JP2012237837A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の画像形成部で転写電圧の電源を共通化しても、転写不良や異常放電による画像不良が発生することを低減できる構造を実現する。
【解決手段】感光ドラムの表面を−６００Ｖに帯電する（Ｓ２）。次に、テスト電圧を印加して（Ｓ３）、各画像形成部の一次転写ローラに流れる電流を検知する（Ｓ４）。この印加した電圧と検知した電流から、各画像形成部での電圧と電流との関係を求め、各画像形成部での最適な転写バイアス（仮の転写電圧）を求める（Ｓ５）。これら各転写バイアスの平均を求め、一次転写高圧電源に印加する電圧（Ｖｔａｌｌ）とする（Ｓ６）。各画像形成部の感光ドラムの帯電電位を、上述の仮の転写電圧と電源に印加する転写電圧（Ｖｔａｌｌ）とからそれぞれ算出する（Ｓ７）。そして、求めた帯電電位と転写電圧を使用して画像形成を行う（Ｓ８）。
【選択図】図５

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、これらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に関し、特に、複数の画像形成部を有し、それぞれの画像形成部の転写手段に転写電圧を印加する電源を共通化した画像形成装置に関する。

電子写真方式を用いた画像形成装置として、感光ドラムの表面に、帯電、露光、現像の各工程などの画像形成プロセスを施して目的の画像をトナー像として可視化し、さらに転写工程によってトナー像を転写材に転写する構造が知られている。

また、複数の色のトナー像を重ねることによりフルカラーの画像を得られる構造も従来から知られている。この構造として、例えば、複数の画像形成部（画像形成ステーション）を有し、各画像形成部で形成されたトナー像を中間転写ベルトや記録材などの転写材に順次重ねて転写するものがある。

ここで、各画像形成部で転写材にトナー像を転写する転写部は、それぞれ環境に応じて抵抗が変動する。例えば、転写部は、転写ローラと感光ドラムとの間で中間転写ベルトを挟持することにより構成されるが、転写ローラや中間転写ベルトの抵抗は、雰囲気環境の温湿度や画像形成枚数などに応じて変動することが知られている。これらの抵抗変動によって、常に良好な転写画像を得るための最適な転写電圧値が変化する。したがって、これらの抵抗変動に応じて転写電圧値を調整することが好ましい。

例えば、転写電圧として最適な電圧値よりも低い電圧値を印加すると、転写性が低下してしまう可能性がある。特に、フルカラーの画像形成装置の場合では、転写性の低下のために初期の状態と多数の画像形成枚数を行った状態とでの色安定性が損なわれる可能性がある。また、最適な電圧値よりも高い電圧値を印加すると、転写部で異常放電が発生し、放電による画像不良が発生してしまう可能性がある。

そこで、転写電圧値を最適な電圧値に調整する調整動作が提案され、採用されている（例えば、特許文献１参照）。簡単に説明すると、画像形成を開始する前に転写ローラに所定の定電圧値を印加し、その時の出力電流値を検知する。印加された定電圧値と検知された出力電流値から、転写ローラから感光ドラムまでの抵抗値を把握し、その結果に応じて、その後の画像形成時に転写ローラに印加する転写電圧値を調整する、という動作である。

ところで、タンデム型のフルカラーの画像形成装置の場合、複数色（例えば４色）の画像形成を行うために、現像装置や転写ユニットが複数組（例えば４組）必要となる。これらの現像装置や転写ユニットを駆動する駆動装置は、現像バイアスや転写バイアスを印加するために各色毎に高圧の電源に接続される。したがって、複数の電源を必要とするためコストが高くなる。

このため、カラー画像形成用の高圧電源を、シアン、マゼンダ、イエローの３色で共通にして、電源の経費を低減する試みがなされている（例えば、特許文献２参照）
また、特に１次転写高圧に関しては、各ステーションで共通にする試みがされている（例えば、特許文献３参照）。

特開２００１−１２５３３８号公報 特開平９−１０９５１２号公報 特開２００４−１４５１８７号公報

上述の特許文献２、３のように、複数の画像形成ステーションの転写電圧を印加するための電源を共通にした場合、各ステーションに同一の電圧を印加することになる。このため、次のような場合には、各ステーションで最適電圧を印加することができない。
（１）ステーション毎にターゲット転写電流を変更したい場合、特にトナー帯電量（トリボ）等のトナー条件が変わる場合
（２）転写ローラの抵抗が製造バラツキにより異なる場合
（３）機内昇温の温度勾配によって、転写ローラの抵抗が各ステーションで異なる場合
（４）ドラム膜厚変動が各ステーションで異なる場合（特に色ドラムと黒ドラムとの差）

このような場合、転写ローラに印加する定電圧値に対する出力電流値が異なってしまい、上記に対応した適正な転写電圧が選択されない。この結果、転写不良や異常放電による画像不良が発生してしまう可能性がある。

本発明は、このような事情に鑑み、複数の画像形成部で転写電圧の電源を共通化しても、転写不良や異常放電による画像不良が発生することを低減できる構造を実現すべく発明したものである。

本発明は、第一像担持体と、前記第一像担持体に静電潜像を形成する第一静電潜像形成手段と、静電潜像に基づき前記第一像担持体にトナー像を形成する第一現像手段と、第一転写部で前記第一像担持体上のトナー像を転写材に転写する第一転写手段と、を備えた第一画像形成部と、第二像担持体と、前記第二像担持体に静電潜像を形成する第二静電潜像形成手段と、静電潜像に基づき前記第二像担持体にトナー像を形成する第二現像手段と、第二転写部で前記第二像担持体上のトナー像を転写材に転写する第二転写手段と、を備えた第二画像形成部と、前記第一転写手段と前記第二転写手段とに同じ電圧値の電圧を印加する電源と、転写時に、前記第一転写手段と前記第二転写手段とにそれぞれ印加する転写電圧が一定となるように電源を制御する制御部と、を有する画像形成装置において、前記第一転写手段と前記第二転写手段とのそれぞれに電圧を印加して流れた電流に基づき、前記転写電圧に対する前記第一像担持体上の第一設定電位と前記第二像担持体上の第二設定電位とをそれぞれ設定する設定部と、前記設定部で設定された前記第一設定電位と前記第二設定電位とを満たすように、前記第一静電潜像形成手段と前記第二静電潜像形成手段とをそれぞれ調整する調整部と、を有する、ことを特徴とする画像形成装置にある。

本発明によれば、複数の画像形成部で転写電圧の電源を共通化しても、転写不良や異常放電による画像不良が発生することを低減できる。即ち、第一転写手段と第二転写手段とのそれぞれに電圧を印加して流れた電流に基づいて設定された第一設定電位と第二設定電位とを満たすように、第一静電潜像形成手段と第二静電潜像形成手段とをそれぞれ調整している。したがって、第一転写部と第二転写部とで抵抗やトナー条件などが異なった状態で同一の転写電圧を印加しても、第一像担持体及び第二像担持体側で設定電位を適切に設定しているため、第一転写部と第二転写部とに最適な電流が流れるようにできる。この結果、転写不良や異常放電による画像不良が発生することを低減できる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成図。 画像形成部の概略構成図。 転写電圧と電流との関係を示す図。 転写コントラストを説明するための図。 本実施形態の画像形成のフローチャート。

本発明の実施形態について、図１ないし図５を用いて説明する。

［画像形成装置］
まず、本実施形態の画像形成装置について、図１及び図２を用いて説明する。画像形成装置１００は、転写材である中間転写ベルト７に沿ってマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の複数の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄを配置したタンデム型のフルカラーレーザプリンタである。本実施形態では、画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄの全てが第一画像形成部と第二画像形成部との関係を有する。

画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄでは、それぞれ、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのトナー像を形成する。各画像形成部は、現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄで用いられるトナーの色が異なることを除き、同じ構成である。従って、図２では、４つの画像形成部を区別する添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄを省略し、総括的に構成及び動作を説明する。

図２に示すように、画像形成部Ｐに設けられた感光ドラム１（第一像担持体、第二像担持体）は、駆動手段（不図示）によって矢印Ｒ１方向に、例えば１００ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）で回転駆動される。感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿ってほぼ順に、帯電ローラ２、露光装置３、現像装置４、一次転写ローラ５、クリーニング装置６が、それぞれ配設されている。帯電ローラ２は、第一帯電手段及び第二帯電手段である。露光装置３は、第一露光手段及び第二露光手段に相当する。現像装置４は、第一現像手段及び第二現像手段に相当する。一次転写ローラ５は、第一転写手段及び第二転写手段に相当する。また、帯電ローラ２と露光装置３とで、第一静電潜像形成手段及び第二静電潜像形成手段を構成する。

回転駆動された感光ドラム１は、その表面が帯電ローラ２によって電圧が印加されることにより帯電される。帯電ローラ２は、感光ドラム１表面に当接されていて、帯電バイアス印加電源（不図示）によって帯電バイアスが印加される。これにより、感光ドラム１表面は、例えば、−６００Ｖに一様に帯電される。ここで、帯電バイアス印加電源は、各ステーション毎に設けられており、−６００Ｖに限らず、任意の帯電バイアスを印加することが可能である。

帯電後の感光ドラム１表面は、露光装置３によって静電潜像が形成される。露光装置３は、画像情報に基づいてレーザ光Ｌを発光し、このレーザ光Ｌによって、感光ドラム１表面を露光する。帯電後の感光ドラム１表面は、露光部分の電荷が除去されて静電電像が形成される。露光装置３のレーザ光Ｌの出力も調整可能である。

感光ドラム１表面に形成された静電電像は、現像装置４に達すると、各色のトナーにより現像される。現像装置４は、非磁性トナー粒子（トナー）と磁性キャリア（キャリア）とを混合した２成分現像剤を収容する現像容器４１を有する。現像剤は現像容器４１内で攪拌され、非磁性トナー粒子は負極性に帯電する。

現像剤は矢印Ｒ４方向に回転する現像スリーブ４２に担持される。現像スリーブ４２へ現像バイアス印加電源（不図示）によって負極性の現像バイアスが印加されると、現像スリーブ４２表面に担持されている現像剤中の非磁性トナー粒子は、感光ドラム１表面に形成された静電潜像に転移され、静電潜像をトナー像として現像する。

つづいて、感光ドラム１上（第一像担持体上、第二像担持体上）に形成されたトナー像は、正極性の転写電圧の印加される一次転写ローラ５によって、中間転写ベルト７上（中間転写体上）に一次転写される。例えば、第１画像形成部としてのＰｃの感光ドラム１上（像担持体上）に形成されたトナー像は中間転写ベルト７に一次転写される。同様に、第２画像形成部としてのＰｄの感光ドラム１上（像担持体上）に形成されたトナー像は中間転写ベルト７に一次転写される。

一次転写ローラ５は、金属製の軸５１の外周面に円筒状の導電層５２を配置して構成される。一次転写ローラ５の直径は、例えば１６ｍｍであり、抵抗値は、例えば１×１０^７Ωである。この抵抗値は、一次転写ローラ５を金属製の板に置き、この板と軸５１の間に５０Ｖの電圧を印加して測定した。

また、本実施形態では、４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄにて、一次転写ローラ５の抵抗値は全て略等しい。一次転写ローラ５の抵抗はこの値に限定されず、１×１０^５〜９×１０^７Ωの範囲のものを使用することができる。一次転写ローラ５は、中間転写ベルト７をその裏面側から押圧して表面側を感光ドラム１表面に当接させている。これにより、感光ドラム１表面と中間転写ベルト７との間には、一次転写部（第一転写部、第二転写部）Ｎ１が形成される。一次転写ローラ５は、中間転写ベルト７が矢印Ｒ７方向に回転駆動されるのに伴って矢印Ｒ５方向に従動回転する。感光ドラム１表面に形成された上述のトナー像は、一次転写ローラ５に対して一次転写高圧一次転写高圧電源電源（電源）５４から一次転写電圧が定電圧制御されて印加されることにより、一次転写部Ｎ１において中間転写ベルト７表面に静電的に一次転写される。

上述のように、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄの各感光ドラム１に形成されたマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのトナー像は、各画像形成部の一次転写ローラ５に一次転写電圧が印加されると中間転写ベルト７上に順次、重ねて、一次転写される。画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄは、例えば７０ｍｍの間隔で設けられる。

本実施形態では、一次転写高圧電源５４から、共通電圧を一次転写ローラ５ａ〜５ｄに供給されるような構成としている。即ち、一次転写高圧電源５４は、一次転写ローラ５ａ〜５ｄの全てに（第一転写手段と第二転写手段とに）、同じ電圧値を印加するようにしている。図１に示すように、一次転写高圧電源５４と一次転写ローラ５ａ〜５ｄとの間には、それぞれ電流検出器（検出手段）５３ａ、５３ｂ、５３ｃ、５３ｄを配置して、一次転写ローラ５ａ〜５ｄを流れる電流を検出するようにしている。

一次転写時に中間転写ベルト７に転写されずに感光ドラム１表面に残ったトナー（残留トナー）は、クリーニング装置６のクリーニングブレードによって除去される。こうして表面が清掃された感光ドラム１は、帯電から始まる次の画像形成に供される。

なお、本実施形態では、上述の感光ドラム１、帯電ローラ２、現像装置４、クリーニング装置６は、カートリッジ容器（不図示）に一体的に組み込まれて、全体でカートリッジ（プロセスカートリッジ）を構成している。このカートリッジは、画像形成装置本体（不図示）に対して着脱自在に構成されていて、例えば感光ドラム１が寿命に達したときには、全体が画像形成装置本体から取り出されて新規なものと交換されるようになっている。

上述のように各トナー像が一次転写される中間転写ベルト７は、図１に示すように、無端状に構成されていて、３個のローラ、すなわち駆動ローラ１１、従動ローラ１２、二次転写対向ローラ１３に掛け渡されている。そして、駆動ローラ１１の矢印Ｒ１１方向（図１中の時計回り）の回転に伴って矢印Ｒ７方向に回転する。この中間転写ベルト７は誘電体樹脂、例えば、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリフッ化ビニリデンなどによって無端状に形成される。本実施形態では、中間転写ベルト７として、体積抵抗率を１×１０^９Ω・ｃｍに調整したポリイミド樹脂を、厚さ５０μｍの無端状に整形したベルトを用いた。また、中間転写ベルト７の表面抵抗率は、１×１０^１２Ω／□である。なお、表面抵抗はこれらの値に限定されず、１×１０^１１〜９×１０^１３Ω／□の範囲で使用可能である。なお、この表面抵抗率は、ＪＩＳプローブに１００Ｖを印加して測定した値である。

中間転写ベルト７の外周面における、二次転写対向ローラ１３に対応する位置には二次転写ローラ（二次転写手段）１４が当接されている。この二次転写ローラ１４と、中間転写ベルト７との間には、二次転写部（二次転写部）Ｎ２が形成される。二次転写対向ローラ１３は金属製のローラであり、電気的に接地されている。一方、二次転写ローラ１４は、金属製の軸１４１の外周面に円筒状の導電層１４２を配置して構成され、例えば直径２０ｍｍである。

各画像形成部で一次転写されて中間転写ベルト７で重ね合わされた４色のトナー像は、二次転写ローラ１４によって記録材Ｓ上に転写される。即ち、二次転写ローラ１４には、この記録材Ｓが二次転写部Ｎ２を通過する際に、二次転写バイアス印加電源１６から正極性の二次転写バイアスが印加される。これにより、中間転写ベルト７上に４色のトナー像は、一括で、記録材Ｓに二次転写される。このとき記録材Ｓに転写されないで中間転写ベルト７上に残ったトナー（残留トナー）は、従動ローラ１２に対応する位置に配置されているベルトクリーナ１７によって除去される。

画像形成に供される記録材Ｓは、給紙カセット（不図示）に収納されている。給紙カセットに収納される記録材Ｓは、給紙ローラ、搬送ローラ、搬送ガイド等を有する給搬送装置（いずれも不図示）によって、レジストローラ１５に搬送され、ここで斜行が矯正された後、上述の二次転写部Ｎ２に供給される。

トナー像が二次転写された記録材Ｓは、電気的に接地される除電針２４によって電荷が除去された後、矢印Ｒ１８方向に回転する搬送ベルト１８によって定着装置２２に搬送される。定着装置２２は、内側にヒータ１９が配設された定着ローラ２０と、これに押圧された定着ローラ２０との間に定着ニップ部を形成する加圧ローラ２１とを有している。記録材Ｓは、定着ニップ部を通過する際に、これら定着ローラ２０、加圧ローラ２１によって加熱、加圧されて表面にトナー像が定着される。トナー像定着後の記録材Ｓは、画像形成装置本体（不図示）外部に排出される。これにより１枚に記録材Ｓに対する４色フルカラーの画像形成が終了する。

本実施の形態では、上述の中間転写ベルト７における、駆動ローラ１１に掛け渡された部分の表面に対向するように、濃度センサ２３が配設されている。濃度センサ２３は、発光素子（ＬＥＤ）と受光素子とを有する反射型のセンサによって構成されている。中間転写ベルト７上には、それぞれの画像形成部Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄにおいてそれぞれの色の濃度の基準となるトナー像（以下「検知トナー像」という。）が形成される。濃度センサ２３は、この検知トナー像の反射光量を検出する。この検出結果は濃度制御手段２５に送られる。濃度制御手段２５は、濃度センサ２３が検出した反射光量に基づいて、中間転写ベルト上のトナー載り量を演算する。そして、その演算結果から、現像容器４１に収められる磁性キャリアと非磁性トナーの割合や、帯電ローラ２によって感光ドラム１が帯電される電位等を制御する。

＜一次転写電圧制御＞
次に、本実施例の一次転写電圧の設定方法について説明する。一次転写ローラ５は、製造時の抵抗の振れを抑えることが難しいうえ、画像形成による劣化（耐久劣化）によっても抵抗は変化する。そこでＡＴＶＣ（Ａｃｔｉｖｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）と呼ばれる制御を用いて、抵抗変化に応じて一次転写電圧を調整する。このＡＴＶＣは、各画像形成部で行うが、各画像形成部で別々に行っても良いし、一括で行っても良い。本実施形態では一括で行う。

ＡＴＶＣでは、まず、通常の画像形成動作が行われる以外のタイミングにて、感光ドラム１を所定の電位に帯電した状態で、一次転写ローラ５に電圧の異なる複数のテスト用の電圧（テスト電圧）を印加する。ＡＴＶＣは、例えば、画像形成装置の本体電源のＯＮ時や、所定枚数（例えば５００枚）のプリント毎に実行する。そして、その際に各一次転写ローラ５に流れる電流を電流検出器５３で検知する。そして、このときの電圧−電流の関係から所定の電流（目標電流値）が流れる電圧を算出し、各画像形成部の一次転写ローラ５に印加すべき仮の一次転写電圧を設定する。

より具体的に説明する。本実施形態のＡＴＣＶでは、各画像形成部の感光ドラム１の表面の帯電電位Ｖｄａ、Ｖｄｂ、Ｖｄｃ、Ｖｄｄを−６００Ｖとする。そして、感光ドラム１の表面を−６００Ｖに帯電した状態で、一次転写電源制御器（制御部）３０は、一次転写高圧電源５４を制御し、一次転写ローラ５ｄに３段階のテスト電圧（Ｖｆｔ１，Ｖｆｔ２，Ｖｆｔ３）を、順次、印加させる。テスト電圧の電圧値は各画像形成部（Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ）で任意に設定することが可能であるが、本実施例では全ての画像形成部Ｐで同じ電圧を用い、Ｖｆｔ１＝＋１００Ｖ、Ｖｆｔ２＝＋２００Ｖ，Ｖｆｔ３＝＋３００Ｖとした。

各テスト電圧は、少なくとも一次転写ローラ５が１回転する間、印加される。一次転写ローラ５は周方向で抵抗が振れているからである。各テスト電圧が印加されている間、電流検出器（検出手段）５３は一次転写ローラ５を流れる電流量を測定する。

１番目のテスト電圧Ｖｆｔ１の印加開始から、３番目のテスト電圧Ｖｆｔ３の印加終了までの電流検出時間Ｔは、一次転写ローラ４ｄの直径（１６ｍｍ）、中間転写ベルト７の移動速度（１４０ｍｍ／秒）を考慮して決定される。即ち、（１６×３．１４／１４０）×３＝１．０７・・・から、電流検出時間Ｔを１．０秒とした。

一次転写電源制御器３０は、テスト電圧Ｖｆｔ１、Ｖｆｔ２，Ｖｆｔ３が印加された時に一次転写ローラ５を流れた電流（検知結果）Ｉｆｔ１、Ｉｆｔ２，Ｉｆｔ３から、図３に示す電流−電圧の関係を求める。この図３に示す関係は、各画像形成部毎に求める。本実施形態では、画像形成部Ｐｄの関係を図３に示す。この図３では、Ｉｆｔ１＝５μＡ、Ｉｆｔ２＝８μＡ，Ｉｆｔ３＝１５μＡであった。

そして、この関係に基づいて、目標電流値に対応する電圧を一次転写電圧として設定する。画像形成部ＰｄのＡＴＶＣの目標電流値は１０μＡである。また、後で行われる、画像形成部Ｐｃ、Ｐｂ、ＰａのＡＴＶＣの目標電流値も同じく１０μＡである。図３の関係から、画像形成部Ｐｄの一次転写電圧はＶｔｄ＝＋２４５Ｖと決定される。

同様に各画像形成部毎に最適印加電圧を求める。上述のように、最適印加電圧の算出は、通常ベタ白部（ドラム上の電位：Ｖｄ、本実施形態では−６００Ｖ）にて行う。これはベタ白電位Ｖｄ、ベタ黒電位Ｖｌの電位差は、一定と成る為、ベタ黒部に流入する電流を予測することが可能であるからである。

図４にＶｄと最適転写バイアス（電圧）Ｖａとの関係を示す。例えば、Ｖｄ＝−６００Ｖ、Ｖａ＝２００Ｖの場合、ＶｄとＶａとの間の電位差（転写コントラスト）は、８００Ｖとなる。この電位差８００Ｖによって、電流値１０μＡが得られる。例えば、同条件下において、Ｖｄ＝−５００Ｖとした場合、同様の転写電流１０μＡを得る為の、最適転写バイアス（電圧）Ｖａは、Ｖａ＝３００Ｖとなる。Ｖａ＝３００Ｖとすることで、転写コントラストが８００Ｖとなる為である。

なお、上述のベタ白電位−６００Ｖは、画像形成装置によって予め決められた値である。したがって、画像形成装置によってはベタ白電位−６００Ｖ以外の数値となる場合もあり、この場合には、電流値１０μＡを得るための転写コントラストも８００Ｖ以外の数値になることもある。

本実施例では、一次転写高圧電源５４が共通であることから、画像形成中には、各画像形成部全てに、同一の転写電圧を印加することになる。このため、上述のように各画像形成部毎に最適な転写電圧を求めても、それぞれにその電圧を印加することはできない。そこで、本実施形態では、以下の計算を行い、一次転写高圧電源５４により印加する電圧を決定する。

まず、上述のようにＡＴＶＣにより求めた各画像形成部の最適転写バイアスは、画像形成部ＰａはＶｔａ＝２００Ｖ、ＰｂはＶｔｂ＝２６０Ｖ、ＰｃはＶｔｃ＝２１５Ｖ、ＰｄはＶｔｄ＝２４５Ｖであった。即ち、これらの各電圧を各画像形成部の一次転写ローラ５に印加すると、転写電流を１０μＡにすることができる。本実施形態では、これらの各電圧を仮の設定電圧とする。

次に、各仮の設定電圧の平均値を一次転写高圧電源５４により印加する転写電圧とする。即ち、
Ｖａｖｅ＝（Ｖｔａ＋Ｖｔｂ＋Ｖｔｃ＋Ｖｔｄ）／４
上述の数値を当てはめると、転写電圧Ｖｔａｌｌは、
Ｖｔａｌｌ＝Ｖａｖｅ＝（２００＋２６０＋２１５＋２４５）／４＝２３０Ｖ
となる。

このように設定された２３０Ｖを一次転写高圧電源５４により、各画像形成部の一次転写ローラ５に印加した場合、各画像形成部のＶｄが−６００Ｖであると、転写電流が１０μＡとはならない。このため、本実施形態では次のように調整をしている。

まず、各画像形成部の感光ドラム１の帯電電位を、上述のＡＴＶＣにより求めた仮の転写電圧と、転写電圧Ｖｔａｌｌとから、次のように設定する。
Ｖｄａ（画像形成部Ｐａ）＝Ｖｄ−（Ｖｔａ−Ｖｔａｌｌ）
Ｖｄｂ（画像形成部Ｐｂ）＝Ｖｄ−（Ｖｔｂ−Ｖｔａｌｌ）
Ｖｄｃ（画像形成部Ｐｃ）＝Ｖｄ−（Ｖｔｃ−Ｖｔａｌｌ）
Ｖｄｄ（画像形成部Ｐｄ）＝Ｖｄ−（Ｖｔｄ−Ｖｔａｌｌ）
上述の数値を当てはめると、
Ｖｄａ＝−６００−（２００−２３０）＝−５７０
Ｖｄｂ＝−６００−（２６０−２３０）＝−６３０
Ｖｄｃ＝−６００−（２１５−２３０）＝−５８５
Ｖｄｄ＝−６００−（２４５−２３０）＝−６１５
となり、画像形成時には、上述の帯電電位を各画像形成部の帯電ローラ２に印加する。このような電位の設定は、一次転写電源制御器３０と共に制御装置３３に組み込まれる設定部３１により行う。この設定部３１により設定されたＶｄａ、Ｖｄｂ、Ｖｄｃ、Ｖｄｄが、それぞれ転写電圧（２３０Ｖ）に対する第一像担持体上の第一設定電位及び第二像担持体上の第二設定電位に相当する。

そして、それぞれの画像形成部の感光ドラム１の表面電位が、このように設定された電位を満たすように、第一静電潜像形成手段と第二静電潜像形成手段とをそれぞれ調整する。具体的には、帯電ローラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄにそれぞれ印加する電圧を調整する。この調整は、制御装置３３に組み込まれる調整部３２により行う。

また、調整部３２は、各感光ドラム１の帯電電位の変更に伴い、露光出力と現像バイアスも調整する。即ち、露光装置３によるレーザ光の出力と、現像装置４の現像スリーブ４２に印加する現像バイアスを、帯電電位の変更割合と同じ割合で変更する。例えば、画像形成部Ｐａの場合、帯電電位が−６００Ｖから−５７０Ｖに変更され、絶対値で５％減少しているため、レーザ光の出力及び現像バイアスも、帯電電位が−６００Ｖの時と比べて絶対値で５％減少させる。他の画像形成部についても同様である。

上述の制御をまとめると、図５に示すようなフローとなる。まず、制御がスタートすると、感光ドラム１及び中間転写ベルト７の駆動を開始する（Ｓ１）。そして、感光ドラム１の表面を例えば−６００Ｖに帯電する（Ｓ２）。感光ドラム１の表面が帯電されたら、ＡＴＶＣを開始すべく、まず、テスト電圧（Ｖｆｔ１，Ｖｆｔ２，Ｖｆｔ３）を、順次、印加する（Ｓ３）。そして、一次転写ローラ５を流れた電流（Ｉｆｔ１、Ｉｆｔ２，Ｉｆｔ３）を検知する（Ｓ４）。次に、印加した電圧と検知した電流との関係から、各画像形成部での最適転写バイアス（Ｖｔａ、Ｖｔｂ、Ｖｔｃ、Ｖｔｄ）を求め、例えば制御装置３３に組み込まれているメモリなどの記憶手段に記憶する（Ｓ５）。なお、これら各画像形成部での最適転写バイアスを仮の転写電圧とする。

そして、これらの平均値（Ｖａｖｅ）を求め、これを一次転写高圧電源５４により印加する転写電圧（Ｖｔａｌｌ）とする（Ｓ６）。更に、各画像形成部の感光ドラム１の帯電電位（Ｖｄａ、Ｖｄｂ、Ｖｄｃ、Ｖｄｄ）を、上述のＡＴＶＣにより求めた仮の転写電圧と、一次転写高圧電源５４により印加する転写電圧（Ｖｔａｌｌ）とからそれぞれ算出する（Ｓ７）。この状態で画像形成を開始し、各画像形成部の感光ドラム１の帯電電位をそれぞれＳ７で算出した値に調整し、一次転写高圧電源５４にＳ６で求めた転写電圧（Ｖｔａｌｌ）を印加するようにする（Ｓ８）。

このように構成される本実施形態によれば、複数の画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄで転写電圧の一次転写高圧電源５４を共通化しても、転写不良や異常放電による画像不良が発生することを低減できる。即ち、各画像形成部の一次転写ローラ５のそれぞれに電圧を印加して流れた電流に基づいて、感光ドラム１の帯電電位Ｖｄａ、Ｖｄｂ、Ｖｄｃ、Ｖｄｄを設定し、帯電ローラ２に印加する電圧をそれぞれ調整している。したがって、各画像形成部の一次転写部Ｎ１で抵抗やトナー条件などが異なった状態で同一の転写電圧を印加しても、感光ドラム１側の帯電電位を適切に設定しているため、それぞれの一次転写部Ｎ１で最適な電流が流れるようにできる。この結果、画像形成による転写ローラ５や中間転写ベルト７などの劣化や環境に拘らず、転写不良や異常放電による画像不良が発生することを低減できる。

＜その他の実施形態＞
上述の実施形態では、一次転写高圧電源５４により印加する転写電圧（Ｖｔａｌｌ）を各画像形成部での最適転写バイアスの平均値としているが、Ｖｔａｌｌはこれに限らない。例えば、１個の感光ドラムだけ帯電電位を十分に上げることができない場合、この感光ドラムの帯電電位に合わせて転写電圧を設定しても良い。即ち、感光ドラム側の条件に応じて転写電圧を設定するようにして良い。この場合、この設定した転写電圧に応じて他の感光ドラムの帯電電位を設定する。また、予め、その装置に応じた転写電圧を設定しておいても良い。この場合、ＡＴＶＣなどの制御を省略することができる。

また、上述の実施形態では、全ての画像形成部で電源を共通化した構成について説明したが、一部の画像形成部で電源を共通化した構成にも本発明は適用できる。即ち、この電源を共通化した画像形成部間で同様の制御を行うことにより、画像形成による劣化などに拘らず、転写不良や異常放電による画像不良が発生することを低減できる。

更に、上述の実施形態では、転写材を中間転写ベルトとした構造について説明したが、転写材が記録材であっても良い。即ち、中間転写ベルトを介さずに、感光ドラム上に形成したトナー像を記録材に直接転写する構造にも、本発明を適用可能である。

１（１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ）・・・感光ドラム（第一像担持体、第二像担持体）、２（２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ）・・・帯電ローラ（第一帯電手段、第二帯電手段）３（３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ）・・・露光装置（第一露光手段、第二露光手段）、４（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）・・・現像装置（第一現像手段、第二現像手段）、５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）・・・一次転写ローラ（第一転写手段、第二転写手段）、７・・・中間転写ベルト、３０・・・一次転写電源制御器（制御部）、３１・・・設定部、３２・・・調整部、３３・・・制御装置、５４・・・一次転写高圧電源（電源）、１００・・・画像形成装置、Ｐ（Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄ）・・・画像形成部、Ｎ１（Ｎ１ａ、Ｎ１ｂ、Ｎ１ｃ、Ｎ１ｄ）・・・一次転写部（第一転写部、第二転写部）、Ｓ・・・記録材

Claims (4)

1. 第一像担持体と、前記第一像担持体に静電潜像を形成する第一静電潜像形成手段と、静電潜像に基づき前記第一像担持体にトナー像を形成する第一現像手段と、第一転写部で前記第一像担持体上のトナー像を転写材に転写する第一転写手段と、を備えた第一画像形成部と、
   第二像担持体と、前記第二像担持体に静電潜像を形成する第二静電潜像形成手段と、静電潜像に基づき前記第二像担持体にトナー像を形成する第二現像手段と、第二転写部で前記第二像担持体上のトナー像を転写材に転写する第二転写手段と、を備えた第二画像形成部と、
   前記第一転写手段と前記第二転写手段とに同じ電圧値の電圧を印加する電源と、
   転写時に、前記第一転写手段と前記第二転写手段とにそれぞれ印加する転写電圧が一定となるように電源を制御する制御部と、を有する画像形成装置において、
   前記第一転写手段と前記第二転写手段とのそれぞれに電圧を印加して流れた電流に基づき、前記転写電圧に対する前記第一像担持体上の第一設定電位と前記第二像担持体上の第二設定電位とをそれぞれ設定する設定部と、
   前記設定部で設定された前記第一設定電位と前記第二設定電位とを満たすように、前記第一静電潜像形成手段と前記第二静電潜像形成手段とをそれぞれ調整する調整部と、を有する、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第一静電潜像形成手段は、電圧を印加することにより前記第一像担持体の表面を帯電させる第一帯電手段と、前記第一帯電手段により帯電された前記第一像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する第一露光手段と、を有し、
   前記第二静電潜像形成手段は、電圧を印加することにより前記第二像担持体の表面を帯電させる第二帯電手段と、前記第二帯電手段により帯電された前記第二像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する第二露光手段と、を有し、
   前記第一現像手段は、前記第一像担持体との間で現像バイアスを印加することにより帯電したトナーを転移させて、前記第一像担持体上に形成された静電潜像をトナー像として現像し、
   前記第二現像手段は、前記第二像担持体との間で現像バイアスを印加することにより帯電したトナーを転移させて、前記第二像担持体上に形成された静電潜像をトナー像として現像し、
   前記調整部は、前記第一設定電位となるように前記第一帯電手段に印加する電圧を調整すると共に、前記第一設定電位に合わせて前記第一露光手段の露光出力と前記第一現像手段の現像バイアスを調整し、前記第二設定電位となるように前記第二帯電手段に印加する電圧を調整すると共に、前記第二設定電位に合わせて前記第二露光手段の露光出力と前記第二現像手段の現像バイアスを調整する、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記設定部は、前記第一転写手段と前記第二転写手段とにそれぞれ複数の異なる電圧を印加することにより求めた、前記第一転写部と前記第二転写部とでのそれぞれの電圧と電流との関係から、前記第一設定電位及び前記第二設定電位を設定する、
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、前記第一転写手段と前記第二転写手段とにそれぞれ複数の異なる電圧を印加することにより求めた、前記第一転写部と前記第二転写部とでのそれぞれの電圧と電流との関係から、前記第一転写手段と前記第二転写手段とにそれぞれ印加すべき仮の転写電圧を設定し、設定した前記仮の転写電圧の平均値を前記転写電圧とする、
   ことを特徴とする、請求項１ないし３のうちの何れか１項に記載の画像形成装置。

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