JP2012247680A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電源回路及び電流検出回路の数の削減と回路実装面積の削減を可能とする。
【解決手段】トナー像を転写するための一次転写パッド４０、二次転写ローラ１０と、中間転写ベルト９に残留したトナーをクリーニングするＩＣＬブラシ５０、ＩＣＬローラ３９と、画像形成を制御するＣＰＵ８５と、電圧を印加する電源Ｖｔ１ｂ、Ｖｔ２ｒと、電源を流れる電流を検出する電流検出回路８１ｇ、８１ｈを備えた画像形成装置であって、電源Ｖｔ１ｂ、Ｖｔ２ｒは、一次転写パッド４０、二次転写ローラ１０及びＩＣＬブラシ５０、ＩＣＬローラ３９に電圧を印加する共通電源であり、ＣＰＵ８５は、画像形成前に一次転写パッド４０、二次転写ローラ１０に電源Ｖｔ１ｂ、Ｖｔ２ｒから所定電圧を印加した時に電流検出回路８１ｇ、８１ｈにより検出された電流値に基づき決定された転写電圧を、画像形成の際に一次転写パッド４０、二次転写ローラ１０に印加する。
【選択図】図２

Description

本発明は、主に電子写真プロセスを採用したカラーレーザプリンタ、カラー複写機、カラーファクシミリ等の画像形成装置に関する。

電子写真プロセスを採用した画像形成装置は、潜像を現像剤であるトナーによって顕像化し、プリント用紙等の記録材に転写して定着させることにより画像を形成する。このような画像形成装置において、特にカラー画像を形成するために、複数色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像を中間転写ベルトに一次転写して重畳し、しかる後に記録材に一括して二次転写する構成が一般に知られている。そして、記録材にカラー画像が転写された後の中間転写ベルト上に残留する残留トナーを回収する方法として、クリーニング帯電ローラによって帯電した後に、中間転写ベルトから回収する方法が知られている。一次転写、二次転写、残留トナーの帯電を行う際には、高圧の電圧を被印加部材に印加する必要があり、被印加部材毎に専用の電源回路、及び電流値を検出するための電流検出回路を設ける場合がある。この場合には、被印加部材毎に独立した電源及び電流検出回路を設けているので、部品点数増加によるコストアップという課題がある。また、小型化が進んでいる画像形成装置においては、部品点数増加に伴い回路の実装面積の増加も課題の一つである。

特許文献１では、被印加部材である複数の転写手段に対して電流検出手段を共通化して検出回路の数を減らす方式が提案されている。

特開２００１−２４２７２３号公報

しかしながら、画像形成装置はより一層の小型化が求められており、更なる電源回路及び電流検出回路の削減と、回路実装面積の削減が求められている。また、特許文献１にて提案されている、複数の転写手段に対して電流検出回路を共通化することは、転写手段が一つしかないロータリ方式の画像形成装置においては、その効果がほとんどなかった。

本発明はこのような状況のもとでなされたもので、電源回路及び電流検出回路の数の削減と回路実装面積の削減を可能とすることを目的とする。

前述した課題を解決するため、本発明では次のとおりに構成する。

トナー像を転写するための転写手段と、中間転写手段に残留したトナーをクリーニングするためのクリーニング手段と、画像形成を制御する制御手段と、被印加部材に電圧を印加する電圧印加手段と、前記電圧印加手段に流れる電流を検出する電流検出手段と、を備えた画像形成装置であって、前記電圧印加手段は、前記転写手段及び前記クリーニング手段に電圧を印加する共通電圧印加手段であり、前記制御手段は、画像形成前に前記転写手段に前記電圧印加手段から所定電圧を印加した時に前記電流検出手段により検出された電流値に基づき決定された転写電圧を、画像形成の際に前記転写手段に印加することを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、電源回路及び電流検出回路の数の削減と回路実装面積の削減ができる。

実施例１〜４の画像形成装置の全体構成を示す断面図 実施例１〜４の電圧電源、電流検出回路の回路構成を示す図 実施例１の電圧値決定手順、画像形成制御手順を示すフローチャート 実施例２〜４の中間転写ベルトに、二次転写ローラのみ、又は二次転写ローラ及びＩＣＬローラを当接させた場合の回路模式図 実施例２の電流値決定手順、画像形成制御手順を示すフローチャート 実施例４の中間転写ベルト上の画像領域とクリーニング機構の位置関係を示す図 実施例４の電流値決定手順、画像形成制御手順を示すフローチャート、及び二次転写ローラ当接からクリーニング終了までの制御の流れを示す図

以下本発明を実施するための形態を、実施例により詳しく説明する。

［画像形成装置の構成及び画像形成動作の概要］
図１を参照して、画像形成装置の概略構成と一連の画像形成動作について説明する。図１は、４色（イエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＢｋ）の現像器から一つの像担持体である感光ドラムにトナー像を現像するロータリ方式のカラー画像形成装置の全体構成を示す断面図である。

記録材への画像形成時、画像形成装置は、給紙ローラ３を回転させてカセット１内の記録材２を１枚給紙し、レジストローラ８へ搬送して、回転可能な中間転写体としての無端状の中間転写ベルト９上に画像が形成されるまで待機する。画像形成するために、静電潜像を形成する像担持体である感光ドラム１５は帯電ローラ１７により表面を均一に帯電される。そして、画像信号に応じてレーザ露光を行い感光ドラム１５上（像担持体上）に静電潜像を形成するレーザスキャナ３０により、イエロー画像の静電潜像が形成される。帯電電圧電源８０ｅは、帯電ローラ１７に電圧を印加する。イエロー現像器２０Ｙは、容器内のトナーを送出する機構により塗布ローラ２０ＹＲにトナーを送り込む。そして、矢印Ａの方向に回転する塗布ローラ２０ＹＲ、及び現像ローラ２０ＹＳの外周に圧接された現像ブレード２０ＹＢにより、矢印Ｂの方向に回転する現像ローラ２０ＹＳの外周にトナーが薄層塗布され、トナーへの電荷が付与（摩擦帯電）される。静電潜像が形成された感光ドラム１５と対向した現像ローラ２０ＹＳに現像電圧を印加することにより、感光ドラム１５上に形成された静電潜像がトナーにより現像される。現像・ブレード電圧電源８０ｆは、現像ブレード２０ＹＢ及び現像ローラ２０ＹＳに電圧を印加する。感光ドラム１５上に形成されたトナー像に逆極性の電圧を、一次転写部材である一次転写パッド４０（被印加部材）に印加して、感光ドラム１５のトナー像を中間転写ベルト９上に一次転写する。一次転写部材としては、一次転写ローラ、一次転写ブレード等を用いてもよい。尚、マゼンタ現像器２０Ｍ、シアン現像器２０Ｃ、ブラック現像器２０Ｂｋの構成は、イエロー現像器２０Ｙと同じであるため、説明を省略する。

イエローのトナー像が中間転写ベルト９へ一次転写されると、現像ロータリ２３が回転し、次に画像形成を行うマゼンタ現像器２０Ｍが回転移動し、感光ドラム１５に画像形成を行うための現像位置に停止する。感光ドラム１５を帯電し、露光して形成された静電潜像に、イエローと同様にしてマゼンタのトナー像が形成され、中間転写ベルト９に一次転写される。次に、シアン現像器２０Ｃ、ブラック現像器２０Ｂｋによりシアン、ブラックの静電潜像形成、現像、中間転写ベルト９への一次転写が行われ、中間転写ベルト９上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色のトナーが多重転写されたカラー画像が形成される。中間転写ベルト９にカラー画像が形成された後、画像形成装置はレジストローラ８で待機させておいた記録材２を二次転写部へ搬送する。

二次転写部は、中間転写ベルト９に当接離間可能な二次転写ローラ１０（被印加部材）と、二次転写対向ローラ５からなる。二次転写対向ローラ５は中間転写ベルト９を回転駆動する駆動ローラであり、従動ローラ４は中間転写ベルト９の移動に伴い従動回転し、かつ中間転写ベルト９に一定の張力を付与する。二次転写ローラ１０は、図１に図示した実線の状態（離間状態）と破線の状態（当接状態）のように、中間転写ベルト９に対して当接・離間が可能である。中間転写ベルト９上に各色のトナー像を多重転写している間は、中間転写ベルト９上に形成されたトナー像を乱さぬよう、二次転写ローラ１０は図１の実線で示す位置にあり、中間転写ベルト９から離間している。中間転写ベルト９上に各色のトナー像を転写し終わった後、記録材２に画像を二次転写するタイミングに合わせて、二次転写ローラ１０は図１の破線で示す位置に移動する、すなわち、二次転写ローラ１０は中間転写ベルト９に当接する。二次転写ローラ１０及び二次転写対向ローラ５により、記録材２は中間転写ベルト９に圧接されると共に、二次転写ローラ１０にトナーと逆極性の電圧を印加することにより、中間転写ベルト９上のカラー画像は記録材２に転写される。

中間転写ベルト９から記録材２にカラー画像が転写された後、第１の帯電部材（以下、「ＩＣＬブラシ５０」という）（被印加部材）及び第２の帯電部材（以下、「ＩＣＬローラ３９」という）（被印加部材）が中間転写ベルト９に当接する。ＩＣＬブラシ５０は、中間転写ベルト９上に残留する残留トナーを均一に散らす。ＩＣＬローラ３９は、ＩＣＬブラシ５０によって散らされた残留トナーを現像時のトナーの帯電極性とは逆極性に帯電する。ＩＣＬブラシ５０、ＩＣＬローラ３９は、図１に図示した実線の状態（離間状態）と破線の状態（当接状態）のように、中間転写ベルト９に対して当接・離間する。残留トナーの帯電が終了すると、ＩＣＬブラシ５０、ＩＣＬローラ３９は中間転写ベルト９から離間される。なお、連続して画像形成を行う場合は、ＩＣＬブラシ５０、ＩＣＬローラ３９が中間転写ベルト９に当接し、残留トナーを帯電している間に、次のイエロー画像が感光ドラム１５上に形成される。形成された画像は中間転写ベルト９上に一次転写され、中間転写ベルト９上に転写されたイエロー画像がＩＣＬブラシ５０、ＩＣＬローラ３９との当接位置を通過する時には、ＩＣＬブラシ５０、ＩＣＬローラ３９は中間転写ベルト９から離間している。

ＩＣＬローラ３９により帯電された残留トナーは、感光ドラム１５と中間転写ベルト９が当接する一次転写部にて感光ドラム１５に静電的に転写され、クリーナブレード１６によってクリーニング容器１４に回収される。また、残留トナーを感光ドラム１５に転写することと、イエロートナー像を感光ドラム１５から中間転写ベルト９へ一次転写することとが同時に行われる。

記録材２は、中間転写ベルト９から剥離された後、定着部２５へ搬送され、加圧ローラ２７と定着ローラ２６間の定着ニップ部Ｎで定着される。そして、記録材２は、排紙ローラ３６を介して本体上部の排紙トレイ３７上へ画像面を下向きにして排出され、画像形成動作が終了する。

［電圧電源、電流検出回路の構成について］
図２は、本実施例における画像形成装置の電源回路、電流検出回路の回路構成を示す図である。図２では、一次転写部材４０とＩＣＬブラシ５０に印加する電源回路と電流検出回路を共通化し、更に二次転写部材１０とＩＣＬローラ３９に印加する電源回路と電流検出回路を共通化している。図２において、電源回路Ｖｔ１ｂ（電圧印加手段）は一次転写部材とＩＣＬブラシに電力供給する共通電源回路である（共通電圧印加手段）。また、電圧電源Ｖｔ２ｒ（電圧印加手段）は二次転写部材とＩＣＬローラに電力供給する共通電源回路（共通電圧印加手段）である。電流検出回路８１ｇは一次転写電圧とＩＣＬブラシ電圧用の共通の電流検出回路であり、電流検出回路８１ｈは二次転写電圧とＩＣＬローラ電圧用の共通の電流検出回路である。制御手段であるＣＰＵ８５は電流検出回路８１ｇ、８１ｈからの電圧信号や画像形成装置の環境情報、中間転写ベルト等の寿命情報等を基に、二次転写電圧電源Ｖｔ１ｂ、Ｖｔ２ｒの出力電圧等を制御するワンチップマイクロコンピュータである。ＣＰＵ８５は、内部にメモリであるＲＡＭ８６、ＲＯＭ８７を有する。ＲＯＭ８７には、画像形成装置の画像形成動作を制御するプログラムや各種データが格納されている。ＲＡＭ８６は、画像形成装置の画像形成動作を制御するのに必要なデータの演算や一時的な記憶等に使用される。また、ＣＰＵ８５は、時間測定等に使用するタイマー（不図示）も有している。

本実施例では、一次転写電圧とＩＣＬブラシ電圧用の電圧電源と電流検出回路を電圧電源Ｖｔ１ｂ及び電流検出回路８１ｇで共通化している。更に、二次転写電圧とＩＣＬローラ電圧用の電圧電源と電流検出回路を電圧電源Ｖｔ２ｒ及び電流検出回路８１ｈで共通化している。ＩＣＬブラシ５０と一次転写パッド４０には、環境変動による負荷（抵抗値）変動が少ない電子導電性の部材を採用する。一方、ＩＣＬローラ３９と二次転写ローラ１０には、環境変動による負荷変動が若干大きいが、ローラ外周における抵抗のばらつきが小さいイオン導電性の部材を採用する。従って、環境変化による負荷変動の性質が似ている部材で構成された構成品の電圧電源及び電流検出回路を共通化することによって、それぞれに最適な電圧を供給することが可能になる。仮に、イオン導電性の一次転写パッド４０と電子導電性の二次転写ローラに対する電源を共通化すると、負荷変動の傾向が異なるため、例えば、イオン導電性の一次転写パッドに合わせて電圧を決定すると、二次転写ローラに対する電圧の設定が難しくなる。

［転写電圧の決定手順、画像形成制御手順］
次に、一次転写電圧、二次転写電圧の決定から、画像形成動作終了までの制御手順について図３を用いて説明する。図３は、本実施例の一次転写電圧、二次転写電圧の電圧決定手順、及びそれに続く画像形成制御手順を示すフローチャートである。本手順は、ＲＯＭ８７に格納されたプログラムに基づいて、ＣＰＵ８５により実行される。

まず、画像形成に先立ち、ＣＰＵ８５は電圧電源Ｖｔ１ｂを制御して、一次転写パッド４０に所定の電圧Ｖｔｅｓｔ１１（所定電圧）（図中、一次転写バイアスと記す）を印加する（ステップ（以下、Ｓとする）１）。一次転写電圧の印加により、一次転写電流が、一次転写パッド４０→中間転写ベルト９→感光ドラム１５→ＧＮＤを経由して流れる。一次転写パッド４０、中間転写ベルト９、感光ドラム１５の合成抵抗値をＲ１ｔ＿１１と定義すると、一次転写時の電流値Ｉ１ｔ＿１１（＝Ｖｔｅｓｔ１１／Ｒ１ｔ＿１１）は、電流検出回路８１ｇにて検出され、ＣＰＵ８５に出力される。そして、一次転写に必要な所定の電流値をＩ１ｔ＿１２と定義すると、ＣＰＵ８５は、この電流値を満足する一次転写電圧Ｖ１ｔｂを算出式Ｖ１ｔｂ＝Ｖｔｅｓｔ１１×Ｉ１ｔ＿１２／Ｉ１ｔ＿１１により算出し、ＲＡＭ８６に保存する（Ｓ２）。ＣＰＵ８５は、電圧電源Ｖｔ１ｂに対し、電圧Ｖｔｅｓｔ１１の出力停止を指示する（Ｓ３）。

次に、ＣＰＵ８５は、二次転写ローラ１０を中間転写ベルト９に当接させる（Ｓ４）。二次転写ローラ１０を中間転写ベルト９に当接させた後に、ＣＰＵ８５は電圧電源Ｖｔ２ｒを制御して、二次転写ローラ１０に所定の電圧Ｖｔｅｓｔ１２（所定電圧）を印加する（Ｓ５）。二次転写電圧の印加により、二次転写電流が、二次転写ローラ１０→中間転写ベルト９→二次転写対向ローラ５→ＧＮＤを経由して流れる。二次転写ローラ１０、中間転写ベルト９、二次転写対向ローラ５の合成抵抗値をＲ２ｔ＿１１と定義すると、二次転写時の電流値Ｉ２ｔ＿１１（＝Ｖｔｅｓｔ１２／Ｒ２ｔ＿１１）は、電流検出回路８１ｈにて検出され、ＣＰＵ８５に出力される。そして、二次転写に必要な所定の電流値をＩ２ｔ＿１２と定義すると、ＣＰＵ８５は、この電流値を満足する二次転写電圧Ｖ２ｔｒを算出式Ｖ２ｔｒ＝Ｖｔｅｓｔ１２×Ｉ２ｔ＿１２／Ｉ２ｔ＿１１により算出し、ＲＡＭ８６に保存する（Ｓ６）。ＣＰＵ８５は、電圧電源Ｖｔ２ｒに対し、電圧Ｖｔｅｓｔ１２の出力停止を指示し（Ｓ７）、二次転写ローラ１０を中間転写ベルト９から離間させる（Ｓ８）。

次に、ＣＰＵ８５は画像形成を開始し、３色（イエロー、マゼンタ、シアン）分のトナー像の中間転写ベルト９への一次転写を終了させる（Ｓ９）。ＣＰＵ８５は、画像形成を開始すると、一次転写電圧電源Ｖｔ１ｂに対し、一次転写パッド４０に、Ｓ２で決定した一次転写電圧Ｖ１ｔｂを印加するよう指示し、定電圧制御を行う。４色目（ブラック）のトナー像の一次転写が開始され（Ｓ１０）、４色目が一次転写された中間転写ベルト上のトナー像先端が二次転写ローラ１０に到達するタイミングに合わせて、ＣＰＵ８５は、二次転写ローラ１０を中間転写ベルト９に当接させる（Ｓ１１）。ＣＰＵ８５は、二次転写電圧電源Ｖｔ２ｒに対し、Ｓ６で算出した二次転写電圧Ｖ２ｔｒを二次転写ローラ１０に印加する定電圧制御を開始し（Ｓ１２）、二次転写を行う（Ｓ１３）。中間転写ベルト９上の二次転写後の残留トナーが、ＩＣＬブラシ５０及びＩＣＬローラ３９を通過する前に、ＣＰＵ８５はＩＣＬブラシ５０及びＩＣＬローラ３９を中間転写ベルト９に当接させる（Ｓ１４）。ＩＣＬブラシ５０とＩＣＬローラ３９によって、中間転写ベルト９のクリーニングが行われる（Ｓ１５）。ＣＰＵ８５は、ＩＣＬブラシ５０に一次転写電圧と同一の電圧値Ｖ１ｔｂを印加し、ＩＣＬローラ３９に二次転写電圧と同一の電圧値Ｖ２ｔｒを印加する（Ｓ１５）。中間転写ベルト９から記録材２への二次転写、及び中間転写ベルトのクリーニングが終了すると、ＣＰＵ８５は一次転写電圧電源Ｖｔ１ｂ、二次転写電圧電源Ｖｔ２ｒを制御して電圧の印加を停止し、定電圧制御を終了させる（Ｓ１６）。続いて、ＣＰＵ８５は、中間転写ベルト９から、二次転写ローラ１０、ＩＣＬブラシ５０、ＩＣＬローラ３９を離間させる（Ｓ１７）。そして、ＣＰＵ８５は記録材２の印刷が終了したかどうかを判断し、終了していなければ、Ｓ９の処理に戻り、終了していれば画像形成を終了する（Ｓ１８）。

以上説明したように、本実施例によれば、一次転写とＩＣＬブラシ用の電圧電源回路、電流検出回路の共通化、及び二次転写とＩＣＬローラ用の電圧電源及び電流検出回路の共通化により、コスト削減と回路実装面積の削減ができる。本実施例では、環境変化による負荷（抵抗値）変動の性質が似ている部材を採用した構成品同士の電源回路及び電流検出回路を共通化することにより、各部材同士の負荷変動のばらつきを抑えた共通化を実現することができる。更に、環境変動等による負荷ばらつきが許容される場合には、一次転写電圧とＩＣＬローラ電圧の電源及び電流検出回路の共通化や、二次転写電圧とＩＣＬブラシ電圧の電源及び電流検出回路の共通化も可能である。以上、本実施例によれば、電源回路及び電流検出回路の数の削減と回路実装面積の削減ができる。

画像形成装置において、二次転写中は、転写機構だけでなく、クリーニング機構も中間転写ベルト９に当接離間させる必要がある。当接状態としては、転写機構のみの当接、転写機構とクリーニング機構の両方が当接、クリーニング機構のみが当接する３つの状態が存在する。

その結果、各々の当接状態において電流検出回路による電流検出結果が異なり、電源回路を共通化した場合には定電流制御を行うことが困難である。しかしながら、転写、クリーニング制御においては、トナーに与える電流値を一定にすること（定電流制御）により、トナーを安定して転写し、画像不良やクリーニング不良を防ぐことが好ましい。そこで、本実施例では、画質に大きく影響のある二次転写に重点を置き、二次転写ローラ１０及びＩＣＬローラ３９に関する最適な定電流制御について説明する。本実施例においては、二次転写とクリーニングを同時に行っている場合は、二次転写に最適な定電流制御を行い、二次転写が終了し、クリーニングのみを行う場合には、クリーニングに最適な定電流制御を行うこととする。以下では、二次転写開始時には、必ずＩＣＬローラ３９が中間転写ベルト９に当接していることを前提に説明を行う。

［二次転写用電流値、クリーニング用電流値の算出］
本実施例では、実施例１の図２に示された電圧電源の回路構成と電流検出回路を用いる。図４（ａ）〜（ｄ）は、中間転写ベルト９に二次転写ローラ１０、ＩＣＬローラを当接させた場合の負荷状況を示した回路の模式図である。図４（ａ）〜図４（ｄ）を用いて、定電流制御時に設定する二次転写用電流値及びクリーニング用電流値の算出手順について説明する。なお、二次転写及びクリーニングに必要な電流値の算出は、実施例１と同様に画像形成動作を行う前に行われる。

図４（ａ）は、ＩＣＬローラ３９は離間状態で、二次転写ローラ１０のみを中間転写ベルト９に当接し、電圧Ｖｔｅｓｔ１２を印加した時の負荷状況を示した回路模式図である。図４（ａ）において、抵抗Ｒ２ｔ＿２１は、二次転写電流が流れる二次転写ローラ１０、中間転写ベルト９、二次転写対向ローラ５の合成抵抗を示し、電流Ｉ２ｔ＿２１は抵抗Ｒ２ｔ＿２１を流れる電流を示す。電流Ｉ２ｔ＿２１の電流値は、電流検出回路８１ｈにより検出され、ＣＰＵ８５に出力される。ＣＰＵ８５は、二次転写電流の算出式Ｉ２ｔ＿２１＝Ｖｔｅｓｔ１２／Ｒ２ｔ＿２１から、合成抵抗Ｒ２ｔ＿２１の抵抗値を算出することができる。

図４（ｂ）は、図４（ａ）の状態からＩＣＬローラ３９を当接させ、二次転写ローラ１０とＩＣＬローラ３９の両方が中間転写ベルト９に当接した状態で、電圧Ｖｔｅｓｔ１２を印加した時の負荷状況を示した回路模式図である。図４（ｂ）において、抵抗Ｒ２ｒ＿２１は、クリーニング電流Ｉ２ｒ＿２１が流れるＩＣＬローラ３９、中間転写ベルト９、二次転写対向ローラ５の合成抵抗を示し、電流Ｉ２ｒ＿２１は抵抗Ｒ２ｒ＿２１を流れる電流を示す。二次転写ローラ１０とＩＣＬローラ３９の両方が中間転写ベルト９に当接した状態の回路は、二次転写電流Ｉ２ｔ＿２１が流れる抵抗Ｒ２ｔ＿２１と、クリーニング電流Ｉ２ｒ＿２１が流れる抵抗Ｒ２ｒ＿２１が並列接続された回路として考えられる。電流Ｉｘは、二次転写電流Ｉ２ｔ＿２１とクリーニング電流Ｉ２ｒ＿２１の合成電流であり、その電流値は、電流検出回路８１ｈにより検出され、ＣＰＵ８５に出力される。ＣＰＵ８５は、抵抗Ｒ２ｒ＿２１に流れるクリーニング電流Ｉ２ｒ＿２１の電流値を算出式Ｉ２ｒ＿２１＝Ｉｘ−Ｉ２ｔ＿２１（電流検出結果の差分）から算出することができる。更に、ＣＰＵ８５は、抵抗Ｒ２ｒ＿２１の抵抗値を算出式Ｒ２ｒ＿２１＝Ｖｔｅｓｔ１２／Ｉ２ｒ＿２１により算出することができる。

図４（ｃ）は、二次転写ローラ１０とＩＣＬローラ３９が中間転写ベルト９に当接した図４（ｂ）の状態で、二次転写に適切な所定の電流値（第１の所定電流値）の電流Ｉ２ｔ＿２２を二次転写ローラ１０に印加した時の負荷と電流量を示した回路模式図である。この時に印加される二次転写電圧は、算出式Ｉ２ｔ＿２２×Ｒ２ｔ＿２１により算出され、クリーニング電流の電流値は、算出式Ｉ２ｔ＿２２×Ｒ２ｔ＿２１／Ｒ２ｒ＿２１により算出される。その結果、二次転写電流とクリーニング電流の合成定電流Ｉ２ｔｒ＿２１の電流値（第１の適正電流値）は、算出式Ｉ２ｔｒ＿２１＝Ｉ２ｔ＿２２＋（Ｉ２ｔ＿２２×Ｒ２ｔ＿２１／Ｒ２ｒ＿２１）により算出される。ＣＰＵ８５は、二次転写中は、適切な二次転写電流が供給されるように、電流Ｉ２ｔｒ＿２１の定電流制御を行う。なお、前述した二次転写電流Ｉ２ｔ＿２２の所定の電流値は予めＲＯＭ８７に保存されており、ＣＰＵ８５により必要に応じて読み出される。

図４（ｄ）は、二次転写ローラ１０とＩＣＬローラ３９が中間転写ベルト９に当接した図４（ｂ）の状態で、クリーニングに適切な所定の電流値（第２の所定電流値）の電流Ｉ２ｒ＿２２をＩＣＬローラ３９に印加した時の負荷と電流量を示した回路模式図である。この時に印加される二次転写電圧は、算出式Ｉ２ｒ＿２２×Ｒ２ｒ＿２１により算出され、二次転写電流の電流値は、算出式Ｉ２ｒ＿２２×Ｒ２ｒ＿２１／Ｒ２ｔ＿２１により算出される。その結果、二次転写電流とクリーニング電流の合成定電流Ｉ２ｔｒ＿２２の電流値（第２の適正電流値）は算出式Ｉ２ｔｒ＿２２＝Ｉ２ｒ＿２２＋（Ｉ２ｒ＿２２×Ｒ２ｒ＿２１／Ｒ２ｔ＿２１）により算出される。ＣＰＵ８５は、二次転写終了後、クリーニングのみを行う際は、適切なクリーニング電流が供給されるように電流Ｉ２ｔｒ＿２２の定電流制御を行う。なお、前述したクリーニング電流Ｉ２ｒ＿２２の所定の電流値は予めＲＯＭ８７に保存されており、ＣＰＵ８５により必要に応じて読み出される。

［二次転写用、クリーニング用電流値の決定手順、画像形成制御手順］
次に、一次転写電圧、二次転写用電流値、クリーニング用電流値の決定から、画像形成動作終了までの制御手順について図５を用いて説明する。図５は、本実施例の一次転写電圧、二次転写用電流値、クリーニング用電流値の決定手順、及びそれに続く画像形成制御手順を示すフローチャートである。本手順は、ＲＯＭ８７に格納されたプログラムに基づいて、ＣＰＵ８５により実行される。

まず、画像形成前に、ＣＰＵ８５は、実施例１と同様に一次転写に必要な電圧値Ｖ１ｔｂを決定する（Ｓ２１〜Ｓ２３）。Ｓ２１〜Ｓ２３の処理については、実施例１の図３のＳ１〜Ｓ３と同様であるため、説明を省略する。次に、ＣＰＵ８５は、二次転写ローラ１０を中間転写ベルト９に当接させ（Ｓ２４）、電圧電源Ｖｔ２ｒに対し、二次転写ローラ１０に電圧Ｖｔｅｓｔ１２を印加するように指示する（Ｓ２５）。前述したように、この時、二次転写ローラ１０、中間転写ベルト９、二次転写対向ローラ５を経由して流れる二次転写電流Ｉ２ｔ＿２１の電流値は、電流検出回路８１ｈにより検出されて、ＣＰＵ８５に出力される。ＣＰＵ８５は、その電流値をＲＡＭ８６に保存する（Ｓ２６）。次に、ＣＰＵ８５は、ＩＣＬローラ３９を中間転写ベルト９に当接させる（Ｓ２７）。そして、ＣＰＵ８５は、二次転写ローラ１０とＩＣＬローラ３９の両方が中間転写ベルト９に当接している状態で、二次転写電流Ｉ２ｔ＿２１の電流値と、図４（ｂ）〜（ｄ）を用いて説明した前述の手順に基づいて、定電流制御時の電流値算出を行う。ＣＰＵ８５は、算出した二次転写時における定電流Ｉ２ｔｒ＿２１、クリーニング時における電流Ｉ２ｔｒ＿２２のそれぞれの適正電流値をＲＡＭ８６に保存する（Ｓ２８）。ＣＰＵ８５は、電圧電源Ｖｔ２ｒに対し、電圧Ｖｔｅｓｔ１２の出力停止を指示する（Ｓ２９）。続いて、ＣＰＵ８５は、二次転写ローラ１０、ＩＣＬローラ３９を中間転写ベルト９から離間させる（Ｓ３０）。

次に、ＣＰＵ８５は画像形成を開始し、３色（イエロー、マゼンタ、シアン）分のトナー像の中間転写ベルト９への一次転写を終了させる（Ｓ３１）。４色目（ブラック）のトナー像の一次転写が開始され（Ｓ３２）、４色目が一次転写された中間転写ベルト上のトナー像先端が二次転写ローラ１０に到達するタイミングに合わせて、ＣＰＵ８５は、二次転写ローラ１０を中間転写ベルト９に当接させる（Ｓ３３）。続いて、ＣＰＵ８５は、ＩＣＬブラシ５０、ＩＣＬローラ３９も中間転写ベルト９に当接させる（Ｓ３４）。ＣＰＵ８５は、Ｓ２８で算出した二次転写時の電流Ｉ２ｔｒ＿２１の適正電流値をＲＡＭ８６より読み出し、電圧電源Ｖｔ２ｒに対し、読み出した電流値を二次転写ローラ１０、及びＩＣＬローラ３９に供給するように指示し、定電流制御を開始する（Ｓ３５）。これにより、定電流Ｉ２ｔｒ＿２１による二次転写（Ｓ３６）、クリーニング（Ｓ３７）が行われる。そして、ＣＰＵ８５は、二次転写が終了したかどうかを監視し、二次転写が終了したと判断したら、Ｓ３９の処理に進む（Ｓ３８）。

Ｓ３９では、ＣＰＵ８５はＳ２８で算出したクリーニング時の電流Ｉ２ｔｒ＿２２の適正電流値をＲＡＭ８６より読み出し、電圧電源Ｖｔ２ｒに対し、読み出した電流値を二次転写ローラ１０及びＩＣＬローラ３９に供給するように指示し定電流制御を継続する。これにより、定電流Ｉ２ｔｒ＿２２によるクリーニングが行われる（Ｓ３９）。中間転写ベルト９のクリーニングが終了すると、ＣＰＵ８５は電圧電源Ｖｔ２ｒに対し、電流Ｉ２ｔｒ＿２２の供給停止を指示し、定電流制御を終了させる（Ｓ４０）。そして、ＣＰＵ８５は、中間転写ベルト９から、二次転写ローラ１０、ＩＣＬブラシ５０、ＩＣＬローラ３９を離間させる（Ｓ４１）。次に、ＣＰＵ８５は記録材２の印刷が終了したかどうかを判断し、終了していなければ、Ｓ３１の処理に戻り、終了していれば画像形成を終了する（Ｓ４２）。

以上説明したように、本実施例によれば、一次転写とＩＣＬブラシ用の電圧電源回路、電流検出回路の共通化、及び二次転写とＩＣＬローラ用の電圧電源及び電流検出回路の共通化により、コスト削減と回路実装面積の削減ができる。特に、二次転写時及びクリーニング時の適正電流値を算出し、トナーに与える電流値を一定にする定電流制御により、トナーを安定して転写することができる。その結果、画像不良やクリーニング不良を防ぐことができ、画質及びクリーニングの精度が向上する。

［一次転写用電流値、クリーニング用電流値の算出］
また、本実施例では、二次転写ローラ１０とＩＣＬローラ３９に着目した説明を行ったが、一次転写パッド４０とＩＣＬブラシ５０に関しても同様の制御を行うことは可能であり、その結果、画質及びクリーニング精度を向上させることができる。すなわち、一次転写用電流値及びＩＣＬブラシのクリーニング用電流値は、前述の図４（ａ）〜（ｄ）を用いて説明した手順において、二次転写ローラを一次転写パッドに、ＩＣＬローラをＩＣＬブラシに読み替えることにより、算出することができる。そのため、図４（ａ）〜（ｄ）において、電圧Ｖｔｅｓｔ１２は、電圧電源Ｖｔ１ｂから供給される電圧Ｖｔｅｓｔ１１に読み替える。そして、二次転写電流Ｉ２ｔ＿２１は一次転写電流、ＩＣＬローラのクリーニング電流Ｉ２ｒ＿２１は、ＩＣＬブラシのクリーニング電流に読み替える。また、抵抗Ｒ２ｔ＿２１は、一次転写電流が流れる一次転写パッド４０、中間転写ベルト９、感光ドラム１５の合成抵抗に読み替える。同様に、抵抗Ｒ２ｒ＿２１は、ＩＣＬブラシのクリーニング電流が流れるＩＣＬブラシ５０、中間転写ベルト９、二次転写対向ローラ５の合成抵抗に読み替える。その結果、電流Ｉｘは、一次転写電流Ｉ２ｔ＿２１とＩＣＬブラシのクリーニング電流Ｉ２ｒ＿２１の合成電流に読み替えられ、その電流値は、電流検出回路８１ｇにより検出され、ＣＰＵ８５に出力される。以上の読み替えにより、図４（ａ）は、ＩＣＬブラシ５０が離間状態で、一次転写パッド４０に電圧Ｖｔｅｓｔ１１を印加した時の負荷状況を示した回路模式図となる。

そして、図４（ｂ）は、図４（ａ）の状態からＩＣＬブラシ５０を中間転写ベルト９に当接した状態で、電圧Ｖｔｅｓｔ１１を印加した時の負荷状況を示した回路模式図となる。更に、図４（ｃ）は、ＩＣＬブラシ５０が中間転写ベルト９に当接した図４（ｂ）の状態で、一次転写に適切な所定の電流値の電流Ｉ２ｔ＿２２を一次転写パッド４０に流した時の負荷と電流量を示した回路模式図となる。同様に、図４（ｄ）は、ＩＣＬブラシ５０が中間転写ベルト９に当接した図４（ｂ）の状態で、クリーニングに適切な所定の電流値の電流Ｉ２ｒ＿２２をＩＣＬブラシ５０に流した時の負荷と電流量を示した回路模式図となる。そして、前述した図４（ａ）〜（ｄ）を用いて説明した手順により、一次転写用電流値、ＩＣＬブラシのクリーニング用電流値、及びこれらの電流が流れる合成抵抗の抵抗値の算出を行うことができる。

［一次転写用、クリーニング用電流値の決定手順、画像形成制御手順］
続いて、二次転写用、クリーニング用の電流値決定手順、画像形成制御手順を示す図５のフローチャートに基づいて、一次転写用、クリーニング用の電流値の決定から、画像形成動作終了までの制御手順について説明する。なお、図５は二次転写ローラ１０、ＩＣＬローラ３９用の処理手順であるため、以下では、一次転写パッド４０、ＩＣＬブラシ５０用に処理内容を読み替えながら説明する。

まず、図５のＳ２１〜Ｓ２３の処理は、一次転写に必要な電圧値Ｖ１ｔｂを決定する処理であるが、一次転写用電流値、クリーニング用電流値の算出には不要であるため、説明を省略する。また、Ｓ２４は、二次転写ローラ１０を中間転写ベルト９に当接させる処理であるが、一次転写パッド４０には当接・離間がなく、本処理も不要である。次に、ＣＰＵ８５は、一次転写パッド４０に電圧Ｖｔｅｓｔ１１を印加するように指示する（Ｓ２５）。前述したように、この時、一次転写パッド４０、中間転写ベルト９、感光ドラム１５を経由して流れる一次転写電流Ｉ２ｔ＿２１の電流値は、電流検出回路８１ｇにより検出されて、ＣＰＵ８５に出力される。ＣＰＵ８５は、その電流値をＲＡＭ８６に保存する（Ｓ２６）。次に、ＣＰＵ８５は、ＩＣＬブラシ５０を中間転写ベルト９に当接させる（Ｓ２７）。そして、ＣＰＵ８５は、ＩＣＬブラシ５０が中間転写ベルト９に当接している状態で、一次転写電流Ｉ２ｔ＿２１の電流値と、図４（ｂ）〜（ｄ）を用いて説明した前述の手順に基づいて、定電流制御時の電流値算出を行う。ＣＰＵ８５は、算出した一次転写時における定電流Ｉ２ｔｒ＿２１、クリーニング時における電流Ｉ２ｔｒ＿２２のそれぞれの適正電流値をＲＡＭ８６に保存する（Ｓ２８）。ＣＰＵ８５は、電圧電源Ｖｔ１ｂに対し、電圧Ｖｔｅｓｔ１１の出力停止を指示する（Ｓ２９）。続いて、ＣＰＵ８５は、ＩＣＬブラシ５０を中間転写ベルト９から離間させる（Ｓ３０）。

次に、ＣＰＵ８５は画像形成を開始し、３色（イエロー、マゼンタ、シアン）分のトナー像の中間転写ベルト９への一次転写を終了させる（Ｓ３１）。ＣＰＵ８５は、一次転写中は、一次転写に適切な所定の電流Ｉ２ｔ＿２２の電流値をＲＯＭ８７より読み出し、電圧電源Ｖｔ１ｂに対し、読み出した電流値を一次転写パッド４０に供給するように指示し、定電流制御を行う。４色目（ブラック）のトナー像の一次転写が開始され（Ｓ３２）、４色目が一次転写された中間転写ベルト上のトナー像先端が二次転写ローラ１０に到達するタイミングに合わせて、ＣＰＵ８５は、二次転写ローラ１０を中間転写ベルト９に当接させる（Ｓ３３）。続いて、ＣＰＵ８５は、ＩＣＬブラシ５０、ＩＣＬローラ３９も中間転写ベルト９に当接させる（Ｓ３４）。ＣＰＵ８５は、Ｓ２８で算出した一次転写時の電流Ｉ２ｔｒ＿２１の適正電流値をＲＡＭ８６より読み出し、電圧電源Ｖｔ１ｂに対し、読み出した電流値を一次転写パッド４０、及びＩＣＬブラシ５０に供給するように指示し、定電流制御を継続する（Ｓ３５）。これにより、定電流Ｉ２ｔｒ＿２１による一次転写（Ｓ３６）、クリーニング（Ｓ３７）が行われる。そして、ＣＰＵ８５は、一次転写が終了したかどうかを監視し、一次転写が終了したと判断したらＳ３９の処理に進む（Ｓ３８）。

Ｓ３９では、ＣＰＵ８５はＳ２８で算出したクリーニング時の電流Ｉ２ｔｒ＿２２の適正電流値をＲＡＭ８６より読み出し、電圧電源Ｖｔ１ｂに対し、読み出した電流値を一次転写パッド４０及びＩＣＬブラシ５０に供給するように指示し定電流制御を継続する。これにより、定電流Ｉ２ｔｒ＿２２によるクリーニングが行われる（Ｓ３９）。中間転写ベルトのクリーニングが終了すると、ＣＰＵ８５は電圧電源Ｖｔ１ｂに対し、電流Ｉ２ｔｒ＿２２の供給停止を指示し、定電流制御を終了させる（Ｓ４０）。そして、ＣＰＵ８５は、中間転写ベルト９から二次転写ローラ１０、ＩＣＬブラシ５０、ＩＣＬローラ３９を離間させる（Ｓ４１）。次に、ＣＰＵ８５は記録材２の印刷が終了したかどうかを判断し、終了していなければＳ３１の処理に戻り、終了していれば画像形成を終了する（Ｓ４２）。

以上説明したように、図５の制御手順を読み替えることにより、一次転写パッド４０とＩＣＬブラシ５０に関しても、二次転写ローラ１０とＩＣＬローラ３９と同様の制御を行うことができる。これにより、トナーを安定して転写することができ、その結果、画像不良やクリーニング不良を防ぐことができ、画質及びクリーニングの精度が向上する。

二次転写、クリーニング制御において、画像形成装置が置かれた環境によっては定電流制御よりも定電圧制御が適している場合があり、例えば、図１の定着部２５における加圧ローラ２７の抵抗値が小さい場合である。図１において、記録材２が二次転写ニップ部と定着ニップ部に挟持されている場合に、加圧ローラ２７の抵抗値が小さいと、高温多湿環境等で二次転写電圧を印加した際に記録材２の抵抗値が下がる。その結果、二次転写ローラ１０から記録材２と加圧ローラ２７を伝わって、正規ルート（二次転写ローラ１０→記録材２→中間転写ベルト９→二次転写対向ローラ５→ＧＮＤ）ではない部分に電流（漏れ電流）が流れる場合がある。この場合、ＣＰＵ８５が、正規ルートを流れる電流値と漏れ電流の合算値を二次転写時の電流値だと誤検知して定電流制御を行うと、適切な二次転写電流が正規ルートに供給されないため、画質低下が発生する。また、同様の現象は、搬送ガイド等の記録材２に接する部品の抵抗値が下がった場合で、高温多湿環境等で二次転写電圧を印加した際にも発生する。そこで、画像形成装置内に設けた湿度センサ等により装置使用時の湿度を検出し、高湿度状態の場合には、定電流制御ではなく定電圧制御に切り替えて、画像形成動作を行う制御が望まれる。

そこで、本実施例では、画質に大きく影響のある二次転写に重点を置き、二次転写ローラ１０及びＩＣＬローラ３９に関する最適な定電圧制御について説明する。本実施例においては、二次転写とクリーニングを同時に行っている場合は、二次転写に最適な定電圧制御を行い、二次転写が終了し、クリーニングのみを行う場合には、クリーニングに最適な定電圧制御を行う。以下では、二次転写開始時には、必ずＩＣＬローラ３９が中間転写ベルト９に当接していることを前提に説明を行う。

［二次転写用電圧値、クリーニング用電圧値の算出］
本実施例では、実施例１の図２に示された電圧電源の回路構成と電流検出回路を用いる。次に、実施例２の図４（ａ）、（ｂ）を用いて、定電圧制御時に設定する二次転写用電圧値及びクリーニング用電圧値の算出手順について説明する。なお、二次転写及びクリーニングに必要な電圧値の算出は、実施例１、２と同様に画像形成動作を行う前に行われる。

図４（ａ）において、二次転写ローラ１０、中間転写ベルト９、二次転写対向ローラ５の合成抵抗Ｒ２ｔ＿２１を流れる二次転写電流Ｉ２ｔ＿２１の電流値は、電流検出回路８１ｈにて検出され、ＣＰＵ８５に入力される。また、ＣＰＵ８５は、合成抵抗Ｒ２ｔ＿２１の抵抗値は、算出式Ｒ２ｔ＿２１＝Ｖｔｅｓｔ１２／Ｉ２ｔ＿２１より算出することができる。次に、実施例２と同様に、ＣＰＵ８５は、二次転写電流Ｉ２ｔ＿２２の適切な所定の電流値をＲＯＭ８７から読み出し、二次転写に必要な定電圧値Ｖ２ｔ＿２１（第１の適正電圧値）を算出式Ｖ２ｔ＿２１＝Ｖｔｅｓｔ１２×Ｉ２ｔ＿２２／Ｉ２ｔ＿２１より算出する。そして、ＣＰＵ８５は、二次転写中は、二次転写ローラ１０への印加電圧値がＶ２ｔ＿２１となるように定電圧制御を行う。

図４（ｂ）において、電圧Ｖｔｅｓｔ１２を印加した時の合成電流をＩｘとする。電流Ｉｘの電流値は、電流検出回路８１ｈにて検出され、ＣＰＵ８５に入力される。また、ＣＰＵ８５は、ＩＣＬローラ３９、中間転写ベルト９、二次転写対向ローラ５の合成抵抗Ｒ２ｒ＿２１に流れるクリーニング電流Ｉ２ｒ＿２１の電流を、算出式Ｉ２ｒ＿２１＝Ｉｘ−Ｉ２ｔ＿２１（電流検出結果の差分）から算出することができる。また、ＣＰＵ８５は、合成抵抗Ｒ２ｒ＿２１の抵抗値は、算出式Ｒ２ｒ＿２１＝Ｖｔｅｓｔ１２／Ｉ２ｒ＿２１から算出することができる。実施例２と同様に、ＣＰＵ８５はクリーニング電流Ｉ２ｒ＿２２の適切な所定の電流値をＲＯＭ８７から読み出し、クリーニングに必要な定電圧Ｖ２ｒ＿２１（第２の適正電圧値）を算出式Ｖ２ｒ＿２１＝Ｖｔｅｓｔ１２×Ｉ２ｒ＿２２／Ｉ２ｒ＿２１より算出する。そして、ＣＰＵ８５は、二次転写終了後、クリーニングのみを行う際は、ＩＣＬローラ３９への印加電圧値がＶ２ｒ＿２１となるように定電圧制御を行う。

［二次転写用電圧値、クリーニング用電圧値の決定手順、画像形成制御手順］
本実施例における電圧の決定から画像形成動作終了までの制御手順については、二次転写用の定電圧算出、クリーニング用の定電圧算出、定電流制御を定電圧制御に切り替える処理を除き、実施例２の図５と同様である。すなわち、本実施例においては、図５のＳ２８の処理は、上述した二次転写用定電圧値（Ｖ２ｔ＿２１）算出、クリーニング用定電圧値（Ｖ２ｒ＿２１）算出となる。同様に、Ｓ３５の処理は、定電圧制御開始（電圧値Ｖ２ｔ＿２１）、Ｓ３６は、二次転写（電圧値Ｖ２ｔ＿２１）、Ｓ３７は、ＩＣＬローラによるクリーニング（電圧値Ｖ２ｔ＿２１）となる。更に、Ｓ３９の処理は、ＩＣＬローラによるクリーニング（電圧値Ｖ２ｒ＿２１）、Ｓ４０は、定電圧制御終了となる。なお、定電圧算出手順については前述したので、図５のフローチャートに基づいた詳細な説明は省略する。

以上説明したように、本実施例によれば、一次転写とＩＣＬブラシ用の電圧電源回路、電流検出回路の共通化、及び二次転写とＩＣＬローラ用の電圧電源及び電流検出回路の共通化により、コスト削減と回路実装面積の削減ができる。二次転写時及びクリーニング時の適正電圧値を算出し、定電圧制御を行うことで、高温多湿な環境によって、二次転写ローラやＩＣＬローラ以外の想定外のルートに漏れ電流が流れた場合においても、画質劣化を防止することができる。

また、本実施例では、二次転写ローラ１０とＩＣＬローラ３９に着目した説明を行ったが、一次転写パッド４０とＩＣＬブラシ５０に関しても同様の制御を行うことが可能であり、その結果、画質及びクリーニング精度を向上させることができる。すなわち、実施例２と同様に、図４（ａ）、（ｂ）を用いた前述の説明手順において、二次転写ローラ１０及びＩＣＬローラ３９を一次転写パッド４０及びＩＣＬブラシ５０に読み替えることにより、一次転写用及びクリーニング用電圧値の算出を行うことができる。また、電圧の決定から画像形成動作終了までの制御手順も、実施例２で説明した一次転写パッド４０、ＩＣＬブラシ５０の定電流値算出を定電圧値算出に切り替え、定電流制御を定電圧制御に切り替える点を除き、実施例２の図５を用いた説明と同様である。すなわち、前述の制御手順の説明における二次転写ローラ１０とＩＣＬローラ３９を一次転写パッド４０とＩＣＬブラシ５０に読み替えることにより、定電圧制御時の制御手順を一次転写パッド４０とＩＣＬブラシ５０にも適用できる。これにより、高温多湿な環境によって、一次転写パッドやＩＣＬブラシ以外の想定外のルートに漏れ電流が流れた場合においても、画質劣化を防止することができる。

実施例２、３においては、二次転写開始時には、必ずＩＣＬローラ３９が中間転写ベルト９に当接していることを前提に、定電流制御や定電圧制御について説明を行った。ところで、プリンタの小型化が進み、中間転写ベルト９の周長が短くなると、二次転写開始時にクリーニング機構（ＩＣＬブラシ５０やＩＣＬローラ３９）を中間転写ベルト９に当接できない場合がある。図６は、ベルト周長が短い場合における中間転写ベルト９上の画像領域９０（斜線部分）とクリーニング機構の位置関係を示した図である。図６に示すように、４色目が重畳された中間転写ベルト９上のトナー像先端が二次転写開始位置に来た時に、クリーニング機構が中間転写ベルト９に当接する位置には、これから４色目が転写される画像領域９０が存在するために、クリーニング機構を当接できない。そのため、画像領域９０がクリーニング機構位置を通過した後に、クリーニング機構を中間転写ベルト９に当接することになる。

そこで、本実施例では、実施例２、３と同様に画質に大きく影響を及ぼす二次転写に重点を置き、二次転写開始時にＩＣＬローラ３９が中間転写ベルト９に当接できない場合の二次転写ローラ１０及びＩＣＬローラ３９に関する最適な定電流制御について説明する。本実施例においては、二次転写のみ、又は二次転写とクリーニングを同時に行っている場合には、二次転写に最適な定電流制御を行い、二次転写が終了し、クリーニングのみを行う場合には、クリーニングに最適な定電流制御を行う。また、本実施例における二次転写開始からクリーニング終了までの制御の流れは、二次転写ローラ１０当接→二次転写開始→二次転写中にＩＣＬローラ３９当接→二次転写及びクリーニング実行→二次転写終了→クリーニングのみ実行→クリーニング終了となる。

本実施例では、実施例１と同様の電圧構成（図２）を用いる。

［二次転写用、クリーニング用電流値の決定手順、画像形成制御手順］
次に、一次転写電圧、二次転写用及びクリーニング用電流値の決定から、画像形成動作終了までの制御手順について図７を用いて説明する。図７（ａ）は、本実施例の一次転写電圧、二次転写用電流値、クリーニング用電流値の決定手順、及びそれに続く画像形成制御手順を示すフローチャートである。本手順は、ＲＯＭ８７に格納されたプログラムに基づいて、ＣＰＵ８５により実行される。また、図７（ｂ）は、図７（ａ）の制御手順に基づいて、二次転写ローラ１０当接からクリーニング終了までの制御の流れと定電流制御の設定電流値の変化を時系列で表したチャートであり、縦軸は電流値、横軸は経過時間を示す。

図７（ａ）において、Ｓ５１〜Ｓ５３の一次転写電圧を決定する制御動作は、実施例２の図５に示すＳ２１〜Ｓ２３と同様であるため、説明を省略する。次に、ＣＰＵ８５は、二次転写ローラ１０を中間転写ベルト９に当接させ（Ｓ５４）、電圧電源Ｖｔ２ｒに対し、二次転写ローラ１０に電圧Ｖｔｅｓｔ１２を印加するように指示する（Ｓ５５）。この時、二次転写ローラ１０、中間転写ベルト９、二次転写対向ローラ５を経由して流れる二次転写電流Ｉ２ｔ＿２１の電流値は、電流検出回路８１ｈにより検出されて、ＣＰＵ８５に出力され、ＣＰＵ８５はその電流値をＲＡＭ８６に保存する（Ｓ５６）。

次に、ＣＰＵ８５は、二次転写電流Ｉ２ｔ＿２２に適切な所定の電流値をＲＯＭ８７から読み出し、二次転写に必要な定電圧値Ｖ２ｔ＿２１を算出式Ｖ２ｔ＿２１＝Ｖｔｅｓｔ１２×Ｉ２ｔ＿２２／Ｉ２ｔ＿２１より算出し、ＲＡＭ８６に保存する（Ｓ５６）。次に、ＣＰＵ８５は、ＩＣＬローラ３９を中間転写ベルト９に当接し（Ｓ５７）、実施例２と同様に、二次転写における適正電流値Ｉ２ｔｒ＿２１、クリーニングにおける適正電流値Ｉ２ｔｒ＿２２を算出し、ＲＡＭ８６に保存する（Ｓ５８）。ＣＰＵ８５は、電圧電源Ｖｔ２ｒに対し、二次転写電圧の出力停止を指示し（Ｓ５９）、二次転写ローラ１０、ＩＣＬローラ３９を中間転写ベルト９から離間させる（Ｓ６０）。

次に、ＣＰＵ８５は画像形成を開始し、３色（イエロー、マゼンタ、シアン）分のトナー像の中間転写ベルト９への一次転写を終了させる（Ｓ６１）。４色目（ブラック）のトナー像の一次転写が開始され（Ｓ６２）、４色目が一次転写された中間転写ベルト上のトナー像先端が二次転写ローラ１０に到達するタイミングに合わせて、ＣＰＵ８５は、二次転写ローラ１０を中間転写ベルト９に当接させる（Ｓ６３）。ＣＰＵ８５は、二次転写時の電流Ｉ２ｔ＿２２の適正電流値をＲＯＭ８７より読み出し、電圧電源Ｖｔ２ｒに対し、読み出した電流値を二次転写ローラ１０に供給するように指示し、定電流制御を開始する（Ｓ６４）。これにより、定電流Ｉ２ｔ＿２２による二次転写が行われる（Ｓ６５）。

中間転写ベルト９上の画像領域９０の最後尾がＩＣＬローラ３９との当接位置を通り過ぎた後に、ＣＰＵ８５はＩＣＬローラ３９を中間転写ベルト９に当接させる。ところが、ＩＣＬローラ３９当接時には、急激な負荷変動が生じ、電流検出が乱れるため、定電流制御を続けることが難しい。そこで、ＩＣＬローラ３９当接直前から当接後の一定時間（Ｔ１時間）を定電流制御から定電圧制御に切り替える。そのため、ＣＰＵ８５はＳ５６の処理で算出した二次転写に必要な定電圧値Ｖ２ｔ＿２１をＲＡＭ８６から読み出し、読み出した電圧値を二次転写ローラ１０に印加するように電圧電源Ｖｔ２ｒに指示し、定電圧制御に切り替える（Ｓ６６）。そして、ＣＰＵ８５はＴ１時間の経過を監視するためにタイマーを起動すると共に、中間転写ベルト９にＩＣＬブラシ５０、及びＩＣＬローラ３９を当接させる（Ｓ６７）。なお、ＩＣＬローラ３９当接タイミングや定電圧制御時間は、一次転写タイミングやプロセススピード、負荷変動が安定するまでの時間を元に予めＲＯＭ８７に格納しておけばよい。

ＣＰＵ８５は、タイマーによりＴ１時間が経過したかどうか判断し、Ｔ１時間が経過したと判断すると定電圧制御から定電流制御に切り替える（Ｓ６８）。ＣＰＵ８５は、ＲＡＭ８６からＳ５８の処理で算出した二次転写用定電流値Ｉ２ｔｒ＿２１を読み出し、電圧電源Ｖｔ２ｒに対し、読み出した電流値を二次転写ローラ１０、及びＩＣＬローラ３９に供給するように指示し、定電流制御に切り替える（Ｓ６８）。これにより、定電流Ｉ２ｔｒ＿２１による二次転写、クリーニングが行われる（Ｓ６９）。そして、ＣＰＵ８５は二次転写が終了したかどうかを監視し、二次転写が終了したと判断したらＳ７１の処理に進む（Ｓ７０）。Ｓ７１では、ＣＰＵ８５は、クリーニング時の電流Ｉ２ｔｒ＿２２の適正電流値をＲＡＭ８６より読み出し、電圧電源Ｖｔ２ｒに対し、読み出した電流値を二次転写ローラ１０、及びＩＣＬローラ３９に供給するように指示し、定電流制御を継続する。これにより、定電流Ｉ２ｔｒ＿２２によるクリーニングが行われる（Ｓ７１）。中間転写ベルト９のクリーニングが終了すると、ＣＰＵ８５は電圧電源Ｖｔ２ｒに対し電流Ｉ２ｔｒ＿２２の供給停止を指示し、定電流制御を終了させる（Ｓ７２）。そして、ＣＰＵ８５は、中間転写ベルト９から二次転写ローラ１０、ＩＣＬブラシ５０、ＩＣＬローラ３９を離間させる（Ｓ７３）。次に、ＣＰＵ８５は記録材２の印刷が終了したかどうかを判断し、終了していなければＳ６１の処理に戻り、終了していれば画像形成を終了する（Ｓ７４）。

以上説明したように、本実施例によれば、一次転写とＩＣＬブラシ用の電圧電源回路、電流検出回路の共通化、及び二次転写とＩＣＬローラ用の電圧電源及び電流検出回路の共通化により、コスト削減と回路実装面積の削減ができる。二次転写時及びクリーニング時の適正電流値を算出し、定電圧制御と定電流制御を組み合わせることで、中間転写ベルト９の周長が短く二次転写開始後にクリーニング機構を当接させる場合においても、画像不良やクリーニング不良を防ぐことができる。二次転写、クリーニング制御においては、トナーに与える電流値を一定にする定電流制御により、トナーを安定して転写することができ、その結果、画像不良やクリーニング不良を防ぐことができ、画質及びクリーニングの精度が向上する。ところが、ＩＣＬローラ３９を中間転写ベルト９に当接した際には、急激な負荷変動により電流検出が乱れるため、定電流制御を続けることが難しい。そこで、本実施例では、ＩＣＬローラ３９当接直前から当接後の一定時間を定電圧制御に切り替えて、画像不良やクリーニング不良を防止している。

［一次転写用、クリーニング用電流値の決定手順、画像形成制御手順］
また、本実施例では、二次転写ローラ１０とＩＣＬローラ３９に着目した説明を行ったが、一次転写パッド４０とＩＣＬブラシ５０に関しても同様の制御を行うことが可能であり、その結果、画質及びクリーニング精度を向上させることができる。すなわち、一次転写パッド４０とＩＣＬブラシ５０に関しても、図７（ａ）に示した制御手順を、実施例２、３と同様に、一次転写用及びＩＣＬブラシ用に読み替えることにより、一次転写パッド４０とＩＣＬブラシ５０に関する制御を行うことができる。

図７（ａ）において、Ｓ５１〜Ｓ６０の処理は、実施例２の図５のＳ２１〜Ｓ３０と同様の処理であり、実施例２において一次転写パッド４０とＩＣＬブラシ５０の場合の処理を詳しく説明したので、ここでの説明を省略する。なお、Ｓ５６の処理において、一次転写用定電圧値（Ｖ２ｔ＿２１）の算出は、以下の処理により行われる。Ｓ５６では、ＣＰＵ８５は、一次転写電流Ｉ２ｔ＿２２に適切な所定の電流値をＲＯＭ８７から読み出し、一次転写に必要な定電圧値Ｖ２ｔ＿２１を算出式Ｖ２ｔ＿２１＝Ｖｔｅｓｔ１１×Ｉ２ｔ＿２２／Ｉ２ｔ＿２１より算出し、ＲＡＭ８６に保存する。

続いて、ＣＰＵ８５は画像形成を開始するが、Ｓ６１〜Ｓ６３までの処理は、図５のＳ３１〜Ｓ３３と同様なので、その説明を省略する。ＣＰＵ８５は、一次転写パッド４０に対する定電流制御を継続する（Ｓ６４）。なお、Ｓ６５は二次転写ローラ１０に対する処理なので、この場合には不要な処理である。次に、ＩＣＬブラシ５０当接時には、急激な負荷変動が生じ、電流検出が乱れるため、定電流制御を続けることが難しいので、ＣＰＵ８５は、ＩＣＬブラシ５０当接直前から当接後の一定時間（Ｔ１時間）を定電流制御から定電圧制御に切り替える。そのため、ＣＰＵ８５はＲＡＭ８６からＳ５６の処理で算出した一次転写に必要な定電圧値Ｖ２ｔ＿２１を読み出し、読み出した電圧値を一次転写パッド４０に印加するように電圧電源Ｖｔ１ｂに指示し、定電圧制御に切り替える（Ｓ６６）。そして、ＣＰＵ８５はＴ１時間の経過を監視するためにタイマーを起動すると共に、中間転写ベルト９にＩＣＬブラシ５０、及びＩＣＬローラ３９を当接させる（Ｓ６７）。

ＣＰＵ８５は、タイマーによりＴ１時間が経過したと判断すると、定電圧制御から定電流制御に切り替える（Ｓ６８）。ＣＰＵ８５は、ＲＡＭ８６からＳ５８の処理で算出した一次転写用定電流値Ｉ２ｔｒ＿２１を読み出し、電圧電源Ｖｔ１ｂに対し、読み出した電流値を一次転写パッド４０、及びＩＣＬブラシ５０に供給するように指示し、定電流制御に切り替える（Ｓ６８）。これにより、定電流Ｉ２ｔｒ＿２１による一次転写、クリーニングが行われる（Ｓ６９）。そして、ＣＰＵ８５は、一次転写が終了したかどうかを監視し、一次転写が終了したと判断したら、Ｓ７１の処理に進む（Ｓ７０）。Ｓ７１では、ＣＰＵ８５は、クリーニング時の電流Ｉ２ｔｒ＿２２の適正電流値をＲＡＭ８６より読み出し、電圧電源Ｖｔ１ｂに対し、読み出した電流値を一次転写パッド４０、及びＩＣＬブラシ５０に供給するように指示し、定電流制御を継続する。これにより、定電流Ｉ２ｔｒ＿２２によるクリーニングが行われる（Ｓ７１）。中間転写ベルトのクリーニングが終了すると、ＣＰＵ８５は電圧電源Ｖｔ１ｂに対し、電流Ｉ２ｔｒ＿２２の供給停止を指示し、定電流制御を終了させる（Ｓ７２）。そして、ＣＰＵ８５は、中間転写ベルト９から、二次転写ローラ１０、ＩＣＬブラシ５０、ＩＣＬローラ３９を離間させる（Ｓ７３）。次に、ＣＰＵ８５は記録材２の印刷が終了したかどうかを判断し、終了していなければ、Ｓ６１の処理に戻り、終了していれば画像形成を終了する（Ｓ７４）。

以上説明したように、図７の制御手順を読み替えることにより、一次転写パッド４０とＩＣＬブラシ５０に関しても、二次転写ローラ１０とＩＣＬローラ３９と同様の制御を行うことができる。これにより、中間転写ベルト９の周長が短く二次転写開始後にクリーニング機構を当接させる場合においても、画像不良やクリーニング不良を防ぐことができる。特に、ＩＣＬブラシ５０を中間転写ベルト９に当接した際には、急激な負荷変動により電流検出が乱れ、定電流制御を続けることが難しい。そのため、ＩＣＬブラシ５０当接直前から当接後の一定時間を定電圧制御に切り替え、画像不良やクリーニング不良を防止している。

９ 中間転写ベルト
１０ 二次転写ローラ
３９ ＩＣＬローラ
４０ 一次転写パッド
５０ ＩＣＬブラシ
８５ ＣＰＵ

Claims (8)

1. トナー像を転写するための転写手段と、中間転写手段に残留したトナーをクリーニングするためのクリーニング手段と、画像形成を制御する制御手段と、被印加部材に電圧を印加する電圧印加手段と、前記電圧印加手段に流れる電流を検出する電流検出手段と、を備えた画像形成装置であって、
   前記電圧印加手段は、前記転写手段及び前記クリーニング手段に電圧を印加する共通電圧印加手段であり、
   前記制御手段は、画像形成前に前記転写手段に前記電圧印加手段から所定電圧を印加した時に前記電流検出手段により検出された電流値に基づき決定された転写電圧を、画像形成の際に前記転写手段に印加することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、画像形成前に、前記中間転写手段に当接させた前記転写手段に前記所定電圧を印加した場合に検出された前記電流値から、画像形成の際に前記転写手段に所定の電流値を印加するための印加電圧値を算出し、
   画像形成の際に、前記中間転写手段に当接させた前記転写手段と前記クリーニング手段に、前記電圧印加手段から前記印加電圧値の印加を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記制御手段は、画像形成前に、前記中間転写手段に当接させた前記転写手段に前記所定電圧を印加した場合に検出された前記電流値と、前記転写手段及び前記クリーニング手段を前記中間転写手段に当接させ、前記所定電圧を印加した場合に検出された電流値から、前記転写手段及び前記クリーニング手段の抵抗値を算出し、
   更に、転写のみを行う場合に前記転写手段に印加する第１の所定電流値と、クリーニングのみを行う場合に前記クリーニング手段に印加する第２の所定電流値と、前記転写手段及び前記クリーニング手段の前記抵抗値に基づいて、転写を行う場合に前記中間転写手段に当接させた前記転写手段及び前記クリーニング手段に印加する第１の適正電流値と、クリーニングのみを行う場合に前記中間転写手段に当接させた前記転写手段及び前記クリーニング手段に印加する第２の適正電流値と、を算出し、
   画像形成の際に、前記中間転写手段に当接させた前記転写手段及び前記クリーニング手段に、転写を行う場合には前記電圧印加手段から前記第１の適正電流値の印加を行い、クリーニングのみを行う場合には前記電圧印加手段から前記第２の適正電流値の印加を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、画像形成前に、前記中間転写手段に当接させた前記転写手段に前記所定電圧を印加した場合に検出された前記電流値と、前記転写手段及び前記クリーニング手段を前記中間転写手段に当接させ、前記所定電圧を印加した場合に検出された電流値から、前記転写手段及び前記クリーニング手段の抵抗値を算出し、
   更に、転写のみを行う場合に前記転写手段に印加する第１の所定電流値と、クリーニングのみを行う場合に前記クリーニング手段に印加する第２の所定電流値と、前記転写手段及び前記クリーニング手段の前記抵抗値に基づいて、転写を行う場合に前記中間転写手段に当接させた前記転写手段及び前記クリーニング手段に印加する第１の適正電圧値と、クリーニングのみを行う場合に前記中間転写手段に当接させた前記転写手段及び前記クリーニング手段に印加する第２の適正電圧値と、を算出し、
   画像形成の際に、前記中間転写手段に当接させた前記転写手段及び前記クリーニング手段に、転写を行う場合には前記電圧印加手段から前記第１の適正電圧値の印加を行い、クリーニングのみを行う場合には前記電圧印加手段から前記第２の適正電圧値の印加を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記制御手段は、画像形成前に、前記中間転写手段に当接させた前記転写手段に前記所定電圧を印加した場合に検出された前記電流値と、前記転写手段及び前記クリーニング手段を前記中間転写手段に当接させ、前記所定電圧を印加した場合に検出された電流値から、前記転写手段及び前記クリーニング手段の抵抗値を算出し、
   更に、転写のみを行う場合に前記転写手段に印加する第１の所定電流値と、クリーニングのみを行う場合に前記クリーニング手段に印加する第２の所定電流値と、前記転写手段及び前記クリーニング手段の前記抵抗値に基づいて、転写を行う場合に前記中間転写手段に当接させた前記転写手段及び前記クリーニング手段に印加する第１の適正電流値と、クリーニングのみを行う場合に前記中間転写手段に当接させた前記転写手段及び前記クリーニング手段に印加する第２の適正電流値と、を算出し、
   画像形成の際に、前記中間転写手段に当接させた前記転写手段に前記電圧印加手段から第１の所定電流値の印加を行い、前記クリーニング手段の前記中間転写手段への当接に先立ち、前記第１の所定の電流値を印加した場合に前記転写手段に生じた電圧を前記電圧印加手段から前記転写手段に印加し、その後、前記中間転写手段に前記クリーニング手段を当接させて所定の時間の経過した後に、転写を行う場合には前記電圧印加手段から第１の適正電流値の印加を行い、クリーニングのみを行う場合には前記電圧印加手段から第２の適正電流値の印加を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
6. 前記転写手段は像担持体上に形成されたトナー像を前記中間転写手段に転写する一次転写パッドであり、前記クリーニング手段は前記中間転写手段に残留したトナーを散らすＩＣＬブラシであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記転写手段は前記中間転写手段に形成されたトナー像を記録材に転写する二次転写ローラであり、前記クリーニング手段は前記中間転写手段に残留したトナーを帯電するＩＣＬローラであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記制御手段が前記転写手段及び前記クリーニング手段に前記電圧印加手段から電圧印加を行った場合、前記転写手段の抵抗と前記クリーニング手段の抵抗は並列の関係にあることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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