JP2018054644A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】一転高圧レスシステムにおいて、画像形成中は全域において中間転写ベルトが正極性に帯電しているため填料が付着しやすく、電位が落ちることがないため吸着力が増しクリーニングにより除去しにくくなる。一転レスシステムにおいてはタルクや炭酸カルシウムなどの填料の付着物を除去しやすくしたうえで中間転写体クリーニングモードを行うことが課題である
【解決手段】中間転写ベルトのクリーニング時に中間転写ベルトを電気的に浮かし、中間転写ベルトの電位を負極性に帯電させることで、静電気力で付着した填料を電気的な反発力を利用して中間転写ベルト表面からはがれやすくする。これにより、中間転写ベルト表面に付着した填料が取れやすくなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、感光体からトナー像を中間転写体に転写（一次転写）して、中間転写体から記録材に転写（二次転写）することで画像を形成する中間転写方式が知られている。

しかし、二次転写ローラや二次転写用の電源とは別途に、一次転写専用の電源、および、一次転写ローラを用いれば、コストアップおよび、中間転写ユニットの大型化につながるおそれがある。

そこで、一次転写用の電源、および一次転写ローラを省き、かつ、中間転写ユニットの小型化を図るために、感光体から中間転写体へのトナー像の転写を、二次転写ローラに電圧を印加することによって行う旨が記載されている（（特許文献１、２参照）。以下、一転高圧レスシステムと記載、図１参照）。

特開２０１２−９８７０９号公報 特開２０１２−９８７１０号公報

一転高圧レスシステムにおいて、プロセススピードの高速化とコストダウンを両立させるために、中間転写体を張架する複数の張架ローラのいずれか１つに補助高圧を追加する方法が提案される（一転レスシステムと記載、図２参照）。

ところで、市場で使われる数多あるメディアの中で、白色度を高めるために填料としてタルクや炭酸カルシウムを含むものが数多く存在する。紙の中に含まれる填料はトナー粒径よりも小さく（数ミクロン以下）、ネガ極性に帯電し、中間転写ベルトの表面に付着してもクリーニングされにくく蓄積しやすい。中間転写ベルトに填料が付着すると転写ベルトの離型性が低下してしまう。中間転写ベルト表面の離型性が低下すると、転写材に対するトナーの転写効率が低下するほか、感光体ドラムと中間転写ベルトとの摩擦力が上昇し、感光体ドラム上のかぶりトナーが中間転写ベルト上へ転写されやすくなる。

しかし、一転レスシステムにおいては、画像形成中は常時、全域において中間転写ベルトが正極性に帯電しているため填料が付着しやすく、電位が落ちることがないため吸着力が増しクリーニングにより除去しにくくなる。

一転レスシステムにおいてはタルクなどの填料の付着物を除去しやすくしたうえで中間転写体クリーニングモードを行うことが課題である。

上記の課題を解決するために、本発明に係る画像形成装置は、
感光体（１ａ〜１ｄ）と、
前記感光体（１ａ〜１ｄ）表面に接触配置されて前記感光体（１ａ〜１ｄ）表面を帯電する帯電手段（２ａ〜２ｄ）と、帯電後の前記感光体（１ａ〜１ｄ）表面に静電潜像を形成する静電潜像手段（３ａ〜３ｄ）と、前記感光体（１ａ〜１ｄ）上に形成された該潜像をトナーにて現像する現像手段（４ａ〜４ｄ）と、前記感光体（１ａ〜１ｄ）上に形成されたトナー像を一次転写部（Ｎ１ａ〜Ｎ１ｄ）で転写させる中間転写体（７）と、記録材を前記中間転写体（７）とともに挟持して前記中間転写体（７）からトナー像を記録材に２次転写部（Ｎ２）で転写する転写部材（１４）と、
前記中間転写体（７）を張架する複数の張架ローラ（１０、１１、１２、１３）と、前記複数の張架ローラ（１０、１１、１２、１３）のいずれか１つに配置される第２の電源（２１）と、
前記転写部材（１４）に電圧を印加する電源（２２）と、
前記電源（２１）が前記中間転写体（７）の周方向に電流を流すことに伴って、
前記感光体（１ａ〜１ｄ）からトナー像を前記一次転写部（Ｎ１ａ〜Ｎ１ｄ）で前記中間転写体（７）に転写する一次転写電界が形成され、前記第１の電源（２２）が前記転写部材（１４）に転写電圧を印加することに伴って、前記中間転写体（７）からトナー像を記録材に前記二次転写部（Ｎ２）で転写する二次転写電界が形成されるように、前記中間転写体（７）とアースとの間に接続されるツェナーダイオード（１６）と、を備え、
前記中間転写体（７）をクリーニングするクリーニング部材（１５）を備え、検知検知前記中間転写体（７）を電気的に浮かし、前記電源（２１または２２）から前記中間転写体（７）にトナーと同極性の電圧を印加し、中間転写体（７）をクリーニングすることを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置によれば、一転レスシステムにおいて、タルクなどの付着した填料を効率よく除去することが可能となる。

一転高圧レスシステムにおける基本構成を説明する図 本実施形態における基本構成を説明する図 本実施形態における等価回路を説明する図 本実施形態における転写電位と静電像電位の関係を示す図 ツェナーダイオードのＩＶ特性 本実施形態におけるブロック図 本実施形態における一次転写コントラストを最適化するためのフローチャート 本実施形態における、定電流源であるベルト電位用電源の調整方法を説明する図 本実施例におけるパッチ検下地光量の初期化フローチャート 本実施例における填料付着検知に関するフローチャート 填料の多い紙と少ない紙を通紙した時のパッチ検光量変化 本実施例における転写ベルトクリーニングに関するフローチャート 本実施例における実施形態の構成を説明する図

以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成又は作用をなすものであり、これらについての重複説明は適宜省略した。

[実施形態]
本実施形態においては、一転レスシステムにおいて、転写コントラストを最適化する制御方法について説明する。

［画像形成装置］
図２は本実施形態における画像形成装置を示す。

画像形成装置は、各色の画像形成ユニットを独立かつタンデムに配置するタンデム方式を採用している。また、画像形成装置、各色の画像形成ユニットからトナー像を中間転写体に転写してから、中間転写体からトナー像を記録材に転写する中間転写方式を採用している。

画像形成ユニット１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）色のトナー像を形成する画像形成手段である。これらの画像形成ユニットは、中間転写ベルト７の移動方向において上流側から、画像形成ユニット１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄの順、すなわちイエロー、マゼンタ、シアン、黒の順に配置されている。

各画像形成ユニット１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄはそれぞれ、トナー像が形成される感光体としての感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを備える。帯電ローラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄは、各感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの表面を帯電する帯電手段である。露光装置３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄはレーザスキャナーを備えて、帯電ローラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄによって帯電された感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを露光する。レーザスキャナーの出力が画像情報に基づいてオンオフされることによって、画像に対応した静電像が各感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上に形成される。すなわち、帯電ローラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄと露光装置３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄとが、静電像を感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに形成する静電像形成手段として機能する。現像装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄは、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色のトナーを収容する収容器を備えて、感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上の静電像をトナーを用いて現像する現像手段である。

感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに形成されたトナー像は、中間転写ベルト７へ一次転写部Ｎ１ａ、Ｎ１ｂ，Ｎ１ｃ，Ｎ１ｄで一次転写される。こうして中間転写ベルト７上に４色のトナー像が重ねて転写される。

中間転写ベルト７は、感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄからトナー像が転写される、移動可能な中間転写体である。本実施形態では中間転写ベルト７は、基層と表層との二層構成である。基層はポリイミドあるいはポリアミド、ＰＥＮ、ＰＥＥＫ等の樹脂または各種ゴム等にカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたものが用いられる。中間転写ベルト７の基層は、基層の表面抵抗率が１０^２〜１０^８Ω／□となるように形成される。本実施形態における基層としては、ポリイミドで、中心厚みが４５〜１５０ｕｍ程度のフィルム状の無端ベルトが用いられる。さらに表層は、基層込みでの膜厚方向の体積抵抗率が１０^９〜１０^１３Ω・ｃｍに抵抗調整されたアクリルコートが施される。すなわち表層の抵抗よりも、基層の抵抗の方が低い。表層の厚みは１〜１０ｕｍである。もちろんこれらの数値に限定する意図ではない。

中間転写ベルト７の内周面は、張架部材としての各種ローラ１０、１１、１２、１３によって張架されている。アイドラローラ１２は、各感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの配列方向に沿って延びる中間転写ベルト７を張架する。テンションローラ１１は、中間転写ベルト７に対して一定の張力を与えるテンションローラである。さらにテンションローラ１１は、中間転写ベルト７の蛇行を防止する補正ローラとしても機能する。なお、テンションローラ１１に対するベルトテンションは５〜１２ｋｇｆ程度になるように構成される。このベルトテンションがかけられることで、一次転写部Ｎ１ａ、Ｎ１ｂ，Ｎ１ｃ，Ｎ１ｄとして、中間転写ベルト７と感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄとの間にニップが形成される。二次転写内ローラ１０は、定速性に優れたモーターにより駆動されて中間転写ベルト７を循環駆動させる駆動ローラとして機能する。

ベルト電位用電源２１は、テンションローラ１１に接続されており、中間転写ベルト７の周方向に電流を流すための電源である。なお、ベルト電位用電源２１は、必ずしもテンションローラ１１へ接続する必要はなく、張架ローラ１０、１１、１２、１３のいずれか１つに接続されておればよい。

記録材は、記録材Ｐを収容する用紙トレイに収容されている。記録材Ｐは、この用紙トレイから所定のタイミングでピックアップローラによって取り出されて、レジストレーションローラ（不図示）へ導かれる。記録材Ｐは、中間転写ベルト７上のトナー像が搬送されるのと同期して、中間転写ベルト７からトナー像を記録材Ｐに転写する二次転写部Ｎ２へレジストレーションローラによって送り出される。

二次転写外ローラ１４は、中間転写ベルト７を介して二次転写内ローラ１０を押圧して、二次転写内ローラ１０と共に二次転写部Ｎ２を形成する二次転写部材である。二次転写用電源２２は、二次転写外ローラ１４に接続されており、二次転写外ローラ１４に電圧を印加する電圧印加手段としての電源である。

記録材Ｐが二次転写部Ｎ２へ搬送されると、二次転写外ローラ１４にトナーと逆極性の二次転写電圧が印加されることによって、中間転写ベルト７からトナー像が記録材に転写する。

なお、二次転写内ローラ１０はＥＰＤＭゴムからなる。二次転写内ローラ１０の直径は２０ｍｍ、ゴム厚は０．５ｍｍ、硬度は７０°（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）に設定される。二次転写外ローラ１４はＮＢＲゴムやＥＰＤＭゴム等からなる弾性層と芯金からなる。二次転写外ローラの直径は、２４ｍｍになるように形成される。

中間転写ベルト７が移動する方向において二次転写部Ｎ２よりも下流側には、記録材に二次転写部Ｎ２で転写せず中間転写ベルト７に残留した残留トナーや紙粉を除去するための中間転写ベルトクリーニング装置１５が設けられている。

［一転レスシステムにおける一次転写電界形成］
本実施形態における一次転写電界の形成について図３の等価回路を参照して説明する。ここで、ＩＴＢ＿ｂは中間転写ベルト７の基層を、ＩＴＢ＿ｓは中間転写ベルト７の表層を表す。

本実施形態は、一転高圧レスシステムにおいて、プロセススピードの高速化とコストダウンを両立させるために、中間転写体を張架する複数の張架ローラのいずれか１つにベルト電位用電源２１を追加した構成である。そこで本実施形態では、感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄからトナー像を中間転写ベルト７へ静電的に一次転写するために、定電流源であるベルト電位用電源２１を用い、中間転写ベルト７からトナー像を記録材へ二次転写するために二次転写用電源２２を用いる。

しかし、従来の構成、すなわち中間転写ベルト７を張架するローラが直接的にアースに接続される構成では、ベルト電位用電源２１が中間転写ベルト７の周方向へ電流を流しても、張架ローラ１０、１１、１２、１３側へ全ての電流が流れてしまうおそれがある。すなわち、定電流源であるベルト電位用電源２１から電流を流しても、感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄへ電流が流れず、感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと中間転写ベルト７との間に、トナー像を転写するための一次転写電界が働かない。

そこで、一転レスシステムにおいて一次転写電界作用を働かせるためには、張架ローラ１０、１１、１２、１３のすべてとアースとの間に受動素子を配置して、張架ローラ１０、１１、１２、１３へ電流が流れるのが抑制するのが望ましい。

その結果、図３に示すように、中間転写ベルト７の電位が高くなり、感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと中間転写ベルト７との間に一次転写電界が働くようになる。

なお、中間転写ベルト７自体の抵抗が高ければ、中間転写ベルト７における電圧降下が大きくなる。その結果、中間転写ベルト７を介して感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄへ電流が流れにくくなるおそれもある。そのため、中間転写ベルト７が低抵抗の層を持つのが望ましい。本実施形態では中間転写ベルト７における電圧降下を抑制するために、中間転写ベルト７の基層の表面抵抗率が１０^２Ω／□以上で１０^８Ω／□以下となるように形成される。

ここで、本実施形態ではベルト電位用電源２１として定電流源を接続しているが、定電圧の電源を接続してもよい。定電圧源の場合は、張架ローラ１０、１１、１２、１３のすべてをフロート状態にし、かつ、受動素子を配置しなくても、中間転写ベルト７の電位が高くなるので、感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと中間転写ベルト７との間に一次転写電界が働くようになる。

次に図４を用いて、感光体ドラムの電位と中間転写ベルトの電位の差である一次転写コントラストについて説明する。

図４は、感光体ドラム表面が帯電ローラによって帯電されて、感光体ドラム表面の電位Ｖｄ（ここでは−６７８Ｖとする）となり、帯電された感光体ドラムの表面が露光手段によって露光されて、感光体ドラムの表面がＶｌ（ここでは−２４０Ｖとする）となる場合である。電位Ｖｄは、トナーが付着されない非画像部の電位であり、電位Ｖｌは、感光体ドラム上のトナーが付着される画像部の電位である。Ｖｉｔｂは中間転写ベルトの電位を示す。

ドラムの表面電位は帯電、露光手段の下流側、且つ現像手段の上流で感光体ドラムに近接配置された電位センサーの検知結果に基づいて制御される。

電位センサーは感光体ドラム表面の非画像部電位と画像部電位を検知し、非画像部電位に基づいて帯電手段の帯電電位を制御して、画像部電位に基づいて露光手段の露光光量を制御する。

この制御により感光体ドラムの表面電位は画像部電位、非画像部電位の両電位とも適正な値にすることができる。

この感光体ドラム上の帯電電位に対して、現像装置によって現像バイアスＶｄｃ（ここではＤＣ成分は−４６７Ｖ）が印加されて、ネガ帯電したトナーが感光体ドラム側に現像される。

感光体ドラムのＶｌと現像バイアスＶｄｃとの電位差である現像コントラストＶｃａは、
−２４０（Ｖ）−（−４６７（Ｖ））＝２２７（Ｖ）
となる。

画像部電位Ｖｌと非画像部電位Ｖｄとの電位差である静電像コントラストＶｃｂは、
−２４０（Ｖ）−（−６７８（Ｖ））＝４３８（Ｖ）
となる。

感光ドラムの画像部電位Ｖｌと中間転写ベルトの電位Ｖｉｔｂ（ここでは３００Ｖとする）との電位差である一次転写コントラストＶｔｒは、
３００（Ｖ）−（−２４０（Ｖ））＝５４０（Ｖ）
となる。

［ツェナーダイオードのＶＩ特性］
一転レスシステムでは、一転高圧レスシステムと同様に、一次転写は中間転写ベルトの電位と感光体ドラムの電位との電位差である一次転写コントラストによって決まる。そのため一次転写コントラストを安定的に形成するためには中間転写ベルトの電位を一定に維持するのが望ましい。

そこで、本実施形態では、張架ローラとアースとの間に配置される受動素子として、ツェナーダイオードが用いられる。

図５はツェナーダイオードの電流電圧特性を示す。ツェナーダイオードは、ツェナー降伏電圧Ｖｂｒ以上の電圧が印加されるまでほとんど電流を流さないが、ツェナー降伏電圧以上の電圧が印加されると急激に電流が流れるような特性を持つ。すなわち、ツェナーダイオード１６にかかる電圧がツェナー降伏電圧以上の範囲では、ツェナーダイオード１６の電圧降下はツェナー電圧で一定に維持される。

このようなツェナーダイオードの電流電圧特性を利用して、中間転写ベルト７の電位を一定に維持する。

すなわち本実施形態では、すべての張架ローラ１０、１１、１２、１３と、アースとの間に、受動素子としてツェナーダイオード１６が配置される。

その上で、一次転写中は、ツェナーダイオード１６にかかる電圧がツェナー降伏電圧以上の範囲になるように、ベルト電位用電源２１から電流を流す。その結果、一次転写中に、中間転写ベルト７のベルト電位を一定に維持することができる。

本実施形態では、張架ローラとアースとの間に、ツェナー降伏電圧Ｖｂｒが２５Ｖとなるツェナーダイオード１６が１２個直列に接続された状態で配置されるものとする。すなわち、ツェナーダイオードにかかる電圧がツェナー降伏電圧以上の範囲では、中間転写ベルトの電位は、各ツェナーダイオードのツェナー降伏電圧の合計、すなわち２５×１２＝３００Ｖで一定に維持されることになる。

もちろんツェナーダイオードを複数用いる構成に限定する意図ではない。ツェナーダイオードを１つだけ用いる構成にすることもできる。

もちろん中間転写ベルトの表面電位は３００Ｖになる構成に限定する意図ではない。使用するトナーの種類や感光体ドラムの特性に応じて適宜設定するのが望ましい。

［ツェナー降伏電圧検知］
本実施形態では、ツェナーダイオード１６にかかる電圧がツェナー降伏電圧以上の範囲内か範囲外かどうかを判断するために、ツェナーダイオード１６を介してアースに流れ込む電流を検知する電流検知手段としての張架ローラ流入電流検出回路２０４が設けられている。張架ローラ流入電流検出回路２０４が電流を検知しない間、ツェナーダイオード１６にかかる電圧がツェナー降伏電圧以上の範囲外と判断される。一方で張架ローラ流入電流検出回路２０４が電流を検知すると、ツェナーダイオード１６にかかる電圧がツェナー降伏電圧以上の範囲内であると判断される。

［コントローラ］
本画像形成装置全体の制御を行うコントローラの構成について図６を参照して説明する。

コントローラは、図６に示すように、ＣＰＵ回路部１５０を有する。ＣＰＵ回路部１５０は、ＣＰＵ（図示せず）、ＲＯＭ１５１およびＲＡＭ１５２を内蔵する。張架ローラ流入電流検出回路２０４は張架ローラに流入する電流を検出するための回路であり、二次転写部電流検出回路２０５は二次転写部を流れる電流を検出するための回路であり、電位センサー２０６は感光体ドラム表面の電位を検出するセンサーであり、温湿度センサー２０７は温湿度を検出するためのセンサーである
ＣＰＵ回路部１５０には、張架ローラ流入電流検出回路２０４、二次転写部電流検出回路２０５、電位センサー２０６、温湿度センサー２０７からの情報が入力される。そしてＣＰＵ回路部１５０は、ＲＯＭ１５１に格納されている制御プログラムに応じて、ベルト電位用電源２１、二次転写用電源２２、現像高圧電源２０１、露光手段高圧電源２０２，帯電手段高圧電源２０３、帯電補助手段高圧電源２０４を統括的に制御する。後述する環境テーブルや紙厚さ対応テーブルはＲＯＭ１５１に格納されておりＣＰＵが呼び出して反映される。ＲＡＭ１５２は、制御データを一時的に保持し、また制御に伴う演算処理の作業領域として用いられる。

［二次転写電界適正化のための二次転写用電源の制御］
中間転写ベルトからトナー像を記録材に転写する二次転写電界を適正化するために、二次転写用電源２２がＣＰＵ回路部１５０によって制御される。

適正な二次転写電界は、雰囲気環境や記録材の種類によって変化する。そこで本実施形態では、トナー像を記録材に転写する二次転写電界を適正化するために、調整電圧を印加するＡＴＶＣ（Ａｃｔｉｖｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）とよばれる、二次転写のための調整工程が、ＣＰＵ回路部１５０によってトナー像を記録材に転写する二次転写工程前の非二次転写時に実行される。すなわちＣＰＵ回路部１５０は、二次転写のための調整工程を実行する実行部として機能する。

調整工程としてのＡＴＶＣは、二次転写用電源２２が定電圧制御された複数の調整電圧を印加した上で、調整電圧が印加された時に電流検知手段２２によって二次転写部を流れる電流が測定されることにより行われる。ＡＴＶＣによって電圧と電流の相関関係を算出することができる。

さらに、算出された電流と電圧との相関関係に基づいて、二次転写に必要となる二次転写目標電流Ｉｔを流すための電圧Ｖ１が算出される。二次転写目標電流Ｉｔは、表１で示されるマトリクスに基づいて設定される。

表１は、ＣＰＵ回路部１５０内に設けられた記憶部に記憶されたテーブルである。このテーブルは、雰囲気中の絶対水分量（ｇ／ｍ^３）に応じて、二次転写目標電流Ｉｔを設定し分けるものである。水分量が増大すると、二次転写目標電流Ｉｔが減少する。なお絶対水分量は、温湿度センサ２０７によって検出された温度と相対湿度とから、ＣＰＵ回路部１５０によって算出される。なお本実施形態では絶対水分量を用いたがこれに限定する意図ではない。絶対水分量の代わりに相対湿度を用いることもできる。

さらに記録材が分担する記録材分担電圧Ｖ２が電圧Ｖ１に加算される。記録材分担電圧Ｖ２は、表２で示されるマトリクスに基づいて設定される。

表２は、ＣＰＵ回路部１５０内に設けられた記憶部に記憶されたテーブルである。このテーブルは、雰囲気中の絶対水分量（ｇ／ｍ^３）と記録材の坪量（ｇ／ｍ^２）とに応じて、記録材分担電圧Ｖ２を設定し分けるものである。坪量が増えると、記録材分担電圧Ｖ２は増える。また、絶対水分量が増えると、記録材分担電圧Ｖ２は減る。また、片面印刷時よりも自動両面印刷時や手差両面印刷時の方が、記録材分担電圧Ｖ２は大きい。なお坪量とは、単位面積辺りの重さ（ｇ／ｍ^２）を示す単位で、記録材の厚みを示す値として一般的に用いられる。坪量は、操作部でユーザーが入力する場合や、記録材を収容する収容部に記録材の坪量を入力する場合がある。これらの情報に基づいてＣＰＵ回路部１５０は坪量を判断する。

二次転写目標電流Ｉｔを流すためのＶ１に記録材分担電圧Ｖ２が加算された電圧（Ｖ１＋Ｖ２）が、調整工程に続く二次転写工程中、定電圧制御された二次転写電圧の二次転写目標電圧Ｖｔとして設定される。その結果、雰囲気環境と紙厚さに応じて、適正な電圧値が設定される。また二次転写中は二次転写電圧が定電圧制御された状態で印加されるので、記録材の幅が変わっても二次転写が安定した状態で行われる。

［一次転写適正化のための静電像形成手段の制御］
本実施形態では、一次転写コントラストはベルト電位用電源２１を用いて形成し、二次転写コントラストは二次転写用電源２２を用いて形成する。

一次転写コントラストを最適化するための手順について説明する。図７は、一次転写コントラストを最適化するためのフローチャートである。

まず、Ｓｔｅｐ１において、帯電ローラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに画像作像時の高圧を印加し、感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ表面を所望の電位Ｖｄに設定する。

Ｓｔｅｐ２において、定電流源であるベルト電位用電源２１から中間転写ベルト７の周方向へ電流を流し、ツェナーダイオードを介してアースに流れ込む電流を検知する。なお、本実施形態では、ツェナーダイオードを介してアースに流れ込む電流を検知する電流検知手段としての張架ローラ流入電流検出回路２０４が設けられている。

続いて、Ｓｔｅｐ３において、ツェナーダイオードに流れる電流量が目標電流に到達しているか判断する。ツェナーダイオードに流れる電流量が目標電流に到達している場合は、画像形成動作が開始される（Ｓｔｅｐ４）。ツェナーダイオードに流れる電流量が目標電流に未達の場合は、定電流源であるベルト電位用電源２１から中間転写ベルト７の周方向へ流す電流量を増加し、ツェナーダイオードに流れる電流量が目標電流に到達しているか判断する（Ｓｔｅｐ５、６）。ツェナーダイオードに流れる電流量が目標電流に到達するまで、Ｓｔｅｐ５、Ｓｔｅｐ６を繰り返し、画像形成動作が開始される（Ｓｔｅｐ４）。

ここで、図８（ａ）、（ｂ）は定電流源であるベルト電位用電源２１の調整方法を表す。

図８（ａ）は、定電流源であるベルト電位用電源２１から低い電流を流して、ツェナーダイオードを介してアースに流れる電流量が目標電流になるまでベルト電位用電源２１の出力を上げていく方法である。一方、図８（ｂ）は、定電流源であるベルト電位用電源２１から高い電流を流して、ツェナーダイオードを介してアースに流れる電流量が目標電流になるまでベルト電位用電源２１の出力を下げていく方法である。ベルト電位用電源２１の調整方法としては、どちらの方法でもよいものとする。

その結果、ベルト電位用電源２１によって中間転写ベルト７の電位Ｖｉｔｂがツェナー降伏電圧以上で維持される範囲内に設定され、感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの画像部電位を制御することが可能となる。ゆえに、１転レスシステムにおいて、二次転写コントラストを適正化するために二次転写用電源２２が印加する電圧を変更しても、一次転写電界が変化せず、適正な一次転写コントラストを形成することができる。

一次転写コントラストは、表３のテーブルに基づいて設定される。表３はＣＰＵ回路部１５０内に設けられた記憶部に記憶されたテーブルであって、一次転写コントラストと雰囲気環境との関係を示す。このテーブルは、一次転写コントラストを、色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ）と雰囲気環境に応じて、設定し分ける。なお、ベルト電位用電源２１からの出力電流も、色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ）と雰囲気環境に応じてテーブルを設定し、テーブルに基づいて設定される。

例えば、絶対水分量が９（ｇ／ｍ^３）の雰囲気環境において、坪量が６４（ｇ／ｍ^２）の記録材について片面印刷をユーザに選択されてから、坪量が１５０（ｇ／ｍ^２）の記録材について片面印刷をユーザに選択された場合について説明する。この場合、記録材の分担電圧Ｖ２が８００Ｖから９５０Ｖへ変わるので、二次転写目標電圧Ｖｔが変わる。一方で記録材の厚さは一次転写には関係しないので、適正な一次転写コントラストは変わらない。

そこで、二次転写コントラスト適正化のために、二次転写用電源２２が二次転写外ローラに印加する電圧が変更される。しかし、ベルト電位用電源２１から中間転写ベルトの電位Ｖｉｔｂがツェナー降伏電圧以上で維持される電流が流されることで、中間転写ベルトの電位Ｖｉｔｂは３００Ｖで一定に保持される。さらに静電像形成手段の静電像形成条件を変更することなく、静電像形成手段の静電像形成条件は維持される。その結果、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ色それぞれについての一次転写コントラストが適正な値５８０Ｖ、５４０Ｖ、５４０Ｖ、４９０Ｖで維持される。

［中間転写体填料付着検知方法］
本実施形態において、中間転写体への填料付着の検知方法について説明する。

図９、図１０は中間転写体表面の填料付着を検知に関するフローチャートである。

本実施形態ではパッチ検２５を使用した中間転写体表面の填料付着の検知方法であるが、その方法は本実施例に限定されるものではない。中間転写体駆動モータのトルク変化など、他の方法でもかまわない。

図９において中間転写体の下地光量の初期化の方法を説明する。

中間転写体が新しい時にパッチ検の中間転写体からの反射光量を設定する。

Ｓｔｅｐ１、中間転写体を新品に交換。

Ｓｔｅｐ２、現像バイアスＯＦＦで前多回転を実施する。

Ｓｔｅｐ３、ＬＥＤ光量を規定値ＬＥＤｉｎｉｔＶに合わせる。

Ｓｔｅｐ４、中間転写体のＨＰ基準で１周分の初期反射光量ＩＴＢｉｎｉｔＶ０を取得。

Ｓｔｅｐ５で初期の中間転写体ＬＥＤ反射光量ＩＴＢｉｎｉｔＶ０をＣＰＵ１５０内部の記憶装置に記憶する。

次に、図１０において耐久時の中間転写体への填料付着の検知方法について説明する。

Ｓｔｅｐ１、通紙後の後回転時に現像バイアスＯＦＦの状態でパッチ検を実施する。

Ｓｔｅｐ２、１０００枚通紙後の後回転でなければ終了。１０００枚通紙後であればＳｔｅｐ３を実施。

Ｓｔｅｐ３、パッチ検のＬＥＤ光量をＬＥＤｉｎｉｔＶに設定。

Ｓｔｅｐ４、中間転写体１周分の下地反射光量データＩＴＢｎｅｗＶを取得。

Ｓｔｅｐ５、ＩＴＢｉｎｉｔＶ０−ＩＴＢｎｅｗＶをΔＶとし、ΔＶ＞３％以上ならばＳｔｅｐ６で中間転写ベルトクリーニングモードを実施する。それ以下ならば実施しない。

［中間転写ベルトクリーニング時の制御方法］
本実施形態において、中間転写体への填料付着検知後の中間転写ベルトクリーニング方法について説明する。

図１１は填料の多い紙例えばアスクルマルチペーパースーパーエコノミーや紀州上質紙を通紙した場合の中間転写体の下地反射光量の変化とＣＳ６８０を通紙した時のパッチ検の電圧値で表したものである。

アスクル紙においては徐々に反射光量が落ちてくるが、ＣＳ６８０ではほとんど変化がない。１０００枚当たりの変化量に換算するとアスクルではほぼ４％になる。閾値を３％に設けた場合、不要なベルトクリーニングモードを実施する必要がない。

図１２は中間転写ベルトクリーニングを実施する時の制御に関するフローチャートである。図１３は中間転写ベルトを電気的に浮かした状態の略図である。

Ｓｔｅｐ１、印字可能幅全域に現像剤で帯画像を形成する。

Ｓｔｅｐ２、帯画像が２次転写部を通過する間、２次転写外ローラに負極性の電圧を印加する。

Ｓｔｅｐ３、２次転写外ローラに流れる電流量を検知し、定電流源であるベルト電位用電源からの出力電流を２次転写外ローラに流れる電流量分増加する。

Ｓｔｅｐ４、画像が転写ベルトクリーニング部を通過後にベルト電位用電源をＯＦＦする。

Ｓｔｅｐ５、張架ローラ、ツェナーダイオード、ベルト電位用電源を高圧リレーで切り離し、フロートにする。

Ｓｔｅｐ６、２次転写外ローラ１４に負極性の電圧を印加する。

Ｓｔｅｐ７、所定の時間、中間転写体を回転させる。

Ｓｔｅｐ８、張架ローラ、ツェナーダイオード、ベルト電位用電源を系に接続する。

Ｓｔｅｐ９、２次転写外ローラ１４に２次転写外ローラ１周分ずつ正極性と負極性の電圧を交互に印加し、２次転写外ローラ表面に付着したトナーを静電気力で除去する。

Ｓｔｅｐ５、６で中間転写ベルトの電位を負極性に帯電させることで、静電気力で付着した填料を電気的な反発力を利用して中間転写ベルト表面からはがれやすくしている。これにより短い時間でクリーニングブレード部に補給されたトナーによって、填料を取れやすくなる。

１ 感光体ドラム、７ 中間転写ベルト、１４ ２次転写外ローラ、１５ クリーニング部材、１６ ツェナーダイオード、２１ 中間転写ベルト用電源、２２ ２次転写用電源、２５ パッチ検、１５０ ＣＰＵ回路部

Claims (3)

1. 感光体（１ａ〜１ｄ）と、
   前記感光体（１ａ〜１ｄ）表面に接触配置されて前記感光体（１ａ〜１ｄ）表面を帯電する帯電手段（２ａ〜２ｄ）と、
   帯電後の前記感光体（１ａ〜１ｄ）表面に静電潜像を形成する静電潜像手段（３ａ〜３ｄ）と、
   前記感光体（１ａ〜１ｄ）上に形成された該潜像をトナーにて現像する現像手段（４ａ〜４ｄ）と、
   前記感光体（１ａ〜１ｄ）上に形成されたトナー像を一次転写部（Ｎ１ａ〜Ｎ１ｄ）で転写させる中間転写体（７）と、
   記録材を前記中間転写体（７）とともに挟持して前記中間転写体（７）からトナー像を記録材に２次転写部（Ｎ２）で転写する転写部材（１４）と、
   前記中間転写体（７）を張架する複数の張架ローラ（１０、１１、１２、１３）と、
   前記複数の張架ローラ（１０、１１、１２、１３）のいずれか１つに配置される第２の電源（２１）と、
   前記転写部材（１４）に電圧を印加する電源（２２）と、
   前記電源（２１）が前記中間転写体（７）の周方向に電流を流すことに伴って、前記感光体（１ａ〜１ｄ）からトナー像を前記一次転写部（Ｎ１ａ〜Ｎ１ｄ）で前記中間転写体（７）に転写する一次転写電界が形成され、前記第１の電源（２２）が前記転写部材（１４）に転写電圧を印加することに伴って、前記中間転写体（７）からトナー像を記録材に前記二次転写部（Ｎ２）で転写する二次転写電界が形成されるように、前記中間転写体（７）とアースとの間に接続されるツェナーダイオード（１６）と、を備え、
   前記中間転写体（７）をクリーニングするクリーニング部材（１５）を備え、前記中間転写体（７）を電気的に浮かし、前記電源（２１または２２）から前記中間転写体（７）にトナーと同極性の電圧を印加し、中間転写体（７）をクリーニングすることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記中間転写体（７）をクリーニングする場合、前記中間転写体（７）を電気的に浮かす前に、トナー像をクリーニング部材（１５）に供給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. 前記中間転写体（７）は２層以上のベルト体構成であり、表層の抵抗が他の層の抵抗よりも高いことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。