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【発明の名称】 転写装置及び画像形成装置
【発明者】 【氏名】高橋 充

【氏名】深尾 剛
【要約】 【課題】間接印加方式によって中間転写ベルト２４１に１次転写電流を付与する画像形成装置において、実効転写電流（Ｉｔ−Ｉａ）の減少に起因する１次転写性能の不安定化を軽減することができる画像形成装置を提供する。

【解決手段】１次転写バイアス電源２４８からの出力電流Ｉｔの値と、中間転写ベルト２４１からアースローラ２４６を介して１次転写バイアス電源２４８にフィードバックされる帰還電流Ｉａの値との差分を一定に維持する差分定電流制御を実施するように、１次転写バイアス電源２４８の図示しない１次転写バイアス制御部を構成した。
【特許請求の範囲】
【請求項１】画像形成装置の像担持体に担持された可視像を中間転写体の転写面に転写せしめるべく該中間転写体を該像担持体との接触位置である中間転写位置まで移動させた後、該可視像を他の転写体に転写せしめるべく該中間転写体を再転写位置まで移動させる中間転写体移動手段と、該中間転写体に中間転写用の転写電流を付与する転写電流付与手段と、該転写電流付与手段からの出力電流Ｉｔの値を制御する出力電流制御手段とを備える転写装置において、該中間転写体における該転写電流の付与位置から該接触位置へと到達する実効転写電流の値を一定に維持するような該出力電流Ｉｔの制御を実施させるように、該出力電流制御手段を構成したことを特徴とする転写装置。
【請求項２】請求項１の転写装置において、上記中間転写体として中間転写ベルトを設けるとともに、該中間転写ベルトに接触して上記転写電流をアースに導くアース部材を設け、該転写電流を間接印加方式によって該中間転写ベルトに付与させるように上記転写電流付与手段及びアース部材を構成したことを特徴とする転写装置。
【請求項３】請求項２の転写装置において、上記アース部材に流れ込むアース電流Ｉａの値を検知するアース電流値検知手段とを設け、「Ｉｔ−Ｉａ」を一定にするように上記出力電流Ｉｔを制御することで、上記実効転写電流の値を一定に維持させるように上記出力電流制御手段を構成したことを特徴とする転写装置。
【請求項４】請求項３の転写装置であって、上記中間転写ベルトとして、ベルト厚み方向に体積固有抵抗値の偏差があり、且つ、上記転写面とは反対側の裏面の表面抵抗値が１×１０７〜１×１０１１[[Ω/□]の範囲に調整されたものを備えることを特徴とする転写装置。
【請求項５】像担持体上に可視像を形成する可視像形成手段と、該可視像を中間転写体に転写した後、他の転写体に転写する転写装置とを備える画像形成装置において、該転写装置として、請求項１、２、３又は４の転写装置を設けたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等で行われる画像形成のプロセスにおいて可視像を接触転写方式によって中間転写体に転写した後、他の転写体に転写する転写装置及びこれを備える画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の画像形成装置においては、像担持体と中間転写体との圧接によって形成した転写ニップでの転写性能が不安定になるという不具合を生ずることがあった。転写ニップでの転写性能が不安定になると、転写像に濃度ムラが生じたり、転写像全体の濃度が不安定になったりといった不具合が生じてしまう。特に、像担持体上に形成したブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの各色画像を中間転写体に重ね合わせて転写してフルカラー画像を形成するカラー画像形成装置においては、各色画像の濃度階調がフルカラー画像の色調に大きく影響するため、転写性能の不安定化は色再現性を低下させることになる。
【０００３】転写性能の不安定化には、中間転写体の電気抵抗が大きく関与している。具体的には、中間転写体の電気抵抗は、製品毎にその初期値にバラツキがあったり、中間転写体の劣化に伴って経時的に変化したり、温度や湿度等の環境変動に伴って変化したりする。このため、中間転写体は、その使用状態や使用環境によって電気抵抗が異なってくる。かかる中間転写体に一定電圧の転写バイアスを印加した場合、印加時の上記電気抵抗値に応じて中間転写体に流れる電流値が異なってくるため、転写ニップに形成される転写電界の強度が変化してしまう。そして、この変化によって転写性能が不安定になるのである。
【０００４】このような転写性能の不安定化を抑え得る画像形成装置として、中間転写体に付与する転写電流の値を一定に維持するいわゆる定電流制御を行う画像形成装置が知られている。この画像形成装置では、中間転写体に対してその電気抵抗値にかかわらず一定の値の転写電流を付与することで、転写ニップに安定した強度の転写電界を形成せしめて転写性能の不安定化を軽減することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような定電流制御を実施しても、転写性能の不安定化を生ずる場合があった。特に、転写電流を間接印加方式によって中間転写体としての中間転写ベルトに付与する場合には、転写性能の不安定化を生じ易かった。この間接印加方式とは、中間転写ベルトの裏面（転写面とは反対側の面）に対して転写ニップとは異なる位置で転写電流を付与する方式である。かかる間接印加方式では、環境変動によって中間転写ベルトの裏面の電気抵抗値が大きく低下すると、転写電流がベルト厚み方向よりも裏面のベルト周方向に流れ易くなる。このように流れ易くなると、中間転写ベルトに対して一定値の転写電流を付与しているにもかかわらず、中間転写ベルトの裏面側でベルト周方向へと伝わってアースローラなどに流れ込む転写電流が増加し、ベルト厚み方向へと流れて像担持体との接触面に到達する実効転写電流が減少してしまう。そして、この実効転写電流の減少によって転写性能が低下してしまう。一方、環境変動によって中間転写ベルトの裏面の電気抵抗値が元の値まで上昇すると、実効転写電流の量が増加して転写性能が元通りに回復する。以上のような環境変動に伴う実効転写電流の増減により、転写性能が不安定になるのである。
【０００６】本発明は、以上の背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、中間転写体に転写電流を付与する転写装置及びこれを備える画像形成装置において、実効転写電流の増減に起因する転写性能の不安定化を軽減することができる転写装置及び画像形成装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、請求項１の発明は、画像形成装置の像担持体に担持された可視像を中間転写体の転写面に転写せしめるべく該中間転写体を該像担持体との接触位置である中間転写位置まで移動させた後、該可視像を他の転写体に転写せしめるべく該中間転写体を再転写位置まで移動させる中間転写体移動手段と、該中間転写体に中間転写用の転写電流を付与する転写電流付与手段と、該転写電流付与手段からの出力電流Ｉｔの値を制御する出力電流制御手段とを備える転写装置において、該中間転写体における該転写電流の付与位置から該接触位置へと到達する実効転写電流の値を一定に維持するような該出力電流Ｉｔの制御を実施させるように、該出力電流制御手段を構成したことを特徴とするものである。
【０００８】この転写装置においては、中間転写体の電気抵抗値にかかわらず、中間転写体に対する付与位置から、この中間転写体と像担持体との接触位置へと到達する実効転写電流の値を一定に維持する。
【０００９】請求項２の発明は、請求項１の転写装置において、上記中間転写体として中間転写ベルトを設けるとともに、該中間転写ベルトに接触して上記転写電流をアースに導くアース部材を設け、該転写電流を間接印加方式によって該中間転写ベルトに付与させるように上記転写電流付与手段及びアース部材を構成したことを特徴とするものである。
【００１０】この転写装置においては、中間転写体として、像担持体の形状にならわせて柔軟に変形させ得る可撓性に優れた中間転写ベルトを設けている。かかる転写装置では、中間転写ベルトを張架支持するための張架ローラ等のベルト張架部材と、像担持体との相対位置を調整することで、中間転写体と像担持体との当接によって形成される転写ニップ幅（ベルト周方向におけるニップ長さ）を自在に調整することが可能になる。よって、中間転写体として、形成し得る転写ニップ幅が硬度によって制限されてしまう中間転写ローラを設ける転写装置よりも、転写ニップ幅を広めて転写性能を向上せしめることが可能になる。また、この転写装置においては、中間転写ベルトに対してその転写面とは反対側の裏面から付与した転写電流を、該裏面に接触するアース部材からアースへと導く。かかる構成では、中間転写ベルトの裏面に接触するベルト張架部材に、転写電流付与部材やアース部材としての機能を発揮させることが可能になる。更に、転写電流を上記転写ニップよりもベルト移動方向の下流側で付与し、転写ニップよりも上流側でアースに導くようにすれば、転写ニップよりも上流側の中間転写ベルト部分の電位を下げていわゆるプレ転写の発生を抑えることが可能になる。なお、この「プレ転写」とは、転写ニップよりも中間転写体の移動方向上流側で、中間転写体の電荷によって可視像を像担持体から静電的に飛翔させて中間転写体に転写してしまう現象である。このようなプレ転写が生ずると、中間転写体上における可視像の転写位置が本来の位置からズレて画像が乱れてしまう。
【００１１】請求項３の発明は、請求項２の転写装置において、上記アース部材に流れ込むアース電流Ｉａの値を検知するアース電流値検知手段とを設け、「Ｉｔ−Ｉａ」を一定にするように上記出力電流Ｉｔを制御することで、上記実効転写電流の値を一定に維持させるように上記出力電流制御手段を構成したことを特徴とするものである。
【００１２】この転写装置においては、転写電流付与手段からの出力電流Ｉｔの値と、中間転写ベルトからアース部材へと流れ込むアース電流Ｉａの値との差分を一定に維持するように、該出力電流Ｉｔの値を制御する。この差分は、中間転写ベルトに対する転写電流（出力電流Ｉｔ）の付与位置から、アース部材へと流れ込まずに、該中間転写ベルトにおける像担持体との接触面まで到達する実効転写電流の値とほぼ同等になる。かかる構成においては、中間転写ベルトから像担持体へと流れ込む実効転写電流の値を直接検知させる手段を設けなくても、該値を間接的に検知させて一定に維持させることが可能になる。
【００１３】なお、従来、紙搬送ベルトを転写バイアスローラとアースローラとによって張架支持しながら回転させ、給紙装置から該紙搬送ベルト上に給紙した転写紙を、該紙搬送ベルトと像担持体との接触によって形成した転写ニップに搬送する転写装置において、転写バイアスローラへの出力電流値と、アースローラに流れ込むアース電流値との差分を一定に制御するいわゆる差分定電流制御を実施するものが知られている。しかしながら、この転写装置は、紙搬送ベルトと像担持体との接触位置、即ち、画像形成のプロセスで像担持体上の可視像が最終転写体である転写紙に転写される最終転写位置、における実効転写電流を一定に維持するものである。よって、画像形成のプロセスで可視像が中間転写体に中間的に転写される中間転写位置における実効転写電流を一定に維持する本転写装置と、この従来の転写装置とは異なるものである。
【００１４】ところで、本発明者は鋭意研究により、中間転写ベルトに対して間接印加方式によって転写電流を付与する転写装置において、中間転写ベルトとして、ベルト厚み方向に体積固有抵抗値の偏差があり、且つその裏面の表面抵抗値が１×１０７を下回るものを用いると、裏面に付与した転写電流の殆どベルト厚み方向に流さずに、ベルト周方向に流してアースに導いてしまうことを見出した。また、裏面の表面抵抗値が１×１０１１を上回るものを用いると、裏面に付与した転写電流を中間転写ベルトの転写面と像担持体との接触位置まで流すことが困難になることを見出した。よって、裏面の表面抵抗値が１×１０７を下回る中間転写体ベルトや、１×１０１１を上回る中間転写ベルトを用いた場合には、間接印加方式による転写電流の付与が困難になる。
【００１５】そこで、請求項４の発明は、請求項３の転写装置であって、上記中間転写ベルトとして、ベルト厚み方向に体積固有抵抗値の偏差があり、且つ、上記転写面とは反対側の裏面の表面抵抗値が１×１０７〜１×１０１１[[Ω/□]の範囲に調整されたものを備えることを特徴とするものである。
【００１６】この転写装置においては、中間転写ベルトとして、その裏面の表面抵抗値を１×１０７〜１×１０１１[[Ω/□]の範囲に調整したものを設けることにより、中間転写位置に実効転写電流を確実に生じせしめ、良好な転写性能を発揮させるようにしている。
【００１７】請求項５の発明は、像担持体上に可視像を形成する可視像形成手段と、該可視像を中間転写体に転写した後、他の転写体に転写する転写装置とを備える画像形成装置において、該転写装置として、請求項１、２、３又は４の転写装置を設けたことを特徴とするものである。
【００１８】この画像形成装置においては、請求項１の転写装置と同様の作用により、中間転写体の電気抵抗値にかかわらず、実効転写電流値の値を一定に維持する。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を画像形成装置である電子写真方式のカラー複写機（以下、カラー複写機という）に適用した一実施形態について説明する。まず、本実施形態に係るカラー複写機の基本的な構成について説明する。図１は、このカラー複写機の概略構成図である。図１において、カラー複写機は、カラー画像読取装置（以下、カラースキャナという）１、カラー画像記録装置（以下、カラープリンタという）２、給紙バンク３等で構成されている。
【００２０】上記カラースキャナ１は、コンタクトガラス１０１上の原稿４の画像を照明ランプ１０２、ミラー群１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ、レンズ１０４を介してカラーセンサ１０５に結像して、原稿４のカラー画像情報を、例えばＲｅｄ：赤、Ｇｒｅｅｎ：緑、Ｂｌｕｅ：青（以下、それぞれＲ、Ｇ、Ｂという）の色分解光毎に読み取り、電気的な画像信号に変換する。本カラー複写機は、Ｒ、Ｇ、Ｂの色分解手段と、ＣＣＤ等の光電変換素子で構成されたカラーセンサ１０５によって、原稿４の画像を色分解した３色のカラー画像を同時に読み取る。そして、このカラースキャナ１で得たＲ、Ｇ、Ｂの色分解画像信号強度レベルを基に、図示しない画像処理部で色変換処理を行い、Ｂｌａｃｋ：黒（以下、Ｂｋという）、Ｃｙａｎ：シアン（以下、Ｃという）、Ｍａｇｅｎｔａ：マゼンタ（以下、Ｍという）、Ｙｅｌｌｏｗ：イエロー（以下、Ｙという）のカラー画像データを得る。
【００２１】上記Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのカラー画像データを得るためのカラースキャナ１の動作は次の通りである。即ち、まず、照明ランプ１０２、ミラー群１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ等からなる光学系により、後述のカラープリンタ２の動作にタイミングを合わせて原稿４を図中矢印左方向に走査し、１回の走査毎に１色のカラー画像データを得る。
【００２２】上記カラープリンタ２は、像担持体としての感光体ドラム２００、書き込み光学ユニット２２０、２次転写装置２６０、紙搬送装置２７０、定着装置２８０等を備えている。また、感光体ドラム２００の周囲に、感光体クリ−ニング装置２０１、除電ランプ２０２、帯電器２０３、リボルバ現像ユニット２３０、基準画像濃度センサ２０４、１次転写装置２４０などを備えている。
【００２３】上記書き込み光学ユニット２２０は、半導体レーザー２２１、図示しないレーザー発光駆動制御部、ポリゴンミラー２２２とその回転用モ−タ２２３、ｆ／θレンズ２２４、反射ミラー２２５などで構成され、感光体ドラム２００に対し、カラースキャナ１からのカラー画像データを光信号に変換して原稿４の画像に対応した光書き込みを行う。感光体ドラム２００は、この光書き込みによって静電潜像を担持する。
【００２４】上記リボルバ現像ユニット２３０は、Ｂｋ現像器２３１Ｋ、Ｃ現像器２３１Ｃ、Ｍ現像器２３１Ｍ、Ｙ現像器２３１Ｙと、各色の現像器２３１を矢印の反時計方向に回転させる図示しないリボルバ回転駆動部などで構成されている。そして、複写機本体の待機状態では、これら４つの現像器２３１のうち、Ｂｋ現像器２３１Ｋを感光体ドラム２００との対向位置である現像ポジションに位置させるような回転角度で停止している。
【００２５】各色の現像器２３１は、リボルバ現像ユニット２３０の図中反時計回りの回転によって現像ポジションまで順次移動する。各色の現像器２３１内には、それぞれ対応する色のトナーとフェライトキャリアとを含有する現像剤を収容する図示しない現像剤収容部、この現像剤を汲み上げて撹拌するために回転する図示しない攪拌パドル、表面に担持したこの現像剤の穂を感光体ドラム２００に接触させながら回転する現像スリ−ブなどが配設されている。各色の現像器２３１内の現像剤は、上記攪拌パドルでの攪拌によって負極性に帯電せしめられながら上記現像スリーブに担持される。この現像スリ−ブには、図示しない現像バイアス電源によって負極性の直流電圧Ｖdcに交流電圧Ｖacが重畳された現像バイアスが印加されている。
【００２６】本カラー複写機は、図示しないコピースタートキーが押下されるなどしてコピ−動作を開始すると、カラースキャナ１によってＢｋカラー画像データの読み取りを開始する。また、感光体ドラム２００を図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転させるとともに、中間転写ベルト２４１を駆動ローラ２４２の回転によって時計回りに回転させる。
【００２７】回転駆動を開始した感光体ドラム２００の表面は、帯電器２０３との対向位置でコロナ放電によって負極性の所定電位に一様に帯電せしめられる。そして、上記書き込み光学ユニット２２０によってＢｋカラー画像信号に基づいたラスタ露光が施される。このラスタ露光が施された部分は、露光量に比例する電荷を失ってＢｋ静電潜像を担持する。
【００２８】現像ポジションに位置しているＢｋ現像器２３１Ｋは、上記Ｂｋ静電潜像を先端部から現像し得るように、この先端部が現像領域（現像スリーブと感光体ドラム２００との対向領域）に到達する前に、現像スリーブの回転駆動を開始する。上記Ｂｋ静電潜像は、感光体ドラム２００の回転に伴って上記現像領域を通過する際に、Ｂｋ現像器２３１Ｋの現像スリーブ上に担持された現像剤中のＢｋトナーが静電的に付着せしめられる。一方、感光体ドラム２００の非潜像部分は、即ち、非露光部分には、Ｂｋトナーが付着しない。これらの結果、上記現像領域を通過した感光体ドラム２００表面には、Ｂｋ静電潜像と同じ形状のＢｋトナー像が形成される。
【００２９】上記感光体ドラム２００上で現像された上記Ｂｋトナー像は、感光体ドラム２００の回転に伴って上記１次転写ニップまで移動し、感光体ドラム２００と接触しながら等速回転する中間転写ベルト２４１の転写面に転写される。１次転写ニップを通過した後の感光体ドラム２００表面は、上記感光体クリーニング装置２０１によって残留トナーがクリーニングされた後、上記除電ランプ２０２との対向位置で除電される。そして、上記帯電器２０３との対向位置で再び一様に帯電せしめられる。
【００３０】上記Ｂｋトナー像の現像工程がある程度進行すると、所定のタイミングでカラースキャナ１によるＣ画像データの読み取りが始まり、このＣ画像データによるレーザー光書き込みによって、感光体ドラム２００の表面にＣ静電潜像が形成され始める。そして、感光体ドラム２００上のＢｋ静電潜像の後端部が上記現像領域を通過した後で、且つＣ静電潜像の先端部が現像領域に到達する前に、リボルバ現像ユニット２３０が約９０°回転する。この回転により、Ｃ現像器２３１Ｃが現像ポジションに移動してＣトナーによるＣ静電潜像の現像を開始し、感光体ドラム２００上にＣトナー像を形成する。以降、同様にして、感光体ドラム２００上に、Ｍトナー像、Ｙトナー像が形成され、これらは上記１次転写ニップで中間転写ベルト２４１上に重ね合わせ転写され、全てのトナー像が転写された時点で、中間転写ベルト２４１上にフルカラートナー像が形成される。
【００３１】図２は、上記カラープリンタ２の感光体ドラム２００の周囲構成を示す構成図である。図２において、上記１次転写装置２４０は、複数のローラ２４２、２４３、２４４、２４５、２４６、２４７と、これらに張架された中間転写ベルト２４１とを備えている。また、１次転写バイアス電源２４８、中間転写ベルト２４１を除電する除電器２４９、中間転写ベルト２４１をクリーニングするクリーニンググレード２５０、潤滑剤隗２５１、潤滑剤塗布ブラシ２５２なども備えている。
【００３２】上記中間転写ベルト２４１は、導電性の電気特性を発揮し得るように構成され、後述の１次転写バイアスローラとアースローラ２４６とによって感光体ドラム２００に向けて付勢されることで、両ローラの間で感光体ドラム２００に当接して中間転写位置としての１次転写ニップを形成している。
【００３３】導電性の上記中間転写ベルト２４１を張架するローラのうち、２４２は、図示しない駆動手段によって図中時計回りに回転駆動せしめられる駆動ローラとなっており、その回転によって中間転写ベルト２４１を図中時計回りに回転させる。
【００３４】また、２４３は、図示しない位置調整機構によってカラー複写機本体内における相対的な位置が調整されることにより、中間転写ベルト２４１のテンション力を調整するテンションローラとなっている。
【００３５】また、２４７は、これに接続された１次転写バイアス電源２４８とともに転写電流付与手段を構成する１次転写バイアスローラとなっている。この１次転写バイアス電源２４８は図示しない出力電流制御手段としての１次転写バイアス制御部を備えており、これにより、１次転写バイアスローラ２４７への出力電流を中間転写ベルト２４１上のトナー像の重ね合わせ数に応じた値に制御する。１次転写バイアス電源２４８から１次転写バイアスローラ２４７へと出力された１次転写電流は、中間転写ベルト２４１の裏面に付与される。
【００３６】また、２４６は、アース部材としてのアースローラとなっており、１次転写バイアスローラ２４７から中間転写ベルト２４１の裏面へと付与された上記１次転写電流を、上記転写バイアス電源２４８に戻して最終的にアースに導くようになっている。
【００３７】また、２４４は、後述する２次転写装置の２次転写バイアスローラと対向するように配設された対向ローラとなっている。
【００３８】また、２５６は、上記１次転写ニップよりもベルト回転方向上流側に配設された上記クリーニングブレード２５０との間に中間転写ベルト２４１を挟み込んでベルトクリーニングをバックアップするバックアップローラとなっている。但し、クリーニングブレード２５０は、図示しない接離機構によって中間転写ベルト２４１に対して接離せしめられるようになっており、上記トナー像を保持している中間転写ベルト２４１部分が通過する間は、中間転写ベルト２４１との接触位置から待避している。
【００３９】上記潤滑剤隗２５１、潤滑剤塗布ブラシ２５２は、それぞれ、このバックアップローラ２５６と上記アースローラ２４６との間に位置するように配設されている。潤滑剤塗布ブラシ２５２は、この間の位置で、ステアリン酸亜鉛等の上記潤滑剤隗２５１を研磨しながら、研磨によって得た潤滑剤微粒子を中間転写ベルト２４１の転写面に塗布する。但し、これら潤滑剤隗２５１、潤滑剤塗布ブラシ２５２は、図示しない移動機構によって移動せしめられるようになっており、潤滑剤塗布ブラシ２５２は上記トナー像を保持している中間転写ベルト２４１部分が通過する間は、中間転写ベルト２４１との接触位置から待避している。
【００４０】図２に示すように、１次転写バイアスローラ２４７は、上記１次転写ニップよりもベルト回転方向下流側で中間転写ベルト２４１の裏面に接するように配設されており、この１次転写ニップよりも下流側で該裏面に１次転写電流を供給する。この１次転写バイアスローラ２４７以外のローラ２４２、２４３、２４４、２４５、２４６はそれぞれアースに接続されているが、これらローラのうち、上記アースローラ２４６が１次転写バイアスローラ２４７に最も近い位置に配設されている。このため、１次バイアスローラ２４７から中間転写ベルト２４１の裏面に付与された１次転写電流は、全体的にアースローラ２４６の方向に流れる。このように、本カラー複写機の１次転写のプロセスでは、１次転写ニップの下流側で１次転写バイアスを印加し、上流側で１次転写電流をアースに導くという間接印加方式を採用している。
【００４１】感光体ドラム２００上で順次現像されたＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのトナー像は、この１次転写ニップを通過する際に、感光体ドラム２００と中間転写ベルト２４１との押圧力、及び上記１次転写電流の相乗作用によって物理的、静電的に中間転写ベルト２４１上に重ね合わせ転写される。そして、４色全てのトナー像が重ね合わせて転写されることにより、中間転写ベルト２４１上にフルカラートナー像が形成される。
【００４２】上記１次転写装置２４０の下方には、２次転写装置２６０が配設されている。この２次転写装置２６０は、３つのローラ２６２、２６３、２６４と、これらに張架されるベルト２６１とを備えている。また、２次転写バイアスローラ２６９、２次転写バイアス電源２６９、転写紙除電チャージャ２６６、ベルト除電チャージャ２６７、クリーニングブレード２６８等も備えている。
【００４３】上記ベルト２６１を張架する３つのローラのうち、２６３は、図示しない駆動手段によって図中反時計回りに回転駆動せしめられる駆動ローラとなっており、その回転によってベルト２６１を図中反時計回りに回転させる。
【００４４】また、２６４、上記クリーニングブレード２６８との間にベルト２６１を挟み込んでベルト２６１のクリーニングをバックアップするバックアップローラとなっている。
【００４５】また、２６２は、ベルト２６１と摺接して従動する従動ローラとなっている。
【００４６】この従動ローラ２６２と、上記２次転写バイアスローラ２６９とは、それぞれ図示しない移動機構によって図中上下方向に移動せしめられるようになっている。これら２つのローラが上限まで移動すると、ベルト２６１と上記中間転写ベルト２４１とが接触するとともに、２次転写ローラ２６９が２枚のベルト（中間転写ベルト２４１、ベルト２６１）を介して上記対向ローラ２４４に接触する、この接触により、対向ローラ２４４と２次転写バイアスローラ２６５との間に再転写位置としての２次転写ニップが形成される。
【００４７】上記２次転写バイアス電源２６９は、図示しない２次転写バイアス制御部を備えており、これにより、２次転写バイアスローラ２６５への出力電流を所定の値に制御する。２次転写バイアス電源２６９から２次転写バイアスローラ２６５へと出力された２次転写電流は、ベルト２６１の裏面に付与される。
【００４８】本カラー複写機では、待機状態から、上記１次転写ニップにおける３色目（Ｍ）のトナー像の重ね合わせ転写を開始するまでの間には、２次転写バイアスローラ２６５と上記従動ローラ２６２とをそれぞれ下限まで移動させた状態（二点差線で示す状態）にしている。そして、３色目の重ね合わせ転写を開始し、中間転写ベルト２４１上の３色（Ｂｋ、Ｃ、Ｍ）の重ね合わせトナー像の後端部分に、上記対向ローラ２４４と２次転写バイアスローラ２６５との間を通過させた後に、２次転写バイアスローラ２６５と上記従動ローラ２６２とをそれぞれ上限まで移動させる。そして、この移動によって上記２次転写ニップを形成する。上記１次転写ニップで４色目（Ｙ）のトナー像の重ね合わせによって得られたフルカラートナー像は、中間転写ベルト２４１の回転に伴ってこの２次転写ニップに搬送される。
【００４９】一方、上記給紙バンク３は、ＯＨＰシートや厚紙をストックする手差しトレイ３１０、裏面プリント紙カセット３２０、給紙カセット３３０、３４０、３５０、複数の紙搬送ローラ対、レジストローラ対３０２などを備えており、上記カラープリンタのプリント動作が開始されると、給紙コロ３１１、３２１、３３１、３４１、３５１のどれかを作動させる。この作動によって、手差しトレイ３１０あるいはカセット３２０、３３０、３４０、３５０のどれかから転写紙Ｐが排紙され、搬送ローラ対を経てレジストローラ対３０２まで搬送される。
【００５０】このレジストローラ対３０２は、搬送されてきた転写紙Ｐを、上記２次転写ニップで上記中間転写ベルト２４１上のフルカラートナー像と重ね合わせ得るタイミングで、上記ベルト２６１上に送り出す。このようにして送り出された転写紙Ｐは、上記２次転写ニップで上記中間転写ベルト２４１上のフルカラートナー像が一括転写されながら、この２次転写ニップを通過する。そして、上記転写紙除電チャージャ２６６との対向位置を通過する際に除電された後、後述の紙搬送ベルト上に供給される。
【００５１】上記２次転写ニップを通過したベルト２６１部分は、上記ベルト除電チャージャ２６７との対向位置を通過して除電された後、クリーニングブレード２６８によって表面に付着している残留トナーがクリーニングされる。
【００５２】上記２次転写装置２６０の図中左側方（図１）には、２本の張架ローラによって張架されながら図中反時計周りに回転駆動する紙搬送ベルト２７０が配設されており、上記２次転写装置２６０のベルト２６１から受け取った転写紙Ｐを上記定着装置２８０内に送り出す。
【００５３】上記定着装置２８０は、加圧ローラ２８１と加熱ローラ２８２とを備えており、上記紙搬送ベルト２７０から送られてくる転写紙Ｐを両ローラの間に挟み込んで、上記フルカラートナー像をこの転写紙Ｐに溶融・定着せしめる。このようにしてフルカラー画像が定着せしめられた転写紙Ｐは、排紙ローラ対２９０を経由して複写機外のコピートレイに表向きにスタックされる。
【００５４】複数の原稿４の画像をコピーするリピートコピーを実施する際には、カラースキャナ１の動作や、感光体ドラム２００への光書き込み処理が１枚目の４色目（Ｙ）の現像工程に引き続き、所定のタイミングで２枚目の１色目（Ｂｋ）の読取工程が実施される。また、１次転写は、１枚目のフルカラートナー像の一括転写工程を終え、且つ、クリーニングブレード２５０によるクリーニング工程と、潤滑剤塗布ブラシ２５２による潤滑剤の塗布工程とを終えた中間転写ベルト２４１部分に、２枚目のＢｋトナー像が感光体ドラム２００から１次転写される。
【００５５】以上は、４色フルカラーコピーを得るコピーモードであるが、３色コピーモード、２色コピーモードの場合には、指定された色と回数の分について、同様の工程を実施する。また、単色コピーモードの場合には、所定枚数が終了するまでの間、所定色の現像器２３１を上記現像ポジションに位置させたままの状態で、現像工程、１次転写工程及び２次転写工程を実施する。
【００５６】次に、本カラープリンタの特徴的な構成について説明する。図３は、上記１次転写バイアスローラ２４７と、上記アースローラ２４６とを示す斜視図である。図において、上記１次転写バイアスローラ２４７は、金属等の導電性材料で構成され且つローラ両端部から突出するローラ芯２４７ａを備えており、このローラ芯２４７ａが軸受け２５３、２５４によって回転自在に支持されるようになっている。後者の軸受け２５４の内部は、導電処理が施されて図示しない上記１次転写バイアス電源が接続されている。また、上記アースローラ２４６も導電性導電性材料で構成され且つローラ両端部から突出するローラ芯２４６ａを備えており、このローラ芯２４６ａが軸受け２５５、２５６によって回転自在に支持されるようになっている。この軸受け２５６の内部も、導電処理が施されて図示しない上記１次転写バイアス電源が接続されている。
【００５７】図４は、上記中間転写ベルト２４１の一部を示す拡大断面図である。図において、中間転写ベルト２４１は、導電性ゴム等で形成された下層２４１bと、これに被覆された被覆層２４１ａとで構成され、被覆層２４１側が転写面になっている。かかる構成の中間転写ベルト２４１では、図５に示すように下層２４１ｂ側面である裏面が１次転写バイアスローラ２４７、アースローラ２４６に接触する。１次転写バイアス電源２４８から出力された電流Ｉｔは、中間転写ベルト２４１をその周方向に伝わってアースローラ２４６から１次転写バイアス電源２４８のアースへとフィードバックされるアース電流としての帰還電流Ｉａとなったり、その厚み方向に伝わって感光体ドラム２００と中間転写ベルト２４１との接触面に流れ込む実効転写電流となったりする。これら電流のうち、上記トナー像の１次転写に寄与するものは実効転写電流である。
【００５８】図６は、中間転写ベルト２４１の各位置における電気抵抗を示す模式図である。図６において、Ｒ１、Ｒ２はそれぞれ中間転写ベルト２４１の下層２４１ｂの周方向における電気抵抗を示しており、Ｒ３は被覆層２４１ａの厚み方向における電気抵抗を示している。１次転写バイアスローラ２４７とアースローラ２４６との間の部分における中間転写ベルト２４１の電気抵抗は、Ｒ１＋Ｒ２となる。また、１次転写バイアスローラ２４７と感光体ドラム２００との間の部分における電気抵抗はＲ１＋Ｒ３となる。
【００５９】従来の複写機では、上記１次転写バイアス電源から出力する１次転写電流（Ｉｔ）の値を一定に制御（定電流制御）していた。図７は、従来の複写機におけるベタ転写必要電圧値[Ｖ]と、中間転写ベルト２４１の裏面抵抗率[Ω/□]との関係を示すグラフである。このベタ転写必要電圧とは、最も濃度の濃いトナー像を中間転写ベルト２４１に転写するために必要な１次転写バイアスの電圧値である。図示のように、従来の複写機では、環境の高温高湿化に伴って中間転写ベルトの裏面抵抗率（下層２４１ｂの体積抵抗）が増加するに従い、中間転写ベルト２４１を流れる電流値が低下するため、より高電圧の１次転写バイアスを印加する。
【００６０】図８は、従来の複写機におけるベタ転写に必要な実効転写電流値[μＡ]と、中間転写ベルト２４１の裏面抵抗率[Ω/□]との関係を示すグラフである。図示のように、ベタ転写に必要な実効転写電流値は、中間転写ベルト２４１の裏面抵抗率[Ω/□]にかかわらず一定である。ここで、図６に示したＲ１、Ｒ２、Ｒ３は環境の高温高湿化に伴って低下するが、Ｒ２の低下量がＲ３の低下量よりも多くなると、帰還電流Ｉａが増加する一方で、実効転写電流（Ｉｔ−Ｉａ）が低下してしまう。従来の複写機では、このような実効転写電流の低下により、実効転写電流値が図８の２０[μＡ]を下回って１次転写性能不足による１次転写不良を引き起こしていた。
【００６１】そこで、本実施形態のカラー複写機は、１次転写バイアス電源２４８の図示しない１次転写バイアス制御部により、次の数１に示す条件式を具備するように、１次転写バイアス電源２４８からの出力電流Ｉｔの値を制御するように構成されている。
【数１】出力電流Ｉｔの値−帰還電流Ｉａの値＝一定（但し、Ｉｔ−Ｉａ≧ベタ転写に必要な実効転写電流値）
【００６２】図６に示したように、実効転写電流の値は、この数１の解（Ｉｔ−Ｉａ）とほぼ同様になる。よって、本カラー複写機では、出力電流Ｉｔの値を単に一定に制御するのではなく、これと帰還電流Ｉａの値との差分を一定に制御することにより、中間転写ベルト２４１の電気抵抗値にかかわらず、実効転写電流値の値を一定に維持することが可能になる。
【００６３】図９は、本カラー複写機における中間転写ベルト電流[ｍＡ]と、中間転写ベルト２４１の裏面抵抗率[Ω/□]との関係の一例を示すグラフである。図９においては、中間転写ベルト２４１の裏面抵抗率が１×１０９[Ω/□]を下回ると、帰還電流Ｉａの増加率が急激に上昇している。但し、このような急激な上昇が認められる裏面抵抗率の臨界点は、１次転写バイアスローラ２４７と上記１次転写ニップとの距離や、アースローラ２４６と１次転写ニップとの距離によって異なってなってくる。
【００６４】ところで、本発明者は鋭意研究により、本カラー複写機のように間接印加方式で中間転写ベルト２４１に１次転写バイアスを供給するものにおいては、裏面抵抗率が１×１０７[Ω/□]を下回る中間転写体ベルトを用いると、出力電流Ｉｔの殆どを帰還電流Ｉａとして１次転写バイアス電源２４８にフィードバックしてしまうことを見出した。また、裏面抵抗率が１×１０１１[Ω/□]を上回る中間転写体ベルトを用いると、実効転写電流を１次転写ニップの感光体ドラム２００と中間転写ベルト２４１との接触面まで流すことが困難になることを見出した。よって、中間転写ベルト２４１としては、１×１０７〜１×１０１１[[Ω/□]の裏面抵抗率のものを用いることが望ましい。なお、この裏面抵抗率については、下層２４１ｂと被覆層２４１ｂとの２層構造からなる中間転写ベルト２４１のみならず、３層以上の多層構造、あるいは１層のみの単層構造の中間転写ベルトでも同様である。
【００６５】以上の実施形態において、出力電流Ｉｔの値に加えて帰還電流Ｉａの値を検知し、両電流の差分を演算することで実効転写電流の値を間接的に求めるようにカラー複写機について説明した。しかし、例えば、中間転写ベルト２４１から感光体ドラム２００に流れる実効転写電流の値を検知する手段を設けるなど、該値を他の方法によって検知する画像形成装置についても本発明の適用が可能であることは言うまでもない。
【００６６】
【発明の効果】請求項１、２、３又は４の発明によれば、プリンタ等の画像形成装置内において、中間転写体の電気抵抗値にかかわらず、実効転写電流値の値を一定に維持するので、実効転写電流の増減に起因する転写性能の不安定化を軽減することができるという優れた効果がある。
【００６７】特に、請求項２の発明によれば、中間転写体として中間転写ローラを設ける場合よりも、転写ニップ幅を広めて転写性能を向上せしめることができるという優れた効果がある。また、ベルト張架部材に転写電流付与部材やアース部材としての機能を発揮させることが可能になるので、これら転写電流付与部材やアース部材を新たに設けることによるコストアップを回避することができるという優れた効果がある。更に、転写ニップよりも上流側の中間転写ベルト部分の電位を下げてプレ転写の発生を抑えることができるという優れた効果がある。
【００６８】また特に、請求項３の発明によれば、中間転写ベルトから像担持体へと流れ込む実効転写電流の値を直接検知させる手段を設けなくても、該値を間接的に検知させて一定に維持させることができるという優れた効果がある。
【００６９】また特に、請求項４の発明によれば、中間転写位置に実効転写電流を確実に生じせして良好な転写性能を発揮させることができるという優れた効果がある。
【００７０】請求項５の発明によれば、中間転写体の電気抵抗値にかかわらず、実効転写電流値の値を一定に維持するので、実効転写電流の増減に起因する転写性能の不安定化を軽減することができるという優れた効果がある。
【出願人】 【識別番号】０００００６７４７
【氏名又は名称】株式会社リコー
【出願日】 平成１２年４月２４日（２０００．４．２４）
【代理人】 【識別番号】１０００９８６２６
【弁理士】
【氏名又は名称】黒田 壽
【公開番号】 特開２００１−３０５８８８（Ｐ２００１−３０５８８８Ａ）
【公開日】 平成１３年１１月２日（２００１．１１．２）
【出願番号】 特願２０００−１２２２９５（Ｐ２０００−１２２２９５）