写させることで画像を形成する画像形成手段が前記記録媒体の搬送経路に沿って複数配設された画像形成装置であって、画像形成時に前記記録媒体に対して最初に画像を形成するものとして位置づけられた第１の画像形成手段の前記帯電電位と前記露光電位との間の電位差の絶対値である第１の物理量よりも、他の画像形成手段の前記第１の物理量に対応する物理量を小さくしたことを特徴としている。
【００１６】
請求項１に記載の発明は、画像形成手段が記録媒体の搬送経路に沿って複数配設され、画像形成時に前記記録媒体に対して最初に画像を形成するものとして位置づけられた第１の画像形成手段の前記帯電電位と前記露光電位との間の電位差の絶対値である第１の物理量よりも、他の画像形成手段の前記第１の物理量に対応する物理量が小さくされている。
【００１７】
すなわち、転写電界は大きいことが好ましく、リトランスファー電界は小さいことが好ましいが、転写電圧を変更した場合、転写電界を大きくなるように転写電圧を変更すればリトランスファー電界も大きくなり、リトランスファー電界が小さくなるように転写電圧を変更すれば転写電界も小さくなってしまうため、第１の画像形成手段よりも、リトランスファーが起きやすい他の画像形成手段における帯電電位と露光電位との間の電位差の絶対値を小さくすることにより、転写効率を低下させることなくリトランスファーを防止することができる。
【００１８】
このように、請求項１記載の発明によれば、帯電部材により像担持体表面を所定の帯電電位に一様に帯電させた状態で、当該像担持体表面に光ビームを走査して形成する画像に応じた露光電位とすることにより静電潜像を形成し、当該静電潜像を前記帯電電位と露光電位との間の電位である現像電位に帯電された現像部材を備えた現像手段によりトナーを用いて現像し、現像により得られたトナー像を転写電圧が印加された転写部材によって記録媒体に転写させることで画像を形成する画像形成手段を前記記録媒体の搬送経路に沿って複数配設するに際し、画像形成時に前記記録媒体に対して最初に画像を形成するものとして位置づけられた第１の画像形成手段の前記帯電電位と前記露光電位との間の電位差の絶対値である第１の物理量よりも、他の画像形成手段の前記第１の物理量に対応する物理量を小さくするようにしているので、転写効率を低下させることなくリトランスファーを防止することができる。
【００１９】
なお、本発明は、請求項２に記載の発明のように、前記他の画像形成手段において、前記帯電電位を前記第１の画像形成手段における前記帯電電位よりも前記露光電位側の電位にすること、及び前記露光電位を前記第１の画像形成手段における前記露光電位よりも前記帯電電位側の電位にすること、の少なくとも一方により前記他の画像形成手段の前記物理量を前記第１の物理量よりも小さくすることが好ましい。
【００２０】
すなわち、他の画像形成手段において、帯電電位を第１の画像形成手段における帯電電位よりも露光電位側の電位にすることにより、転写電界を変更することなく、リトランスファー電界が小さくなる。よって、転写効率を低下させることなく、リトランスファーを防止することができる。
【００２１】
また、他の画像形成手段において、露光電位を第１の画像形成手段における露光電位よりも帯電電位側の電位にすることにより、リトランスファー電界を大きくすることなく、転写電界を大きくすることができるので、転写効率を向上できると共に、リトランスファートナーの増大を招くこともない。
【００２２】
さらに、他の画像形成手段において、帯電電位を第１の画像形成手段における帯電電位よりも露光電位側の電位にすると共に、露光電位を第１の画像形成手段における露光電位よりも帯電電位側の電位にすれば、転写効率が向上すると共に、リトランスファーも防止することができる。
【００２３】
また、本発明は、請求項３に記載の発明のように、前記他の画像形成手段の前記物理量を、画像形成時に、前記記録媒体に対して画像を形成する順位が下がるほど小さくしてもよい。
【００２４】
これによれば、記録媒体に対して画像を形成する順位が下がるほど、リトランスファーの発生が顕著になる傾向を考慮して、当該順位が下がるほど、リトランスファー電界を小さくしているので、転写効率を低下させることなくリトランスファーを防止することができる。
【００２５】
さらに、本発明は、請求項４に記載の発明のように、前記他の画像形成手段において、前記帯電電位を前記第１の画像形成手段における前記帯電電位よりも前記露光電位側の電位にした場合、当該他の画像形成手段における前記現像部材の現像電位を、前記帯電電位と前記現像電位との間の電位差が所定量以上になるような電位とすることが好ましい。
【００２６】
これによれば、帯電電位のみが露光電位側の電位とされることにより帯電電位と現像電位との間の電位差が少なくなると、トナーかぶり等が発生することを考慮して、良好な画像形成を妨げることなく、リトランスファートナーを防止することができる。
【００２７】
また、本発明は、請求項５に記載の発明のように、前記現像部材を前記像担持体に対向配設され、所定の回転速度で回転される現像ロールとし、前記他の画像形成手段において、前記現像ロールの回転速度を前記第１の画像形成手段の前記現像ロールの回転速度よりも高速度とすることが好ましい。
【００２８】
これによれば、他の画像形成手段の前記帯電電位と前記露光電位との間の電位差の絶対値を小さくすることにより現像性が低下して、第１の画像形成手段により得られたトナー像と他の画像形成手段により得られたトナー像との間に、濃度表現の差が生じてしまうことを考慮して、他の画像形成手段の現像ロールの回転速度を第１の画像形成手段の現像ロールの回転速度よりも高速度にして、当該他の画像形成手段における現像性能を向上させているので、各画像形成手段により得られたトナー像における濃度表現の差を解消することができる。
【００２９】
さらに、本発明によれば、請求項６に記載の発明のように、前記他の画像形成手段において、前記現像手段による前記静電潜像の現像に用いるトナーとして、前記第１の画像形成手段の前記現像手段に用いるトナーよりもトナー帯電量が低い性質のトナーを用いてもよい。
【００３０】
すなわち、現像時のトナー帯電量が低い性質のトナーほど、現像性能が向上することが知られているので、請求項５に記載の発明と同様に、他の画像形成手段における現像性能が向上するので、各画像形成手段により得られたトナー像における濃度表現の差を解消することができる。
【発明の効果】
【００３１】
以上説明した如く本発明によれば、帯電部材により像担持体表面を所定の帯電電位に一様に帯電させた状態で、当該像担持体表面に光ビームを走査して形成する画像に応じた露光電位とすることにより静電潜像を形成し、当該静電潜像を前記帯電電位と露光電位との間の電位である現像電位に帯電された現像部材を備えた現像手段によりトナーを用いて現像し、現像により得られたトナー像を転写電圧が印加された転写部材によって記録媒体に転写させることで画像を形成する画像形成手段を前記記録媒体の搬送経路に沿って複数配設するに際し、画像形成時に前記記録媒体に対して最初に画像を形成するものとして位置づけられた第１の画像形成手段の前記帯電電位と前記露光電位との間の電位差の絶対値である第１の物理量よりも、他の画像形成手段の前記第１の物理量に対応する物理量を小さくするようにしているので、転写効率を低下させることなくリトランスファーを防止することができる、という優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、図面を参照して、本発明に係る実施の形態について説明する。
【００３３】
図１には、本実施の形態に係る画像形成装置１０の構成が概略的に示されている。同図に示されるように、画像形成装置１０には、複数の巻きかけロール１２に張架され、モータ（図示省略）の駆動により矢印Ｅ方向に搬送される無端ベルト状の中間転写体ベルト１４の長手方向に沿って、複数の画像形成ユニット１５（詳細は後述する）が配設されている。
【００３４】
なお、本実施の形態における画像形成装置１０は、カラー画像の形成にも対応しており、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色に対応するトナー像を形成する画像形成ユニット１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋがそれぞれ配設されている。以下、各色毎に設けられた部材については、符号の末尾に各々の色を示すアルファベット（Ｙ／Ｍ／Ｃ／Ｋ）を付与して示すが、特に色を区別せずに説明する場合は、この符号末尾のアルファベットを省略して説明する。
【００３５】
各画像形成ユニット１５により形成された互いに異なる色のトナー像は、中間転写体ベルト１４のベルト面上で、互いに重なり合うように中間転写体ベルト１４に各々転写される。これにより、中間転写体ベルト１４上にカラーのトナー像が形成される。なお、本実施の形態では、このようにして４色のトナー像が重ねて転写されたトナー像を最終トナー像と称する。
【００３６】
４つの画像形成ユニット１５よりも中間転写体ベルト１４の搬送方向下流側には、対向する２つのロール２６Ａ、２６Ｂからなる転写装置２６が配設されている。中間転写体ベルト１４上に形成された最終トナー像は、このロール２６Ａ、２６Ｂの間に送り込まれ、画像形成装置１０の底部に設けられた用紙トレイ２９から取り出されて、同じくロール２６Ａ、２６Ｂの間に搬送されてきた用紙２８に転写される。
【００３７】
また、最終トナー像が転写された用紙２８の搬送経路には、加圧ロール３０Ａと加熱ロール３０Ｂとからなる定着装置３０が配設されている。定着装置３０に搬送された用紙２８は、加圧ロール３０Ａと加熱ロール３０Ｂとによって挟持搬送されることにより用紙２８上のトナーが溶融すると共に用紙２８に圧着されて、定着される。これにより、用紙２８上に所望の画像（カラー画像）が形成される。画像が形成された用紙２８は装置外へ排出される。
【００３８】
一方、転写装置２６よりも中間転写体ベルト１４の搬送方向下流側には、転写装置２６によって用紙２８に転写されずに中間転写体ベルト上に残留したトナーを回収するクリーナ３２が配設されている。クリーナ３２には、中間転写体ベルト１４に接するようにブレード３４が備えられており、残留したトナーを擦り取ることによって回収する。
【００３９】
なお、画像形成ユニット１５の中間転写体ベルト１４の搬送方向下流側には、中間転写体ベルト１４上の画像形成領域以外の所定位置に転写されたトナーの濃度検出等を行なうセンサユニット３６が設けられている。
【００４０】
図２には、画像形成ユニット１５の構成が示されている。なお、各画像形成ユニット１５の構成は同様であるので、ここでは各々の色を示す末尾の符号を省略して説明する。
【００４１】
同図に示されるように、画像形成ユニット１５は、中間転写体ベルト１４に接するように配設され、矢印Ｆ方向に所定速度で回転する感光体ドラム１６を備えている。
【００４２】
各感光体ドラム１６の周面には、感光体ドラム１６を帯電させるための帯電ロール１８が配置されている。帯電ロール１８は、導電性のロールであり、その周面が感光体ドラム１６の周面に接触し、かつ帯電ロール１８の軸線方向と感光体ドラム１６の軸線方向とが一致するように配設されている。
【００４３】
帯電ロール１８には、ＤＣ電圧とＡＣ電圧とが重畳された所定の電圧（本実施の形態では、ＤＣ電圧−５００Ｖ）が印加され、感光体ドラム１６の回転に追従するように回転しながら、感光体ドラム１６の表面を所定の電位（本実施の形態では、約−５００Ｖ）に一様に帯電させる。
【００４４】
また、各感光体ドラム１６の回転方向Ｆの帯電ロール１８よりも下流側の周面には、感光体ドラム１６上に静電潜像を形成するための露光器２０が備えられている。露光器２０は、複数のＬＥＤ（発光ダイオード）が配列されたＬＥＤアレイを含んで構成されており、帯電ロール１８により一様に帯電された感光体ドラム１６の軸線方向に、画像データに基づく光ビームを走査しながら照射する。露光器２０により光ビームが照射された領域の電位は上昇し（本実施の形態では、約−２００Ｖ）、感光体ドラム１６上に静電潜像が形成される。
【００４５】
さらに、各感光体ドラム１６の回転方向Ｆの露光器２０よりも下流側の周囲には、感光体ドラム１６上に形成された静電潜像を所定色（イエロー／マゼンタ／シアン／ブラック）のトナーによって現像してトナー像を形成させる現像器２２が配設されている。なお、本実施の形態では、負極性であるトナー及び正極性であるキャリアの二成分を含む現像剤が適用されている。また、現像効率及び後述する転写効率を向上させるためには、トナーの粒状は球形であることが好ましい。
【００４６】
現像器２２は、同図に示されるように、感光体ドラム１６に近接配置された現像ロール３８及びブレード４０を含んで構成されている。現像ロール３８は、感光体ドラム１６の表面と同極性（本実施の形態では、負極性）に帯電され、現像器２２内に装填された正極性のキャリアによってトナーが周面に付着される。また、現像ロール３８は、感光体ドラム１６の回転方向Ｆと同じ方向（図中矢印Ｇの方向）に回転駆動され、現像ロール３８に余分に付着したトナーがブレード４０によって落とされて現像ロール３８に均一に付着される。
【００４７】
現像ロールの回転方向Ｇの回転により、現像ロール３８に付着されたトナーが感光体ドラム１６の表面に搬送され、感光体ドラム１６の表面とトナーとが逆方向に移動される。これにより、トナーが感光体ドラム１６に擦りつけられるので、感光体ドラム１６上に形成された静電潜像が効率よく現像される。
【００４８】
ここで、図３には、帯電ロール１８により一様に帯電された感光体ドラム１６の表面電位を帯電電位Ｖｈとし、その後露光器２０によって露光された感光体ドラム１６の表面電位を露光電位Ｖｌとし、現像器２２の現像ロール３８の表面電位を現像電位Ｖｄｅｖｅとしたときの電位差が模式的に示されている。なお、同図における露光電位Ｖｌは、画像濃度が最大のときの露光電位を示している。
【００４９】
同図に示されるように、現像電位Ｖｄｅｖｅは、帯電電位Ｖｈと露光電位Ｖｌとの間に設定されると共に、現像電位Ｖｄｅｖｅと帯電電位Ｖｈとの差（クリーニングフィールドＶＣＬＮ）が一定となるように設定される。
【００５０】
すなわち、現像を行う際に、一定のクリーニングフィールドＶＣＬＮが確保されていればトナーは感光体ドラム１６上の露光電位Ｖｌ側に付着するが、一定のクリーニングフィールドＶＣＬＮが確保されていない場合、トナーが感光体ドラム１６上の帯電電位Ｖｈ側にも付着する、所謂トナーかぶりが発生する。
【００５１】
また、現像電位Ｖｄｅｖｅと露光電位Ｖｌとの差の絶対値｜Ｖｄｅｖｅ−Ｖｌ｜をコントラスト電位といい、当該コントラスト電位が大きいほど、現像濃度が高い。また、帯電電位Ｖｈと露光電位Ｖｌとの差の絶対値｜Ｖｈ−Ｖｌ｜を、潜像コントラスト電位Ｖｈｌという。なお、当該潜像コントラスト電位Ｖｈｌが、本発明の物理量に相当する。
【００５２】
例えば、感光体ドラム１６の露光されていない部位の表面電位（すなわち、帯電電位Ｖｈ）を−５００Ｖ、露光された部位の表面電位（すなわち、露光電位Ｖｌ）を−２００Ｖとし、現像ロール３８にバイアス電圧をかけて現像ロール３８の表面電位（すなわち、現像電位Ｖｄｅｖｅ）を−４００Ｖにした場合、現像ロール３８に付着していたトナーは感光体ドラム１６上の露光された部位に付着する。よって、感光体ドラム１６上に形成された静電潜像は、反転現像される。
【００５３】
また、図２に示されるように、各感光体ドラム１６の回転方向Ｆの現像器２２よりも下流側の周囲には、各感光体ドラム１６上のトナー像を中間転写体ベルト１４に転写する転写ロール２５が備えられている。転写ロール２５は、矢印Ｈで示す方向に回転して中間転写体ベルト１４を所定の速度で搬送して感光体ドラム１６に順次対向させる。また、転写ロール２５は、正極性に帯電され、感光体ドラム１６上のトナーを中間転写体ベルト１４上に転写させる。
【００５４】
ここで、転写ロール２５では、感光体ドラム１６上の全てのトナーを中間転写体ベルト１４に転写させることはできず、転写ロール２５を通過した感光体ドラム１６上には、トナーがわずかに残留する（転写残トナー）。
【００５５】
また、転写ロール２５によって極性がプラスに反転され、感光体ドラム１６上に再び付着するトナー（リトランスファートナー）も存在する。なお、転写ロール２５を通過する際に、中間転写体ベルト１４上に他色のトナー像が既に転写されている場合には、リトランスファートナーには、他色のトナーも含まれる。
【００５６】
そこで、感光体ドラム１６の周面の転写ロール２５よりも下流側には、感光体ドラム１６上の転写残トナー又はリトランスファートナーを一時的に保持するクリーニングブラシ２４が配置されている。クリーニングブラシ２４は、表面に導電性のブラシ毛が植毛されており、当該ブラシ毛が感光体ドラム１６と接触するように配設されており、ブラシ毛が帯電されると共に、回転駆動されるようになっている。
【００５７】
クリーニングブラシ２４は、画像形成が行なわれている期間は負極性の電圧（本実施の形態では、−５００Ｖ）が印加されると共に、感光体ドラム１６の回転方向と同方向に回転される。これにより、感光体ドラム１６の表面に付着している正極性のリトランスファートナーをブラシ毛に吸着させて回収する。
【００５８】
なお、負極性の転写残トナーについては、クリーニングブラシ２４では回収されず、感光体ドラム１６上に付着したまま感光体ドラム１６に対する帯電及び露光が行なわれ、感光体ドラム１６の非画像部に付着している転写残トナーについては、現像器２２の現像ロール３８に付着したキャリア及びトナーとの摺擦により現像器２２内に回収される。
【００５９】
クリーニングブラシ２４によって回収されたリトランスファートナーは、ジョブが終了した場合等の非画像形成時に実行されるクリーニングモードによって、感光体ドラム１６上に吐き出される。
【００６０】
クリーニングモードでは、クリーニングブラシ２４には正極性の電圧（本実施の形態では、＋５００Ｖ）が印加される。これにより、クリーニングブラシ２４に保持されていた正極性のリトランスファートナーが感光体ドラム１６上に吐き出される。
【００６１】
このようにして感光体ドラム１６上に吐き出されたリトランスファートナーは、感光体ドラム１６の回転により転写位置まで搬送される。
【００６２】
クリーニングモードでは、転写ロール２５には負極性の電圧が印加されており、転写位置まで搬送されたリトランスファートナーは、転写ロール２５によって中間転写体ベルト１４上に転写され、中間転写体ベルト１４によってクリーナ３２へと搬送され、クリーナ３２のブレード３４によって擦り取られる。
【００６３】
ところで、良好な画像形成を行なうためには、上記のような転写残トナーやリトランスファートナーはできるだけ少ないことが好ましい。
【００６４】
従来は、転写ロール２５に印加する転写電圧を前段の画像形成装置と後段の画像形成装置で異ならせることで転写残トナーやリトランスファートナーを少なくしていたが、転写ロール２５に印加する電圧を変化させた場合、リトランスファーの防止と転写効率の向上とはトレードオフの関係にあるため、前段の画像形成ユニットと後段の画像形成ユニットとで転写電圧を変更すると、リトランスファーを防止すれば転写効率が低下して、好ましくない。
【００６５】
一方、転写電界は、露光電位Ｖｌと転写ロール２５の転写電圧とによって決まり、リトランスファー電界は帯電電位Ｖｈと転写ロール２５の転写電圧とによって決まることがわかっている。
【００６６】
そこで、本実施の形態では、全ての画像形成ユニット１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの転写電圧を＋５００Ｖに設定すると共に、リトランスファーが起きにくい第１段目の画像形成ユニット１５Ｙの潜像コントラスト電位Ｖｈｌよりも、第２段目以降の画像形成ユニット１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの潜像コントラスト電位Ｖｈｌを小さくしている。
【００６７】
具体的には、図４に示されるように、第１段目の画像形成ユニット１５Ｙの帯電電位Ｖｈ１を−６００Ｖとし、第２段目以降の画像形成ユニット１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの帯電電位Ｖｈ２を帯電電位Ｖｈ１よりも低い−５００Ｖに下げている。
【００６８】
また、同図に示されるように、現像電位Ｖｄｅｖｅについても、第１段目の画像形成ユニット１５Ｙの現像電位Ｖｄｅｖｅ１を−５００Ｖとし、第２段目以降の画像形成ユニット１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの現像電位Ｖｄｅｖｅ２を現像電位Ｖｄｅｖｅ１よりも低い−４００Ｖに下げて、一定のクリーニングフィールドＶＣＬＮを確保している。
【００６９】
これにより、第２段目以降の画像形成ユニット１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの転写電界を小さくさせることなくリトランスファー電界だけを小さくできるから、転写効率を低下させることなく、リトランスファーを防止することができる。
【００７０】
一方、第２段目以降の画像形成ユニット１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの潜像コントラスト電位Ｖｈｌ２を小さくし、かつ現像電位Ｖｄｅｖｅ２を低くしたことにより、コントラスト電圧が小さくなり、このままではトナー濃度が低下し、階調の再現性の低下に繋がる。
【００７１】
そこで、本実施の形態では、低下したトナー濃度を、現像器２２における現像性能を向上させることで補うようにしている。
【００７２】
図５には、帯電電位Ｖｈ＝６００Ｖ、現像電位Ｖｄｅｖｅ＝５００Ｖ、露光電位Ｖｌ＝２００Ｖ、感光体速度１０４ｍｍ／ｓ、現像ロール速度１９０ｍｍ／ｓとしたときの、現像に用いたトナーの帯電量（「トライボ」とも言われる。）と、感光体上のトナー濃度との関係が、一例として示されている。同図に示されるように、同じ条件下では、帯電量の低いトナーほど、感光体上のトナー濃度が大きくなる傾向にある。
【００７３】
よって、本実施の形態では、第２段目以降の画像形成ユニット１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの現像器２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋで用いるトナーとして、第１段目の画像形成ユニット１５Ｙの現像器２２Ｙで用いるトナーよりも、帯電量の低い性質のトナーを適用することで、各画像形成ユニット間におけるコントラスト電圧の差によるトナー濃度の差を補うようにしている。
【００７４】
また、図６には、帯電電位Ｖｈ＝６００Ｖ、現像電位Ｖｄｅｖｅ＝５００Ｖ、露光電位Ｖｌ＝２００Ｖ、感光体速度１０４ｍｍ／ｓ、トナーの帯電量４５μＣ／ｇとしたときの、現像ロール３８の回転速度と感光体上のトナー濃度との関係が、一例として示されている。同図に示されるように、同じ条件下では、現像ロール３８の回転速度が高速度であるほど、感光体上のトナー濃度が大きくなる傾向にある。
【００７５】
よって、本実施の形態では、第２段目以降の画像形成ユニット１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの現像器２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋの現像ロール３８Ｍ、３８Ｃ、３８Ｋの回転速度を、第１段目の画像形成ユニット１５Ｙの現像器２２Ｙの現像ロール３８Ｙの回転速度よりも、高速度にすることで、各画像形成ユニット間におけるコントラスト電圧の差によるトナー濃度の差を補うようにしている。
【００７６】
より具体的には、第１段目の画像形成ユニット１５Ｙの現像器２２Ｙでは、トナー帯電量４５μＣ／ｇのトナーを用い現像ロール３８Ｙの回転速度ｖ１を１９０ｍｍ／ｓに設定すると共に、第２段目以降の画像形成ユニット１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの現像器２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋでは、現像器２２Ｙに用いるトナーよりもトライボの低いトナー帯電量３８μＣ／ｇのトナーを用い、現像ロール３８M、３８C、３８Kの回転速度ｖ２を２５０ｍｍ／ｓに設定して現像性を向上させている。
【００７７】
以下、本実施の形態の画像形成装置１０の画像形成時の動作について説明する。
【００７８】
まず、第１段目の画像形成ユニット１５Ｙにおいて、感光体ドラム１６Ｙの周面が帯電ロール１８Ｙにより帯電電位Ｖｈ１＝−６００Ｖに一様に帯電される。そして、一様に帯電された感光体ドラム１６Ｙ上に、露光器２０Ｙによって形成画像に応じた光ビームが照射されて露光され、露光された部位の電位が露光電位Ｖｌ＝−２００Ｖとされて、潜像コントラスト電位Ｖｈｌ＝４００Ｖの静電潜像が形成される。
【００７９】
感光体ドラム１６Ｙ上に形成された静電潜像は、現像器２２Ｙにより現像される。このとき、現像ロール３８Ｙは、Ｖｄｅｖｅ１＝−５００Ｖに帯電されると共に回転速度ｖ１＝１９０ｍｍ／ｓで回転駆動される。また、現像器２２Ｙ内には、トナー帯電量４５μＣ／ｇのトナーが装填されている。これにより、感光体ドラム１６Ｙ上の露光電位とされた部位に、コントラスト電圧＝３００Ｖに応じた量のトナーが付着する。
【００８０】
そして、現像器２２Ｙにより感光体ドラム１６Ｙに付着したトナーにより形成されたＹ色のトナー像は、転写電圧Ｖｂｔｒ＝５００Ｖが印加された転写ロール２５Ｙにより、中間転写体ベルト１４に転写される。
【００８１】
ここで、図７には、本実施の形態において、転写電圧を３００Ｖから７００Ｖまで１００Ｖ単位で変化させたときの転写残トナーの視認性とリトランスファートナーの視認性とが示されている。なお、同図において視認性を示すグレードは、表１に示すようになっている。
【００８２】
【表１】
2005266305.tif 000003
【００８３】
本実施の形態では、全ての画像形成ユニット１５の転写電圧Ｖｂｔｒを＋５００Ｖにしているため、同図に示されるように、当該転写ロール２５Ｙの配設位置を通過した後の感光体ドラム１６Ｙには、Ｙ色のトナーがわずかに付着しているが、許容レベルである状態である。
【００８４】
一方、第２段目の画像形成ユニット１５Ｍにおいて、感光体ドラム１６Ｍの周面が帯電ロール１８Ｍにより帯電電位Ｖｈ２＝−５００Ｖに一様に帯電される。そして、一様に帯電された感光体ドラム１６Ｍ上に、露光器２０Ｍによって形成画像に応じた光ビームが照射されて露光され、露光された部位の電位が露光電位Ｖｌ＝−２００Ｖとされて、潜像コントラスト電位Ｖｈｌ＝３００Ｖの静電潜像が形成される。
【００８５】
感光体ドラム１６Ｍ上に形成された静電潜像は、現像器２２Ｍにより、現像ロール３８ＭがＶｄｅｖｅ２＝−４００Ｖに帯電されて現像される。これにより、感光体ドラム１６Ｍ上の露光電位とされた部位に、コントラスト電圧＝２００Ｖに応じた量のトナーが付着することになる。
【００８６】
しかし、現像器２２Ｍでは、現像性能を向上させるべく、現像ロール３８Ｍは、現像ロール３８Ｙの回転速度ｖ１よりも高速度の回転速度ｖ２＝２５０ｍｍ／ｓで回転駆動されると共に、現像器２２Ｍ内には、現像器２２Ｙ内に装填されているトナーよりもトナー帯電量が小さいトナー帯電量３８μＣ／ｇのトナーが装填されている。
【００８７】
したがって、実際には、現像器２２Ｙにより感光体ドラム１６Ｙに付着されるトナー量と、現像器２２Ｍにより感光体ドラム１６Ｍに付着されるトナー量とには、差がほとんどない。
【００８８】
そして、現像器２２Ｍにより感光体ドラム１６Ｍに付着したトナーにより形成されたＭ色のトナー像は、転写電圧Ｖｂｔｒ＝５００Ｖが印加された転写ロール２５Ｍにより、中間転写体ベルト１４のＹ色のトナー像が転写されている領域に重ねて転写される。
【００８９】
この結果、当該転写ロール２５Ｍの配設位置を通過した後の感光体ドラム１６Ｍには、Ｍ色のトナーがわずかに確認されるが許容レベルである状態であり（図７参照）、また、帯電電位Ｖｈ２を低くして、リトランスファーを防止しているので、リトランスファートナー（Ｙ色のトナー）についても、わずかに確認されるが許容レベルである状態となる。
【００９０】
第３段目の画像形成ユニット１５Ｃ及び第４段目の画像形成ユニット１５Ｋの動作については、第２段目の画像形成ユニット１５Ｍと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００９１】
以上詳細に説明したように、本実施の形態によれば、帯電ロール１８により感光体ドラム１６表面を所定の帯電電位に一様に帯電させた状態で、当該感光体ドラム１６表面に光ビームを走査して形成する画像に応じた露光電位とすることにより静電潜像を形成し、当該静電潜像を前記帯電電位と露光電位との間の電位である現像電位に帯電された現像ロール３８を備えた現像器２２によりトナーを用いて現像し、現像により得られたトナー像を転写電圧が印加された転写ロール２５によって中間転写体ベルト１４に転写させることで画像を形成する画像形成ユニット１５を中間転写体ベルト１４の搬送経路に沿って複数配設するに際し、画像形成時に中間転写体ベルト１４に対して最初に画像を形成するものとして位置づけられた第１段目の画像形成ユニット１５Ｙの前記帯電電位と前記露光電位との間の電位差の絶対値である第１の潜像コントラスト電位Ｖｈｌ１よりも、第２段目以降の画像形成ユニット１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの前記第１の潜像コントラスト電位Ｖｈｌ１に対応する潜像コントラスト電位Ｖｈｌ２を小さくするようにしているので、転写効率を低下させることなくリトランスファーを防止することができる。
【００９２】
また、本実施の形態によれば、前記第２段目以降の画像形成ユニット１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋにおいて、前記帯電電位を前記第１段目の画像形成ユニット１５Ｙにおける前記帯電電位よりも前記露光電位側の電位にすることにより前記第２段目以降の画像形成ユニット１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの前記潜像コントラスト電位Ｖｈｌ２を第１の潜像コントラスト電位Ｖｈｌ１よりも小さくしているので、第２段目以降の画像形成ユニット１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋにおいて、転写電界を変更することなく、リトランスファー電界が小さくでき、転写効率を低下させることなく、リトランスファーを防止することができる。
【００９３】
さらに、本実施の形態によれば、前記第２段目以降の画像形成ユニット１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋにおいて、前記帯電電位を前記第１段目の画像形成ユニット１５Ｙにおける前記帯電電位よりも前記露光電位側の電位にした場合、当該第２段目以降の画像形成ユニット１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋにおける前記現像ロール３８Ｍ、３８Ｃ、３８Ｋの現像電位を、前記帯電電位と前記現像電位との間の電位差が所定量以上になるような電位としているので、帯電電位のみが露光電位側の電位とされることにより帯電電位と現像電位との間の電位差（クリーニングフィールドＶＣＬＮ）が少なくなると、トナーかぶり等が発生することを考慮して、良好な画像形成を妨げることなく、リトランスファートナーを防止することができる。
【００９４】
また、本実施の形態によれば、第２段目以降の画像形成ユニット１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの前記帯電電位と前記露光電位との間の電位差の絶対値を小さくすることにより現像性が低下して、第１段目の画像形成ユニット１５Ｙにより得られたトナー像と第２段目以降の画像形成ユニット１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋにより得られたトナー像との間に、濃度表現の差が生じてしまうことを考慮して、前記現像ロール３８を前記感光体ドラム１６に対向配設され、所定の回転速度で回転される現像ロールとし、前記第２段目以降の画像形成ユニット１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋにおいて、前記現像ロール３８Ｍ、３８Ｃ、３８Ｋの回転速度を前記第１段目の画像形成ユニット１５Ｙの前記現像ロール３８Ｙの回転速度よりも高速度として当該第２段目以降の画像形成ユニット１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋにおける現像性能を向上させているので、各画像形成ユニット１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋにより得られたトナー像における濃度表現の差を解消して良好な画像形成を行なうことができる。
【００９５】
さらに、本実施の形態によれば、現像時のトナー帯電量が低い性質のトナーほど、現像性能が向上することを利用して、前記第２段目以降の画像形成ユニット１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋにおいて、前記現像器２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋによる前記静電潜像の現像に用いるトナーとして、前記第１段目の画像形成ユニット１５Ｙの前記現像器２２Ｙに用いるトナーよりもトナー帯電量が低い性質のトナーを用いて当該第２段目以降の画像形成ユニット１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋにおける現像性能が向上させているので、各画像形成ユニット１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋにより得られたトナー像における濃度表現の差を解消して良好な画像形成を行なうことができる。
【００９６】
なお、本実施の形態では、第２段目以降の画像形成ユニット１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋにおいて、帯電電位を第１段目の画像形成ユニット１５Ｙにおける帯電電位よりも露光電位側の電位にする形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、第２段目以降の画像形成ユニット１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋにおいて、露光電位を第１段目の画像形成ユニット１５Ｙにおける露光電位よりも帯電電位側の電位にすることにより、リトランスファー電界を大きくすることなく、転写電界を大きくするようにしてもよい。
【００９７】
これにより、転写効率を向上できると共に、リトランスファートナーの増大を招くこともない。
【００９８】
さらに、第２段目以降の画像形成ユニット１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋにおいて、帯電電位を第１段目の画像形成ユニット１５Ｙにおける帯電電位よりも露光電位側の電位にすると共に、露光電位を第１段目の画像形成ユニット１５Ｙにおける露光電位よりも帯電電位側の電位にすれば、転写効率が向上すると共に、リトランスファーも防止することができる。
【００９９】
また、本実施の形態では、第１段目の画像形成ユニット１５Ｙの潜像コントラスト電位Ｖｈｌ１よりも、第２段目以降の画像形成ユニット１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋの潜像コントラスト電位Ｖｈｌ２を小さくする形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、第２段目の画像形成ユニット１５Ｍの潜像コントラスト電位をＶｈｌＭ、第３段目の画像形成ユニット１５Ｃの潜像コントラスト電位をＶｈｌＣ、第４段目の画像形成ユニット１５Ｋの潜像コントラスト電位をＶｈｌＫとしたときに、ＶｈｌＭ＞ＶｈｌＣ＞ＶｈｌＫとなるようにしてもよい。
【０１００】
これによれば、画像を形成する順位が下がるほど、リトランスファーの発生が顕著になる傾向を考慮して、当該順位が下がるほど、リトランスファー電界を小さくすることができ、転写効率を低下させることなくリトランスファーを防止することができる。
【０１０１】
さらに、本実施の形態では、現像器２２Ｙに装填するトナーと、現像器２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋに装填するトナーとのトナー帯電量を異ならせる形態について説明したが、現像器２２Ｙ、２２Ｃ、２２Ｍ、２２Ｋにトナー帯電量が同じトナーを装填し、現像器２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋの現像ロール３８の回転速度だけを高速度にするようにしてもよい。
【０１０２】
なお、以上の画像形成装置１０の構成（図１、図２及び図５参照）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。
【０１０３】
なお、図５乃至図７に示す計測値又はグレードは一例であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】実施の形態に係る画像形成装置の概略構成図である。
【図２】実施の形態に係る画像形成ユニットの概略構成図である。
【図３】一般的な感光体ドラム表面の電位と現像電位との関係を示す図である。
【図４】実施の形態に係る感光体ドラム表面の電位と現像電位との関係を示す図であり、（Ａ）は画像形成ユニット１５Ｙにおける関係を示す図（Ｂ）は画像形成ユニット１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋにおける関係を示す図である。
【図５】トナー帯電量の異なるトナーを用いて感光体に対する現像を行ったときの感光体上のトナー濃度の変化を示す図である。
【図６】現像ロールの回転速度だけを変えて感光体に対する現像を行ったときの感光体上のトナー濃度の変化を示す図である。
【図７】実施の形態に係る画像形成装置において、転写電圧を変更して画像形成を行なったときの、トナー像の転写後の感光体ドラム上における転写残トナー及びリトランスファートナーの視認性を０〜７のグレードで示した図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１０    画像形成装置
１４    中間転写体ベルト（記録媒体）
１５    画像形成ユニット（画像形成手段）
１６    感光体ドラム（像担持体）
１８    帯電ロール（帯電部材）
２２    現像器（現像手段）
２５    転写ロール（転写部材）
３８    現像ロール（現像部材）
【図１】
2005266305.tif 000004
【図２】
2005266305.tif 000005
【図３】
2005266305.tif 000006
【図４】
2005266305.tif 000007
【図５】
2005266305.tif 000008
【図６】
2005266305.tif 000009
【図７】
2005266305.tif 000010