(57)【要約】【課題】  温度や湿度等の環境が変動し、中間転写体やクリーニング部材などの部材から電源回路側に電流が流れ込んだ場合であっても、当該中間転写体やクリーニング部材などの部材に印加される電圧を精度良く検出することができ、中間転写体やクリーニング部材などの部材に所望の電圧を印加して、良好な画像を得ることが可能な画像形成装置を提供することを課題とする。【解決手段】  電圧検出手段は、電圧印加部材に印加する電圧を分圧して検出する電圧検出用の少なくとも２つの抵抗を備え、当該少なくとも２つの抵抗の抵抗値をＲ１、Ｒ２、前記電圧印加部材に印加する所望のバイアス電圧をＶｐ、前記電圧印加部材から前記抵抗に流れる最大電流値をＩｍａｘとすると、（Ｒ１＋Ｒ２）×Ｉｍａｘ≦Ｖｐを満たすように構成して課題を解決した。【選択図】  図１
2006011169.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも像担持体と、前記像担持体の表面を帯電する帯電部材と、前記像担持体上に形成された現像像を転写する中間転写体と、前記中間転写体の表面に付着した付着物を除去するクリーニング部材と、前記帯電部材、中間転写体又はクリーニング部材のうち、少なくとも１つ以上の電圧印加部材に印加される電圧を個別に検出する電圧検出手段とを備えた画像形成装置において、
前記電圧検出手段は、前記電圧印加部材に印加する電圧を分圧して検出する電圧検出用の少なくとも２つの抵抗を備え、当該少なくとも２つの抵抗の抵抗値をＲ１、Ｒ２、前記電圧印加部材に印加する所望のバイアス電圧をＶｐ、前記電圧印加部材から前記抵抗に流れる最大電流値をＩｍａｘとすると、（Ｒ１＋Ｒ２）×Ｉｍａｘ≦Ｖｐを満たすことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子写真方式を採用したプリンターや複写機等の画像形成装置に関し、特に、感光体ドラム等の像担持体の表面をクリーニングするクリーニング部材や、中間転写体、あるいは帯電部材に印加するバイアス電圧を制御するバイアス制御技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
【特許文献１】特開平３−２７６１６８号公報
【特許文献２】特開平４−３０８４５９号公報
【特許文献３】特開平４−３０８４６４号公報
【０００３】
従来、この種の電子写真方式を採用したプリンターや複写機等の画像形成装置においては、像担持体としての感光体ドラムの表面を帯電器によって所定の電位に帯電した後、画像情報に応じて画像露光を施して静電潜像を形成し、この静電潜像を顕像化することによりトナー像として、当該トナー像を直接転写用紙上に転写定着するか、中間転写体を介して転写用紙上に転写定着することで、画像を形成するように構成されている。
【０００４】
かかる画像形成装置では、温度や湿度等の環境が変動した場合であっても、感光体ドラムや中間転写体の表面電位が所定の電位となり、又所定のクリーニング性能が得られるように、中間転写体やクリーニング部材に印加するバイアス電圧を制御したり、感光体ドラムの表面電位が所定の値となるように、帯電部材に印加するバイアス電圧などを制御するように構成されている。
【０００５】
上記帯電部材や中間転写体、あるいはクリーニング部材等の部材に印加するバイアス電圧を制御する技術としては、例えば、特開平３−２７６１６８号公報や、特開平４−３０８４５９号公報、特開平４−３０８４６４号公報等に開示されているものがある。
【０００６】
上記特開平３−２７６１６８号公報に係る高圧電源装置は、出力トランスと、この出力トランスの二次巻線からの整流出力により容量負荷を充電する充電回路と、その充電電荷を放電する放電回路と、前記負荷の電圧を検出する電圧検出回路と、その負荷電圧の検出出力をデジタル信号に変換するＡ−Ｄ変換器と、このＡ−Ｄ変換器の出力を所定の基準信号と比較した結果に基づいて前記充電回路の充電期間及び放電回路の放電期間を制御する制御回路を備えるように構成したものである。
【０００７】
また、上記特開平４−３０８４５９号公報に係る電源装置は、ＰＷＭ回路と、該ＰＷＭ回路によって１次側が駆動されるコンバータトランスと、該コンバータトランスの２次側に接続された整流器と、該整流器の出力側に接続された出力端と、該出力端とグランド間に接続された分圧抵抗を有する電圧検出回路と、該電圧検出回路の出力を入力し、前記ＰＷＭ回路の入力に同期したパルスによりサンプルホールドするサンプルホールド回路と、該サンプルホールド回路の出力に応じて前記ＰＷＭ回路を制御する制御手段とを備えるように構成したものである。
【０００８】
さらに、上記特開平４−３０８４６４号公報に係る電源装置は、コンバータトランスと、該コンバータトランスの１次側を駆動する駆動手段と、該コンバータトランスの２次側に接続された複数の整流器と、該複数の整流器の出力側に夫々接続された複数の出力端と、該複数の出力端とグランド間に夫々接続された複数の電圧検出回路と、同じく複数の出力端とグランド間に夫々接続された複数のスイッチング素子と、該複数のスイッチング素子から一部の素子を選択してオンさせるとともに、該複数のスイッチング素子が全てオフの状態で前記複数の電圧検出手段の出力に応じて前記駆動手段を作動させる制御手段とを備えるように構成したものである。
【０００９】
これら特開平３−２７６１６８号公報や、特開平４−３０８４５９号公報、特開平４−３０８４６４号公報に開示された電源装置の場合には、図７に示すように、負荷に出力される出力電圧を、互いに直列に接続された２つの分圧抵抗からなる電圧検出回路によって検出し、当該電圧検出回路で検出された出力電圧に基づいて、出力電圧を制御することにより、負荷に所定の出力電圧を印加するようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかし、上記従来技術の場合には、次のような問題点を有している。すなわち、上記特開平３−２７６１６８号公報や、特開平４−３０８４５９号公報、特開平４−３０８４６４号公報に開示された電源装置の場合には、画像形成装置に装着されている部材、例えば、中間転写体やクリーニング部材などに印加するバイアス電圧を変化させると、これに伴って中間転写体やクリーニング部材などの部材に流れる電流の値及び電流の向きが変化する。特に、画像形成装置では、温度や湿度等の環境の変動などによって、電子導電性やイオン導電性等の特性を有する中間転写体やクリーニング部材などの抵抗値が上昇したり下降し、当該中間転写体やクリーニング部材などの部材に流れる電流の向きが、図７に示すように、これらの部材から当該部材に電圧を印加する電源の方向へ向かう向きとなる場合がある。すると、上記中間転写体やクリーニング部材などの部材に印加する電圧値を検出する電圧検出回路には、中間転写体やクリーニング部材などから電流が流れ込むことになり、当該流れ込む電流によって電圧検出回路内に電位差が生じることになる。
【００１１】
上記電圧検出回路内に流れ込む電流が増加した場合には、当該電圧検出回路内に生じる電位差Ｖｐ' も大きくなり、中間転写体やクリーニング部材などの部材に所定の電圧が印加されていないと誤検知され、当該中間転写体やクリーニング部材などの部材に印加される電圧として、所望の印加電圧よりも過大な電圧Ｖｐが、前記部材に実際に印加されてしまうことになる。例えば、このような現象がクリーニング部材で発生すると、当該クリーニング部材に印加される電圧が、所望のクリーニング電位を得るべき電圧と異なり、中間転写体上に残留した未転写トナーなどを、クリーニング部材によって静電的に十分クリーニングすることができず、背景部汚れなどの画像不良が発生するという問題点を有していた。
【００１２】
そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、温度や湿度等の環境が変動し、中間転写体やクリーニング部材などの部材から電源回路側に電流が流れ込んだ場合であっても、当該中間転写体やクリーニング部材などの部材に印加される電圧を精度良く検出することができ、中間転写体やクリーニング部材などの部材に所望の電圧を印加して、良好な画像を得ることが可能な画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、請求項１に記載された発明は、少なくとも像担持体と、前記像担持体の表面を帯電する帯電部材と、前記像担持体上に形成された現像像を転写する中間転写体と、前記中間転写体の表面に付着した付着物を除去するクリーニング部材と、前記帯電部材、中間転写体又はクリーニング部材のうち、少なくとも１つ以上の電圧印加部材に印加される電圧を個別に検出する電圧検出手段とを備えた画像形成装置において、
前記電圧検出手段は、前記電圧印加部材に印加する電圧を分圧して検出する電圧検出用の少なくとも２つの抵抗を備え、当該少なくとも２つの抵抗の抵抗値をＲ１、Ｒ２、前記電圧印加部材に印加する所望のバイアス電圧をＶｐ、前記電圧印加部材から前記抵抗に流れる最大電流値をＩｍａｘとすると、（Ｒ１＋Ｒ２）×Ｉｍａｘ≦Ｖｐを満たすことを特徴とする画像形成装置である。
【００１４】
上記電圧印加部材としては、例えば、クリーニング部材が挙げれるが、これに限定されるものではなく、帯電部材又は中間転写体の少なくとも１つ以上であっても良い。
【００１５】
また、上記電圧検出手段としては、例えば、互いに直列に接続された２つの抵抗からなり、当該２つの抵抗の間に位置する接続点から電圧を検出するものが用いられる。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、温度や湿度等の環境が変動し、中間転写体やクリーニング部材などの部材から電源回路側に電流が流れ込んだ場合であっても、当該中間転写体やクリーニング部材などの部材に印加される電圧を精度良く検出することができ、中間転写体やクリーニング部材などの部材に所望の電圧を印加して、良好な画像を得ることが可能な画像形成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
実施の形態１
図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム型のフルカラープリンターを示すものであり、図３はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム型のフルカラープリンターの画像形成部を示すものである。尚、図３中の矢印は、各回転部材の回転方向を示している。
【００１９】
このフルカラープリンター01は、図２及び図３に示すように、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）用の各感光体ドラム（像担持体）11, 12, 13, 14を有する画像形成ユニット1, 2, 3, 4と、これら感光体ドラム11, 12, 13, 14に接触又は近接する一次帯電用の帯電ロール（帯電手段）21, 22, 23, 24と、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のレーザ光31, 32, 33, 34を照射して静電潜像を書き込む図２に示すレーザ光学ユニット（潜像書き込み手段）03と、現像装置（現像手段）41, 42, 43, 44と、上記４つの感光体ドラム11, 12, 13, 14のうちの２つの感光体ドラム11, 12に接触する第１の一次中間転写ドラム（中間転写体）51及び他の２つの感光体ドラム13, 14に接触する第２の一次中間転写ドラム（中間転写体）52と、上記第１、第２の一次中間転写ドラム51, 52に接触する二次中間転写ドラム（中間転写体）53と、この二次中間転写ドラム53に接触する転写ロール（転写部材）60とで、その主要部が構成されている。
【００２０】
感光体ドラム11, 12, 13, 14は、図３に示すように、共通の接平面M を有するように一定の間隔をおいて互いに平行に配置されている。また、第１の一次中間転写ドラム51及び第２の一次中間転写ドラム52は、各回転軸が該感光体ドラム11, 12, 13, 14軸に対し平行かつ所定の対称面を境界とした面対称の関係にあるように配置されている。さらに、二次中間転写ドラム53は、該感光体ドラム11, 12, 13, 14と回転軸が平行であるように配置されている。
【００２１】
各色毎の画像情報に応じた信号は、図示しない画像処理ユニットによりラスタライジングされて図２に示すレーザ光学ユニット03に入力される。このレーザ光学ユニット03では、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のレーザ光31, 32, 33, 34が画像情報に応じて変調され、対応する色の感光体ドラム11, 12, 13, 14に照射されて静電潜像が書き込まれる。
【００２２】
上記各感光体ドラム11, 12, 13, 14の周囲では、周知の電子写真方式による各色毎の画像形成プロセスが実行される。まず、上記感光体ドラム11, 12, 13, 14としては、例えば、直径23.7ｍｍのＯＰＣ感光体を用いた感光体ドラムが用いられ、これらの感光体ドラム11, 12, 13, 14は、例えば、161 ｍｍ／ｓｅｃの回転速度で回転駆動される。上記感光体ドラム11, 12, 13, 14の表面は、図３に示すように、接触型帯電手段としての帯電ロール21, 22, 23, 24に、約-800ＶのＤＣ電圧を印加することによって、例えば約-300Ｖ程度に帯電される。なお、上記接触型の帯電手段としては、ロールタイプのもの、フィルムタイプのもの、ブラシタイプのもの等が挙げられるが、どのタイプのものを用いても良い。この実施の形態では、近年、電子写真装置で一般に使用されている帯電ロールを採用している。また、感光体ドラム11, 12, 13, 14の表面を帯電させるために、この実施の形態では、ＤＣのみ印加の帯電方式をとっているが、ＡＣ＋ＤＣ印加の帯電方式を用いても良い。
【００２３】
その後、感光体ドラム11, 12, 13, 14の表面には、露光手段としてのレーザ光学ユニット03によってイエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応したレーザ光31, 32, 33, 34が照射され、各色毎の入力画像情報に応じた静電潜像が形成される。感光体ドラム11, 12, 13, 14は、レーザ光学ユニット03で静電潜像が書き込まれた際に、その画像露光部の表面電位は-60 Ｖ以下程度にまで除電される。
【００２４】
また、上記感光体ドラム11, 12, 13, 14の表面に形成されたイエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した静電潜像は、対応する色の現像装置41, 42, 43, 44によって現像され、感光体ドラム11, 12, 13, 14上にイエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像として可視化される。
【００２５】
この実施の形態では、現像装置41, 42, 43, 44として、磁気ブラシ接触型の二成分現像方式を採用しているが、この現像方式に限定されるものではなく、一成分現像方式や非接触型の現像方式など、他の現像方式においてもこの発明を充分に適用することができることは勿論である。
【００２６】
現像装置41, 42, 43, 44には、それぞれ色の異なったイエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）色のトナーと、キャリアからなる二成分現像剤が充填されている。これらの現像装置41, 42, 43, 44は、図２に示すトナーカートリッジ04Y,04M,04C,04K からトナーが補給されると、この補給されたトナーは、図３に示すように、オーガー404 で充分にキャリアと攪拌されて摩擦帯電される。現像ロール401 の内部には、複数の磁極を所定の角度に配置したマグネットロール（不図示）が固定した状態で配置されている。この現像ロール401 に現像剤を搬送するパドル403 によって、当該現像ロール401 の表面近傍に搬送された現像剤は、現像剤量規制部材402 によって現像部に搬送される量が規制される。この実施の形態では、上記現像剤の量は、300 〜600 ｇ／ｍ2 であり、また、このとき現像ロール401 上に存在するトナーの帯電量は、概ね-20 〜35μＣ／g 程度である。
【００２７】
上記現像装置41, 42, 43, 44で使用されるトナーとしては、次式で規定される形状係数ＭＬＳ２が１００〜１４０、例えば、ＭＬＳ２＝１３０程度のもので、平均粒径が３μｍ〜１０μｍの所謂" 球形トナー" が用いられる。
ＭＬＳ２＝｛（トナー粒子の絶対最大長）×２）｝
／｛（トナー粒子の投影面積）×π×１／４×１００｝
【００２８】
上記現像ロール401 上に供給されたトナーは、マグネットロールの磁力によって、キャリアとトナーで構成された磁気ブラシ状となっており、この磁気ブラシが感光体ドラム11, 12, 13, 14と接触している。この現像ロール401 にAC＋DCの現像バイアス電圧を印加して、現像ロール401 上のトナーを感光体ドラム11, 12, 13, 14上に形成された静電潜像に現像することにより、トナー像が形成される。この実施の形態では、現像バイアス電圧はＡＣが4 ｋＨｚ、1.3 ｋＶppで、ＤＣが-230Ｖ程度である。
【００２９】
次に、上記各感光体ドラム11, 12, 13, 14上に形成されたイエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム51及び第２の一次中間転写ドラム52上に、静電的に二次転写される。感光体ドラム11, 12上に形成されたイエロー（Ｙ）及びマジェンタ（Ｍ）色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム51上に、感光体ドラム13, 14上に形成されたシアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）色のトナー像は、第２の一次中間転写ドラム52上に、それぞれ転写される。従って、第１の一次中間転写ドラム51上には、感光体ドラム11または12のどちらから転写された単色像と、感光体ドラム11及び12の両方から転写された２色のトナー像が重ね合わされた二重色像が形成されることになる。また、第２の一次中間転写ドラム52上にも、感光体ドラム13,14 から同様な単色像と二重色像が形成される。
【００３０】
上記第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 上に感光体ドラム11,12,13,14 からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、+250〜500 Ｖ程度である。この表面電位は、トナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって最適値に設定されることになる。この雰囲気温度や湿度は、図２に示すように、雰囲気温度及び湿度を検出する環境センサによって検出される。上述のように、トナーの帯電量が-20 〜35μＣ／g の範囲内にあり、常温常湿環境下にある場合には、第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 の表面電位は、+380Ｖ程度が望ましい。
【００３１】
この実施の形態で用いる第１、第２の一次中間転写ドラム51, 52は、例えば、外径が42ｍｍに形成され、抵抗値は１０8 Ω程度に設定される。第１、第２の一次中間転写ドラム51, 52は、単層、あるいは複数層からなる表面が可撓性、もしくは弾性を有する円筒状の回転体であり、一般的にはＦｅやＡｌ等からなる金属製コアとしての金属パイプの上に、導電性シリコーンゴム等で代表される低抵抗弾性ゴム層（Ｒ＝102 〜103 Ω）が、厚さ0.1 〜10mm程度に設けられている。更に、第１、第２の中間転写ドラム51, 52の最表面は、代表的にはフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ3 〜100 μｍの高離型層（Ｒ＝105 〜109 Ω）として形成し、シランカップリング剤系の接着剤（プライマ）で接着されている。ここで重要なのは、抵抗値と表面の離型性であり、高離型層の抵抗値がＲ＝105 〜109 Ω程度であり、高離型性を有する材料であれば、特に材料は限定されない。
【００３２】
このように第１、第２の一次中間転写ドラム51, 52上に形成された単色又は二重色のトナー像は、二次中間転写ドラム53上に静電的に二次転写される。従って、二次中間転写ドラム53上には、単色像からイエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）色の四重色像までの最終的なトナー像が形成されることになる。
【００３３】
この二次中間転写ドラム53上へ第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 からトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、+600〜1200Ｖ程度である。この表面電位は、感光体ドラム11, 12, 13, 14から第１の一次中間転写ドラム51及び第２の一次中間転写ドラム52へ転写するときと同様に、トナーの帯電状態や雰囲気温度、湿度によって最適値に設定されることになる。また、転写に必要なのは、第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 と二次中間転写ドラム53との間の電位差であるので、第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 の表面電位に応じた値に設定することが必要である。上述のように、トナーの帯電量が-20 〜35μＣ／g の範囲内にあり、常温常湿環境下であって、第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 の表面電位が+380Ｖ程度の場合には、二次中間転写ドラム53の表面電位は、+880Ｖ程度、つまり第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 と二次中間転写ドラム53との間の電位差は、+500Ｖ程度に設定することが望ましい。
【００３４】
この実施の形態で用いる二次中間転写ドラム53は、例えば、外径が第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 と同じ42ｍｍに形成され、抵抗値は１０11Ω程度に設定される。また、上記二次中間転写ドラム53も第１、第２の一次中間転写ドラム51, 52と同様、単層、あるいは複数層からなる表面が可撓性、もしくは弾性を有する円筒状の回転体であり、一般的にはＦｅやＡｌ等からなる金属製コアとしての金属パイプの上に、導電性シリコーンゴム等で代表される低抵抗弾性ゴム層（Ｒ＝102 〜103 Ω）が、厚さ0.1 〜10mm程度に設けられている。更に、二次中間転写ドラム53の最表面は、代表的にはフッ素樹脂微粒子を分散させたフッ素ゴムを厚さ3 〜100 μｍの高離型層として形成し、シランカップリング剤系の接着剤（プライマ）で接着されている。ここで、二次中間転写ドラム53の抵抗値は、第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 よりも高く設定する必要がある。そうしないと、二次中間転写ドラム53が第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 を帯電してしまい、第１及び第２の一次中間転写ドラム51,52 の表面電位の制御が難しくなる。このような条件を満たす材料であれば、特に材料は限定されない。
【００３５】
次に、上記二次中間転写ドラム53上に形成された単色像から四重色像までの最終的なトナー像は、最終転写ロール60によって、用紙搬送路を通る転写用紙Ｐ上に３次転写される。この転写用紙Ｐは、図２に示すように、給紙カセット91から紙送り工程を経てレジストローラ90を通過し、二次中間転写ドラム53と転写ロール60のニップ部に送り込まれる。この最終転写工程の後、転写用紙101 上に形成された最終的なトナー像は、定着器70によって熱及び圧力で定着され、フルカラープリンター01の上部に設けられた排出トレイＴ上に排出され、一連の画像形成プロセスが完了する。
【００３６】
最終転写ロール60は、例えば、外径が20ｍｍに形成され、抵抗値は１０8 Ω程度に設定される。この最終転写ロール60は、例えば、金属シャフトの上にウレタンゴム等からなる被覆層を設け、その上に必要に応じてコーティングを施して構成されている。最終転写ロール60に印加される電圧は、雰囲気温度、湿度、用紙の種類（抵抗値等）等によって最適値が異なり、概ね+1200 〜5000Ｖ程度である。この実施の形態では、定電流方式を採用しており、常温常湿環境下で約+18 μＡの電流を通電して、ほぼ適正な転写電圧(+1600〜2000Ｖ) を得ている。
【００３７】
また、上記転写用紙Ｐの両面に画像を形成する場合には、図２に示すように、片面に画像が形成された転写用紙Ｐをそのまま排出トレイＴ上に排出せずに、表裏を反転した状態で転写用紙Ｐを両面用の用紙搬送路07を介して、当該転写用紙Ｐを再度転写部へと搬送し、転写用紙Ｐの裏面に画像が形成される。
【００３８】
なお、図２中、符号08は図示しない手差しトレイから供給される転写用紙Ｐを搬送する給紙ロール、09は制御回路、10は電源回路をそれぞれ示している。
【００３９】
ところで、上記の如く構成されるフルカラープリンター01は、図２及び図３に示すように、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各画像形成ユニット1, 2, 3, 4において、感光体ドラム11, 12, 13, 14を接触型の帯電ロール21, 22, 23, 24によって所定の電位に帯電しているとともに、当該感光体ドラム11, 12, 13, 14上に形成されたトナー像を、第１及び第２の一次中間転写ドラム51, 52、及び二次中間転写ドラム53を介して、最終的に転写用紙Ｐ上に転写ロール60を用いて三次転写することによって、フルカラーの画像を形成するように構成されている。
【００４０】
このように、上記フルカラープリンター01では、互いに接触する部材が数多く存在するばかりか、転写工程の回数も多いため、感光体ドラム11, 12, 13, 14上に現像されたトナーが、接触型の帯電ロール21, 22, 23, 24の表面に付着したり、当該感光体ドラム11, 12, 13, 14上に現像されたトナー像が、完全には第１及び第２の一次中間転写ドラム51, 52上に一次転写されずに、感光体ドラム11, 12, 13, 14上に残留したり、あるいは第１及び第２の一次中間転写ドラム51, 52上に一次転写されたトナー像が、完全には二次中間転写ドラム53上に二次転写されずに、第１及び第２の一次中間転写ドラム51, 52上に残留したり、更には二次中間転写ドラム53上に二次転写されたトナー像が、完全には転写用紙Ｐ上に三次転写されずに、二次中間転写ドラム53上に残留したりする場合がある。
【００４１】
上記の如く感光体ドラム11, 12, 13, 14、又は第１及び第２の一次中間転写ドラム51, 52、又は二次中間転写ドラム53のいずれであっても、本来完全に転写されるべき、トナー像が残留すると、次の画像形成時に、感光体ドラム11, 12, 13, 14や第１及び第２の一次中間転写ドラム51, 52等に形成され転写される画像に付着して、かぶりや画像汚れの原因となる。
【００４２】
そこで、このフルカラープリンター01では、画像形成動作の終了時など、所定のタイミングでクリーニング動作を実行し、感光体ドラム11, 12, 13, 14や第１及び第２の一次中間転写ドラム51, 52等に付着したトナーを除去するように構成されている。
【００４３】
即ち、この実施の形態では、図４に示すように、各感光体ドラム11, 12, 13, 14の表面において、接触型の帯電ロール21, 22, 23, 24の上流側に、転写工程が終了した感光体ドラム11, 12, 13, 14の表面をクリーニングする第１のクリーニング部材101 ，102 ，103 ，104 がそれぞれ設けられている。これらの第１のクリーニング部材101 ，102 ，103 ，104 は、例えば、金属等からなる導電性の円筒部材の表面に、導電性乃至半導電性等のブラシを密に植毛し、当該第１のクリーニング部材101 ，102 ，103 ，104 に所定のバイアス電圧を印加するとともに回転駆動させ、感光体ドラム11, 12, 13, 14の表面に付着したトナー等の付着物を、静電的かつ物理的に吸引除去するように構成されている。なお、上記第１のクリーニング部材101 ，102 ，103 ，104 は、感光体ドラム11, 12, 13, 14の表面から除去したトナー等の付着物を、静電的かつ物理的に保持し、別に設けられたクリーニングサイクルにおいて、当該第１のクリーニング部材101 ，102 ，103 ，104 が保持したトナー等を転写ロール60に集めて、当該転写ロール60に設けられたクリーニング装置80のクリーニングブレード装置801 によって回収するように構成されている。
【００４４】
同様に、この実施の形態では、図４に示すように、第１及び第２の一次中間転写ドラム51, 52の表面をクリーニングする第２のクリーニング部材111 ，112 と、及び二次中間転写ドラム53の表面をクリーニングする第３のクリーニング部材121 とを備えており、これらの第２及び第３のクリーニング部材111 ，112 ，121 は、外径が大きく形成されている以外、前記第１のクリーニング部材101 ，102 ，103 ，104 と同様に構成されている。
【００４５】
また、この実施の形態では、図１に示すように、第１、第２、第３のクリーニング部材101 ，102 ，103 ，104 ，111 ，112 ，121 によって、感光体ドラム11, 12, 13, 14や、第１及び第２の一次中間転写ドラム51, 52、あるいは二次中間転写ドラム53の表面に残留したトナー等を除去するため、当該第１、第２、第３のクリーニング部材101 ，102 ，103 ，104 ，111 ，112 ，121 、感光体ドラム11, 12, 13, 14、表帯電ロール21, 22, 23, 24、第１及び第２の一次中間転写ドラム51, 52、あるいは二次中間転写ドラム53の表面電位が所定の値となるように、高圧電源130 によって各々所定の電圧が印加されるように構成されている。
【００４６】
その際、上記第１、第２、第３のクリーニング部材101 ，102 ，103 ，104 ，111 ，112 ，121 、感光体ドラム11, 12, 13, 14、帯電ロール21, 22, 23, 24、第１及び第２の一次中間転写ドラム51, 52、あるいは二次中間転写ドラム53に印加される電圧は、図１に示すように、２つの分圧用の抵抗Ｒ１、Ｒ２が直列に接続された電圧検出手段131 によって検出され、当該電圧検出手段131 によって検出された電圧を、ＣＰＵ132 から出力される所定の電圧値信号をＤ／Ａ変換器133 によってアナログ信号に変換された基準電圧値と、コンパレータ134 によって比較することにより、第１、第２、第３のクリーニング部材101 ，102 ，103 ，104 ，111 ，112 ，121 や帯電ロール21, 22, 23, 24等に所定の電圧が印加されるように構成されている。
【００４７】
上記電圧検出手段131 では、抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２に流れ込む電流をＩ１及びＩ２、また、各々の抵抗Ｒ１及び抵抗Ｒ２に生じる電位差をＶ１及びＶ２とすると、
Ｖ１：Ｖ２＝Ｒ１×Ｉ１：Ｒ２×Ｉ２                  ・・・（１）
ＶＰ＝Ｖ１＋Ｖ２                                    ・・・（２）
の関係が成り立つ。
【００４８】
また、コンパレータ134 へ流れる電流は十分小さいため、Ｉ１＝Ｉ２とみなせ、
Ｖ１：Ｖ２＝Ｒ１×Ｉ１：Ｒ２×Ｉ１
＝Ｒ１：Ｒ２                              ・・・（１）' 
となる。式（１）' と式（２）より、
ＶＰ＝Ｖ１＋Ｖ２
＝（Ｒ１／Ｒ２）×Ｖ２
＝（１＋Ｒ１／Ｒ２）×Ｖ２
となり、Ｖ２つまり抵抗Ｒ２の電位を検出することによって、負荷の印加電圧Ｖｐが求まることになる。
【００４９】
ところで、この実施の形態では、少なくとも像担持体と、前記像担持体の表面を帯電する帯電部材と、前記像担持体上に形成された現像像を転写する中間転写体と、前記中間転写体の表面に付着した付着物を除去するクリーニング部材と、前記帯電部材、中間転写体又はクリーニング部材のうち、少なくとも１つ以上の電圧印加部材に印加される電圧を個別に検出する電圧検出手段とを備えた画像形成装置において、前記電圧検出手段は、前記電圧印加部材に印加する電圧を分圧して検出する電圧検出用の少なくとも２つの抵抗を備え、当該少なくとも２つの抵抗の抵抗値をＲ１、Ｒ２、前記電圧印加部材に印加する所望のバイアス電圧をＶｐ、前記電圧印加部材から前記抵抗に流れる最大電流値をＩｍａｘとすると、（Ｒ１＋Ｒ２）×Ｉｍａｘ≦Ｖｐを満たすように構成されている。
【００５０】
すなわち、この実施の形態に係るフルカラープリンター01では、図５に示すように、例えば、第１及び第２の一次中間転写ドラム51, 52の表面をクリーニングする第２のクリーニング部材111 ，112 に印加する所望のバイアス電圧をＶｐ＝１８５Ｖとし、第１及び第２の一次中間転写ドラム51, 52から抵抗Ｒ１、Ｒ２に流れる最大電流値をＩｍａｘ＝５１μＡとした場合、２つの抵抗の抵抗値が、Ｒ１＝３．３ＭΩ、Ｒ２＝６．６ｋΩとなり、（Ｒ１＋Ｒ２）×Ｉｍａｘ＝（３．３＋０．００６６）×５１＝１６８Ｖ≦Ｖｐ＝１８５Ｖを満たすように設定されている。
【００５１】
以上の構成において、この実施の形態に係るフルカラープリンター01では、次のようにして、温度や湿度等の環境が変動し、中間転写体やクリーニング部材などの部材から電源回路側に電流が流れ込んだ場合であっても、当該中間転写体やクリーニング部材などの部材に印加される電圧を精度良く検出することができ、中間転写体やクリーニング部材などの部材に所望の電圧を印加して、良好な画像を得ることが可能となっている。
【００５２】
すなわち、この実施の形態に係るフルカラープリンター01では、図２及び図３に示すように、感光体ドラム11, 12, 13, 14の表面が帯電ロール21, 22, 23, 24によって所定の電位に帯電された後、静電潜像が書き込まれて、当該静電潜像が現像装置41, 42, 43, 44によって現像され、イエロー（Ｙ）、マジェンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像が形成される。上記感光体ドラム11, 12, 13, 14上に形成された各色のトナー像は、第１及び第２の一次中間転写ドラム51, 52、及び二次中間転写ドラム53を介して、転写用紙Ｐ上に転写定着され、フルカラーの画像が形成される。
【００５３】
その際、上記感光体ドラム11, 12, 13, 14や、第１及び第２の一次中間転写ドラム51, 52、あるいは二次中間転写ドラム53上に残留したトナーは、画像形成動作終了時等の所定のタイミングで、第１、第２、第３のクリーニング部材によってクリーニングされ、除去される。このとき、上記第１、第２、第３のクリーニング部材には、例えば、図２に示すように、所定のバイアス電圧が高圧電源によって印加される。
【００５４】
図６はクリーニング動作時に、感光体ドラム11, 12, 13, 14、第１及び第２の一次中間転写ドラム51, 52、二次中間転写ドラム53、第２、第３のクリーニング部材に、実際に印加される電圧値を、従来技術と比較して示した図表である。
【００５５】
本発明においては、図６から明らかなように、感光体ドラム11, 12, 13, 14の表面電位が０Ｖ（接地）、第１及び第２の一次中間転写ドラム51, 52の印加電位が５７４Ｖ、二次中間転写ドラム53の印加電位が１００６Ｖ、第２のクリーニング部材の印加電位が１８４Ｖ、第３のクリーニング部材の印加電位が５０１Ｖ、転写ロール60の印加電位が１５４３Ｖ、帯電ロール21, 22, 23, 24の印加電位が−４４７Ｖ、第１のクリーニング部材の印加電位が２１５Ｖとなっている。
【００５６】
いま、フルカラープリンター01が設置された温度や湿度等の環境が変動すると、第１及び第２の一次中間転写ドラム51, 52の抵抗値が変化し、図５に本発明として示したように、当該第１及び第２の一次中間転写ドラム51, 52の抵抗値が低下して、第１及び第２の一次中間転写ドラム51, 52から抵抗Ｒ１、Ｒ２に最大電流値Ｉｍａｘ＝５１μＡが流れたと仮定する。すると、本発明の場合には、２つの抵抗の抵抗値が、Ｒ１＝３．３ＭΩ、Ｒ２＝６．６ｋΩに設定されており、（Ｒ１＋Ｒ２）×Ｉｍａｘ＝１６８Ｖ＜Ｖｐ＝１８５Ｖの関係を満たすように設定されているので、電圧検出手段としての２つの抵抗Ｒ１、Ｒ２で検出される電圧値は、目標値１８５Ｖよりも低いと判断され、当該目標値の電圧である１８５Ｖとなるように、高圧電源から抵抗Ｒ１に補われ、所望の電圧１８５Ｖにほぼ等しい値Ｖｐ＝１８４Ｖが出力される。
【００５７】
その結果、上記第２のクリーニング部材111 ，112 には、図５及び図６に示すように、所望のバイアス電圧Ｖｐ＝１８５Ｖにほぼ等しい値Ｖｐ＝１８４Ｖが印加され、第１及び第２の一次中間転写ドラム51, 52の印加電圧である５７４Ｖとの電位差によって、当該第１及び第２の一次中間転写ドラム51, 52の表面に残留した負帯電のトナーを、効果的に第２のクリーニング部材によって静電的に吸引して除去することができ、良好なクリーニング性能が得られる。
【００５８】
これに対して、従来技術の場合には、温度や湿度等の環境が変動し、第１及び第２の一次中間転写ドラム51, 52の抵抗値が変化し、図５の比較例に示すように、当該第１及び第２の一次中間転写ドラム51, 52の抵抗値が低下して、第１及び第２の一次中間転写ドラム51, 52から抵抗Ｒ１、Ｒ２に流れる最大電流値Ｉｍａｘ＝３０μＡが流れたと仮定すると、従来技術の場合には、２つの抵抗の抵抗値が、Ｒ１＝１０ＭΩ、Ｒ２＝２０ｋΩに設定されており、（Ｒ１＋Ｒ２）×Ｉｍａｘ＝３００Ｖ＞Ｖｐ＝１８５Ｖとなってしまい、結果的に第２のクリーニング部材には、３７３Ｖという過大な電圧が印加されてしまい、第１及び第２の一次中間転写ドラム51, 52との電位差が、図６に示すように、５７９Ｖ−３７３Ｖ＝２０６Ｖと過小となって、良好なクリーニング性能が得られない。
【００５９】
このように、上記実施の形態では、電圧検出手段としての２つの抵抗の抵抗値Ｒ１、Ｒ２が、（Ｒ１＋Ｒ２）×Ｉｍａｘ≦Ｖｐなる関係を満たすように設定することによって、環境変動によって、第１及び第２の一次中間転写ドラム51, 52から抵抗Ｒ１、Ｒ２に電流が流れた場合であっても、当該電流に伴う抵抗Ｒ１、Ｒ２の電圧降下により、設定電圧を上回る過大な電圧が第２のクリーニング部材に印加されるのを防止することができ、第２のクリーニング部材に所望の電圧を印加して、良好なクリーニング性能が得られ、かぶりや画像汚れ等のない良好な画像を得ることが可能となっている。
【００６０】
なお、上記実施の形態では、第２のクリーニング部材に印加する電圧について主に説明したが、他の帯電ロール21, 22, 23, 24や第１のクリーニング部材、あるいは二次中間転写ドラム53や第３のクリーニング部材等についても同様であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】図１はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム型のフルカラープリンターの要部を示す構成図である。
【図２】図２はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム型のフルカラープリンターを示す構成図である。
【図３】図３はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム型のフルカラープリンターの画像形成部を示す構成図である。
【図４】図４はこの発明の実施の形態１に係る画像形成装置としてのタンデム型のフルカラープリンターのクリーニング部材を示す構成図である。
【図５】図５はこの発明の電圧検出手段の設定値を従来技術と比較して示す図表である。
【図６】図６はこの発明の各部材に印加される電圧値を従来技術と比較して示す図表である。
【図７】図７は従来の電圧検出手段を示す構成図である。
【符号の説明】
【００６２】
１１：感光体ドラム、２１：帯電ロール、１１１，１１２：クリーニング部材、１３０：高圧電源、１３１：電圧検出手段、Ｒ１、Ｒ２：抵抗。
【図１】
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【図２】
2006011169.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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