画像形成装置
【課題】 複数の感光ドラム上に形成された各トナー像を中間転写体上あるいは転写材上に順次重ね合わせて画像を形成する画像形成装置において、トナー像を１次転写するための部材を減らしつつ、中間転写ベルトの複数の像担持体に対する当接離間状態を切換える。
【解決手段】 中間転写ベルト８に接触する電流供給部材を有し、中間転写ベルト８は導電性を備え、電流供給部材によって供給された電流が中間転写ベルト８の周方向に流れることで、複数の１次転写部で感光ドラムから中間転写ベルト８にトナー像を１次転写する。さらに、移動機構によって切換え部材５０ａ．５０ｂの中間転写ベルトに対する接触位置を変更することで複数の感光ドラム２に対する中間転写ベルト８の当接離間状態を切換える。
【解決手段】 中間転写ベルト８に接触する電流供給部材を有し、中間転写ベルト８は導電性を備え、電流供給部材によって供給された電流が中間転写ベルト８の周方向に流れることで、複数の１次転写部で感光ドラムから中間転写ベルト８にトナー像を１次転写する。さらに、移動機構によって切換え部材５０ａ．５０ｂの中間転写ベルトに対する接触位置を変更することで複数の感光ドラム２に対する中間転写ベルト８の当接離間状態を切換える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式のカラー画像形成装置では、高速に印刷するために、各色の画像形成部を独立して有し、各色の画像形成部から順次中間転写ベルトにトナー像を転写し、更に中間転写ベルトから転写材に一括してトナー像を転写する構成が知られている。
【０００３】
各色の画像形成部は、それぞれ像担持体としての感光ドラムを有している。さらに、各画像形成部は、感光ドラムを帯電する帯電部材、感光ドラムにトナー像を現像する現像装置、を有している。各画像形成部の帯電部材は、それぞれ感光ドラムに所定の圧接力で接触し、帯電用の電圧電源（不図示）から印加される帯電電圧によって各感光ドラムの表面を所定の極性、電位に均一に帯電する。各画像形成部の現像装置は、それぞれ感光ドラム上に形成された静電潜像にトナー像を付着させてトナー像として現像（可視像化）する。
【０００４】
各画像形成部の感光ドラムに現像されたトナー像は、各感光ドラムに中間転写ベルトを介して対向する１次転写部材である１次転写ローラによって、中間転写ベルトに１次転写される。各１次転写ローラは、それぞれ１次転写専用の電圧電源を有している。中間転写ベルトに１次転写されたトナー像は、２次転写部材によって転写材に２次転写される。２次転写部材である２次転写ローラには、２次転写専用の電圧電源が接続されている。
【０００５】
特許文献１には、４つの１次転写ローラにそれぞれ１次転写専用の電圧電源を接続し、１次転写専用の電圧電源を４つ有する構成が開示されている。また、特許文献２には、それぞれの１次転写ローラに印加する転写電圧を、画像形成動作の前に、中間転写ベルトおよび１次転写ローラの通紙耐久や環境変動による抵抗変動が応じて変更する制御を行っている。
【０００６】
また、特許文献３のように複数の１次転写ローラを中間転写ベルトに対して移動させることで、複数の感光ドラムと中間転写ベルトの接触状態を切換える画像形成装置が従来から知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３５９８６号公報
【特許文献２】特開２００１−１２５３３８号公報
【特許文献３】特開２００５−１２８１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来から知られている１次転写の電圧設定には、以下の課題がある。適正な１次転写電圧を各画像形成部で設定する必要があるので、複数の電圧電源を必要とし、画像形成装置の大型化、電圧電源増によるコストアップを招いていた。また、１次転写部材の抵抗変動を考慮して、画像形成前に適正な１次転写電圧を算出するので、画像形成を開始するまでに時間がかかる場合があった。さらに、各画像形成部で１次転写部材が中間転写ベルトを介して所定の圧力で感光ドラムを押圧していると、感光ドラムに負荷がかかり感光ドラムの消耗を早める可能性がある。また、特許文献３のような構成では、複数の像担持体と中間転写ベルトの接触状態を切換えるために１次転写部材が必要になり、１次転写部材を削減することが難しかった。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、各画像形成部に１次転写部材を設けることなく、適正な１次転写性を備えつつ中間転写ベルトと複数の感光ドラムとの接触状態を切換え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】
【００１０】
前述の課題を解決するために、本願発明は以下の構成を備える。
トナー像を担持する複数の像担持体と、回転可能な無端状の中間転写ベルトと、を有し、前記複数の像担持体が担持するトナー像を前記複数の像担持体に対応した複数の１次転写部で前記中間転写ベルトに１次転写する画像形成装置において、
前記複数の１次転写部で前記中間転写ベルトを介して前記像担持体を押圧する押圧部材を有しておらず前記複数の１次転写部は前記中間転写ベルトと前記複数の像担持体が接触することのみで形成されるものであり、前記１次転写部と前記１次転写部の間に設けられ前記複数の像担持体に対する前記中間転写ベルトの当接離間状態を切換える切換え部材と、前記切換え部材を前記中間転写ベルトに対して移動させる移動機構と、を有し、前記中間転写ベルトに接触して前記中間転写ベルトに電流を供給する電流供給部材を有し、前記中間転写ベルトは導電性を備え、前記電流供給部材によって供給された電流が前記中間転写ベルトの周方向に流れることで、前記複数の１次転写部で前記像担持体から前記中間転写ベルトにトナー像が１次転写されるものであり、前記移動機構によって前記切換え部材の前記中間転写ベルトに対する接触位置を変更することで前記複数の像担持体に対する前記中間転写ベルトの当接離間状態を切換えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
電流供給部材から中間転写ベルトの周方向に電流を供給することによって、複数の１次転写部材によって中間転写ベルトを介して像担持体を押圧することなく、一つの電流供給部材で、１次転写を行うことが可能になる。よって、装置を低コスト化、小型化し、像担持体の消耗を低減することができる。さらに、切換え部材によって、１次転写部材によって中間転写ベルトを介して像担持体を押圧することなく中間転写ベルトと像担持体の当接離間状態を切換えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１に係る画像形成装置を示す概略断面図。
【図２】各画像形成部に１次転写専用の電圧電源を有する画像形成装置を示す概略断面図。
【図３】本発明の実施例１に係る中間転写ベルトの周方向抵抗測定方法を説明する図。
【図４】本発明の実施例１に係る中間転写ベルトの周方向抵抗測定結果を説明する説明図。
【図５】本発明の実施例１に係る中間転写ベルトの電位測定方法を説明する説明図。
【図６】本発明の実施例１に係る中間転写ベルトの電位測定結果を説明する説明図。
【図７】本発明の実施例１に係る１次転写を説明する説明図。
【図８】本発明の実施例１に係るベルト電位と２次転写電圧を説明する図。
【図９】本発明の実施例１に係る残留トナーの回収方法を説明する図。
【図１０】本発明の実施例１に係る中間転写ベルトの切換え部材の位置関係を説明する図。
【図１１】本発明の実施例１の移動機構を説明する図。
【図１２】本発明の実施例１の移動機構を説明する図。
【図１３】本発明の実施例１の第１モード時の中間転写ベルトと複数の像担持体の当接離間状態を説明する図。
【図１４】本発明の実施例１の第２モード時の中間転写ベルトと複数の像担持体の当接離間状態を説明する図。
【図１５】本発明の実施例１の第３モード時の中間転写ベルトと複数の像担持体の当接離間状態を説明する図。
【図１６】本発明の実施例１の第４モード時の中間転写ベルトと複数の像担持体の当接離間状態を説明する図。
【図１７】本発明の実施例１に係る複数の像担持体と中間転写ベルトの当接離間状態の切換えを説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施例１）
以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成要素はあくまで例示であり、この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。
【００１４】
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構成図である。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。
【００１５】
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、本実施例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。
【００１６】
各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの周囲には、帯電部材である帯電ローラ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、現像装置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装置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、露光装置７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄがそれぞれ設置されている。各現像装置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。
【００１７】
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は、駆動ローラ１１、２次転写対向ローラ１２、テンションローラ１３によって張架されている（以上の３本のローラを、「張架部材」とする）。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。以下、中間転写ベルト８の回転方向を中間転写ベルト８の周方向とする。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。２次転写対向ローラ１２は、中間転写ベルト８を介して２次転写ローラ１５と当接して２次転写部を形成している。２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】
駆動ローラ１１、２次転写対向ローラ１２、テンションローラ１３は、各々同じ抵抗値の抵抗部材を介して接地している。駆動ローラ１１、２次転写対向ローラ１２の各ゴム層の抵抗は、抵抗部材に比べて十分小さいため、電気的影響を無視することができる。
【００１９】
２次転写ローラ１５としては、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、２次転写ローラ１５は、中間転写ベルト８を介して２次転写対向ローラ１２に対し、総圧約３９．２Ｎで押圧される。又、２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、２次転写ローラ１５には、電圧電源１９から、−２．０〜７．０ｋＶの電圧の印加が可能となっている。
【００２０】
中間転写ベルト８の外面側には、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ためのトナー帯電手段が配置されている。トナー帯電手段としてのクリーニングブラシ７１は、１０６〜１０９Ωｃｍの導電性を有するナイロン製の繊維が略密となるように構成されたブラシである。クリーニングブラシ７１の先端位置は、中間転写ベルト８の表面に対して侵入量が１．０ｍｍとなるように設定されている。クリーニングブラシ７１の長手方向（中間転写ベルト８の表面の移動方向と交差する方向）の長さは、中間転写ベルト８上の画像形成可能領域の同方向の幅と略同じである。このように、中間転写ベルト８の表面の移動方向において上流側に位置するクリーニングブラシ７１は、中間転写ベルト８の移動に伴って中間転写ベルト８の表面を摺擦する。そして、クリーニングブラシ７１には、電圧供給手段としての電源（電圧電源）７２から、−２．０〜＋２．０ｋＶの電圧の印加が可能となっている。また、中間転写ベルト８の回転方向において、２次転写対向ローラ１２と２次転写ローラ１５とが当接する２次転写部の下流側には、定着ローラ１７ａと加圧ローラ１７ｂを有する定着装置１７が設置されている。
【００２１】
次に、画像形成動作について説明する。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２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、本実施例では負極性に帯電される。そして、露光装置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。
【００２２】
そして、先ず感光ドラム２ａ上に形成された静電潜像に、感光ドラム２ａの帯電極性（負極性）と同極性である現像電圧が印加された現像装置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。感光ドラムの電位は、帯電ローラにより帯電された後の電位が―５００Ｖ、露光装置により露光された後の電位（画像部）が―１００Ｖとなるよう帯電量、露光量を調整し、現像バイアスを―３００Ｖとしている。また、プロセススピードを２５０ｍｍ／ｓｅｃとする。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―４０μＣ／ｇ、画像ベタ部の感光ドラム上のトナー量は０．４ｍｇ／ｃｍ２となるよう設定している。
【００２３】
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１次転写される。ここで、各感光ドラムに対向して、各感光ドラムからトナー像が転写される箇所を、１時転写部とする。この１次転写部は、複数の像担持体に対応する形で中間転写ベルト上に複数ある。本実施例は、中間転写ベルト８の外面に接触する電流供給部材から中間転写ベルト８の周方向に流れる電流によって、１次転写を行う。（１次転写の原理は後述する。）
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２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２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、２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部材である２次転写ローラ１５により転写材に一括して２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。転写材に転写されずに中間転写ベルト８上に残留した残留トナーは、本実施例では、クリーニング装置７５によって帯電され、１次転写部で各感光ドラムに回収される。
【００２５】
本実施例は、各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄから中間転写ベルト８にトナー像を転写する１次転写を、図２で示す１次転写ローラ５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄに電圧電源９から、電圧を印加して行う構成を採用せずに実行することを特徴とする。以下に、本実施例の特徴を説明するために、中間転写ベルト８の体積抵抗率、表面抵抗率、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。
【００２６】
［本実施例で使用される中間転写ベルト８の体積抵抗率、表面抵抗率］
本実施例の中間転写ベルト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）、ＰＶｄＦ、ナイロン、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ポリカーボネート、ＰＥＥＫ、ＰＥＮ等でもよい。さらに、中間転写ベルト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、２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２次転写性が良化する効果を得るためである。
【００２７】
次にベルトの製造方法について説明する。本実施例では、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。
【００２８】
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。
【００２９】
本実施例では、導電体粉としてカーボンブラックを用いている。中間転写ベルト８の電気抵抗値を調節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。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。
【００３０】
添加するカーボン量を増やすとベルトは低抵抗化するが、増やしすぎるとベルト自体の強度が不足し、割れやすくなってくる。本実施例では、ベルト強度が画像形成装置に使用できる範囲内に収まる範囲内で、ベルトを低抵抗化している。本実施例の中間転写ベルトのヤング率は３０００ＭＰａ程度である。ヤング率Ｅ測定は、ＪＩＳ−Ｋ７１２７の引張弾性率測定方法に準拠し、測定試料の厚みは１００μｍとした。
【００３１】
表１に、基体に対するカーボン量の相対比率を変更したベルトを示す。
【００３２】
【表１】
【００３３】
表１には、添加したカーボン量と表層コート層の有無を示している。例えば、ベルトＢはベルトＡに対してカーボン量が１．５倍、ベルトＣはベルトＡに対してカーボン量が２倍であることを示している。また、ベルトＡ、ベルトＢ、ベルトＣには表層を設けており、ベルトＤ、ベルトＥは単層のベルトである。ベルトＢとベルトＤのカーボン量の相対比率は同じで、ベルトＣとベルトＥのカーボン量の相対比率も同じである。
【００３４】
また比較用のベルトとしてカーボン量の相対比率を変えて、抵抗調整したポリイミドの比較例ベルトを製法した。比較例ベルトは、カーボン量の相対比率が０．５であり、体積抵抗率も１０１０〜１０１１Ωｃｍである。この比較例ベルトは、中間転写ベルトに採用されるベルトとしては一般的な抵抗値を有するベルトである。
【００３５】
以下に、比較例ベルトと、ベルトＡ〜Ｅの体積抵抗率、表面抵抗率の測定結果を示す。まず、前述の比較例ベルトおよびベルトＡ〜Ｅに対して、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）を用いて測定した。測定した体積抵抗率、表面抵抗率（ベルトの外側表面）を表２に示す。測定方法は、ＪＩＳ−Ｋ６９１１に準拠し、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１０Ｖ、１００Ｖとしている。
【００３６】
【表２】
【００３７】
比較例ベルトは、印加電圧は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。しかしながら、比較例ベルトは印加電圧を１０Ｖにすると流れる電流が小さすぎて体積抵抗率を測定できず、「ｏｖｅｒ」と表示される。
【００３８】
一方、ベルトＢ、Ｃ、Ｄは１００Ｖ印加では、ベルトの抵抗が低いため流れる電流値が大きすぎて、体積抵抗率の測定不能を表すｕｎｄｅｒが表示される。ベルトＢは、１００Ｖ印加で表面抵抗率は２．０×１０８Ω／□であったが、ベルトＣ、Ｄは、１００Ｖ印加した場合は、ｕｎｄｅｒと表示された。
【００３９】
表２中で、ベルトＡの印加電圧１０Ｖの各体積抵抗率、表面抵抗率は測定不能である。また、１００Ｖを印加した場合のベルトＡと比較例ベルトの表面抵抗率を比較すると、ベルトＡの方が高い。これはコート層の影響によるもので、高抵抗の表層コートを有するベルトＡのほうが、表層コートを有していない比較例ベルトより抵抗が高いことが分かる。
【００４０】
また、ベルトＢとベルトＤ、ベルトＣとベルトＥを比較することで、コート層があることで、抵抗値が高くなっていることがわかる。また、ベルトＢとベルトＣ、ベルトＤとベルトＥを比較することで、カーボン量を増やすと、抵抗値が低くなっていることがわかる。ベルトＥでは抵抗が低すぎて、全ての項目が測定不能となっている。
【００４１】
本実施例では、表２でｕｎｄｅｒと表示される範囲の中間転写ベルトを使用する必要がある。そこで、上記体積抵抗率、表面抵抗率以外で規定される中間転写ベルトの抵抗を測定した。その別の規定による中間転写ベルト８の抵抗が、上述の中間転写ベルトの周方向の電気抵抗である。
【００４２】
［中間転写ベルトの周方向抵抗の求め方］
本実施例では、低抵抗化したベルトの抵抗値を図３で示す方法で測定している。図３（ａ）では、電圧電源１９から外面ローラ１５Ｍに一定電圧を印加した時に、画像形成部１ｄの感光ドラム２ｄＭに繋いだ電流計へ流れる電流を検知する。この検知した電流値から、外面ローラ１５Ｍが接触する位置から感光ドラム２ｄＭが接触する位置の間の中間転写ベルト８の電気抵抗を求める方法を用いている。即ち、この方法によって中間転写ベルト８の周方向（回転方向）に流れる電流を測定することで、ベルトの抵抗を算出している。このとき中間転写ベルト以外の抵抗の影響を無くすため、外面ローラ１５Ｍ、感光ドラム２ｄＭは金属のみからなるものを用いる。図中では、金属ローラであることを示すために符号にＭ（Ｍｅｔａｌ）を付加している。本実施例では、外面ローラ１５Ｍの当接部−感光ドラム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。
【００４３】
以上の測定方法で、印加電圧を変更してベルトＡ〜Ｅを測定した結果が図４（ａ）である。この測定方法では中間転写ベルトの回転方向である周方向の抵抗を測定している。よって、本実施例では、この測定方法で測定した中間転写ベルトの抵抗を周方向抵抗［Ω］と称している。
【００４４】
全てのベルトで印加電圧を上げていくと周方向抵抗が少しずつ低下していく傾向があるが、これは樹脂にカーボンを分散したベルトの特徴である。
【００４５】
尚、図３（ｂ）は図３（ａ）に対して、電流計の位置のみを変えただけである。この時の抵抗測定結果は、図４とほぼ同じ結果であり、本実施例の測定方法は、電流計の位置によって変動しない。
【００４６】
ベルトＡ〜Ｅでは、図３で示す方法で周方向抵抗測定できるが、比較例ベルトでは周方向抵抗測定できなかった。この理由は、比較例ベルトは、図２で示すような各１次転写ローラ５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄに夫々電圧電源が接続された構成の画像形成装置で使用されるベルトであるためである。
【００４７】
図２の構成の画像形成装置では、隣り合う電圧電源９が中間転写ベルト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（干渉しないように）、中間転写ベルトの体積抵抗、面積抵抗は高く設計されている。比較例ベルトは、各１次転写ローラ５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５に電圧を印加しても各１次転写部間で干渉しない程度の抵抗を持つベルトであり、周方向に電流が流れにくい性能を持つベルトとして設計されている。比較例ベルトのようなベルトを高抵抗ベルト、ベルトＡ〜Ｅのような周方向に電流が流れるベルトを低抵抗のベルトである導電性ベルトと定義する。
【００４８】
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。
【００４９】
図４（ｂ）に示すように、比較例ベルトでは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、ベルトＡ〜Ｅでは、５００ｖ以下で５０μＡ以上流れていることがわかる。本実施例で、中間転写ベルトとして使用するベルトは、上記周方向抵抗で１０４〜１０８Ωである。
【００５０】
次に、上記周方向抵抗が１０４〜１０８Ωである中間転写ベルト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。尚、図中の５ｄＭ、５ａＭは測定用の金属ローラである。表面電位計３７ａおよび測定プローブ３８ａは画像形成部１ａの１次転写ローラ５ａＭ（金属ローラ）の電位を測定している。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。金属ローラは中間転写ベルト内面と同電位となるため、本方法で中間転写ベルト内面電位を測定することができる。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の１次転写ローラ５ｄＭ（金属ローラ）の電位により中間転写ベルト内面の電位を測定している。
【００５１】
また、表面電位計３７ｅおよび測定プローブ３８ｅは駆動ローラ１１Ｍ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。また、駆動ローラ１１Ｍ、２次転写対向ローラ１２、テンションローラ１３には各々電気的な抵抗部材を接続している。
【００５２】
本測定方法で中間転写ベルトの電位を測定したところ、測定箇所による差はほぼ無く、ベルト電位は中間転写ベルト内でほぼ同電位であることがわかった。つまり本実施例で用いたベルトは、ある程度抵抗値を持つものの、導電性を有するベルトと考えて差し支えない。
【００５３】
図６に中間転写ベルト電位の測定結果を示す。ここで、駆動ローラに接続する抵抗部材をＲｅ、２次転写対向ローラ１２に接続する抵抗部材をＲｇ、テンションローラ１３に接続する抵抗部材Ｒｆとする。図（ａ）はＲｅ＝Ｒｆ＝Ｒｇ＝１ＧΩの抵抗素子を用いた場合の結果である。横軸は転写用の電圧電源３１に印加した電圧（印加電圧）、縦軸は中間転写ベルトの電位であり、ベルトＡ〜Ｅでの結果を示している。
【００５４】
また同様に、図６（ｂ）はＲｅ＝Ｒｆ＝Ｒｇ＝１００ＭΩ、図６（ｃ）はＲｅ＝Ｒｆ＝Ｒｇ＝１０ＭΩの場合の結果を示している。
【００５５】
どのベルトも印加電圧を上げていくと、ベルト電位も上昇する。また、抵抗値を１ＧΩ、１００ＭΩ、１０ＭΩと下げていくと、ベルト電位は下降する。ここではＲｅ、Ｒｆ、Ｒｇの抵抗値を全て同じにしているが、どれか１つの抵抗値を下げると、その抵抗に従ってベルト電位が下がることが分かっている。
【００５６】
また、比較例ベルトのように周方向に電流がほぼ流れない抵抗値の中間転写ベルトでは、上述のような方法でベルト電位を測定することはできない。図２で示すような各１次転写ローラに専用の電圧電源９により電圧を印加する構成では、電位測定プローブを配置することができない。またベルト周方向の位置で電位が異なるため、張架ローラ（張架部材）を対向にして電位測定プローブを配置して測定しても意味が無いからである。
【００５７】
次に、図７に基づき本実施例の構成で、感光ドラムから中間転写ベルトにトナー像を転写することができる理由を説明する。図７（ａ）は、１次転写部の電位関係を説明した図である。感光ドラムの電位は、トナー部（画像部）で―１００Ｖ、中間転写ベルトの表面電位として＋２００Ｖの例を示している。感光ドラム上に現像された帯電量ｑをもつトナーは、感光ドラム電位と中間転写ベルト電位とにより形成された電界Ｅにより、中間転写ベルト方向の力Ｆを受けて１次転写される。
【００５８】
次に、図７（ｂ）は多重転写を説明した図である。多重転写とは、１度中間転写ベルト上に１次転写されたトナーの上に、さらに他色のトナーを重ねて１次転写することである。図７（ｂ）では、トナーはマイナスに帯電されており、この１度転写されたトナーによりトナー表面の電位が＋１５０Ｖとなっている例を示している。この場合、感光ドラム上のトナーは、感光ドラム電位とトナー表面電位とにより形成された電界Ｅ’により、中間転写ベルト方向の力Ｆ’を受けて１次転写される。図７（ｃ）は、多重転写が終了したことを示している。
【００５９】
このように、トナーを１次転写するにはトナーの帯電量と、感光ドラムと中間転写ベルトの電位差が関係しており、１次転写性を確保するには中間転写ベルト電位が一定以上必要であることがわかる。
【００６０】
本実施例の前述の条件で、感光ドラム上に現像されたトナーを１次転写するのに必要な中間転写ベルト電位を検討すると、２００Ｖ以上必要であることがわかった。
【００６１】
図７（ｄ）は、横軸に中間転写ベルト電位、縦軸に転写効率をプロットしたグラフである。転写効率とは、感光ドラム上に現像されたトナーが何％中間転写ベルト上に転写されたかを示す転写性の指標であり、通常９５％以上あれば問題無く転写できていると判断する。図は中間転写ベルト電位２００Ｖ以上で９８％以上の良好な転写をしていることを示している。
【００６２】
このとき、各画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄでの感光ドラムと中間転写ベルトの電位差は全て同じである。つまり、感光ドラム電位―１００Ｖと中間転写ベルト電位＋２００Ｖの電位差３００Ｖが、各画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの１次転写部に形成されている。この電位差は、上記トナー３色分（単色ベタを１００％として３００％分）の多重転写に必要な電位差であり、従来の１次転写構成で各１次転写ローラに各々１次転写電圧を印加した場合とほぼ同等である。通常の画像形成装置は４色備えていても４００％の画像形成することは無く、最大トナー量として、２１０〜２８０％程度で十分なフルカラー画像形成を行うことができている。
【００６３】
よって、本実施例では、中間転写ベルトの表面電位が所定電位になるように中間転写ベルトの周方向に電流を流すことで、１次転写を可能としている。本実施例では、２次転写部材である２次転写ローラ１５に電圧を印加することによって、一つの電圧電源で、１次転写と２次転写を行うことが可能になる。即ち、２次転写ローラ１５が、中間転写ベルト８の周方向に電流を流すための電流供給部材を兼ねている。２次転写は、中間転写ベルト８上に１次転写されたトナーを、１次転写と同様にクーロン力によって転写材上へ移動させることである。本実施例の条件で、記録材として上質紙（坪量７５ｇ／ｍ２）を用い、２次転写するのに必要な２次転写電圧は２ｋＶ以上である。電流供給部材は、２次転写ローラ１５と必ずしも兼用させる必要なく、電圧電源を別に設けて、中間転写ベルト８の外面に接触する接触部材でもよい。接触部材としては、ローラ、帯電ブラシ、回転ブラシ等が考えられる。この接触部材に電圧電源から電圧を印加することで、電流供給部材として使用できる。
【００６４】
図８（ａ）（ｂ）（ｃ）は、図６の中間転写ベルト電位に１次転写と２次転写の成立の条件を付加したものである。図８（ａ）は抵抗部材に１ＧΩ、図８（ｂ）は抵抗部材に１００ＭΩ、図８（ｃ）は抵抗部材に１０ＭΩの抵抗素子を使用した場合の結果を示す。図８の点線Ａは、１次転写するのに必要な中間転写ベルト電位のラインである。図８のＢは、２次転写設定範囲を示す。図８（ａ）、（ｂ）のように、１ＧΩ、１００ＭΩの場合は、一定以上の２次転写電圧を印加することで、１次転写、２次転写がＯＫとなっている。図８（ｃ）のように、１０ＭΩの場合は、より多くの２次転写電圧が必要となることがわかる。１０ＭΩでも２次転写電圧を上げれば、２次転写ＯＫとなるが、実際は張架ローラに電流を流しているので、より大容量の電源が必要となってしまう。２次転写部を転写材が通過している間は、転写材の抵抗により中間転写ベルト８の電位は低下するが、その低下分をあらかじめ想定して電流供給部材に印加する電圧を設定しておけばよい。
【００６５】
また、１次転写部と２次転写部が十分離れている場合、必要であれば１次転写時は１次転写に最適な転写電圧を２次転写ローラ１５に印加する。１次転写が終了し２次転写のタイミングになったら２次転写に最適な転写電圧に切り替えることも可能である。
【００６６】
中間転写ベルト８上に残留したトナーは、各感光ドラムに転移させ、感光ドラムからドラムクリーニング装置６によって回収する。図９に基づいて詳細に説明する。２次転写工程で転写材上に転写されなかったトナーを、ベルトクリーニング装置７５のトナー帯電部材であるクリーニングブラシ７１により帯電する。クリーニングブラシには、電源電圧７２よりトナーの正規の帯電極性と逆極性の電圧が印加されており、残留トナーはトナーの正規の帯電極性と逆極性に帯電される。帯電された残留トナーは１次転写部で感光ドラム２に転移される。感光ドラム１ａ上へ転移されたトナーはドラムクリーニング装置６ａへ回収される。
【００６７】
さらに、連続画像形成時は、次のプリントに対する各感光ドラムから中間転写ベルト８にトナー像を１次転写する１次転写と、残留トナーの中間転写ベルトから感光ドラムへの転移は同時に行われる。本実施例では、現像装置４ａにおいてトナーは負極性に帯電されており、上記クリーニングブラシ７１通過後の残留トナーの極性とは逆極性である。
【００６８】
本実施例の画像形成装置は、中間転写ベルト８を介して感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを押圧する押圧部材でもある１次転写部材を有していない。押圧部材を有していない構成であるが、感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに対する中間転写ベルト８の当接離間状態を切換えることが可能な構成となっている。当接離間状態は、モードによって切り換る。
【００６９】
第１モードは、全ての感光ドラム２と中間転写ベルト８が当接状態であるモードである。第１モードの時に、全ての感光ドラムから中間転写ベルトにトナー像を転写する多色画像形成を行うカラーモードを実行可能である。
【００７０】
第２モードは、最上流側の感光ドラム２ａのみが中間転写ベルト８から離間するモードである。つまり、感光ドラム２ｂ、２ｃ、２ｄは中間転写ベルト８と当接状態である。
【００７１】
第３モードは、最上流側の感光ドラム２ａに加え、感光ドラム２ｂも中間転写ベルト８から離間しているモードである。つまり、感光ドラム２ｃ、２ｄは中間転写ベルト８と当接状態である。
【００７２】
第４モードは、感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃが中間転写ベルト８から離間するモードである。つまり、最下流の感光ドラム２ｄのみが中間転写ベルト８と当接している状態である。第４モードの時に、単色のみで画像形成を行うモノクロモードを実行可能である。
【００７３】
次に、本実施例の各感光ドラム２と中間転写ベルトを当接離間する機構について説明する。図１０（ａ）は各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、駆動ローラ１１、２次転写対向ローラ１２およびベルト押し上げコロ５０ａ、５０ｂの位置関係を示している。尚、本実施例の複数の１次転写部は、第１の張架部材である駆動ローラ１１と第２の張架部材である２次転写対向ローラ１２で張架される中間転写ベルトの部位で形成されている。ここで、ベルト押し上げコロ５０ａ、５０ｂは１次転写部と１次転写部の間に設けられ、複数の像担持体に対する前記中間転写ベルトの当接離間状態を切換える切換え部材である。コロ５０ａ，５０ｂの中間転写ベルトに対する接触位置を変更することで、複数の感光ドラム２に対する中間転写ベルト８の当接離間状態を切換えることが可能である。
【００７４】
感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの配列方向に対して垂直方向にずらして配置されている。具体的には、感光ドラム２ａよりも感光ドラム２ｂを中間転写ベルト８側に配置し、感光ドラム２ｂよりも感光ドラム２ｃを中間転写ベルト８側に配置、さらに感光ドラム２ｃよりも感光ドラム２ｄを中間転写ベルト８側に配置している。また、感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃは、駆動ローラ１１および２次転写対向ローラ１２の上側に接する接線よりも上方に配置している。そして、感光ドラム２ｄのみが駆動ローラ１１および２次転写対向ローラ１２の上側に接する接線よりも下方に配置している。
【００７５】
次に、ベルト押し上げコロ５０ａ、５０ｂは両端側で後述するコロ軸受５１によって回動可能に支持されおり、また、後述するベルト押し上げコロ５０ａ、５０ｂを中間転写ベルト８に対して移動させる移動機構によって、昇降可能に支持されている。移動機構の詳細は後述する。本実施例においては、ベルト押し上げコロ５０ａは感光ドラム２ａと２ｂとの間に設置され、ベルト押し上げコロ５０ｂは感光ドラム２ｃと２ｄとの間に設置されている。
【００７６】
ベルト押し上げコロ５０ａが感光ドラム２ａと２ｂとの間に設置され、中間転写ベルト８を感光ドラム２ａ、２ｂ側へ押し上げることによって、中間転写ベルト８と感光ドラム２ａ、２ｂを接触させることができる。感光ドラム２ａ、２ｂの両方が中間転写ベルト８と接触している状態からベルト押し上げコロ５０ａによる中間転写ベルト８の押し上げ量を減少させていくと、感光ドラム２ｂのみが中間転写ベルト８と接触する。感光ドラム２ａは、中間転写ベルト８に対して離間している状態になる。この理由は感光ドラム２ａよりも感光ドラム２ｂを中間転写ベルト８側に配置しており、感光ドラム２ａ、２ｂが駆動ローラ１１および２次転写対向ローラ１２の上側に接する接線よりも上方に配置されているためである。さらに、ベルト押し上げコロ５０ａによる中間転写ベルト８の押し上げ量を減少させていくと、感光ドラム２ａ、２ｂを中間転写ベルト８に対して離間することが可能となる。
【００７７】
また同様に、ベルト押し上げコロ５０ｂは感光ドラム２ｃと２ｄとの間に設置されており、中間転写ベルト８を感光ドラム２ｃ、２ｄ側へ押し上げることによって、中間転写ベルト８と感光ドラム２ｃを接触させることができる。
【００７８】
感光ドラム２ｄは駆動ローラ１１および２次転写対向ローラ１２の上側に接する接線よりも下方に配置されているため、中間転写ベルト８と接触している。また、ベルト押し上げコロ５０ｂによるに中間転写ベルト８の押し上げによって、一定量の接触を確保することができる。
【００７９】
感光ドラム２ｃ、２ｄの両方が中間転写ベルト８と接触している状態からベルト押し上げコロ５０ｂによる中間転写ベルト８の押し上げ量を減少させた場合について説明する。この場合は、感光ドラム２ｄのみが中間転写ベルト８と接触し、感光ドラム２ｃが中間転写ベルト８に対して離間している状態になる。この理由は感光ドラム２ｃよりも感光ドラム２ｄを中間転写ベルト８側に配置しており、感光ドラム２ｃが駆動ローラ１１および２次転写対向ローラ１２の上側に接する接線よりも上方に配置されているためである。
【００８０】
尚、本実施例においては、感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ全てを中間転写ベルト８から全離間するモードを有していない。全離間モードを設定する場合は感光ドラム２ｄを駆動ローラ１１および２次転写対向ローラ１２の上側に接する接線よりも上方に配置することが望ましい。
【００８１】
本実施例における具体的な寸法関係を一例として示す。４つの感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、外径φ３０ｍｍとし、９６ｍｍの間隔で一列に配置されている。また、駆動ローラ１１および２次転写対向ローラ１２の上側に接する接線に対して、感光ドラム２ａは２．０ｍｍ上方に配置、感光ドラム２ｂは１．２ｍｍ上方に配置、感光ドラム２ｃは０．４ｍｍ上方に配置している。一方で、感光ドラム２ｄは０．４ｍｍ下方に配置している。また、２次転写対向ローラ１２と感光ドラム２ａとの中心間距離を４８ｍｍ、駆動ローラ１１と感光ドラム２ｄとの中心間距離を３０ｍｍとしている。
【００８２】
さらに、第１モードにおいて、駆動ローラ１１および２次転写対向ローラ１２の上側に接する接線に対して、ベルト押し上げコロ５０ａは３．８ｍｍ、ベルト押し上げコロ５０ｂは１．１ｍｍ中間転写ベルト８を押し上げるように配置している。また、ベルト押し上げコロ５０ａと感光ドラム２ａとの中心間距離を３５ｍｍ、ベルト押し上げコロ５０ｂと感光ドラム２ｃとの中心間距離を３２ｍｍとしている。
【００８３】
ベルト押し上げコロ５０ａ、５０ｂは外径φ４ｍｍの芯金に対し、同軸上に外径φ８ｍｍの円筒部材を有している。円筒部材はＰＯＭ（ポリオキシメチレン）、ポリアミド、ポリカーボネート等の樹脂材料によって形成される。
【００８４】
また、ベルト押し上げコロ５０ａ、５０ｂは、中間転写ベルト８の回転に伴い、従動して回転する。また、ベルト押し上げコロ５０ａ、５０ｂは電気的に絶縁にしてあり、中間転写ベルト８に対して加圧付勢のみを行う。
【００８５】
図１０（ｂ）は，少なくとも、中間転写ベルト８、複数の張架部材１１、１２、１３、切換え部材５０ａ，５０ｂ，移動機構を有する転写ベルトユニット８０および感光ドラム２ａ〜２ｄを示す概略斜視図である。
【００８６】
張架部材である駆動ローラ１１、２次転写対向ローラ１２、テンションローラ１３の３本の張架ローラから構成される空間には、ベルト押し上げコロ５０ａ、５０ｂが設けられている。さらに、その空間には、ベルト押し上げコロ５０ａ、５０ｂを移動させるための移動機構が配置されている。
【００８７】
次に、ベルト押し上げコロ５０ａ、５０ｂを移動させるための移動機構について説明する。転写ベルトユニット８０は、不図示の駆動出力部より、カップリング５２を介して装置本体の駆動源から駆動伝達される。カップリング５２は同軸上において第１離間ギア５３と係合されている。そして、第１離間ギア５３はアイドラギアである第２離間ギア５４を介して、第３離間ギア８５に接続される。
【００８８】
第３離間ギア８５には同軸上に離間軸５６が取り付けられており、離間軸５６は転写ベルトユニット８０の幅方向の対向側に到達している。また、離間軸５６の両側には、２つのカムが結合された離間カム５７が固定されている。
【００８９】
ここで、第１離間ギア５３の歯数は１６であり、第３離間ギア８５の歯数はその４倍の６４としている。そして、カップリング５２の駆動上流にある不図示の欠歯ギアとソレノイドにより、ソレノイドのＯＮ／ＯＦＦ１回ごとに、カップリング５２および第１離間ギア５３を１回転、第３離間ギア８５を１／４回転させる。回転制御に関しては、欠歯ギアとソレノイドの構成以外に、ステッピングモータによる回転角度制御や、電磁クラッチなどの駆動制御手段を用いても同等の機能を実現することができる。
【００９０】
図１１（ａ）に離間カム５７周辺の部材を抜き出して示す。転写ベルトユニット８０は、中間転写ベルト８の幅方向両側に第１離間ロッド５８と第２離間ロッド５９を対称的に有している。そして、圧縮バネ６０によって、第１離間ロッド５８と第２離間ロッド５９はそれぞれ離間カム５７に付勢される。この第１離間ロッド５８と第２離間ロッド５９は離間カム５７の回転に追従して、複数の感光ドラム２ａ〜２ｄの配列方向にスライドすることができる。また、第１離間ロッド５８および第２離間ロッド５９のスライドに対して、ベルト押し上げコロ５０ａ、５０ｂを支持するコロ軸受５１を追従移動させることにより、ベルト押し上げコロ５０ａ、５０ｂの移動を可能にしている。
【００９１】
以下では各部材の接続状態についてより詳細に述べていく。図１１（ｂ）は、離間カム５７の部分拡大斜視図である。図１２（ａ）はコロ軸受５１の部分拡大図である。図１２（ｂ）、１２（ｃ）は、図１１（ａ）内の矢印Ｆ方向から見た概略断面図である。
【００９２】
図１１（ｂ）に示すように、離間カム５７は第１離間カム５７ａと第２離間カム５７ｂの２つのカムが結合されている。第１離間カム５７ａは第１離間ロッド５８に対して接続され（図１２（ｂ））、第２離間カム５７ｂは第２離間ロッド５９に対して接続されている（図１２（ｃ））。
【００９３】
第１離間カム５７ａは、３水準の円弧半径ｒ１〜ｒ３を有しており、第２離間カム５７ｂは２水準の円弧半径ｒ４、ｒ５を有している。そして、第１離間カム５７ａおよび第２離間カム５７ｂのカム形状に応じて、第１離間ロッド５８および第２離間ロッド５９が複数の感光ドラム２ａ〜２ｄの配列方向にスライドする。
【００９４】
ところで、コロ軸受５１は図１２（ａ）に示すように、ボス部５１ｂ、回転支点５１ｃを有している。そして、転写加圧バネ５１ｄによって、中間転写ベルト８側へ付勢されており、回転支点５１ｃを中心として矢印Ｒ方向に揺動可能に支持されている。
【００９５】
第１離間ロッド５８は、図１２（ｂ）に示すように３箇所の移動規制部５８ｋ１〜５８ｋ３を有しており、移動規制部５８ｋ１〜５８ｋ３のいずれかにおいて、コロ軸受５１ａのボス部５１ｂの移動を規制している。
【００９６】
また、第２離間ロッド５９は、図１２（ｃ）に示すように、２箇所の移動規制部５９ｋ１、５９ｋ２を有しており、同様に移動規制部５９ｋ１、５９ｋ２のどちらかにおいてコロ軸受５１のボス部５１ｂの移動を規制する。
【００９７】
本実施例では、供給電源の瞬間停電等による異常な場合を除き、電源ＯＦＦおよびスタンバイ状態は第１モードに設定されている。前述したように、転写ベルトユニット８０はカップリング５２の駆動上流にある不図示の欠歯ギアとソレノイドにより、ソレノイドのＯＮ／ＯＦＦ１回ごとに、カップリング５２および第１離間ギア５３を１回転、第３離間ギア５５を１／４回転させている。これによって、感光ドラム２ａ〜２ｄに対する中間転写ベルト８の接触状態が図１３、図１４、図１５、図１６、図１３に示す状態に順々に移行する。図１３は第１のモード時、図１４は第２のモード時、図１５は第３のモード時、図１６は第４のモード時を夫々示している。以下では、図１７に示すカム線図を用いて、上述した４つのモードについて説明を進めていく。
【００９８】
まず第１モードについて説明する。
第１離間カム５７ａは、第１離間カム５７ａにおいて最大半径である円弧半径ｒ１領域で第１離間ロッド５８と接続されている。この時、コロ軸受５１のボス部５１ｂは第１離間ロッド５８の移動規制部５８ｋ１において、移動を規制されている（第１離間ロッド５８の位置が決定される）。移動規制部５８ｋ１は、移動規制部５８ｋ１〜５８ｋ３の中で最も中間転写ベルト８を押し上げる位置に設定されている。そのため、ボス部５１ｂが移動規制部５８ｋ１において規制される場合、ベルト押し上げコロ５０ａによる中間転写ベルト８の押し上げ量は最大となる。
【００９９】
具体的には、駆動ローラ１１および２次転写対向ローラ１２の上側に接する接線に対して、ベルト押し上げコロ５０ａが３．８ｍｍ中間転写ベルト８を押し上げるように移動規制部５８ｋ１を設定している。
【０１００】
ところで、前述したように、感光ドラム２ａ、２ｂは駆動ローラ１１および２次転写対向ローラ１２の上側に接する接線に対して、それぞれ２．０ｍｍ上方に配置、１．２ｍｍ上方に配置している。これにより、中間転写ベルト８と感光ドラム２ａ、２ｂを接触させることができる。
【０１０１】
第２離間カム５７ｂは、第２離間カム５７ｂにおいて最大半径である円弧半径ｒ４領域で第２離間ロッド５９と接続されている。この時、コロ軸受５１のボス部５１ｂは第２離間ロッド５９の移動規制部５９ｋ１において移動を規制されている（第２離間ロッド５９の位置が決定される。）ボス部５１ｂが移動規制部５９ｋ１において規制される場合、ベルト押し上げコロ５０ｂは中間転写ベルト８を押し上げる位置において支持される。
【０１０２】
具体的には、駆動ローラ１１および２次転写対向ローラ１２の上側に接する接線に対して、ベルト押し上げコロ５０ｂが１．１ｍｍ中間転写ベルト８を押し上げるように移動規制部５９ｋ１を設定している。一方、感光ドラム２ｃ、２ｄは駆動ローラ１１および２次転写対向ローラ１２の上側に接する接線に対して、それぞれ０．４ｍｍ上方に配置、０．４ｍｍ下方に配置している。これにより、中間転写ベルト８と感光ドラム２ｃ、２ｄを接触させることができる。
【０１０３】
次に第２モードについて説明する。第１モードの状態からカップリング５２が１回転すると、第１離間カム５７ａは円弧半径ｒ２の領域へと移行する。第１離間カム５７ａが、円弧半径ｒ２領域で第１離間ロッド５８と接続されると、第１離間ロッド５８は図１２（ｂ）に示す矢印Ｇ方向へとスライド移動する。このスライド移動によって、コロ軸受５１のボス部５１ｂは第１離間ロッド５８の移動規制部５８ｋ２において、移動を規制されるようになる。移動規制部５８ｋ２は移動規制部５８ｋ１よりも中間転写ベルト８側から離れるように設定されているため、コロ軸受５１は中間転写ベルト８側から離れる方向に、回転支点５１ｃを中心として回転移動する。すなわち第１モードよりもベルト押し上げコロ５０ａによる中間転写ベルト８の押し上げ量が減少する。また、回転支点５１ｃを中心として回転移動するため、ベルト押し上げコロ５０ａは第１モードよりも感光ドラム２ｂ側へと移動する。
【０１０４】
具体的には、駆動ローラ１１および２次転写対向ローラ１２の上側に接する接線に対して、ベルト押し上げコロ５０ａが１．８ｍｍ中間転写ベルト８を押し上げるように移動規制部５８ｋ２を設定している。一方、感光ドラム２ａ、２ｂは駆動ローラ１１および２次転写対向ローラ１２の上側に接する接線に対して、それぞれ２．０ｍｍ上方に配置、１．２ｍｍ上方に配置している。
【０１０５】
これにより、感光ドラム２ｂが中間転写ベルト８と接触し、感光ドラム２ａが中間転写ベルト８に対して離間している状態になる。第２離間カム５７ｂは、第１モードの状態からカップリング５２が１回転しても、第１モードと同様に、円弧半径ｒ４領域で第２離間ロッド５９と接続されている。そのため、第２離間ロッド５９のスライド移動はなく、ベルト押し上げコロ５０ｂは第１モードと同じ位置を維持する。すなわち、感光ドラム２ｃ、２ｄは中間転写ベルト８と接触した状態である。
【０１０６】
次に第３モードについて説明する。第２モードの状態からカップリング５２が１回転すると、第１離間カム５７ａは円弧半径ｒ３の領域へと移行する。第１離間カム５７ａが、円弧半径ｒ３領域で第１離間ロッド５８と接続されると、第１離間ロッド５８は図１２（ｂ）に示す矢印Ｇ方向へとさらにスライド移動する。このスライド移動によって、コロ軸受５１のボス部５１ｂは第１離間ロッド５８の移動規制部５８ｋ３において、移動を規制されるようになる。移動規制部５８ｋ３は移動規制部５８ｋ２よりもさらに中間転写ベルト８側から離れるように設定されているため、コロ軸受５１は中間転写ベルト８側から離れる方向に、回転支点５１ｃを中心として回転移動する。具体的には、駆動ローラ１１および２次転写対向ローラ１２の上側に接する接線に対して、ベルト押し上げコロ５０ａが０．２ｍｍ離間するように移動規制部５８ｋ３を設定している。一方、感光ドラム２ａ、２ｂは駆動ローラ１１および２次転写対向ローラ１２の上側に接する接線に対して、それぞれ２．０ｍｍ上方に配置、１．２ｍｍ上方に配置している。これにより、感光ドラム２ａ、２ｂは中間転写ベルト８に対して離間している状態になる。
【０１０７】
第２離間カム５７ｂは、第２モードの状態からカップリング５２が１回転しても、第１モードおよび第２モードと同様に、円弧半径ｒ４領域で第２離間ロッド５９と接続されている。そのため、第２離間ロッド５９のスライド移動はなく、ベルト押し上げコロ５０ｂは第１モードと同じ位置を維持する。すなわち、感光ドラム２ｃ、２ｄは中間転写ベルト８と接触した状態である。ところで、第３モードの場合、ベルト押し上げコロ５０ａを中間転写ベルト８から離間させているため、２次転写対向ローラ１２の上側と感光ドラム２ｃの下側に接する接線が概ね中間転写ベルト８の軌道となる。本実施例においては、感光ドラム２ｂよりも感光ドラム２ｃを下方に配置しているため、より確実に感光ドラム２ｂを中間転写ベルト８から離間させることが可能となる。
【０１０８】
次に第４モードについて説明する。第１離間カム５７ａは、第３モードの状態からカップリング５２が１回転しても、第３モードと同様に、円弧半径ｒ３領域で第１離間ロッド５８と接続されている。そのため、第１離間ロッド５８のスライド移動はなく、ベルト押し上げコロ５０ａは第３モードと同じ位置を維持している。すなわち、感光ドラム２ａ、２ｂは中間転写ベルト８に対して離間している状態になる。一方、第２離間カム５７ｂは、第３モードの状態からカップリング５２が１回転すると、円弧半径ｒ４の領域から円弧半径ｒ５の領域へと移行する。第２離間カム５７ｂが、円弧半径ｒ５領域で第２離間ロッド５９と接続されると、第２離間ロッド５９は図１２（ｃ）に示す矢印Ｋ方向へとスライド移動する。このスライド移動によって、コロ軸受５１のボス部５１ｂは第２離間ロッド５９の移動規制部５９ｋ２において、移動を規制されるようになる。移動規制部５９ｋ２は移動規制部５９ｋ１よりも中間転写ベルト８側から離れるように設定されているため、コロ軸受５１は中間転写ベルト８側から離れる方向に、回転支点５１ｃを中心として回転移動する。
【０１０９】
具体的には、駆動ローラ１１および２次転写対向ローラ１２の上側に接する接線に対して、ベルト押し上げコロ５０ｂが０．４ｍｍ離間するように移動規制部５９ｋ２を設定している。一方、感光ドラム２ｃ、２ｄは駆動ローラ１１および２次転写対向ローラ１２の上側に接する接線に対して、それぞれ０．４ｍｍ上方に配置、０．４ｍｍ下方に配置している。これにより、感光ドラム２ｄのみが中間転写ベルト８と接触し、感光ドラム２ｃが中間転写ベルト８に対して離間している状態になる。
【０１１０】
そして、第４モードの状態からカップリング５２が１回転すると、第１離間カム５７ａおよび第２離間カム５７ｂは再び第１モードの状態に戻る。つまり、第１離間ロッド５８は図１２（ｂ）に示す矢印Ｆ方向へとスライド移動し、コロ軸受５１のボス部５１ｂは第１離間ロッド５８の移動規制部５８ｋ１において、移動を規制されるようになる。また第２離間ロッド５９は図１２（ｃ）に示す矢印Ｌ方向へとスライド移動し、コロ軸受５１のボス部５１ｂは第２離間ロッド５９の移動規制部５９ｋ２において、移動を規制されるようになる。
【０１１１】
尚、モードの状態を検知するために、転写ベルトユニット８０がモード検知手段を有してれば望ましく、例えば、第３離間ギアの位相が第１モードである場合に、第３離間ギア５５と同期するフラグでセンサを遮光するような構成を有していてもよい。
【０１１２】
以上に説明したように、本発明においては、切換え部材であるコロ５０ａ、５０ｂを移動機構によって移動させることで、中間転写ベルト８が感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄと当接および離間が可能な構成となっている。よって、１次転写部材を有することなく、各感光ドラムから中間転写ベルト８へのトナー像の１次転写と、中間転写ベルト８と各感光ドラムとの当接離間状態を切換えることが可能である。
【０１１３】
導電性の中間転写ベルト８の周方向に電流を流すことによってトナー像を１次転写する画像形成装置において、例えば、フルカラー画像を形成する場合は第１モード、モノ画像を形成する場合は第４モードを実行する。このような構成にすることによって、モノモード時に導電性の中間転写ベルト８と使用しない感光ドラムを接触することを防ぐ。それにより、使用しない感光ドラムの消耗を抑制し、使用しない感光ドラムが導電性の中間転写ベルトに流れる電流によって帯電されることを抑制することが可能である。
【０１１４】
また、本実施例の画像形成装置では、残留トナーを回収する際に中間転写ベルト８と各感光ドラム２との当接離間状態を切換えることで、残留トナーを回収する画像形成部を選択することが可能である。まず、複数枚のカラー画像を印刷する場合、第１モードを選択した上で画像形成を行う。中間転写ベルト８上に形成された１枚目のトナー像が２次転写部に到達した時点において、後続のトナー像が画像形成部１ａにて中間転写ベルト８に１次転写されている場合、第１モードの選択を維持したまま画像形成を続けることになる。すると、クリーニングブラシ７１で正極性の電荷を付与された１枚目の残留トナーが画像形成部１ａに到達し、画像形成部１ａにて残留トナーが回収される。以後、最後の転写材に対するトナー像が画像形成部１ａにて中間転写ベルト８に１次転写されるまで、第１モードの選択を維持したまま画像形成を続ける。この間、残留トナーは画像形成部１ａにて回収される。
【０１１５】
そして、最後の転写材に対するトナー像の画像形成部１ａにおける１次転写が終了すると、第１モードの選択を解除し、第２モードを選択する。同様に、最後の転写材に対するトナー像の画像形成部１ｂおける１次転写が終了すると、第２モードの選択を解除し、第３モードを選択する。さらに、最後の転写材に対するトナー像の画像形成部１ｃおける１次転写が終了すると、第３モードの選択を解除し、第４モードを選択する。このようにモードを選択することで、クリーニングブラシ７により帯電された残留トナーを画像形成を行わない画像形成部を通過させることが可能になる。
【０１１６】
モノクロ画像を印刷する場合、第４モードを選択した上で画像形成を行い、残留トナーを画像形成部１ｄにて回収することが可能である。本実施例のような残留トナーをベルトクリーニング装置７５で帯電して回収する構成で導電性の中間転写ベルトの周方向に電流を流すと、中間転写ベルト８の表面電位は正極性に保たれている。よって、中間転写ベルト８を複数の感光ドラム２に対して当接離間させる構成を有していないと、帯電された残留トナーは、帯電後に最初に到達する１次転写部で感光ドラム２に転移されてしまう。その結果、残留トナーを回収する回収トナー容器が一つに集中してしまう問題が生じる。本実施例では、導電性を有する中間転写ベルト８を有する画像形成装置であっても、切換え部材によって複数の感光ドラム２に対する中間転写ベルト８の当接離間状態を切換えることが可能であり、一つの回収トナー容器に残留トナーが集中することを抑制できる。
【０１１７】
尚、それぞれの画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄでの残留トナーの回収量を把握するために、回収トナー容器１０の回収トナー量を検知した結果や、現像手段４に残ったトナー量を検知した結果を利用することも可能である。これらの結果に基づいて、残留トナーをどの画像形成部に振り分けて回収するかを決定することができる。
【符号の説明】
【０１１８】
１ａ〜１ｄ 画像形成部
２ａ〜２ｄ 感光ドラム（像担持体）
８ 中間転写ベルト
３１ 電流供給部材
３３ 電圧電源
７５ ベルトクリーニング装置
１５ ２次転写部材
１９ 電圧電源
５０ ベルト押し上げコロ（切換え部材）
５１ コロ軸受
５２ カップリング
５７ 離間カム
５８ 第１離間ロッド
５９ 第２離間ロッド
７１ トナー帯電部材
７５ ベルトクリーニング装置
８０ 転写ベルトユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、レーザプリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式のカラー画像形成装置では、高速に印刷するために、各色の画像形成部を独立して有し、各色の画像形成部から順次中間転写ベルトにトナー像を転写し、更に中間転写ベルトから転写材に一括してトナー像を転写する構成が知られている。
【０００３】
各色の画像形成部は、それぞれ像担持体としての感光ドラムを有している。さらに、各画像形成部は、感光ドラムを帯電する帯電部材、感光ドラムにトナー像を現像する現像装置、を有している。各画像形成部の帯電部材は、それぞれ感光ドラムに所定の圧接力で接触し、帯電用の電圧電源（不図示）から印加される帯電電圧によって各感光ドラムの表面を所定の極性、電位に均一に帯電する。各画像形成部の現像装置は、それぞれ感光ドラム上に形成された静電潜像にトナー像を付着させてトナー像として現像（可視像化）する。
【０００４】
各画像形成部の感光ドラムに現像されたトナー像は、各感光ドラムに中間転写ベルトを介して対向する１次転写部材である１次転写ローラによって、中間転写ベルトに１次転写される。各１次転写ローラは、それぞれ１次転写専用の電圧電源を有している。中間転写ベルトに１次転写されたトナー像は、２次転写部材によって転写材に２次転写される。２次転写部材である２次転写ローラには、２次転写専用の電圧電源が接続されている。
【０００５】
特許文献１には、４つの１次転写ローラにそれぞれ１次転写専用の電圧電源を接続し、１次転写専用の電圧電源を４つ有する構成が開示されている。また、特許文献２には、それぞれの１次転写ローラに印加する転写電圧を、画像形成動作の前に、中間転写ベルトおよび１次転写ローラの通紙耐久や環境変動による抵抗変動が応じて変更する制御を行っている。
【０００６】
また、特許文献３のように複数の１次転写ローラを中間転写ベルトに対して移動させることで、複数の感光ドラムと中間転写ベルトの接触状態を切換える画像形成装置が従来から知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３５９８６号公報
【特許文献２】特開２００１−１２５３３８号公報
【特許文献３】特開２００５−１２８１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来から知られている１次転写の電圧設定には、以下の課題がある。適正な１次転写電圧を各画像形成部で設定する必要があるので、複数の電圧電源を必要とし、画像形成装置の大型化、電圧電源増によるコストアップを招いていた。また、１次転写部材の抵抗変動を考慮して、画像形成前に適正な１次転写電圧を算出するので、画像形成を開始するまでに時間がかかる場合があった。さらに、各画像形成部で１次転写部材が中間転写ベルトを介して所定の圧力で感光ドラムを押圧していると、感光ドラムに負荷がかかり感光ドラムの消耗を早める可能性がある。また、特許文献３のような構成では、複数の像担持体と中間転写ベルトの接触状態を切換えるために１次転写部材が必要になり、１次転写部材を削減することが難しかった。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、各画像形成部に１次転写部材を設けることなく、適正な１次転写性を備えつつ中間転写ベルトと複数の感光ドラムとの接触状態を切換え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】
【００１０】
前述の課題を解決するために、本願発明は以下の構成を備える。
トナー像を担持する複数の像担持体と、回転可能な無端状の中間転写ベルトと、を有し、前記複数の像担持体が担持するトナー像を前記複数の像担持体に対応した複数の１次転写部で前記中間転写ベルトに１次転写する画像形成装置において、
前記複数の１次転写部で前記中間転写ベルトを介して前記像担持体を押圧する押圧部材を有しておらず前記複数の１次転写部は前記中間転写ベルトと前記複数の像担持体が接触することのみで形成されるものであり、前記１次転写部と前記１次転写部の間に設けられ前記複数の像担持体に対する前記中間転写ベルトの当接離間状態を切換える切換え部材と、前記切換え部材を前記中間転写ベルトに対して移動させる移動機構と、を有し、前記中間転写ベルトに接触して前記中間転写ベルトに電流を供給する電流供給部材を有し、前記中間転写ベルトは導電性を備え、前記電流供給部材によって供給された電流が前記中間転写ベルトの周方向に流れることで、前記複数の１次転写部で前記像担持体から前記中間転写ベルトにトナー像が１次転写されるものであり、前記移動機構によって前記切換え部材の前記中間転写ベルトに対する接触位置を変更することで前記複数の像担持体に対する前記中間転写ベルトの当接離間状態を切換えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
電流供給部材から中間転写ベルトの周方向に電流を供給することによって、複数の１次転写部材によって中間転写ベルトを介して像担持体を押圧することなく、一つの電流供給部材で、１次転写を行うことが可能になる。よって、装置を低コスト化、小型化し、像担持体の消耗を低減することができる。さらに、切換え部材によって、１次転写部材によって中間転写ベルトを介して像担持体を押圧することなく中間転写ベルトと像担持体の当接離間状態を切換えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例１に係る画像形成装置を示す概略断面図。
【図２】各画像形成部に１次転写専用の電圧電源を有する画像形成装置を示す概略断面図。
【図３】本発明の実施例１に係る中間転写ベルトの周方向抵抗測定方法を説明する図。
【図４】本発明の実施例１に係る中間転写ベルトの周方向抵抗測定結果を説明する説明図。
【図５】本発明の実施例１に係る中間転写ベルトの電位測定方法を説明する説明図。
【図６】本発明の実施例１に係る中間転写ベルトの電位測定結果を説明する説明図。
【図７】本発明の実施例１に係る１次転写を説明する説明図。
【図８】本発明の実施例１に係るベルト電位と２次転写電圧を説明する図。
【図９】本発明の実施例１に係る残留トナーの回収方法を説明する図。
【図１０】本発明の実施例１に係る中間転写ベルトの切換え部材の位置関係を説明する図。
【図１１】本発明の実施例１の移動機構を説明する図。
【図１２】本発明の実施例１の移動機構を説明する図。
【図１３】本発明の実施例１の第１モード時の中間転写ベルトと複数の像担持体の当接離間状態を説明する図。
【図１４】本発明の実施例１の第２モード時の中間転写ベルトと複数の像担持体の当接離間状態を説明する図。
【図１５】本発明の実施例１の第３モード時の中間転写ベルトと複数の像担持体の当接離間状態を説明する図。
【図１６】本発明の実施例１の第４モード時の中間転写ベルトと複数の像担持体の当接離間状態を説明する図。
【図１７】本発明の実施例１に係る複数の像担持体と中間転写ベルトの当接離間状態の切換えを説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施例１）
以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成要素はあくまで例示であり、この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。
【００１４】
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構成図である。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。
【００１５】
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、本実施例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。
【００１６】
各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの周囲には、帯電部材である帯電ローラ３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、現像装置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装置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、露光装置７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄがそれぞれ設置されている。各現像装置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。
【００１７】
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は、駆動ローラ１１、２次転写対向ローラ１２、テンションローラ１３によって張架されている（以上の３本のローラを、「張架部材」とする）。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。以下、中間転写ベルト８の回転方向を中間転写ベルト８の周方向とする。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。２次転写対向ローラ１２は、中間転写ベルト８を介して２次転写ローラ１５と当接して２次転写部を形成している。２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】
駆動ローラ１１、２次転写対向ローラ１２、テンションローラ１３は、各々同じ抵抗値の抵抗部材を介して接地している。駆動ローラ１１、２次転写対向ローラ１２の各ゴム層の抵抗は、抵抗部材に比べて十分小さいため、電気的影響を無視することができる。
【００１９】
２次転写ローラ１５としては、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、２次転写ローラ１５は、中間転写ベルト８を介して２次転写対向ローラ１２に対し、総圧約３９．２Ｎで押圧される。又、２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、２次転写ローラ１５には、電圧電源１９から、−２．０〜７．０ｋＶの電圧の印加が可能となっている。
【００２０】
中間転写ベルト８の外面側には、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ためのトナー帯電手段が配置されている。トナー帯電手段としてのクリーニングブラシ７１は、１０６〜１０９Ωｃｍの導電性を有するナイロン製の繊維が略密となるように構成されたブラシである。クリーニングブラシ７１の先端位置は、中間転写ベルト８の表面に対して侵入量が１．０ｍｍとなるように設定されている。クリーニングブラシ７１の長手方向（中間転写ベルト８の表面の移動方向と交差する方向）の長さは、中間転写ベルト８上の画像形成可能領域の同方向の幅と略同じである。このように、中間転写ベルト８の表面の移動方向において上流側に位置するクリーニングブラシ７１は、中間転写ベルト８の移動に伴って中間転写ベルト８の表面を摺擦する。そして、クリーニングブラシ７１には、電圧供給手段としての電源（電圧電源）７２から、−２．０〜＋２．０ｋＶの電圧の印加が可能となっている。また、中間転写ベルト８の回転方向において、２次転写対向ローラ１２と２次転写ローラ１５とが当接する２次転写部の下流側には、定着ローラ１７ａと加圧ローラ１７ｂを有する定着装置１７が設置されている。
【００２１】
次に、画像形成動作について説明する。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２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、本実施例では負極性に帯電される。そして、露光装置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。
【００２２】
そして、先ず感光ドラム２ａ上に形成された静電潜像に、感光ドラム２ａの帯電極性（負極性）と同極性である現像電圧が印加された現像装置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。感光ドラムの電位は、帯電ローラにより帯電された後の電位が―５００Ｖ、露光装置により露光された後の電位（画像部）が―１００Ｖとなるよう帯電量、露光量を調整し、現像バイアスを―３００Ｖとしている。また、プロセススピードを２５０ｍｍ／ｓｅｃとする。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―４０μＣ／ｇ、画像ベタ部の感光ドラム上のトナー量は０．４ｍｇ／ｃｍ２となるよう設定している。
【００２３】
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１次転写される。ここで、各感光ドラムに対向して、各感光ドラムからトナー像が転写される箇所を、１時転写部とする。この１次転写部は、複数の像担持体に対応する形で中間転写ベルト上に複数ある。本実施例は、中間転写ベルト８の外面に接触する電流供給部材から中間転写ベルト８の周方向に流れる電流によって、１次転写を行う。（１次転写の原理は後述する。）
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２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２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、２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部材である２次転写ローラ１５により転写材に一括して２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。転写材に転写されずに中間転写ベルト８上に残留した残留トナーは、本実施例では、クリーニング装置７５によって帯電され、１次転写部で各感光ドラムに回収される。
【００２５】
本実施例は、各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄから中間転写ベルト８にトナー像を転写する１次転写を、図２で示す１次転写ローラ５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄに電圧電源９から、電圧を印加して行う構成を採用せずに実行することを特徴とする。以下に、本実施例の特徴を説明するために、中間転写ベルト８の体積抵抗率、表面抵抗率、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。
【００２６】
［本実施例で使用される中間転写ベルト８の体積抵抗率、表面抵抗率］
本実施例の中間転写ベルト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）、ＰＶｄＦ、ナイロン、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ポリカーボネート、ＰＥＥＫ、ＰＥＮ等でもよい。さらに、中間転写ベルト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、２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２次転写性が良化する効果を得るためである。
【００２７】
次にベルトの製造方法について説明する。本実施例では、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。
【００２８】
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。
【００２９】
本実施例では、導電体粉としてカーボンブラックを用いている。中間転写ベルト８の電気抵抗値を調節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。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。
【００３０】
添加するカーボン量を増やすとベルトは低抵抗化するが、増やしすぎるとベルト自体の強度が不足し、割れやすくなってくる。本実施例では、ベルト強度が画像形成装置に使用できる範囲内に収まる範囲内で、ベルトを低抵抗化している。本実施例の中間転写ベルトのヤング率は３０００ＭＰａ程度である。ヤング率Ｅ測定は、ＪＩＳ−Ｋ７１２７の引張弾性率測定方法に準拠し、測定試料の厚みは１００μｍとした。
【００３１】
表１に、基体に対するカーボン量の相対比率を変更したベルトを示す。
【００３２】
【表１】
【００３３】
表１には、添加したカーボン量と表層コート層の有無を示している。例えば、ベルトＢはベルトＡに対してカーボン量が１．５倍、ベルトＣはベルトＡに対してカーボン量が２倍であることを示している。また、ベルトＡ、ベルトＢ、ベルトＣには表層を設けており、ベルトＤ、ベルトＥは単層のベルトである。ベルトＢとベルトＤのカーボン量の相対比率は同じで、ベルトＣとベルトＥのカーボン量の相対比率も同じである。
【００３４】
また比較用のベルトとしてカーボン量の相対比率を変えて、抵抗調整したポリイミドの比較例ベルトを製法した。比較例ベルトは、カーボン量の相対比率が０．５であり、体積抵抗率も１０１０〜１０１１Ωｃｍである。この比較例ベルトは、中間転写ベルトに採用されるベルトとしては一般的な抵抗値を有するベルトである。
【００３５】
以下に、比較例ベルトと、ベルトＡ〜Ｅの体積抵抗率、表面抵抗率の測定結果を示す。まず、前述の比較例ベルトおよびベルトＡ〜Ｅに対して、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）を用いて測定した。測定した体積抵抗率、表面抵抗率（ベルトの外側表面）を表２に示す。測定方法は、ＪＩＳ−Ｋ６９１１に準拠し、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１０Ｖ、１００Ｖとしている。
【００３６】
【表２】
【００３７】
比較例ベルトは、印加電圧は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。しかしながら、比較例ベルトは印加電圧を１０Ｖにすると流れる電流が小さすぎて体積抵抗率を測定できず、「ｏｖｅｒ」と表示される。
【００３８】
一方、ベルトＢ、Ｃ、Ｄは１００Ｖ印加では、ベルトの抵抗が低いため流れる電流値が大きすぎて、体積抵抗率の測定不能を表すｕｎｄｅｒが表示される。ベルトＢは、１００Ｖ印加で表面抵抗率は２．０×１０８Ω／□であったが、ベルトＣ、Ｄは、１００Ｖ印加した場合は、ｕｎｄｅｒと表示された。
【００３９】
表２中で、ベルトＡの印加電圧１０Ｖの各体積抵抗率、表面抵抗率は測定不能である。また、１００Ｖを印加した場合のベルトＡと比較例ベルトの表面抵抗率を比較すると、ベルトＡの方が高い。これはコート層の影響によるもので、高抵抗の表層コートを有するベルトＡのほうが、表層コートを有していない比較例ベルトより抵抗が高いことが分かる。
【００４０】
また、ベルトＢとベルトＤ、ベルトＣとベルトＥを比較することで、コート層があることで、抵抗値が高くなっていることがわかる。また、ベルトＢとベルトＣ、ベルトＤとベルトＥを比較することで、カーボン量を増やすと、抵抗値が低くなっていることがわかる。ベルトＥでは抵抗が低すぎて、全ての項目が測定不能となっている。
【００４１】
本実施例では、表２でｕｎｄｅｒと表示される範囲の中間転写ベルトを使用する必要がある。そこで、上記体積抵抗率、表面抵抗率以外で規定される中間転写ベルトの抵抗を測定した。その別の規定による中間転写ベルト８の抵抗が、上述の中間転写ベルトの周方向の電気抵抗である。
【００４２】
［中間転写ベルトの周方向抵抗の求め方］
本実施例では、低抵抗化したベルトの抵抗値を図３で示す方法で測定している。図３（ａ）では、電圧電源１９から外面ローラ１５Ｍに一定電圧を印加した時に、画像形成部１ｄの感光ドラム２ｄＭに繋いだ電流計へ流れる電流を検知する。この検知した電流値から、外面ローラ１５Ｍが接触する位置から感光ドラム２ｄＭが接触する位置の間の中間転写ベルト８の電気抵抗を求める方法を用いている。即ち、この方法によって中間転写ベルト８の周方向（回転方向）に流れる電流を測定することで、ベルトの抵抗を算出している。このとき中間転写ベルト以外の抵抗の影響を無くすため、外面ローラ１５Ｍ、感光ドラム２ｄＭは金属のみからなるものを用いる。図中では、金属ローラであることを示すために符号にＭ（Ｍｅｔａｌ）を付加している。本実施例では、外面ローラ１５Ｍの当接部−感光ドラム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。
【００４３】
以上の測定方法で、印加電圧を変更してベルトＡ〜Ｅを測定した結果が図４（ａ）である。この測定方法では中間転写ベルトの回転方向である周方向の抵抗を測定している。よって、本実施例では、この測定方法で測定した中間転写ベルトの抵抗を周方向抵抗［Ω］と称している。
【００４４】
全てのベルトで印加電圧を上げていくと周方向抵抗が少しずつ低下していく傾向があるが、これは樹脂にカーボンを分散したベルトの特徴である。
【００４５】
尚、図３（ｂ）は図３（ａ）に対して、電流計の位置のみを変えただけである。この時の抵抗測定結果は、図４とほぼ同じ結果であり、本実施例の測定方法は、電流計の位置によって変動しない。
【００４６】
ベルトＡ〜Ｅでは、図３で示す方法で周方向抵抗測定できるが、比較例ベルトでは周方向抵抗測定できなかった。この理由は、比較例ベルトは、図２で示すような各１次転写ローラ５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５ｄに夫々電圧電源が接続された構成の画像形成装置で使用されるベルトであるためである。
【００４７】
図２の構成の画像形成装置では、隣り合う電圧電源９が中間転写ベルト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（干渉しないように）、中間転写ベルトの体積抵抗、面積抵抗は高く設計されている。比較例ベルトは、各１次転写ローラ５５ａ、５５ｂ、５５ｃ、５５に電圧を印加しても各１次転写部間で干渉しない程度の抵抗を持つベルトであり、周方向に電流が流れにくい性能を持つベルトとして設計されている。比較例ベルトのようなベルトを高抵抗ベルト、ベルトＡ〜Ｅのような周方向に電流が流れるベルトを低抵抗のベルトである導電性ベルトと定義する。
【００４８】
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。
【００４９】
図４（ｂ）に示すように、比較例ベルトでは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、ベルトＡ〜Ｅでは、５００ｖ以下で５０μＡ以上流れていることがわかる。本実施例で、中間転写ベルトとして使用するベルトは、上記周方向抵抗で１０４〜１０８Ωである。
【００５０】
次に、上記周方向抵抗が１０４〜１０８Ωである中間転写ベルト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。尚、図中の５ｄＭ、５ａＭは測定用の金属ローラである。表面電位計３７ａおよび測定プローブ３８ａは画像形成部１ａの１次転写ローラ５ａＭ（金属ローラ）の電位を測定している。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。金属ローラは中間転写ベルト内面と同電位となるため、本方法で中間転写ベルト内面電位を測定することができる。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の１次転写ローラ５ｄＭ（金属ローラ）の電位により中間転写ベルト内面の電位を測定している。
【００５１】
また、表面電位計３７ｅおよび測定プローブ３８ｅは駆動ローラ１１Ｍ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。また、駆動ローラ１１Ｍ、２次転写対向ローラ１２、テンションローラ１３には各々電気的な抵抗部材を接続している。
【００５２】
本測定方法で中間転写ベルトの電位を測定したところ、測定箇所による差はほぼ無く、ベルト電位は中間転写ベルト内でほぼ同電位であることがわかった。つまり本実施例で用いたベルトは、ある程度抵抗値を持つものの、導電性を有するベルトと考えて差し支えない。
【００５３】
図６に中間転写ベルト電位の測定結果を示す。ここで、駆動ローラに接続する抵抗部材をＲｅ、２次転写対向ローラ１２に接続する抵抗部材をＲｇ、テンションローラ１３に接続する抵抗部材Ｒｆとする。図（ａ）はＲｅ＝Ｒｆ＝Ｒｇ＝１ＧΩの抵抗素子を用いた場合の結果である。横軸は転写用の電圧電源３１に印加した電圧（印加電圧）、縦軸は中間転写ベルトの電位であり、ベルトＡ〜Ｅでの結果を示している。
【００５４】
また同様に、図６（ｂ）はＲｅ＝Ｒｆ＝Ｒｇ＝１００ＭΩ、図６（ｃ）はＲｅ＝Ｒｆ＝Ｒｇ＝１０ＭΩの場合の結果を示している。
【００５５】
どのベルトも印加電圧を上げていくと、ベルト電位も上昇する。また、抵抗値を１ＧΩ、１００ＭΩ、１０ＭΩと下げていくと、ベルト電位は下降する。ここではＲｅ、Ｒｆ、Ｒｇの抵抗値を全て同じにしているが、どれか１つの抵抗値を下げると、その抵抗に従ってベルト電位が下がることが分かっている。
【００５６】
また、比較例ベルトのように周方向に電流がほぼ流れない抵抗値の中間転写ベルトでは、上述のような方法でベルト電位を測定することはできない。図２で示すような各１次転写ローラに専用の電圧電源９により電圧を印加する構成では、電位測定プローブを配置することができない。またベルト周方向の位置で電位が異なるため、張架ローラ（張架部材）を対向にして電位測定プローブを配置して測定しても意味が無いからである。
【００５７】
次に、図７に基づき本実施例の構成で、感光ドラムから中間転写ベルトにトナー像を転写することができる理由を説明する。図７（ａ）は、１次転写部の電位関係を説明した図である。感光ドラムの電位は、トナー部（画像部）で―１００Ｖ、中間転写ベルトの表面電位として＋２００Ｖの例を示している。感光ドラム上に現像された帯電量ｑをもつトナーは、感光ドラム電位と中間転写ベルト電位とにより形成された電界Ｅにより、中間転写ベルト方向の力Ｆを受けて１次転写される。
【００５８】
次に、図７（ｂ）は多重転写を説明した図である。多重転写とは、１度中間転写ベルト上に１次転写されたトナーの上に、さらに他色のトナーを重ねて１次転写することである。図７（ｂ）では、トナーはマイナスに帯電されており、この１度転写されたトナーによりトナー表面の電位が＋１５０Ｖとなっている例を示している。この場合、感光ドラム上のトナーは、感光ドラム電位とトナー表面電位とにより形成された電界Ｅ’により、中間転写ベルト方向の力Ｆ’を受けて１次転写される。図７（ｃ）は、多重転写が終了したことを示している。
【００５９】
このように、トナーを１次転写するにはトナーの帯電量と、感光ドラムと中間転写ベルトの電位差が関係しており、１次転写性を確保するには中間転写ベルト電位が一定以上必要であることがわかる。
【００６０】
本実施例の前述の条件で、感光ドラム上に現像されたトナーを１次転写するのに必要な中間転写ベルト電位を検討すると、２００Ｖ以上必要であることがわかった。
【００６１】
図７（ｄ）は、横軸に中間転写ベルト電位、縦軸に転写効率をプロットしたグラフである。転写効率とは、感光ドラム上に現像されたトナーが何％中間転写ベルト上に転写されたかを示す転写性の指標であり、通常９５％以上あれば問題無く転写できていると判断する。図は中間転写ベルト電位２００Ｖ以上で９８％以上の良好な転写をしていることを示している。
【００６２】
このとき、各画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄでの感光ドラムと中間転写ベルトの電位差は全て同じである。つまり、感光ドラム電位―１００Ｖと中間転写ベルト電位＋２００Ｖの電位差３００Ｖが、各画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの１次転写部に形成されている。この電位差は、上記トナー３色分（単色ベタを１００％として３００％分）の多重転写に必要な電位差であり、従来の１次転写構成で各１次転写ローラに各々１次転写電圧を印加した場合とほぼ同等である。通常の画像形成装置は４色備えていても４００％の画像形成することは無く、最大トナー量として、２１０〜２８０％程度で十分なフルカラー画像形成を行うことができている。
【００６３】
よって、本実施例では、中間転写ベルトの表面電位が所定電位になるように中間転写ベルトの周方向に電流を流すことで、１次転写を可能としている。本実施例では、２次転写部材である２次転写ローラ１５に電圧を印加することによって、一つの電圧電源で、１次転写と２次転写を行うことが可能になる。即ち、２次転写ローラ１５が、中間転写ベルト８の周方向に電流を流すための電流供給部材を兼ねている。２次転写は、中間転写ベルト８上に１次転写されたトナーを、１次転写と同様にクーロン力によって転写材上へ移動させることである。本実施例の条件で、記録材として上質紙（坪量７５ｇ／ｍ２）を用い、２次転写するのに必要な２次転写電圧は２ｋＶ以上である。電流供給部材は、２次転写ローラ１５と必ずしも兼用させる必要なく、電圧電源を別に設けて、中間転写ベルト８の外面に接触する接触部材でもよい。接触部材としては、ローラ、帯電ブラシ、回転ブラシ等が考えられる。この接触部材に電圧電源から電圧を印加することで、電流供給部材として使用できる。
【００６４】
図８（ａ）（ｂ）（ｃ）は、図６の中間転写ベルト電位に１次転写と２次転写の成立の条件を付加したものである。図８（ａ）は抵抗部材に１ＧΩ、図８（ｂ）は抵抗部材に１００ＭΩ、図８（ｃ）は抵抗部材に１０ＭΩの抵抗素子を使用した場合の結果を示す。図８の点線Ａは、１次転写するのに必要な中間転写ベルト電位のラインである。図８のＢは、２次転写設定範囲を示す。図８（ａ）、（ｂ）のように、１ＧΩ、１００ＭΩの場合は、一定以上の２次転写電圧を印加することで、１次転写、２次転写がＯＫとなっている。図８（ｃ）のように、１０ＭΩの場合は、より多くの２次転写電圧が必要となることがわかる。１０ＭΩでも２次転写電圧を上げれば、２次転写ＯＫとなるが、実際は張架ローラに電流を流しているので、より大容量の電源が必要となってしまう。２次転写部を転写材が通過している間は、転写材の抵抗により中間転写ベルト８の電位は低下するが、その低下分をあらかじめ想定して電流供給部材に印加する電圧を設定しておけばよい。
【００６５】
また、１次転写部と２次転写部が十分離れている場合、必要であれば１次転写時は１次転写に最適な転写電圧を２次転写ローラ１５に印加する。１次転写が終了し２次転写のタイミングになったら２次転写に最適な転写電圧に切り替えることも可能である。
【００６６】
中間転写ベルト８上に残留したトナーは、各感光ドラムに転移させ、感光ドラムからドラムクリーニング装置６によって回収する。図９に基づいて詳細に説明する。２次転写工程で転写材上に転写されなかったトナーを、ベルトクリーニング装置７５のトナー帯電部材であるクリーニングブラシ７１により帯電する。クリーニングブラシには、電源電圧７２よりトナーの正規の帯電極性と逆極性の電圧が印加されており、残留トナーはトナーの正規の帯電極性と逆極性に帯電される。帯電された残留トナーは１次転写部で感光ドラム２に転移される。感光ドラム１ａ上へ転移されたトナーはドラムクリーニング装置６ａへ回収される。
【００６７】
さらに、連続画像形成時は、次のプリントに対する各感光ドラムから中間転写ベルト８にトナー像を１次転写する１次転写と、残留トナーの中間転写ベルトから感光ドラムへの転移は同時に行われる。本実施例では、現像装置４ａにおいてトナーは負極性に帯電されており、上記クリーニングブラシ７１通過後の残留トナーの極性とは逆極性である。
【００６８】
本実施例の画像形成装置は、中間転写ベルト８を介して感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄを押圧する押圧部材でもある１次転写部材を有していない。押圧部材を有していない構成であるが、感光ドラム２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄに対する中間転写ベルト８の当接離間状態を切換えることが可能な構成となっている。当接離間状態は、モードによって切り換る。
【００６９】
第１モードは、全ての感光ドラム２と中間転写ベルト８が当接状態であるモードである。第１モードの時に、全ての感光ドラムから中間転写ベルトにトナー像を転写する多色画像形成を行うカラーモードを実行可能である。
【００７０】
第２モードは、最上流側の感光ドラム２ａのみが中間転写ベルト８から離間するモードである。つまり、感光ドラム２ｂ、２ｃ、２ｄは中間転写ベルト８と当接状態である。
【００７１】
第３モードは、最上流側の感光ドラム２ａに加え、感光ドラム２ｂも中間転写ベルト８から離間しているモードである。つまり、感光ドラム２ｃ、２ｄは中間転写ベルト８と当接状態である。
【００７２】
第４モードは、感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃが中間転写ベルト８から離間するモードである。つまり、最下流の感光ドラム２ｄのみが中間転写ベルト８と当接している状態である。第４モードの時に、単色のみで画像形成を行うモノクロモードを実行可能である。
【００７３】
次に、本実施例の各感光ドラム２と中間転写ベルトを当接離間する機構について説明する。図１０（ａ）は各感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、駆動ローラ１１、２次転写対向ローラ１２およびベルト押し上げコロ５０ａ、５０ｂの位置関係を示している。尚、本実施例の複数の１次転写部は、第１の張架部材である駆動ローラ１１と第２の張架部材である２次転写対向ローラ１２で張架される中間転写ベルトの部位で形成されている。ここで、ベルト押し上げコロ５０ａ、５０ｂは１次転写部と１次転写部の間に設けられ、複数の像担持体に対する前記中間転写ベルトの当接離間状態を切換える切換え部材である。コロ５０ａ，５０ｂの中間転写ベルトに対する接触位置を変更することで、複数の感光ドラム２に対する中間転写ベルト８の当接離間状態を切換えることが可能である。
【００７４】
感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの配列方向に対して垂直方向にずらして配置されている。具体的には、感光ドラム２ａよりも感光ドラム２ｂを中間転写ベルト８側に配置し、感光ドラム２ｂよりも感光ドラム２ｃを中間転写ベルト８側に配置、さらに感光ドラム２ｃよりも感光ドラム２ｄを中間転写ベルト８側に配置している。また、感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃは、駆動ローラ１１および２次転写対向ローラ１２の上側に接する接線よりも上方に配置している。そして、感光ドラム２ｄのみが駆動ローラ１１および２次転写対向ローラ１２の上側に接する接線よりも下方に配置している。
【００７５】
次に、ベルト押し上げコロ５０ａ、５０ｂは両端側で後述するコロ軸受５１によって回動可能に支持されおり、また、後述するベルト押し上げコロ５０ａ、５０ｂを中間転写ベルト８に対して移動させる移動機構によって、昇降可能に支持されている。移動機構の詳細は後述する。本実施例においては、ベルト押し上げコロ５０ａは感光ドラム２ａと２ｂとの間に設置され、ベルト押し上げコロ５０ｂは感光ドラム２ｃと２ｄとの間に設置されている。
【００７６】
ベルト押し上げコロ５０ａが感光ドラム２ａと２ｂとの間に設置され、中間転写ベルト８を感光ドラム２ａ、２ｂ側へ押し上げることによって、中間転写ベルト８と感光ドラム２ａ、２ｂを接触させることができる。感光ドラム２ａ、２ｂの両方が中間転写ベルト８と接触している状態からベルト押し上げコロ５０ａによる中間転写ベルト８の押し上げ量を減少させていくと、感光ドラム２ｂのみが中間転写ベルト８と接触する。感光ドラム２ａは、中間転写ベルト８に対して離間している状態になる。この理由は感光ドラム２ａよりも感光ドラム２ｂを中間転写ベルト８側に配置しており、感光ドラム２ａ、２ｂが駆動ローラ１１および２次転写対向ローラ１２の上側に接する接線よりも上方に配置されているためである。さらに、ベルト押し上げコロ５０ａによる中間転写ベルト８の押し上げ量を減少させていくと、感光ドラム２ａ、２ｂを中間転写ベルト８に対して離間することが可能となる。
【００７７】
また同様に、ベルト押し上げコロ５０ｂは感光ドラム２ｃと２ｄとの間に設置されており、中間転写ベルト８を感光ドラム２ｃ、２ｄ側へ押し上げることによって、中間転写ベルト８と感光ドラム２ｃを接触させることができる。
【００７８】
感光ドラム２ｄは駆動ローラ１１および２次転写対向ローラ１２の上側に接する接線よりも下方に配置されているため、中間転写ベルト８と接触している。また、ベルト押し上げコロ５０ｂによるに中間転写ベルト８の押し上げによって、一定量の接触を確保することができる。
【００７９】
感光ドラム２ｃ、２ｄの両方が中間転写ベルト８と接触している状態からベルト押し上げコロ５０ｂによる中間転写ベルト８の押し上げ量を減少させた場合について説明する。この場合は、感光ドラム２ｄのみが中間転写ベルト８と接触し、感光ドラム２ｃが中間転写ベルト８に対して離間している状態になる。この理由は感光ドラム２ｃよりも感光ドラム２ｄを中間転写ベルト８側に配置しており、感光ドラム２ｃが駆動ローラ１１および２次転写対向ローラ１２の上側に接する接線よりも上方に配置されているためである。
【００８０】
尚、本実施例においては、感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ全てを中間転写ベルト８から全離間するモードを有していない。全離間モードを設定する場合は感光ドラム２ｄを駆動ローラ１１および２次転写対向ローラ１２の上側に接する接線よりも上方に配置することが望ましい。
【００８１】
本実施例における具体的な寸法関係を一例として示す。４つの感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、外径φ３０ｍｍとし、９６ｍｍの間隔で一列に配置されている。また、駆動ローラ１１および２次転写対向ローラ１２の上側に接する接線に対して、感光ドラム２ａは２．０ｍｍ上方に配置、感光ドラム２ｂは１．２ｍｍ上方に配置、感光ドラム２ｃは０．４ｍｍ上方に配置している。一方で、感光ドラム２ｄは０．４ｍｍ下方に配置している。また、２次転写対向ローラ１２と感光ドラム２ａとの中心間距離を４８ｍｍ、駆動ローラ１１と感光ドラム２ｄとの中心間距離を３０ｍｍとしている。
【００８２】
さらに、第１モードにおいて、駆動ローラ１１および２次転写対向ローラ１２の上側に接する接線に対して、ベルト押し上げコロ５０ａは３．８ｍｍ、ベルト押し上げコロ５０ｂは１．１ｍｍ中間転写ベルト８を押し上げるように配置している。また、ベルト押し上げコロ５０ａと感光ドラム２ａとの中心間距離を３５ｍｍ、ベルト押し上げコロ５０ｂと感光ドラム２ｃとの中心間距離を３２ｍｍとしている。
【００８３】
ベルト押し上げコロ５０ａ、５０ｂは外径φ４ｍｍの芯金に対し、同軸上に外径φ８ｍｍの円筒部材を有している。円筒部材はＰＯＭ（ポリオキシメチレン）、ポリアミド、ポリカーボネート等の樹脂材料によって形成される。
【００８４】
また、ベルト押し上げコロ５０ａ、５０ｂは、中間転写ベルト８の回転に伴い、従動して回転する。また、ベルト押し上げコロ５０ａ、５０ｂは電気的に絶縁にしてあり、中間転写ベルト８に対して加圧付勢のみを行う。
【００８５】
図１０（ｂ）は，少なくとも、中間転写ベルト８、複数の張架部材１１、１２、１３、切換え部材５０ａ，５０ｂ，移動機構を有する転写ベルトユニット８０および感光ドラム２ａ〜２ｄを示す概略斜視図である。
【００８６】
張架部材である駆動ローラ１１、２次転写対向ローラ１２、テンションローラ１３の３本の張架ローラから構成される空間には、ベルト押し上げコロ５０ａ、５０ｂが設けられている。さらに、その空間には、ベルト押し上げコロ５０ａ、５０ｂを移動させるための移動機構が配置されている。
【００８７】
次に、ベルト押し上げコロ５０ａ、５０ｂを移動させるための移動機構について説明する。転写ベルトユニット８０は、不図示の駆動出力部より、カップリング５２を介して装置本体の駆動源から駆動伝達される。カップリング５２は同軸上において第１離間ギア５３と係合されている。そして、第１離間ギア５３はアイドラギアである第２離間ギア５４を介して、第３離間ギア８５に接続される。
【００８８】
第３離間ギア８５には同軸上に離間軸５６が取り付けられており、離間軸５６は転写ベルトユニット８０の幅方向の対向側に到達している。また、離間軸５６の両側には、２つのカムが結合された離間カム５７が固定されている。
【００８９】
ここで、第１離間ギア５３の歯数は１６であり、第３離間ギア８５の歯数はその４倍の６４としている。そして、カップリング５２の駆動上流にある不図示の欠歯ギアとソレノイドにより、ソレノイドのＯＮ／ＯＦＦ１回ごとに、カップリング５２および第１離間ギア５３を１回転、第３離間ギア８５を１／４回転させる。回転制御に関しては、欠歯ギアとソレノイドの構成以外に、ステッピングモータによる回転角度制御や、電磁クラッチなどの駆動制御手段を用いても同等の機能を実現することができる。
【００９０】
図１１（ａ）に離間カム５７周辺の部材を抜き出して示す。転写ベルトユニット８０は、中間転写ベルト８の幅方向両側に第１離間ロッド５８と第２離間ロッド５９を対称的に有している。そして、圧縮バネ６０によって、第１離間ロッド５８と第２離間ロッド５９はそれぞれ離間カム５７に付勢される。この第１離間ロッド５８と第２離間ロッド５９は離間カム５７の回転に追従して、複数の感光ドラム２ａ〜２ｄの配列方向にスライドすることができる。また、第１離間ロッド５８および第２離間ロッド５９のスライドに対して、ベルト押し上げコロ５０ａ、５０ｂを支持するコロ軸受５１を追従移動させることにより、ベルト押し上げコロ５０ａ、５０ｂの移動を可能にしている。
【００９１】
以下では各部材の接続状態についてより詳細に述べていく。図１１（ｂ）は、離間カム５７の部分拡大斜視図である。図１２（ａ）はコロ軸受５１の部分拡大図である。図１２（ｂ）、１２（ｃ）は、図１１（ａ）内の矢印Ｆ方向から見た概略断面図である。
【００９２】
図１１（ｂ）に示すように、離間カム５７は第１離間カム５７ａと第２離間カム５７ｂの２つのカムが結合されている。第１離間カム５７ａは第１離間ロッド５８に対して接続され（図１２（ｂ））、第２離間カム５７ｂは第２離間ロッド５９に対して接続されている（図１２（ｃ））。
【００９３】
第１離間カム５７ａは、３水準の円弧半径ｒ１〜ｒ３を有しており、第２離間カム５７ｂは２水準の円弧半径ｒ４、ｒ５を有している。そして、第１離間カム５７ａおよび第２離間カム５７ｂのカム形状に応じて、第１離間ロッド５８および第２離間ロッド５９が複数の感光ドラム２ａ〜２ｄの配列方向にスライドする。
【００９４】
ところで、コロ軸受５１は図１２（ａ）に示すように、ボス部５１ｂ、回転支点５１ｃを有している。そして、転写加圧バネ５１ｄによって、中間転写ベルト８側へ付勢されており、回転支点５１ｃを中心として矢印Ｒ方向に揺動可能に支持されている。
【００９５】
第１離間ロッド５８は、図１２（ｂ）に示すように３箇所の移動規制部５８ｋ１〜５８ｋ３を有しており、移動規制部５８ｋ１〜５８ｋ３のいずれかにおいて、コロ軸受５１ａのボス部５１ｂの移動を規制している。
【００９６】
また、第２離間ロッド５９は、図１２（ｃ）に示すように、２箇所の移動規制部５９ｋ１、５９ｋ２を有しており、同様に移動規制部５９ｋ１、５９ｋ２のどちらかにおいてコロ軸受５１のボス部５１ｂの移動を規制する。
【００９７】
本実施例では、供給電源の瞬間停電等による異常な場合を除き、電源ＯＦＦおよびスタンバイ状態は第１モードに設定されている。前述したように、転写ベルトユニット８０はカップリング５２の駆動上流にある不図示の欠歯ギアとソレノイドにより、ソレノイドのＯＮ／ＯＦＦ１回ごとに、カップリング５２および第１離間ギア５３を１回転、第３離間ギア５５を１／４回転させている。これによって、感光ドラム２ａ〜２ｄに対する中間転写ベルト８の接触状態が図１３、図１４、図１５、図１６、図１３に示す状態に順々に移行する。図１３は第１のモード時、図１４は第２のモード時、図１５は第３のモード時、図１６は第４のモード時を夫々示している。以下では、図１７に示すカム線図を用いて、上述した４つのモードについて説明を進めていく。
【００９８】
まず第１モードについて説明する。
第１離間カム５７ａは、第１離間カム５７ａにおいて最大半径である円弧半径ｒ１領域で第１離間ロッド５８と接続されている。この時、コロ軸受５１のボス部５１ｂは第１離間ロッド５８の移動規制部５８ｋ１において、移動を規制されている（第１離間ロッド５８の位置が決定される）。移動規制部５８ｋ１は、移動規制部５８ｋ１〜５８ｋ３の中で最も中間転写ベルト８を押し上げる位置に設定されている。そのため、ボス部５１ｂが移動規制部５８ｋ１において規制される場合、ベルト押し上げコロ５０ａによる中間転写ベルト８の押し上げ量は最大となる。
【００９９】
具体的には、駆動ローラ１１および２次転写対向ローラ１２の上側に接する接線に対して、ベルト押し上げコロ５０ａが３．８ｍｍ中間転写ベルト８を押し上げるように移動規制部５８ｋ１を設定している。
【０１００】
ところで、前述したように、感光ドラム２ａ、２ｂは駆動ローラ１１および２次転写対向ローラ１２の上側に接する接線に対して、それぞれ２．０ｍｍ上方に配置、１．２ｍｍ上方に配置している。これにより、中間転写ベルト８と感光ドラム２ａ、２ｂを接触させることができる。
【０１０１】
第２離間カム５７ｂは、第２離間カム５７ｂにおいて最大半径である円弧半径ｒ４領域で第２離間ロッド５９と接続されている。この時、コロ軸受５１のボス部５１ｂは第２離間ロッド５９の移動規制部５９ｋ１において移動を規制されている（第２離間ロッド５９の位置が決定される。）ボス部５１ｂが移動規制部５９ｋ１において規制される場合、ベルト押し上げコロ５０ｂは中間転写ベルト８を押し上げる位置において支持される。
【０１０２】
具体的には、駆動ローラ１１および２次転写対向ローラ１２の上側に接する接線に対して、ベルト押し上げコロ５０ｂが１．１ｍｍ中間転写ベルト８を押し上げるように移動規制部５９ｋ１を設定している。一方、感光ドラム２ｃ、２ｄは駆動ローラ１１および２次転写対向ローラ１２の上側に接する接線に対して、それぞれ０．４ｍｍ上方に配置、０．４ｍｍ下方に配置している。これにより、中間転写ベルト８と感光ドラム２ｃ、２ｄを接触させることができる。
【０１０３】
次に第２モードについて説明する。第１モードの状態からカップリング５２が１回転すると、第１離間カム５７ａは円弧半径ｒ２の領域へと移行する。第１離間カム５７ａが、円弧半径ｒ２領域で第１離間ロッド５８と接続されると、第１離間ロッド５８は図１２（ｂ）に示す矢印Ｇ方向へとスライド移動する。このスライド移動によって、コロ軸受５１のボス部５１ｂは第１離間ロッド５８の移動規制部５８ｋ２において、移動を規制されるようになる。移動規制部５８ｋ２は移動規制部５８ｋ１よりも中間転写ベルト８側から離れるように設定されているため、コロ軸受５１は中間転写ベルト８側から離れる方向に、回転支点５１ｃを中心として回転移動する。すなわち第１モードよりもベルト押し上げコロ５０ａによる中間転写ベルト８の押し上げ量が減少する。また、回転支点５１ｃを中心として回転移動するため、ベルト押し上げコロ５０ａは第１モードよりも感光ドラム２ｂ側へと移動する。
【０１０４】
具体的には、駆動ローラ１１および２次転写対向ローラ１２の上側に接する接線に対して、ベルト押し上げコロ５０ａが１．８ｍｍ中間転写ベルト８を押し上げるように移動規制部５８ｋ２を設定している。一方、感光ドラム２ａ、２ｂは駆動ローラ１１および２次転写対向ローラ１２の上側に接する接線に対して、それぞれ２．０ｍｍ上方に配置、１．２ｍｍ上方に配置している。
【０１０５】
これにより、感光ドラム２ｂが中間転写ベルト８と接触し、感光ドラム２ａが中間転写ベルト８に対して離間している状態になる。第２離間カム５７ｂは、第１モードの状態からカップリング５２が１回転しても、第１モードと同様に、円弧半径ｒ４領域で第２離間ロッド５９と接続されている。そのため、第２離間ロッド５９のスライド移動はなく、ベルト押し上げコロ５０ｂは第１モードと同じ位置を維持する。すなわち、感光ドラム２ｃ、２ｄは中間転写ベルト８と接触した状態である。
【０１０６】
次に第３モードについて説明する。第２モードの状態からカップリング５２が１回転すると、第１離間カム５７ａは円弧半径ｒ３の領域へと移行する。第１離間カム５７ａが、円弧半径ｒ３領域で第１離間ロッド５８と接続されると、第１離間ロッド５８は図１２（ｂ）に示す矢印Ｇ方向へとさらにスライド移動する。このスライド移動によって、コロ軸受５１のボス部５１ｂは第１離間ロッド５８の移動規制部５８ｋ３において、移動を規制されるようになる。移動規制部５８ｋ３は移動規制部５８ｋ２よりもさらに中間転写ベルト８側から離れるように設定されているため、コロ軸受５１は中間転写ベルト８側から離れる方向に、回転支点５１ｃを中心として回転移動する。具体的には、駆動ローラ１１および２次転写対向ローラ１２の上側に接する接線に対して、ベルト押し上げコロ５０ａが０．２ｍｍ離間するように移動規制部５８ｋ３を設定している。一方、感光ドラム２ａ、２ｂは駆動ローラ１１および２次転写対向ローラ１２の上側に接する接線に対して、それぞれ２．０ｍｍ上方に配置、１．２ｍｍ上方に配置している。これにより、感光ドラム２ａ、２ｂは中間転写ベルト８に対して離間している状態になる。
【０１０７】
第２離間カム５７ｂは、第２モードの状態からカップリング５２が１回転しても、第１モードおよび第２モードと同様に、円弧半径ｒ４領域で第２離間ロッド５９と接続されている。そのため、第２離間ロッド５９のスライド移動はなく、ベルト押し上げコロ５０ｂは第１モードと同じ位置を維持する。すなわち、感光ドラム２ｃ、２ｄは中間転写ベルト８と接触した状態である。ところで、第３モードの場合、ベルト押し上げコロ５０ａを中間転写ベルト８から離間させているため、２次転写対向ローラ１２の上側と感光ドラム２ｃの下側に接する接線が概ね中間転写ベルト８の軌道となる。本実施例においては、感光ドラム２ｂよりも感光ドラム２ｃを下方に配置しているため、より確実に感光ドラム２ｂを中間転写ベルト８から離間させることが可能となる。
【０１０８】
次に第４モードについて説明する。第１離間カム５７ａは、第３モードの状態からカップリング５２が１回転しても、第３モードと同様に、円弧半径ｒ３領域で第１離間ロッド５８と接続されている。そのため、第１離間ロッド５８のスライド移動はなく、ベルト押し上げコロ５０ａは第３モードと同じ位置を維持している。すなわち、感光ドラム２ａ、２ｂは中間転写ベルト８に対して離間している状態になる。一方、第２離間カム５７ｂは、第３モードの状態からカップリング５２が１回転すると、円弧半径ｒ４の領域から円弧半径ｒ５の領域へと移行する。第２離間カム５７ｂが、円弧半径ｒ５領域で第２離間ロッド５９と接続されると、第２離間ロッド５９は図１２（ｃ）に示す矢印Ｋ方向へとスライド移動する。このスライド移動によって、コロ軸受５１のボス部５１ｂは第２離間ロッド５９の移動規制部５９ｋ２において、移動を規制されるようになる。移動規制部５９ｋ２は移動規制部５９ｋ１よりも中間転写ベルト８側から離れるように設定されているため、コロ軸受５１は中間転写ベルト８側から離れる方向に、回転支点５１ｃを中心として回転移動する。
【０１０９】
具体的には、駆動ローラ１１および２次転写対向ローラ１２の上側に接する接線に対して、ベルト押し上げコロ５０ｂが０．４ｍｍ離間するように移動規制部５９ｋ２を設定している。一方、感光ドラム２ｃ、２ｄは駆動ローラ１１および２次転写対向ローラ１２の上側に接する接線に対して、それぞれ０．４ｍｍ上方に配置、０．４ｍｍ下方に配置している。これにより、感光ドラム２ｄのみが中間転写ベルト８と接触し、感光ドラム２ｃが中間転写ベルト８に対して離間している状態になる。
【０１１０】
そして、第４モードの状態からカップリング５２が１回転すると、第１離間カム５７ａおよび第２離間カム５７ｂは再び第１モードの状態に戻る。つまり、第１離間ロッド５８は図１２（ｂ）に示す矢印Ｆ方向へとスライド移動し、コロ軸受５１のボス部５１ｂは第１離間ロッド５８の移動規制部５８ｋ１において、移動を規制されるようになる。また第２離間ロッド５９は図１２（ｃ）に示す矢印Ｌ方向へとスライド移動し、コロ軸受５１のボス部５１ｂは第２離間ロッド５９の移動規制部５９ｋ２において、移動を規制されるようになる。
【０１１１】
尚、モードの状態を検知するために、転写ベルトユニット８０がモード検知手段を有してれば望ましく、例えば、第３離間ギアの位相が第１モードである場合に、第３離間ギア５５と同期するフラグでセンサを遮光するような構成を有していてもよい。
【０１１２】
以上に説明したように、本発明においては、切換え部材であるコロ５０ａ、５０ｂを移動機構によって移動させることで、中間転写ベルト８が感光ドラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄと当接および離間が可能な構成となっている。よって、１次転写部材を有することなく、各感光ドラムから中間転写ベルト８へのトナー像の１次転写と、中間転写ベルト８と各感光ドラムとの当接離間状態を切換えることが可能である。
【０１１３】
導電性の中間転写ベルト８の周方向に電流を流すことによってトナー像を１次転写する画像形成装置において、例えば、フルカラー画像を形成する場合は第１モード、モノ画像を形成する場合は第４モードを実行する。このような構成にすることによって、モノモード時に導電性の中間転写ベルト８と使用しない感光ドラムを接触することを防ぐ。それにより、使用しない感光ドラムの消耗を抑制し、使用しない感光ドラムが導電性の中間転写ベルトに流れる電流によって帯電されることを抑制することが可能である。
【０１１４】
また、本実施例の画像形成装置では、残留トナーを回収する際に中間転写ベルト８と各感光ドラム２との当接離間状態を切換えることで、残留トナーを回収する画像形成部を選択することが可能である。まず、複数枚のカラー画像を印刷する場合、第１モードを選択した上で画像形成を行う。中間転写ベルト８上に形成された１枚目のトナー像が２次転写部に到達した時点において、後続のトナー像が画像形成部１ａにて中間転写ベルト８に１次転写されている場合、第１モードの選択を維持したまま画像形成を続けることになる。すると、クリーニングブラシ７１で正極性の電荷を付与された１枚目の残留トナーが画像形成部１ａに到達し、画像形成部１ａにて残留トナーが回収される。以後、最後の転写材に対するトナー像が画像形成部１ａにて中間転写ベルト８に１次転写されるまで、第１モードの選択を維持したまま画像形成を続ける。この間、残留トナーは画像形成部１ａにて回収される。
【０１１５】
そして、最後の転写材に対するトナー像の画像形成部１ａにおける１次転写が終了すると、第１モードの選択を解除し、第２モードを選択する。同様に、最後の転写材に対するトナー像の画像形成部１ｂおける１次転写が終了すると、第２モードの選択を解除し、第３モードを選択する。さらに、最後の転写材に対するトナー像の画像形成部１ｃおける１次転写が終了すると、第３モードの選択を解除し、第４モードを選択する。このようにモードを選択することで、クリーニングブラシ７により帯電された残留トナーを画像形成を行わない画像形成部を通過させることが可能になる。
【０１１６】
モノクロ画像を印刷する場合、第４モードを選択した上で画像形成を行い、残留トナーを画像形成部１ｄにて回収することが可能である。本実施例のような残留トナーをベルトクリーニング装置７５で帯電して回収する構成で導電性の中間転写ベルトの周方向に電流を流すと、中間転写ベルト８の表面電位は正極性に保たれている。よって、中間転写ベルト８を複数の感光ドラム２に対して当接離間させる構成を有していないと、帯電された残留トナーは、帯電後に最初に到達する１次転写部で感光ドラム２に転移されてしまう。その結果、残留トナーを回収する回収トナー容器が一つに集中してしまう問題が生じる。本実施例では、導電性を有する中間転写ベルト８を有する画像形成装置であっても、切換え部材によって複数の感光ドラム２に対する中間転写ベルト８の当接離間状態を切換えることが可能であり、一つの回収トナー容器に残留トナーが集中することを抑制できる。
【０１１７】
尚、それぞれの画像形成部１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄでの残留トナーの回収量を把握するために、回収トナー容器１０の回収トナー量を検知した結果や、現像手段４に残ったトナー量を検知した結果を利用することも可能である。これらの結果に基づいて、残留トナーをどの画像形成部に振り分けて回収するかを決定することができる。
【符号の説明】
【０１１８】
１ａ〜１ｄ 画像形成部
２ａ〜２ｄ 感光ドラム（像担持体）
８ 中間転写ベルト
３１ 電流供給部材
３３ 電圧電源
７５ ベルトクリーニング装置
１５ ２次転写部材
１９ 電圧電源
５０ ベルト押し上げコロ（切換え部材）
５１ コロ軸受
５２ カップリング
５７ 離間カム
５８ 第１離間ロッド
５９ 第２離間ロッド
７１ トナー帯電部材
７５ ベルトクリーニング装置
８０ 転写ベルトユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する複数の像担持体と、回転可能な無端状の中間転写ベルトと、を有し、前記複数の像担持体が担持するトナー像を前記複数の像担持体に対応した複数の１次転写部で前記中間転写ベルトに１次転写する画像形成装置において、
前記複数の１次転写部で前記中間転写ベルトを介して前記像担持体を押圧する押圧部材を有しておらず前記複数の１次転写部は前記中間転写ベルトと前記複数の像担持体が接触することのみで形成されるものであり、前記１次転写部と前記１次転写部の間に設けられ前記複数の像担持体に対する前記中間転写ベルトの当接離間状態を切換える切換え部材と、前記切換え部材を前記中間転写ベルトに対して移動させる移動機構と、を有し、
前記中間転写ベルトに接触して前記中間転写ベルトに電流を供給する電流供給部材を有し、前記中間転写ベルトは導電性を備え、前記電流供給部材によって供給された電流が前記中間転写ベルトの周方向に流れることで、前記複数の１次転写部で前記像担持体から前記中間転写ベルトにトナー像が１次転写されるものであり、前記移動機構によって前記切換え部材の前記中間転写ベルトに対する接触位置を変更することで前記複数の像担持体に対する前記中間転写ベルトの当接離間状態を切換え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から転写材にトナー像を２次転写する２次転写部材を有し、前記電流供給部材は前記２次転写部材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】
転写材に２次転写されず前記中間転写ベルトに残留したトナーを帯電するトナー帯電部材を有し、前記トナー帯電部材によって前記残留トナーをトナーの正規の帯電極性と逆極性に帯電し、前記中間転写ベルトの周方向に流れる電流によって前記中間転写ベルトと接触する前記像担持体と形成する前記１次転写部で、前記残留トナーは、前記中間転写ベルトから前記像担持体に転移することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記電流供給部材は、前記中間転写ベルトの外面に接触することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記電流供給部材は、前記中間転写ベルトの内面に接触することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１】
トナー像を担持する複数の像担持体と、回転可能な無端状の中間転写ベルトと、を有し、前記複数の像担持体が担持するトナー像を前記複数の像担持体に対応した複数の１次転写部で前記中間転写ベルトに１次転写する画像形成装置において、
前記複数の１次転写部で前記中間転写ベルトを介して前記像担持体を押圧する押圧部材を有しておらず前記複数の１次転写部は前記中間転写ベルトと前記複数の像担持体が接触することのみで形成されるものであり、前記１次転写部と前記１次転写部の間に設けられ前記複数の像担持体に対する前記中間転写ベルトの当接離間状態を切換える切換え部材と、前記切換え部材を前記中間転写ベルトに対して移動させる移動機構と、を有し、
前記中間転写ベルトに接触して前記中間転写ベルトに電流を供給する電流供給部材を有し、前記中間転写ベルトは導電性を備え、前記電流供給部材によって供給された電流が前記中間転写ベルトの周方向に流れることで、前記複数の１次転写部で前記像担持体から前記中間転写ベルトにトナー像が１次転写されるものであり、前記移動機構によって前記切換え部材の前記中間転写ベルトに対する接触位置を変更することで前記複数の像担持体に対する前記中間転写ベルトの当接離間状態を切換え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から転写材にトナー像を２次転写する２次転写部材を有し、前記電流供給部材は前記２次転写部材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】
転写材に２次転写されず前記中間転写ベルトに残留したトナーを帯電するトナー帯電部材を有し、前記トナー帯電部材によって前記残留トナーをトナーの正規の帯電極性と逆極性に帯電し、前記中間転写ベルトの周方向に流れる電流によって前記中間転写ベルトと接触する前記像担持体と形成する前記１次転写部で、前記残留トナーは、前記中間転写ベルトから前記像担持体に転移することを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記電流供給部材は、前記中間転写ベルトの外面に接触することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記電流供給部材は、前記中間転写ベルトの内面に接触することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−１２３１０４（Ｐ２０１２−１２３１０４Ａ）
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７２６９３（Ｐ２０１０−２７２６９３）
【出願日】平成２２年１２月７日（２０１０．１２．７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月７日（２０１０．１２．７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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