JP6765882B2

JP6765882B2 - Image forming device

Info

Publication number: JP6765882B2
Application number: JP2016138695A
Authority: JP
Inventors: 祥造相庭
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2016-07-13
Filing date: 2016-07-13
Publication date: 2020-10-07
Anticipated expiration: 2036-07-13
Also published as: JP2018010140A

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式等により記録材に画像を形成する画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image on a recording material by an electrophotographic method, an electrostatic recording method, or the like.

従来、電子写真方式の画像形成装置は、複写機、プリンタ、プロッタ、ファクシミリ、及びこれらの複数の機能を有する複合機等として広く応用されている。この種の画像形成装置では、像担持体としての感光ドラムに形成したトナー像を中間転写体としての中間転写ベルトに一次転写してから、記録材（シート）に二次転写する構成が知られている。この中間転写ベルトとして、樹脂材料に導電剤を添加して所望の電気抵抗値に調整したものが提案されている。 Conventionally, an electrophotographic image forming apparatus has been widely applied as a copying machine, a printer, a plotter, a facsimile, and a multifunction device having a plurality of functions thereof. In this type of image forming apparatus, a configuration is known in which a toner image formed on a photosensitive drum as an image carrier is first transferred to an intermediate transfer belt as an intermediate transfer body, and then secondarily transferred to a recording material (sheet). ing. As this intermediate transfer belt, a belt which is adjusted to a desired electric resistance value by adding a conductive agent to a resin material has been proposed.

このような画像形成装置では、各種の転写材に対応するため、シートの種類、例えばシートの厚み、坪量、表面性などの条件よりシート区分が定義される。また、画像形成装置として、シートトレイごとにユーザが使用するシートのシート区分を指定し、指定されたシート区分に従って転写条件や定着条件を変更するものが一般的に知られている。この場合の転写条件の変更例としては、例えば、シートの抵抗値が基準値より大きく異なり、トナーが適正に転写されない際に変更することがある。この場合には、例えば、シートの分担電圧を調整してシートの抵抗値に合わせた設定に変更したり、あるいは用紙の先端部又は後端部での画像不良を回避するために、先端部及び後端部でのバイアス設定を中央部よりも弱くしたりして対処することがある。また、同じシート区分に属するシートであっても、例えば、シートの電気抵抗などの物性が異なり、最適な転写条件や定着条件を得られない場合がある。 In such an image forming apparatus, in order to correspond to various transfer materials, the sheet classification is defined based on the conditions such as the type of sheet, for example, the thickness, basis weight, and surface property of the sheet. Further, as an image forming apparatus, it is generally known that a sheet classification of a sheet to be used by a user is specified for each sheet tray, and transfer conditions and fixing conditions are changed according to the designated sheet classification. As an example of changing the transfer conditions in this case, for example, the resistance value of the sheet is significantly different from the reference value, and the toner may be changed when the toner is not transferred properly. In this case, for example, in order to adjust the shared voltage of the sheet to change the setting according to the resistance value of the sheet, or to avoid image defects at the front end or the rear end of the paper, the tip portion and the front end portion and the rear end portion are avoided. The bias setting at the rear end may be weaker than that at the center. Further, even if the sheets belong to the same sheet category, for example, the physical properties such as the electrical resistance of the sheets are different, and the optimum transfer conditions and fixing conditions may not be obtained.

このような状況に対応すべく、ユーザがユーザモード画面にて転写条件や定着条件を設定可能な調整機能を有した画像形成装置が知られている（特許文献１参照）。ここでの転写条件としては、例えば二次転写電圧がある。この場合、ユーザモードにおいて、ユーザは、高圧電源の高圧保証範囲内で二次転写電圧を自由に設定し、設定した通りの二次転写電圧が高圧電源から出力される。 In order to deal with such a situation, there is known an image forming apparatus having an adjustment function capable of setting transfer conditions and fixing conditions on a user mode screen (see Patent Document 1). The transfer condition here is, for example, a secondary transfer voltage. In this case, in the user mode, the user freely sets the secondary transfer voltage within the high voltage guarantee range of the high voltage power supply, and the secondary transfer voltage as set is output from the high voltage power supply.

特開２０１３−１７４８７５号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-174875

しかしながら、上述した特許文献１の画像形成装置では、ユーザモードにおいて、ユーザは、高圧電源の高圧保証範囲内で二次転写電圧を自由に設定し、設定した通りの二次転写電圧が高圧電源から出力される。このため、使用環境や耐久などの理由で、ユーザにより設定された二次転写電圧が二次転写部のインピーダンスに対して過剰な電圧設定になってしまう可能性がある。この場合、高圧電源から二次転写部に二次転写電圧が過剰に印加されてしまい、高圧保証範囲を超えた電流値が二次転写部に流れてしまう可能性がある。 However, in the image forming apparatus of Patent Document 1 described above, in the user mode, the user freely sets the secondary transfer voltage within the high voltage guarantee range of the high voltage power supply, and the secondary transfer voltage as set is obtained from the high voltage power supply. It is output. Therefore, there is a possibility that the secondary transfer voltage set by the user may be excessively set with respect to the impedance of the secondary transfer unit due to the usage environment and durability. In this case, the secondary transfer voltage may be excessively applied from the high-voltage power supply to the secondary transfer unit, and a current value exceeding the high-voltage guarantee range may flow to the secondary transfer unit.

これに対し、一般的に発熱発火防止のため、あるいは基板内部での放電による故障を回避するために、高圧基板に保護回路が備えられている。このため、上述のような高圧保証範囲を超えた電流値が二次転写部に流れてしまうと、保護回路が動作する。ここでの保護動作としては、例えば、過電流が継続的に流れて発熱しないよう間欠発振動作に切り換える動作や、高圧出力をオフにする動作がある。 On the other hand, in general, a protection circuit is provided on the high-voltage board in order to prevent heat generation and ignition or to avoid failure due to electric discharge inside the board. Therefore, if a current value exceeding the high voltage guarantee range as described above flows to the secondary transfer unit, the protection circuit operates. As the protection operation here, for example, there is an operation of switching to an intermittent oscillation operation so that an overcurrent does not continuously flow and heat is generated, and an operation of turning off the high voltage output.

しかしながら、このような保護回路の動作時には中間転写ベルト上のトナー画像はシートへ適正に転写されず、最終的には画像情報の欠落という画像不良を招いてしまう問題があった。このような過剰な電圧設定に起因する画像不良を回避するため、ユーザが選択できる二次転写電圧の設定範囲に対し、一律に上限を設けてしまうことも考えられる。ここで、同じシート区分であっても数桁以上の抵抗値が異なるシート種が存在し、あるいは同じシート銘柄であってもシートの管理状態によっては水分量によって抵抗値が桁単位で変化してしまう。このため、抵抗値が最小の場合に合わせて二次転写電圧の上限を設定すると、抵抗値がそれよりも大幅に大きい場合には、画像不良を起こさない二次転写電圧の真の上限よりも大幅に低い上限を設定してしまうことになる。これにより、二次転写電圧の設定範囲が不要に狭くなり、最適な転写条件を選択できなくなるという状態が起こり得る。 However, when such a protection circuit is operated, the toner image on the intermediate transfer belt is not properly transferred to the sheet, and there is a problem that an image defect such as lack of image information is finally caused. In order to avoid image defects caused by such an excessive voltage setting, it is conceivable that an upper limit is uniformly set for the setting range of the secondary transfer voltage that can be selected by the user. Here, there are sheet types having different resistance values of several digits or more even if they are in the same sheet category, or even if they are the same sheet brand, the resistance value changes in digits depending on the amount of water depending on the management state of the sheet. It ends up. Therefore, if the upper limit of the secondary transfer voltage is set according to the case where the resistance value is the minimum, when the resistance value is significantly larger than that, it is higher than the true upper limit of the secondary transfer voltage that does not cause image defects. It will set a significantly lower upper limit. As a result, the setting range of the secondary transfer voltage becomes unnecessarily narrow, and a state may occur in which the optimum transfer conditions cannot be selected.

本発明は、転写電圧をユーザ設定可能でありながら画像不良の発生を抑制でき、しかも転写電圧の設定範囲を不要に狭くすることのない画像形成装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an image forming apparatus in which the transfer voltage can be set by a user, the occurrence of image defects can be suppressed, and the set range of the transfer voltage is not unnecessarily narrowed.

本発明の画像形成装置は、像担持体にトナー像を形成する画像形成手段と、前記像担持体に形成されたトナー像が転写される中間転写体と、転写バイアスが印加され、前記中間転写体から記録材にトナー像を転写する転写手段と、前記転写手段に前記転写バイアスを印加するバイアス印加手段と、前記転写手段に流れる電流を検出可能な電流検出手段と、前記転写手段に流れる電流及び印加される電圧の関係が所定範囲を超える電流が出力された場合に、前記転写手段に印加する転写バイアスを強制的に停止する停止動作を行う保護回路と、前記転写バイアスの設定値を手動入力により調整可能な操作部と、非画像形成時に前記転写手段に印加した異なる複数のテストバイアスと、該複数のテストバイアスを印加した際に前記電流検出手段で検出した複数の電流と、前記保護回路が作動する電流と電圧の関係に関する情報と、に基づいて、前記保護回路が作動する電流値を出力させない電圧値の上限値としての上限電圧値を取得し、前記操作部で調整された前記転写バイアスの設定値が前記上限電圧値を超えている場合は、前記転写バイアスの設定値が前記上限電圧値を超えないように前記バイアス印加手段を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。 In the image forming apparatus of the present invention, an image forming means for forming a toner image on an image carrier, an intermediate transfer body on which the toner image formed on the image carrier is transferred, and a transfer bias are applied to the intermediate transfer. A transfer means for transferring a toner image from a body to a recording material, a bias applying means for applying the transfer bias to the transfer means, a current detecting means capable of detecting a current flowing through the transfer means, and a current flowing through the transfer means. And, when a current whose relationship of the applied voltage exceeds a predetermined range is output , a protection circuit that forcibly stops the transfer bias applied to the transfer means and a protection circuit that forcibly stops the transfer bias and the set value of the transfer bias are manually set. An operation unit that can be adjusted by input, a plurality of different test biases applied to the transfer means during non-image formation, a plurality of currents detected by the current detecting means when the plurality of test biases are applied, and the protection. Based on the information on the relationship between the current and the voltage at which the circuit operates, the upper limit voltage value as the upper limit of the voltage value that does not output the current value at which the protection circuit operates is acquired, and the upper limit voltage value adjusted by the operation unit is obtained. When the set value of the transfer bias exceeds the upper limit voltage value, the control unit controls the bias applying means so that the set value of the transfer bias does not exceed the upper limit voltage value. To do.

本発明によれば、制御部は、非画像形成時に転写手段又は二次転写手段にテストバイアスを印加したときに電流検出手段で検出された電流と、該印加したテストバイアスと、に基づいて、上限電圧を変更する。このため、テストバイアスと検出電流とに基づいて、バイアス印加手段が印加可能な上限電圧を適正な大きさに変更することができる。これにより、転写電圧をユーザ設定可能でありながら画像不良の発生を抑制でき、しかも転写電圧の設定範囲を不要に狭くすることを防止できる。 According to the present invention, the control unit is based on the current detected by the current detecting means when a test bias is applied to the transfer means or the secondary transfer means during non-image formation, and the applied test bias. Change the upper limit voltage. Therefore, the upper limit voltage that can be applied by the bias applying means can be changed to an appropriate magnitude based on the test bias and the detected current. As a result, the transfer voltage can be set by the user, the occurrence of image defects can be suppressed, and the transfer voltage setting range can be prevented from being unnecessarily narrowed.

実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the schematic structure of the image forming apparatus which concerns on embodiment. 実施の形態に係る画像形成装置の概略の制御ブロック図である。It is a schematic control block diagram of the image forming apparatus which concerns on embodiment. 実施の形態に係る画像形成装置の操作パネルを示す概略図である。It is the schematic which shows the operation panel of the image forming apparatus which concerns on embodiment. 実施の形態に係る画像形成装置の二次転写部における印加電圧と流れた電流との関係を示すグラフであり、（ａ）はＶｂの取得時、（ｂ）はＶｌｉｍの取得時である。It is a graph which shows the relationship between the applied voltage and the flowing current in the secondary transfer part of the image forming apparatus which concerns on embodiment, (a) is the time of acquisition of Vb, (b) is the time of acquisition of Vlim. 実施の形態に係る画像形成装置において、画像形成時に二次転写バイアスを設定する手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of setting the secondary transfer bias at the time of image formation in the image forming apparatus which concerns on embodiment.

以下、本発明の実施の形態を、図１〜図５を参照しながら詳細に説明する。本実施の形態では、画像形成装置１の一例としてタンデム型のフルカラープリンタについて説明している。但し、本発明はタンデム型の画像形成装置１に限られず、他の方式の画像形成装置であってもよく、また、フルカラーであることにも限られず、モノクロやモノカラーであってもよい。あるいは、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途で実施することができる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5. In the present embodiment, a tandem type full-color printer is described as an example of the image forming apparatus 1. However, the present invention is not limited to the tandem type image forming apparatus 1, and may be an image forming apparatus of another type, and is not limited to being full color, and may be monochrome or monocolor. Alternatively, it can be implemented in various applications such as printers, various printing machines, copiers, fax machines, and multifunction devices.

図１に示すように、画像形成装置１は、装置本体１０と、不図示のシート給送部と、画像形成部４０と、不図示のシート排出部と、制御部１１と、温湿度センサ７０と、操作パネル３０とを備えている。画像形成装置１は、不図示の原稿読取装置、パーソナルコンピュータ等のホスト機器、あるいはデジタルカメラやスマートフォン等の外部機器からの画像信号に応じて、４色フルカラー画像を記録材に形成することができる。尚、記録材であるシートＳは、トナー像が形成されるものであり、具体例として、普通紙、普通紙の代用品である合成樹脂製のシート、厚紙、オーバーヘッドプロジェクタ用シート等がある。 As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 includes an apparatus main body 10, a sheet feeding unit (not shown), an image forming unit 40, a sheet discharging unit (not shown), a control unit 11, and a temperature / humidity sensor 70. And an operation panel 30. The image forming apparatus 1 can form a four-color full-color image on a recording material in response to an image signal from a document reading device (not shown), a host device such as a personal computer, or an external device such as a digital camera or a smartphone. .. The sheet S, which is a recording material, forms a toner image, and specific examples thereof include plain paper, synthetic resin sheets that are substitutes for plain paper, thick paper, and sheets for overhead projectors.

画像形成部４０は、シート給送部から給送されたシートＳに対して、画像情報に基づいて画像を形成可能である。画像形成部４０は、画像形成ユニット５０ｙ，５０ｍ，５０ｃ，５０ｋと、トナーボトル４１ｙ，４１ｍ，４１ｃ，４１ｋと、露光装置４２ｙ，４２ｍ，４２ｃ，４２ｋと、中間転写ユニット４４と、二次転写部４５と、定着部４６とを備えている。尚、本実施の形態の画像形成装置１は、フルカラーに対応するものであり、画像形成ユニット５０ｙ，５０ｍ，５０ｃ，５０ｋは、イエロー（ｙ）、マゼンタ（ｍ）、シアン（ｃ）、ブラック（ｋ）の４色それぞれに同様の構成で別個に設けられている。このため、図１中では４色の各構成について同符号の後に色の識別子を付して示すが、図２及び明細書中では色の識別子を付さずに符号のみで説明する場合もある。 The image forming unit 40 can form an image on the sheet S fed from the sheet feeding unit based on the image information. The image forming unit 40 includes an image forming unit 50y, 50m, 50c, 50k, a toner bottle 41y, 41m, 41c, 41k, an exposure apparatus 42y, 42m, 42c, 42k, an intermediate transfer unit 44, and a secondary transfer unit. 45 and a fixing portion 46 are provided. The image forming apparatus 1 of the present embodiment corresponds to full color, and the image forming units 50y, 50m, 50c, and 50k are yellow (y), magenta (m), cyan (c), and black (c). Each of the four colors in k) has a similar configuration and is separately provided. Therefore, in FIG. 1, each configuration of the four colors is shown by adding a color identifier after the same reference numeral, but in FIG. 2 and the specification, it may be described only by a reference numeral without a color identifier. ..

画像形成ユニット５０は、トナー画像を形成する感光ドラム（像担持体）５１と、帯電ローラ５２と、現像装置２０と、前露光装置５４と、規制ブレード５５と、を有している。画像形成ユニット５０は、プロセスカートリッジとして一体にユニット化されて、装置本体１０に対して着脱可能に構成されている。 The image forming unit 50 includes a photosensitive drum (image carrier) 51 for forming a toner image, a charging roller 52, a developing device 20, a preexposure device 54, and a regulation blade 55. The image forming unit 50 is integrally unitized as a process cartridge, and is configured to be detachable from the apparatus main body 10.

感光ドラム５１は、回転可能であり、画像形成に用いられる静電像を担持する。感光ドラム５１は、本実施の形態では、外径３０ｍｍの負帯電性の有機感光体（ＯＰＣ）であり、例えば２１０ｍｍ／ｓｅｃのプロセススピード（周速度）で矢印方向に回転駆動される。感光ドラム５１は、アルミニウム製シリンダを基体とし、その表面に表面層として、順に塗布して積層された下引き層と、光電荷発生層と、電荷輸送層との３層を有している。 The photosensitive drum 51 is rotatable and carries an electrostatic image used for image formation. In the present embodiment, the photosensitive drum 51 is a negatively charged organic photoconductor (OPC) having an outer diameter of 30 mm, and is rotationally driven in the arrow direction at a process speed (peripheral speed) of, for example, 210 mm / sec. The photosensitive drum 51 has an aluminum cylinder as a substrate, and has three layers as a surface layer, an undercoat layer which is sequentially applied and laminated, a light charge generation layer, and a charge transport layer.

帯電ローラ５２は、感光ドラム５１の表面に接触し、従動して回転するゴムローラを用いており、感光ドラム５１の表面を均一に帯電する。図２に示すように、帯電ローラ５２には、帯電バイアス電源６０が接続されている。帯電バイアス電源６０は、帯電ローラ５２に帯電バイアスとして直流電圧を印加し、帯電ローラ５２を介して感光ドラム５１を帯電する。露光装置４２は、レーザスキャナであり、制御部１１から出力される分解色の画像情報に従って、レーザ光を発する。 The charging roller 52 uses a rubber roller that comes into contact with the surface of the photosensitive drum 51 and rotates in a driven manner, and uniformly charges the surface of the photosensitive drum 51. As shown in FIG. 2, a charging bias power supply 60 is connected to the charging roller 52. The charging bias power supply 60 applies a DC voltage to the charging roller 52 as a charging bias to charge the photosensitive drum 51 via the charging roller 52. The exposure apparatus 42 is a laser scanner, and emits laser light according to the image information of the separated colors output from the control unit 11.

現像装置２０は、現像バイアスが印加されることにより感光ドラム５１に形成された静電像を、収容されたトナーにより現像する。現像装置２０は、現像スリーブ２４を有している。現像スリーブ２４には、現像バイアスを印加するための現像バイアス電源６１が接続されている。 The developing apparatus 20 develops an electrostatic image formed on the photosensitive drum 51 by applying a developing bias with the contained toner. The developing device 20 has a developing sleeve 24. A development bias power supply 61 for applying a development bias is connected to the development sleeve 24.

感光ドラム５１に現像されたトナー像は、後述する中間転写ベルト４４ｂに一次転写される。一次転写後の感光ドラム５１は、前露光装置５４によって表面を除電される。規制ブレード５５は、カウンターブレード方式であり、ブレードの自由長を８ｍｍとするウレタンを主体とした弾性ブレードで、感光ドラム５１に対して所定の押圧力で当接されている。 The toner image developed on the photosensitive drum 51 is primarily transferred to the intermediate transfer belt 44b, which will be described later. The surface of the photosensitive drum 51 after the primary transfer is statically eliminated by the preexposure device 54. The regulation blade 55 is a counter blade type, and is an elastic blade mainly made of urethane having a free length of the blade of 8 mm, and is in contact with the photosensitive drum 51 with a predetermined pressing force.

図１に示すように、中間転写ユニット４４は、駆動ローラ４４ａや従動ローラ４４ｄ、一次転写ローラ４７ｙ，４７ｍ，４７ｃ，４７ｋ等の複数のローラと、これらのローラに巻き掛けられ、トナー像を担持する中間転写ベルト４４ｂとを備えている。一次転写ローラ４７ｙ，４７ｍ，４７ｃ，４７ｋは、感光ドラム５１ｙ，５１ｍ，５１ｃ，５１ｋにそれぞれ対向して配置され、中間転写ベルト４４ｂに当接する。 As shown in FIG. 1, the intermediate transfer unit 44 is wound around a plurality of rollers such as a driving roller 44a, a driven roller 44d, and a primary transfer roller 47y, 47m, 47c, 47k, and carries a toner image. It is provided with an intermediate transfer belt 44b. The primary transfer rollers 47y, 47m, 47c, 47k are arranged to face the photosensitive drums 51y, 51m, 51c, 51k, respectively, and come into contact with the intermediate transfer belt 44b.

一次転写ローラ４７は、感光ドラム５１に対向し、中間転写ベルト４４ｂの内側に設けられている。一次転写ローラ４７は、材質がＳＵＭ（硫黄及び硫黄複合快削鋼）或いはＳＵＳ（ステンレス鋼）などの金属ローラで形成されている。一次転写ローラ４７はスラスト方向にストレートの形状であり、ローラ径は６〜１０ｍｍ程度である。一次転写ローラ４７には、一次転写バイアスを印加するための一次転写バイアス電源６２（図２参照）が接続され、一次転写バイアス電源６２からトナーの帯電極性と逆極性の電圧が印加される。これにより、感光ドラム５１の表面電位と一次転写ローラ４７の電位の電位差である一次転写コントラストが形成される。各一次転写部にそれぞれ所定の一次転写コントラストが形成されることで、各々の感光ドラム５１のトナー像が、中間転写ベルト４４ｂに順次、静電吸引され、中間転写ベルト４４ｂ上に重畳されたトナー像が形成される。 The primary transfer roller 47 faces the photosensitive drum 51 and is provided inside the intermediate transfer belt 44b. The primary transfer roller 47 is made of a metal roller such as SUM (sulfur and sulfur composite free-cutting steel) or SUS (stainless steel). The primary transfer roller 47 has a straight shape in the thrust direction, and the roller diameter is about 6 to 10 mm. A primary transfer bias power supply 62 (see FIG. 2) for applying the primary transfer bias is connected to the primary transfer roller 47, and a voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner is applied from the primary transfer bias power supply 62. As a result, the primary transfer contrast, which is the potential difference between the surface potential of the photosensitive drum 51 and the potential of the primary transfer roller 47, is formed. By forming a predetermined primary transfer contrast in each primary transfer portion, the toner image of each photosensitive drum 51 is sequentially electrostatically sucked onto the intermediate transfer belt 44b and superimposed on the intermediate transfer belt 44b. An image is formed.

中間転写ベルト（中間転写体）４４ｂは、感光ドラム５１との間で一次転写部を形成し、一次転写バイアスが印加されることにより、感光ドラム５１に形成されたトナー像を一次転写部で一次転写する。中間転写ベルト４４ｂに一次転写ローラ４７によって正極性の一次転写バイアスを印加することにより、感光ドラム５１上のそれぞれの負極性を持つトナー像が順次中間転写ベルト４４ｂに多重転写される。中間転写ベルト４４ｂには、２９〜１１８Ｎ（約３〜１２ｋｇｆ）程度の張力が付与されている。 The intermediate transfer belt (intermediate transfer body) 44b forms a primary transfer portion with the photosensitive drum 51, and by applying a primary transfer bias, the toner image formed on the photosensitive drum 51 is first-ordered by the primary transfer portion. Transcribe. By applying a positive primary transfer bias to the intermediate transfer belt 44b by the primary transfer roller 47, the toner images having the negative electrodes on the photosensitive drum 51 are sequentially multiple-transferred to the intermediate transfer belt 44b. A tension of about 29 to 118 N (about 3 to 12 kgf) is applied to the intermediate transfer belt 44b.

中間転写ベルト４４ｂは、単層で構成された無端状のベルトである。具体的な材料は以下の通りであり、例えば、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリサルフォン、ポリアリレート。そして、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルニトリル、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ポリエーテルエーテルケトンなどの単体樹脂、またはこれらの混合物が使用可能である。 The intermediate transfer belt 44b is an endless belt composed of a single layer. Specific materials are as follows, for example, polyimide, polycarbonate, polyvinylidene fluoride (PVDF), polyphenylene sulfide, polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyamide, polysulfone, polyarylate. Then, a single resin such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyether sulfone, polyether nitrile, ethylene tetrafluoroethylene copolymer, polyether ether ketone, or a mixture thereof can be used.

本実施の形態では、中間転写ベルト４４ｂの材料としてポリイミド樹脂、またはポリエーテルエーテルケトン樹脂を使用している。そして、中間転写ベルト４４ｂの厚みは、６０〜７０μｍ程度としている。中間転写ベルト４４ｂの表面抵抗率は、１．０×１０^１２Ω／□以上２．０×１０^1２Ω／□以下、体積抵抗率は４．０×１０^１１Ω・ｃｍ以上６．０×１０^１１Ω・ｃｍ以下としている。尚、抵抗の測定は、ハイレスタＵＰ（三菱化学製）の測定器と、ＵＲＳ（ガード電極外径φ１７．９ｍｍ）（三菱化学製）の測定プローブとを用いて、印加電圧１００Ｖ、チャージ１０秒の測定条件で行った。 In this embodiment, a polyimide resin or a polyetheretherketone resin is used as the material of the intermediate transfer belt 44b. The thickness of the intermediate transfer belt 44b is about 60 to 70 μm. The surface resistivity of the intermediate transfer belt 44b is 1.0 × 10 ¹² Ω / □ or more and 2.0 × 10 ¹² Ω / □ or less, and the volume resistivity is 4.0 × 10 ¹¹ Ω · cm or more 6.0 × 10 ^{It is set to 11} Ω · cm or less. The resistance is measured by using a measuring instrument of Hiresta UP (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) and a measuring probe of URS (guard electrode outer diameter φ17.9 mm) (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) at an applied voltage of 100 V and a charge of 10 seconds. The measurement was performed under the measurement conditions.

二次転写部４５は、二次転写内ローラ４５ａと、二次転写外ローラ（二次転写手段）４５ｂとを備えている。二次転写内ローラ４５ａは、芯金の周囲にＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエンゴム）を設けることで構成される。二次転写内ローラ４５ａは、ローラ径が２０ｍｍ、ゴム厚０．５ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば７０°（アスカーＣ）に設定される。また、二次転写内ローラ４５ａは、接地されている。 The secondary transfer unit 45 includes a secondary transfer inner roller 45a and a secondary transfer outer roller (secondary transfer means) 45b. The secondary transfer inner roller 45a is configured by providing EPDM (ethylene, propylene, diene rubber) around the core metal. The secondary transfer inner roller 45a is formed so that the roller diameter is 20 mm and the rubber thickness is 0.5 mm, and the hardness is set to, for example, 70 ° (Asker C). Further, the secondary transfer inner roller 45a is grounded.

二次転写外ローラ４５ｂには、二次転写外ローラ４５ｂに二次転写バイアスを印加する二次転写バイアス電源（バイアス印加手段）６３が接続されている。二次転写外ローラ４５ｂは、中間転写ベルト４４ｂに当接して中間転写ベルト４４ｂとの間で二次転写部４５を形成し、二次転写バイアスが印加されることにより、中間転写ベルト４４ｂに一次転写されたトナー像を二次転写部４５でシートＳに二次転写する。二次転写外ローラ４５ｂは、芯金の周囲に金属錯体などのイオン導電剤を含有したＮＢＲ（ニトリルゴム）やＥＰＤＭなどからなる弾性層を設けることで構成される。二次転写外ローラ４５ｂは、芯金径が１２ｍｍ、弾性層を含むローラ径が２４ｍｍになるように形成されている。二次転写外ローラ４５ｂの抵抗値は３．０×１０^７〜５．０×１０^７Ωとし、二次転写部４５において、二次転写内ローラ４５ａと中間転写ベルト４４ｂの抵抗値は二次転写外ローラ４５ｂの抵抗値より十分小さくなっている。二次転写外ローラ４５ｂには、二次転写外ローラ４５ｂに流れる電流を検出可能な電流検出回路（電流検出手段）６４（図２参照）が接続されている。 A secondary transfer bias power supply (bias applying means) 63 that applies a secondary transfer bias to the secondary transfer outer roller 45b is connected to the secondary transfer outer roller 45b. The secondary transfer outer roller 45b abuts on the intermediate transfer belt 44b to form a secondary transfer portion 45 with the intermediate transfer belt 44b, and the secondary transfer bias is applied to the intermediate transfer belt 44b. The transferred toner image is secondarily transferred to the sheet S by the secondary transfer unit 45. The secondary transfer outer roller 45b is configured by providing an elastic layer made of NBR (nitrile rubber), EPDM, or the like containing an ionic conductive agent such as a metal complex around the core metal. The secondary transfer outer roller 45b is formed so that the core metal diameter is 12 mm and the roller diameter including the elastic layer is 24 mm. The resistance value of the secondary transfer outer roller 45b is 3.0 × 10 ^{7 to} 5.0 × 10 ⁷ Ω, and the resistance values of the secondary transfer inner roller 45a and the intermediate transfer belt 44b in the secondary transfer unit 45 are secondary. It is sufficiently smaller than the resistance value of the outer transfer roller 45b. A current detection circuit (current detecting means) 64 (see FIG. 2) capable of detecting the current flowing through the secondary transfer outer roller 45b is connected to the secondary transfer outer roller 45b.

定着部４６は、定着ローラ４６ａ及び加圧ローラ４６ｂを備えている。定着ローラ４６ａと加圧ローラ４６ｂとの間をシートＳが挟持され搬送されることにより、シートＳに転写されたトナー像は加熱及び加圧されてシートＳに定着される。シート排出部は、定着後、排出経路から搬送されるシートＳを給送し、例えば、排出口から排出して排出トレイに積載する。 The fixing portion 46 includes a fixing roller 46a and a pressure roller 46b. When the sheet S is sandwiched and conveyed between the fixing roller 46a and the pressure roller 46b, the toner image transferred to the sheet S is heated and pressurized and fixed to the sheet S. After fixing, the sheet discharge unit feeds the sheet S transported from the discharge path, discharges it from the discharge port, and loads it on the discharge tray, for example.

図２に示すように、制御部１１はコンピュータにより構成され、例えばＣＰＵ１２と、各部を制御するプログラムを記憶するＲＯＭ１３と、データを一時的に記憶するＲＡＭ１４と、外部と信号を入出力する入出力回路（Ｉ／Ｆ）１５とを備えている。ＣＰＵ１２は、画像形成装置１の制御全体を司るマイクロプロセッサであり、システムコントローラの主体である。ＣＰＵ１２は、入出力回路１５を介して、シート給送部、画像形成部４０、シート排出部、操作パネル３０に接続され、各部と信号をやり取りすると共に動作を制御する。ＲＯＭ１３には、シートＳに画像を形成するための画像形成制御シーケンス等が記憶される。操作パネル３０は、表示部３１と操作部３２とを有しており（図３参照）、二次転写バイアスの設定を変更可能である。ユーザは、操作パネル３０の操作部３２を操作することにより、プリント枚数、シート段のシート種、サイズなどを設定することができる。操作部３２は、出力電圧の目標値に関する値を入力可能である。 As shown in FIG. 2, the control unit 11 is composed of a computer, for example, a CPU 12, a ROM 13 for storing a program for controlling each unit, a RAM 14 for temporarily storing data, and input / output for inputting / outputting signals to and from the outside. It includes a circuit (I / F) 15. The CPU 12 is a microprocessor that controls the entire control of the image forming apparatus 1, and is the main body of the system controller. The CPU 12 is connected to the sheet feeding unit, the image forming unit 40, the sheet discharging unit, and the operation panel 30 via the input / output circuit 15, and exchanges signals with each unit and controls the operation. The ROM 13 stores an image formation control sequence or the like for forming an image on the sheet S. The operation panel 30 has a display unit 31 and an operation unit 32 (see FIG. 3), and the setting of the secondary transfer bias can be changed. The user can set the number of prints, the sheet type of the sheet column, the size, and the like by operating the operation unit 32 of the operation panel 30. The operation unit 32 can input a value related to the target value of the output voltage.

制御部１１には、帯電バイアス電源６０と、現像バイアス電源６１と、一次転写バイアス電源６２と、二次転写バイアス電源６３と、電流検出回路６４と、温湿度センサ７０とが接続されている。温湿度センサ７０は、装置本体１０の内部に設けられ、温度及び湿度を検知可能である。制御部１１は、温湿度センサ７０から温度及び湿度、又は絶対水分量を検知可能である。また、制御部１１は、温湿度センサ７０の検知結果により、ＲＯＭ１３に記憶したテーブルに基づいて二次転写バイアスを決定している。テーブルは、所望の二次転写電流が流れるように、温度及び湿度と二次転写バイアスとの関係を予め求めて設定したものとしている。 A charging bias power supply 60, a development bias power supply 61, a primary transfer bias power supply 62, a secondary transfer bias power supply 63, a current detection circuit 64, and a temperature / humidity sensor 70 are connected to the control unit 11. The temperature / humidity sensor 70 is provided inside the device main body 10 and can detect temperature and humidity. The control unit 11 can detect the temperature and humidity, or the absolute water content from the temperature / humidity sensor 70. Further, the control unit 11 determines the secondary transfer bias based on the detection result of the temperature / humidity sensor 70 based on the table stored in the ROM 13. The table is set in advance by obtaining the relationship between the temperature and humidity and the secondary transfer bias so that a desired secondary transfer current flows.

制御部１１は、二次転写バイアス電源６３が印加する二次転写バイアスが所定の上限電圧を超えて設定されないように二次転写バイアス電源６３を制御する（図５のステップＳ１７）。また、制御部１１は、非画像形成時に二次転写外ローラ４５ｂにテストバイアスを印加したときに電流検出回路６４で検出された電流と、該印加したテストバイアスと、に基づいて、高圧上限Ｖｌｉｍを変更する（図５のステップＳ１２）。制御部１１は、操作部３２から変更された二次転写バイアスが高圧上限Ｖｌｉｍを超えた場合に、二次転写バイアスを高圧上限Ｖｌｉｍに設定する（図５のステップＳ１７）。制御部１１は、非画像形成時に印加した異なる複数のテストバイアスとそれぞれ電流検出回路６４で検出された電流との関係、及び二次転写バイアス電源６３の所定の高圧保証範囲の電圧と電流との関係に基づいて、高圧上限Ｖｌｉｍを設定する。尚、二次転写バイアスは負である場合もあるので、ここでは二次転写バイアスの絶対値の高圧上限Ｖｌｉｍを設定している。 The control unit 11 controls the secondary transfer bias power supply 63 so that the secondary transfer bias applied by the secondary transfer bias power supply 63 is not set to exceed a predetermined upper limit voltage (step S17 in FIG. 5). Further, the control unit 11 determines the high voltage upper limit Vlim based on the current detected by the current detection circuit 64 when the test bias is applied to the secondary transfer outer roller 45b during non-image formation and the applied test bias. (Step S12 in FIG. 5). The control unit 11 sets the secondary transfer bias to the high-voltage upper limit Vlim when the secondary transfer bias changed from the operation unit 32 exceeds the high-voltage upper limit Vlim (step S17 in FIG. 5). The control unit 11 determines the relationship between a plurality of different test biases applied during non-image formation and the currents detected by the current detection circuits 64, and the voltage and current within a predetermined high voltage guaranteed range of the secondary transfer bias power supply 63. Based on the relationship, the high pressure upper limit Vlim is set. Since the secondary transfer bias may be negative, the high voltage upper limit Vlim of the absolute value of the secondary transfer bias is set here.

尚、本実施の形態では、画像形成時とは、画像形成装置１に備えられたスキャナやパーソナルコンピュータなどの外部端末から入力された画像情報に基づいて、感光ドラム５１にトナー像を形成しているときである。一方、非画像形成時とは、画像形成時以外のときであり、例えば、画像形成ジョブが実行されていないときの他、画像形成ジョブ中の前回転時や紙間等である。また、画像形成ジョブとは、プリント命令信号（画像形成指令信号）に基づいて行う次のような一連の動作のことである。即ち、画像形成を行うにあたり必要となる予備動作（所謂、前回転動作）を開始してから、画像形成工程を経て、画像形成を終了するにあたり必要となる予備動作（所謂、後回転）が完了するまでの一連の動作のことである。具体的には、プリント命令信号を受けた（画像形成ジョブの入力）後の前回転時（画像形成前の準備動作）から、後回転（画像形成後の動作）までのことを指し、画像形成期間、紙間（非画像形成時）を含む。更に、紙間とは、連続して画像形成が行われる場合に、シート１枚に対して形成されるトナー像と次のシート１枚に対して形成されるトナー像との間に相当する期間である。 In the present embodiment, at the time of image formation, a toner image is formed on the photosensitive drum 51 based on image information input from an external terminal such as a scanner or a personal computer provided in the image forming apparatus 1. It's time to be. On the other hand, the non-image forming time is a time other than the image forming time, for example, when the image forming job is not executed, when the image is rotated forward during the image forming job, between papers, and the like. The image forming job is a series of operations as follows based on a print command signal (image forming command signal). That is, after starting the preliminary operation (so-called forward rotation operation) required for performing image formation, the preliminary operation (so-called backward rotation) required for ending image formation is completed through the image forming step. It is a series of operations until it is done. Specifically, it refers to the period from the front rotation (preparatory operation before image formation) after receiving the print command signal (input of the image formation job) to the rear rotation (operation after image formation), and image formation. Includes period and paper spacing (during non-image formation). Further, the space between papers is a period corresponding to a period between a toner image formed on one sheet and a toner image formed on the next sheet when image formation is continuously performed. Is.

次に、このように構成された画像形成装置１における画像形成動作について、図１を用いて説明する。 Next, the image forming operation in the image forming apparatus 1 configured in this way will be described with reference to FIG.

画像形成動作が開始されると、まず感光ドラム５１が回転して表面が帯電ローラ５２により帯電される。そして、露光装置４２により画像情報に基づいてレーザ光が感光ドラム５１に対して発光され、感光ドラム５１の表面上に静電潜像が形成される。この静電潜像にトナーが付着することにより、現像されてトナー画像として可視化され、中間転写ベルト４４ｂに転写される。 When the image forming operation is started, the photosensitive drum 51 first rotates and the surface is charged by the charging roller 52. Then, the laser beam is emitted from the photosensitive drum 51 by the exposure apparatus 42 based on the image information, and an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 51. When toner adheres to this electrostatic latent image, it is developed, visualized as a toner image, and transferred to the intermediate transfer belt 44b.

一方、このようなトナー像の形成動作に並行してシートＳが供給され、中間転写ベルト４４ｂのトナー画像にタイミングを合わせて、搬送経路を介してシートＳが二次転写部４５に搬送される。更に、中間転写ベルト４４ｂからシートＳに画像が転写され、シートＳは、定着部４６に搬送され、ここで未定着トナー像が加熱及び加圧されてシートＳの表面に定着され、装置本体１０から排出される。 On the other hand, the sheet S is supplied in parallel with the toner image forming operation, and the sheet S is conveyed to the secondary transfer unit 45 via the transfer path in time with the toner image of the intermediate transfer belt 44b. .. Further, an image is transferred from the intermediate transfer belt 44b to the sheet S, and the sheet S is conveyed to the fixing portion 46, where the unfixed toner image is heated and pressurized to be fixed on the surface of the sheet S, and the apparatus main body 10 Is discharged from.

ここで、二次転写バイアス電源６３の所定の高圧保証範囲について説明する。二次転写バイアス電源６３から出力される二次転写バイアスは、可変となっている。二次転写バイアス電源６３は、高圧保証範囲を有した定電圧制御にて高圧出力を行うものであり、この高圧保証範囲外となるような電流が設定された場合には、発熱や高圧回路内の放電による破壊を回避するための間欠出力動作するよう設定されている。高圧保証範囲を示す電圧−電流の情報は、予め制御部１１のＲＯＭ１３に記憶されている。 Here, a predetermined high voltage guarantee range of the secondary transfer bias power supply 63 will be described. Secondary transfer bias The secondary transfer bias output from the power supply 63 is variable. The secondary transfer bias power supply 63 performs high-voltage output by constant voltage control having a high-voltage guarantee range, and when a current outside the high-voltage guarantee range is set, heat is generated or in a high-voltage circuit. It is set to operate intermittently to avoid destruction due to discharge. The voltage-current information indicating the high voltage guaranteed range is stored in advance in the ROM 13 of the control unit 11.

図４（ａ）に示すように、高圧保証範囲の境界（図中、破線で示す）を示す数式は、以下の２式で示される。
Ｉ＝ａ×Ｖ＋ｂ（０≦Ｖ＜Ｃのとき）（数式１）
Ｖ＝Ｃ（Ｖ≧Ｃのとき）（数式２） As shown in FIG. 4A, the mathematical formula indicating the boundary of the high voltage guarantee range (indicated by the broken line in the figure) is shown by the following two equations.
I = a × V + b (when 0 ≦ V <C) (Formula 1)
V = C (when V ≧ C) (Formula 2)

尚、本実施の形態では、上記の２つの数式で示された高圧保証範囲の高圧基板について説明するが、高圧保証範囲は高圧回路設計によって異なるものであり、上記の数式で定義されたものに限定されるものではない。 In the present embodiment, the high-voltage substrate in the high-voltage guarantee range shown by the above two mathematical formulas will be described, but the high-voltage guarantee range differs depending on the high-voltage circuit design, and is defined by the above mathematical formula. It is not limited.

画像形成時に二次転写部４５に印加される電圧Ｖ２ｔｒは、下記の数式３により算出される。制御部１１は、非通紙時に決定される電圧Ｖｂと、紙分担電圧テーブルより与えられるＶｐとを足し合わせて、その電圧Ｖ２ｔｒをシートの二次転写部４５の通過時に二次転写外ローラ４５ｂに印加し、中間転写ベルト４４ｂのトナー像をシートに転写する。
Ｖ２ｔｒ＝Ｖｂ＋Ｖｐ（数式３） The voltage V2tr applied to the secondary transfer unit 45 at the time of image formation is calculated by the following mathematical formula 3. The control unit 11 adds the voltage Vb determined at the time of non-transmission and the Vp given from the paper sharing voltage table, and applies the voltage V2tr to the secondary transfer outer roller 45b when passing through the secondary transfer unit 45 of the sheet. The toner image of the intermediate transfer belt 44b is transferred to the sheet.
V2tr = Vb + Vp (Formula 3)

二次転写外ローラ４５ｂは、上述のようにイオン導電剤を分散したスポンジゴム材料であるため、耐久状態によって劣化し抵抗値が変動する。また、温度や湿度によっても電気抵抗は変動するため、作像時のローラ抵抗に合わせた電圧設定が必要である。本実施の形態では、プリント動作中の非通紙時に、２種以上のテストバイアスを二次転写外ローラ４５ｂに印加し、二次転写部４５に流れる電流を電流検出回路６４にて検出する。図４（ａ）に示すように、２点のテストバイアスの印加電圧とそれぞれ検出された電流値とに基づき、傾きα及び切片βを算出し、Ｉ＝Ｖ×α＋βの関係（Ｖ−Ｉ直線）を得る。そして、所望の転写電流を得るための電圧値を決定する自動転写電圧制御（以下、ＡＴＶＣという）を実行する。即ち、制御部１１が作像動作時にＡＴＶＣを実行することで、その時々のローラ抵抗に合わせた電圧設定が可能となり、図４（ａ）に示すように、所望の電流（ターゲット電流Ｉｔ）を得るための電圧Ｖｂを決定する。また、制御部１１は、温湿度センサ７０で検知した環境情報に対応する電圧値を紙分担テーブルより紙分担電圧Ｖｐを決定する。以上により設定されたＶｂ及びＶｐを利用して、画像形成時に二次転写部４５に印加される電圧Ｖ２ｔｒを算出することができる。 Since the secondary transfer outer roller 45b is a sponge rubber material in which an ionic conductive agent is dispersed as described above, it deteriorates depending on the durability state and the resistance value fluctuates. In addition, since the electrical resistance fluctuates depending on the temperature and humidity, it is necessary to set the voltage according to the roller resistance at the time of image formation. In the present embodiment, two or more types of test biases are applied to the secondary transfer outer roller 45b during non-transmission during the printing operation, and the current flowing through the secondary transfer unit 45 is detected by the current detection circuit 64. As shown in FIG. 4A, the slope α and the intercept β are calculated based on the applied voltage of the two test biases and the detected current values, respectively, and the relationship of I = V × α + β (VI straight line). ). Then, automatic transfer voltage control (hereinafter referred to as ATVC) for determining a voltage value for obtaining a desired transfer current is executed. That is, when the control unit 11 executes ATVC during the image drawing operation, the voltage can be set according to the roller resistance at that time, and as shown in FIG. 4A, a desired current (target current It) can be set. Determine the voltage Vb to obtain. Further, the control unit 11 determines the paper sharing voltage Vp from the paper sharing table for the voltage value corresponding to the environmental information detected by the temperature / humidity sensor 70. Using the Vb and Vp set as described above, the voltage V2tr applied to the secondary transfer unit 45 at the time of image formation can be calculated.

上述したＶｂあるいはＶｐを変更する場合について、以下に説明する。図３に示すように、操作パネル３０の表示部３１には、シート種毎に１面目及び２面目の二次転写設定を調整可能な項目が表示され、基準値（“０”表示時）に対して、操作部３２から調整値を入力することで紙分担電圧Ｖｐを増減させることができる。例えば、ユーザが体積抵抗率の高い（低い）シートをプリントする場合は、予め与えられた紙分担電圧テーブル値を基準に紙抵抗差分に相当するオフセット電圧Ｖｐｏｓを増加（あるいは減少）するよう二次転写設定を変更することが可能である。制御部１１は、ユーザが入力した紙分担電圧設定にて決められたオフセット電圧Ｖｐｏｓに基づいて、Ｖｐ’＝Ｖｐ＋Ｖｐｏｓとして、ＶｐではなくＶｐ’を二次転写電圧決定時に反映させる。 The case of changing Vb or Vp described above will be described below. As shown in FIG. 3, the display unit 31 of the operation panel 30 displays items for which the secondary transfer settings of the first and second surfaces can be adjusted for each sheet type, and sets the reference value (when “0” is displayed). On the other hand, the paper sharing voltage Vp can be increased or decreased by inputting an adjustment value from the operation unit 32. For example, when the user prints a sheet having a high (low) volume resistivity, the offset voltage Vpos corresponding to the paper resistance difference is secondarily increased (or decreased) based on the paper sharing voltage table value given in advance. It is possible to change the transfer settings. The control unit 11 sets Vp'= Vp + Vpos based on the offset voltage Vpos determined by the paper sharing voltage setting input by the user, and reflects Vp'instead of Vp when determining the secondary transfer voltage.

ここで、二次転写高圧上限（上限電圧）Ｖｌｉｍについて説明する。制御部１１がＡＴＶＣ実行時に求めたＶ−Ｉ直線と、高圧保証領域を示す数式１（Ｉ＝ａ×Ｖ＋ｂ）との交点より与えられる電圧を、下記の数式４により算出し、二次転写高圧上限Ｖｌｉｍに設定する。
Ｖｌｉｍ＝（β−ｂ）／（ａ−α）（数式４） Here, the secondary transfer high voltage upper limit (upper limit voltage) Vlim will be described. The voltage given from the intersection of the VI straight line obtained by the control unit 11 when executing ATVC and the equation 1 (I = a × V + b) indicating the high voltage guarantee region is calculated by the following equation 4 and the secondary transfer high voltage is calculated. Set to the upper limit Vlim.
Vlim = (β-b) / (a-α) (Formula 4)

即ち、二次転写部４５のＡＴＶＣと操作部３２で決定した二次転写設定で、Ｖｌｉｍを超える電圧値が設定された場合、Ｖ２ｔｒをＶｌｉｍに設定し、高圧保証範囲外の電流値を出力させないようにする。例えば、高温高湿環境下においては二次転写外ローラ４５ｂのローラ抵抗値が低下するため、ユーザが誤って操作部３２で入力可能な紙分担電圧Ｖｐのオフセット電圧を大きく設定してしまった場合、高圧保証範囲外の過電流を設定してしまうことがある。このような場合に過電流保護回路が動作し、二次転写バイアス電源６３が間欠出力を行うため、中間転写ベルト４４ｂのトナー像がシートへ最適には転写されず高圧電下の間欠出力を反映した縞状の画像が出力されてしまい、画像情報が欠落してしまう。そこで、本実施の形態の画像形成装置１により、意図せず高圧保証範囲外の電圧値を設定されるような場合でも、保護回路動作が実行される電圧設定にならないように二次転写バイアスを決定するため、このような画像情報が欠落するような事態は回避される。尚、Ｖｌｉｍは高圧出力精度、電流検知精度、電圧検知精度、ローラ抵抗の振れ等のバラつきを考慮し、Ｖｌｉｍよりも少し低め（例えば、Ｖｌｉｍ’＝Ｖｌｉｍ×９５％）に設定しておくことが望ましい。 That is, when a voltage value exceeding Vlim is set in the secondary transfer setting determined by the ATVC of the secondary transfer unit 45 and the operation unit 32, V2tr is set to Vlim and the current value outside the high voltage guarantee range is not output. To do so. For example, in a high temperature and high humidity environment, the roller resistance value of the secondary transfer outer roller 45b decreases, so that the user mistakenly sets a large offset voltage of the paper sharing voltage Vp that can be input by the operation unit 32. , Overcurrent outside the high voltage guarantee range may be set. In such a case, the overcurrent protection circuit operates and the secondary transfer bias power supply 63 performs intermittent output, so that the toner image of the intermediate transfer belt 44b is not optimally transferred to the sheet and reflects the intermittent output under high voltage. The striped image is output, and the image information is lost. Therefore, even if the image forming apparatus 1 of the present embodiment unintentionally sets a voltage value outside the high voltage guarantee range, a secondary transfer bias is applied so that the protection circuit operation is not executed. Since the determination is made, a situation in which such image information is missing is avoided. It should be noted that the Vlim should be set slightly lower than the Vlim (for example, Vlim'= Vlim x 95%) in consideration of variations such as high voltage output accuracy, current detection accuracy, voltage detection accuracy, and roller resistance runout. desirable.

次に、本実施の形態の画像形成装置１における紙間ＡＴＶＣについて説明する。二次転写外ローラ４５ｂのローラ抵抗等を含めた二次転写部４５のインピーダンスは、画像形成装置１の使用モードや環境によって変化する。ユーザの使用環境自体が変化する場合、二次転写部４５のインピーンダンス変化の要因は様々である。例えば、連続プリント枚数が多く定着部４６からの放射熱により装置本体１０内が昇温する場合がある。あるいは、両面プリントモードにおいては１面目で定着後にシートが温められた直後に２面目が二次転写部４５を通過することから、二次転写外ローラ４５ｂが温められる場合等がある。 Next, the inter-paper ATVC in the image forming apparatus 1 of the present embodiment will be described. The impedance of the secondary transfer unit 45 including the roller resistance of the secondary transfer outer roller 45b changes depending on the usage mode and environment of the image forming apparatus 1. When the user's usage environment itself changes, there are various factors for changing the impeen dance of the secondary transfer unit 45. For example, the number of continuous prints is large, and the temperature inside the apparatus main body 10 may rise due to radiant heat from the fixing portion 46. Alternatively, in the double-sided print mode, the secondary transfer outer roller 45b may be warmed because the second surface passes through the secondary transfer unit 45 immediately after the sheet is warmed after fixing on the first surface.

このようなインピーダンスの変化に応じて、連続プリントモード中の紙間制御で２点以上のテストバイアス印加により二次転写のインピーダンスを再設定する制御（紙間ＡＴＶＣ）を行う場合には、制御部１１は高圧上限Ｖｌｉｍの再計算を行う。制御部１１は、紙間ＡＴＶＣで二転インピーダンスの変化を検知し、二転設定の補正が必要と判断した場合に二次転写設定の変更を行うと共に、高圧上限Ｖｌｉｍも変化させる。 When performing control (paper-to-paper ATVC) to reset the impedance of the secondary transfer by applying a test bias of two or more points in the paper-to-paper control in the continuous print mode in response to such a change in impedance, the control unit 11 recalculates the high pressure upper limit Vlim. The control unit 11 detects the change in the diversion impedance by the inter-paper ATVC, changes the secondary transfer setting when it is determined that the diversion setting needs to be corrected, and also changes the high voltage upper limit Vlim.

本実施の形態では、制御部１１は、紙間ＡＴＶＣとして、連続通紙中の非通紙タイミング中に２種類以上のテストバイアスを印加し、その時の電流を検知する。そして、制御部１１は、検知電流と印加電圧との関係から、Ｖｂ印加時の電流Ｉｉｎを算出し、所望の電流Ｉｔからの乖離を判断し二次転写バイアスを補正する。そして、制御部１１は、検知された電流とターゲット電流Ｉｔとの乖離量が所定量ΔＩｔｈ以上の場合は、所望の範囲に電流値が近づけるように印加電圧をオフセットさせる。具体的には、以下の判断式となる。
Ｉｉｎ＞ＩｔかつＩｉｎ−Ｉｔ＞ΔＩｔｈの場合は、Ｖｂ’＝Ｖｂ−ΔＶ
Ｉｉｎ＞ＩｔかつＩｉｎ−Ｉｔ≦ΔＩｔｈの場合は、Ｖｂ’＝Ｖｂ
Ｉｉｎ＜ＩｔかつＩｔ−Ｉｉｎ＞ΔＩｔｈの場合は、Ｖｂ’＝Ｖｂ＋ΔＶ
Ｉｉｎ＜ＩｔかつＩｔ−Ｉｉｎ≦ΔＩｔｈの場合は、Ｖｂ’＝Ｖｂ In the present embodiment, the control unit 11 applies two or more types of test biases as the inter-paper ATVC during the non-paper-passing timing during continuous paper-passing, and detects the current at that time. Then, the control unit 11 calculates the current Iin when Vb is applied from the relationship between the detected current and the applied voltage, determines the deviation from the desired current It, and corrects the secondary transfer bias. Then, when the amount of deviation between the detected current and the target current It is equal to or greater than a predetermined amount ΔIth, the control unit 11 offsets the applied voltage so that the current value approaches a desired range. Specifically, the judgment formula is as follows.
When Iin> It and Iin-It> ΔIt, Vb'= Vb-ΔV
If Iin> It and Iin-It ≤ ΔIth, Vb'= Vb
In the case of Iin <It and It-Iin> ΔIth, Vb'= Vb + ΔV
If Iin <It and It-Iin ≤ ΔIth, Vb'= Vb

そして、制御部１１は、紙間ＡＴＶＣにおいて、２種のテストバイアスと、それぞれのバイアス印加時に電流検出回路６４にて検出した電流とでＶ−Ｉ直線を計算し、高圧保証領域を示す数式１との交点より新たにＶｌｉｍを算出して更新する。 Then, the control unit 11 calculates the VI straight line with the two types of test biases and the current detected by the current detection circuit 64 when the respective biases are applied in the inter-paper ATVC, and the equation 1 indicating the high voltage guarantee region. Vlim is newly calculated and updated from the intersection with.

次に、本実施の形態の画像形成装置１において、画像形成時に二次転写バイアスを設定する手順について、図５に沿って説明する。尚、ユーザは、操作部３２を用いて予め１面目及び２面目の二次転写設定を調整して入力しているものとする。 Next, in the image forming apparatus 1 of the present embodiment, a procedure for setting a secondary transfer bias at the time of image forming will be described with reference to FIG. It is assumed that the user uses the operation unit 32 to adjust and input the secondary transfer settings of the first and second surfaces in advance.

画像形成ジョブが開始されると（ステップＳ１０）、前回転時に制御部１１はＡＴＶＣを実行し、Ｖｂを決定する（ステップＳ１１）。そして、制御部１１は、数式４に基づいて高圧上限Ｖｌｉｍを算出すると共に、数式３に基づいて画像形成時に二次転写部４５に印加される電圧Ｖ２ｔｒを算出する（ステップＳ１２）。更に、制御部１１は、高圧上限Ｖｌｉｍが電圧Ｖ２ｔｒを超えているか否かを判断する（ステップＳ１５）。制御部１１が、高圧上限Ｖｌｉｍは電圧Ｖ２ｔｒを超えていると判断した場合は、二次転写バイアスを電圧Ｖ２ｔｒに設定する（ステップＳ１６）。一方、制御部１１は、高圧上限Ｖｌｉｍは電圧Ｖ２ｔｒを超えていないと判断した場合は、二次転写バイアスを高圧上限Ｖｌｉｍに設定する（ステップＳ１７）。そして、制御部１１は、設定した二次転写バイアスにより画像形成を実行する（ステップＳ１８）。 When the image forming job is started (step S10), the control unit 11 executes ATVC at the time of forward rotation and determines Vb (step S11). Then, the control unit 11 calculates the high voltage upper limit Vlim based on the mathematical formula 4, and calculates the voltage V2tr applied to the secondary transfer unit 45 at the time of image formation based on the mathematical formula 3 (step S12). Further, the control unit 11 determines whether or not the high voltage upper limit Vlim exceeds the voltage V2tr (step S15). When the control unit 11 determines that the high voltage upper limit Vlim exceeds the voltage V2tr, the secondary transfer bias is set to the voltage V2tr (step S16). On the other hand, when the control unit 11 determines that the high voltage upper limit Vlim does not exceed the voltage V2tr, the control unit 11 sets the secondary transfer bias to the high voltage upper limit Vlim (step S17). Then, the control unit 11 executes image formation by the set secondary transfer bias (step S18).

制御部１１は、本画像形成ジョブにおいて、残プリント枚数が予め設定された所定のプリント枚数以上であるか判断する（ステップＳ１９）。制御部１１は、残プリント枚数が予め設定された所定のプリント枚数以上であると判断した場合は、所定のタイミングにおいて紙間ＡＴＶＣを実行して（ステップＳ２０）、Ｖｂを更新して、新たにＶｂ’を算出する（ステップＳ２１）。そして、制御部１１は、次の画像形成処理に向けて、高圧上限Ｖｌｉｍを算出する（ステップＳ１２）。ステップＳ１９において、制御部１１は、残プリント枚数が予め設定された所定のプリント枚数以上でないと判断した場合は、画像形成ジョブを終了する（ステップＳ２２）。 In this image forming job, the control unit 11 determines whether the number of remaining prints is equal to or greater than a preset predetermined number of prints (step S19). When the control unit 11 determines that the number of remaining prints is equal to or greater than the preset number of prints, the control unit 11 executes inter-paper ATVC at a predetermined timing (step S20), updates Vb, and newly updates the Vb. Calculate Vb'(step S21). Then, the control unit 11 calculates the high voltage upper limit Vlim for the next image forming process (step S12). In step S19, when the control unit 11 determines that the number of remaining prints is not equal to or greater than the preset number of prints, the control unit 11 ends the image forming job (step S22).

上述したように本実施の形態の画像形成装置１によれば、制御部１１は、非画像形成時に二次転写外ローラ４５ｂにテストバイアスを印加した時に電流検出回路６４で検出された電流と、印加したテストバイアスと、に基づいて、高圧上限Ｖｌｉｍを変更する。このため、テストバイアスと検出電流とに基づいて、二次転写バイアス電源６３が印加可能な高圧上限Ｖｌｉｍを適正な大きさに変更することができる。これにより、転写電圧をユーザ設定可能でありながら画像不良の発生を抑制でき、しかも転写電圧の設定範囲を不要に狭くすることを防止できる。 As described above, according to the image forming apparatus 1 of the present embodiment, the control unit 11 determines the current detected by the current detection circuit 64 when a test bias is applied to the secondary transfer outer roller 45b during non-image formation. The high pressure upper limit Vlim is changed based on the applied test bias. Therefore, the high voltage upper limit Vlim to which the secondary transfer bias power supply 63 can be applied can be changed to an appropriate size based on the test bias and the detection current. As a result, the transfer voltage can be set by the user, the occurrence of image defects can be suppressed, and the transfer voltage setting range can be prevented from being unnecessarily narrowed.

尚、上述した実施の形態の画像形成装置１では、画像形成装置１は、中間転写ベルト４４ｂを有し、感光ドラム５１から中間転写ベルト４４ｂに各色のトナー像を一次転写した後、各色の複合トナー像をシートＳに一括して二次転写する方式としている。但し、これには限られず、シート搬送ベルトで搬送されたシートに感光ドラムから直接に転写する方式を採用してもよい。この場合、画像形成装置は、感光ドラムとの間で転写部を形成し、転写バイアスが印加されることにより、感光ドラムに形成されたトナー像を転写部でシートに転写する転写手段を備える。そして、制御部１１は、非画像形成時に転写手段にテストバイアスを印加したときに電流検出手段で検出された電流と、該印加したテストバイアスと、に基づいて、高圧上限Ｖｌｉｍを変更する。この場合も、バイアス印加手段が印加可能な高圧上限Ｖｌｉｍを適正な大きさに変更することができるので、転写電圧をユーザ設定可能でありながら画像不良の発生を抑制でき、しかも転写電圧の設定範囲を不要に狭くすることを防止できる。 In the image forming apparatus 1 of the above-described embodiment, the image forming apparatus 1 has an intermediate transfer belt 44b, and after primary transfer of a toner image of each color from the photosensitive drum 51 to the intermediate transfer belt 44b, a composite of each color is used. The method is such that the toner image is collectively transferred to the sheet S in a secondary manner. However, the present invention is not limited to this, and a method of directly transferring from the photosensitive drum to the sheet conveyed by the sheet conveying belt may be adopted. In this case, the image forming apparatus includes a transfer means for forming a transfer portion with the photosensitive drum and transferring the toner image formed on the photosensitive drum to the sheet by the transfer portion by applying a transfer bias. Then, the control unit 11 changes the high voltage upper limit Vlim based on the current detected by the current detecting means when the test bias is applied to the transfer means during non-image formation and the applied test bias. In this case as well, since the high voltage upper limit Vlim to which the bias applying means can be applied can be changed to an appropriate size, the transfer voltage can be set by the user, the occurrence of image defects can be suppressed, and the transfer voltage setting range. Can be prevented from being unnecessarily narrowed.

１…画像形成装置、１１…制御部、３２…操作部、４４ｂ…中間転写ベルト（中間転写体）、４５…二次転写部、４５ｂ…二次転写外ローラ（二次転写手段）、５１，５１ｃ，５１ｋ，５１ｍ，５１ｙ…感光ドラム（像担持体）、６３…二次転写バイアス電源（バイアス印加手段）、６４…電流検出回路（電流検出手段）、Ｓ…シート（記録材）、Ｖｌｉｍ…高圧上限（上限電圧）。 1 ... Image forming apparatus, 11 ... Control unit, 32 ... Operation unit, 44b ... Intermediate transfer belt (intermediate transfer body), 45 ... Secondary transfer unit, 45b ... Secondary transfer outer roller (secondary transfer means), 51, 51c, 51k, 51m, 51y ... Photosensitive drum (image carrier), 63 ... Secondary transfer bias power supply (bias application means), 64 ... Current detection circuit (current detection means), S ... Sheet (recording material), Voltage ... High voltage upper limit (upper limit voltage).

Claims

An image forming means for forming a toner image on an image carrier,
An intermediate transfer body to which the toner image formed on the image carrier is transferred, and
A transfer means for transferring a toner image from the intermediate transfer body to a recording material by applying a transfer bias,
A bias applying means for applying the transfer bias to the transfer means, and
A current detecting means capable of detecting the current flowing through the transfer means, and
A protection circuit that performs a stop operation for forcibly stopping the transfer bias applied to the transfer means when a current whose relationship between the current flowing through the transfer means and the applied voltage exceeds a predetermined range is output .
An operation unit that can adjust the transfer bias setting value by manual input ,
Relationship between a plurality of different test biases applied to the transfer means during non-image formation, a plurality of currents detected by the current detecting means when the plurality of test biases are applied, and a current and a voltage at which the protection circuit operates. Based on the information regarding the above, the upper limit voltage value as the upper limit value of the voltage value that does not output the current value in which the protection circuit operates is acquired, and the set value of the transfer bias adjusted by the operation unit is the upper limit voltage. When the value is exceeded, a control unit for controlling the bias applying means so that the set value of the transfer bias does not exceed the upper limit voltage value is provided.
An image forming apparatus characterized in that.

The control unit applies the plurality of different test biases applied to the transfer means and the plurality of currents detected by the current detecting means when the plurality of test biases are applied to the transfer means. Set the reference voltage for passing a predetermined current,
The transfer bias is set based on the reference voltage and a predetermined shared voltage determined according to the type of recording material on which the toner image is transferred.
The image forming apparatus according to claim 1.

When the transfer bias adjusted by the operation unit does not exceed the upper limit voltage value , the control unit sets the set value of the transfer bias adjusted by the operation unit as the transfer bias.
When the transfer bias adjusted by the operation unit exceeds the upper limit voltage value , the upper limit voltage is set as the transfer bias.
The image forming apparatus according to claim 1 or 2.

The control unit controls the bias applying means so that the test bias is applied to the transfer means at the time of non-image formation during the image forming job, and the test bias applied during the image forming job. And the current that flows when the test bias is applied, and the upper limit voltage value is acquired.
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the image forming apparatus is characterized.