JP2023033843A - 転写装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成時における転写不良を引き起こすことなく一次転写部と二次転写部とに流れる電流の干渉を低減すると共に、装置の大型化及びコストアップを抑制すること。【解決手段】転写装置２は、二次転写内ローラ６２に二次転写バイアスを印加又は電流を供給した際の電圧検出部４２により検出される検出結果に基づいて、画像形成中に二次転写内ローラ６２に印加する二次転写バイアスを決定する二次転写ＡＴＶＣ制御処理を実行すると共に、二次転写ＡＴＶＣ制御処理の実行中に一次転写ローラ５４に対する一次転写バイアスの印加を停止させる。【選択図】図３

Description

本発明は、転写装置及び転写装置を備える複写機、プリンタ又はファクシミリ等の画像形成装置に関する。

従来、プリンタ、複写機又はファクシミリ等の画像形成装置としては、複数の像担持体としての感光体ドラムのそれぞれに対向するようにベルト状の中間転写体が設けられた中間転写方式の画像形成装置が知られている。中間転写方式の画像形成装置は、複数の感光体ドラムのそれぞれに担持されたトナー像を中間転写体に転写させる複数の一次転写部と、中間転写体に転写されたトナー像を記録媒体に転写させる二次転写部と、を有する転写装置を備えている。また、中間転写体は、複数の支持ローラに架け渡されており、複数の一次転写部と二次転写部とを通過する。

従来、転写装置の転写ローラとしては、金属製のローラ上又は芯金上にスポンジ状の発泡層等の弾性層を有するスポンジローラ等の弾性ローラが広く使用されている。このような弾性ローラには、弾性層にカーボンブラック等の導電性粉末を分散させて導電性が付与されている。

このような導電性粉末を分散させた弾性層には、環境変動及び耐久変動によって抵抗変動が生じる。このため、従来、Ａｃｔｉｖｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ（以下、「ＡＴＶＣ」と記載する）等の高圧制御を行って、画像形成時に転写ローラに流れる電流が所望の値になるようにする必要があった。ここで、ＡＴＶＣとは、所定の電圧を二次転写ローラに印加して、二次転写ローラに流れる電流の検出結果に基づいて、画像形成時に二次転写ローラに印加する電圧を制御することである。

また、上記の転写装置では、一次転写部及び二次転写部に印加される転写バイアスの極性が互いに異なる場合がある。例えば、一次転写部の転写ローラに正極性のバイアスを印加し、二次転写部の転写ローラに負極性のバイアスを印加する場合がある。この場合には、一次転写部と二次転写部とを流れる電流が互いに干渉するおそれがある。

これに対して、特許文献１は、一次転写部と二次転写部との間に、中間転写体とアースとが直接又は抵抗体を介して接続された少なくとも二つ以上の接地箇所を備えた転写装置及び画像形成装置を開示している。これにより、一次転写部の転写ローラと二次転写部の転写ローラとに互い極性が異なるバイアスを印加する場合に、一次転写部と二次転写部とを流れる電流の干渉を防止することができる。

特開２０１４－１５３３９８号公報

しかしながら、特許文献１においては、ＡＴＶＣ実施時に、二次転写ローラに流れるべき電流が接地されたローラに流れ込むことにより、二次転写ローラに適切な電流を供給できず、ＡＴＶＣの精度の低下を招くことがある。この場合には、画像形成時におけるトナー像の転写不良を引き起こすことがあるという課題を有する。また、特許文献１においては、一次転写部と二次転写部との間に接地箇所を設けるため、装置の大型化及びコストアップを招くという課題を有する。

本発明の目的は、画像形成時における転写不良を引き起こすことなく一次転写部と二次転写部とに流れる電流の干渉を低減することができると共に、装置の大型化及びコストアップを抑制することができる転写装置及び画像形成装置を提供することである。

本発明に係る転写装置は、トナー像を担持する像担持体に対向して配置され、所定の周回方向に移動する中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトを挟んで前記像担持体に対向して配置され、トナーの帯電極性と逆極性の一次転写バイアスが印加されることにより前記像担持体から前記中間転写ベルトに前記トナー像を一次転写させる一次転写部材と、前記中間転写ベルトの内面に接触し、前記トナーの帯電極性と同極性の二次転写バイアスが印加されることにより、前記一次転写部材により前記中間転写ベルトに転写された前記トナー像をシートに二次転写させる二次転写部材と、前記二次転写部材に印加される前記二次転写バイアス、もしくは供給される電流を検出する検出手段と、前記二次転写部材に前記二次転写バイアスを印加又は電流を供給した際の前記検出手段により検出される検出結果に基づいて、画像形成中に前記二次転写部材に印加する前記二次転写バイアスを決定する二次転写バイアス決定制御処理を実行すると共に、前記二次転写バイアス決定制御処理の実行中は前記一次転写部材に対する前記一次転写バイアスの印加を停止させる制御手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、画像形成時における転写不良を引き起こすことなく一次転写部と二次転写部とに流れる電流の干渉を低減することができると共に、装置の大型化及びコストアップを抑制することができる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の模式図である。 本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る転写装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る転写装置の動作を示す模式図である。 本発明の実施の形態に係る転写装置のフルカラーモードの実行時における一次転写バイアス及び二次転写バイアスの印加タイミングを示す図である。 本発明の実施の形態に係る転写装置のモノクロモードの実行時における一次転写バイアス及び二次転写バイアスの印加タイミングを示す図である。 本発明の実施の形態に係る転写装置における電位差と漏れ電流との関係を示す図である。 本発明の実施の形態に係る転写装置における漏れ電流と画像との関係を示す図である。

以下、実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

＜画像形成装置の構成＞
本発明の実施の形態に係る画像形成装置１の構成について、図１及び図２を参照しながら、詳細に説明する。

画像形成装置１は、転写装置２と、画像形成ユニット５７と、レジストローラ６６と、定着部６７と、操作部８１と、を有している。画像形成装置１は、ここではフルカラーの所謂タンデム型中間転写方式を有する画像形成装置を例示する。

転写装置２は、画像形成ユニット５７により形成されるトナー像を中間転写ベルト５６に一次転写させ、中間転写ベルト５６に一次転写させたトナー像をレジストローラ６６より搬送されてくるシートＰに二次転写する。転写装置２は、トナー像を二次転写したシートＰを定着部６７に搬送する。なお、転写装置２の構成の詳細については後述する。

画像形成手段としての画像形成ユニット５７は、複数の画像形成ユニット５７ａ、５７ｂ、５７ｃ及び５７ｄから構成されている。画像形成ユニット５７ａ、５７ｂ、５７ｃ及び５７ｄは、中間転写ベルト５６の周回方向の上流側からイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の順に配置されている。画像形成ユニット５７ａ、５７ｂ、５７ｃ及び５７ｄは、転写装置２の後述のコントローラ８０の制御により電子写真方式によって各色成分のトナー像を形成する。

具体的には、画像形成ユニット５７ａ、５７ｂ、５７ｃ及び５７ｄは、感光体ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄと、帯電ローラ５１ａ、５１ｂ、５１ｃ及び５１ｄと、を備えている。また、画像形成ユニット５７ａ、５７ｂ、５７ｃ及び５７ｄは、露光装置５２ａ、５２ｂ、５２ｃ及び５２ｄと、現像装置５３ａ、５３ｂ、５３ｃ及び５３ｄと、クリーニング装置５５ａ、５５ｂ、５５ｃ及び５５ｄと、を備えている。

像担持体としての感光体ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄは、図１において時計回り方向に回転する。

帯電ローラ５１ａ、５１ｂ、５１ｃ及び５１ｄは、感光体ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄを帯電させる。

露光装置５２ａ、５２ｂ、５２ｃ及び５２ｄは、感光体ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄ上に静電潜像を形成する。

現像装置５３ａ、５３ｂ、５３ｃ及び５３ｄは、感光体ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄ上の静電潜像にトナーを供給して感光体ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄ上にトナー像を形成することにより、静電潜像を可視像化する。

クリーニング装置５５ａ、５５ｂ、５５ｃ及び５５ｄは、感光体ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄ上の残留トナーを除去する。

レジストローラ６６は、所定のタイミングで図示しないピックアップローラにより搬送されてくるシートＰを転写装置２に搬送する。

定着部６７は、転写装置２より搬送されてくるシートＰに二次転写されたトナー像に定着処理を施してシートＰに画像を定着させ、画像を定着させたシートＰを図示しない排出部に向けて搬送する。

操作部８１は、ユーザによる操作に応じた電気信号をコントローラ８０に出力する。操作部８１は、例えば図示しないトレイに集積されているシートＰの紙種等を指定するユーザの操作に応じた電気信号をコントローラ８０に出力する。

＜転写装置の構成＞
本発明の実施の形態に係る転写装置２の構成について、図１及び図３を参照しながら、詳細に説明する。

転写装置２は、高圧電源３０と、転写トランス４０と、一次転写ローラ５４と、中間転写ベルト５６と、テンションローラ６０と、アイドラローラ６１と、を有している。また、転写装置２は、二次転写内ローラ６２と、駆動ローラ６３と、二次転写外ローラ６４と、中間転写ベルトクリーニング装置６５と、一次転写ローラ離間機構７０と、コントローラ８０と、を有している。

高圧電源３０は、コントローラ８０の制御により、一次転写ローラ５４に対して一次転写バイアスを印加し又は一次転写バイアスの印加を停止する。

転写トランス４０は、コントローラ８０の制御により、二次転写内ローラ６２に対して二次転写バイアスを印加し又は二次転写バイアスの印加を停止する。具体的には、転写トランス４０は、転写バイアス出力部４１と、電圧検出部４２と、を備えている。

転写バイアス出力部４１は、コントローラ８０の制御により、二次転写内ローラ６２に対して二次転写バイアスを印加し又は二次転写バイアスの印加を停止する。

検出手段としての電圧検出部４２は、二次転写内ローラ６２に印加される二次転写バイアスを検出し、検出結果に応じた電気信号をコントローラ８０に出力する。

一次転写部材としての一次転写ローラ５４は、複数設けられ、中間転写ベルト５６の内側に設けられており、中間転写ベルト５６を挟んで感光体ドラム５０に対向している。一次転写ローラ５４は、画像形成ユニット５７ａ、５７ｂ、５７ｃ及び５７ｄに対応して複数の一次転写ローラ５４ａ、５４ｂ、５４ｃ及び５４ｄによって構成されている。

一次転写ローラ５４ｄは、一次転写ローラ５４のうちの中間転写ベルト５６の周回方向の最下流に設けられていると共に、一次転写ローラ５４の中で二次転写内ローラ６２に最も近い。なお、感光体ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄを纏めて感光体ドラム５０と記載し、一次転写ローラ５４ａ、５４ｂ、５４ｃ及び５４ｄを纏めて一次転写ローラ５４と記載する。

一次転写ローラ５４は、ステンレス（ＳＵＳ）又は硫黄および硫黄複合快削鋼鋼材（ＳＵＭ）等によって形成された長手方向に沿ってストレート形状の金属ローラである。一次転写ローラ５４の径は、ここでは８ｍｍを例示する。一次転写ローラ５４には、高圧電源３０が接続されており、画像形成時において高圧電源３０よりトナーの帯電極性と逆極性の一次転写バイアスが印加される。一次転写ローラ５４は、一次転写バイアスが印加されることにより、感光体ドラム５０に形成されたトナー像を、中間転写ベルト５６に順次静電吸引及び重畳させて一次転写させる一次転写処理を行う。

一次転写ローラ５４は、一次転写ローラ５４の中心軸から中間転写ベルト５６に引いた垂線が感光体ドラム５０の中心軸から中間転写ベルト５６に引いた垂線に対して中間転写ベルト５６の移動方向の下流側に所定距離となるように配置されている。所定距離は、ここでは５ｍｍを例示する。一次転写ローラ５４は、一次転写ローラ離間機構７０によって図１において上下方向に変位可能になっている。一次転写ローラ５４は、図１において下方向に変位することにより中間転写ベルト５６に対して圧接可能であり、感光体ドラム５０の中間転写ベルト５６の移動方向の下流側において中間転写ベルト５６を０．１ｍｍから０．３ｍｍ押下げる。

中間転写ベルト５６は、感光体ドラム５０に対向して配置されていると共に、感光体ドラム５０の配列方向に沿って延びており、所定の周回方向に移動する。中間転写ベルト５６は、図１の場合には反時計回りの周回方向に移動する。

中間転写ベルト５６は、厚みが例えば４０μｍから６０μｍ程度のフィルム状の無端ベルトで構成されている。中間転写ベルト５６は、ポリイミド若しくはポリアミド等の樹脂材料、この樹脂材料の化合物又は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て形成されている。中間転写ベルト５６は、表面抵抗率が１Ｅ＋１０Ω／ｓｑから１Ｅ＋１１Ω／ｓｑとなるように形成されている。

中間転写ベルト５６には、各画像形成ユニット５７ａ、５７ｂ、５７ｃ及び５７ｄにより感光体ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄの各々に形成された各色成分のトナー像が順次一次転写される。

テンションローラ６０は、中間転写ベルト５６に対して一定の張力を与えている。テンションローラ６０は、中間転写ベルト５６のテンションが３ｋｇｆから１２ｋｇｆ程度になるように構成されている。

アイドラローラ６１は、中間転写ベルト５６を支持している。アイドラローラ６１は、電気的にフロートとなっている。

二次転写部材としての二次転写内ローラ６２は、中間転写ベルト５６の内面側に配置されて中間転写ベルト５６の内面に接触し、中間転写ベルト５６の内周面を張架している。二次転写内ローラ６２は、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）等によって形成されており、径が１４ｍｍ及び厚さが０．５ｍｍとなるように形成されていると共に、硬度が例えば７０°（アスカーＣ）に設定されている。二次転写内ローラ６２には、転写トランス４０よりトナーの帯電極性と同極性の二次転写バイアスが印加される。

ここで、二次転写内ローラ６２に印加される二次転写バイアスは、後述の二次転写ＡＴＶＣ制御処理において印加されるバイアスと、画像形成中に中間転写ベルト５６からシートＰにトナー像を二次転写させる際に印加されるバイアスと、の両方を含む。

駆動ローラ６３は、定速性に優れたモータにより駆動されて中間転写ベルト５６を所定の周回方向に循環駆動させる。

二次転写外ローラ６４は、中間転写ベルト５６を挟んで二次転写内ローラ６２に対向して配置されていると共に、中間転写ベルト５６のトナー像担持面側に配置されている。二次転写外ローラ６４は、ニトリルゴム（ＮＢＲ）又はエチレンプロピレンジエンゴム等からなる弾性層と、接地されている芯金と、から構成されており、径が２０ｍｍになるように形成されている。二次転写外ローラ６４は、グランドに接続されている。

中間転写ベルトクリーニング装置６５は、二次転写内ローラ６２及び二次転写外ローラ６４の中間転写ベルト５６の周回方向の下流側に設けられている。中間転写ベルトクリーニング装置６５は、二次転写後の中間転写ベルト５６上の残留トナー又は紙粉を除去して中間転写ベルト５６の表面をクリーニングする。

一次転写ローラ離間機構７０は、コントローラ８０の制御により、一次転写ローラ５４を図１において上下方向に変位させることにより、感光体ドラム５０に対して中間転写ベルト５６を当接又は離間させる。

コントローラ８０は、画像形成装置１を統括的に制御する。コントローラ８０は、ＣＰＵ８２と、ＲＯＭ８３と、ＲＡＭ８４と、備えている。

制御手段としてのＣＰＵ８２は、ＲＯＭ８３に格納されている制御プログラムを読み出して実行することにより、ＲＯＭ８３又はＲＡＭ８４との間でデータの転送又は読込みを行いながら所定の演算処理等を行って画像形成装置１全体の動作を制御する。ＣＰＵ８２には、画像読取装置又はパーソナルコンピュータ等の図示しない外部のホスト装置から画像データ又は制御指令等を含む画像形成信号が入力される。ＣＰＵ８２は、外部のホスト装置より入力される画像形成信号又は操作部８１より入力される信号に従って、画像形成動作を実行する。

例えば、ＣＰＵ８２は、操作部８１より入力される信号の示すユーザが指定した紙種に応じて適切な制御を行う。ここで、紙種は、上質紙又はコート紙のようなシートＰの材質、及びシートＰの表面性等と、シートＰの坪量と、を組み合わせて複数に分類されている。ＣＰＵ８２は、ユーザによる紙種の指定がない場合に、紙種の複数の分類の中から一つを選択して、選択した分類の紙種に応じて適切な制御を行う。

ＣＰＵ８２は、画像形成前において画像形成中に転写トランス４０から二次転写内ローラ６２に印加される二次転写バイアスを決定するための二次転写バイアス決定制御処理としての二次転写ＡＴＶＣ制御処理を実行する。具体的には、ＣＰＵ８２は、定電流制御によって二次転写内ローラ６２に流れる電流の電流値と電圧検出部４２より入力される電気信号の示す二次転写バイアスとに基づいて、画像形成中に二次転写内ローラ６２に印加する二次転写バイアスを決定する。

ＲＯＭ８３には、制御プログラム又は予め求められたデータテーブル等が格納されている。

ＲＡＭ８４は、書き換え可能なメモリである。ＲＡＭ８４には、コントローラ８０より入力された情報及びコントローラ８０における演算結果等が格納される。

＜転写装置の動作＞
本発明の実施の形態に係る転写装置２の動作について、図４を参照しながら、詳細に説明する。

図４において、図４（ａ）は、一次転写ローラ５４の全脱状態を示しており、図４（ｂ）は、一次転写ローラ５４の全着状態を示しており、図４（ｃ）は、一次転写ローラ５４のブラック着状態を示している。

コントローラ８０のＣＰＵ８２は、印刷ジョブが入力された際に画像形成動作を実行して、図示しない外部のホスト装置から入力された画像データに基づいて、適切な画像形成モードを実行する。ＣＰＵ８２は、操作部８１より入力される電気信号によってユーザにより画像形成モードの指定がある場合に、ユーザによって指定された画像形成モードを実行する。具体的には、ＣＰＵ８２は、画像形成モードとしてカラーの画像を形成するフルカラーモード又はモノクロの画像を形成するモノクロモードを実行する。

ＣＰＵ８２は、判断した画像形成モードに応じて、一次転写ローラ離間機構７０を制御して転写装置２の一次転写ローラ５４を適切な状態にすると共に、画像形成ユニット５７ａ、５７ｂ、５７ｃ及び５７ｄにおいて画像形成動作を行うか否かを判定する。また、転写装置２の一次転写ローラ５４は、一次転写ローラ離間機構７０が駆動することによって全脱状態、全着状態又はブラック着状態の３つの状態をとり得る。

具体的には、ＣＰＵ８２は、画像形成モードを実行しない場合に、全ての画像形成ユニット５７ａ、５７ｂ、５７ｃ及び５７ｄにおいて画像形成制御を行わない。また、一次転写ローラ５４ａ、５４ｂ、５４ｃ及び５４ｄは、画像形成モードを実行しない場合に全脱状態となる。この際に、一次転写ローラ５４ａ、５４ｂ、５４ｃ及び５４ｄは、図４（ａ）に示すように、全ての感光体ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄに対して中間転写ベルト５６を離間させる。

ＣＰＵ８２は、フルカラーモードを実行する場合に、全ての画像形成ユニット５７ａ、５７ｂ、５７ｃ及び５７ｄにおいて画像形成制御を行う。これにより、中間転写ベルト５６の周回方向の上流に位置する画像形成ユニット５７ａ、５７ｂ、５７ｃ及び５７ｄから順に画像形成動作を開始する。また、一次転写ローラ５４ａ、５４ｂ、５４ｃ及び５４ｄは、フルカラーモードを実行する場合に全着状態となる。この際に、一次転写ローラ５４ａ、５４ｂ、５４ｃ及び５４ｄは、図４（ｂ）に示すように、全ての感光体ドラム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄに対して中間転写ベルト５６を当接させる。

ＣＰＵ８２は、モノクロモードを実行する場合に、ブラックの画像形成ユニット５７ｄにおいて画像形成制御を行い、イエロー、マゼンタ及びシアンの画像形成ユニット５７ａ、５７ｂ及び５７ｃにおいて画像形成制御を行わない。これにより、中間転写ベルト５６の周回方向の最下流に位置する画像形成ユニット５７ｄのみが画像形成動作を行う。また、一次転写ローラ５４ａ、５４ｂ、５４ｃ及び５４ｄは、モノクロモードにおいてブラック着状態となる。

この際に、一次転写ローラ５４ａ、５４ｂ及び５４ｃは、図４（ａ）に示すように、感光体ドラム５０ａ、５０ｂ及び５０ｃに対して中間転写ベルト５６を離間させ、一次転写ローラ５４ｄは、感光体ドラム５０ｄに対して中間転写ベルト５６を当接させる。

次に、ＣＰＵ８２は、中間転写ベルト５６の駆動安定後及びシートＰが二次転写内ローラ６２及び二次転写外ローラ６４に搬送される前に、一次転写処理の実行及び二次転写ＡＴＶＣ制御処理の実行を開始する。

一次転写処理において、ＣＰＵ８２は、画像形成モードを実行しない場合に、一次転写ローラ５４ａ、５４ｂ、５４ｃ及び５４ｄに対して高圧電源３０より一次転写バイアスを印加しない。また、ＣＰＵ８２は、フルカラーモードを実行する場合に、一次転写ローラ５４ａ、５４ｂ、５４ｃ及び５４ｄに対して高圧電源３０より一次転写バイアスを印加する。また、ＣＰＵ８２は、モノクロモードを実行する場合に、一次転写ローラ５４ａ、５４ｂ及び５４ｄに対して高圧電源３０より一次転写バイアスを印加しないと共に、一次転写ローラ５４ｄに対して高圧電源３０より一次転写バイアスを印加する。

＜二次転写ＡＴＶＣ制御処理＞
本発明の実施の形態に係る二次転写ＡＴＶＣ制御処理について、詳細に説明する。

二次転写ＡＴＶＣ制御処理は、中間転写ベルト５６の駆動安定後及びシートＰが二次転写内ローラ６２及び二次転写外ローラ６４に搬送される前において実行が開始される。

まず、ＣＰＵ８２は、定電流制御を実行して、予め設定された目標電流Ｉｔｇに対応する二次転写バイアスを、転写トランス４０内にある転写バイアス出力部４１より二次転写内ローラ６２に印加させる。

次に、転写トランス４０内にある電圧検出部４２は、所定時間において、転写バイアス出力部４１及び二次転写内ローラ６２に生じる電圧を検出する。所定時間は、ここでは二次転写外ローラ６４が一回転するのに要する時間を例示する。そして、ＣＰＵ８２は、所定時間において電圧検出部４２が検出した電圧の平均値を基底電圧Ｖｂとする。

次に、ＣＰＵ８２は、画像形成動作を開始して、紙種及び環境情報に基づいて設定された紙分担電圧Ｖｐを加えた電圧値Ｖｔｒ（Ｖｔｒ＝Ｖｂ＋Ｖｐ）を求める。この際に、ＣＰＵ８２は、画像形成装置１に設けられている図示しない温湿度センサによって検出した環境情報を取得する。また、ＣＰＵ８２は、ＲＯＭ８３に予め格納されている紙種と環境情報と紙分担電圧Ｖｐとを対応付けた紙分担電圧テーブルにおいて、紙種及び取得した環境情報に対応付けられている紙分担電圧Ｖｐを設定する。

そして、ＣＰＵ８２は、二次転写内ローラ６２及び二次転写外ローラ６４にシートＰが搬送されてきた際に、転写バイアス出力部４１から二次転写内ローラ６２に対して、求めた電圧値Ｖｔｒを定電圧出力させる。これにより、二次転写外ローラ６４の抵抗が温湿度環境又は耐久使用によって変化した場合であっても、適切な二次転写バイアスを二次転写内ローラ６２に印加することができる。

＜一次転写処理及び二次転写ＡＴＶＣ制御処理の実行タイミング＞
本発明の実施の形態に係る一次転写処理及び二次転写ＡＴＶＣ制御処理の実行タイミングについて、図５から図８を参照しながら、詳細に説明する。

二次転写ＡＴＶＣ制御処理の実行中に一次転写バイアスを印加する場合には、二次転写ＡＴＶＣ制御処理の実行中に、一次転写ローラ５４ｄと二次転写内ローラ６２との間に電流干渉を生じて、二次転写ＡＴＶＣ制御処理の精度に影響を及ぼすことがある。

具体的には、二次転写ＡＴＶＣ制御処理において二次転写内ローラ６２に目標電流Ｉｔｇに対応する二次転写バイアスが印加された際に、二次転写内ローラ６２から一次転写ローラ５４ｄへ負の電流（以下、「漏れ電流」と記載する）が流れ込む場合がある。この場合には、二次転写内ローラ６２から中間転写ベルト５６を介して二次転写外ローラ６４へ流れ込む負の電流が目標電流Ｉｔｇより小さくなり、二次転写ＡＴＶＣ制御処理の精度が低下してしまう。二次転写ＡＴＶＣ制御処理の精度は、漏れ電流が大きくなるほど低下する。この結果、画像形成時において、二次転写内ローラ６２に電流を十分に供給することができず、二次転写性が悪化して転写不良を引き起こす。

また、漏れ電流は、中間転写ベルト５６の電気抵抗、及び一次転写ローラ５４ｄと二次転写内ローラ６２との間の電位差ΔＶに大きく依存する。そのため、二次転写ＡＴＶＣ制御処理の実行においては、電位差ΔＶは小さい方が望ましい。具体的には、図７に示すように、漏れ電流の値は、電位差ΔＶが大きくなるほど大きくなっている。

図８は、目標電流Ｉｔｇを－２０μＡとした場合における漏れ電流と転写不良画像の発生状況をまとめたものである。図８において、画像評価は、目視による主観評価とし、転写不良が発生しなかったものを○、軽微に発生したものを△、及び明確に発生したものを×とした。

画像評価のレベルは、○又は△であることが好ましい。従って、図８より、漏れ電流を３μＡ以下に抑えることが望ましい。

一次転写ローラ５４ｄに印加される一次転写バイアスの極性と、二次転写内ローラ６２に印加される二次転写バイアスの極性と、は逆極性である。これより、一次転写バイアスと二次転写バイアスとを同時に印加する場合には、電位差ΔＶが大きくなって漏れ電流が大きくなる。従って、二次転写ＡＴＶＣ制御処理の実行中には、一次転写ローラ５４ｄへの一次転写バイアスの印加を避けることが望ましい。これらを踏まえて、フルカラーモードを実行する場合及びモノクロモードを実行する場合における一次転写処理及び二次転写ＡＴＶＣ制御処理の実行タイミングについて以下に具体的に説明する。

まず、フルカラーモードを実行する場合における一次転写処理及び二次転写ＡＴＶＣ制御処理の実行タイミングについて、図５を参照しながら、詳細に説明する。

時刻ｔ１において、中間転写ベルト５６の駆動が安定する。

時刻ｔ２において、ＣＰＵ８２は、二次転写ＡＴＶＣ制御処理の実行を開始して、転写トランス４０の転写バイアス出力部４１から二次転写内ローラ６２に二次転写バイアスを印加させる。

時刻ｔ３において、ＣＰＵ８２は、二次転写ＡＴＶＣ制御処理の実行を終了して、転写バイアス出力部４１から二次転写内ローラ６２に対する二次転写バイアスの印加を停止させる。

時刻ｔ４において、ＣＰＵ８２は、一次転写処理の実行を開始して、高圧電源３０から一次転写ローラ５４に一次転写バイアスを印加させる。

また、時刻ｔ４が経過するまでの間において、ＣＰＵ８２は、高圧電源３０から一次転写ローラ５４に対する一次転写バイアスの印加を停止させる。これにより、二次転写ＡＴＶＣ制御処理の実行中は一次転写ローラ５４に対する一次転写バイアスの印加が停止される。

時刻ｔ５において、ＣＰＵ８２は、二次転写処理の実行を開始して、二次転写ＡＴＶＣ制御処理において設定された電圧値Ｖｔｒに基づいて、転写バイアス出力部４１から二次転写内ローラ６２に二次転写バイアスを印加させる。

上記の通り、ＣＰＵ８２は、中間転写ベルト５６の駆動が安定する時刻ｔ１から、一次転写ローラ５４ｄに一次転写バイアスが印加される時刻ｔ４までの時間において、二次転写ＡＴＶＣ制御処理を実行する。この際に、時刻ｔ１から時刻ｔ４までの時間は、二次転写外ローラ６４が一回転する時間よりも長い。これより、ＣＰＵ８２は、二次転写ＡＴＶＣ制御処理を実行する時間を二次転写外ローラ６４が一回転する時間とする。

次に、モノクロモードを実行する場合における一次転写処理及び二次転写ＡＴＶＣ制御処理の実行タイミングについて、図６を参照しながら、詳細に説明する。

時刻ｔ１１において、中間転写ベルト５６の駆動が安定すると共に、ＣＰＵ８２は、二次転写ＡＴＶＣ制御処理の実行を開始して、転写トランス４０の転写バイアス出力部４１から二次転写内ローラ６２に二次転写バイアスを印加させる。

時刻ｔ１２において、ＣＰＵ８２は、二次転写ＡＴＶＣ制御処理の実行を終了して、転写バイアス出力部４１から二次転写内ローラ６２に対する二次転写バイアスの印加を停止させる。

時刻ｔ１３において、ＣＰＵ８２は、一次転写処理の実行を開始して、高圧電源３０から一次転写ローラ５４に一次転写バイアスを印加させる。

また、時刻ｔ１３が経過するまでの間において、ＣＰＵ８２は、高圧電源３０から一次転写ローラ５４に対する一次転写バイアスの印加を停止させる。これにより、二次転写ＡＴＶＣ制御処理の実行中に一次転写ローラ５４に対する一次転写バイアスの印加が停止される。

時刻ｔ１４において、ＣＰＵ８２は、二次転写処理の実行を開始して、二次転写ＡＴＶＣ制御処理において設定された電圧値Ｖｔｒに基づいて、転写バイアス出力部４１から二次転写内ローラ６２に二次転写バイアスを印加させる。

ＣＰＵ８２は、中間転写ベルト５６の駆動が安定する時刻ｔ１１から、一次転写ローラ５４ｄに一次転写バイアスが印加される時刻ｔ１３までの時間において、二次転写ＡＴＶＣ制御処理を実行する。この際に、時刻ｔ１１から時刻ｔ１３までの時間は、二次転写外ローラ６４が一回転するのに要する時間よりも短いと共に、二次転写外ローラ６４が半回転するのに要する時間よりも長い。これより、ＣＰＵ８２は、二次転写ＡＴＶＣ制御処理を実行する時間を二次転写外ローラ６４が半回転するのに要する時間とする。

上記の通り、ＣＰＵ８２は、モノクロモードを実行する場合にはフルカラーモードを実行する場合に比べて、二次転写ＡＴＶＣ制御処理に要する時間を短くする。これにより、モノクロモードを実行する際において印刷ジョブを遅らせることなく、二次転写ＡＴＶＣ制御処理の精度の低下を抑制することができる。

また、ＣＰＵ８２は、一次転写処理の開始前、即ち一次転写バイアスの印加を開始する前に、二次転写ＡＴＶＣ制御処理を開始して完了させる。これにより、本実施の形態によれば、二次転写ＡＴＶＣ制御処理の実行中に一次転写バイアスを印加する場合と比較して、電位差ΔＶを小さくすることができるため漏れ電流を低減でき、二次転写ＡＴＶＣ制御処理の精度の低下を抑制することができる。

また、モノクロモードを実行する際に、中間転写ベルト５６の駆動状態が安定したタイミングで二次転写ＡＴＶＣ制御処理の実行を開始することにより、二次転写ＡＴＶＣ制御処理の実行時間をより長くすることができる。

更に、二次転写バイアス決定制御処理の実行中に、一次転写ローラ５４のうちの二次転写内ローラ６２に最も近い一次転写ローラ５４ｄに対する一次転写バイアスの印加を停止させることにより、漏れ電流を確実に低減することができる。

ここで、定電流制御によって目標電流Ｉｔｇ－２０μＡに対応する二次転写バイアスが二次転写内ローラ６２に印加された際の画像への影響の確認を行った。

まず、一次転写バイアスとして１５００Ｖを印加した状態で二次転写ＡＴＶＣ制御処理の実行を開始した場合には、基底電圧Ｖｂは２５００Ｖ及び電位差ΔＶは４０００Ｖとなり、漏れ電流は約－４μＡとなって画像の転写不良が見られた。

これに対して、本実施の形態のように二次転写ＡＴＶＣ制御処理の実行中に一次転写バイアスの印加を停止した場合には、基底電圧Ｖｂは２８００Ｖ及び電位差ΔＶは２８００Ｖとなり、漏れ電流は約－２μＡとなって良好な画像を得ることができた。これより、本実施の形態において、二次転写ＡＴＶＣ制御処理の制度の低下を抑制できたことを確認できた。

なお、ＣＰＵ８２は、画像形成時において定電圧制御によって基底電圧Ｖｂに紙分担電圧Ｖｐを加えた電圧値Ｖｔｒを二次転写バイアスとして印加させる。これにより、電位差ΔＶは、二次転写ＡＴＶＣ制御処理の実行時よりも紙分担電圧Ｖｐの分だけ大きくなり、漏れ電流は増加する。しかしながら、二次転写ＡＴＶＣ制御処理によって決定した二次転写バイアスを定電圧制御によって印加する場合には、漏れ電流が増加しても二次転写内ローラ６２に流れる電流が減少することはなく、転写不良を生じることはない。

本実施の形態では、二次転写ＡＴＶＣ制御処理の実行中は一次転写ローラ５４に対する一次転写バイアスの印加を停止させる。これにより、画像形成時における転写不良を引き起こすことなく一次転写ローラ５４と二次転写内ローラ６２及び二次転写外ローラ６４とに流れる電流の干渉を低減することができると共に、装置の大型化及びコストアップを抑制することができる。

本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることは言うまでもない。

具体的には、上記の実施の形態において、二次転写ＡＴＶＣ制御処理の実行時間を二次転写外ローラ６４が一回転するのに要する時間又は半回転するのに要する時間としたが、二次転写ＡＴＶＣ制御処理の実行時間を任意の所定時間にすることができる。ただし、この任意の所定時間は、中間転写ベルト５６の駆動が安定する時刻から、一次転写ローラ５４ｄに一次転写バイアスが印加される時刻までの時間よりも短い時間とする。

また、上記の実施の形態において、複数の一次転写ローラ５４を設けたが、これに限らず、単一の一次転写ローラを設けてもよい。

また、上記の実施の形態において、二次転写ＡＴＶＣ制御処理の実行中は一次転写ローラ５４ｄに対する一次転写バイアスの印加を停止させた。しかしながらこれに限らず、二次転写ＡＴＶＣ制御処理の実行中に中間転写ベルト５６の周回方向の下流側から任意の数の一次転写ローラ５４に対する一次転写バイアスの印加を停止してもよい。

また、上記の実施の形態において、二次転写ＡＴＶＣ制御処理ではテストバイアスとして定電流制御を採用した。しかしながら、これに限らず、二次転写ＡＴＶＣ制御処理において、定電圧制御されたテストバイアスを印加した際に二次転写内ローラ６２及び二次転写外ローラ６４に供給される電流を検出手段によって検出しても良い。そして検出手段によって検出した電流値に基づいて二次転写バイアスを設定しても良い。

１ 画像形成装置
２ 転写装置
３０ 高圧電源
４０ 転写トランス
４１ 転写バイアス出力部
４２ 電圧検出部
５０ 感光体ドラム
５４ 一次転写ローラ
５６ 中間転写ベルト
５７ 画像形成ユニット
６０ テンションローラ
６１ アイドラローラ
６２ 二次転写内ローラ
６３ 駆動ローラ
６４ 二次転写外ローラ
６５ 中間転写ベルトクリーニング装置
６６ レジストローラ
６７ 定着部
７０ 一次転写ローラ離間機構
８０ コントローラ
８１ 操作部
８２ ＣＰＵ
８３ ＲＯＭ
８４ ＲＡＭ

Claims (5)

1. トナー像を担持する像担持体に対向して配置され、所定の周回方向に移動する中間転写ベルトと、
   前記中間転写ベルトを挟んで前記像担持体に対向して配置され、トナーの帯電極性と逆極性の一次転写バイアスが印加されることにより前記像担持体から前記中間転写ベルトに前記トナー像を一次転写させる一次転写部材と、
   前記中間転写ベルトの内面に接触し、前記トナーの帯電極性と同極性の二次転写バイアスが印加されることにより、前記一次転写部材により前記中間転写ベルトに転写された前記トナー像をシートに二次転写させる二次転写部材と、
   前記二次転写部材に印加される前記二次転写バイアス、もしくは供給される電流を検出する検出手段と、
   前記二次転写部材に前記二次転写バイアスを印加又は電流を供給した際の前記検出手段により検出される検出結果に基づいて、画像形成中に前記二次転写部材に印加する前記二次転写バイアスを決定する二次転写バイアス決定制御処理を実行すると共に、前記二次転写バイアス決定制御処理の実行中は前記一次転写部材に対する前記一次転写バイアスの印加を停止させる制御手段と、
   を有することを特徴とする転写装置。
2. 前記制御手段は、
   カラーの画像を形成する際における前記二次転写バイアス決定制御処理の実行時間を、モノクロの画像を形成する際における前記二次転写バイアス決定制御処理の実行時間よりも長くする、
   ことを特徴とする請求項１に記載の転写装置。
3. 前記制御手段は、
   モノクロの画像を形成する際に、前記中間転写ベルトの駆動状態が安定したタイミングで前記二次転写バイアス決定制御処理の実行を開始する、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の転写装置。
4. 前記一次転写部材は、
   複数設けられ、
   前記制御手段は、
   前記二次転写バイアス決定制御処理の実行中に、複数の前記一次転写部材のうちの前記二次転写部材に最も近い前記一次転写部材に対する前記一次転写バイアスの印加を停止させる、
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の転写装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の転写装置と、
   像担持体にトナー像を形成する画像形成手段と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。

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