(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の像担持体と、
該複数の像担持体表面に形成された複数色のトナー像が順次積層される中間転写体と、
該中間転写体を挟んで前記各像担持体に圧接され、前記各像担持体上に現像された複数色のトナー像を前記中間転写体上に一次転写する複数の一次転写部材と、
該複数の一次転写部材のそれぞれに接続され、前記各一次転写部材にトナーと逆極性の一次転写電圧を印加して前記中間転写体と前記各一次転写部材との間に所定の一次転写電界を形成する複数の電圧印加装置と、
該複数の電圧印加装置による前記一次転写電界の形成を制御する制御部と、
を備えた画像形成装置において、
前記制御部は、前記複数の電圧印加装置のうち、前記中間転写体の移動方向最下流側に位置する前記一次転写部材に接続される前記電圧印加装置を定電圧制御し、他の前記電圧印加装置を定電流制御するとともに、
前記中間転写体の移動方向最下流側に位置する前記一次転写部材と前記像担持体との間に流れる電流を検知する電流検知部を有し、
前記制御部は、前記電流検知部により検知された電流値と、該電流値が検知された前記一次転写部材に印加される電圧値と、を用いて前記一次転写部材と前記像担持体との間のインピーダンスを検出し、検出された前記インピーダンスに基づいて前記電圧印加装置から前記一次転写部材に印加される前記一次転写電圧を補正することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
画像形成装置内部の温度を検知する温度検知部を有し、
前記制御部は、前記温度検知部によって検知される温度が前回の前記一次転写電圧の補正から所定温度以上変化したとき前記一次転写電圧の補正を実行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】
前記制御部は、前回の前記一次転写電圧の補正からの前記中間転写体の累積駆動時間が所定時間以上となったとき前記一次転写電圧の補正を実行することを特徴とする請求項１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、感光体を含む複数の画像形成部が中間転写体に沿って並列配置されたタンデム式のカラー画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の画像形成部により無端状の中間転写ベルト上に異なる色のトナー像を一次転写して順次重ね合わせた後、記録媒体上に二次転写して定着させ、カラー画像を形成するタンデム式のカラー画像形成装置が知られている。
【０００３】
タンデム式のカラー画像形成装置においては、感光体ドラム上に形成された各色のトナー像を中間転写ベルト上に重ね合わせる場合、ベルト進行方向上流側の画像形成部において中間転写ベルト上に先に一次転写されたトナー像が下流側の画像形成部の一次転写電界を通過するとき、トナー像への放電、電荷注入が発生し、トナーの帯電量が高くなる。帯電量の高いトナーは中間転写ベルトに対する静電気的付着力が強くなる。このような場合に、トナー像の二次転写効率を確保するために強い二次転写電界を発生させると、ベルト進行方向上流側の画像形成部で一次転写された帯電量の高くないトナーが放電によって逆帯電し易くなり、二次転写効率が低下してしまう。また、強い二次転写電界は記録媒体と中間転写ベルトとの間での放電現象を起こしやすく、二次転写画像の品質低下の要因ともなる。
【０００４】
上述した一次転写電界の制御方法としては、定電流制御と定電圧制御がある。定電流制御は耐久度や環境によって変化する一次転写ローラーと感光体ドラムとの間のインピーダンス変化の影響がほとんどなく、中間転写ベルトと感光体ドラムとの間の空隙に対する一次転写電界を安定化できる反面、印字パターンによって転写電界が変化してしまう。具体的には、長手方向に対して小さい印字パターン（Short Solid Image）を形成する際には、ベタ部の抵抗が大きくなり転写電流がベタ部の外側に漏れてしまうため、電流を大きくする必要がある。その結果、長手方向に対して大きい印字パターン（Long Solid Image）を形成する場合は過剰な転写電流（電界）となり、中間転写ベルト上のトナー帯電量が大きくなってしまい、二次転写部で画像（転写画質）劣化が起こるという問題点がある。
【０００５】
一方、定電圧制御は印字パターンによって転写電界が変化しないという利点があるが、一次転写ローラーと感光体ドラムとの間のインピーダンス変化の影響を受けてしまう。そのため、一次転写電界の定電圧制御を行う際は、一次転写ローラーや中間転写ベルト等の部材の抵抗に合わせた電圧を印加する必要がある。
【０００６】
そこで、特許文献１では、転写ローラーに電圧印加を行う高圧電源内に電流値を測定する回路を設け、電圧を印加した際の電流値を検知し、転写ローラーの抵抗（インピーダンス）を求めて最適な電圧を決定している。また、転写ローラーや中間転写ベルトの抵抗値は温度依存性が大きいため、特許文献２では、温度検出手段による検知結果に基づき二次転写部材の抵抗検知を行い、二次転写電圧を補正制御する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平５−３１３５２２号公報
【特許文献２】特開２００４−６２０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、４色の画像形成部を有するタンデム型のカラー画像形成装置では、各画像形成部に配置された一次転写ローラーと感光体ドラムとの間のインピーダンスを検出するために時間を要し、画像形成効率が低下するという問題点があった。また、インピーダンスを検出するための回路を各画像形成部に設けるとコストアップに繋がるという問題点もあった。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑み、一次転写電界を定電圧制御する際に、簡易な構成で各一次転写部材に適切な一次転写電圧を印加できる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、複数の像担持体と、中間転写体と、複数の一次転写部材と、複数の電圧印加装置と、制御部と、を備えた画像形成装置である。中間転写体は、複数の像担持体表面に形成された複数色のトナー像が順次積層される。複数の一次転写部材は、中間転写体を挟んで各像担持体に圧接され、各像担持体上に現像された複数色のトナー像を中間転写体上に一次転写する。複数の電圧印加装置は、複数の一次転写部材のそれぞれに接続され、各一次転写部材にトナーと逆極性の一次転写電圧を印加して中間転写体と各一次転写部材との間に所定の一次転写電界を形成する。制御部は、複数の電圧印加装置による一次転写電界の形成を制御する。制御部は、複数の電圧印加装置のうち、中間転写体の移動方向最下流側に位置する一次転写部材に接続される電圧印加装置を定電圧制御し、他の電圧印加装置を定電流制御する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の第１の構成によれば、中間転写体の移動方向最下流側の一次転写部材に接続される電圧印加装置のみを定電圧制御とし、他の電圧印加装置は定電流制御としているため、上流側の一次転写部で既に中間転写体上にトナーが転写されている最下流側の一次転写部において一次転写電流が過剰とならず、適正な電流値とすることができる。従って、二次転写前の中間転写体上のトナー帯電量の上昇を抑制し、高い二次転写効率を確保できる。また、二次転写部において記録媒体上に転写される画像の濃度ムラを効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の全体構成を示す概略断面図
【図２】図１における中間転写ベルト８周辺の部分拡大図
【図３】本発明の画像形成装置１００の制御経路の一例を示すブロック図
【図４】各一次転写部におけるトナー帯電量の推移を示すグラフ
【図５】トナー帯電量とモトルとの関係を示すグラフ
【図６】一次転写ローラー６ａ〜６ｄに一定電圧を印加して両面連続印字を行った場合の一次転写電流の推移を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明のタンデム型カラー画像形成装置の構成を示す概略図であり、図２は、図１における中間転写ベルト８付近の拡大図である。画像形成装置１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送方向上流側（図１では右側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（イエロー、シアン、マゼンタ及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりイエロー、シアン、マゼンタ及びブラック（以下、Ｙ，Ｃ，Ｍ，ＢＫとも言う）の画像を順次形成する。
【００１４】
これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ〜１ｄがそれぞれ配設されており、さらに図１において時計回り方向に回転する中間転写ベルト８が各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに隣接して設けられている。本実施形態では、感光体ドラム１ａ〜１ｄとして直径４０ｍｍのドラム素管の外周面にアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）製の感光層を形成したものが用いられる。
【００１５】
トナー像が転写される用紙Ｐは、画像形成装置１００下部の用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラー１２ａ及びレジストローラー対１２ｂを介して二次転写ローラー９へと搬送される。
【００１６】
次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。回転可能に配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲及び下方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電装置２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄと、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに画像情報を露光して静電潜像を形成する露光ユニット４と、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に残留した現像剤（トナー）を除去するクリーニング装置５ａ、５ｂ、５ｃ及び５ｄが設けられている。また、感光体ドラム１ａに対し中間転写ベルト８の回転方向上流側には中間転写ベルト８を挟んで従動ローラー１０に対向するベルトクリーニングブラシ１９ａを備えたベルトクリーニング装置１９が配置されている。
【００１７】
中間転写ベルト８は、従動ローラー１０、駆動ローラー１１及びテンションローラー２０に掛け渡されている。中間転写ベルト８は、基材層、弾性層及びコート層から成る３層構造であり、基材層が一次転写ローラー６ａ〜６ｄと、コート層が感光体ドラム１ａ〜１ｄとそれぞれ接触する。
【００１８】
基材層は中間転写ベルト８を構成する基本素材となって所定の剛性を付与するとともに、コート層を積層する際の加工条件に耐え、更に、中間転写ベルト８の製造に際し、加工作業性、耐熱性、滑り性、その他の諸物性において優れたものであることが好ましい。このような基材層の材質としては、例えば伸縮しにくいＰＩ（ポリイミド）、ＰＡＩ（ポリアクリルイミド）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等の樹脂が用いられる。また、樹脂中に導電剤としてカーボンブラックを分散させて、５００Ｖ印加時の体積抵抗率が１０9〜１０12Ω・ｃｍ程度に調整される。
【００１９】
弾性層は、中間転写ベルト８表面のトナー像を用紙Ｐに二次転写する場合、中間転写ベルト８及び二次転写ローラー９の圧接力が用紙Ｐの全体に均一に作用し、重畳したトナー像の中抜け画像の発生を防ぐための層である。弾性層の材質としてはＣＲ（クロロプレンゴム）や熱可塑性ポリウレタンエラストマー（ＴＰＵ）等の弾性材料が用いられる。コート層は、弾性層を保護するとともに中間転写ベルト８に離型性を付与するものである。コート層の材質としてはＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂が用いられる。
【００２０】
本実施形態では、ＰＶＤＦ製の基材層にＴＰＵで形成された弾性層が積層され、コート層としてＰＴＦＥがコーティングされた体積抵抗値１０．５ｌｏｇΩ・ｃｍのイオン導電性の積層弾性ベルトが用いられ、中間転写ベルト８の線速は３５０ｍｍ／ｓｅｃである。
【００２１】
一次転写ローラー６ａ〜６ｄは、中間転写ベルト８を挟んで感光体ドラム１ａ〜１ｄに所定の圧力で接触しており、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像を中間転写ベルト８上に一次転写する。一次転写ローラー６ａ〜６ｄには、それぞれ第１直流電源４４ａ〜４４ｄが接続されており、第１直流電源４４ｄには一次転写ローラー６ｄと感光体ドラム１ｄとの間に流れる一次転写電流を検知する電流検知部５０が接続されている。本実施形態では、一次転写ローラー６ａ〜６ｄとして直径８ｍｍの金属シャフトの外周面に体積抵抗値６．８ｌｏｇΩのＥＰＤＭ発泡ゴム製のローラー体を形成した電子導電性のローラーが用いられる。また、二次転写ローラー９には二次転写電圧を印加するための第２直流電源４５が接続されている。
【００２２】
画像形成装置１００に接続されたパーソナルコンピューター（以下、パソコンという）等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電装置２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させ、次いで露光ユニット４によって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像信号に応じた静電潜像を形成する。次に、現像装置３ａ〜３ｄからイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色のトナーが感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電潜像に付着することにより、露光ユニット４からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。
【００２３】
そして、中間転写ベルト８を間に挟んで各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対して圧接するように配置された一次転写ローラー６ａ〜６ｄにより、一次転写ローラー６ａ〜６ｄと感光体ドラム１ａ〜１ｄとの間（一次転写部）に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。一次転写後に感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナーはクリーニング装置５ａ〜５ｄにより除去される。
【００２４】
ベルト駆動モーター（図示せず）による駆動ローラー１１の回転に伴い中間転写ベルト８が図１において反時計回り方向に回転を開始すると、用紙Ｐがレジストローラー１２ｂから所定のタイミングで中間転写ベルト８に近接して設けられた二次転写ローラー９と中間転写ベルト８のニップ部（二次転写ニップ部）へ搬送され、ニップ部において中間転写ベルト８から用紙Ｐ上にトナー像が二次転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは定着部７へと搬送される。
【００２５】
定着部７に搬送された用紙Ｐは、定着ローラー対１３のニップ部（定着ニップ部）を通過する際に加熱及び加圧されてトナー像が用紙Ｐの表面に定着され、所定のカラー画像が形成される。カラー画像が形成された用紙Ｐは、そのまま（或いは分岐部１４によって反転搬送路１８に振り分けられ、両面に画像が形成された後）排出ローラー対１５によって排出トレイ１７に排出される。
【００２６】
次に、本発明の画像形成装置１００の制御経路について説明する。図３は、本発明の画像形成装置に用いられる制御経路の一例を示すブロック図である。なお、画像形成装置１００を使用する上で装置各部の様々な制御がなされるため、画像形成装置１００全体の制御経路は複雑なものとなる。そこで、ここでは制御経路のうち、本発明の実施に必要となる部分を重点的に説明する。
【００２７】
制御部９０は、中央演算処理装置としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）９１、読み出し専用の記憶部であるＲＯＭ（Read Only Memory）９２、読み書き自在の記憶部であるＲＡＭ（Random Access Memory）９３、一時的に画像データ等を記憶する一時記憶部９４、カウンター９５、画像形成装置１００内の各装置に制御信号を送信したり操作部６０からの入力信号を受信したりする複数（ここでは２つ）のＩ／Ｆ（インターフェイス）９６を少なくとも備えている。また、制御部９０は、装置本体内部の任意の場所に配置可能である。
【００２８】
ＲＯＭ９２には、画像形成装置１００の制御用プログラムや、制御上の必要な数値等、画像形成装置１００の使用中に変更されることがないようなデータ等が収められている。ＲＡＭ９３には、画像形成装置１００の制御途中で発生した必要なデータや、画像形成装置１００の制御に一時的に必要となるデータ等が記憶される。カウンター９５は、印字枚数を積算してカウントする。
【００２９】
また、制御部９０は、画像形成装置１００における各部分、装置に対し、ＣＰＵ９１からＩ／Ｆ９６を通じて制御信号を送信する。また、各部分、装置からその状態を示す信号や入力信号がＩ／Ｆ９６を通じてＣＰＵ９１に送信される。制御部９０が制御する各部分、装置としては、例えば、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄ、露光ユニット４、一次転写ローラー６ａ〜６ｄ、中間転写ベルト８、二次転写ローラー９、画像入力部４０、バイアス制御回路４１、操作部６０等が挙げられる。
【００３０】
画像入力部４０は、画像形成装置１００にパソコン等から送信される画像データを受信する受信部である。画像入力部４０より入力された画像信号はデジタル信号に変換された後、一時記憶部９４に送出される。
【００３１】
バイアス制御回路４１は、帯電バイアス電源４２、現像バイアス電源４３、第１直流電源４４ａ〜４４ｂ、第２直流電源４５、及びベルトクリーニングバイアス電源４６と接続され、制御部９０からの出力信号によりこれらの各電源を作動させるものであり、これらの各電源は、バイアス制御回路４１からの制御信号によって、帯電バイアス電源４２は帯電器２ａ〜２ｄ内の帯電ローラー２１に、現像バイアス電源４３は現像装置３ａ〜３ｄ内の磁気ローラー２７及び現像ローラー２９に、第１直流電源４４ａ〜４４ｄは一次転写ローラー６ａ〜６ｄに、第２直流電源４５は二次転写ローラー９に、ベルトクリーニングバイアス電源４６はベルトクリーニングブラシ１９ａに、それぞれ所定の電圧を印加する。
【００３２】
機内温度センサー５１は、画像形成装置１００内部の温度、特に一次転写ローラー６ａ〜６ｄ周辺の温度を検知するものであり、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄの近傍に配置される。
【００３３】
操作部６０には、液晶表示部６１、各種の状態を示すＬＥＤ６２が設けられており、ユーザは操作部６０のストップ／クリアボタンを操作して画像形成を中止し、リセットボタンを操作して画像形成装置１００の各種設定をデフォルト状態にする。液晶表示部６１は、画像形成装置１００の状態を示したり、画像形成状況や印字部数を表示したりするようになっている。画像形成装置１００の各種設定はパソコンのプリンタードライバーから行われる。
【００３４】
ところで、画像形成部Ｐａにおいて中間転写ベルト８に一次転写されたイエローのトナー像が、中間転写ベルト８の進行方向下流側の画像形成部Ｐｂ〜Ｐｄにおける一次転写電界を通過する際、トナー像への放電、電荷注入が発生してトナーの帯電状態が変化する。また、画像形成部Ｐｂにおいて一次転写されたマゼンタのトナー像が下流側の画像形成部Ｐｃ、Ｐｄにおける一次転写電界を通過する際、或いは画像形成部Ｐｃにおいて一次転写されたシアンのトナー像が下流側の画像形成部Ｐｄにおける一次転写電界を通過する際にも同様の現象が発生する。このトナーの帯電状態の変化により、二次転写されにくい高帯電トナーや、逆極性帯電トナーが発生し、二次転写ローラー９により用紙Ｐ上に二次転写する際に転写不良画像を発生させる要因となっている。
【００３５】
図４は、各一次転写部におけるトナー帯電量の推移を示すグラフであり、用紙の長手方向全域にＹ１００％、Ｃ１００％の計２００％印字を行ったときの中間転写ベルト８上のトナー帯電量推移を示している。なお、図４では初期帯電量が３０μＣ／ｇのトナーを使用し、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の単位面積当たりのトナー層厚を０．５ｍｇ／ｃｍ2としている。図４において、イエローの一次転写位置（以下、Ｙ位置という）はＹ単色、シアンの一次転写位置（以下、Ｃ位置という）以降はＹ＋Ｃ混色の帯電量推移である。また、本実施形態の画像形成装置１００では、Ｙ〜ＢＫまでの最大混色濃度は２６０％に設計されている。
【００３６】
よって、Ｙ位置で一次転写ローラー６ａと感光体ドラム１ａとの間に流れる一次転写電流（以下、単に転写電流ともいう）設定はＹ色１００％転写が満足する転写電流となっており、Ｃ位置ではＹ１００％上にＣ１００％転写するのに必要十分な転写電流となっており、マゼンタの一次転写位置（以下、Ｍ位置という）での転写電流設定はＹ＋Ｃ混色２００％上にＭ６０％転写するのに必要十分な転写電流であり、且つＹ＋Ｃ混色１６０％上にＭ１００％転写するのに必要十分な転写電流となっている。
【００３７】
定電流制御の場合（図４の◇のデータ系列）、最終のブラックの一次転写位置（以下、ＢＫ位置という）での転写電流設定は、Ｙ〜Ｍ混色２００％上にＢＫ６０％転写するのに必要十分な転写電流設定であり、且つＹ〜Ｍ混色１６０％上にＢＫ１００％転写するのに必要十分な転写電流設定となっている。図４の場合、Ｙ位置、Ｃ位置、Ｍ位置、ＢＫ位置での転写電流（転写電界）は、それぞれ−２５μＡ、−２７μＡ、−２９μＡ、−３２μＡとなる。その結果、Ｙ位置、Ｃ位置、Ｍ位置、ＢＫ位置でのトナー帯電量は、それぞれ３３μＣ／ｇ、３６μＣ／ｇ、４２μＣ／ｇ、４９μＣ／ｇとなっている。
【００３８】
一方、ＢＫ位置のみを定電圧制御とした場合（図４の□のデータ系列）、条件は上記と同じである。Ｙ位置、Ｃ位置、Ｍ位置での転写電流（転写電界）は、それぞれ−２５μＡ、−２７μＡ、−２９μＡとなり、ＢＫ位置での転写電圧は−１．８ｋＶとなる。その結果、Ｙ位置、Ｃ位置、Ｍ位置、ＢＫ位置でのトナー帯電量は、それぞれ３３μＣ／ｇ、３６μＣ／ｇ、４２μＣ／ｇ、４３μＣ／ｇとなっている。
【００３９】
図４に示すように、ＢＫ位置のみを定電圧制御とした場合、Ｙ＋Ｃ混色２００％のトナー像がＢＫ位置を通過した後にトナーの帯電量が小さくなっている。この理由は、定電流制御では、ＢＫ位置よりも中間転写ベルト８の進行方向上流側の一次転写位置（Ｙ位置、Ｃ位置、Ｍ位置）において上流色（Ｙ、Ｃ、Ｍ）トナーが転写されているか、転写されていないかに係わらず、常に−３２μＡの転写電界が形成される。一方、定電圧制御では、Ｙ＋Ｃ混色２００％のトナー像が中間転写ベルト８上に存在する場合、ＢＫ位置では６０％転写するのに十分な転写電圧設定となっているため、実際の転写電流（転写電界）は約−２２μＡとなっている。
【００４０】
以上より、ＢＫ位置が定電流制御の場合、上流色トナーが既に中間転写ベルト８上に転写されている際には、転写電界が過剰となってしまい、一次転写部での放電により中間転写ベルト８上のトナー帯電量が大きくなってしまう。
【００４１】
図５は、トナー帯電量とモトルとの関係を示すグラフである。本明細書中でいう「モトル（mottle）」とは、ＩＳＯ（国際標準化機構）において画像評価基準として規定される画像濃度のばらつき（斑状度）を意味しており、具体的には１２．７ｍｍ×１２．７ｍｍの画像を１０×１０＝１００個の領域に分割したときの各領域の濃度の標準偏差で表している。即ち、モトルの値が低いほど濃度ムラが小さいことになる。なお、図５では図４と同様に初期帯電量が３０μＣ／ｇのトナーを使用し、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上の単位面積当たりのトナー層厚を０．５ｍｇ／ｃｍ2としている。またモトルを算出する場合は、二次転写ローラー９に印加する二次転写電流を中間転写ベルト８上のトナー帯電量に応じてモトルが最も低くなる電流値に適正化している。
【００４２】
図５では緑（Ｙ＋Ｃ混色２００％）、青（Ｃ＋Ｍ混色２００％）、赤（Ｙ＋Ｍ混色２００％）についてトナー帯電量を変化させた場合のモトルの変化について示しており、緑（◇のデータ系列）、青（□のデータ系列）、赤（△のデータ系列）のいずれにおいてもトナー帯電量が４２μＣ／ｇではモトルが５．５〜６であるのに対し、トナー帯電量が４６〜４９μＣ／ｇではモトルが７となっており、トナー帯電量が大きくなるにつれてモトルの値が高くなっている。即ち、トナー帯電量が大きいほど濃度ムラが大きくなることがわかる。
【００４３】
本発明の画像形成装置１００においては、４本の一次転写ローラー６ａ〜６ｄに一次転写電界を付与する第１直流電源４４ａ〜４４ｄのうち、中間転写ベルト８の進行方向に対し最下流側の一次転写ローラー６ｄに一次転写電界を付与する第１直流電源４４ｄを定電圧制御としている。これにより、上流色（Ｙ、Ｃ、Ｍ）トナーが転写されているＢＫ位置で一次転写電流が過剰とならず、適正な電流値とすることができる。従って、二次転写前の中間転写ベルト８上のトナー帯電量の上昇を抑制し、高い二次転写効率を確保できる。また、二次転写部において用紙Ｐ上に転写される画像の濃度ムラを効果的に抑制することができる。
【００４４】
図６は、一次転写ローラー６ａ〜６ｄに一定電圧（−１．６ｋＶ）を印加（定電圧制御）して両面連続印字を行った場合の一次転写電流の推移を示すグラフである。
【００４５】
図６に示すように、連続印字中において時間の経過と共に一次転写電流値が徐々に上昇している。ここで、一次転写ローラー６ａ〜６ｄに印加する電圧は一定であるから、画像形成装置１００内の温度上昇に伴い一次転写ローラー６ａ〜６ｄや中間転写ベルト８の抵抗が変化し、一次転写ローラー６ａ〜６ｄと感光体ドラム１ａ〜１ｄとの間のインピーダンスが変化していることがわかる。定電圧制御の場合、転写電界（転写電流）を一定にするためには一次転写ローラー６ａ〜６ｄと感光体ドラム１ａ〜１ｄとの間のインピーダンス検出を行い、電圧値を補正する必要がある。定電圧制御では、このインピーダンス検出に時間を要する点が欠点である。
【００４６】
本発明の画像形成装置１００においては、一次転写ローラー６ｄに一次転写電界を付与する第１直流電源４４ｄのみを定電圧制御とし、他の第１直流電源４４ａ〜４４ｃは定電流制御としているため、一次転写ローラー６ｄと感光体ドラム１ｄとの間のインピーダンスのみを検出すれば良い。従って、インピーダンスの検出時間を短縮することができ、印字待ち時間を短縮して画像形成効率を向上させることができる。また、インピーダンスの検出に必要な電流検知部５０を第１直流電源４４ａ〜４４ｃに設ける必要がないため、画像形成装置１００の制御経路の簡素化や低コスト化にも寄与する。
【００４７】
一次転写ローラー６ｄと感光体ドラム１ｄとの間のインピーダンスの検出は、一次転写ローラー６ｄに電圧を印加したときに一次転写ローラー６ｄと感光体ドラム１ｄとの間に流れる電流を電流検知部５０によって検知し、検知された電流値と印加した電圧値からインピーダンスを算出する。制御部９０は、算出されたインピーダンスに基づいて一次転写ローラー６ｄに印加する一次転写電圧を補正する。
【００４８】
前述したように、本実施形態で用いる中間転写ベルト８はイオン導電性であるため、温度によって抵抗が変化する。また、一次転写ローラー６ａ〜６ｄは電子導電性であるため、温度による抵抗変化は小さいが、ローラーの劣化度合いによって抵抗が変化する。そのため、一次転写ローラー６ｄと感光体ドラム１ｄとの間のインピーダンスも環境温度やローラーの経時劣化によって変化する。
【００４９】
そこで、機内温度センサー５１で検出された温度が前回の一次転写電圧の補正時から所定温度変化したとき、或いは、カウンター９５によりカウントされた前回の一次転写電圧の補正時からの累積印字枚数が所定枚数に到達したとき（中間転写ベルト８の累積動時間が所定時間に到達したとき）に一次転写ローラー６ｄと感光体ドラム１ｄとの間のインピーダンスを検出し、一次転写電圧の補正を行うことが好ましい。
【００５０】
その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記実施形態では、ブラックの画像を転写する一次転写ローラー６ｄに一次転写電界を付与する第１直流電源４４ｄのみを定電圧制御としたが、中間転写ベルト８の移動方向最下流側に位置する画像形成部Ｐｄはブラックの画像形成部に限らず、他の色（イエロー、シアンまたはマゼンタ）であっても良い。
【００５１】
また、上述した一次転写電流の設定電流値は一例にすぎず、画像形成装置の仕様や使用環境等に応じて適宜設定すれば良い。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、中間転写方式を用いたタンデム式のカラー画像形成装置に利用可能である。本発明の利用により、トナー像を中間転写体に転写する場合に必要となる一次転写電流を安定して確保することができ、且つ、中間転写体の移動方向上流側において中間転写体上に一次転写されたトナー層が下流側の一次転写電界を通過する際のトナーの過剰帯電を抑制することができる画像形成装置となる。
【符号の説明】
【００５３】
１ａ〜１ｄ      感光体ドラム（像担持体）
２ａ〜２ｄ      帯電装置
３ａ〜３ｄ      現像装置
４              露光ユニット
５ａ〜５ｄ      クリーニング装置
６ａ〜６ｄ      一次転写ローラー（一次転写部材）
８              中間転写ベルト（中間転写体）
９              二次転写ローラー
１９            ベルトクリーニング装置
４４ａ〜４４ｄ  第１直流電源（電圧印加装置）
４５            第２直流電源
５０            電流検知部
５１            機内温度センサー
９０            制御部
１００          画像形成装置
Ｐａ〜Ｐｄ      画像形成部
【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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