(57)【要約】【課題】複数の感光体ドラムのそれぞれが一次転写にシフト方式を採用したとしても、バイアス電源を複数備えることなくコストを抑制可能な画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１は画像形成部ごとにトナー種別に対応して表面電位が異なる感光体ドラム９と電気抵抗を有する転写ベルト７と感光体ドラム９に対し転写ベルト７を挟む反対側で下流側に位置ずれして配置された一次転写ローラ１８と一次転写ローラ１８の軸芯金に被覆されたスリーブ３５と各一次転写ローラ１８に同一バイアス電源を一括して供給する１個の電源３３とを有し、予め判明している現像領域ＫＣＭＹの見かけの抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄと各一次転写ローラ１８から現像領域ＫＣＭＹまでの転写ベルト７の抵抗ＲＫ、ＲＣ、ＲＭ、ＲＹに対して、現像領域ＫＣＭＹの一次転写ローラ１８のスリーブ３５の抵抗ｗ、ｘ、ｙ、ｚをｗ＋ＲＫ＋Ｒａ＝ｘ＋ＲＣ＋Ｒｂ＝ｙ＋ＲＭ＋Ｒｂ＝ｚ＋ＲＹ＋Ｒｂとなるように設定する。【選択図】図４
2016156945.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像形成部毎に配置され、担持したトナー種別に対応して表面電位が異なる感光体ドラムと、
電気抵抗を有する中間転写ベルトと、
前記画像形成部毎に配置され、且つ、該画像形成部における前記感光体ドラムに対する前記中間転写ベルトを挟む反対側において該画像形成部における前記感光体ドラムよりも前記中間転写ベルトの移動方向下流側に配置された一次転写ローラと、
前記画像形成部のそれぞれにおける前記一次転写ローラの軸芯金に、トナー像を前記中間転写ベルトに一次転写するためのバイアス電源を供給する、前記画像形成部のそれぞれに共通の電源と、
を有し、
前記一次転写ローラのそれぞれは、
他の一次転写ローラとは異なる電気抵抗を有するスリーブにより前記軸芯金を被覆され、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該画像形成部における感光体ドラムの表面の所定の巻き付け範囲に接触させ、
前記巻き付け範囲の下流側端部から前記中間転写ベルトとの表面接触領域の上流側端部までの前記中間転写ベルトの電気抵抗と、該画像形成部における感光体ドラムの前記表面電位に対応する見掛けの電気抵抗と、前記スリーブの電気抵抗との総和が、前記画像形成部間において等しくなるように、前記軸芯金が前記スリーブにより被覆されている、
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記感光体ドラムは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーに対応して４個並設される、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はＰＩ（ポリイミド）製薄膜からなる無端移動ベルトである、ことを特徴とする請求項１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、一次転写にシフト方式を採用した画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、二次転写方式の画像形成装置において用いられるシフト方式の一次転写（中間転写ともいう）システムは、感光体ドラム（単に、感光体ともいう）のニップ量の増加に伴う転写安定性が得られること、ニップ圧の低減により高画質化に寄与できること等から、効果の大きいシステムとして現在では一般的になっている。
【０００３】
ところで、シフト方式の一次転写システムに用いられるベルトとしては、ＰＩベルト（樹脂分散系のカーボン電子伝導タイプのべルト）が多く採用されている。ＰＩベルトは、熱に強く使用環境に対し強靭であり、ベルトを薄くできるという長所を有している。
【０００４】
なお、シフト方式の一次転写（中間転写）システムでは、感光体に対する一次転写ローラのシフト位置の状態が転写性能に影響する。例えば、感光体の直径、一次転写ローラの直径、転写ベルトの厚さそれぞれの値をパラメータとして感光体軸中心から一次転写ローラ軸中心までの距離を決定する方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照。）
【０００５】
また、ベルト部材の表面抵抗率の値に対し、ベルト部材の移動方向における感光体とベルト部材との接触領域の大きさを所定値以下にすることにより、所期の転写特性を実現して画質の高い画像を形成するという画像形成装置が提案されている。（例えば、特許文献２参照。）
【０００６】
ところで、一次転写部に印加する電流の電源としては、高速化のために定電流電源が採用される場合が多い。また、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック（以下、ＹＭＣＫともいう）の４つの画像形成部におけるＹＭＣＫのトナーの特性として電流抵抗値がそれぞれ異なる。
【０００７】
また、シフト方式の一次転写システムに使用される転写ベルトには、前述したようにＰＩベルトが使用される。このＰＩベルトには、前述した長所がある一方で、隣接する箇所の抵抗が均等でなく抵抗が低い箇所に印加電流が偏ったまま繰り返し駆動されると、経時的に部分的な抵抗低下が積み重なって画像不良が発生するという短所も有している。
【０００８】
転写性能は、画像形成部のべルトの抵抗やトナーの抵抗も含む印加電流経路の全体抵抗に依存するから、ベルトの抵抗に変動、特に抵抗低下が起きると、転写電流の均一性を損ない、形成画像が劣化するという問題が発生する。
【０００９】
そこで、従来、４箇所の画像形成部ごとの転写電流の均一性を保つために、換言すればそれぞれ抵抗が異なる隣接する４箇所の画像形成部の転写部に均一な転写電流を流すために、４箇所の画像形成部の一次転写ローラごとに、独立した転写電流電源（バイアス電源ともいう）が配設される。
【００１０】
例えば、特許文献１に記載の図２に示される構成を見ると、４個の中間転写ローラ(一次転写ローラ）６２（６２Ｙ、６２Ｃ、６２Ｍ、６２Ｋ）にそれぞれ対応する４個の転写バイアス電源９（９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ）が配設されている。
【００１１】
そして、段落［００２１］には、中間転写ローラ６２Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋには、電源９Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋからそれぞれ中間転写バイアスが印加されることによって中間転写電界が作用する、との記載が見られる。
【００１２】
また、特許文献２に記載の図１及び図２に示される構成を見ると、４個の一次転写ローラ２５Ａには、それぞれ対応する４個のバイアス電圧印加手段２５Ｂが配設されている。
【００１３】
そして、段落［００１８］には、ベルト部材に付与される電荷量が特定の大きさとなるよう制御された転写バイアス電圧を印加することにより、転写電界が適正な位置に適正な大きさで形成されてプロセス条件が最適化された状態で転写プロセスが行われる、との記載が見られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００７−３１００２４号公報
【特許文献２】特開２００４−２７１６２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、バイアス電圧電源は高価な構成部品であり、１台の画像形成装置に４個のバイアス電圧電源を備えることは全体のコスト上昇に繋がるという問題がある。また、４個それぞれのバイアス電圧電源に対する制御部を構築するには高度の技術を必要とするので、これも全体のコスト上昇に繋がるという問題がある。
【００１６】
本発明は、複数の感光体ドラムのそれぞれが一次転写にシフト方式を採用したとしても、バイアス電源を複数備えることなくコストを抑制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】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、画像形成部毎に配置され、担持したトナー種別に対応して表面電位が異なる感光体ドラムと、電気抵抗を有する中間転写ベルトと、前記画像形成部毎に配置され、且つ、該画像形成部における前記感光体ドラムに対する前記中間転写ベルトを挟む反対側において該画像形成部における前記感光体ドラムよりも前記中間転写ベルトの移動方向下流側に配置された一次転写ローラと、前記画像形成部のそれぞれにおける前記一次転写ローラの軸芯金に、トナー像を前記中間転写ベルトに一次転写するためのバイアス電源を供給する、前記画像形成部のそれぞれに共通の電源と、を有し、前記一次転写ローラのそれぞれは、他の一次転写ローラとは異なる電気抵抗を有するスリーブにより前記軸芯金を被覆され、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該画像形成部における感光体ドラムの表面の所定の巻き付け範囲に接触させ、前記巻き付け範囲の下流側端部から前記中間転写ベルトとの表面接触領域の上流側端部までの前記中間転写ベルトの電気抵抗と、該画像形成部における感光体ドラムの前記表面電位に対応する見掛けの電気抵抗と、前記スリーブの電気抵抗との総和が、前記画像形成部間において等しくなるように、前記軸芯金が前記スリーブにより被覆されている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、複数の感光体ドラムのそれぞれが一次転写にシフト方式を採用したとしても、バイアス電源を複数備えることなくコストを抑制可能な画像形成装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例１に係るフルカラーの画像形成装置（プリンタ）における内部構成の主要部の概略を説明する断面図である。
【図２】実施例１に係るプリンタの感光体ドラム、転写ベルト及び一次転写ローラとで形成される一次転写部の形態を説明する図である。
【図３】(a)は一次転写ローラに転写電流を印加するバイアス電源を示す図、(b)はトナー像転写部でトナー像を転写されながら移動する転写ベルトを示す図、(c)は単一バイアス電源によるシフト式一次転写システムの全体概略図、(d)は転写ベルトの表面抵抗特性を説明する図である。
【図４】(a)は実施例１に係るプリンタの単一バイアス電源によるシフト式一次転写システムの全体概略図、(b)は各感光体ドラムの現像領域とそれらの表面電位と見かけの抵抗とベルト抵抗及び挿入する抵抗の一覧表、(c)はそれらを電気流路の回路図で示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明において印字と印刷は同義に用いている。
［実施例１］
【００２１】
図１は、実施例１に係るフルカラーの画像形成装置（以下、単にプリンタともいう）における内部構成の主要部の概略を説明する断面図である。
【００２２】
図１に示すプリンタ１は、電子写真式で二次転写方式のタンデム型のカラー画像形成装置である。このプリンタ１は、画像形成部２、転写ベルトユニット３、トナー供給部４、給紙部５、ベルト式定着装置６、で構成されている。
【００２３】
上記画像形成部２は、転写ベルトユニット３の転写ベルト７（本例ではＰＩベルト）の下部走行部表面７ａに接して同図の右（ベルト走行方向から見て下流側）から左（上流側）へ４個の現像装置８（８ｙ、８ｍ、８ｃ、８ｋ）を多段式に並設した構成からなる。
【００２４】
上記４個の現像装置８のうち下流側の３個の現像装置８ｃ、８ｍ及び８ｙは、それぞれ減法混色の三原色であるシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の色トナーによるモノカラー画像を形成し、現像装置８ｋは、主として文字や画像の暗黒部分等に用いられるブラック（Ｋ）トナーによるモノクロ画像を形成する。
【００２５】
上記の各現像装置８は、画像を現像するトナーの色を除き全て同じ構成である。したがって、以下ブラック（Ｋ）のトナー用の現像装置８ｋを例にしてその構成を説明する。
【００２６】
現像装置８は、最上部に感光体ドラム９を備えている。この感光体ドラム９の周面に接し又は近傍を取り巻いて、クリーナ１１、帯電ローラ１２、光書込ヘッド１３、及び現像器１４の現像ローラ１５が配置されている。
【００２７】
転写ベルトユニット３は、本体装置のほぼ中央で図の左右方向に扁平なループ状になって延在する無端状の上述した転写ベルト７と、この転写ベルト７を掛け渡されて転写ベルト７を図の矢印ａ及びｂで示す反時計回り方向に循環移動させる駆動ローラ１６と従動ローラ１７を備えている。
【００２８】
転写ベルトユニット３には、感光体ドラム９より下流側に位置ずれ（シフト）して転写ベルト７の下部走行部の裏面に接し、転写ベルト７を感光体ドラム９に圧接させる一次転写ローラ１８がユニットと一体に組み込まれている。
【００２９】
また、転写ベルト７の駆動ローラ１６に掛け渡されている表面に転写ベルト７を介して駆動ローラ１６に圧接する二次転写ローラ１９がプリンタ本体フレーム側に配置され、ここに二次転写部２１を形成している。
【００３０】
また、転写ベルト７の従動ローラ１７に掛け渡されている表面には、転写ベルト７の表面の廃トナーを擦り取って除去し、その廃トナーを図示を省略した廃トナー回収容器に送り込むベルトクリーナのクリーニングブレード２２が当接している。
【００３１】
トナー供給部４は、転写ベルト７の上部走行部の上方に配置された４個のトナー容器２３（２３ｙ、２３ｍ、２３ｃ、２３ｋ）を備えている。４個のトナー容器２３は、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナーを収容している。
【００３２】
トナー供給部４は、同図にＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ（以下、関連する記載を「ＹＭＣＫ」として表わす）で示すようにイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のいずれかのトナーを、不図示のトナー供給路を介して現像装置８の現像器１４に供給する。
【００３３】
給紙部５は、１個の給紙カセット２４を備えている。給紙カセット２４の給紙口（図の右方）近傍には、用紙取出ローラ２５、給送ローラ２６、捌きローラ２７が配置され、給紙カセット２４に載置・収容されている記録媒体（以下、用紙という）３０を上から１枚ごと取り出して垂直搬送路２８に送り出すようになっている。
【００３４】
垂直搬送路２８には、待機搬送ローラ対２９が配置されている。待機搬送ローラ対２９の用紙搬送方向（図の鉛直上方向）には、前述した二次転写部２１が形成されている。二次転写部２１より下流（図では上方）側には前述したベルト式定着装置６が配置されている。
【００３５】
ベルト式定着装置６の更に下流側には、トナー像を定着後の用紙３０をベルト式定着装置６から搬出する不図示の搬出ローラ対及びその搬出される用紙３０を装置上面に形成されている排紙トレー３１に排紙する不図示の排紙ローラ対が配設されている。排紙トレー３１より右方の本体上面端部の傾斜面には操作パネル部３２が配置されている。
【００３６】
次に、上記の構成におけるプリンタ１の基本動作を説明する。なお、以下の基本動作の説明では、カラー印字の状態における動作について説明する。
【００３７】
先ず、電源が投入され、使用する用紙３０の枚数、印字モード、その他の指定がキー入力あるいは接続するホスト機器からの信号として入力されると、印字（印刷）が開始される。
【００３８】
すなわち、駆動ローラ１６が図１の反時計回り方向に回転して、矢印ａ、ｂで示すように転写ベルト７の循環移動を開始させる。各現像装置８が順次駆動され感光体ドラム９が図の時計回り方向に回転する。
【００３９】
帯電ローラ１２が感光体ドラム９周面に一様な高マイナス電荷を付与して初期化し、光書込ヘッド１３は、感光体ドラム９周面に画像信号に応じた露光を行って初期化による高マイナス電位部と上記露光による低マイナス電位部からなる静電潜像を形成する。
【００４０】
現像ローラ１５は、静電潜像の低電位部に現像器１４内のトナーを転移させて感光体ドラム９周面上にトナー像を形成（反転現像）する。用紙搬送方向最上流の現像装置８ｋにより感光体ドラム９の周面上に形成されたブラックのトナー像が転写ベルト７との対向面へと回転搬送される。
【００４１】
一次転写ローラ１８は、詳しくは後述する転写バイアス電源から出力される転写電流を転写ベルト７に印加する。これにより、感光体ドラム９上のブラックのトナー像が転写ベルト７に一次転写される。
【００４２】
転写ベルト７に一次転写されたトナー像に重ねて、この後、現像装置８ｃにより感光体ドラム９の周面上に形成されたシアンのトナー像が、現像装置８ｃに対応する一次転写ローラ１８によって転写される。
【００４３】
更に、現像装置８ｍにより感光体ドラム９の周面上に形成されたマゼンタのトナー像が、現像装置８ｍに対応する一次転写ローラ１８によって重ね転写され、そして最後に、現像装置８ｙにより感光体ドラム９の周面上に形成されたイエローのトナー像が、現像装置８ｙに対応する一次転写ローラ１８によって重ね転写される。
【００４４】
このように、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、ゼンタ（Ｍ）、及びイエロー（Ｙ）の４色のトナー像が順次重ねて一次転写されたフルカラーの画像が、転写ベルト７の下部走行面８ａに完成する。
【００４５】
４色のトナー像を重ねて一次転写された転写ベルト７の下部走行面８ａは、そのまま循環移動を続けて４色のトナー像を、二次転写部２１へと搬送する。
【００４６】
他方、用紙３０への印字タイミングよりやや早めに、用紙取出ローラ２５が回転して給紙カセット２４に収容されている用紙３０を取り出す。この給紙カセット２４から取り出された用紙３０の最上部の一枚のみを送り出すべく下方の用紙３０の連れ送りを禁止するために捌きローラ２７が逆方向に回転する。給送ローラ２６は、順方向に回転して用紙３０を待機搬送ローラ対２９へ給送する。
【００４７】
待機搬送ローラ対２９は、回転を一時停止して用紙３０の進行を制止し、用紙３０の斜行等の搬送姿勢を補正して、搬送タイミングを待機し、用紙３０の印字開始位置が、転写ベルト７により二次転写部２１へ搬送されてくる４色のトナー像の先端と一致するタイミングに合わせて、用紙３０の搬送を再開し、用紙３０を二次転写部２１へ給送する。
【００４８】
二次転写部２１において、二次転写ローラ１９は、不図示のバイアス電源から供給されるバイアス電圧を用紙３０に印加する。これにより、転写ベルト７上の４色のトナー像が用紙３０に二次転写される。
【００４９】
４色のトナー像を転写された用紙３０は、そのままベルト式定着装置６に搬入される。ベルト式定着装置６は熱ベルト式定着装置であり、断熱性の筐体の内部に、熱源を内蔵する発熱ローラ、熱伝導ベルト、熱伝導ベルトを掛け渡された加熱定着ローラ、加熱定着ローラに対向配置された加圧ローラ等を備えている。
【００５０】
ベルト式定着装置６は，加熱定着ローラと加圧ローラにより熱伝導ベルトを介して用紙３０を適宜の圧力で押圧挟持し、用紙３０に熱と圧力を加えて４色のトナー像を紙面に定着させ、用紙３０を上方へ排出する。
【００５１】
ベルト式定着装置６から排出された用紙３０は、不図示の搬送ローラ対により挟持されて搬送を引き継がれ、これも不図示の排紙ローラ対によって排紙トレイ３１上に、４色のトナー像による画像形成面を下にして排出される。
【００５２】
上記はカラー印字について述べたが、モノクロ印字については、転写ベルト７が、現像装置８ｋの感光体ドラム９のみに接触し、他の感光体ドラム９から離れる位置に移動する点と、現像装置８ｋのみが稼動される点を除けば、他の動作は上述したカラー印字の場合とほぼ同一である。
【００５３】
図２は、上記のように動作するプリンタ１の感光体ドラム９、転写ベルト７の下部走行部表面７ａ、及び一次転写ローラ１８とで形成される一次転写部の形態を説明する図である。
【００５４】
図２に示すように、転写ベルト７は矢印ｂで示す図の左から右へ走行する。感光体ドラム９の上面は、転写ベルト７の下部走行部表面７ａに接している。一次転写ローラ１８はその中心軸が感光体ドラム９の中心軸より距離Ｌ０だけ下流側に位置ずれ（シフト）した位置に設定されている。
【００５５】
つまり、一次転写ローラ１８は、感光体ドラム９を転写ベルト７を介して真上から押圧する位置に配置されるのではなく、距離Ｌ０だけ下流側にシフトした位置で、一次転写ローラ１８の下面が感光体ドラム９の上面より縦方向に距離Ｌ３だけ下方に沈み込んだ位置に配置されている。
【００５６】
これにより、一次転写ローラ１８は、転写ベルト７の下部走行部表面７ａ（以下、単に転写ベルト７という）を、感光体ドラム９の上面に長さＬ１（ベルト巻付接触長Ｌ１）の範囲で巻き付けるように接触させている。
【００５７】
図２には、感光体ドラム９への転写ベルト７のベルト巻き付け範囲のベルト搬送方向の長さ、つまりベルト巻付接触長Ｌ１の上流側端部をＰ１、Ｌ１の下流側端部をＰ２で示している。
【００５８】
また、一次転写ローラ１８が距離Ｌ３だけ下方に沈み込んだ位置に配置されていることによる一次転写ローラ１８への転写ベルト７の巻き付け範囲（表面接触領域）のベルト搬送方向上流側端部をＰ３、そしてＰ２からＰ３までの転写ベルト７の長さをＬ２（ベルト距離Ｌ２）で示している。
【００５９】
上記の感光体ドラム９と転写ベルト７とのベルト巻付接触長Ｌ１（巻き付き量）は、感光体ドラム９と転写ベルト７とでトナー像を挟むニップ部のニップ長Ｌ１でもある。このニップ長Ｌ１は、一次転写ローラ１８が下流側にシフトした距離Ｌ０と、一次転写ローラ１８の沈下縦距離Ｌ３によって決まる。
【００６０】
換言すると、ニップ長Ｌ１は、Ｌ１の下流側端部Ｐ２から一次転写ローラ１８と転写ベルト７との表面接触領域の上流側端部Ｐ３までの長さＬ２と、一次転写ローラ１８の沈下縦距離Ｌ３によって決まってくる。
【００６１】
このニップ長Ｌｌの範囲内で、感光体ドラム９上のトナー像が転写ベルト７に転写される。一次転写ローラ１８は、ニップ長Ｌ１の範囲のトナー像転写部に、転写ベルト７のＰ２からＰ３までの長さＬ２（ベルト距離Ｌ２）の距離を介して、転写電流を印加することになる。
【００６２】
図３(a)は、一次転写ローラ１８に転写電流を印加するバイアス電源を示す図であり、図３(b)は、トナー像転写部でトナー像を転写されながら移動する転写ベルト７（７ａ）を示す図、図３(c)は、単一バイアス電源によるシフト式一次転写システムの全体概略図、図３(d)は、転写ベルト７の表面抵抗特性を説明する図である。
【００６３】
図３(a)に示すように、単一バイアス電源３３は、一次転写ローラ１８の軸芯金３４に転写電流を印加する。一次転写ローラ１８の軸芯金３４の表面は、所定の電気抵抗を有する導電性のスリーブ３５により被覆されている。
【００６４】
この一次転写ローラ１８と感光体ドラム９との間を、図３(b)に示すように、矢印ｂの方向に通過する転写ベルト７には、Ｋトナー像とＣトナー像を重ね転写されて先行するトナー像３６ｋｃに続いて、後続のトナー像３６ｋにはＫトナー像のみが転写されている。
【００６５】
また、図３(b)には示していないが、トナー像３６ｋｃの前方にはＫトナー像、Ｃトナー像及びＭトナー像を重ね転写されたトナー像３６ｋｃｍが先行している。そして、トナー像３６ｋｃｍの前方にはＫトナー像、Ｃトナー像、Ｍトナー像及びＹトナー像を重ね転写された最終トナー像３６ｋｃｍｙが先行している。
【００６６】
これらのトナー像３６（３６ｋ、３６ｋｃ、３６ｋｃｍ、３６ｋｃｍｙ）は、図１に示した画像形成部２の各現像装置８で順次転写形成される。なお、図３(c)に示す全体概略図では、各現像装置８の感光体ドラム９を、重ね転写するモノカラー画像のトナー色に合わせて感光体ドラム９ｋ、９ｃ、９ｍ、９ｙとして示している。
【００６７】
また、これらに対応する一次転写ローラ１８を、一次転写ローラ１８ｋ、１８ｃ、１８ｍ、１８ｙとして示している。また、図２に示した構成部分と同一の構成部分を図２と同一の記号で示している。また、図３(c)では、図２に示した一次転写ローラの沈下縦距離Ｌ３の図示を省略している。
【００６８】
図３(c)において、全感光体ドラム９（９ｋ、９ｃ、９ｍ、９ｙ）と、それぞれに対応する全一次転写ローラ１８（１８ｋ、１８ｃ、１８ｍ、１８ｙ）との間のベルト距離Ｌ２は全て同じである。
【００６９】
また、図示を省略した一次転写ローラの沈下縦距離Ｌ３も全て同じであるので、全感光体ドラム９におけるベルト巻付接触長Ｌ１も全て同じである。なお、感光体ドラム９ｋ、９ｃ、９ｍ、９ｙの下方には、各感光体ドラム９ごとの表面電位ａ´、ｂ´、ｃ´、ｄ´を示している。
【００７０】
この構成において、本発明の実施例では、図３(c)に示すように、単一バイアス電源３３により全一次転写ローラ１８に転写電流を印加する。もし、各現像装置８において電流回路を形成する一次転写ローラ１８、ベルト距離Ｌ２、及びベルト巻付接触長Ｌ１における合成抵抗が同一であるなら、転写電流は均等に４分割されて各現像装置８に流れる。
【００７１】
理想的な構成では、一次転写ローラ１８の電気抵抗は全て同一であるから、転写電流が均等に４分割されて各現像装置８に流れるためには、ベルト距離Ｌ２とベルト巻付接触長Ｌ１との合成抵抗が各現像装置８において全て同一でなければならない。
【００７２】
ところが、もし流路全体の抵抗の低い感光体ドラム９があると、一次転写ローラ１８に印加される転写電流が同一であっても、電流と抵抗の関係では抵抗が低いところほど多くの電流が流れるから、転写電流は、流路全体の抵抗の低い感光体ドラム９に多く偏って流れることになる。
【００７３】
ところで、背景技術の項で述べたように、シフト方式の一次転写システムに用いられるＰＩベルト（本実施例の転写ベルト７）は、隣接する箇所の抵抗が均等でなく、印加電流が抵抗の低い所に偏ると、経時的に部分的な抵抗低下が積み重なって転写画像が劣化するという短所を有している。
【００７４】
ところが、各感光体ドラム９ごとの表面電位ａ´、ｂ´、ｃ´、ｄ´は、色ごとのトナーの特性によって、例えば、ａ´＞ｂ´＞ｃ´＞ｄ´のようにそれぞれ異なっている。そして表面電位が高いほど転写電流は流れ難くなるから、表面電位ａ´＞ｂ´＞ｃ´＞ｄ´に対応するベルト巻付接触長Ｌ１部分の感光体ドラム９の見かけの抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄは、Ｒａ＜Ｒｂ＜Ｒｃ＜Ｒｄのようになる。
【００７５】
このまま、一次転写を実行すると、上述したように、転写ベルト７は、印加電流が抵抗の低い所に偏ると、経時的に抵抗低下が積み重なるから、図３(d)に示すように、画像形成部ごとに転写電流に対するベルト抵抗が変動する。
【００７６】
図３(d)に示すグラフは、横軸に時間（ｔ）を示し、縦軸にＰＩベルトの表面抵抗（ＬＯＧΩ／□）を示しているが、表面電位が一番大きいａ´、つまり見かけの抵抗が一番低いＲａの部分の経時的に積み重なる抵抗低下が一番大きいことを示している。
【００７７】
そして、表面電位がｂ´＞ｃ´＞ｄ´と順次低くなる、つまり見かけの抵抗がＲｂ＜Ｒｃ＜Ｒｄと順次高くなるに従って、経時的に積み重なる抵抗低下の程度は小さくなっていくことを示している。
【００７８】
いずれにしても、電気流路全体の抵抗がそれぞれ異なる４個の画像形成部に、このまま単一バイアス電源３３で電流を流したのでは、転写ベルト７の抵抗の偏りと、抵抗の偏りによる部分的抵抗低下の積み重なりで、転写ベルト７の機能的低下と転写画像の劣化は避けられない。
【００７９】
しかし、本発明の実施例においては、単一バイアス電源３３で電流を４個それぞれの画像形成部に流しても、転写ベルト７の抵抗の偏りや、抵抗の偏りによる部分的抵抗低下の積み重なりを解消して、転写ベルト７の機能的低下と転写画像の劣化を防止することができる。以下、これについて説明する。
【００８０】
図４(a)は、本実施例における単一バイアス電源によるシフト式一次転写システムの全体概略図であり、図４(b)は、各感光体ドラムの現像領域（図２のＬ１参照）、それらの表面電位、それらの見かけの抵抗、ベルト抵抗（図２のＬ２参照）、及び挿入する抵抗の一覧表、図４(c)は、それらを電気流路の回路図で示した図である。
【００８１】
図４(a)に示すように、ＫＣＭＹで表す４個の感光体ドラム９（９ｋ、９ｃ、９ｍ、９ｙ）の一次転写領域（以下、現像領域という）には、単一バイアス電源３３によって、同一の電圧の電流が一様に印加される。
【００８２】
これら４個の感光体ドラム９の現像領域ＫＣＭＹには、前述したように、図４(a),(b)に示すそれぞれ異なる表面電位ａ、ｂ、ｃ、ｄが形成されている。そして、現像領域ＫＣＭＹには、それら表面電位ａ、ｂ、ｃ、ｄに対応する見かけの抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄが存在する。
【００８３】
また、一次転写ローラ１８（１８ｋ、１８ｃ、１８ｍ、１８ｙ）と現像領域ＫＣＭＹとの間の転写ベルト７の長さ領域（ベルト距離Ｌ２の領域）（図２のＬ２参照）には、ベルト自身の固有抵抗は同じであっても、感光体ドラム９のベルト巻付接触長Ｌ１で示す現像領域ＫＣＭＹの見かけの抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄが異なるため、Ｌ１の下流側端部Ｐ２と一次転写ローラ１８の表面接触領域の上流側端部Ｐ３との間のベルト長さＬ２（ベルト距離Ｌ２）の領域の電位差も異なってくる。
【００８４】
つまり、ベルト長さＬ２（ベルト距離Ｌ２）の領域の抵抗（以下、単にベルト抵抗という）が、それぞれＲＫ、ＲＣ、ＲＭ、ＲＹというように異なってくる。そこで、通常は同一素材による同一構成の一次転写ローラ１８に対し、本例では、現像領域ＫＣＭＹごとに異なる電気抵抗を有する導電性のスリーブ３５で軸芯金３４を被覆する構成とする（図３(a)参照）。
【００８５】
この現像領域ＫＣＭＹごとに異なる一次転写ローラ１８のスリーブ３５の電気抵抗を、図４(b)の一覧表、及び図４(c)の回路図に示す現像領域ＫＣＭＹごとの挿入抵抗ｗ、ｘ、ｙ、ｚとする。
【００８６】
ここで、挿入抵抗ｗ、ｘ、ｙ、ｚを、例えば、現像領域Ｋにおける抵抗の総和（合成抵抗）Ｒを、Ｒ＝ｗ＋ＲＫ＋Ｒａとしてとき、他の現像領域ＣＭＹにおいても、Ｒ＝ｘ＋ＲＣ＋Ｒｂ、Ｒ＝ｙ＋ＲＭ＋Ｒｂ、Ｒ＝ｚ＋ＲＹ＋Ｒｂとなるように、挿入抵抗ｗ、ｘ、ｙ、ｚを設定する。
【００８７】
現像領域ＫＣＭＹの表面電位ａ、ｂ、ｃ、ｄは、各色トナーの特性に基づいて予め知られており、これから現像領域ＫＣＭＹの見かけの抵抗Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、Ｒｄを予め算定可能である。したがって、Ｐ２からＰ３までのベルト距離Ｌ２の長さが予め決まればベルト抵抗ＲＫ、ＲＣ、ＲＭ、ＲＹも予め算出可能である。
【００８８】
よって、上記の各４式において、挿入抵抗ｗ、ｘ、ｙ、ｚ以外の項は、全て予め定まった定数となる。したがって、現像領域ＫＣＭＹにおける抵抗の総和が互いに同一の合成抵抗Ｒとなるように挿入抵抗ｗ、ｘ、ｙ、ｚを予め設定することができる。
【００８９】
このように感光体ドラム９への転写ベルト７のベルト巻付接触長Ｌ１の下流側端部Ｐ２から一次転写ローラ１８との表面接触領域の上流側端部Ｐ３までの転写ベルト７の電気抵抗と、感光体ドラム９の表面電位に対応する見掛けの電気抵抗と、スリーブの電気抵抗との総和が、４個の画像形成部において互いに同一となるように各スリーブの電気抵抗を設定する。
【００９０】
これにより、４箇所の現像領域ＫＣＭＹ（４個の画像形成部）に対応する一次転写ローラ１８に対し、単一バイアス電源３３から同一電圧の電流を一様に印加して、各現像領域ＫＣＭＹに対し同一量の電流を印加することができるようになる。
【００９１】
また、４個の画像形成部それぞれに印加する電流を同一量にするための制御装置を必要としないので、高速で安定性の高いカラー転写システムを実現することができる。
【００９２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明は特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[付記１]
【００９３】
画像形成部毎に配置され、担持したトナー種別に対応して表面電位が異なる感光体ドラムと、
電気抵抗を有する中間転写ベルトと、
前記画像形成部毎に配置され、且つ、該画像形成部における前記感光体ドラムに対する前記中間転写ベルトを挟む反対側において該画像形成部における前記感光体ドラムよりも前記中間転写ベルトの移動方向下流側に配置された一次転写ローラと、
前記画像形成部のそれぞれにおける前記一次転写ローラの軸芯金に、トナー像を前記中間転写ベルトに一次転写するためのバイアス電源を供給する、前記画像形成部のそれぞれに共通の電源と、
を有し、
前記一次転写ローラのそれぞれは、
他の一次転写ローラとは異なる電気抵抗を有するスリーブにより前記軸芯金を被覆され、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該画像形成部における感光体ドラムの表面の所定の巻き付け範囲に接触させ、
前記巻き付け範囲の下流側端部から前記中間転写ベルトとの表面接触領域の上流側端部までの前記中間転写ベルトの電気抵抗と、該画像形成部における感光体ドラムの前記表面電位に対応する見掛けの電気抵抗と、前記スリーブの電気抵抗との総和が、前記画像形成部間において等しくなるように、前記軸芯金が前記スリーブにより被覆されている、
ことを特徴とする画像形成装置。
[付記２]
【００９４】
前記感光体ドラムは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーに対応して４個並設される、ことを特徴とする付記１記載の画像形成装置。
[付記３]
【００９５】
前記中間転写ベルトはＰＩ（ポリイミド）製薄膜からなる無端移動ベルトである、ことを特徴とする付記１記載の画像形成装置。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
本発明は、複数の感光体ドラムのそれぞれが一次転写にシフト方式を採用したとしても、バイアス電源を複数備えることなくコストを抑制可能な画像形成装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００９７】
１  プリンタ（画像形成装置）
２  画像形成部
３  転写ベルトユニット
４  トナー供給部
５  給紙部
６  ベルト式定着装置
７  転写ベルト
７ａ  下部走行部表面
８（８ｙ、８ｍ、８ｃ、８ｋ）  現像装置
９（９ｙ、９ｍ、９ｃ、９ｋ）  感光体ドラム
１１  クリーナ
１２  帯電ローラ
１３  光書込ヘッド
１４  現像器
１５  現像ローラ
１６  駆動ローラ
１７  従動ローラ
１８（１８ｋ、１８ｃ、１８ｍ、１８ｙ）  一次転写ローラ
１９  二次転写ローラ
２１  二次転写部
２２  クリーニングブレード
２３（２３ｙ、２３ｍ、２３ｃ、２３ｋ）  トナー容器
２４  給紙カセット
２５  用紙取出ローラ
２６  給送ローラ
２７  捌きローラ
２８  垂直搬送路
２９  待機搬送ローラ対
３０  記録媒体（用紙）
３１  排紙トレー
３２  操作パネル部
Ｌ０  一次転写ローラのシフト距離
Ｌ１  （感光体ドラムへの）ベルト巻付接触長／ニップ長
Ｌ２  （感光体ドラム下流側から一次転写ローラ上流側までの）ベルト距離
Ｌ３  （一次転写ローラの縦方向沈み込み）距離
Ｐ１  （感光体ドラムへの）ベルト巻付上流側端部
Ｐ２  （感光体ドラムへの）ベルト巻付下流側端部
Ｐ３  （一次転写ローラへの転写ベルトの）表面接触領域の上流側端部
３３  単一バイアス電源
３４  軸芯金
３５  スリーブ
３６（３６ｋ、３６ｋｃ、３６ｋｃｍ、３６ｋｃｍｙ）  トナー像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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