JP5253611B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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本発明は、電子写真方式を用いる画像形成装置に関する。本発明は、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に好適である。   The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic system. The present invention is suitable for an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine.

レーザプリンタなどの画像形成装置の普及に伴って、かかる画像形成装置には高画質化やコストの低下がますます要求されるようになってきている。画像形成装置は、感光体を一様に帯電させる1次帯電器と、感光体に形成されたトナー像を中間転写ベルトに転写する1次転写部と、中間転写ベルト上のトナー像を記録紙に転写する2次転写部とを有する。   With the widespread use of image forming apparatuses such as laser printers, such image forming apparatuses are increasingly required to have higher image quality and lower costs. An image forming apparatus includes a primary charger that uniformly charges a photoconductor, a primary transfer unit that transfers a toner image formed on the photoconductor to an intermediate transfer belt, and a toner image on the intermediate transfer belt as a recording paper. And a secondary transfer portion to be transferred.

1次転写部や2次転写部の構成としては、近年では、転写ローラに代表される接触転写方式の転写部材(接触転写部材)が主流となっている。接触転写部材は、コロナ帯電器等と比較して、電源容量の小型化や放電生成物(オゾンなど)の発生量の低減を実現することができる。転写ローラは、例えば、芯金と、芯金の周りに形成される中抵抗の弾性層とで構成され、所定の押圧力で中間転写ベルト又は記録紙に圧接して転写部位(転写ニップ部)を形成する。また、トナー像が転写部位を通過する間(即ち、トナー像が転写部位に到達してから抜けるまでの間)、転写ローラの芯金には、転写バイアス印加手段から所定の転写バイアス(転写電圧)が印加される。なお、転写ローラの特性は環境変化や経時変化等によって変化するため、転写ローラ(芯金)に印加する転写バイアスを転写ローラの特性に応じて適切に制御する必要がある。   As a configuration of the primary transfer unit and the secondary transfer unit, in recent years, a contact transfer type transfer member (contact transfer member) represented by a transfer roller has become mainstream. Compared with a corona charger or the like, the contact transfer member can realize a reduction in power source capacity and a reduction in the amount of discharge products (such as ozone). The transfer roller is composed of, for example, a cored bar and a medium-resistance elastic layer formed around the cored bar. The transfer roller is pressed against the intermediate transfer belt or the recording paper with a predetermined pressing force, and a transfer part (transfer nip part). Form. Further, while the toner image passes through the transfer portion (that is, from when the toner image reaches the transfer portion and then comes off), a predetermined transfer bias (transfer voltage) is applied to the core metal of the transfer roller from the transfer bias applying means. ) Is applied. Since the characteristics of the transfer roller change due to environmental changes and changes with time, it is necessary to appropriately control the transfer bias applied to the transfer roller (core metal) according to the characteristics of the transfer roller.

そこで、転写ローラの特性に応じて転写ローラに印加する転写バイアスを制御する画像形成装置が従来から提案されている(特許文献1参照)。かかる画像形成装置は、転写部位に非画像領域が位置するタイミングにおいて、転写ローラに流れる電流が所定値となるように制御(定電流制御)し、この時に印加した電圧に基づいて画像領域での転写バイアスを制御(定電圧制御)する。なお、ここでの非画像領域とは、感光体や中間転写ベルト上での1枚分の画像の先端よりも前側及び画像の後端よりも後ろ側の画像が形成されない領域のことを示す。また、転写部位に1つの非画像領域が位置する間に異なる複数の電圧を印加して転写ローラのインピーダンスを求め、転写ローラに流れる電流が所定値となる電圧を算出し、かかる電圧を画像領域での転写バイアスとする画像形成装置も提案されている。   In view of this, an image forming apparatus that controls a transfer bias applied to the transfer roller in accordance with the characteristics of the transfer roller has been proposed (see Patent Document 1). Such an image forming apparatus performs control (constant current control) so that the current flowing through the transfer roller becomes a predetermined value at the timing when the non-image area is positioned at the transfer site, and the image area is controlled based on the voltage applied at this time. Control transfer bias (constant voltage control). Here, the non-image area refers to an area in which an image on the front side of the front end of the image for one sheet on the photosensitive member or the intermediate transfer belt and the rear side of the rear end of the image is not formed. Further, a plurality of different voltages are applied while one non-image area is located at the transfer site to obtain the impedance of the transfer roller, a voltage at which the current flowing through the transfer roller becomes a predetermined value is calculated, and the voltage is applied to the image area. Also, an image forming apparatus using a transfer bias is proposed.

一方、一次帯電器としても、帯電ローラに代表される接触帯電方式の帯電部材が主流となっている。帯電ローラは、感光体の表面に接触して帯電バイアス(例えば、直流電圧に交流電圧を重畳した帯電電圧)を印加し、感光体の表面を帯電させる。この際、交流電圧を放電開始電圧以上にすることで感光体の帯電を均す効果があり、感光体を均一に帯電させることができる。   On the other hand, as a primary charger, a contact charging type charging member represented by a charging roller is mainly used. The charging roller contacts the surface of the photoconductor and applies a charging bias (for example, a charging voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage) to charge the surface of the photoconductor. At this time, by setting the AC voltage to be equal to or higher than the discharge start voltage, there is an effect of equalizing the charge of the photoreceptor, and the photoreceptor can be charged uniformly.

但し、交流電圧を重畳して感光体に印加する場合、直流電圧のみを感光体に印加する場合と比較して、感光体への放電量が増えるため、感光体の劣化(削れ等)を促進してしまうと共に、放電生成物による高温高湿環境での画像流れ等を発生させてしまう。従って、直流電圧に重畳する交流電圧を最小限にして放電を抑える必要があるが、帯電ローラに印加する電圧と放電との関係は常に一定ではなく、放電量は環境変化や経時変化等によって変化する。   However, when an AC voltage is superimposed and applied to the photoconductor, the amount of discharge to the photoconductor is increased compared to the case where only a DC voltage is applied to the photoconductor, thus accelerating the photoconductor deterioration (scraping, etc.). At the same time, image flow or the like in a high-temperature and high-humidity environment due to discharge products is generated. Therefore, it is necessary to suppress the discharge by minimizing the AC voltage superimposed on the DC voltage, but the relationship between the voltage applied to the charging roller and the discharge is not always constant, and the amount of discharge changes due to environmental changes, changes over time, etc. To do.

そこで、帯電ローラに印加する帯電バイアスを制御して、環境変化や経時変化等による放電量の増減を抑制する画像形成装置が提案されている(特許文献2参照)。かかる画像形成装置は、画像を形成する前に、未放電領域と放電領域とでそれぞれ異なる複数の交流電圧を印加して帯電ローラのインピーダンスや放電量を求める。そして、画像を形成している間は、非画像領域において未放電領域の1つの値の交流電圧を印加し、この時に帯電ローラに流れる電流、及び、画像を形成する前に求めた帯電ローラのインピーダンスや放電量に基づいて、帯電バイアスを決定する。   In view of this, an image forming apparatus has been proposed in which the charging bias applied to the charging roller is controlled to suppress increase / decrease in the amount of discharge due to environmental changes or changes with time (see Patent Document 2). Such an image forming apparatus obtains the impedance and discharge amount of the charging roller by applying a plurality of different AC voltages in the undischarged area and the discharged area before forming an image. While an image is being formed, an AC voltage of one value in the non-discharged area is applied in the non-image area, and the current flowing through the charging roller at this time and the charging roller obtained before the image is formed The charging bias is determined based on the impedance and the discharge amount.

特開平11−95581号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-95581 特開2001−201920号公報JP 2001-201920 A

しかしながら、特許文献1に開示された画像形成装置は、転写バイアスを発生する回路に対して、転写部位に非画像領域が位置する間は定電流制御を行い、画像領域が位置する間は定電圧制御を行っている。そのため、定電流制御回路と定電圧制御回路の両方を備えなければならない。従って、画像形成装置のコストが増加してしまう。   However, the image forming apparatus disclosed in Patent Document 1 performs constant current control for a circuit that generates a transfer bias while the non-image area is located at the transfer site, and constant voltage while the image area is located. Control is in progress. Therefore, both a constant current control circuit and a constant voltage control circuit must be provided. Therefore, the cost of the image forming apparatus increases.

また、上述したように、転写ローラのインピーダンスを求める場合、転写部位に1つの非画像領域が位置する間は非常に短時間であるため、転写ローラに印加する電圧値を高速に変えることができる転写バイアス印加手段が必要となる。従って、高速応答性の高圧電源を画像形成装置に搭載しなければならず、画像形成装置のコスト増加につながってしまう。   Further, as described above, when obtaining the impedance of the transfer roller, it is very short while one non-image region is located at the transfer site, so that the voltage value applied to the transfer roller can be changed at high speed. A transfer bias applying means is required. Accordingly, it is necessary to mount a high-speed responsive high-voltage power source in the image forming apparatus, leading to an increase in the cost of the image forming apparatus.

一方、特許文献2に開示された画像形成装置は、非画像領域で1つの値のみの交流電圧を印加して予測した帯電ローラのインピーダンスや放電量に基づいて、画像領域で印加する電圧を決定しているため、帯電バイアスを高精度に制御することが非常に困難である。   On the other hand, the image forming apparatus disclosed in Patent Document 2 determines the voltage to be applied in the image area based on the impedance and discharge amount of the charging roller predicted by applying an alternating voltage of only one value in the non-image area. Therefore, it is very difficult to control the charging bias with high accuracy.

そこで、本発明は、コストの増加を招くことなく、転写ローラや帯電ローラに印加するバイアス(電圧)を高精度に制御することができる画像形成装置を提供することを例示的目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of controlling the bias (voltage) applied to the transfer roller and the charging roller with high accuracy without causing an increase in cost.

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての画像形成装置は、感光体を露光することで静電潜像を形成し、前記静電潜像をトナーで現像することで前記感光体上にトナー像を形成する像形成手段と、前記像形成手段により前記感光体に形成されたトナー像を第1の転写位置で中間転写体に転写する第1の転写部と、前記中間転写体に転写されたトナー像を第2の転写位置で記録媒体に転写する第2の転写部と、前記第1の転写部に電圧を印加する電圧印加部と、前記電圧印加部が電圧を印加したときに前記第1の転写部に流れる電流を検出する電流検出部と、前記感光体上のトナー像が形成されていない非画像領域が前記第1の転写位置を通過している間に前記電圧印加部に複数の異なる電圧を印加させることで前記電流検出部に複数の電流を検出させ、前記複数の異なる電圧と前記複数の電流とに基づいて、前記感光体から前記中間転写体にトナー像を転写するときに前記第1の転写部に流れる電流を所定値とするために前記電圧印加部が印加するべき電圧を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記像形成手段が前記感光体上に連続して複数のトナー像を形成するときに、前記電圧印加部により前記複数の異なる電圧を、前記感光体上で隣り合うトナー像の間の複数の非画像領域が前記第1の転写位置を通過する期間毎に振り分けて印加させることを特徴とするIn order to achieve the above object, an image forming apparatus according to one aspect of the present invention forms an electrostatic latent image by exposing a photosensitive member, and develops the electrostatic latent image with toner to form the photosensitive member. An image forming means for forming a toner image thereon; a first transfer portion for transferring the toner image formed on the photoconductor by the image forming means to an intermediate transfer body at a first transfer position; and the intermediate transfer body. A second transfer unit that transfers the toner image transferred to the recording medium to a recording medium at a second transfer position; a voltage application unit that applies a voltage to the first transfer unit; and the voltage application unit applied a voltage. A current detection unit that detects a current that sometimes flows through the first transfer unit; and the voltage while a non-image area on which the toner image is not formed on the photoconductor passes through the first transfer position. By applying a plurality of different voltages to the application unit, the current detection unit And the current flowing through the first transfer portion when the toner image is transferred from the photosensitive member to the intermediate transfer member is set to a predetermined value based on the plurality of different voltages and the plurality of currents. Control means for controlling a voltage to be applied by the voltage application unit, and the control means is configured to form a plurality of toner images continuously on the photoconductor. The voltage applying unit distributes and applies the plurality of different voltages for each period in which a plurality of non-image areas between adjacent toner images on the photoconductor pass through the first transfer position. And

本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。   Further objects and other features of the present invention will become apparent from the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.

本発明によれば、例えば、コストの増加を招くことなく、転写ローラや帯電ローラに印加するバイアス(電圧)を高精度に制御することができる画像形成装置を提供することができる。   According to the present invention, for example, it is possible to provide an image forming apparatus capable of controlling the bias (voltage) applied to the transfer roller and the charging roller with high accuracy without causing an increase in cost.

本発明の一側面としての画像形成装置の構成を示す概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of an image forming apparatus as one aspect of the present invention. 図1に示す画像形成装置の1次転写ローラに転写バイアスを印加する1次転写バイアス印加機構の構成を示す概略ブロック図である。FIG. 2 is a schematic block diagram illustrating a configuration of a primary transfer bias application mechanism that applies a transfer bias to a primary transfer roller of the image forming apparatus illustrated in FIG. 1. 図1に示す画像形成装置の連続動作時において、転写部位に画像領域が位置するタイミング及び転写部位に非画像領域が位置するタイミングでの1次転写電圧及び1次転写電流を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a primary transfer voltage and a primary transfer current at a timing at which an image region is positioned at a transfer site and a timing at which a non-image region is positioned at a transfer site during continuous operation of the image forming apparatus illustrated in FIG. 1. 図1に示す画像形成装置において、1次転写ローラに印加する電圧(電圧値)と1次転写ローラに流れる電流(電流値)との関係を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between a voltage (voltage value) applied to a primary transfer roller and a current (current value) flowing through the primary transfer roller in the image forming apparatus illustrated in FIG. 1. 図1に示す画像形成装置の2次転写外ローラに転写バイアスを印加する2次転写バイアス印加機構の構成を示す概略ブロック図である。FIG. 2 is a schematic block diagram illustrating a configuration of a secondary transfer bias application mechanism that applies a transfer bias to a secondary transfer outer roller of the image forming apparatus illustrated in FIG. 1. 図1に示す画像形成装置において、転写部位に画像領域が位置するタイミング及び転写部位に非画像領域が位置するタイミングでの2次転写電圧及び2次転写電流を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a secondary transfer voltage and a secondary transfer current at a timing when an image region is positioned at a transfer site and a timing when a non-image region is positioned at a transfer site in the image forming apparatus illustrated in FIG. 1. 図1に示す画像形成装置において、2次転写外ローラに印加する電圧(電圧値)と2次転写外ローラに流れる電流(電流値)との関係を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between a voltage (voltage value) applied to a secondary transfer outer roller and a current (current value) flowing through the secondary transfer outer roller in the image forming apparatus illustrated in FIG. 1. 図1に示す画像形成装置の1次帯電ローラに帯電バイアスを印加する1次帯電バイアス印加機構の構成を示す概略ブロック図である。FIG. 2 is a schematic block diagram illustrating a configuration of a primary charging bias application mechanism that applies a charging bias to a primary charging roller of the image forming apparatus illustrated in FIG. 1. 図1に示す画像形成装置の連続動作時において、転写部位に画像領域が位置するタイミング及び転写部位に非画像領域が位置するタイミングでの1次帯電電圧及び1次帯電電流を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a primary charging voltage and a primary charging current at a timing at which an image region is positioned at a transfer site and a timing at which a non-image region is positioned at a transfer site during continuous operation of the image forming apparatus illustrated in FIG. 1. 図1に示す画像形成装置において、1次帯電ローラに印加する電圧(電圧値)と1次帯電ローラに流れる電流(電流値)との関係を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a relationship between a voltage (voltage value) applied to a primary charging roller and a current (current value) flowing through the primary charging roller in the image forming apparatus illustrated in FIG. 1.

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, in each figure, the same reference number is attached | subjected about the same member and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図1は、本発明の一側面としての画像形成装置1の構成を示す概略断面図である。画像形成装置1は、電子写真方式を用いて、記録媒体PMに画像(カラー画像)を形成する画像形成装置である。画像形成装置1は、本実施形態では、記録媒体PMにイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を重畳して転写し、記録媒体PMを加熱及び加圧してトナー像を記録媒体PMに定着させるカラーレーザプリンタとして具現化される。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of an image forming apparatus 1 as one aspect of the present invention. The image forming apparatus 1 is an image forming apparatus that forms an image (color image) on a recording medium PM using an electrophotographic method. In this embodiment, the image forming apparatus 1 superimposes and transfers yellow, magenta, cyan, and black toner images on the recording medium PM, and heats and pressurizes the recording medium PM to transfer the toner image to the recording medium PM. It is embodied as a color laser printer for fixing.

画像形成装置1は、図1に示すように、レーザユニット10と、画像形成部20と、搬送部30と、給紙カセット40と、排紙トレイ50とを有する。また、画像形成装置1は、図2に示す1次転写バイアス印加機構60と、図5に示す2次転写バイアス印加機構70と、図8に示す1次帯電バイアス印加機構80とを更に有する。   As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 includes a laser unit 10, an image forming unit 20, a transport unit 30, a paper feed cassette 40, and a paper discharge tray 50. The image forming apparatus 1 further includes a primary transfer bias applying mechanism 60 shown in FIG. 2, a secondary transfer bias applying mechanism 70 shown in FIG. 5, and a primary charging bias applying mechanism 80 shown in FIG.

レーザユニット10は、画像読取装置やコンピュータ等の画像信号発生装置から入力される画像信号に基づいて変調されたレーザ光を生成し、かかるレーザ光で画像形成部20の感光ドラム21を露光する。レーザユニット10は、ON/OFF制御及びPWM制御によって感光ドラム21の露光量を制御し、感光ドラム21の表面に帯電量の分布で静電潜像を形成する。レーザユニット10は、本実施形態では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応して4つのレーザユニット10y、10m、10c及び10bkを含む。   The laser unit 10 generates laser light modulated based on an image signal input from an image signal generation device such as an image reading device or a computer, and exposes the photosensitive drum 21 of the image forming unit 20 with the laser light. The laser unit 10 controls the exposure amount of the photosensitive drum 21 by ON / OFF control and PWM control, and forms an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 21 with a distribution of charge amount. In this embodiment, the laser unit 10 includes four laser units 10y, 10m, 10c, and 10bk corresponding to each color of yellow, magenta, cyan, and black.

画像形成部20は、レーザユニット10によって形成された静電潜像をトナーにより現像して可視像を形成し、かかる可視像を重畳転写してカラー可視像を形成する。更に、画像形成部20は、カラー可視像を転写部位において記録媒体PMに転写し、記録媒体PMに転写されたカラー可視像を定着させて記録媒体PMに画像を形成する。   The image forming unit 20 develops the electrostatic latent image formed by the laser unit 10 with toner to form a visible image, and superimposes and transfers the visible image to form a color visible image. Further, the image forming unit 20 transfers the color visible image to the recording medium PM at the transfer site, and fixes the color visible image transferred to the recording medium PM to form an image on the recording medium PM.

画像形成部20は、感光ドラム21と、1次帯電ローラ22と、現像スリーブ23と、1次転写ローラ24と、中間転写ベルト25と、2次転写内ローラ26と、2次転写外ローラ27と、定着器28とを有する。なお、感光ドラム21は、本実施形態では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応して4つの感光ドラム21y、21m、21c及び21bkを含む。同様に、1次帯電ローラ22は、本実施形態では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応して4つの1次帯電ローラ22y、22m、22c及び22bkを含む。同様に、現像スリーブ23は、本実施形態では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応して4つの現像スリーブ23y、23m、23c及び23bkを含む。同様に、1次転写ローラ24は、本実施形態では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応して4つの1次転写ローラ24y、24m、24c及び24bkを含む。感光ドラム21、1次帯電ローラ22、現像スリーブ23及び1次転写ローラ24は各色で同じ構成を有するため、以下では、イエローに対応する感光ドラム21y、1次帯電ローラ22y、現像スリーブ23y及び1次転写ローラ24yを例として説明する。   The image forming unit 20 includes a photosensitive drum 21, a primary charging roller 22, a developing sleeve 23, a primary transfer roller 24, an intermediate transfer belt 25, a secondary transfer inner roller 26, and a secondary transfer outer roller 27. And a fixing device 28. In the present embodiment, the photosensitive drum 21 includes four photosensitive drums 21y, 21m, 21c, and 21bk corresponding to each color of yellow, magenta, cyan, and black. Similarly, in the present embodiment, the primary charging roller 22 includes four primary charging rollers 22y, 22m, 22c, and 22bk corresponding to each color of yellow, magenta, cyan, and black. Similarly, in the present embodiment, the developing sleeve 23 includes four developing sleeves 23y, 23m, 23c, and 23bk corresponding to each color of yellow, magenta, cyan, and black. Similarly, in the present embodiment, the primary transfer roller 24 includes four primary transfer rollers 24y, 24m, 24c, and 24bk corresponding to each color of yellow, magenta, cyan, and black. Since the photosensitive drum 21, the primary charging roller 22, the developing sleeve 23, and the primary transfer roller 24 have the same configuration for each color, the photosensitive drum 21y, the primary charging roller 22y, and the developing sleeves 23y and 1 corresponding to yellow will be described below. The next transfer roller 24y will be described as an example.

感光ドラム21yは、イエローの静電潜像を担持する感光ドラムであって、本実施形態では、反時計回りに回転する。   The photosensitive drum 21y is a photosensitive drum that carries a yellow electrostatic latent image, and rotates counterclockwise in this embodiment.

1次帯電ローラ22yは、感光ドラム21yに高電圧を印加し、1次帯電ローラ22yを通過した感光ドラム21yの表面を均一に帯電(マイナス)する。1次帯電ローラ22yには、後述する1次帯電バイアス印加機構80を介して、−300V乃至−700Vの直流成分の電圧(直流電圧)に1300V乃至2000Vの交流成分の電圧(交流電圧)を重畳した電圧が印加される。これにより、1次帯電ローラ22yは、感光ドラム21yの表面を均一に帯電することができる。   The primary charging roller 22y applies a high voltage to the photosensitive drum 21y, and uniformly charges (minus) the surface of the photosensitive drum 21y that has passed through the primary charging roller 22y. The primary charging roller 22y is superposed with an AC component voltage (AC voltage) of 1300V to 2000V on a DC component voltage (DC voltage) of -300V to -700V via a primary charging bias applying mechanism 80 described later. Applied voltage. Thereby, the primary charging roller 22y can uniformly charge the surface of the photosensitive drum 21y.

1次帯電ローラ22yを通過して均一に帯電された感光ドラム21yの表面は、上述したように、レーザユニット10yから照射されるレーザ光によって露光される。レーザ光によって露光された感光ドラム21yの表面は感光し、インピーダンス(帯電量)が低下する。   As described above, the surface of the photosensitive drum 21y that has been uniformly charged through the primary charging roller 22y is exposed to the laser light emitted from the laser unit 10y. The surface of the photosensitive drum 21y exposed by the laser light is exposed to light, and the impedance (charge amount) decreases.

現像スリーブ23yは、感光ドラム21yに対して間隙(ギャップ)を有して配置される。また、感光ドラム21yと現像スリーブ23yとの間のギャップは高精度に管理されている。現像スリーブ23yには、−150V乃至−500Vの直流成分の電圧に−1000V乃至−2000Vの交流成分の電圧を重畳した電圧が印加される。これにより、感光ドラム21yと現像スリーブ23yとの間に電界が発生する。   The developing sleeve 23y is arranged with a gap (gap) with respect to the photosensitive drum 21y. Further, the gap between the photosensitive drum 21y and the developing sleeve 23y is managed with high accuracy. A voltage obtained by superimposing a DC component voltage of −1000 V to −2000 V on a DC component voltage of −150 V to −500 V is applied to the developing sleeve 23y. As a result, an electric field is generated between the photosensitive drum 21y and the developing sleeve 23y.

現像スリーブ23yに電圧を印加する場合においても、感光ドラム21yの帯電プロセスと同様に、直流成分及び交流成分の電圧を生成しており、特に、交流成分の電圧が現像プロセスでの画質に大きく影響する。   Even when a voltage is applied to the developing sleeve 23y, a DC component voltage and an AC component voltage are generated as in the charging process of the photosensitive drum 21y. In particular, the AC component voltage greatly affects the image quality in the developing process. To do.

感光ドラム21yと現像スリーブ23yとの間に発生する電界の向き及び強度は、感光ドラム21yの表面の帯電量に影響される。例えば、帯電量(マイナス)の大きい(即ち、レーザ光で露光されていない)感光ドラム21yの表面の部分においては、現像スリーブ23yから感光ドラム21yに向かう電界が発生する。一方、帯電量の小さい(即ち、レーザ光で強く露光された)感光ドラム21yの表面の部分においては、感光ドラム21yから現像スリーブ23yに向かう電界が発生する。   The direction and strength of the electric field generated between the photosensitive drum 21y and the developing sleeve 23y are affected by the amount of charge on the surface of the photosensitive drum 21y. For example, an electric field from the developing sleeve 23y toward the photosensitive drum 21y is generated on the surface portion of the photosensitive drum 21y having a large charge amount (minus) (that is, not exposed to laser light). On the other hand, an electric field from the photosensitive drum 21y toward the developing sleeve 23y is generated on the surface portion of the photosensitive drum 21y having a small charge amount (that is, strongly exposed to laser light).

現像スリーブ23y上のマイナスに帯電したイエローのトナーは、感光ドラム21yと現像スリーブ23yとの間に発生する電界の向きと反対方向に力を受ける。従って、感光ドラム21yと現像スリーブ23yとの間に発生する電界の向き及び強弱によって、感光ドラム21yに形成された静電潜像にイエローのトナーが付着してトナー像(可視像)を形成する。換言すれば、現像スリーブ23yは、感光ドラム21yに形成された静電潜像を現像する。なお、現像スリーブ23yは、現像ブレードに置換することも可能である。   The negatively charged yellow toner on the developing sleeve 23y receives a force in the direction opposite to the direction of the electric field generated between the photosensitive drum 21y and the developing sleeve 23y. Therefore, yellow toner adheres to the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 21y due to the direction and strength of the electric field generated between the photosensitive drum 21y and the developing sleeve 23y to form a toner image (visible image). To do. In other words, the developing sleeve 23y develops the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 21y. The developing sleeve 23y can be replaced with a developing blade.

1次転写ローラ24yは、中間転写ベルト25を挟んで感光ドラム21yの反対側に配置される。また、中間転写ベルト25は、感光ドラム21yの表面に接触して配置される。   The primary transfer roller 24y is disposed on the opposite side of the photosensitive drum 21y with the intermediate transfer belt 25 interposed therebetween. The intermediate transfer belt 25 is disposed in contact with the surface of the photosensitive drum 21y.

1次転写ローラ24yには、後述する1次転写バイアス印加機構60を介して、+150V乃至+1500Vの電圧が印加されている。これにより、マイナスに帯電したイエローのトナーは、感光ドラム21yから1次転写ローラ24y側に引き寄せられ、感光ドラム21yに形成されたイエローのトナー像が中間転写ベルト25に転写される。   A voltage of + 150V to + 1500V is applied to the primary transfer roller 24y via a primary transfer bias applying mechanism 60 described later. As a result, the negatively charged yellow toner is drawn toward the primary transfer roller 24y from the photosensitive drum 21y, and the yellow toner image formed on the photosensitive drum 21y is transferred to the intermediate transfer belt 25.

同様にして、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が中間転写ベルト25に転写される。これにより、中間転写ベルト25には、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーで形成されたフルカラーのトナー像が形成される。   Similarly, magenta, cyan, and black toner images are transferred to the intermediate transfer belt 25. As a result, a full-color toner image formed of yellow, magenta, cyan, and black toner is formed on the intermediate transfer belt 25.

2次転写内ローラ26と2次転写外ローラ27とは、中間転写ベルト25を挟んで対向して配置される。従って、トナー像が形成された中間転写ベルト25は、2次転写内ローラ26と2次転写外ローラ27との間を通過する。この時、搬送部30は、中間転写ベルト25と2次転写外ローラ27との間に記録媒体PMを搬送する。なお、搬送部30は、例えば、搬送ベルトや搬送ローラなどで構成され、給紙カセット40に収納された記録媒体PMを矢印30a、30b、30c、30d、30e、30f、30g、30h、30iに沿って搬送する。   The secondary transfer inner roller 26 and the secondary transfer outer roller 27 are disposed to face each other with the intermediate transfer belt 25 interposed therebetween. Accordingly, the intermediate transfer belt 25 on which the toner image is formed passes between the secondary transfer inner roller 26 and the secondary transfer outer roller 27. At this time, the conveyance unit 30 conveys the recording medium PM between the intermediate transfer belt 25 and the secondary transfer outer roller 27. The conveyance unit 30 includes, for example, a conveyance belt and a conveyance roller, and the recording medium PM stored in the paper feed cassette 40 is indicated by arrows 30a, 30b, 30c, 30d, 30e, 30f, 30g, 30h, and 30i. Convey along.

2次転写外ローラ27には、後述する2次転写バイアス印加機構70を介して、+500V乃至+7000Vの電圧が印加されている。これにより、中間転写ベルト25上のマイナスに帯電したトナー像が、記録媒体PMに転写される。   A voltage of +500 V to +7000 V is applied to the secondary transfer outer roller 27 via a secondary transfer bias applying mechanism 70 described later. As a result, the negatively charged toner image on the intermediate transfer belt 25 is transferred to the recording medium PM.

定着器28は、記録媒体PMに転写された未定着(即ち、記録媒体PMから容易に剥がれる状態)のトナー像を記録媒体PMに定着させる。定着器28は、例えば、熱ローラで構成され、記録媒体PMを加熱してトナー像を柔らかくすると共に、圧力を加えることでトナー像を記録媒体PMに定着させる。   The fixing device 28 fixes the unfixed toner image transferred to the recording medium PM (that is, the toner image easily peeled off from the recording medium PM) to the recording medium PM. The fixing device 28 is constituted by, for example, a heat roller, heats the recording medium PM to soften the toner image, and fixes the toner image to the recording medium PM by applying pressure.

トナー像の定着を受けた(画像が形成された)記録媒体PMは、搬送部30によって搬送され、排紙トレイ50に排紙される。排紙トレイ50は、画像が形成された記録媒体PMを積載する。   The recording medium PM on which the toner image has been fixed (image is formed) is transported by the transport unit 30 and discharged onto the paper discharge tray 50. The paper discharge tray 50 stacks the recording medium PM on which an image is formed.

以下、画像形成装置1において、画像の形成又は画像の転写に関連する部材(即ち、1次転写ローラ24、2次転写外ローラ27及び1次帯電ローラ22)に印加するバイアスの制御について説明する。   Hereinafter, in the image forming apparatus 1, control of bias applied to members related to image formation or image transfer (that is, the primary transfer roller 24, the secondary transfer outer roller 27, and the primary charging roller 22) will be described. .

図2は、1次転写ローラ24に転写バイアスを印加する1次転写バイアス印加機構60の構成を示す概略ブロック図である。1次転写バイアス印加機構60は、図2に示すように、電圧印加部62と、電流検出部64とを有する。   FIG. 2 is a schematic block diagram showing a configuration of a primary transfer bias applying mechanism 60 that applies a transfer bias to the primary transfer roller 24. The primary transfer bias application mechanism 60 includes a voltage application unit 62 and a current detection unit 64, as shown in FIG.

電圧印加部62は、制御部90に制御され、画像の転写に関連する部材である1次転写ローラ24に電圧を印加する機能を有する。電圧印加部62は、制御部90から入力される1次転写バイアス制御信号TBC1に基づいて、1次転写ローラ24に印加する電圧(1次転写電圧)を生成して印加する。例えば、電圧印加部62は、高圧トランスを用いて、画像形成装置1のモータ等を動作させるための電圧(例えば、24V)から1次転写ローラ24に印加する電圧を生成する。   The voltage application unit 62 is controlled by the control unit 90 and has a function of applying a voltage to the primary transfer roller 24 that is a member related to image transfer. The voltage application unit 62 generates and applies a voltage (primary transfer voltage) to be applied to the primary transfer roller 24 based on the primary transfer bias control signal TBC1 input from the control unit 90. For example, the voltage application unit 62 generates a voltage to be applied to the primary transfer roller 24 from a voltage (for example, 24 V) for operating the motor of the image forming apparatus 1 using a high voltage transformer.

電流検出部64は、電圧印加部62が電圧を印加することによって1次転写ローラ24に流れる電流を検出する。電流検出部64は、本実施形態では、1次転写ローラ24、中間転写ベルト25、感光ドラム21等を経由して流れる電流(1次転写電流)を検出し、かかる電流の電流値を示す1次転写電流検出信号TCD1を制御部90に出力する。   The current detection unit 64 detects a current flowing through the primary transfer roller 24 when the voltage application unit 62 applies a voltage. In this embodiment, the current detection unit 64 detects a current (primary transfer current) that flows through the primary transfer roller 24, the intermediate transfer belt 25, the photosensitive drum 21, and the like, and indicates a current value of the current. The next transfer current detection signal TCD1 is output to the control unit 90.

制御部90は、図示しないCPUやメモリを有し、画像形成装置1の動作を制御する。制御部90は、1次転写バイアス印加機構60において、電流検出部64の検出結果(即ち、1次転写ローラ24に流れる電流の電流値)に基づいて、電圧印加部62を制御する。換言すれば、制御部90は、電流検出部64から入力される1次転写電流検出信号TCD1に基づいて、電圧印加部62が1次転写ローラ24に印加するべき電圧の電圧値を示す1次転写バイアス制御信号TBC1を生成して電圧印加部62に出力する。   The control unit 90 includes a CPU and a memory (not shown) and controls the operation of the image forming apparatus 1. The control unit 90 controls the voltage application unit 62 in the primary transfer bias application mechanism 60 based on the detection result of the current detection unit 64 (that is, the current value of the current flowing through the primary transfer roller 24). In other words, the control unit 90 indicates the primary voltage value that the voltage application unit 62 should apply to the primary transfer roller 24 based on the primary transfer current detection signal TCD1 input from the current detection unit 64. A transfer bias control signal TBC 1 is generated and output to the voltage application unit 62.

ここで、図3及び図4を参照して、画像形成装置1の連続動作時(画像を形成している時)における1次転写バイアス印加機構60の転写バイアス制御について説明する。   Here, the transfer bias control of the primary transfer bias applying mechanism 60 during the continuous operation of the image forming apparatus 1 (when an image is formed) will be described with reference to FIGS.

図3は、画像形成装置1の連続動作時において、転写部位に画像領域が位置するタイミング及び転写部位に非画像領域が位置するタイミングでの1次転写電圧及び1次転写電流を示す図である。なお、図3において、転写部位とは、1次転写ローラ24と中間転写ベルト25とが接触している部位である。画像領域とは、感光ドラム21上の1枚分の画像の先端から後端までトナー像が形成されうる領域であり、非画像領域とは、感光ドラム21上の1枚分の画像の先端よりも前及び後端よりも後のトナー像が存在しない領域である。   FIG. 3 is a diagram illustrating the primary transfer voltage and the primary transfer current at the timing when the image area is located at the transfer site and the timing when the non-image area is located at the transfer site during the continuous operation of the image forming apparatus 1. . In FIG. 3, the transfer portion is a portion where the primary transfer roller 24 and the intermediate transfer belt 25 are in contact with each other. The image area is an area where a toner image can be formed from the leading edge of the image on the photosensitive drum 21 to the trailing edge. The non-image area is the leading edge of the image on the photosensitive drum 21. This is an area where there is no toner image after the front and rear edges.

図3を参照するに、転写部位に画像領域が位置するタイミングでは、制御部90は、電圧印加部62が電圧値Voの電圧(通常の1次転写電圧)を1次転写ローラ24に印加するように、電圧印加部62を制御している。   Referring to FIG. 3, at the timing when the image region is located at the transfer site, the control unit 90 causes the voltage application unit 62 to apply a voltage having a voltage value Vo (normal primary transfer voltage) to the primary transfer roller 24. Thus, the voltage application unit 62 is controlled.

転写部位に非画像領域a及び非画像領域bが位置するタイミングでは、制御部90は、電圧印加部62が電圧値Vaの電圧を1次転写ローラ24に印加するように、電圧印加部62を制御する。この際、制御部90は、転写部位に非画像領域a及び非画像領域bが位置するタイミングにおいて、電圧印加部62が電圧値Vaの電圧を印加することによって1次転写ローラ24に流れる電流の電流値Ia及びIbを電流検出部64を介して取得する。また、制御部90は、電流値Iaと電流値Ibの平均である平均電流値Iabを算出する。   At the timing when the non-image region a and the non-image region b are located at the transfer site, the control unit 90 sets the voltage application unit 62 so that the voltage application unit 62 applies the voltage value Va to the primary transfer roller 24. Control. At this time, the control unit 90 applies the voltage of the voltage value Va by the voltage application unit 62 at the timing when the non-image region a and the non-image region b are located at the transfer site. The current values Ia and Ib are acquired via the current detection unit 64. Further, the control unit 90 calculates an average current value Iab that is an average of the current value Ia and the current value Ib.

更に、転写部位に非画像領域c及び非画像領域dが位置するタイミングでは、制御部90は、電圧印加部62が電圧値Vcの電圧を1次転写ローラ24に印加するように、電圧印加部62を制御する。この際、制御部90は、転写部位に非画像領域c及び非画像領域dが位置するタイミングにおいて、電圧印加部62が電圧値Vcの電圧を印加することによって1次転写ローラ24に流れる電流の電流値Ic及びIdを電流検出部64を介して取得する。また、制御部90は、電流値Icと電流値Idの平均である平均電流値Icdを算出する。   Further, at the timing when the non-image region c and the non-image region d are located at the transfer site, the control unit 90 causes the voltage application unit 62 to apply the voltage Vc to the primary transfer roller 24. 62 is controlled. At this time, the control unit 90 applies the voltage of the voltage value Vc by the voltage application unit 62 at the timing when the non-image region c and the non-image region d are positioned at the transfer site. Current values Ic and Id are acquired via the current detector 64. In addition, the control unit 90 calculates an average current value Icd that is an average of the current value Ic and the current value Id.

図4は、1次転写ローラ24に印加する電圧(電圧値)Vと1次転写ローラ24に流れる電流(電流値)Iとの関係を示す図である。図4では、横軸に1次転写ローラ24に印加する電圧Vを、縦軸に1次転写ローラ24に流れる電流Iを採用する。図4を参照するに、制御部90は、電圧印加部62が電圧値Va及びVcの電圧を1次転写ローラ24に印加した時に1次転写ローラ24に流れる電流平均値Iab及びIcdから、以下の数式1に従って、直線L1の式を求める。換言すれば、制御部90は、電圧値Va、Vc、及び、平均電流値Iab、Icdから1次転写ローラ24のインピーダンス特性(直線L1)を算出する。
(数1)
V−Va={(Vc−Va)/(Icd−Iab)}・(I−Iab)
次に、制御部90は、1次転写ローラ24のインピーダンス特性を示す直線L1に基づいて、1次転写ローラ24に流れる電流が所定の電流値Ioとなる電圧値Voを算出し、電圧値Voを電圧印加部62が1次転写ローラ24に印加する電圧値として決定する。そして、制御部90は、転写部位に画像領域が位置するタイミングにおいて、電圧印加部62が電圧値Voの電圧を1次転写ローラ24に印加するように、電圧印加部62を制御する。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the voltage (voltage value) V applied to the primary transfer roller 24 and the current (current value) I flowing through the primary transfer roller 24. In FIG. 4, the horizontal axis represents the voltage V applied to the primary transfer roller 24, and the vertical axis represents the current I flowing through the primary transfer roller 24. Referring to FIG. 4, the control unit 90 calculates the following from the average current values Iab and Icd that flow through the primary transfer roller 24 when the voltage application unit 62 applies voltage values Va and Vc to the primary transfer roller 24. The equation of the straight line L1 is obtained according to Equation 1 below. In other words, the control unit 90 calculates the impedance characteristic (straight line L1) of the primary transfer roller 24 from the voltage values Va and Vc and the average current values Iab and Icd.
(Equation 1)
V-Va = {(Vc-Va) / (Icd-Iab)}. (I-Iab)
Next, the control unit 90 calculates a voltage value Vo at which the current flowing through the primary transfer roller 24 becomes a predetermined current value Io based on the straight line L1 indicating the impedance characteristic of the primary transfer roller 24, and the voltage value Vo. Is determined as a voltage value applied to the primary transfer roller 24 by the voltage application unit 62. Then, the control unit 90 controls the voltage application unit 62 so that the voltage application unit 62 applies the voltage of the voltage value Vo to the primary transfer roller 24 at the timing when the image region is located at the transfer site.

このように、制御部90は、転写部位に複数の非画像領域のうち第1の非画像領域(非画像領域a及びb)が位置するタイミングにおいて1次転写ローラ24に第1の電圧値(Va)の電圧を印加するように、電圧印加部62を制御する。また、制御部90は、転写部位に複数の非画像領域のうち第2の非画像領域(非画像領域c及びd)が位置するタイミングにおいて1次転写ローラ24に第2の電圧値(Vc)の電圧を印加するように、電圧印加部62を制御する。この際、制御部90は、第1の電圧値の電圧を印加することによって1次転写ローラ24に流れる第1の電流値(Ia及びIb)及び第2の電圧値の電圧を印加することによって1次転写ローラ24に流れる第2の電流値(Ic及びId)を取得する。そして、制御部90は、第1の電流値の平均電流値(Iab)及び第2の電流値の平均電流値(Icd)から1次転写ローラ24のインピーダンス特性を算出する。更に、制御部90は、インピーダンス特性に基づいて、転写部位に画像領域が位置するタイミングにおいて1次転写ローラ24に流れる電流の電流値が所定値(Io)となるように1次転写ローラ24に印加する電圧の電圧値(Vo)を決定する。   As described above, the control unit 90 applies the first voltage value (first voltage value) to the primary transfer roller 24 at the timing when the first non-image area (non-image areas a and b) among the plurality of non-image areas is located at the transfer site. The voltage application unit 62 is controlled to apply the voltage Va). In addition, the control unit 90 applies the second voltage value (Vc) to the primary transfer roller 24 at the timing when the second non-image area (non-image areas c and d) among the plurality of non-image areas is positioned at the transfer site. The voltage application unit 62 is controlled so as to apply the above voltage. At this time, the controller 90 applies a first current value (Ia and Ib) flowing through the primary transfer roller 24 by applying a voltage having a first voltage value and a voltage having a second voltage value. The second current values (Ic and Id) flowing through the primary transfer roller 24 are acquired. Then, the control unit 90 calculates the impedance characteristic of the primary transfer roller 24 from the average current value (Iab) of the first current value and the average current value (Icd) of the second current value. Further, the control unit 90 controls the primary transfer roller 24 so that the current value of the current flowing through the primary transfer roller 24 becomes a predetermined value (Io) at the timing when the image region is located at the transfer site based on the impedance characteristics. The voltage value (Vo) of the voltage to be applied is determined.

1次転写ローラ24のインピーダンス特性は急激に変化することはないため、転写部位に複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおいて取得される電流値から1次転写ローラ24のインピーダンスを求めることは可能である。そこで、本実施形態では、転写部位に1つの非画像領域が位置するタイミングにおいて1次転写ローラ24に複数の異なる電圧を印加するのではなく、転写部位に複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおいて1次転写ローラ24に異なる電圧を印加する。換言すれば、転写部位に複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおいて、互いに異なる電圧を1次転写ローラ24に印加した時の電流値を合成して1次転写ローラ24のインピーダンス特性を算出する。これにより、画像形成装置1は、1次転写バイアス印加機構60において、定電流制御回路や電圧値を高速に変えることができる転写バイアス印加回路を必要とせず、コスト増加を防止することができる。また、1次転写ローラ24に流れる複数の電流値から1次転写ローラ24のインピーダンス特性を算出しているため、1つの電流値からインピーダンス特性を算出する場合よりも、1次転写ローラ24に印加する電圧を高精度に制御することができる。但し、転写部位に非画像領域が位置する時間に応じて、転写部位に1つの非画像領域が位置するタイミングにおいて1次転写ローラ24に電圧を印加した時の電流値から1次転写ローラ24のインピーダンス特性を算出することも可能である。   Since the impedance characteristic of the primary transfer roller 24 does not change abruptly, the impedance of the primary transfer roller 24 can be obtained from the current value acquired at the timing when each of the plurality of non-image areas is located at the transfer site. Is possible. Therefore, in this embodiment, instead of applying a plurality of different voltages to the primary transfer roller 24 at the timing when one non-image area is located at the transfer site, each of the plurality of non-image areas is located at the transfer site. Different voltages are applied to the primary transfer roller 24 at the timing. In other words, the impedance characteristics of the primary transfer roller 24 are calculated by synthesizing current values when different voltages are applied to the primary transfer roller 24 at the timing when each of the plurality of non-image areas is located at the transfer site. To do. As a result, the image forming apparatus 1 does not require a constant current control circuit or a transfer bias application circuit capable of changing the voltage value at high speed in the primary transfer bias application mechanism 60, and can prevent an increase in cost. Further, since the impedance characteristic of the primary transfer roller 24 is calculated from a plurality of current values flowing through the primary transfer roller 24, the impedance characteristic is applied to the primary transfer roller 24 rather than when the impedance characteristic is calculated from one current value. The voltage to be controlled can be controlled with high accuracy. However, according to the time when the non-image area is located at the transfer site, the current of the primary transfer roller 24 is determined from the current value when the voltage is applied to the primary transfer roller 24 at the timing when one non-image area is located at the transfer site. It is also possible to calculate impedance characteristics.

なお、1次転写バイアス印加機構60における転写バイアス制御は、所定の時間毎(例えば、5分毎)、或いは、記録媒体PMの出力枚数毎(例えば、200枚毎)に実施することが好ましい。また、1次転写バイアス印加機構60における転写バイアス制御は、濃度補正制御やその他の補正制御とは異なるタイミングで実施することが好ましい。   The transfer bias control in the primary transfer bias applying mechanism 60 is preferably performed every predetermined time (for example, every 5 minutes) or every output number of the recording medium PM (for example, every 200 sheets). Further, the transfer bias control in the primary transfer bias applying mechanism 60 is preferably performed at a timing different from the density correction control and other correction controls.

次に、2次転写外ローラ27に転写バイアスを印加する2次転写バイアス印加機構70について説明する。図5は、2次転写バイアス印加機構70の構成を示す概略ブロック図である。2次転写バイアス印加機構70は、図5に示すように、電圧印加部72と、電流検出部74とを有する。   Next, the secondary transfer bias applying mechanism 70 for applying a transfer bias to the secondary transfer outer roller 27 will be described. FIG. 5 is a schematic block diagram showing the configuration of the secondary transfer bias applying mechanism 70. As shown in FIG. 5, the secondary transfer bias application mechanism 70 includes a voltage application unit 72 and a current detection unit 74.

電圧印加部72は、制御部90に制御され、画像の転写に関連する部材である2次転写外ローラ27に電圧を印加する機能を有する。電圧印加部72は、制御部90から入力される2次転写バイアス制御信号TBC2に基づいて、2次転写外ローラ27に印加する電圧(2次転写電圧)を生成して印加する。   The voltage application unit 72 is controlled by the control unit 90 and has a function of applying a voltage to the secondary transfer outer roller 27 which is a member related to image transfer. The voltage application unit 72 generates and applies a voltage (secondary transfer voltage) to be applied to the outer secondary transfer roller 27 based on the secondary transfer bias control signal TBC2 input from the control unit 90.

電流検出部74は、電圧印加部72が電圧を印加することによって2次転写外ローラ27に流れる電流を検出する。電流検出部74は、本実施形態では、2次転写外ローラ27、中間転写ベルト25、2次転写内ローラ26等を経由して流れる電流(2次転写電流)を検出し、かかる電流の電流値を示す2次転写電流検出信号TCD2を制御部90に出力する。   The current detection unit 74 detects a current flowing through the secondary transfer outer roller 27 when the voltage application unit 72 applies a voltage. In this embodiment, the current detection unit 74 detects a current (secondary transfer current) flowing through the secondary transfer outer roller 27, the intermediate transfer belt 25, the secondary transfer inner roller 26, and the like, and the current of the current is detected. A secondary transfer current detection signal TCD2 indicating the value is output to the control unit 90.

制御部90は、2次転写バイアス印加機構70において、電流検出部74の検出結果(即ち、2次転写外ローラ27に流れる電流の電流値)に基づいて、電圧印加部72を制御する。換言すれば、制御部90は、電流検出部74から入力される2次転写電流検出信号TCD2に基づいて、電圧印加部72が2次転写外ローラ27に印加するべき電圧の電圧値を示す2次転写バイアス制御信号TBC2を生成して電圧印加部72に出力する。   The control unit 90 controls the voltage application unit 72 in the secondary transfer bias application mechanism 70 based on the detection result of the current detection unit 74 (that is, the current value of the current flowing through the secondary transfer outer roller 27). In other words, the control unit 90 indicates the voltage value of the voltage that the voltage application unit 72 should apply to the secondary transfer outer roller 27 based on the secondary transfer current detection signal TCD2 input from the current detection unit 74. Next transfer bias control signal TBC 2 is generated and output to voltage application unit 72.

ここで、図6及び図7を参照して、画像形成装置1の連続動作時(画像を形成している時)における2次転写バイアス印加機構70の転写バイアス制御について説明する。   Here, the transfer bias control of the secondary transfer bias applying mechanism 70 during the continuous operation of the image forming apparatus 1 (when an image is formed) will be described with reference to FIGS.

図6は、画像形成装置1の連続動作時において、転写部位に画像領域が位置するタイミング及び転写部位に非画像領域が位置するタイミングでの2次転写電圧及び2次転写電流を示す図である。なお、図6において、転写部位とは、2次転写外ローラ27と中間転写ベルト25(記録媒体PM)とが接触している部位である。画像領域とは、中間転写ベルト25上の1枚分の画像の先端から後端までのトナー像が存在しうる領域であり、非画像領域とは、中間転写ベルト25上の1枚分の画像の先端よりも前及び後端よりも後のトナー像が存在しない領域である。   FIG. 6 is a diagram illustrating the secondary transfer voltage and the secondary transfer current at the timing at which the image region is positioned at the transfer site and the timing at which the non-image region is positioned at the transfer site during the continuous operation of the image forming apparatus 1. . In FIG. 6, the transfer portion is a portion where the secondary transfer outer roller 27 and the intermediate transfer belt 25 (recording medium PM) are in contact with each other. The image area is an area where a toner image from the leading edge to the trailing edge of one image on the intermediate transfer belt 25 can exist, and the non-image area is one image on the intermediate transfer belt 25. This is an area where there is no toner image before the front end and after the rear end.

図6を参照するに、転写部位に画像領域が位置するタイミングでは、制御部90は、電圧印加部72が電圧値Vpの電圧(通常の2次転写電圧)を2次転写外ローラ27に印加するように、電圧印加部72を制御している。   Referring to FIG. 6, at the timing when the image region is located at the transfer site, the control unit 90 applies the voltage (normal secondary transfer voltage) of the voltage value Vp to the secondary transfer outer roller 27 by the voltage application unit 72. Thus, the voltage application unit 72 is controlled.

転写部位に非画像領域e及び非画像領域fが位置するタイミングでは、制御部90は、電圧印加部72が電圧値Veの電圧を2次転写外ローラ27に印加するように、電圧印加部72を制御する。この際、制御部90は、転写部位に非画像領域e及び非画像領域fが位置するタイミングにおいて、電圧印加部72が電圧値Veの電圧を印加することによって2次転写外ローラ27に流れる電流の電流値Ie及びIfを電流検出部74を介して取得する。また、制御部90は、電流値Ieと電流値Ifの平均である平均電流値Iefを算出する。   At the timing when the non-image region e and the non-image region f are located at the transfer site, the control unit 90 causes the voltage application unit 72 to apply the voltage value Ve to the secondary transfer outer roller 27. To control. At this time, the control unit 90 causes the current to flow through the secondary transfer outer roller 27 when the voltage application unit 72 applies the voltage value Ve at the timing when the non-image region e and the non-image region f are located at the transfer site. Current values Ie and If are obtained via the current detector 74. Further, the control unit 90 calculates an average current value Ief that is an average of the current value Ie and the current value If.

更に、転写部位に非画像領域g及び非画像領域hが位置するタイミングでは、制御部90は、電圧印加部72が電圧値Vgの電圧を2次転写外ローラ27に印加するように、電圧印加部72を制御する。この際、制御部90は、転写部位に非画像領域g及び非画像領域hが位置するタイミングにおいて、電圧印加部72が電圧値Vgの電圧を印加することによって2次転写外ローラ27に流れる電流の電流値Ig及びIhを電流検出部74を介して取得する。また、制御部90は、電流値Igと電流値Ihの平均である平均電流値Ighを算出する。   Further, at the timing when the non-image region g and the non-image region h are located at the transfer site, the control unit 90 applies the voltage so that the voltage application unit 72 applies the voltage Vg to the secondary transfer outer roller 27. The unit 72 is controlled. At this time, the controller 90 applies a voltage value Vg to the secondary transfer outer roller 27 when the voltage application unit 72 applies the voltage Vg at the timing when the non-image region g and the non-image region h are located at the transfer site. Current values Ig and Ih are obtained via the current detector 74. Further, the control unit 90 calculates an average current value Igh that is an average of the current value Ig and the current value Ih.

図7は、2次転写外ローラ27に印加する電圧(電圧値)Vと2次転写外ローラ27に流れる電流(電流値)Iとの関係を示す図である。図7では、横軸に2次転写外ローラ27に印加する電圧Vを、縦軸に2次転写外ローラ27に流れる電流Iを採用する。図7を参照するに、制御部90は、電圧印加部72が電圧値Ve及びVgの電圧を2次転写外ローラ27に印加した時に2次転写外ローラ27に流れる電流平均値Ief及びIghから、以下の数式2に従って、直線L2の式を求める。換言すれば、制御部90は、電圧値Ve、Vg、及び、平均電流値Ief、Ighから2次転写外ローラ27のインピーダンス特性(直線L2)を算出する。
(数2)
V−Ve={(Vg−Ve)/(Igh−Ief)}・(I−Ief)
次に、制御部90は、2次転写外ローラ27のインピーダンス特性を示す直線L2に基づいて、2次転写外ローラ27に流れる電流が所定の電流値Ipとなる電圧値Vpを算出する。また、制御部90は、電圧値Vpを電圧印加部72が2次転写外ローラ27に印加する電圧値として決定する。そして、制御部90は、転写部位に画像領域が位置するタイミングにおいて、電圧印加部72が電圧値Vpの電圧を2次転写外ローラ27に印加するように、電圧印加部72を制御する。
FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the voltage (voltage value) V applied to the secondary transfer outer roller 27 and the current (current value) I flowing through the secondary transfer outer roller 27. In FIG. 7, the horizontal axis represents the voltage V applied to the secondary transfer outer roller 27, and the vertical axis represents the current I flowing through the secondary transfer outer roller 27. Referring to FIG. 7, the control unit 90 determines from the average current values Ief and Igh that flow through the secondary transfer outer roller 27 when the voltage application unit 72 applies the voltage values Ve and Vg to the secondary transfer outer roller 27. In accordance with the following formula 2, the formula of the straight line L2 is obtained. In other words, the control unit 90 calculates the impedance characteristic (straight line L2) of the secondary transfer outer roller 27 from the voltage values Ve and Vg and the average current values Ief and Igh.
(Equation 2)
V-Ve = {(Vg-Ve) / (Igh-Ief)}. (I-Ief)
Next, the control unit 90 calculates a voltage value Vp at which the current flowing through the secondary transfer outer roller 27 becomes a predetermined current value Ip based on the straight line L2 indicating the impedance characteristic of the secondary transfer outer roller 27. Further, the control unit 90 determines the voltage value Vp as the voltage value that the voltage application unit 72 applies to the secondary transfer outer roller 27. Then, the control unit 90 controls the voltage application unit 72 so that the voltage application unit 72 applies the voltage of the voltage value Vp to the secondary transfer outer roller 27 at the timing when the image region is located at the transfer site.

このように、制御部90は、転写部位に複数の非画像領域のうち第1の非画像領域(非画像領域e及びf)が位置するタイミングにおいて2次転写外ローラ27に第1の電圧値(Ve)の電圧を印加するように、電圧印加部72を制御する。また、制御部90は、転写部位に複数の非画像領域のうち第2の非画像領域(非画像領域g及びh)が位置するタイミングにおいて2次転写外ローラ27に第2の電圧値(Vg)の電圧を印加するように、電圧印加部72を制御する。この際、制御部90は、第1の電圧値の電圧を印加することによって2次転写外ローラ27に流れる第1の電流値(Ie及びIf)及び第2の電圧値の電圧を印加することによって2次転写外ローラ27に流れる第2の電流値(Ig及びIh)を取得する。そして、制御部90は、第1の電流値の平均電流値(Ief)及び第2の電流値の平均電流値(Igh)から2次転写外ローラ27のインピーダンス特性を算出する。更に、制御部90は、インピーダンス特性に基づいて、転写部位に画像領域が位置するタイミングにおいて2次転写外ローラ27に流れる電流の電流値が所定値(Ip)となるように2次転写外ローラ27に印加する電圧の電圧値(Vp)を決定する。   As described above, the control unit 90 applies the first voltage value to the secondary transfer outer roller 27 at the timing when the first non-image area (non-image areas e and f) among the plurality of non-image areas is located at the transfer site. The voltage application unit 72 is controlled so as to apply a voltage of (Ve). In addition, the control unit 90 applies the second voltage value (Vg) to the secondary transfer outer roller 27 at the timing when the second non-image area (non-image areas g and h) among the plurality of non-image areas is positioned at the transfer site. The voltage application unit 72 is controlled so as to apply a voltage of). At this time, the controller 90 applies the first current value (Ie and If) flowing through the secondary transfer outer roller 27 and the voltage of the second voltage value by applying the voltage of the first voltage value. Thus, the second current values (Ig and Ih) flowing through the secondary transfer outer roller 27 are acquired. Then, the control unit 90 calculates the impedance characteristic of the secondary transfer outer roller 27 from the average current value (Ief) of the first current value and the average current value (Igh) of the second current value. Further, the controller 90 controls the outer secondary transfer roller so that the current value of the current flowing through the outer secondary transfer roller 27 becomes a predetermined value (Ip) at the timing when the image region is located at the transfer site based on the impedance characteristics. The voltage value (Vp) of the voltage to be applied to 27 is determined.

2次転写外ローラ27のインピーダンス特性は急激に変化することはないため、転写部位に複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおいて取得される電流値から2次転写外ローラ27のインピーダンスを求めることは可能である。本実施形態では、転写部位に1つの非画像領域が位置するタイミングにおいて2次転写外ローラ27に複数の異なる電圧を印加するのではなく、転写部位に複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおいて2次転写外ローラ27に異なる電圧を印加する。換言すれば、転写部位に複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおいて、互いに異なる電圧を2次転写外ローラ27に印加した時の電流値を合成して2次転写外ローラ27のインピーダンス特性を算出する。これにより、画像形成装置1は、2次転写バイアス印加機構70において、定電流制御回路や電圧値を高速に変えることができる転写バイアス印加回路を必要とせず、コスト増加を防止することができる。また、2次転写外ローラ27に流れる複数の電流値から2次転写外ローラ27のインピーダンス特性を算出しているため、1つの電流値からインピーダンス特性を算出する場合よりも、2次転写外ローラ27に印加する電圧を高精度に制御することができる。但し、転写部位に非画像領域が位置する時間に応じて、転写部位に1つの非画像領域が位置するタイミングにおいて2次転写外ローラ27に電圧を印加した時の電流値から2次転写外ローラ27のインピーダンス特性を算出することも可能である。   Since the impedance characteristic of the secondary transfer outer roller 27 does not change abruptly, the impedance of the secondary transfer outer roller 27 is obtained from the current value acquired at the timing when each of the plurality of non-image areas is located at the transfer site. It is possible. In this embodiment, instead of applying a plurality of different voltages to the secondary transfer outer roller 27 at the timing when one non-image region is located at the transfer site, the timing when each of the plurality of non-image regions is located at the transfer site. , Different voltages are applied to the secondary transfer outer roller 27. In other words, at the timing when each of the plurality of non-image areas is located at the transfer site, the impedance values of the secondary transfer outer roller 27 are synthesized by combining current values when different voltages are applied to the secondary transfer outer roller 27. Is calculated. As a result, the image forming apparatus 1 does not require a constant current control circuit or a transfer bias application circuit capable of changing the voltage value at high speed in the secondary transfer bias application mechanism 70, and can prevent an increase in cost. Further, since the impedance characteristic of the secondary transfer outer roller 27 is calculated from a plurality of current values flowing through the secondary transfer outer roller 27, the secondary transfer outer roller is more effective than the case where the impedance characteristic is calculated from one current value. The voltage applied to 27 can be controlled with high accuracy. However, the secondary transfer outer roller is determined from the current value when a voltage is applied to the secondary transfer outer roller 27 at the timing at which one non-image area is positioned at the transfer site in accordance with the time at which the non-image region is positioned at the transfer site. It is also possible to calculate 27 impedance characteristics.

次に、1次帯電ローラ22に帯電バイアスを印加する1次帯電バイアス印加機構80について説明する。図8は、1次帯電バイアス印加機構80の構成を示す概略ブロック図である。1次帯電バイアス印加機構80は、図8に示すように、電圧印加部82と、電流検出部84とを有する。   Next, the primary charging bias application mechanism 80 that applies a charging bias to the primary charging roller 22 will be described. FIG. 8 is a schematic block diagram showing the configuration of the primary charging bias applying mechanism 80. As shown in FIG. 8, the primary charging bias application mechanism 80 includes a voltage application unit 82 and a current detection unit 84.

電圧印加部82は、制御部90に制御され、画像の形成に関連する部材である1次帯電ローラ22に電圧(直流電圧に交流電圧を重畳した電圧)を印加する機能を有する。電圧印加部82は、制御部90から入力される1次帯電バイアス制御信号CBC1に基づいて、1次帯電ローラ22に印加する電圧(1次帯電電圧)を生成して印加する。   The voltage application unit 82 is controlled by the control unit 90 and has a function of applying a voltage (a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage) to the primary charging roller 22 which is a member related to image formation. The voltage application unit 82 generates and applies a voltage (primary charging voltage) to be applied to the primary charging roller 22 based on the primary charging bias control signal CBC1 input from the control unit 90.

電流検出部84は、電圧印加部82が電圧を印加することによって1次帯電ローラ22に流れる電流を検出する。電流検出部84は、本実施形態では、1次帯電ローラ22、感光ドラム21等を経由して流れる電流(1次帯電電流)を検出し、かかる電流の電流値を示す1次帯電電流検出信号CCD1を制御部90に出力する。   The current detector 84 detects a current flowing through the primary charging roller 22 when the voltage application unit 82 applies a voltage. In the present embodiment, the current detection unit 84 detects a current (primary charging current) flowing through the primary charging roller 22, the photosensitive drum 21, and the like, and a primary charging current detection signal indicating the current value of the current. The CCD 1 is output to the control unit 90.

制御部90は、1次帯電バイアス印加機構80において、電流検出部84の検出結果(即ち、1次帯電ローラ22に流れる電流の電流値)に基づいて、電圧印加部82を制御する。換言すれば、制御部90は、電流検出部84から入力される1次帯電電流検出信号CCD1に基づいて、電圧印加部82が1次帯電ローラ22に印加するべき電圧の電圧値を示す1次帯電バイアス制御信号CBC1を生成して電圧印加部82に出力する。   The control unit 90 controls the voltage application unit 82 based on the detection result of the current detection unit 84 (that is, the current value of the current flowing through the primary charging roller 22) in the primary charging bias application mechanism 80. In other words, the control unit 90 indicates the primary voltage value that the voltage application unit 82 should apply to the primary charging roller 22 based on the primary charging current detection signal CCD1 input from the current detection unit 84. A charging bias control signal CBC 1 is generated and output to the voltage application unit 82.

ここで、図9及び図10を参照して、画像形成装置1の連続動作時(画像を形成している時)における1次帯電バイアス印加機構80の制御について説明する。   Here, the control of the primary charging bias applying mechanism 80 during the continuous operation of the image forming apparatus 1 (when an image is formed) will be described with reference to FIGS.

図9は、画像形成装置1の連続動作時において、転写部位に画像領域が位置するタイミング及び転写部位に非画像領域が位置するタイミングでの1次帯電電圧及び1次帯電電流を示す図である。なお、図9において、転写部位とは、1次転写ローラ24と中間転写ベルト25とが接触している部位である。画像領域とは、感光ドラム21上の1枚分の画像の先端から後端までのトナー像が形成される予定の領域である。非画像領域とは、感光ドラム21上の1枚分の画像の先端よりも前及び後端よりも後のトナー像が形成されない予定の領域である。   FIG. 9 is a diagram illustrating the primary charging voltage and the primary charging current at the timing when the image area is positioned at the transfer site and the timing when the non-image area is positioned at the transfer site during the continuous operation of the image forming apparatus 1. . In FIG. 9, the transfer site is a site where the primary transfer roller 24 and the intermediate transfer belt 25 are in contact with each other. The image area is an area where a toner image from the leading edge to the trailing edge of one image on the photosensitive drum 21 is to be formed. The non-image area is an area where a toner image is not formed before the front end and the rear end of the image for one sheet on the photosensitive drum 21.

図9を参照するに、転写部位に画像領域が位置するタイミングでは、制御部90は、電圧印加部82が電圧値Vqの電圧(通常の1次帯電電圧)を1次帯電ローラ22に印加するように、電圧印加部82を制御している。   Referring to FIG. 9, at the timing when the image region is located at the transfer site, the control unit 90 causes the voltage application unit 82 to apply the voltage (normal primary charging voltage) of the voltage value Vq to the primary charging roller 22. Thus, the voltage application unit 82 is controlled.

転写部位に非画像領域iが位置するタイミングでは、制御部90は、電圧印加部82が未放電領域の電圧値Viを印加するように、電圧印加部82を制御する。この際、制御部90は、転写部位に非画像領域iが位置するタイミングにおいて、電圧印加部82が電圧値Viの電圧を印加することによって1次帯電ローラ22に流れる電流の電流値Iiを電流検出部84を介して取得する。   At the timing when the non-image region i is located at the transfer site, the control unit 90 controls the voltage application unit 82 so that the voltage application unit 82 applies the voltage value Vi of the undischarged region. At this time, the controller 90 applies the current value Ii of the current flowing through the primary charging roller 22 when the voltage application unit 82 applies the voltage of the voltage value Vi at the timing when the non-image region i is located at the transfer site. Obtained via the detector 84.

また、転写部位に非画像領域jが位置するタイミングでは、制御部90は、電圧印加部82が未放電領域の電圧値Vjを印加するように、電圧印加部82を制御する。この際、制御部90は、転写部位に非画像領域jが位置するタイミングにおいて、電圧印加部82が電圧値Vjの電圧を印加することによって1次帯電ローラ22に流れる電流の電流値Ijを電流検出部84を介して取得する。   At the timing when the non-image region j is located at the transfer site, the control unit 90 controls the voltage application unit 82 so that the voltage application unit 82 applies the voltage value Vj of the undischarged region. At this time, the control unit 90 applies the current value Ij of the current flowing through the primary charging roller 22 when the voltage application unit 82 applies the voltage value Vj at the timing when the non-image region j is located at the transfer site. Obtained via the detector 84.

また、転写部位に非画像領域kが位置するタイミングでは、制御部90は、電圧印加部82が放電領域の電圧値Vkを印加するように、電圧印加部82を制御する。この際、制御部90は、転写部位に非画像領域kが位置するタイミングにおいて、電圧印加部82が電圧値Vkの電圧を印加することによって1次帯電ローラ22に流れる電流の電流値Ikを電流検出部84を介して取得する。   In addition, at the timing when the non-image region k is located at the transfer site, the control unit 90 controls the voltage application unit 82 so that the voltage application unit 82 applies the voltage value Vk of the discharge region. At this time, the controller 90 applies the current value Ik of the current flowing through the primary charging roller 22 when the voltage application unit 82 applies the voltage Vk at the timing when the non-image region k is located at the transfer site. Obtained via the detector 84.

また、転写部位に非画像領域lが位置するタイミングでは、制御部90は、電圧印加部82が放電領域の電圧値Vlを印加するように、電圧印加部82を制御する。この際、制御部90は、転写部位に非画像領域lが位置するタイミングにおいて、電圧印加部82が電圧値Vlの電圧を印加することによって1次帯電ローラ22に流れる電流の電流値Ilを電流検出部84を介して取得する。   Further, at the timing when the non-image region 1 is located at the transfer site, the control unit 90 controls the voltage application unit 82 so that the voltage application unit 82 applies the voltage value Vl of the discharge region. At this time, the control unit 90 determines the current value Il of the current flowing through the primary charging roller 22 when the voltage application unit 82 applies the voltage of the voltage value Vl at the timing when the non-image region l is located at the transfer site. Obtained via the detector 84.

図10は、1次帯電ローラ22に印加する電圧(電圧値)Vと1次帯電ローラ22に流れる電流(電流値)Iとの関係を示す図である。図10では、横軸に1次帯電ローラ22に印加する電圧Vを、縦軸に1次帯電ローラ22に流れる電流Iを採用する。   FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the voltage (voltage value) V applied to the primary charging roller 22 and the current (current value) I flowing through the primary charging roller 22. 10, the voltage V applied to the primary charging roller 22 is adopted on the horizontal axis, and the current I flowing through the primary charging roller 22 is adopted on the vertical axis.

図10を参照するに、制御部90は、電圧印加部82が未放電領域の電圧値Vi及びVjの電圧を1次帯電ローラ22に印加した時に1次帯電ローラ22に流れる電流値Ii及びIjから、以下の数式3に従って、直線L3の式を求める。換言すれば、制御部90は、電圧値Vi、Vj、及び、電流値Ii、Ijから1次帯電ローラ22の第1のインピーダンス特性(直線L3)を算出する。
(数3)
I−Ii={(Ij−Ii)/(Vj−Vi)}・(V−Vi)
同様に、制御部90は、電圧印加部82が放電領域の電圧値Vk及びVlの電圧を1次帯電ローラ22に印加した時に1次帯電ローラ22に流れる電流値Ik及びIlから、以下の数式4に従って、直線L4の式を求める。換言すれば、制御部90は、電圧値Vk、Vl、及び、電流値Ik、Ilから1次帯電ローラ22の第2のインピーダンス特性(直線L4)を算出する。
(数4)
I−Ik={(Il−Ik)/(Vl−Vk)}・(V−Vk)
次に、制御部90は、1次帯電ローラ22の第1のインピーダンス特性を示す直線L3及び1次帯電ローラ22の第2のインピーダンス特性を示す直線L4に基づいて、1次転写ローラ24に流れる電流が所定の電流値Iqとなる電圧値Vqを算出する。また、制御部90は、電圧値Vqを電圧印加部82が1次転写ローラ24に印加する電圧値として決定する。そして、制御部90は、転写部位に画像領域が位置するタイミングにおいて、電圧印加部82が電圧値Vqの電圧を1次帯電ローラ22に印加するように、電圧印加部82を制御する。
Referring to FIG. 10, the control unit 90 includes current values Ii and Ij that flow through the primary charging roller 22 when the voltage application unit 82 applies the voltages Vi and Vj in the undischarged region to the primary charging roller 22. From this, the equation of the straight line L3 is obtained according to the following Equation 3. In other words, the control unit 90 calculates the first impedance characteristic (straight line L3) of the primary charging roller 22 from the voltage values Vi and Vj and the current values Ii and Ij.
(Equation 3)
I-Ii = {(Ij-Ii) / (Vj-Vi)}. (V-Vi)
Similarly, the control unit 90 calculates the following formula from the current values Ik and Il flowing in the primary charging roller 22 when the voltage applying unit 82 applies the voltage values Vk and Vl in the discharge region to the primary charging roller 22. 4 is used to obtain the equation of the straight line L4. In other words, the control unit 90 calculates the second impedance characteristic (straight line L4) of the primary charging roller 22 from the voltage values Vk and Vl and the current values Ik and Il.
(Equation 4)
I−Ik = {(Il−Ik) / (Vl−Vk)} · (V−Vk)
Next, the control unit 90 flows to the primary transfer roller 24 based on the straight line L3 indicating the first impedance characteristic of the primary charging roller 22 and the straight line L4 indicating the second impedance characteristic of the primary charging roller 22. A voltage value Vq at which the current becomes a predetermined current value Iq is calculated. Further, the control unit 90 determines the voltage value Vq as the voltage value that the voltage application unit 82 applies to the primary transfer roller 24. Then, the control unit 90 controls the voltage application unit 82 so that the voltage application unit 82 applies the voltage of the voltage value Vq to the primary charging roller 22 at the timing when the image region is located at the transfer site.

このように、制御部90は、転写部位に複数の非画像領域のうち第1の非画像領域(非画像領域i)が位置するタイミングにおいて1次帯電ローラ22に未放電領域の第1の電圧値(Vi)の電圧を印加するように、電圧印加部82を制御する。この際、制御部90は、第1の電圧値の電圧を印加することによって1次帯電ローラ22に流れる第1の電流値(Ii)を取得する。また、制御部90は、転写部位に複数の非画像領域のうち第2の非画像領域(非画像領域j)が位置するタイミングにおいて1次帯電ローラ22に未放電領域の第2の電圧値(Vj)の電圧を印加するように、電圧印加部82を制御する。この際、制御部90は、第2の電圧値の電圧を印加することによって1次帯電ローラ22に流れる第2の電流値(Ij)を取得する。また、制御部90は、転写部位に複数の非画像領域のうち第3の非画像領域(非画像領域k)が位置するタイミングにおいて1次帯電ローラ22に放電領域の第3の電圧値(Vk)の電圧を印加するように、電圧印加部82を制御する。この際、制御部90は、第3の電圧値の電圧を印加することによって1次帯電ローラ22に流れる第3の電流値(Ik)を取得する。また、制御部90は、転写部位に複数の非画像領域のうち第4の非画像領域(非画像領域l)が位置するタイミングにおいて1次帯電ローラ22に放電領域の第4の電圧値(Vl)の電圧を印加するように、電圧印加部82を制御する。この際、制御部90は、第4の電圧値の電圧を印加することによって1次帯電ローラ22に流れる第4の電流値(Il)を取得する。そして、制御部90は、第1の電流値及び第2の電流値から1次帯電ローラ22の第1のインピーダンス特性を算出し、第3の電流値及び第4の電流値から1次帯電ローラ22の第2のインピーダンス特性を算出する。更に、制御部90は、第1及び第2のインピーダンス特性に基づいて、転写部位に画像領域が位置するタイミングにおいて1次帯電ローラ22に流れる電流の電流値が所定値(Iq)となるように1次帯電ローラ22に印加する電圧の電圧値(Vq)を決定する。   As described above, the control unit 90 applies the first voltage of the undischarged area to the primary charging roller 22 at the timing when the first non-image area (non-image area i) among the plurality of non-image areas is located at the transfer site. The voltage application unit 82 is controlled so as to apply a voltage having a value (Vi). At this time, the control unit 90 acquires the first current value (Ii) flowing through the primary charging roller 22 by applying a voltage having the first voltage value. In addition, the control unit 90 controls the primary charging roller 22 to output the second voltage value of the non-discharged area at the timing when the second non-image area (non-image area j) among the plurality of non-image areas is positioned at the transfer site. The voltage application unit 82 is controlled to apply the voltage Vj). At this time, the control unit 90 obtains a second current value (Ij) flowing through the primary charging roller 22 by applying a voltage having the second voltage value. In addition, the control unit 90 applies the third voltage value (Vk) of the discharge region to the primary charging roller 22 at the timing when the third non-image region (non-image region k) among the plurality of non-image regions is located at the transfer site. The voltage application unit 82 is controlled so as to apply the voltage of). At this time, the control unit 90 acquires a third current value (Ik) flowing through the primary charging roller 22 by applying a voltage having a third voltage value. In addition, the control unit 90 applies the fourth voltage value (Vl) of the discharge region to the primary charging roller 22 at the timing when the fourth non-image region (non-image region l) among the plurality of non-image regions is located at the transfer site. The voltage application unit 82 is controlled so as to apply the voltage of). At this time, the control unit 90 obtains a fourth current value (Il) flowing through the primary charging roller 22 by applying a voltage having a fourth voltage value. Then, the controller 90 calculates the first impedance characteristic of the primary charging roller 22 from the first current value and the second current value, and calculates the primary charging roller from the third current value and the fourth current value. 22 second impedance characteristics are calculated. Further, the control unit 90 controls the current value of the current flowing through the primary charging roller 22 to be a predetermined value (Iq) based on the first and second impedance characteristics at the timing when the image region is positioned at the transfer site. The voltage value (Vq) of the voltage applied to the primary charging roller 22 is determined.

1次帯電ローラ22のインピーダンス特性は急激に変化することはないため、転写部位に複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおいて取得される電流値から1次帯電ローラ22のインピーダンスを求めることは可能である。そこで、本実施形態では、転写部位に複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおいて1次帯電ローラ22に異なる未放電領域と放電領域の電圧を印加する。換言すれば、転写部位に複数の非画像領域の各々が位置するタイミングにおいて、互いに異なる未放電領域と放電領域の電圧を1次帯電ローラ22に印加した時の電流値を合成して1次帯電ローラ22のインピーダンス特性を算出する。これにより、画像形成装置1は、1次帯電バイアス印加機構80において、定電流制御回路や電圧値を高速に変えることができる転写バイアス印加回路を必要とせず、コスト増加を防止することができる。また、1次帯電ローラ22に流れる複数の電流値から1次帯電ローラ22のインピーダンス特性を算出しているため、1つの電流値からインピーダンス特性を算出する場合よりも、1次帯電ローラ22に印加する電圧を高精度に制御することができる。但し、転写部位に非画像領域が位置する時間に応じて、転写部位に1つの非画像領域が位置するタイミングにおいて1次帯電ローラ22に電圧を印加した時の電流値から1次帯電ローラ22のインピーダンス特性を算出することも可能である。   Since the impedance characteristic of the primary charging roller 22 does not change abruptly, the impedance of the primary charging roller 22 can be obtained from the current value acquired at the timing when each of the plurality of non-image areas is located at the transfer site. Is possible. Therefore, in the present embodiment, different undischarged area and discharged area voltages are applied to the primary charging roller 22 at the timing when each of the plurality of non-image areas is located at the transfer site. In other words, at the timing when each of the plurality of non-image areas is positioned at the transfer site, the current values when the voltages of the different undischarged areas and the discharged areas are applied to the primary charging roller 22 are combined to perform the primary charging. The impedance characteristic of the roller 22 is calculated. Accordingly, the image forming apparatus 1 does not require a constant current control circuit or a transfer bias application circuit that can change the voltage value at high speed in the primary charging bias application mechanism 80, and can prevent an increase in cost. In addition, since the impedance characteristic of the primary charging roller 22 is calculated from a plurality of current values flowing through the primary charging roller 22, it is applied to the primary charging roller 22 rather than when the impedance characteristic is calculated from one current value. The voltage to be controlled can be controlled with high accuracy. However, according to the time at which the non-image area is located at the transfer site, the current of the primary charging roller 22 is determined from the current value when the voltage is applied to the primary charging roller 22 at the timing at which one non-image area is located at the transfer site. It is also possible to calculate impedance characteristics.

このように、画像形成装置1によれば、コストの増加を招くことなく、転写ローラや帯電ローラに印加するバイアス(電圧)を高精度に制御することができる。また、画像形成装置1は、本実施形態では、1次転写バイアス印加機構60、2次転写バイアス印加機構70、1次帯電バイアス印加機構80を別々に有している。但し、画像形成装置1は、1次転写バイアス印加機構60、2次転写バイアス印加機構70及び1次帯電バイアス印加機構80の機能を兼ね備える1つのバイアス印加機構を有してもよい。   As described above, according to the image forming apparatus 1, the bias (voltage) applied to the transfer roller and the charging roller can be controlled with high accuracy without increasing the cost. In this embodiment, the image forming apparatus 1 has a primary transfer bias applying mechanism 60, a secondary transfer bias applying mechanism 70, and a primary charging bias applying mechanism 80 separately. However, the image forming apparatus 1 may have one bias application mechanism that has the functions of the primary transfer bias application mechanism 60, the secondary transfer bias application mechanism 70, and the primary charging bias application mechanism 80.

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist.

Claims (6)

感光体を露光することで静電潜像を形成し、前記静電潜像をトナーで現像することで前記感光体上にトナー像を形成する像形成手段と、Image forming means for forming an electrostatic latent image by exposing the photosensitive member and developing the electrostatic latent image with toner to form a toner image on the photosensitive member;
前記像形成手段により前記感光体に形成されたトナー像を第1の転写位置で中間転写体に転写する第1の転写部と、A first transfer unit that transfers the toner image formed on the photoconductor by the image forming unit to an intermediate transfer body at a first transfer position;
前記中間転写体に転写されたトナー像を第2の転写位置で記録媒体に転写する第2の転写部と、A second transfer unit that transfers the toner image transferred to the intermediate transfer member to a recording medium at a second transfer position;
前記第1の転写部に電圧を印加する電圧印加部と、A voltage application unit for applying a voltage to the first transfer unit;
前記電圧印加部が電圧を印加したときに前記第1の転写部に流れる電流を検出する電流検出部と、A current detection unit for detecting a current flowing in the first transfer unit when the voltage application unit applies a voltage;
前記感光体上のトナー像が形成されていない非画像領域が前記第1の転写位置を通過している間に前記電圧印加部に複数の異なる電圧を印加させることで前記電流検出部に複数の電流を検出させ、前記複数の異なる電圧と前記複数の電流とに基づいて、前記感光体から前記中間転写体にトナー像を転写するときに前記第1の転写部に流れる電流を所定値とするために前記電圧印加部が印加するべき電圧を制御する制御手段と、を有し、By applying a plurality of different voltages to the voltage application unit while a non-image area where a toner image on the photoconductor is not formed passes through the first transfer position, the current detection unit has a plurality of voltages. Based on the plurality of different voltages and the plurality of currents, a current flowing through the first transfer unit when the toner image is transferred from the photosensitive member to the intermediate transfer body is set to a predetermined value based on the plurality of different voltages and the plurality of currents. Control means for controlling the voltage to be applied by the voltage application unit,
前記制御手段は、前記像形成手段が前記感光体上に連続して複数のトナー像を形成するときに、前記電圧印加部により前記複数の異なる電圧を、前記感光体上で隣り合うトナー像の間の複数の非画像領域が前記第1の転写位置を通過する期間毎に振り分けて印加させることを特徴とする画像形成装置。When the image forming unit continuously forms a plurality of toner images on the photoconductor, the control unit applies the plurality of different voltages to the adjacent toner images on the photoconductor by the voltage application unit. An image forming apparatus characterized in that a plurality of non-image areas are distributed and applied for each period passing through the first transfer position.
感光体を露光することで静電潜像を形成し、前記静電潜像をトナーで現像することで前記感光体上にトナー像を形成する像形成手段と、Image forming means for forming an electrostatic latent image by exposing the photosensitive member and developing the electrostatic latent image with toner to form a toner image on the photosensitive member;
前記像形成手段により前記感光体に形成されたトナー像を第1の転写位置で中間転写体に転写する第1の転写部と、A first transfer unit that transfers the toner image formed on the photoconductor by the image forming unit to an intermediate transfer body at a first transfer position;
前記中間転写体に転写されたトナー像を第2の転写位置で記録媒体に転写する第2の転写部と、A second transfer unit that transfers the toner image transferred to the intermediate transfer member to a recording medium at a second transfer position;
前記第2の転写部に電圧を印加する電圧印加部と、A voltage application unit for applying a voltage to the second transfer unit;
前記電圧印加部が電圧を印加したときに前記第2の転写部に流れる電流を検出する電流検出部と、A current detection unit for detecting a current flowing in the second transfer unit when the voltage application unit applies a voltage;
前記中間転写体上のトナー像が転写されていない非画像領域が前記第2の転写位置を通過している間に前記電圧印加部に複数の異なる電圧を印加させることで前記電流検出部に複数の電流を検出させ、前記複数の異なる電圧と前記複数の電流とに基づいて、前記中間転写体から記録媒体にトナー像を転写するときに前記第2の転写部に流れる電流を所定値とするために前記電圧印加部が印加するべき電圧を制御する制御手段と、を有し、By applying a plurality of different voltages to the voltage application unit while a non-image area on which the toner image on the intermediate transfer body has not been transferred passes through the second transfer position, a plurality of voltages are applied to the current detection unit. And a current flowing through the second transfer portion when the toner image is transferred from the intermediate transfer member to the recording medium is set to a predetermined value based on the plurality of different voltages and the plurality of currents. Control means for controlling the voltage to be applied by the voltage application unit,
前記制御手段は、前記第2の転写部が前記中間転写体に担持される複数のトナー像の各々を順次記録媒体に転写するときに、前記電圧印加部により前記複数の異なる電圧を、前記中間転写体上で隣り合うトナー像の間の複数の非画像領域が前記第2の転写位置を通過する期間毎に振り分けて印加させることを特徴とする画像形成装置。When the second transfer unit sequentially transfers each of the plurality of toner images carried on the intermediate transfer member to a recording medium, the control unit applies the plurality of different voltages to the intermediate voltage by the voltage application unit. An image forming apparatus, wherein a plurality of non-image areas between adjacent toner images on a transfer body are distributed and applied for each period passing through the second transfer position.
前記制御手段は、前記複数の異なる電圧と前記複数の電流とに基づき前記第1の転写部に印加させる電圧と前記第1の転写部に流れる電流との特性を算出し、前記特性に基づいて前記感光体から前記中間転写体にトナー像を転写するときに前記第1の転写部に流れる電流を前記所定値とするために前記電圧印加部が印加するべき電圧を決定することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。The control means calculates a characteristic between a voltage applied to the first transfer unit and a current flowing through the first transfer unit based on the plurality of different voltages and the plurality of currents, and based on the characteristic A voltage to be applied by the voltage application unit is determined in order to set the current flowing through the first transfer unit when the toner image is transferred from the photosensitive member to the intermediate transfer member to the predetermined value. The image forming apparatus according to claim 1. 前記制御手段は、前記複数の異なる電圧と前記複数の電流とに基づき前記第2の転写部に印加させる電圧と前記第2の転写部に流れる電流との特性を算出し、前記特性に基づいて前記中間転写体から前記記録媒体にトナー像を転写するときに前記第2の転写部に流れる電流を前記所定値とするために前記電圧印加部が印加するべき電圧を決定することを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。The control unit calculates a characteristic between a voltage applied to the second transfer unit and a current flowing through the second transfer unit based on the plurality of different voltages and the plurality of currents, and based on the characteristic A voltage to be applied by the voltage application unit is determined in order to set a current flowing through the second transfer unit when the toner image is transferred from the intermediate transfer member to the recording medium to the predetermined value. The image forming apparatus according to claim 2. 前記制御手段は、前記複数の異なる電圧を前記複数の非画像領域が前記第1の転写位置を通過する期間毎に振り分けて印加させる場合、前記電圧印加部により前記複数の異なる電圧のうちの1つとして同一の電圧を異なる非画像領域が前記第1の転写位置を通過する異なる期間で印加させ、それぞれの期間で前記電流検出部により検出される電流の平均値を、前記同一の電圧を印加したときに前記第1の転写部に流れる電流として算出することを特徴とする請求項1又は3に記載の画像形成装置。When the plurality of different voltages are distributed and applied for each period during which the plurality of non-image areas pass through the first transfer position, the control unit applies one of the plurality of different voltages by the voltage application unit. The same voltage is applied in different periods in which different non-image areas pass through the first transfer position, and the average value of the current detected by the current detector is applied in each period. 4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus calculates the current flowing in the first transfer portion when the image is transferred. 前記制御手段は、前記複数の異なる電圧を前記複数の非画像領域が前記第2の転写位置を通過する期間毎に振り分けて印加させる場合、前記電圧印加部により前記複数の異なる電圧のうちの1つとして同一の電圧を異なる非画像領域が前記第2の転写位置を通過する異なる期間で印加させ、それぞれの期間で前記電流検出部により検出される電流の平均値を、前記同一の電圧を印加したときに前記第2の転写部に流れる電流として算出することを特徴とする請求項2又は4に記載の画像形成装置。In the case where the control unit distributes and applies the plurality of different voltages for each period in which the plurality of non-image regions pass the second transfer position, one of the plurality of different voltages is applied by the voltage application unit. The same voltage is applied in different periods in which different non-image areas pass through the second transfer position, and the same voltage is applied to the average value of the current detected by the current detector in each period. 5. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the image forming apparatus calculates the current flowing in the second transfer portion when the image is transferred.
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