(57)【要約】【課題】二次転写部のインピーダンス検知を正確に行うために、二次転写インピーダンス検知タイミングが早い構成の画像形成装置を提供する。【解決手段】一次転写部のインピーダンス検知を行う構成において、回路１５により一次転写電圧Ｖｔ１を検知し、二次転写電流Ｉｔ２、二次転写部材と二次転写対向部材の電位差Ｖｔ２−Ｖｔ１から二次転写部のインピーダンス検知を一次転写部インピーダンス検知と同時に行う。【選択図】図２
2019012221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
一次転写電流を供給することで前記像担持体からトナー像を転写させる中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトの外面に接触して電流を供給する電流供給部材と、
前記電流供給部材から前記中間転写ベルトに転写用電流を供給するとともに、供給電圧と供給電流を検知する検知機構を有する転写供給電源と、
を有し、
前記一次転写電流は、前記転写用電流から生成されるものであって、
前記転写供給電源からの前記転写用電流の経路上の接続部において接続された電圧調整機構を有し、
前記電圧調整機構は、前記接続部から前記像担持体以外へ流出する電流を調整することで、前記一次転写電流を加減するものであって、前記電圧調整機構の接続部の電圧を一次転写電圧として検知する電圧検知機構を有しており、
前記電圧調整機構において、前記像担持体以外へ流出する電流をなくしたときの、前記供給電圧と、前記供給電流と、前記一次転写電圧から、前記電流供給部材から前記電圧調整機構の接続部までのインピーダンスを検知することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記電流供給部材から前記電圧調整機構の接続部までのインピーダンスの検知を、画像形成を行う前段階で行う前処理モードを有することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記供給電流と、検知された前記一次転写電圧に基づき、前記接続部から前記像担持体までのインピーダンスを検知することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記接続部から前記像担持体までのインピーダンスの検知を、前記前処理モードにおいて行うことを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
電圧調整機構は、トランジスタを有することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記電圧調整機構は、ツェナーダイオードを有することを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
複数の前記電流供給部材を用いることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記中間転写ベルトの上のトナー像を記録材の上に二次転写させる二次転写部材を有し、
前記電流供給部材の少なくとも一つは、該二次転写部材であることを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
【請求項９】
画像形成時に前記二次転写部材に二次転写電流を供給し、前記電圧調整機構によって前記像担持体以外に電流を流出させて前記一次転写電圧を生成するものであって、
前記電流供給部材から前記電圧調整機構の接続部までのインピーダンスを検知するときに前記二次転写部材に供給する電流を、画像形成時の前記二次転写電流と等しくすることを特徴とする請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記接続部から前記像担持体までのインピーダンスを検知するときに前記転写用電流を
、画像形成時の前記一次転写電流と等しくすることを特徴とする請求項９記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記中間転写ベルトの上のトナーを帯電させるための帯電部材を有し、
前記供給部材の少なくとも一つは、前記帯電部材であり、
前記転写用電流は、前記二次転写部材に供給する電流と前記帯電部材に供給する電流とを含むことを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記中間転写ベルトを介して、前記二次転写部材と対向する第１対向部材と、
前記中間転写ベルトを介して、前記像担持体と対向する第２対向部材とを有し、
前記第１対向部材と前記第２対向部材は、前記接続部を介して、電位が共通することを特徴とする請求項８ないし１１のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複写機やレーザービームプリンタなどの画像形成装置として、中間転写体を用いた構成の画像形成装置が知られている。
この画像形成装置は、一次転写工程として、像担持体としての感光ドラム表面に形成されたトナー像を、感光ドラム対向部に配置された一次転写部材に電圧電源より電圧を印加することで、中間転写体上に転写する。その後、この一次転写工程を、複数色のトナー像に関して繰り返し実行することにより、中間転写体表面に複数色のトナー像を形成する。続けて、二次転写工程として、中間転写体表面に形成された複数色のトナー像を、二次転写部材へ電圧を印加することで、紙などの記録材表面に一括して転写する。一括転写されたトナー像は、その後、定着手段により、記録材に永久定着されることにより、カラー画像が形成される。
【０００３】
特許文献１には、一次転写用の電源を個別に持たないことで画像形成装置の小型化、低コスト化を可能とし、且つ中間転写体表面の電位を変更できる構成が開示されている。本構成によると、中間転写体とアースの間に、設定電圧の異なる複数のツェナーダイオードを備える回路で構成され、使用環境に応じて切り替えることにより中間転写体表面の電位を変更し一次転写効率を安定化している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２１３９９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一次転写の電圧変更だけでなく、二次転写部でインピーダンス検知を行うことで、周辺環境や使用状況に応じた最適な使用電圧で使用することができる。しかし、二次転写部のインピーダンス検知を行うには、二次転写対向部材と共通の一次転写電圧の安定が必要であった。
また、一次転写の画像形成タイミングと、二次転写のインピーダンス検知タイミングが同じだと、二次転写部インピーダンス検知中に二次転写部にトナー像が入ってしまい、インピーダンス検知が正確に行えなくなる。
【０００６】
本発明の目的は、二次転写部のインピーダンス検知を正確に行うために、二次転写インピーダンス検知タイミングが早い構成の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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の画像形成装置は、
像担持体と、
一次転写電流を供給することで前記像担持体からトナー像を転写させる中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトの外面に接触して電流を供給する電流供給部材と、
前記電流供給部材から前記中間転写ベルトに転写用電流を供給するとともに、供給電圧と供給電流を検知する検知機構を有する転写供給電源と、
を有し、
前記一次転写電流は、前記転写用電流から生成されるものであって、
前記転写供給電源からの前記転写用電流の経路上の接続部において接続された電圧調整機構を有し、
前記電圧調整機構は、前記接続部から前記像担持体以外へ流出する電流を調整することで、前記一次転写電流を加減するものであって、前記電圧調整機構の接続部の電圧を一次転写電圧として検知する一次転写電圧検知機構を有しており、
前記電圧調整機構において、前記像担持体以外へ流出する電流をなくしたときの、前記供給電圧と、前記供給電流と、前記一次転写電圧から、前記電流供給部材から前記電圧調整機構の接続部までのインピーダンスを検知することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によって、二次転写部のインピーダンス検知を、一次転写部の電圧が安定する前のタイミングで始めることができ、二次転写部のインピーダンス検知タイミングが一次転写画像形成タイミングより早まるため、画像出力までに要する時間を伸ばすことなく、正確な二次転写インピーダンス検知を行える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１の画像形成装置の説明をする図
【図２】実施例１における一次転写部の回路を説明する図
【図３】実施例１において本発明方式の二次転写までのフローチャートを表す図
【図４】実施例１における一次転写電圧の線形補完の関係を表す図
【図５】実施例１において従来方式の二次転写までのフローチャートを表す図
【図６】実施例１の変形例に係る一次転写部の回路を説明する図
【図７】実施例２における本発明方式の二次転写までのフローチャートを表す図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００１１】
図１はカラー画像形成装置の一例を表す概略図であり、本図をもって実施例の画像形成装置の構成とその動作を説明する。
本実施例における画像形成装置はａ〜ｄまででなる４つの画像形成ステーションを保持しており、それぞれ異なる色を用いることでカラー画像を形成している。本例では、第一ステーションａはイエロー、第二ステーションｂはマゼンタ、第三ステーションｃはシアン、第四ステーションｄはブラックを構成する。このそれぞれのステーションの構成では画像形成するトナーの色が異なるが、ほかの構成は各ステーション同じであり、ここでは第一ステーションａの例で説明を進める。
【００１２】
第一ステーションは、像担持体であるところのドラム状電子写真感光体１ａ（以下感光ドラムと呼ぶ）と帯電部材の帯電ローラ２ａと現像器４ａとクリーニング装置５ａを備えている。感光ドラム１ａは図の矢印方向に一定の周速度（本実施例では２００ｍｍ／ｓｅｃ）で回転しトナーを担持する。現像器４ａはイエロートナーを収容し、感光ドラム１ａへとイエロートナーを運搬し、現像する装置になっている。クリーニング装置５ａは感光ドラム１ａに付着しているトナーを回収する装置であり、本実施例では感光ドラム１ａに当接したクリーニング部材のクリーニングブレードと、クリーニングブレードで回収した
トナーを収容する廃トナーボックスで構成されている。
【００１３】
画像信号により画像形成を開始すると、感光ドラム１ａは回転を始める。回転の過程において、帯電ローラ２ａによりある一定の電位に一様帯電される（本実施例においては負極性に帯電する）。その後、露光手段３ａにより画像信号に応じた露光を受ける。この露光によって目的画像のイエロー色に対応する静電潜像が形成される。その後、現像器４ａと当接する現像位置において感光ドラム１ａ上の静電潜像が現像されイエロートナー像として可視化される。本実施例ではトナー極性は負極性のトナーである。
中間転写ベルト１０は、張架部材１１，１２，１３で張架され、感光ドラム１ａと当接し対向位置が同方向へ移動するように駆動している。この時の周速度は感光ドラム１ａの回転する周速度と略同一になっている。感光ドラム１ａ上のトナー像は、中間転写ベルト１０との当接部で中間転写ベルト１０へと転写される（一次転写）。
【００１４】
本実施例で使用している中間転写ベルト１０は、周長７００ｍｍ、厚さ９０μｍで、導電剤としてイオン導電剤を混合した無端状のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂を用いている。電気的特性としては、イオン導電性の特性を示し、高分子鎖間をイオンが伝播することによって電気伝導性が得られるため、雰囲気中の温湿度に対して抵抗値変動はするものの、抵抗値の周方向のムラ等が良いのが特徴である。本実施例では、中間転写ベルト１０における電圧降下を抑制するために、基層の抵抗としては、体積抵抗率で１×１０8Ω・ｃｍ以下のものを使用した。体積抵抗率の測定には、三菱化学株式会社のＨｉ
ｒｅｓｔａ-ＵＰ(ＭＣＰ-ＨＴ４５０)にリングプローブのタイプＵＲ（型式ＭＣＰ−ＨＴＰ１２）を使用した。この測定は、室内温度は２３℃、室内湿度は５０％に設定し、印加電圧１００Ｖ、測定時間１０ｓｅｃの条件で行った。
【００１５】
本実施例では中間転写ベルト１０と感光ドラム１ａの接触する位置に、中間転写ベルト１０を介した対向位置に一次転写部材１４ａが設置されている。一次転写部材１４ａを介して中間転写ベルト１０と感光ドラム１ａに向けて電流を流すことで、感光ドラム１ａ上のトナー像が中間転写ベルト１０へと転写する。各ステーションの一次転写部材１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄは同じ電位でつながっており、記録材Ｐへと転写を行う二次転写の位置で中間転写ベルト１０を張架する張架ローラ１３とも同じ電位で接続している。
本実施例においては、中間転写ベルト１０の外面に接触して電流を供給する電流供給部材として、先の二次転写を行う二次転写部材２０と、トナー帯電を行う帯電部材１６を備えている。このように複数の外部電流供給部材から電流を供給する構成になっている。また電流供給を行う各部材には、それぞれ電流供給を行う専用の電源として転写供給電源が接続しており、二次転写部材２０には電源として二次転写専用電源２１が、帯電部材１６には電源として帯電部材専用電源１７を設置している。それぞれの電源は供給電圧として印加する電圧と供給電流として電流量を検知する機構を有している。この両部材から合わせて転写用電流として、二次転写部において対向する張架ローラ１３へと電流供給を行う。この転写用電流が一次転写部材１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの電流を担い、一次転写を安定的に行うようにしている。
【００１６】
本実施例では、この構成において一次転写部材１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄの電圧を一定値になるように制御しかつその電圧値を検知することができる一次転写電圧検知機構（電圧検知機構）として回路１５を有している。この回路１５は、また電圧調整機構を有する回路でもある。この回路１５を有することで、一次転写部材１４の専用高圧電源がない本構成でも使用状況に応じて電圧調整を行うことが可能になっている。
本構成における、一次転写部材１４にかかる電圧である一次転写電圧を検知する一次転写電圧検知機構と、一次転写電圧を調整する電圧調整機構を有する回路１５の構成について図２をもとにして説明する。まず二次転写専用電源２１から二次転写部材２０を通じ張架ローラ１３へと電流Ｉｔ２が流れる。二次転写部材２０からの転写用電流の経路上の接
続部ＡにおいてトランジスタＱ１のコレクタ端子が接続されている。このとき事前に設定された電圧がトランジスタＱ１のベース端子に入力されることにより、張架ローラ１３から電流Ｉｑがトランジスタ内を流れ、コレクタ電流が制御されてトランジスタＱ１のコレクタエミッタ電圧が生成される。この電圧が一次転写電圧Ｖｔ１となる。ここでは、接続部Ａを通ってトランジスタＱ１に流れるコレクタ電流は、抵抗Ｒ５を通りアースへと流れる電流Ｉｏが微小で無視できると考えると、感光ドラム１ａ以外（像担持体以外）に流出する電流である。このコレクタ電流を制御することにより、一次転写部材１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄに流れる電流を加減することができる。
【００１７】
コントローラ１００から出力されたＰＷＭ信号は、抵抗Ｒ７とコンデンサＣ１により平滑化される。ここで平滑化されたコントロール電圧Ｖ−はオペアンプＩＣ１の反転入力端子に入力される。またこのオペアンプＩＣ１の出力電圧は抵抗Ｒ９，Ｒ１０により分圧されて、トランジスタＱ１のベース端子に入力される。トランジスタＱ１のベース端子に電圧がかかることで、二次転写専用電源２１から張架ローラ１３を経由して電流Ｉｑが流れ、トランジスタＱ１のコレクタ電流が制御されコレクタエミッタ電圧が生成され、一次転写電圧Ｖｔ１になる。この時生成された一次転写電圧Ｖｔ１は、抵抗Ｒ５，Ｒ６の分圧によりモニター電圧Ｖ＋としてオペアンプの入力端に入力される。この分圧時電圧を検知する構成にして、一次転写電圧Ｖｔ１を検知する構成としている。この検知構成が一次転写電圧検知機構である。ここでオペアンプＩＣ１のバーチャルショート（Ｖ＋＝Ｖ−）によって一次転写電圧は制御される。コントロール電圧Ｖ−はＰＷＭ信号のオンデューティにより制御され、オンデューティを上げればコントロール電圧Ｖ−が大きくなり、一次転写電圧Ｖｔ１も大きくなる。逆にＰＷＭ信号のオンデューティを下げればコントロール電圧Ｖ−が小さくなり、一次転写電圧Ｖｔ１も小さくなる。このようにコントローラ１００からのＰＷＭ信号によりトランジスタＱ１の電圧を制御し、一次転写電圧Ｖｔ１を決定している。この電圧制御が電圧調整機構である。なお、図２中の抵抗Ｒ８とコンデンサＣ２はトランジスタＱ１の応答性を決定する素子として構成されている。
【００１８】
モニター電圧Ｖ＋は本体内のコントローラでモニターすることができ、実際の一次転写電圧Ｖｔ１の値はモニター電圧Ｖ＋を用いることでＶｔ１＝｛（Ｒ５＋Ｒ６）／Ｒ６｝Ｖ＋により求めることができる。Ｒ５は一次転写部材１４から感光ドラム１までを合わせた一次転写部の総インピーダンスに対して数倍大きな値を持っている。本実施例では２００ＭΩのものを使用した。従ってＲ５を通ってアースに流れる電流Ｉｏは１次転写部に流れる一次転写電流Ｉｔ１よりも十分小さい（Ｉｏ＜＜Ｉｔ１）。Ｒ６の値はＲ５よりも小さく、本実施例では８００ｋΩを使用した。
【００１９】
また、この回路構成においてトランジスタＱ１内を電流が流れることで、一次転写電圧Ｖｔ１の保持が可能になる。一次転写電流をＩｔ１、二次転写部材２０からの注入電流を二次転写電流Ｉｔ２、帯電部材１６からの電流を帯電部材電流Ｉｐ、モニター電圧側に流れる電流をＩｏとし、トランジスタＱ１に流れる電流をＩｑとする。このとき、Ｉｔ２＋Ｉｐ＝Ｉｔ１＋Ｉｏ＋Ｉｑとなる。そのため、一次転写電流Ｉｔ１とモニター側電流Ｉｏの電流量の方が二次転写電流Ｉｔ２と帯電部材電流Ｉｐの合算である転写用電流より大きくなると、トランジスタ電流Ｉｑ＝０となってしまい、トランジスタＱ１内を電流が流れない。こうした場合にトランジスタＱ１による一次転写電圧Ｖｔ１の保持が行えなくなり、一次転写電圧Ｖｔ１の制御をＶ−で行えなくなる。したがって、二次転写電流Ｉｔ２と帯電部材電流Ｉｐの合算の転写用電流が重要で、合算値を十分に流したうえでトランジスタＱ１にトランジスタ電流Ｉｑが流れるようにする必要がある。そのため、二次転写電圧Ｖｔ２と帯電部材の電圧Ｖｐは十分大きい値に設定していて、二次転写電圧Ｖｔ２は一次転写電圧Ｖｔ１よりも大きくなっている。具体的な各電流の数値例としては、それぞれ、二次転写電流Ｉｔ２＝１５μＡ、帯電部材電流Ｉｐ＝１５μＡ、一次転写電流Ｉｔ１＝３０μＡでトランジスタ電流Ｉｑとモニター側電流Ｉｏは十分小さい数値になっている。
【００２０】
この回路１５の構成で、一次転写部材１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄと張架ローラ１３の間の一次転写電圧Ｖｔ１の調整と検知を行っている。そのため、一次転写部材１４から感光ドラム１までを含む一次転写部でのインピーダンス検知が可能になっている。
具体的な一次転写部のインピーダンス検知方法については後で詳しく説明する。
【００２１】
一次転写部のインピーダンス検知を行い、最適な一次転写電圧Ｖｔ１が回路１５により定まると、各ステーションに流れる電流量も電圧に応じた最適な値になる。そのため、各ステーションにおいて最適な電圧値として調整された一次転写部材１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄから電流供給され、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ上のトナー像はそれぞれ中間転写ベルト１０上へと一次転写する。各ステーションａ，ｂ，ｃ，ｄにおいて形成されたトナー像が中間転写ベルト１０上で重ねられて、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色で目的のカラー画像を形成する。中間転写ベルト１０上で重ねられたトナー像は、中間転写ベルト１０と二次転写部材２０が接触する位置において、給紙手段５０側から給紙された記録材Ｐへと転写される（二次転写）。
【００２２】
二次転写部材２０として用いている二次転写ローラは、外径８ｍｍのニッケルメッキ鋼棒に、体積抵抗１０８Ω・ｃｍ、厚み５ｍｍ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１８ｍｍのものを用いる。また、二次転写ローラは、中間転写ベルト１０に対して、５０Ｎの加圧力で当接し、二次転写位置を形成している。二次転写ローラ２０は中間転写ベルト１０に対して従動回転している。また、中間転写ベルト１０上のトナーを紙等の記録材Ｐに二次転写している時には１８００〜２３００Ｖの電圧が二次転写ローラ２０に印加されている。
その後記録材Ｐは転写されたトナー像を担持したまま定着器３０に突入し、加熱および加圧される。これにより記録材上の４色のトナーが溶融混色し、記録材Ｐに最終的なカラー画像として固定される。
【００２３】
二次転写部材２０から張架ローラ１３までを合わせた二次転写部においても一次転写部と同様に、インピーダンス検知を行うことで最適な印加電圧に調整を行う。二次転写部材２０の対向にある張架ローラ１３は一次転写電圧Ｖｔ１の検知機構から電圧値がわかるため、張架ローラ１３の検知電圧値と二次転写部材２０に接続する二次転写専用電源２１の印加する二次転写電圧Ｖｔ２の差分が二次転写部電圧である。この二次転写部電圧と、電源から二次転写部を流れている二次転写電流Ｉｔ２から、二次転写部におけるインピーダンスを検知することができる。また、本構成において、二次転写部材２０から対向の張架ローラ１３へ二次転写電流Ｉｔ２を流すため、常に二次転写電圧Ｖｔ２の方が一次転写電圧Ｖｔ１より高い状況にある。
【００２４】
本実施例では二次転写部のインピーダンス検知を早いタイミングで行い、手早く正確なインピーダンス検知を行う。そのフローが図３になっている。
前処理モードとして、画像形成を行う前段階で各々の最適電圧を決めるために、インピーダンス検知を行う。まず、トランジスタＱ１を開放し、インピーダンス検知を開始する。次に、図３のＳ１１に示すように、帯電部材１６から電流供給せずに、二次転写部材（Ｔ２部材）２０の供給する二次転写電流Ｉｔ２を目標ターゲット電流（Ｔ２ターゲット電流）になるように制御する。このとき、一次転写電流Ｉｔ１は、回路１５のトランジスタＱ１が開放されているので、二次転写部材２０と共通電流であり、Ｉｔ１＝Ｉｔ２である。こうして共通の電流を使いながらＳ１２に示すように、一次転写部（Ｔ１部）インピーダンス検知と同時に二次転写部のインピーダンス検知を行う。一次転写部のインピーダンス検知は、回路１５で検知する一次転写電圧Ｖｔ１と二次転写部材２０から供給される一次転写電流Ｉｔ１から検知することができる。そして、二次転写部のインピーダンス検知は、二次転写部材２０へ印加される二次転写電圧Ｖｔ２と二次転写部対向の張架ローラ１
３で検知した一次転写電圧Ｖｔ１との電圧差と二次転写電流Ｉｔ２から検知できる。
【００２５】
この時、一次転写電圧Ｖｔ１が変化するため、二次転写専用電源２１は定電流制御を行う。そして、常に二次転写専用電源２１の印加する二次転写電圧Ｖｔ２と、回路１５で一次転写電圧Ｖｔ１をモニターし、二次転写部での電圧降下分Ｖｔ２−Ｖｔ１からインピーダンス検知を行う構成になる。
この時、二次転写部インピーダンスは二次転写専用電源２１の印加する二次転写電圧Ｖｔ２と回路１５の検知する一次転写電圧Ｖｔ１のギャップと二次転写電流Ｉｔ２を利用し（Ｖｔ２−Ｖｔ１）／Ｉｔ２で求める。これに対して、一次転写部は最適電流に対してのインピーダンス検知を行っていないので、一次転写部インピーダンスは、図４のように線形補完をして求める。すなわち、インピーダンス検知時電圧Ｖｔ１´’と一次転写部目標電流Ｉｔ１’を用いて、（Ｉｔ１／Ｉｔ２）×Ｖｔ１´として求められる制御すべき一次転写電圧Ｖｔ１から、一次転写部の最適電流に対してのインピーダンスを求める。
このインピーダンス検知結果をフローのＳ１３で反映する。この時、トランジスタＱ１をオンにして、一次転写部を一定電圧制御し、二次転写部も定電圧で制御を行う。これらの制御が安定した段階で、一次転写を開始する（Ｓ１４）。そして、一次転写で中間転写ベルト１０上に形成されたトナー像は、最適制御された二次転写部で記録材Ｐへと二次転写される（Ｓ１５）。
【００２６】
本実施の構成では二次転写部のインピーダンス検知のタイミングを早いタイミングで行うことが特徴となっており、一次転写部のインピーダンス検知中に同時に二次転写部もインピーダンス検知を行う。そのため、一次転写電圧Ｖｔ１を制御するトランジスタＱ１を開放中に二次転写部のインピーダンス検知を行う。したがってこの方法には、一次転写電圧Ｖｔ１を常に検知することが必要である。
【００２７】
この実施例では、一次転写を行う最中に二次転写部インピーダンス検知を行うことがなくなる。このため、二次転写部インピーダンス検知中に中間転写ベルト１０上で画像形成されたトナー像を踏んで、トナーを含めたインピーダンス検知をしてしまう可能性がなくなるというメリットがある。そのため、二次転写部インピーダンス検知で画像形成したトナー像の影響を受けることがなくなり、手早く正確なインピーダンス検知を行うことが実現できる。
【００２８】
実際にインピーダンス検知のタイミングに応じて画像出力時間の変化があるか確認した。
比較のために従来のタイミングでのインピーダンス検知方法を図５のフローチャートに表した。この比較例では、まず一次転写部のインピーダンス検知を行い、その後、二次転写部インピーダンス検知を行う。まず回路１５のトランジスタＱ１を開放し、Ｓ２１で示しているように、二次転写部材（Ｔ２部材）２０と帯電部材１６からそれぞれ一定電流として二次転写電流Ｉｔ２と帯電部材電流Ｉｐを供給する。そして、一次転写電流Ｉｔ１が目標の一次転写電流量（Ｔ１ターゲット電流量）になるようにする。この時トランジスタＱ１を開放することで、二次転写電流Ｉｔ２と帯電部材電流Ｉｐの合算の転写用電流がすべて一次転写電流Ｉｔ１となる。次にＳ２２において、一次転写部のインピーダンス検知を行う。この時、一次転写部に流れている一次転写電流Ｉｔ１が目標となる電流量なので、この検知結果がそのまま制御電圧になる。これを受けて、Ｓ２３で一次転写に必要な最適電圧値を決定し、電圧調整を行う回路１５で一次転写電圧Ｖｔ１を最適電圧値に制御する。このとき、トランジスタＱ１をオンにして固定電圧制御を開始する。そして、最適電圧値に一次転写電圧Ｖｔ１が収束したタイミングで、Ｓ２４の一次転写部による中間転写ベルト１０上へのトナー画像形成と、二次転写部のターゲット電流制御を開始する。すなわち、一次転写を行いつつ、同時にＳ２５で二次転写は定電流制御でインピーダンス検知を行う。一次転写部のインピーダンス検知と同様に、二次転写部のインピーダンス検知も
目標のターゲット電流の一点で行う。そして、Ｓ２６でインピーダンス検知結果を受け、二次転写電圧Ｖｔ２を最適電圧で制御開始する。そしてＳ２７で中間転写ベルト１０上のトナー画像を記録材Ｐへの二次転写を行う。
【００２９】
この方法では、はじめに一次転写部のインピーダンス検知を行い、一次転写電圧Ｖｔ１を安定させたうえで、二次転写部のインピーダンス検知を行う。そのため、二次転写部のインピーダンス検知は、一次転写の開始と同じタイミングで始める。
この方法において、一次転写部と二次転写部の間の距離や周速度次第では、Ｓ２４で形成した一次転写したトナー像が、二次転写部へ入る可能性がある。そうなると、二次転写部のインピーダンス検知にトナー像分のインピーダンスが含まれてしまい、正確なインピーダンス検知が行えない可能性がある。それを防ぎ最適な二次転写電圧Ｖｔ２決定のためには、一次転写の開始タイミングを遅らせてしまい、画像出力までかかる時間が伸びてしまう。
【００３０】
比較例の図５フローでは一次転写のインピーダンス検知が終了し、一次転写電圧が収束後印字開始と、二次転写部のインピーダンス検知開始が同時である（図５フローＳ２４）。ここで２００ｍｍ／ｓｅｃの周速度で、最下流ステーションｄから二次転写部までの距離が８０ｍｍであり、最下流ステーションｄから印字すると、印字開始位置が二次転写部到達まで０．４ｓｅｃである。一方で、二次転写部のインピーダンス検知を二次転写ローラ２周分測定すると、二次転写ローラ一周２７０ｍｓｅｃかかり、２周分計測を行うと、０．５４ｓｅｃかかる。
したがって、この構成の場合に最下流ステーションから印字開始した場合には二次転写部のインピーダンス検知中に印字開始位置が二次転写部に到達してしまい、二次転写部のインピーダンスを正しく検知できない。
この事態は、一次転写の印字開始時間を遅らせるか、一次転写のインピーダンス検知を行うタイミングで二次転写部インピーダンス検知を行うことで回避することができる。
この例で図３フローのように二次転写部インピーダンス検知を一次転写部インピーダンス検知と同時に行うと、図３フローＳ１３時点ですでに二次転写部も最適制御しているので、上記計算から、０．４ｓｅｃに二次転写開始までの時間を減らすことができる。したがって、表１に示すように、画像出力までの時間についても、比較例では５．１４ｓｅｃかかるのに対して、本実施例では５ｓｅｃとなり、画像出力までの時間が伸びることもない。
【００３１】
比較例と比べた本実施例の効果を表１に示す。
表１実施例の効果
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また、同様の事例で最上流ステーションから印字開始をした場合も確認する。最上流ステーションａから二次転写部までの距離が３００ｍｍであり、同じ周速度においては印字開始位置が二次転写部到達まで１．５ｓｅｃかかる。
この場合でも、３点の電流に対して二次転写部インピーダンス検知を行った場合は計１．６２ｓｅｃかかる。また、それ以外にもインピーダンス検知前の立ち上がり時間などもあり、周速度次第ではインピーダンス検知時に二次転写部が印字開始面入ってしまう。そのため、最上流ステーションａから印字する場合に対しても、一次転写部と同時に二次転写部インピーダンス検知を行うことは有効である。
【００３２】
以上説明したように、二次転写部インピーダンス検知を二次転写対向部材の電圧が一定でないときに行うことで、二次転写インピーダンス検知タイミングを早めることができる。このことにより、画像形成時間を伸ばさず正確な二次転写インピーダンス検知を行う画像形成装置を提供できる。
【００３３】
図６を参照して、回路１５の変形例を説明する。回路１５は、上述したように、一次転写部材１４にかかる電圧である一次転写電圧を検知する一次転写電圧検知機構と、一次転写電圧を調整する電圧調整機構を有する。
本変形例では、電圧調整部材としてのトランジスタＱ１と直列に電圧維持手段としてのツェナーダイオードＺＤを接続する。すなわち、接続部ＡにツェナーダイオードＺＤのカソード端子が接続され、アノード端子にはトランジスタＱ１のコレクタ端子が接続されている。ツェナーダイオードＺＤには、２次転写電源２１により２次転写電圧Ｖｔ２が出力されることにより、２次転写ローラ２０、中間転写ベルト１０、２次転写対向ローラ１３を介して二次転写電流が流れる。このときツェナーダイオードＺＤの降伏電圧となる十分な電流が流れ、降伏状態が維持され、ツェナーダイオードＺＤは、所定の電位として降伏電圧を維持する。最終的な１次転写電圧は、トランジスタＱ１から出力される可変に調整される電圧と、ツェナーダイードＺＤによって所定の大きさに維持される降伏電圧とを合算した値となる。これにより、更に高い１次転写電圧が選択できることになる。回路１５の具体的な動作は、上述の実施例１と同様である。
【実施例２】
【００３４】
本実施例で前述の実施例１と同じ構成の物は、同一の符号を付して説明を省略する。
本実施例では実施例１と異なり、一次転写部のインピーダンス検知も二次転写部インピーダンス検知と同じように、目標電流量で行うような制御で行う。
【００３５】
具体的なフローは図７に示すように行う。Ｓ３１で実施例１と同じように二次転写部インピーダンス検知のために、二次転写専用電源２１から二次転写電流Ｉｔ２がターゲット電流になるように定電流制御（Ｔ２部材ターゲット定電流制御）で印加する。このとき、帯電部材１６からも帯電部材専用電源１７から帯電部材電流Ｉｐを供給し、一次転写部ターゲット電流（Ｔ１ターゲット電流）がＩｐ＋Ｉｔ２になるように定電流制御する。さらに回路１５のトランジスタＱ１には電流Ｉｑが流れないように開放しておくことで、一次転写電流Ｉｔ１＝Ｉｐ＋Ｉｔ２の目標電流を供給することできる。その先は実施例１と同じように、Ｓ３２で二次転写部のインピーダンスを（Ｖｔ２−Ｖｔ１）／Ｉｔ２より求め、一次転写部インピーダンスをＶｔ１／Ｉｔ１より求めて、Ｓ３３でそれぞれ一定電圧での制御を開始する。そして、Ｓ３４で一次転写を行い、Ｓ３５で二次転写を行う。
実施例１の場合と異なり、Ｓ３２時点で一次転写部と二次転写部のインピーダンス検知がそれぞれのターゲット電流に対して行えるため、実施例１のような線形補完などを行わずに制御を行うことができる。
【００３６】
本実施例においても、二次転写部インピーダンス検知を行うタイミングを早めることで、実施例１と同様に画像出力までの時間を伸ばさずに正確なインピーダンス検知を行うことができる。
【符号の説明】
【００３７】
１…感光体ドラム、１０…中間転写ベルト、１５…回路、１６…帯電部材、１７…帯電部材専用電源、２０…二次転写部材、２１…二次転写専用電源、１００…コントローラ、Ａ…接続部
【図１】
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【図２】
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【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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