JP2017211520A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一次転写電界を定電圧制御する際に、簡易な構成で各一次転写部材に適切な一次転写電圧を印加でき、一次転写電圧の設定時間も短縮できる画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置は、複数の像担持体と、中間転写体と、複数の一次転写部材と、該複数の像担持体表面に形成された複数色のトナー像が順次積層される中間転写体と、導電性部材と、第１電源装置と、第２電源装置と、第１検知部と、第２検知部と、制御部と、を備える。制御部は、第１電源装置から一次転写部材に印加される電圧値と、第１検知部により検知された電流値と、を用いて取得された第１電圧−電流特性を用いて一次転写電圧を設定する。制御部は、第２電源装置から導電性部材に印加される電圧値と、第２検知部により検知された電流値と、を用いて取得された第２電圧−電流特性を用いて第１電圧−電流特性を取得する際の電圧値を設定する。【選択図】図３

Description

本発明は、感光体を含む複数の画像形成部が中間転写体に沿って並列配置されたタンデム式のカラー画像形成装置に関するものである。

従来、複数の画像形成部により無端状の中間転写ベルト上に異なる色のトナー像を一次転写して順次重ね合わせた後、記録媒体上に二次転写して定着させ、カラー画像を形成するタンデム式のカラー画像形成装置が知られている。

タンデム式のカラー画像形成装置においては、感光体ドラム上に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト上に重ね合わせる場合、ベルト進行方向上流側の画像形成部において中間転写ベルト上に先に一次転写されたトナー像が下流側の画像形成部の一次転写電界を通過するとき、トナー像への放電、電荷注入が発生し、トナーの帯電量が高くなる。帯電量の高いトナーは中間転写ベルトに対する静電気的付着力が強くなる。このような場合に、トナー像の二次転写効率を確保するために強い二次転写電界を発生させると、ベルト進行方向上流側の画像形成部で一次転写された帯電量の高くないトナーが放電によって逆帯電し易くなり、二次転写効率が低下してしまう。また、強い二次転写電界は記録媒体と中間転写ベルトとの間での放電現象を起こしやすく、二次転写画像の品質低下の要因ともなる。

上述した一次転写電界の制御方法としては、定電流制御と定電圧制御がある。定電流制御は耐久度や環境によって変化する一次転写ローラーと感光体ドラムとの間のインピーダンス変化の影響がほとんどなく、中間転写ベルトと感光体ドラムとの間の空隙に対する一次転写電界を安定化できる反面、印字パターンによって転写電界が変化してしまう。具体的には、長手方向に対して小さい印字パターン（Short Solid Image）を形成する際には、ベタ部の抵抗が大きくなり転写電流がベタ部の外側に漏れてしまうため、電流を大きくする必要がある。その結果、長手方向に対して大きい印字パターン（Long Solid Image）を形成する場合は過剰な転写電流（電界）となり、中間転写ベルト上のトナー帯電量が大きくなってしまい、二次転写部で画像（転写画質）劣化が起こるという問題点がある。

一方、定電圧制御は印字パターンによって転写電界が変化しないという利点があるが、一次転写ローラーと感光体ドラムとの間のインピーダンス変化の影響を受けてしまう。そのため、一次転写電界の定電圧制御を行う際は、転写ローラーや中間転写ベルト等の部材の抵抗に合わせた電圧を印加する必要がある。

そこで、特許文献１では、転写ローラーに電圧印加を行う高圧電源内に電流値を測定する回路を設け、電圧を印加した際の電流値を検知し、転写ローラーの抵抗（インピーダンス）を求めて最適な電圧を決定している。また、転写ローラーや中間転写ベルトの抵抗値は温度依存性が大きいため、特許文献２では、温度検出手段による検知結果に基づき二次転写部材の抵抗検知を行い、二次転写電圧を補正制御する方法が開示されている。

特開平５−３１３５２２号公報 特開２００４−６２０８６号公報

しかしながら、４色の画像形成部を有するタンデム型のカラー画像形成装置では、各画像形成部に配置された一次転写ローラーと感光体ドラムとの間のインピーダンスを検出するために時間を要し、画像形成効率が低下するという問題点があった。また、インピーダンスを検出するための回路を各画像形成部に設けるとコストアップに繋がるという問題点もあった。

本発明は、上記問題点に鑑み、一次転写電界を定電圧制御する際に、簡易な構成で各一次転写部材に適切な一次転写電圧を印加でき、一次転写電圧の設定時間も短縮できる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、複数の像担持体と、中間転写体と、複数の一次転写部材と、該複数の像担持体表面に形成された複数色のトナー像が順次積層される中間転写体と、導電性部材と、第１電源装置と、第２電源装置と、第１検知部と、第２検知部と、制御部と、を備えた画像形成装置である。一次転写部材は、中間転写体を挟んで各像担持体に圧接され、各像担持体上に現像された複数色のトナー像を中間転写体上に一次転写する。導電性部材は、中間転写体に接触して配置される。第１電源装置は、複数の一次転写部材のそれぞれに接続され、各一次転写部材に一次転写電圧を印加して中間転写体と各一次転写部材との間に所定の一次転写電界を形成する。第２電源装置は、導電性部材に電圧または電流を印加する。第１検知部は、一次転写部材に電圧を印加したときの電流値を検知する。第２検知部は、導電性部材に電圧を印加したときの電流値または電流を印加したときの電圧値を検知する。制御部は、第１電源装置及び第２電源装置を制御する。制御部は、第１電源装置から一次転写部材に印加される電圧値と、第１検知部により検知された電流値と、を用いて取得された第１電圧−電流特性を用いて一次転写電圧を設定する。制御部は、第２電源装置から導電性部材に印加される電圧値と第２検知部により検知された電流値、または第２電源装置から導電性部材に印加される電流値と第２検知部により検知された電圧値を用いて取得された第２電圧−電流特性を用いて、第１電圧−電流特性を取得する際の電圧値を設定する。

本発明の第１の構成によれば、中間転写体に接触する導電性部材の第２電圧−電流特性を用いて第１電圧−電流特性を取得する際の電圧値を設定する。これにより、導電性部材の第２電圧−電流特性を用いて一次転写電流の目標値に対応する一次転写電圧が予測できるため、一次転写電流が目標値となるような一次転写電圧を簡単に設定することができる。従って、一次転写電流の目標値に近い電流が流れる電圧を各一次転写部材に印加して電圧−電流特性データを取得することができ、一次転写電圧の設定精度が向上するとともに、設定時間の短縮も可能となる。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の全体構成を示す概略断面図 図１における中間転写ベルト８周辺の部分拡大図 本発明の画像形成装置１００の制御経路の一例を示すブロック図 １０℃、１０％環境下で機内温度を変化させて一次転写ローラー６ａ〜６ｄに一次転写電圧を印加したときの電圧−電流特性の推移を示すグラフ １０℃、１０％環境下で機内温度を変化させてプレブラシ２０に電圧を印加したときの電圧−電流特性の推移を示すグラフ １０℃、１０％環境下で一次転写電流の目標値を−２０μＡとしたときの一次転写電圧と、一次転写電圧を印加した状態でプレブラシ２０に３００Ｖの電圧を印加したときにプレブラシ電流検知部５３により検知されたプレブラシ電流との関係を示すグラフ 図１における中間転写ベルト８周辺の他の構成例を示す部分拡大図

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明のタンデム型カラー画像形成装置の構成を示す概略図であり、図２は、図１における中間転写ベルト８付近の拡大図である。画像形成装置１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送方向上流側（図１では右側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（イエロー、シアン、マゼンタ及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりイエロー、シアン、マゼンタ及びブラック（以下、Ｙ，Ｃ，Ｍ，ＢＫとも言う）の画像を順次形成する。

これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ〜１ｄがそれぞれ配設されており、さらに図１において時計回り方向に回転する中間転写ベルト８が各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに隣接して設けられている。本実施形態では、感光体ドラム１ａ〜１ｄとして直径４０ｍｍのドラム素管の外周面にアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）製の感光層を形成したものが用いられる。

トナー像が転写される用紙Ｐは、画像形成装置１００下部の用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラー１２ａ及びレジストローラー対１２ｂを介して二次転写ローラー９へと搬送される。

次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。回転可能に配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲及び下方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電装置２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄと、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに画像情報を露光して静電潜像を形成する露光ユニット４と、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に残留した現像剤（トナー）を除去するクリーニング装置５ａ、５ｂ、５ｃ及び５ｄが設けられている。

また、感光体ドラム１ａに対し中間転写ベルト８の回転方向上流側には中間転写ベルト８を挟んで従動ローラー１０に対向するベルトクリーニングブラシ１９ａを備えたベルトクリーニング装置１９が配置されている。ベルトクリーニング装置１９にはクリーニングバイアス電源４６（図３参照）が接続されており、中間転写ベルト８から掻き取られたトナー等はベルトクリーニングブラシ１９ａによって電気的及び機械的に回収される。

中間転写ベルト８は、従動ローラー１０、駆動ローラー１１及びテンションローラー１２に掛け渡されている。中間転写ベルト８は、基材層、弾性層及びコート層から成る３層構造であり、基材層が一次転写ローラー６ａ〜６ｄと、コート層が感光体ドラム１ａ〜１ｄとそれぞれ接触する。

基材層は中間転写ベルト８を構成する基本素材となって所定の剛性を付与するとともに、コート層を積層する際の加工条件に耐え、更に、中間転写ベルト８の製造に際し、加工作業性、耐熱性、滑り性、その他の諸物性において優れたものであることが好ましい。このような基材層の材質としては、例えば伸縮しにくいＰＩ（ポリイミド）、ＰＡＩ（ポリアクリルイミド）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等の樹脂が用いられる。また、樹脂中に導電剤としてカーボンブラックを分散させて、５００Ｖ印加時の体積抵抗率が１０⁹〜１０¹²Ω・ｃｍ程度に調整される。

弾性層は、中間転写ベルト８表面のトナー像を用紙Ｐに二次転写する場合、中間転写ベルト８及び二次転写ローラー９の圧接力が用紙Ｐの全体に均一に作用し、重畳したトナー像の中抜け画像の発生を防ぐための層である。弾性層の材質としてはＣＲ（クロロプレンゴム）や熱可塑性ポリウレタンエラストマー（ＴＰＵ）等の弾性材料が用いられる。コート層は、弾性層を保護するとともに中間転写ベルト８に離型性を付与するものである。コート層の材質としてはＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂が用いられる。

本実施形態では、ＰＶＤＦ製の基材層にＴＰＵで形成された弾性層が積層され、コート層としてＰＴＦＥがコーティングされた体積抵抗値１０．５ｌｏｇΩ・ｃｍのイオン導電性の積層弾性ベルトが用いられ、中間転写ベルト８の線速は３５０ｍｍ／ｓｅｃである。

一次転写ローラー６ａ〜６ｄは、中間転写ベルト８を挟んで感光体ドラム１ａ〜１ｄに所定の圧力で接触しており、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像を中間転写ベルト８上に一次転写する。一次転写ローラー６ａ〜６ｄには、それぞれ第１直流電源４４ａ〜４４ｄが接続されており、第１直流電源４４ａ〜４４ｄには一次転写ローラー６ａ〜６ｄと感光体ドラム１ａ〜１ｄとの間に流れる一次転写電流を検知する１つの（共用の）電流検知部５０が接続されている。本実施形態では、一次転写ローラー６ａ〜６ｄとして直径８ｍｍの金属シャフトの外周面に抵抗値６．８ｌｏｇΩのＥＰＤＭ発泡ゴム製のローラー体を形成した電子導電性のローラーが用いられる。また、二次転写ローラー９には二次転写電圧を印加するための第２直流電源４５が接続されている。

中間転写ベルト８の移動方向に対しベルトクリーニング装置１９の上流側にはプレブラシ２０が配置されている。プレブラシ２０にはプレブラシバイアス電源４７と、プレブラシ２０に流れる電流を検知するプレブラシ電流検知部５３とが接続されており、プレブラシ２０に電圧を印加することで中間転写ベルト８上の残留トナーの帯電量を均一化する。これにより、クリーニングブラシ１９ａによって中間転写ベルト８上の残留トナーを容易に除去することができる。本実施形態では、プレブラシ２０は体積抵抗値６ｌｏｇΩ、１インチ当たりの糸密度１２０ｋＦ（キロフィラメント）、糸の太さ６Ｄ（デニール）のナイロン系ブラシ繊維で形成され、画像形成時に５５０Ｖの電圧が印加される。

画像形成装置１００に接続されたパーソナルコンピューター（以下、パソコンという）等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電装置２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させ、次いで露光ユニット４によって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。次に、現像装置３ａ〜３ｄからイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色のトナーが感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電潜像に付着することにより、露光ユニット４からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。

そして、中間転写ベルト８を間に挟んで各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対して圧接するように配置された一次転写ローラー６ａ〜６ｄにより、一次転写ローラー６ａ〜６ｄと感光体ドラム１ａ〜１ｄとの間（一次転写部）に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。一次転写後に感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナーはクリーニング装置５ａ〜５ｄにより除去される。

ベルト駆動モーター（図示せず）による駆動ローラー１１の回転に伴い中間転写ベルト８が図１において反時計回り方向に回転を開始すると、用紙Ｐがレジストローラー１２ｂから所定のタイミングで中間転写ベルト８に近接して設けられた二次転写ローラー９と中間転写ベルト８のニップ部（二次転写ニップ部）へ搬送され、ニップ部において中間転写ベルト８から用紙Ｐ上にトナー像が二次転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは定着部７へと搬送される。

定着部７に搬送された用紙Ｐは、定着ローラー対１３のニップ部（定着ニップ部）を通過する際に加熱及び加圧されてトナー像が用紙Ｐの表面に定着され、所定のカラー画像が形成される。カラー画像が形成された用紙Ｐは、そのまま（或いは分岐部１４によって反転搬送路１８に振り分けられ、両面に画像が形成された後）排出ローラー対１５によって排出トレイ１７に排出される。

次に、本発明の画像形成装置１００の制御経路について説明する。図３は、本発明の画像形成装置に用いられる制御経路の一例を示すブロック図である。なお、画像形成装置１００を使用する上で装置各部の様々な制御がなされるため、画像形成装置１００全体の制御経路は複雑なものとなる。そこで、ここでは制御経路のうち、本発明の実施に必要となる部分を重点的に説明する。

制御部９０は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）９１、読み出し専用の記憶部であるＲＯＭ（Read Only Memory）９２、読み書き自在の記憶部であるＲＡＭ（Random Access Memory）９３、一時的に画像データ等を記憶する一時記憶部９４、カウンター９５、画像形成装置１００内の各装置に制御信号を送信したり操作部６０からの入力信号を受信したりする複数（ここでは２つ）のＩ／Ｆ（インターフェイス）９６を少なくとも備えている。また、制御部９０は、装置本体内部の任意の場所に配置可能である。

ＲＯＭ９２には、画像形成装置１００の制御用プログラムや、制御上の必要な数値等、画像形成装置１００の使用中に変更されることがないようなデータ等が収められている。ＲＡＭ９３には、画像形成装置１００の制御途中で発生した必要なデータや、画像形成装置１００の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される。例えば、一次転写ローラー６ａ〜６ｄに印加する電圧を変化させて一次転写ローラー６ａ〜６ｄと感光体ドラム１ａ〜１ｄとの間に流れる一次転写電流の目標値を決定する際に、一次転写ローラー６ａ〜６ｄに印加する複数水準の電圧の基準値が記憶される。カウンター９５は、印字枚数を積算してカウントする。

また、制御部９０は、画像形成装置１００における各部分、装置に対し、ＣＰＵ９１からＩ／Ｆ９６を通じて制御信号を送信する。また、各部分、装置からその状態を示す信号や入力信号がＩ／Ｆ９６を通じてＣＰＵ９１に送信される。制御部９０が制御する各部分、装置としては、例えば、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄ、露光ユニット４、一次転写ローラー６ａ〜６ｄ、中間転写ベルト８、二次転写ローラー９、画像入力部４０、バイアス制御回路４１、操作部６０等が挙げられる。

画像入力部４０は、画像形成装置１００にパソコン等から送信される画像データを受信する受信部である。画像入力部４０より入力された画像信号はデジタル信号に変換された後、一時記憶部９４に送出される。

バイアス制御回路４１は、帯電バイアス電源４２、現像バイアス電源４３、第１直流電源４４ａ〜４４ｂ、第２直流電源４５、及びベルトクリーニングバイアス電源４６と接続され、制御部９０からの出力信号によりこれらの各電源を作動させるものであり、これらの各電源は、バイアス制御回路４１からの制御信号によって、帯電バイアス電源４２は帯電器２ａ〜２ｄ内の帯電ローラー２１に、現像バイアス電源４３は現像装置３ａ〜３ｄ内の磁気ローラー２７及び現像ローラー２９に、第１直流電源４４ａ〜４４ｄは一次転写ローラー６ａ〜６ｄに、第２直流電源４５は二次転写ローラー９に、ベルトクリーニングバイアス電源４６はベルトクリーニングブラシ１９ａに、プレブラシバイアス電源４７はプレブラシ２０に、それぞれ所定の電圧を印加する。

機内温度センサー５１は、画像形成装置１００内部の温度、特に一次転写ローラー６ａ〜６ｄ周辺の温度を検知するものであり、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄの近傍に配置される。

操作部６０には、液晶表示部６１、各種の状態を示すＬＥＤ６２が設けられており、ユーザは操作部６０のストップ／クリアボタンを操作して画像形成を中止し、リセットボタンを操作して画像形成装置１００の各種設定をデフォルト状態にする。液晶表示部６１は、画像形成装置１００の状態を示したり、画像形成状況や印字部数を表示したりするようになっている。画像形成装置１００の各種設定はパソコンのプリンタードライバーから行われる。

ところで、画像形成部Ｐａにおいて中間転写ベルト８に一次転写されたイエローのトナー像が、中間転写ベルト８の進行方向下流側の画像形成部Ｐｂ〜Ｐｄにおける一次転写電界を通過する際、トナー像への放電、電荷注入が発生してトナーの帯電状態が変化する。また、画像形成部Ｐｂにおいて一次転写されたマゼンタのトナー像が下流側の画像形成部Ｐｃ、Ｐｄにおける一次転写電界を通過する際、或いは画像形成部Ｐｃにおいて一次転写されたシアンのトナー像が下流側の画像形成部Ｐｄにおける一次転写電界を通過する際にも同様の現象が発生する。このトナーの帯電状態の変化により、二次転写されにくい高帯電トナーや、逆極性帯電トナーが発生し、二次転写ローラー９により用紙Ｐ上に二次転写する際に転写不良画像を発生させる要因となっている。

上記の問題を解決するためには、一次転写ローラー６ａ〜６ｄに適正な一次転写逆電圧を印加する必要がある。具体的には、各一次転写ローラー６ａ〜６ｄの電圧−電流特性（第１電圧−電流特性）を取得し、取得した電圧−電流特性に基づいて一次転写電流が目標値となるような一次転写逆電圧を設定する必要がある。ここで、一次転写ローラー６ａ〜６ｄに一次転写電圧を印加する第１直流電源４４ａ〜４４ｄを定電圧制御する場合は、４本の一次転写ローラー６ａ〜６ｄの電圧−電流特性を取得する必要があり、電圧−電流特性の取得に時間を要するという欠点がある。

図４は、１０℃、１０％環境下で機内温度を変化させて一次転写ローラー６ａ〜６ｄに一次転写電圧を印加したときの電圧−電流特性の推移を示すグラフである。図４において、機内温度が１０℃、２０℃であって、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面電位Ｖ０（白地部電位、＋２５０Ｖ）のときの電圧−電流特性を、それぞれ■、◆で示す。また、機内温度が１０℃、２０℃であって、感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面電位ＶＬ（露光部電位、＋３０Ｖ）のときの電圧−電流特性を、それぞれ▲、×で示す。

中間転写ベルト８はイオン導電性のため、機内温度が変化すると抵抗値が変化する。そのため、図４に示すように、機内温度の変化に応じて電圧−電流特性も変化する。１０℃、１０％環境下における一次転写電流の適正値は表面電位ＶＬ時で−２０μＡである。図４より、−２０μＡ付近の電圧−電流特性は線形（直線状）とはなっていない。そのため、−２０μＡから離れたポイントでの電圧−電流特性から線形補間して一次転写電圧を決定すると、一次転写電流値が目標値から外れてしまう。

以上より、一次転写電圧を設定するための電圧−電流特性データを取得する際は、一次転写電流の目標値に近い電流が流れる電圧を印加して電圧−電流特性データを取得することが一次転写電圧の設定精度の向上につながることがわかる。

ここで、実際の印字時に必要な一次転写電流の適正値は、トナーが感光体ドラム１ａ〜１ｄの長手方向全域に存在している状態、即ち感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面電位がＶＬの状態での適正値である。従って、一次転写電圧の設定はＶＬ状態で行う必要があるが、印字中にＶＬ状態とすると現像バイアス等も現像しない（トナーが感光体ドラム１ａ〜１ｄに移行しない）条件とする必要がある。そのため、再び印字中の定常状態に戻すために時間を要するという欠点がある。

図５は、１０℃、１０％環境下で機内温度を変化させてプレブラシ２０に電圧を印加したときの電圧−電流特性の推移を示すグラフである。プレブラシ２０はイオン導電性のため、機内温度が変化すると抵抗値が変化する。そのため、図５に示すように、機内温度の変化に応じて電圧−電流特性も変化する。

図６は、１０℃、１０％環境下で一次転写電流の目標値を−２０μＡとしたときの一次転写ローラー６ａ〜６ｄに印加される一次転写電圧と、一次転写電圧を印加した状態でプレブラシ２０に３００Ｖの電圧を印加したときにプレブラシ電流検知部５３により検知されたプレブラシ電流との関係を示すグラフである。

図４及び図５に示したように、一次転写ローラー６ａ〜６ｄ、プレブラシ２０共に中間転写ベルト８の抵抗値に依存する電圧−電流特性を有するため、図６に示すように一次転写電圧とプレブラシ電流の関係は線形性（直線性）を有している。従って、プレブラシ電流を検知することで一次転写電圧の適正値を予測できることがわかる。

本発明の画像形成装置１００においては、中間転写ベルト８に接触するプレブラシ２０の電圧−電流特性（第２電圧−電流特性）を用いて一次転写ローラー６ａ〜６ｄと感光体ドラム１ａ〜１ｄとの間に流れる一次転写電流を適正な電流値とする一次転写電圧を設定する。これにより、プレブラシ２０の電圧−電流特性を用いて一次転写電流の目標値に対応する一次転写電圧が予測できるため、一次転写電流が目標値となるような一次転写電圧を簡単に設定することができる。

具体的には、ＲＡＭ９３に記憶された複数水準（例えば５水準）の電圧の基準値から、プレブラシ２０の電圧−電流特性を用いて予測された電圧に近い基準値（例えば２水準）を選択して印加する。従って、一次転写電流の目標値に近い電流が流れる電圧を選択的に一次転写ローラー６ａ〜６ｄに印加して電圧−電流特性データを取得することができ、一次転写電圧の設定精度が向上するとともに、設定時間の短縮も可能となる。

本実施形態で用いる中間転写ベルト８はイオン導電性であるため、温度によって抵抗が変化する。また、一次転写ローラー６ａ〜６ｄは電子導電性であるため、温度による抵抗変化は小さいが、ローラーの劣化度合いによって抵抗が変化する。そのため、一次転写ローラー６ａ〜６ｄ及び中間転写ベルト８の電圧−電流特性は温度やローラーの劣化度合いによって変化する。

そこで、機内温度センサー５１で検出された温度が前回の一次転写電圧の補正時から所定温度変化したとき、或いは、カウンター９５によりカウントされた前回の一次転写電圧の補正時からの累積印字枚数が所定枚数に到達したとき（中間転写ベルト８の累積駆動時間が所定時間に到達したとき）にプレブラシ２０に電圧を印加して電圧−電流特性を取得し、取得したプレブラシ２０の電圧−電流特性を用いて一次転写電流が目標値となるように一次転写ローラー６ａ〜６ｄに印加する一次転写電圧を補正することが好ましい。

その他本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記実施形態では、図２に示したように、一次転写ローラー６ａ〜６ｄに流れる一次転写電流を検知する１つの電流検知部５０が接続されているが、図７に示すように、各一次転写ローラー６ａ〜６ｄに流れる一次転写電流を検知する電流検知部５０を別個に設けてもよい。

また上記実施形態では、プレブラシバイアス電源４７からプレブラシ２０に印加する電圧値と、電圧を印加したときに電流検知部５０により検知された電流値とを用いて第２電圧−電流特性を取得し、取得した第２電圧−電流特性を用いて一次転写ローラー６ａ〜６ｄに印加する一次転写電圧を補正した。上記の構成に代えて、プレブラシ２０に印加される電圧値を検知する電圧検知部を設け、プレブラシバイアス電源４７からプレブラシ２０に印加される電流値と、電流を印加したときに電圧検知部により検知された電圧値とを用いて第２電圧−電流特性を取得してもよい。

また上記実施形態では、プレブラシ２０の第２電圧−電流特性を用いて一次転写ローラー６ａ〜６ｄに印加する一次転写電圧を補正したが、プレブラシ２０に代えて、第２電圧−電流特性検出用の導電性部材を別途設けて中間転写ベルト８に接触させる構成であってもよい。また、上述した一次転写電流の設定電流値は一例にすぎず、画像形成装置の仕様や使用環境等に応じて適宜設定すればよい。

本発明は、中間転写方式を用いたタンデム式のカラー画像形成装置に利用可能である。本発明の利用により、簡易な構成で各一次転写部材に適切な一次転写電圧を印加でき、一次転写電圧の設定時間も短縮できる画像形成装置となる。

１ａ〜１ｄ 感光体ドラム（像担持体）
２ａ〜２ｄ 帯電装置
３ａ〜３ｄ 現像装置
４ 露光ユニット
５ａ〜５ｄ クリーニング装置
６ａ〜６ｄ 一次転写ローラー（一次転写部材）
８ 中間転写ベルト（中間転写体）
９ 二次転写ローラー
１９ ベルトクリーニング装置
１９ａ ベルトクリーニングブラシ（クリーニング部材）
２０ プレブラシ（導電性部材）
４４ａ〜４４ｄ 第１直流電源（第１電源装置）
４５ 第２直流電源
４７ プレブラシバイアス電源（第２電源装置）
５０ 電流検知部（第１検知部）
５１ 機内温度センサー（温度検知部）
５３ プレブラシ電流検知部（第２検知部）
９０ 制御部
１００ 画像形成装置
Ｐａ〜Ｐｄ 画像形成部

Claims (5)

1. 複数の像担持体と、
   該複数の像担持体表面に形成された複数色のトナー像が順次積層される中間転写体と、
   該中間転写体を挟んで前記各像担持体に圧接され、前記各像担持体上に現像された複数色のトナー像を前記中間転写体上に一次転写する複数の一次転写部材と、
   前記中間転写体に接触して配置される導電性部材と、
   該複数の一次転写部材のそれぞれに接続され、前記各一次転写部材にトナーと逆極性の一次転写電圧を印加して前記中間転写体と前記各一次転写部材との間に所定の一次転写電界を形成する複数の第１電源装置と、
   前記導電性部材に電圧または電流を印加する第２電源装置と、
   前記各一次転写部材と前記各像担持体との間に流れる電流値を検知する第１検知部と、
   前記導電性部材に電圧を印加したときの電流値または前記導電性部材に電流を印加したときの電圧値を検知する第２検知部と、
   前記第１電源装置及び前記第２電源装置を制御する制御部と、
   を備えた画像形成装置において、
   前記制御部は、前記第１電源装置から前記一次転写部材に印加される電圧値と、前記第１検知部により検知された電流値と、を用いて取得された第１電圧−電流特性を用いて前記一次転写電圧を設定し、
   前記第２電源装置から前記導電性部材に印加される電圧値と前記第２検知部により検知された電流値、または前記第２電源装置から前記導電性部材に印加される電流値と前記第２検知部により検知された電圧値を用いて取得された第２電圧−電流特性を用いて、前記第１電圧−電流特性を取得する際の電圧値を設定することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記中間転写体を静電気力によりクリーニングするクリーニング部材を備え、
   前記導電性部材は、前記中間転写体の移動方向に対し前記クリーニング部材の上流側に配置され、中間転写体上のトナーの帯電量を制御するプレブラシ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。
3. 画像形成装置内部の温度を検知する温度検知部を有し、
   前記制御部は、前記温度検知部によって検知される温度が前回の前記一次転写電圧の設定から所定温度以上変化したとき前記第２電圧−電流特性を取得して前記第１電圧−電流特性を取得する際の電圧値を設定し、取得された第１電圧−電流特性を用いて前記一次転写電圧を設定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御部は、前回の前記一次転写電圧の設定からの前記中間転写体の累積駆動時間が所定時間以上となったとき前記第２電圧−電流特性を取得して前記第１電圧−電流特性を取得する際の電圧値を設定し、取得された第１電圧−電流特性を用いて前記一次転写電圧を設定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
5. 前記各一次転写部材と前記各像担持体との間に流れる電流値を、共用する一つの前記第１検知部で検知することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。

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