画像形成装置
【課題】漏れ電流を防止した正確なＡＴＶＣの実施と、モノカラーモード時における当該ステーション以外の転写部の耐久劣化抑制の両立が可能となり、常に安定した一次転写性が得られるカラー画像形成装置を提供する。
【解決手段】少なくとも一つの転写手段１４は、転写電源１５から印加される転写電圧の電圧及び／又は電流を検知する検知手段１７が接続された転写手段であり、画像形成前に、検知手段１７が接続されていない転写手段に印加する電圧を複数回変化させて、変化前後の検知手段１７が接続された転写手段の電圧及び／又は電流を検知し、検知結果から、画像形成時に検知手段１７が接続された転写手段に印加する電圧若しくは電流を決定する。
【解決手段】少なくとも一つの転写手段１４は、転写電源１５から印加される転写電圧の電圧及び／又は電流を検知する検知手段１７が接続された転写手段であり、画像形成前に、検知手段１７が接続されていない転写手段に印加する電圧を複数回変化させて、変化前後の検知手段１７が接続された転写手段の電圧及び／又は電流を検知し、検知結果から、画像形成時に検知手段１７が接続された転写手段に印加する電圧若しくは電流を決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機などの電子写真方式或いは静電記録方式を利用した画像形成装置に関し、より詳細には、複数ある像担持体上のトナー像を中間転写体又は転写材のような被転写体に転写する機構を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
中間転写体を用いたカラー画像形成装置において、像担持体である感光体から被転写体である中間転写体へトナー像を転写する一次転写手段の電気抵抗値は、耐久変動や環境変動により変化する。この一次転写手段の電気抵抗変動による転写性の劣化を防止し、適切な一次転写電圧を印加するために転写電圧制御が採用されている。例えば、特許文献１には、ＡＴＶＣなる転写電圧制御が開示されている。
【０００３】
ＡＴＶＣとは、次のような転写電圧制御方式を言う。つまり、画像形成装置の画像形成動作開始後から中間転写開始前などにおいて、感光体上の非画像部に対し一次転写部を予め設定された値（以下、「ターゲット値」と呼ぶ。）で定電流制御若しくは定電圧制御を行う。このときの発生電圧値、発生電流値の変動により一次転写手段の抵抗変動を検知し、画像形成時には先の発生電圧値若しくは発生電流値を演算処理した結果で、一次転写手段に一定電流が流れ続けるように印加電圧の制御を行うものである。
【０００４】
カラー画像形成装置として、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色の画像形成ステーションを有し、各色を順次重ねて画像形成を行うタンデム方式のカラープリンタがある。以下、各色の画像形成ステーションを、第１ステーション（イエロー）、第２ステーション（マゼンタ）、第３ステーション（シアン）、第４ステーションはブラック（Ｂｋ）と呼ぶこととする。
【０００５】
カラー画像形成装置では、単色、例えばブラック画像を形成する場合は、第４ステーション以外の画像形成ステーションを停止するモノクロモードを実行可能である。ここで、例えば、第４ステーションの定電流電源をオンし、その他のステーションの電源をオフにして、第４ステーションに対してＡＴＶＣを行った場合、第４ステーションに通電した電流の一部が、電源回路間や一次転写手段の保持部材間に流れてしまう。以下、この電流を「漏れ電流」と呼ぶ。この漏れ電流は、耐久変動や環境変動により変化するため、適正な転写部の電気抵抗が測定出来ず、ＡＴＶＣが正常に行われないため、転写不良が発生する可能性があった。漏れ電流を直接検知するためには、漏れの発生する全ての導通部分において、電流検知を行う必要があり、実質的に困難である。
【０００６】
以上の漏れ電流による問題を解決し、ＡＴＶＣの精度を上げるために、従来、以下のような方法が採られていた。
【０００７】
特許文献２は、ＡＴＶＣ対象の一次転写手段に隣接する他の一次転写手段にも同時に同電圧を印加し、漏れ電流を抑えてＡＴＶＣを行うことにより、適切な転写電圧を決定することが可能となる、ことを記載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平２−１２３３８５号公報
【特許文献２】特開２００５−１１５０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献２によれば、漏れ電流を防止した状態でＡＴＶＣ行うことが可能であるものの、例えばモノカラーモードのように第４ステーションだけを画像形成に使用するモードにおいても、ＡＴＶＣを行った時と同じ状態で画像形成中も隣接する第３ステーションに電圧を印加する必要性が生じる。
【００１０】
しかしながら、感光体の耐久劣化、中間転写体や一次転写手段の耐久劣化を抑制するためには、画像形成中に使用しない転写部への電圧印加は行わないことが望ましい。しかし、画像形成時に隣接ステーションに電圧を印加しないと、漏れ電流が発生してＡＴＶＣを行って決定した状態とは異なる状態となり、第４ステーションの電流値はターゲット値からズレてしまう。そのため、転写不良が発生するという問題があった。
【００１１】
以上のように、漏れ電流を防止した正確なＡＴＶＣの実施と、モノカラーモード時の当該ステーション以外の転写部耐久劣化抑制を両立させるのが困難であるという問題がある。
【００１２】
本発明の目的は、漏れ電流を防止した正確なＡＴＶＣの実施と、モノカラーモード時における当該ステーション以外の転写部の耐久劣化抑制の両立が可能となり、常に安定した一次転写性が得られる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、複数の像担持体と、前記像担持体の各々のトナー像を被転写体に転写する複数の転写手段と、前記転写手段に転写電圧を印加する転写電源と、を有し、
少なくとも一つの前記転写手段は、前記転写電源から印加される転写電圧の電圧及び／又は電流を検知する検知手段が接続された転写手段である画像形成装置において、
画像形成前に、前記検知手段が接続されていない前記転写手段に印加する電圧を複数回変化させて、変化前後の前記検知手段が接続された前記転写手段の電圧及び／又は電流を検知し、前記検知結果から、画像形成時に前記検知手段が接続された前記転写手段に印加する電圧若しくは電流を決定することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、漏れ電流を防止した正確なＡＴＶＣの実施と、モノカラーモード時における当該ステーション以外の転写部の耐久劣化抑制の両立が可能となり、常に安定した一次転写性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成断面図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置の実施例１における一次転写部の作動を説明する図である。
【図３】本発明に係る画像形成装置の実施例１における作動を説明するフローチャートである。
【図４】本発明に係る画像形成装置の実施例２における一次転写部の作動を説明する図である。
【図５】本発明に係る画像形成装置の実施例２における作動を説明するフローチャートである。
【図６】本発明に係る画像形成装置の実施例３における作動を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１７】
実施例１
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成図であり、図１を用いて本実施例の画像形成装置の構成及び動作を説明する。
【００１８】
尚、本実施例の画像形成装置は、複数の、本実施例では４色のイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色を順次重ねて画像形成を行うタンデム方式のカラープリンタである。以下、各色の画像形成ステーションを、イエロー（Ｙ）の第１ステーションＳａ、マゼンタ（Ｍ）の第２ステーションＳｂ、シアン（Ｃ）の第３ステーションＳｃ、ブラック（Ｂｋ)の第４ステーションＳｄとする。各画像形成ステーションＳａ〜Ｓｄは同様の構成とされ、同様の作動を行うので、画像形成動作を第１ステーションＳａを用いて説明する。
【００１９】
（画像形成装置の動作）
第１ステーションＳａは、像担持体としてドラム状の電子写真感光体（以下、「感光ドラム」という。）１ａを備え、この感光ドラム１ａは矢印の方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動される。
【００２０】
感光ドラム１ａは、この回転過程で、帯電ローラ２ａにより所定の極性、電位に一様に帯電処理され、次いで像露光手段３ａにより像露光を受ける。これにより、目的のカラー画像のイエロー色成分像に対応した静電潜像が形成される。次いで、その静電潜像は現像位置において第１の現像器（イエロー現像器）４ａにより現像され、イエロートナー像として可視化される。
【００２１】
ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト１０は、張架部材とされるローラ１１、１２、１３に張架され、感光ドラム１ａと当接した対向部で感光ドラム１ａと同方向に、感光ドラム１と略同一の周速度で回転駆動される。感光ドラム１ａ上に形成されたイエロートナー像は、感光ドラム１ａと中間転写ベルト１０との当接部（以下、「一次転写部」という。）１８ａを通過する過程で、被転写体としての中間転写ベルト１０の上に転写される（一次転写）。この時、一次転写手段としての一次転写ローラ１４ａには一次転写電源１５ａより一次転写電圧が印加される。感光ドラム１ａ表面に残留した一次転写残トナーは、クリーニング装置５ａにより清掃、除去され、その後、感光ドラム１ａは、上記帯電以下の画像形成プロセスに供せられる。
【００２２】
以下、同様にして、他の画像形成ステーションＳｂ〜Ｓｄにて第２色のマゼンタトナー像、第３色のシアントナー像、第４色のブラックトナー像が形成され、中間転写ベルト１０上に順次重ねて転写されて、目的のカラー画像に対応した合成カラー画像が得られる。
【００２３】
中間転写ベルト１０上の４色のトナー像は、中間転写ベルト１０と二次転写ローラ２０との二次転写部Ｎ２を通過する過程で、給紙手段５０により給紙された記録材Ｐの表面に一括転写される（二次転写）。この時、二次転写ローラ２０には二次転写電源２１により、二次転写電圧が印加される。
【００２４】
その後、４色のトナー像を担持した記録材Ｐは、定着器３０に導入され、そこで加熱及び加圧されることにより４色のトナーが溶融混色して記録材Ｐに固定される。
【００２５】
以上の動作により、フルカラーのプリント画像が形成される。
【００２６】
また、二次転写後に中間転写ベルト１０表面に残留した二次転写残トナーは、ブレード１６により回収除去される。
【００２７】
（転写構成）
中間転写ベルト１０は、樹脂材料に導電剤を添加して導電性を付与した無端状ベルトであり、駆動ローラ１１、テンションローラ１２、二次転写対向ローラ１３の３軸で張架され、テンションローラ１２により総圧６０Ｎの張力で張架されている。本実施例の特徴である中間転写ベルト１０の構成については、後述する。
【００２８】
一次転写ローラ１４ａ〜１４ｄは、外径６ｍｍのニッケルメッキ鋼棒に、体積抵抗率１０7Ω・ｃｍ、厚み３ｍｍに調整したＮＢＲとエピクロルヒドリンゴムを主成分とする発泡スポンジ体で覆った外径１２ｍｍのものを用いている。中間転写ベルト１０を介して感光ドラム１ａ〜１ｄに対し、９．８Ｎの加圧力で当接させ、中間転写ベルト１０の回転に伴い、従動して回転する。また、一次転写ローラ１４ａ〜１４ｄと、一次転写電圧電源１５ａ〜１５ｄの間には保護抵抗値Ｒ（Ｒａ〜Ｒｄ）とされる、本実施例では２０ＭΩの電気抵抗体、即ち、負荷抵抗（保護抵抗）１９ａ〜１９ｄが介在している。
【００２９】
本実施例では、以上のような４ドラムのシステム構成において、一次転写電圧の制御に中間転写ベルト１０及び一次転写ローラ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの環境変動、抵抗ムラなどを補正し、安定して最適な電圧を印加できるように、ＡＴＶＣを採用している。
【００３０】
ＡＴＶＣとは、上述したように、転写電圧制御方式を言う。つまり、ＡＴＶＣにおいては、画像形成装置の画像形成動作開始後から中間転写開始前などにおいて、感光ドラム上の非画像部に対し一次転写部を予め設定された値、即ち、ターゲット値で定電流制御若しくは定電圧制御を行う。そして、このときの発生電圧値若しくは発生電流値により一次転写手段の抵抗変動を検知し、画像形成時には先の発生電圧値及び／又は発生電流値を演算処理した結果で一次転写部に一定電流が流れ続けるように印加電圧の制御を行うものである。この印加電圧の制御は、定電圧制御若しくは定電流制御のどちらでもよい。本実施例においては、定電流制御を行い抵抗変動を検知し、定電圧制御を行う方式を用いて説明する。
【００３１】
モノカラー画像形成時において、画像形成を行わない第４ステーションＳｄ以外の画像形成ステーションＳａ〜Ｓｃにおける感光ドラム１ａ〜１ｃや一次転写ローラ１４ａ〜１４ｃは、耐久劣化抑制のため画像形成時に電圧を印加しないことが望ましい。この場合、第４ステーションＳｄと、隣接する第３ステーションＳｃ間に電位差、即ち、画像形成時電位差が顕著に生じ、第４ステーションＳｄから漏れ電流が発生する。従って、漏れ電流を抑えた状態でＡＴＶＣを行い、転写電源電圧を決定しても、画像形成時は漏れ電流が発生し、一次転写部１８ｄに実際に印加される電圧値が適正値からずれてしまい、転写不良が発生する可能性がある。
【００３２】
つまり、第１〜第３ステーションＳａ〜Ｓｃに電圧を印加して画像形成を行うと、感光ドラム１ａ〜１ｃや一次転写ローラ１４ａ〜１４ｃが耐久劣化する。また、第１〜第３ステーションＳａ〜Ｓｃでの電圧印加をオフにして画像形成を行うと、上述のように、漏れ電流が発生し、適正転写電圧から変動するという問題があった。
【００３３】
以上の問題を解決するために、モノカラー画像形成時に第１〜第３ステーションＳａ〜Ｓｃの印加電圧をオフした状態で、適正転写電圧を印加できる形態を説明する。
【００３４】
（本実施例１の特徴）
本実施例では、画像形成時に第４のステーションＳｄに転写電圧を印加し、他の第１〜第３ステーションＳａ〜Ｓｃには転写電圧を印加せずに画像形成を行う画像形成モードにおける一次転写部１８ｄの作動について説明する。
【００３５】
つまり、本実施例のような画像形成モードでは、モノカラー画像形成時において、第１、第２、第３ステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃの転写ローラ１４ａ〜１４ｃに電圧を印加することがない。従って、この場合には、第４ステーションＳｄでＡＴＶＣを行った際の一次転写部電圧値と画像形成時の一次転写部電圧値が大きく異なる。以下、図２（ａ）〜（ｃ）を例に説明する。
【００３６】
図２（ａ）にて、不図示の第１、第２ステーションＳａ、Ｓｂ、そして、図示された第３ステーションＳｃに、第４ステーションＳｄと同じ電圧を印加した状態で、第４ステーションＳｄに対してＡＴＶＣを行う。得られた結果の転写電源電圧をＶ１、その時の一次転写部電圧はＶｆであったとする。しかしながら、この転写電源電圧Ｖ１を用いて、画像形成状態にすると、第４ステーションＳｄと他ステーションＳａ〜Ｓｃ間に電位差が生じ、主に中間転写ベルト１０を伝わって、第４ステーションＳｄから他ステーションＳａ〜Ｓｃへ漏れ電流が発生する。簡略化すると図２（ｃ）に示した構成となり、一次転写部１８ｄの見かけのインピーダンスが変わり、一次転写部電圧値はＡＴＶＣ時の値と異なってしまう。従って、一次転写部電圧値のずれ分を補正するために、転写電源電圧を設定する必要がある。
【００３７】
以下、本実施例における画像形成開始前までの制御を図３に示したフローチャートを例に説明する。
【００３８】
最初に、ステップ１では、全ステーションＳａ〜Ｓｄに対して同じ電圧Ｖ０を、即ち、第１〜第３ステーションＳａ〜Ｓｃに対して第４ステーションＳｄと同じ電圧Ｖ０を印加する（図２（ａ））。これにより、第４ステーションＳｄから他のステーションＳａ〜Ｓｃへ漏れ電流が発生しない状態で図中に示した電流計（検知手段）１７の読み値Ｉ４＝５．０μＡの定電流制御を行う。そして、ステップ２において第４ステーションＳｄの一次転写部１８ｄのインピーダンスＲｆ４を検知し、第４ステーションＳｄの画像形成に必要な一次転写電源電圧Ｖ４を決定する。本実施例においては、Ｒｆ４＝１０ＭΩ、Ｖ４＝３００Ｖであった。
【００３９】
次に、ステップ３では、ステップ２で得られた一次転写電源電圧Ｖ４を不図示のメモリに格納する。
【００４０】
次に、ステップ４では、画像形成時と同様に、第４ステーションＳｄには電圧Ｖ４を印加し、第１、第２、第３のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃに電圧を印加しない状態にする（図２（ｂ））。そして、図２（ｃ）に示すように、ステップ５では、第４ステーションＳｄに対してＩｍ４＝５．０μＡの定電流制御を実施する。そして、ステップ５では、漏れ電流が発生している画像形成時における、第４ステーションＳｄのインピーダンスＲｆ４と合成抵抗Ｒｇの合成インピーダンスＲｍ（見かけのインピーダンス）の検知を行う。得られた合成インピーダンスＲｍを、ステップ６で不図示のメモリに格納する。本実施例においてはＲｍ＝３．７ＭΩであった。
【００４１】
ステップ７において、ステップ３とステップ６におけるＡＴＶＣの検知結果をメモリから取り出し、合成インピーダンスＲｍにかかる電圧値がＶ４＝３００Ｖと略同等になるように第４ステーションの一次転写電源電圧値Ｖｈ４を算出する。本実施例の構成における計算式は、以下の関係式（１）、（２）、（３）より算出可能である。
Ｖｆ４＝Ｖ４×Ｒｆ４／（Ｒ＋Ｒｆ４） （１）
Ｖｆ４：ステップ２における一次転写部電圧値
Ｒ：保護抵抗値２０ＭΩ
Ｖｍ４＝Ｖｈ４×Ｒｍ／（Ｒ＋Ｒｍ） （２）
Ｖｍ４：ステップ６における一次転写部電圧値
Ｖｆ４＝Ｖｍ４ （３）
以上の式から、Ｖｈ４＝Ｖ４×Ｒｆ４（Ｒｍ＋Ｒ）／Ｒｍ（Ｒｆ４＋Ｒ）となり、Ｖｈ４＝６４０Ｖという結果が得られた。
【００４２】
ステップ８で、第４ステーションＳｄの一次転写電源１５ｄにＶｈ４＝６４０Ｖを印加し、画像形成を開始する。
【００４３】
つまり、本実施例によれば、画像形成前に転写ローラ１４ｄと他の転写ローラ１４ａ〜１４ｃに電圧を印加した際に生じる電位差の絶対値を、画像形成時に生じる電位差の絶対値よりも小さくなるように、転写ローラ１４ｄと他の転写ローラ１４ａ〜１４ｃに電圧が印加される。
【００４４】
また、このような転写ローラ１４ｄと他の転写ローラ１４ａ〜１４ｃに印加される転写電源電圧は、転写ローラ１４ｄと他の転写ローラ１４ａ〜１４ｃに電圧（Ｖ４）を印加した際の、転写ローラ１４ｄのインピーダンス（Ｒｆ４）の検知結果と、画像形成時における転写ローラ１４ｄのインピーダンス（Ｒｍ）の検知結果と、電気抵抗体１９ｄの抵抗値（Ｒ）を用いて、上述のようにして算出することができる。
【００４５】
このような構成とすることにより、本実施例では、一次転写部電圧を適正な値に補正することが可能となる。
【００４６】
本実施例では、定電流制御を行い抵抗変動を検知し、定電圧制御にて転写電圧を制御する方式について説明した。本発明は、この方式に限定されるものではなく、定電流制御を行い抵抗変動を検知し、定電流制御にて転写電圧を制御する方式を採用することもできる。
【００４７】
このように、本発明によれば、画像形成装置は、複数の画像形成ステーションＳａ〜Ｓｄを有し、各ステーションには感光ドラム１ａ〜１ｄが設けられ、トナー像が形成される。感光ドラム１ａ〜１ｄの各々のトナー像は、中間転写ベルト１０とされる被転写体に、転写電源１５ａ〜１５ｄによりそれぞれ転写電圧が印加される転写ローラ１４ａ〜１４ｄにより転写される。
【００４８】
ここで、モノカラーモード時には、少なくとも一つの転写ローラ、例えば、第４のステーションＳｄの転写ローラ１４ｄは、転写電源１５ｄから印加される転写電圧の電圧及び／又は電流を検知する電流計１７等を有する検知手段が接続されている。本発明によれば、斯かる構成にて、画像形成前に、転写ローラ１４ｄ以外の、即ち、検知手段が接続された転写手段以外の他の転写手段、即ち、転写ローラ１４ａ〜１４ｃに印加する電圧を複数回変化させて、変化前後の転写ローラ１４ｄの電圧及び／又は電流を検知し、この検知結果から、画像形成の対象となる転写ローラ１４ｄに印加する電圧若しくは電流を決定する。
【００４９】
従って、本発明によれば、漏れ電流を防止した正確なＡＴＶＣの実施と、モノカラーモード時における当該ステーション以外の転写部の耐久劣化抑制の両立が可能となり、常に安定した一次転写性を得ることができる。
【００５０】
実施例２
本実施例では、画像形成時に第４のステーションの転写ローラ１４ｄに電圧を印加し、また、他の第１〜第３ステーションＳａ〜Ｓｃの転写ローラ１４ａ〜１４ｃにも電圧を印加して画像形成を行う際の一次転写部１８ｄの作動について説明する。
【００５１】
つまり、本実施例のような画像形成モードでは、モノカラー画像形成時において、画像形成を行わない、第４ステーションＳｄ以外の他のステーションＳａ〜Ｓｃの感光ドラム１ａ〜１ｃが帯電している。従って、この場合、一次転写ローラ１４ａ〜１４ｃと感光ドラム１ａ〜１ｃに電位差が生じ、一次転写ローラ１４ａ〜１４ｃや感光ドラム１ａ〜１ｃに電流が流れ、耐久劣化する可能性がある。
【００５２】
従って、本実施例２では、一次転写ローラ１４ａ〜１４ｃと感光ドラム１ａ〜１ｃに電流を流れさせず耐久劣化抑制をし、適正転写電圧を印加できる実施形態を提案する。
【００５３】
実施例２における画像形成装置は、実施例１の図１を参照して説明した画像形成装置と同様の構成を採用するため、画像形成装置の構成、動作説明は、実施例１の説明を援用し、ここでの説明を省略する。
【００５４】
以下、本実施例２における制御を、図４（ａ）〜（ｃ）に示した第３、第４ステーションＳｃ、Ｓｄの簡易回路図と、図５に示したフローチャートを例に説明する。
【００５５】
最初に、ステップ１では、全ステーションＳａ〜Ｓｄに対して同じ電圧Ｖ０を，即ち、第１〜第３ステーションＳａ〜Ｓｃに対して第４ステーションＳｄと同じ電圧Ｖ０を印加する（図４（ａ））。これにより、第４ステーションＳｄから他のステーションＳａ〜Ｓｃへ漏れ電流が発生しない状態でＩ４＝５．０μＡの定電流制御を行う。
【００５６】
そして、ステップ２において、第４ステーションＳｄの一次転写部１８ｄのインピーダンスＲｆ４を検知し、第４ステーションＳｄの画像形成に必要な一次転写電源電圧Ｖ４を決定する。本実施例においては、Ｒｆ４＝１０ＭΩ、Ｖ４＝３００Ｖであった。
【００５７】
次にステップ３では、ステップ２で得られた一次転写電源電圧Ｖ４を不図示のメモリに格納する。
【００５８】
次に、ステップ４では、第１、第２、第３のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃの転写ローラ１５ａ〜１５ｃに−８００Ｖの電圧を印加する（図４（ｂ））。本実施例では、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃも−８００Ｖに帯電しており、感光ドラム１ｃと一次転写ローラ１４ｃ間に電位差は発生しない。しかしながら、第４ステーションＳｄとその他のステーションＳａ〜Ｓｃの印加電圧差は１１００Ｖとなり、漏れ電流が発生する。
【００５９】
ステップ５では、第４ステーションＳｄに対してＩｍ４＝５．０μＡの定電流制御を実施し、漏れ電流が発生している画像形成時における、第４ステーションＳｄのインピーダンスＲｆ４と合成抵抗Ｒｇの合成インピーダンスＲｍ（見かけのインピーダンス）の検知を行う（図４（ｃ））。そして、ステップ６で合成インピーダンスＲｍを不図示のメモリに格納する。本実施例においてはＲｍ＝１．６７ＭΩであった。
【００６０】
ステップ７において、ステップ３とステップ６におけるＡＴＶＣの検知結果をメモリから取り出し、合成インピーダンスＲｍにかかる電圧値がＶ４＝３００Ｖと略同等になるように第４ステーション一次転写電源電圧値Ｖｈ４を算出する。本実施例の構成における計算式は、以下の関係式（１）、（２）、（３）より算出可能である。
Ｖｆ４＝Ｖ４×Ｒｆ４／（Ｒ＋Ｒｆ４ ） （１）
Ｖｆ４：ステップ２における一次転写部電圧値
Ｒ：保護抵抗値２０ＭΩ
Ｖｍ４＝Ｖｈ４×Ｒｍ／（Ｒ＋Ｒｍ） （２）
Ｖｍ４：ステップ６における一次転写部電圧値
Ｖｆ４＝Ｖｍ４ （３）
以上の式から、Ｖｈ４＝Ｖ４×Ｒｆ４（Ｒｍ＋Ｒ）／Ｒｍ（Ｒｆ４＋Ｒ）となり、Ｖｈ４＝１３００Ｖという結果が得られた。
【００６１】
ステップ８で、第４ステーションＳｄの一次転写電源１５ｄにＶｈ４＝１３００Ｖを印加し、画像形成を開始する。
【００６２】
つまり、本実施例によれば、画像形成前に転写ローラ１４ｄと他の転写ローラ１４ａ〜１４ｃに電圧を印加した際に生じる電位差の絶対値を、画像形成時に生じる電位差の絶対値よりも小さくなるように、転写ローラ１４ｄと他の転写ローラ１４ａ〜１４ｃに電圧が印加される。
【００６３】
また、このような転写ローラ１４ｄと他の転写ローラ１４ａ〜１４ｃに印加される転写電源電圧は、転写ローラ１４ｄと他の転写ローラ１４ａ〜１４ｃに電圧（Ｖ４）を印加した際の、転写ローラ１４ｄのインピーダンス（Ｒｆ４）の検知結果と、画像形成時における転写ローラ１４ｄのインピーダンス（Ｒｍ）の検知結果と、電気抵抗体１９ｄの抵抗値（Ｒ）を用いて、上述のようにして算出することができる。
【００６４】
このような構成とすることにより、本実施例では、一次転写部電圧を適正な値に補正することが可能となる。
【００６５】
本実施例においても、実施例１と同様の変更実施例が可能であり、また、実施例１で説明したと同様の作用効果を達成し得る。
【００６６】
実施例３
実施例２のように第４ステーションＳｄと他ステーションＳａ〜Ｓｃの電位差が大きい時に、使用環境によっては漏れ電流と電位差に対して漏れ電流が線形的に増加しないことがある。このように、見かけのインピーダンスＲｍに電圧依存性がある場合、ＡＴＶＣの精度を上げるためには、数多くＡＴＶＣを行う必要がある。本実施例３では、実施例２の構成において、さらにＡＴＶＣの精度を上げるために、ＡＴＶＣを３回行う制御を提案する。
【００６７】
本実施例３における画像形成装置は実施例１の図１と同様であり、第３、第４ステーションＳｃ、Ｓｄの簡易回路図は、実施例２の図４（ａ）〜（ｃ）と同様の構成を採用するため、説明を省略する。
【００６８】
以下、本実施例３における制御を、図６に示したフローチャートを例に説明する。
【００６９】
最初に、ステップ１では、全ステーションＳａ〜Ｓｄに対して同じ電圧Ｖ０を、即ち、第１〜第３ステーションＳａ〜Ｓｃに対して第４ステーションＳｄと同じ電圧Ｖ０を印加する（図４（ａ））。これにより、第４ステーションＳｄから他のステーションＳａ〜Ｓｃへ漏れ電流が発生しない状態でＩ４＝５．０μＡの定電流制御を行う。
【００７０】
そして、ステップ２において第４ステーションＳｄの一次転写部インピーダンスＲｆ４を検知し、第４ステーションＳｄの画像形成に必要な一次転写電源電圧Ｖ４を決定する。本実施例においては、Ｒｆ４＝１０ＭΩ、Ｖ４＝３００Ｖであった。
【００７１】
次に、ステップ３では、ステップ２で得られた一次転写電源電圧Ｖ４を不図示のメモリに格納する。
【００７２】
次に、ステップ４では、第１、第２、第３のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃの転写ローラ１５ａ〜１５ｃに−８００Ｖの電圧を印加する（図４（ｂ））。本実施例では、感光ドラム１ａ〜１ｃも−８００Ｖに帯電しており、感光ドラム１ｃと一次転写ローラ１４ｃ間に電位差は発生しない。しかしながら、第４ステーションＳｄとその他のステーションＳａ〜Ｓｃの印加電圧差は１１００Ｖとなり、漏れ電流が発生する。
【００７３】
ステップ５では、第４ステーションＳｄに対して５．０μＡの定電流制御を実施する。そして、第１、第２、第３のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃに電圧−８００Ｖ印加した時の、第４ステーションＳｄのインピーダンスＲｆ４と合成抵抗Ｒｇの合成インピーダンスＲｍ１（見かけのインピーダンス）の検知を行う。そして、ステップ６で合成インピーダンスＲｍ１を不図示のメモリに格納する。本実施例においてはＲｍ１＝１．６７ＭΩであった。
【００７４】
抵抗値の電圧依存性が懸念されるため、ステップ７では、第１、第２、第３のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃに電圧−１１００Ｖを印加する。
【００７５】
ステップ８において、第４ステーションＳｄに５．０μＡの定電流制御を行う。そして、ステップ９でインピーダンスＲｆ４と合成抵抗Ｒｇの合成インピーダンスＲｍ２（見かけのインピーダンス）の検知を行い不図示のメモリに格納する。本実施例においてはＲｍ２＝１．１７ＭΩであった。
【００７６】
ステップ１０において、ステップ６とステップ９における合成インピーダンス検知結果Ｒｍ１とＲｍ２をメモリから取り出し、Ｒｍ１とＲｍ２の値の平均合成インピーダンスＲｍ０を算出しメモリに格納する。この算出結果は１．４２ＭΩであった。
【００７７】
ステップ１１において、ステップ３とステップ１０におけるＡＴＶＣの検知結果をメモリから取り出し、合成インピーダンスＲｍ０にかかる電圧値がＶ４＝３００Ｖと略同等になるように第４ステーションＳｄの一次転写電源電圧値Ｖｈ４を算出する。本実施例の構成における計算式は、以下の関係式（１）、（２）、（３）より算出可能である。
Ｖｆ４＝Ｖ４×Ｒｆ４／（Ｒ＋Ｒｆ４） （１）
Ｖｆ４：ステップ２における一次転写部電圧値
Ｒ：保護抵抗値２０ＭΩ
Ｖｍ４＝Ｖｈ４×Ｒｍ０／（Ｒ＋Ｒｍ０） （２）
Ｖｍ４：ステップ６における一次転写部電圧値
Ｖｆ４＝Ｖｍ４ （３）
以上の式から、Ｖｈ４＝Ｖ４×Ｒｆ４（Ｒｍ０＋Ｒ）／Ｒｍ０（Ｒｆ４＋Ｒ）となり、Ｖｈ４＝１５００Ｖという結果が得られた。
【００７８】
ステップ１２で、第４ステーションＳｄの一次転写電源１５ｄにＶｈ４＝１５００Ｖを印加し、画像形成を開始する。
【００７９】
以上の説明にて理解されるように、本実施例では、精度の高いー次転写部電圧適正値補正が可能となる。
【００８０】
本実施例においても、実施例１、２と同様の変更実施例が可能であり、また、実施例１、２で説明したと同様の作用効果を達成し得る。
【００８１】
上記各実施例では、本発明は、被転写体として中間転写体を備え、感光ドラムのトナー像を一旦この中間転写体に転写し、その後、中間転写体のトナー像を転写材に転写する中間転写方式の画像形成装置であるとして説明した。本発明は、この構成の画像形成装置に限定されるものではなく、感光ドラムのトナー像を、転写材搬送手段により搬送される被転写体としての転写材に直接転写する画像形成装置であってもよい。斯かる画像形成装置の構成は、当業者には周知であるので、これ以上の詳しい説明は省略する。
【符号の説明】
【００８２】
１ 感光ドラム（像担持体）
２ 帯電ローラ（帯電手段）
３ 像露光手段
４ 現像器（現像手段）
１０ 中間転写ベルト（被転写体）
１４ 一次転写ローラ（一次転写手段）
１５ 一次転写電源
１７ 電流計（電流検知手段）
１８ 一次転写部
２０ 二次転写ローラ（二次転写手段）
２１ 二次転写電源
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機などの電子写真方式或いは静電記録方式を利用した画像形成装置に関し、より詳細には、複数ある像担持体上のトナー像を中間転写体又は転写材のような被転写体に転写する機構を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
中間転写体を用いたカラー画像形成装置において、像担持体である感光体から被転写体である中間転写体へトナー像を転写する一次転写手段の電気抵抗値は、耐久変動や環境変動により変化する。この一次転写手段の電気抵抗変動による転写性の劣化を防止し、適切な一次転写電圧を印加するために転写電圧制御が採用されている。例えば、特許文献１には、ＡＴＶＣなる転写電圧制御が開示されている。
【０００３】
ＡＴＶＣとは、次のような転写電圧制御方式を言う。つまり、画像形成装置の画像形成動作開始後から中間転写開始前などにおいて、感光体上の非画像部に対し一次転写部を予め設定された値（以下、「ターゲット値」と呼ぶ。）で定電流制御若しくは定電圧制御を行う。このときの発生電圧値、発生電流値の変動により一次転写手段の抵抗変動を検知し、画像形成時には先の発生電圧値若しくは発生電流値を演算処理した結果で、一次転写手段に一定電流が流れ続けるように印加電圧の制御を行うものである。
【０００４】
カラー画像形成装置として、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色の画像形成ステーションを有し、各色を順次重ねて画像形成を行うタンデム方式のカラープリンタがある。以下、各色の画像形成ステーションを、第１ステーション（イエロー）、第２ステーション（マゼンタ）、第３ステーション（シアン）、第４ステーションはブラック（Ｂｋ）と呼ぶこととする。
【０００５】
カラー画像形成装置では、単色、例えばブラック画像を形成する場合は、第４ステーション以外の画像形成ステーションを停止するモノクロモードを実行可能である。ここで、例えば、第４ステーションの定電流電源をオンし、その他のステーションの電源をオフにして、第４ステーションに対してＡＴＶＣを行った場合、第４ステーションに通電した電流の一部が、電源回路間や一次転写手段の保持部材間に流れてしまう。以下、この電流を「漏れ電流」と呼ぶ。この漏れ電流は、耐久変動や環境変動により変化するため、適正な転写部の電気抵抗が測定出来ず、ＡＴＶＣが正常に行われないため、転写不良が発生する可能性があった。漏れ電流を直接検知するためには、漏れの発生する全ての導通部分において、電流検知を行う必要があり、実質的に困難である。
【０００６】
以上の漏れ電流による問題を解決し、ＡＴＶＣの精度を上げるために、従来、以下のような方法が採られていた。
【０００７】
特許文献２は、ＡＴＶＣ対象の一次転写手段に隣接する他の一次転写手段にも同時に同電圧を印加し、漏れ電流を抑えてＡＴＶＣを行うことにより、適切な転写電圧を決定することが可能となる、ことを記載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平２−１２３３８５号公報
【特許文献２】特開２００５−１１５０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献２によれば、漏れ電流を防止した状態でＡＴＶＣ行うことが可能であるものの、例えばモノカラーモードのように第４ステーションだけを画像形成に使用するモードにおいても、ＡＴＶＣを行った時と同じ状態で画像形成中も隣接する第３ステーションに電圧を印加する必要性が生じる。
【００１０】
しかしながら、感光体の耐久劣化、中間転写体や一次転写手段の耐久劣化を抑制するためには、画像形成中に使用しない転写部への電圧印加は行わないことが望ましい。しかし、画像形成時に隣接ステーションに電圧を印加しないと、漏れ電流が発生してＡＴＶＣを行って決定した状態とは異なる状態となり、第４ステーションの電流値はターゲット値からズレてしまう。そのため、転写不良が発生するという問題があった。
【００１１】
以上のように、漏れ電流を防止した正確なＡＴＶＣの実施と、モノカラーモード時の当該ステーション以外の転写部耐久劣化抑制を両立させるのが困難であるという問題がある。
【００１２】
本発明の目的は、漏れ電流を防止した正確なＡＴＶＣの実施と、モノカラーモード時における当該ステーション以外の転写部の耐久劣化抑制の両立が可能となり、常に安定した一次転写性が得られる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、複数の像担持体と、前記像担持体の各々のトナー像を被転写体に転写する複数の転写手段と、前記転写手段に転写電圧を印加する転写電源と、を有し、
少なくとも一つの前記転写手段は、前記転写電源から印加される転写電圧の電圧及び／又は電流を検知する検知手段が接続された転写手段である画像形成装置において、
画像形成前に、前記検知手段が接続されていない前記転写手段に印加する電圧を複数回変化させて、変化前後の前記検知手段が接続された前記転写手段の電圧及び／又は電流を検知し、前記検知結果から、画像形成時に前記検知手段が接続された前記転写手段に印加する電圧若しくは電流を決定することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、漏れ電流を防止した正確なＡＴＶＣの実施と、モノカラーモード時における当該ステーション以外の転写部の耐久劣化抑制の両立が可能となり、常に安定した一次転写性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成断面図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置の実施例１における一次転写部の作動を説明する図である。
【図３】本発明に係る画像形成装置の実施例１における作動を説明するフローチャートである。
【図４】本発明に係る画像形成装置の実施例２における一次転写部の作動を説明する図である。
【図５】本発明に係る画像形成装置の実施例２における作動を説明するフローチャートである。
【図６】本発明に係る画像形成装置の実施例３における作動を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１７】
実施例１
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略構成図であり、図１を用いて本実施例の画像形成装置の構成及び動作を説明する。
【００１８】
尚、本実施例の画像形成装置は、複数の、本実施例では４色のイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色を順次重ねて画像形成を行うタンデム方式のカラープリンタである。以下、各色の画像形成ステーションを、イエロー（Ｙ）の第１ステーションＳａ、マゼンタ（Ｍ）の第２ステーションＳｂ、シアン（Ｃ）の第３ステーションＳｃ、ブラック（Ｂｋ)の第４ステーションＳｄとする。各画像形成ステーションＳａ〜Ｓｄは同様の構成とされ、同様の作動を行うので、画像形成動作を第１ステーションＳａを用いて説明する。
【００１９】
（画像形成装置の動作）
第１ステーションＳａは、像担持体としてドラム状の電子写真感光体（以下、「感光ドラム」という。）１ａを備え、この感光ドラム１ａは矢印の方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動される。
【００２０】
感光ドラム１ａは、この回転過程で、帯電ローラ２ａにより所定の極性、電位に一様に帯電処理され、次いで像露光手段３ａにより像露光を受ける。これにより、目的のカラー画像のイエロー色成分像に対応した静電潜像が形成される。次いで、その静電潜像は現像位置において第１の現像器（イエロー現像器）４ａにより現像され、イエロートナー像として可視化される。
【００２１】
ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト１０は、張架部材とされるローラ１１、１２、１３に張架され、感光ドラム１ａと当接した対向部で感光ドラム１ａと同方向に、感光ドラム１と略同一の周速度で回転駆動される。感光ドラム１ａ上に形成されたイエロートナー像は、感光ドラム１ａと中間転写ベルト１０との当接部（以下、「一次転写部」という。）１８ａを通過する過程で、被転写体としての中間転写ベルト１０の上に転写される（一次転写）。この時、一次転写手段としての一次転写ローラ１４ａには一次転写電源１５ａより一次転写電圧が印加される。感光ドラム１ａ表面に残留した一次転写残トナーは、クリーニング装置５ａにより清掃、除去され、その後、感光ドラム１ａは、上記帯電以下の画像形成プロセスに供せられる。
【００２２】
以下、同様にして、他の画像形成ステーションＳｂ〜Ｓｄにて第２色のマゼンタトナー像、第３色のシアントナー像、第４色のブラックトナー像が形成され、中間転写ベルト１０上に順次重ねて転写されて、目的のカラー画像に対応した合成カラー画像が得られる。
【００２３】
中間転写ベルト１０上の４色のトナー像は、中間転写ベルト１０と二次転写ローラ２０との二次転写部Ｎ２を通過する過程で、給紙手段５０により給紙された記録材Ｐの表面に一括転写される（二次転写）。この時、二次転写ローラ２０には二次転写電源２１により、二次転写電圧が印加される。
【００２４】
その後、４色のトナー像を担持した記録材Ｐは、定着器３０に導入され、そこで加熱及び加圧されることにより４色のトナーが溶融混色して記録材Ｐに固定される。
【００２５】
以上の動作により、フルカラーのプリント画像が形成される。
【００２６】
また、二次転写後に中間転写ベルト１０表面に残留した二次転写残トナーは、ブレード１６により回収除去される。
【００２７】
（転写構成）
中間転写ベルト１０は、樹脂材料に導電剤を添加して導電性を付与した無端状ベルトであり、駆動ローラ１１、テンションローラ１２、二次転写対向ローラ１３の３軸で張架され、テンションローラ１２により総圧６０Ｎの張力で張架されている。本実施例の特徴である中間転写ベルト１０の構成については、後述する。
【００２８】
一次転写ローラ１４ａ〜１４ｄは、外径６ｍｍのニッケルメッキ鋼棒に、体積抵抗率１０7Ω・ｃｍ、厚み３ｍｍに調整したＮＢＲとエピクロルヒドリンゴムを主成分とする発泡スポンジ体で覆った外径１２ｍｍのものを用いている。中間転写ベルト１０を介して感光ドラム１ａ〜１ｄに対し、９．８Ｎの加圧力で当接させ、中間転写ベルト１０の回転に伴い、従動して回転する。また、一次転写ローラ１４ａ〜１４ｄと、一次転写電圧電源１５ａ〜１５ｄの間には保護抵抗値Ｒ（Ｒａ〜Ｒｄ）とされる、本実施例では２０ＭΩの電気抵抗体、即ち、負荷抵抗（保護抵抗）１９ａ〜１９ｄが介在している。
【００２９】
本実施例では、以上のような４ドラムのシステム構成において、一次転写電圧の制御に中間転写ベルト１０及び一次転写ローラ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの環境変動、抵抗ムラなどを補正し、安定して最適な電圧を印加できるように、ＡＴＶＣを採用している。
【００３０】
ＡＴＶＣとは、上述したように、転写電圧制御方式を言う。つまり、ＡＴＶＣにおいては、画像形成装置の画像形成動作開始後から中間転写開始前などにおいて、感光ドラム上の非画像部に対し一次転写部を予め設定された値、即ち、ターゲット値で定電流制御若しくは定電圧制御を行う。そして、このときの発生電圧値若しくは発生電流値により一次転写手段の抵抗変動を検知し、画像形成時には先の発生電圧値及び／又は発生電流値を演算処理した結果で一次転写部に一定電流が流れ続けるように印加電圧の制御を行うものである。この印加電圧の制御は、定電圧制御若しくは定電流制御のどちらでもよい。本実施例においては、定電流制御を行い抵抗変動を検知し、定電圧制御を行う方式を用いて説明する。
【００３１】
モノカラー画像形成時において、画像形成を行わない第４ステーションＳｄ以外の画像形成ステーションＳａ〜Ｓｃにおける感光ドラム１ａ〜１ｃや一次転写ローラ１４ａ〜１４ｃは、耐久劣化抑制のため画像形成時に電圧を印加しないことが望ましい。この場合、第４ステーションＳｄと、隣接する第３ステーションＳｃ間に電位差、即ち、画像形成時電位差が顕著に生じ、第４ステーションＳｄから漏れ電流が発生する。従って、漏れ電流を抑えた状態でＡＴＶＣを行い、転写電源電圧を決定しても、画像形成時は漏れ電流が発生し、一次転写部１８ｄに実際に印加される電圧値が適正値からずれてしまい、転写不良が発生する可能性がある。
【００３２】
つまり、第１〜第３ステーションＳａ〜Ｓｃに電圧を印加して画像形成を行うと、感光ドラム１ａ〜１ｃや一次転写ローラ１４ａ〜１４ｃが耐久劣化する。また、第１〜第３ステーションＳａ〜Ｓｃでの電圧印加をオフにして画像形成を行うと、上述のように、漏れ電流が発生し、適正転写電圧から変動するという問題があった。
【００３３】
以上の問題を解決するために、モノカラー画像形成時に第１〜第３ステーションＳａ〜Ｓｃの印加電圧をオフした状態で、適正転写電圧を印加できる形態を説明する。
【００３４】
（本実施例１の特徴）
本実施例では、画像形成時に第４のステーションＳｄに転写電圧を印加し、他の第１〜第３ステーションＳａ〜Ｓｃには転写電圧を印加せずに画像形成を行う画像形成モードにおける一次転写部１８ｄの作動について説明する。
【００３５】
つまり、本実施例のような画像形成モードでは、モノカラー画像形成時において、第１、第２、第３ステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃの転写ローラ１４ａ〜１４ｃに電圧を印加することがない。従って、この場合には、第４ステーションＳｄでＡＴＶＣを行った際の一次転写部電圧値と画像形成時の一次転写部電圧値が大きく異なる。以下、図２（ａ）〜（ｃ）を例に説明する。
【００３６】
図２（ａ）にて、不図示の第１、第２ステーションＳａ、Ｓｂ、そして、図示された第３ステーションＳｃに、第４ステーションＳｄと同じ電圧を印加した状態で、第４ステーションＳｄに対してＡＴＶＣを行う。得られた結果の転写電源電圧をＶ１、その時の一次転写部電圧はＶｆであったとする。しかしながら、この転写電源電圧Ｖ１を用いて、画像形成状態にすると、第４ステーションＳｄと他ステーションＳａ〜Ｓｃ間に電位差が生じ、主に中間転写ベルト１０を伝わって、第４ステーションＳｄから他ステーションＳａ〜Ｓｃへ漏れ電流が発生する。簡略化すると図２（ｃ）に示した構成となり、一次転写部１８ｄの見かけのインピーダンスが変わり、一次転写部電圧値はＡＴＶＣ時の値と異なってしまう。従って、一次転写部電圧値のずれ分を補正するために、転写電源電圧を設定する必要がある。
【００３７】
以下、本実施例における画像形成開始前までの制御を図３に示したフローチャートを例に説明する。
【００３８】
最初に、ステップ１では、全ステーションＳａ〜Ｓｄに対して同じ電圧Ｖ０を、即ち、第１〜第３ステーションＳａ〜Ｓｃに対して第４ステーションＳｄと同じ電圧Ｖ０を印加する（図２（ａ））。これにより、第４ステーションＳｄから他のステーションＳａ〜Ｓｃへ漏れ電流が発生しない状態で図中に示した電流計（検知手段）１７の読み値Ｉ４＝５．０μＡの定電流制御を行う。そして、ステップ２において第４ステーションＳｄの一次転写部１８ｄのインピーダンスＲｆ４を検知し、第４ステーションＳｄの画像形成に必要な一次転写電源電圧Ｖ４を決定する。本実施例においては、Ｒｆ４＝１０ＭΩ、Ｖ４＝３００Ｖであった。
【００３９】
次に、ステップ３では、ステップ２で得られた一次転写電源電圧Ｖ４を不図示のメモリに格納する。
【００４０】
次に、ステップ４では、画像形成時と同様に、第４ステーションＳｄには電圧Ｖ４を印加し、第１、第２、第３のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃに電圧を印加しない状態にする（図２（ｂ））。そして、図２（ｃ）に示すように、ステップ５では、第４ステーションＳｄに対してＩｍ４＝５．０μＡの定電流制御を実施する。そして、ステップ５では、漏れ電流が発生している画像形成時における、第４ステーションＳｄのインピーダンスＲｆ４と合成抵抗Ｒｇの合成インピーダンスＲｍ（見かけのインピーダンス）の検知を行う。得られた合成インピーダンスＲｍを、ステップ６で不図示のメモリに格納する。本実施例においてはＲｍ＝３．７ＭΩであった。
【００４１】
ステップ７において、ステップ３とステップ６におけるＡＴＶＣの検知結果をメモリから取り出し、合成インピーダンスＲｍにかかる電圧値がＶ４＝３００Ｖと略同等になるように第４ステーションの一次転写電源電圧値Ｖｈ４を算出する。本実施例の構成における計算式は、以下の関係式（１）、（２）、（３）より算出可能である。
Ｖｆ４＝Ｖ４×Ｒｆ４／（Ｒ＋Ｒｆ４） （１）
Ｖｆ４：ステップ２における一次転写部電圧値
Ｒ：保護抵抗値２０ＭΩ
Ｖｍ４＝Ｖｈ４×Ｒｍ／（Ｒ＋Ｒｍ） （２）
Ｖｍ４：ステップ６における一次転写部電圧値
Ｖｆ４＝Ｖｍ４ （３）
以上の式から、Ｖｈ４＝Ｖ４×Ｒｆ４（Ｒｍ＋Ｒ）／Ｒｍ（Ｒｆ４＋Ｒ）となり、Ｖｈ４＝６４０Ｖという結果が得られた。
【００４２】
ステップ８で、第４ステーションＳｄの一次転写電源１５ｄにＶｈ４＝６４０Ｖを印加し、画像形成を開始する。
【００４３】
つまり、本実施例によれば、画像形成前に転写ローラ１４ｄと他の転写ローラ１４ａ〜１４ｃに電圧を印加した際に生じる電位差の絶対値を、画像形成時に生じる電位差の絶対値よりも小さくなるように、転写ローラ１４ｄと他の転写ローラ１４ａ〜１４ｃに電圧が印加される。
【００４４】
また、このような転写ローラ１４ｄと他の転写ローラ１４ａ〜１４ｃに印加される転写電源電圧は、転写ローラ１４ｄと他の転写ローラ１４ａ〜１４ｃに電圧（Ｖ４）を印加した際の、転写ローラ１４ｄのインピーダンス（Ｒｆ４）の検知結果と、画像形成時における転写ローラ１４ｄのインピーダンス（Ｒｍ）の検知結果と、電気抵抗体１９ｄの抵抗値（Ｒ）を用いて、上述のようにして算出することができる。
【００４５】
このような構成とすることにより、本実施例では、一次転写部電圧を適正な値に補正することが可能となる。
【００４６】
本実施例では、定電流制御を行い抵抗変動を検知し、定電圧制御にて転写電圧を制御する方式について説明した。本発明は、この方式に限定されるものではなく、定電流制御を行い抵抗変動を検知し、定電流制御にて転写電圧を制御する方式を採用することもできる。
【００４７】
このように、本発明によれば、画像形成装置は、複数の画像形成ステーションＳａ〜Ｓｄを有し、各ステーションには感光ドラム１ａ〜１ｄが設けられ、トナー像が形成される。感光ドラム１ａ〜１ｄの各々のトナー像は、中間転写ベルト１０とされる被転写体に、転写電源１５ａ〜１５ｄによりそれぞれ転写電圧が印加される転写ローラ１４ａ〜１４ｄにより転写される。
【００４８】
ここで、モノカラーモード時には、少なくとも一つの転写ローラ、例えば、第４のステーションＳｄの転写ローラ１４ｄは、転写電源１５ｄから印加される転写電圧の電圧及び／又は電流を検知する電流計１７等を有する検知手段が接続されている。本発明によれば、斯かる構成にて、画像形成前に、転写ローラ１４ｄ以外の、即ち、検知手段が接続された転写手段以外の他の転写手段、即ち、転写ローラ１４ａ〜１４ｃに印加する電圧を複数回変化させて、変化前後の転写ローラ１４ｄの電圧及び／又は電流を検知し、この検知結果から、画像形成の対象となる転写ローラ１４ｄに印加する電圧若しくは電流を決定する。
【００４９】
従って、本発明によれば、漏れ電流を防止した正確なＡＴＶＣの実施と、モノカラーモード時における当該ステーション以外の転写部の耐久劣化抑制の両立が可能となり、常に安定した一次転写性を得ることができる。
【００５０】
実施例２
本実施例では、画像形成時に第４のステーションの転写ローラ１４ｄに電圧を印加し、また、他の第１〜第３ステーションＳａ〜Ｓｃの転写ローラ１４ａ〜１４ｃにも電圧を印加して画像形成を行う際の一次転写部１８ｄの作動について説明する。
【００５１】
つまり、本実施例のような画像形成モードでは、モノカラー画像形成時において、画像形成を行わない、第４ステーションＳｄ以外の他のステーションＳａ〜Ｓｃの感光ドラム１ａ〜１ｃが帯電している。従って、この場合、一次転写ローラ１４ａ〜１４ｃと感光ドラム１ａ〜１ｃに電位差が生じ、一次転写ローラ１４ａ〜１４ｃや感光ドラム１ａ〜１ｃに電流が流れ、耐久劣化する可能性がある。
【００５２】
従って、本実施例２では、一次転写ローラ１４ａ〜１４ｃと感光ドラム１ａ〜１ｃに電流を流れさせず耐久劣化抑制をし、適正転写電圧を印加できる実施形態を提案する。
【００５３】
実施例２における画像形成装置は、実施例１の図１を参照して説明した画像形成装置と同様の構成を採用するため、画像形成装置の構成、動作説明は、実施例１の説明を援用し、ここでの説明を省略する。
【００５４】
以下、本実施例２における制御を、図４（ａ）〜（ｃ）に示した第３、第４ステーションＳｃ、Ｓｄの簡易回路図と、図５に示したフローチャートを例に説明する。
【００５５】
最初に、ステップ１では、全ステーションＳａ〜Ｓｄに対して同じ電圧Ｖ０を，即ち、第１〜第３ステーションＳａ〜Ｓｃに対して第４ステーションＳｄと同じ電圧Ｖ０を印加する（図４（ａ））。これにより、第４ステーションＳｄから他のステーションＳａ〜Ｓｃへ漏れ電流が発生しない状態でＩ４＝５．０μＡの定電流制御を行う。
【００５６】
そして、ステップ２において、第４ステーションＳｄの一次転写部１８ｄのインピーダンスＲｆ４を検知し、第４ステーションＳｄの画像形成に必要な一次転写電源電圧Ｖ４を決定する。本実施例においては、Ｒｆ４＝１０ＭΩ、Ｖ４＝３００Ｖであった。
【００５７】
次にステップ３では、ステップ２で得られた一次転写電源電圧Ｖ４を不図示のメモリに格納する。
【００５８】
次に、ステップ４では、第１、第２、第３のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃの転写ローラ１５ａ〜１５ｃに−８００Ｖの電圧を印加する（図４（ｂ））。本実施例では、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃも−８００Ｖに帯電しており、感光ドラム１ｃと一次転写ローラ１４ｃ間に電位差は発生しない。しかしながら、第４ステーションＳｄとその他のステーションＳａ〜Ｓｃの印加電圧差は１１００Ｖとなり、漏れ電流が発生する。
【００５９】
ステップ５では、第４ステーションＳｄに対してＩｍ４＝５．０μＡの定電流制御を実施し、漏れ電流が発生している画像形成時における、第４ステーションＳｄのインピーダンスＲｆ４と合成抵抗Ｒｇの合成インピーダンスＲｍ（見かけのインピーダンス）の検知を行う（図４（ｃ））。そして、ステップ６で合成インピーダンスＲｍを不図示のメモリに格納する。本実施例においてはＲｍ＝１．６７ＭΩであった。
【００６０】
ステップ７において、ステップ３とステップ６におけるＡＴＶＣの検知結果をメモリから取り出し、合成インピーダンスＲｍにかかる電圧値がＶ４＝３００Ｖと略同等になるように第４ステーション一次転写電源電圧値Ｖｈ４を算出する。本実施例の構成における計算式は、以下の関係式（１）、（２）、（３）より算出可能である。
Ｖｆ４＝Ｖ４×Ｒｆ４／（Ｒ＋Ｒｆ４ ） （１）
Ｖｆ４：ステップ２における一次転写部電圧値
Ｒ：保護抵抗値２０ＭΩ
Ｖｍ４＝Ｖｈ４×Ｒｍ／（Ｒ＋Ｒｍ） （２）
Ｖｍ４：ステップ６における一次転写部電圧値
Ｖｆ４＝Ｖｍ４ （３）
以上の式から、Ｖｈ４＝Ｖ４×Ｒｆ４（Ｒｍ＋Ｒ）／Ｒｍ（Ｒｆ４＋Ｒ）となり、Ｖｈ４＝１３００Ｖという結果が得られた。
【００６１】
ステップ８で、第４ステーションＳｄの一次転写電源１５ｄにＶｈ４＝１３００Ｖを印加し、画像形成を開始する。
【００６２】
つまり、本実施例によれば、画像形成前に転写ローラ１４ｄと他の転写ローラ１４ａ〜１４ｃに電圧を印加した際に生じる電位差の絶対値を、画像形成時に生じる電位差の絶対値よりも小さくなるように、転写ローラ１４ｄと他の転写ローラ１４ａ〜１４ｃに電圧が印加される。
【００６３】
また、このような転写ローラ１４ｄと他の転写ローラ１４ａ〜１４ｃに印加される転写電源電圧は、転写ローラ１４ｄと他の転写ローラ１４ａ〜１４ｃに電圧（Ｖ４）を印加した際の、転写ローラ１４ｄのインピーダンス（Ｒｆ４）の検知結果と、画像形成時における転写ローラ１４ｄのインピーダンス（Ｒｍ）の検知結果と、電気抵抗体１９ｄの抵抗値（Ｒ）を用いて、上述のようにして算出することができる。
【００６４】
このような構成とすることにより、本実施例では、一次転写部電圧を適正な値に補正することが可能となる。
【００６５】
本実施例においても、実施例１と同様の変更実施例が可能であり、また、実施例１で説明したと同様の作用効果を達成し得る。
【００６６】
実施例３
実施例２のように第４ステーションＳｄと他ステーションＳａ〜Ｓｃの電位差が大きい時に、使用環境によっては漏れ電流と電位差に対して漏れ電流が線形的に増加しないことがある。このように、見かけのインピーダンスＲｍに電圧依存性がある場合、ＡＴＶＣの精度を上げるためには、数多くＡＴＶＣを行う必要がある。本実施例３では、実施例２の構成において、さらにＡＴＶＣの精度を上げるために、ＡＴＶＣを３回行う制御を提案する。
【００６７】
本実施例３における画像形成装置は実施例１の図１と同様であり、第３、第４ステーションＳｃ、Ｓｄの簡易回路図は、実施例２の図４（ａ）〜（ｃ）と同様の構成を採用するため、説明を省略する。
【００６８】
以下、本実施例３における制御を、図６に示したフローチャートを例に説明する。
【００６９】
最初に、ステップ１では、全ステーションＳａ〜Ｓｄに対して同じ電圧Ｖ０を、即ち、第１〜第３ステーションＳａ〜Ｓｃに対して第４ステーションＳｄと同じ電圧Ｖ０を印加する（図４（ａ））。これにより、第４ステーションＳｄから他のステーションＳａ〜Ｓｃへ漏れ電流が発生しない状態でＩ４＝５．０μＡの定電流制御を行う。
【００７０】
そして、ステップ２において第４ステーションＳｄの一次転写部インピーダンスＲｆ４を検知し、第４ステーションＳｄの画像形成に必要な一次転写電源電圧Ｖ４を決定する。本実施例においては、Ｒｆ４＝１０ＭΩ、Ｖ４＝３００Ｖであった。
【００７１】
次に、ステップ３では、ステップ２で得られた一次転写電源電圧Ｖ４を不図示のメモリに格納する。
【００７２】
次に、ステップ４では、第１、第２、第３のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃの転写ローラ１５ａ〜１５ｃに−８００Ｖの電圧を印加する（図４（ｂ））。本実施例では、感光ドラム１ａ〜１ｃも−８００Ｖに帯電しており、感光ドラム１ｃと一次転写ローラ１４ｃ間に電位差は発生しない。しかしながら、第４ステーションＳｄとその他のステーションＳａ〜Ｓｃの印加電圧差は１１００Ｖとなり、漏れ電流が発生する。
【００７３】
ステップ５では、第４ステーションＳｄに対して５．０μＡの定電流制御を実施する。そして、第１、第２、第３のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃに電圧−８００Ｖ印加した時の、第４ステーションＳｄのインピーダンスＲｆ４と合成抵抗Ｒｇの合成インピーダンスＲｍ１（見かけのインピーダンス）の検知を行う。そして、ステップ６で合成インピーダンスＲｍ１を不図示のメモリに格納する。本実施例においてはＲｍ１＝１．６７ＭΩであった。
【００７４】
抵抗値の電圧依存性が懸念されるため、ステップ７では、第１、第２、第３のステーションＳａ、Ｓｂ、Ｓｃに電圧−１１００Ｖを印加する。
【００７５】
ステップ８において、第４ステーションＳｄに５．０μＡの定電流制御を行う。そして、ステップ９でインピーダンスＲｆ４と合成抵抗Ｒｇの合成インピーダンスＲｍ２（見かけのインピーダンス）の検知を行い不図示のメモリに格納する。本実施例においてはＲｍ２＝１．１７ＭΩであった。
【００７６】
ステップ１０において、ステップ６とステップ９における合成インピーダンス検知結果Ｒｍ１とＲｍ２をメモリから取り出し、Ｒｍ１とＲｍ２の値の平均合成インピーダンスＲｍ０を算出しメモリに格納する。この算出結果は１．４２ＭΩであった。
【００７７】
ステップ１１において、ステップ３とステップ１０におけるＡＴＶＣの検知結果をメモリから取り出し、合成インピーダンスＲｍ０にかかる電圧値がＶ４＝３００Ｖと略同等になるように第４ステーションＳｄの一次転写電源電圧値Ｖｈ４を算出する。本実施例の構成における計算式は、以下の関係式（１）、（２）、（３）より算出可能である。
Ｖｆ４＝Ｖ４×Ｒｆ４／（Ｒ＋Ｒｆ４） （１）
Ｖｆ４：ステップ２における一次転写部電圧値
Ｒ：保護抵抗値２０ＭΩ
Ｖｍ４＝Ｖｈ４×Ｒｍ０／（Ｒ＋Ｒｍ０） （２）
Ｖｍ４：ステップ６における一次転写部電圧値
Ｖｆ４＝Ｖｍ４ （３）
以上の式から、Ｖｈ４＝Ｖ４×Ｒｆ４（Ｒｍ０＋Ｒ）／Ｒｍ０（Ｒｆ４＋Ｒ）となり、Ｖｈ４＝１５００Ｖという結果が得られた。
【００７８】
ステップ１２で、第４ステーションＳｄの一次転写電源１５ｄにＶｈ４＝１５００Ｖを印加し、画像形成を開始する。
【００７９】
以上の説明にて理解されるように、本実施例では、精度の高いー次転写部電圧適正値補正が可能となる。
【００８０】
本実施例においても、実施例１、２と同様の変更実施例が可能であり、また、実施例１、２で説明したと同様の作用効果を達成し得る。
【００８１】
上記各実施例では、本発明は、被転写体として中間転写体を備え、感光ドラムのトナー像を一旦この中間転写体に転写し、その後、中間転写体のトナー像を転写材に転写する中間転写方式の画像形成装置であるとして説明した。本発明は、この構成の画像形成装置に限定されるものではなく、感光ドラムのトナー像を、転写材搬送手段により搬送される被転写体としての転写材に直接転写する画像形成装置であってもよい。斯かる画像形成装置の構成は、当業者には周知であるので、これ以上の詳しい説明は省略する。
【符号の説明】
【００８２】
１ 感光ドラム（像担持体）
２ 帯電ローラ（帯電手段）
３ 像露光手段
４ 現像器（現像手段）
１０ 中間転写ベルト（被転写体）
１４ 一次転写ローラ（一次転写手段）
１５ 一次転写電源
１７ 電流計（電流検知手段）
１８ 一次転写部
２０ 二次転写ローラ（二次転写手段）
２１ 二次転写電源
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の像担持体と、前記像担持体の各々のトナー像を被転写体に転写する複数の転写手段と、前記転写手段に転写電圧を印加する転写電源と、を有し、
少なくとも一つの前記転写手段は、前記転写電源から印加される転写電圧の電圧及び／又は電流を検知する検知手段が接続された転写手段である画像形成装置において、
画像形成前に、前記検知手段が接続されていない前記転写手段に印加する電圧を複数回変化させて、変化前後の前記検知手段が接続された前記転写手段の電圧及び／又は電流を検知し、前記検知結果から、画像形成時に前記検知手段が接続された前記転写手段に印加する電圧若しくは電流を決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
画像形成時に前記検知手段が接続された前記転写手段に電圧を印加し、前記検知手段が接続されていない前記転写手段に電圧を印加せず、前記検知手段が接続された前記転写手段と前記検知手段が接続されていない前記転写手段に電位差が生じる画像形成モードにおいて、
画像形成前に前記検知手段が接続された前記転写手段と前記検知手段が接続されていない前記転写手段に電圧を印加した際に生じる電位差の絶対値を、前記画像形成時に生じる電位差の絶対値よりも小さくなるように、それぞれの前記転写手段に電圧を印加することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
画像形成時に前記検知手段が接続された前記転写手段と前記検知手段が接続されていない前記転写手段に電圧を印加し、前記検知手段が接続された前記転写手段と前記検知手段が接続されていない前記転写手段に電位差が生じる画像形成モードにおいて、
画像形成前に前記検知手段が接続された前記転写手段と前記検知手段が接続されていない前記転写手段に電圧を印加した際に生じる電位差の絶対値を、前記画像形成時に生じる電位差の絶対値よりも小さくなるように、前記検知手段が接続された前記転写手段と前記検知手段が接続されていない前記転写手段に電圧を印加することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記転写手段と前記転写電源の間に所定の電気抵抗体を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【請求項１】
複数の像担持体と、前記像担持体の各々のトナー像を被転写体に転写する複数の転写手段と、前記転写手段に転写電圧を印加する転写電源と、を有し、
少なくとも一つの前記転写手段は、前記転写電源から印加される転写電圧の電圧及び／又は電流を検知する検知手段が接続された転写手段である画像形成装置において、
画像形成前に、前記検知手段が接続されていない前記転写手段に印加する電圧を複数回変化させて、変化前後の前記検知手段が接続された前記転写手段の電圧及び／又は電流を検知し、前記検知結果から、画像形成時に前記検知手段が接続された前記転写手段に印加する電圧若しくは電流を決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
画像形成時に前記検知手段が接続された前記転写手段に電圧を印加し、前記検知手段が接続されていない前記転写手段に電圧を印加せず、前記検知手段が接続された前記転写手段と前記検知手段が接続されていない前記転写手段に電位差が生じる画像形成モードにおいて、
画像形成前に前記検知手段が接続された前記転写手段と前記検知手段が接続されていない前記転写手段に電圧を印加した際に生じる電位差の絶対値を、前記画像形成時に生じる電位差の絶対値よりも小さくなるように、それぞれの前記転写手段に電圧を印加することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
画像形成時に前記検知手段が接続された前記転写手段と前記検知手段が接続されていない前記転写手段に電圧を印加し、前記検知手段が接続された前記転写手段と前記検知手段が接続されていない前記転写手段に電位差が生じる画像形成モードにおいて、
画像形成前に前記検知手段が接続された前記転写手段と前記検知手段が接続されていない前記転写手段に電圧を印加した際に生じる電位差の絶対値を、前記画像形成時に生じる電位差の絶対値よりも小さくなるように、前記検知手段が接続された前記転写手段と前記検知手段が接続されていない前記転写手段に電圧を印加することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記転写手段と前記転写電源の間に所定の電気抵抗体を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−８３７７９（Ｐ２０１３−８３７７９Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２３２８５（Ｐ２０１１−２２３２８５）
【出願日】平成２３年１０月７日（２０１１．１０．７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月７日（２０１１．１０．７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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