(57)【要約】【課題】中間転写体、記録材担持体等の像搬送体に電荷を付与する第１及び第２電極部材を有する画像形成装置において、第１及び第２電極部材の相互の影響を加味して適切な電圧を電極部材へ印加できる画像形成装置を提供する。【解決手段】第１の検知手段１２１の検知結果に基づき第１の電極部材５４に印加する電圧を、第２の検知手段１１１ａの検知結果に基づき第２の電極部材５５ａに印加する電圧を決定する電圧決定手段１０と、を備える画像形成装置は、電圧決定手段１０は、第１の電極部材５４に決定された電圧が印加されることで電荷が付与された像搬送体５１の領域に第２の電極部材５５ａが位置する状態でモニター電圧またはモニター電流を印加して、第２の電極部材５５ａに印加する電圧を決定する構成とする。【選択図】図１
2007079071.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を搬送する像搬送体と、
前記像搬送体に電荷を付与する第１及び第２の電極部材と、
前記第１の電極部材にモニター電圧またはモニター電流を印加した時の電圧−電流の関係を検知する第１の検知手段と、
前記第２の電極部材にモニター電圧またはモニター電流を印加した時の電圧−電流の関係を検知する第２の検知手段と、
前記第１の検知手段の検知結果に基づき前記第１の電極部材に印加する電圧を、前記第２の検知手段の検知結果に基づき前記第２の電極部材に印加する電圧を決定する電圧決定手段と、を備える画像形成装置であって、
前記電圧決定手段は、前記第１の電極部材に決定された電圧が印加されることで電荷が付与された前記像搬送体の領域に前記第２の電極部材が位置する状態で前記モニター電圧またはモニター電流を印加して、前記第２の電極部材に印加する電圧を決定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
トナー像の形成される像担持体を備え、前記像搬送体は、前記像担持体上に形成されたトナー像が静電的に転写される中間転写体であり、前記第１の電極部材は、前記中間転写体上のトナー像を記録材上に静電的に転写する２次転写部材であり、前記第２の電極部材は、前記像担持体上のトナー像を前記中間転写体上に静電的に転写する１次転写部材であ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】
トナー像を担持する像担持体と、前記トナー像を前記像搬送体へ静電的に転写する１次転写部材とを備えたトナー像形成部を複数有し、前記像搬送体上の前記トナー像を記録材へ静電的に転写する２次転写部材を有し、前記第１及び前記第２の電極部材は、前記１次転写部材であ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】
トナー像の形成される像担持体と、前記トナー像を前記像搬送体へ静電的に転写する１次転写部材と、前記像搬送体上の前記トナー像を記録材へ静電的に転写する２次転写部材と、前記像搬送体上のトナーを静電的に除去する除去部材と、を有し、前記第１電極部材は前記２次転写部材であり、前記第２電極部材は前記除去部材であ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５】
トナー像の形成される像担持体と、前記トナー像を前記像搬送体へ静電的に転写する１次転写部材と、前記像搬送体上の前記トナー像を記録材へ静電的に転写する２次転写部材と、前記像搬送体上のトナーを静電的に除去する除去部材と、を有し、前記第１電極部材は前記除去部材であり、前記第２電極部材は前記１次転写部材であ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６】
トナー像の形成される像担持体と、前記トナー像を前記像搬送体の担持する記録材へ転写する転写部材とを備えた画像形成部を複数有し、前記第１及び前記第２の電極部材は、前記転写部材であ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７】
前記第１及び第２電極部材は、前記像搬送体と、それぞれ、第１接触領域、第２接触領域で接触し、前記像搬送体の移動方向における、前記第１接触領域の中心位置と、前記第２接触領域の中心位置との間の距離をＡ（ｍｍ）、前記像搬送体の比誘電率をε、前記像搬送体の体積抵抗率をρｖ（Ω・ｍ）、真空の誘電率をε０、前記像搬送体の移動速度をＶ（ｍｍ／ｓ）、前記第１電極部材が前記像搬送体に付与した電荷の電荷密度をＱ０（Ｃ／ｍ2）、前記第２電極部材が前記像搬送体に付与する電荷の電荷密度をＱ２（Ｃ／ｍ2）とした時に、前記第２接触領域の中心位置での前記Ｑ０の残電荷量Ｑ１が、下記式、
Ｑ１＝Ｑ０×ｅｘｐ（−（Ａ／Ｖ）／（ε０×ε×ρｖ））＞１／１０×Ｑ２
の関係を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかの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、静電記録方式等を利用した複写機、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。より詳しくは、本発明は、中間転写体、記録材担持体等の像搬送体の表面移動方向において複数のバイアス印加位置を有し、該複数のバイアス印加位置において印加するバイアス値が作像工程前に決定される画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば電子写真方式の画像形成装置においては、電子写真感光体（感光体）上に形成された静電像（潜像）をトナーにより現像してトナー像を形成する。その後、感光体上に形成されたトナー像は、最終的に記録材（記録用紙、ＯＨＰシート等）に転写され、定着された後に、画像形成装置外に出力される。感光体上のトナー像を記録材に転写する方式として、感光体上に形成されたトナー像を直接記録材に転写する直接転写方式がある。又、感光体上に形成されたトナー像を一度中間転写体上に転写してから、この中間転写体上のトナー像を記録材上に転写する中間転写方式がある。記録材上にトナー像を転写するまでの工程において、記録材の裏面や中間転写体の裏面に転写バイアスが印加される。これにより、トナーは、静電的に移動させられる。転写部材としては、コロナ帯電器、ローラ帯電器（転写ローラ）、ブラシ帯電器（転写ブラシ）、或いはブレード帯電器（転写ブレード）等が知られている。
【０００３】
コロナ帯電器では、帯電或いは除電時に発生するオゾンの問題や、大きな電力を要するという問題がある。このことから、最近では、オゾン発生量が少なく、小さな電力で帯電可能な、導電性を有する転写部材を記録材や中間転写体の裏面に接触させてバイアスを印加する接触式の帯電器（転写ローラ、転写ブラシ、転写ブレード等）が用いられることが多い。
【０００４】
近年、記録材の種類が豊富になってきている。又、求められる記録材の厚みや電気抵抗等も幅広くなってきている。このため、記録材の種類に対応可能な中間転写方式が採用されるケースが多くなってきている。
【０００５】
画像比率や記録材の幅等の違いによってトナー像への供給電荷量が一定にならなくなることを避けるために、転写バイアスは、定電流制御より定電圧制御が適している。
【０００６】
又、温度、湿度といった雰囲気環境の変化、或いは耐久に伴って、中間転写体や転写ローラの電気的抵抗、或いは感光体の表層の膜厚等が変化することがある。従って、これらの変化に伴って、転写部材に印加する転写電圧を変えることが望ましい。
【０００７】
そこで、作像時に所望の転写電圧になるように、作像前に定電圧制御の制御値（電圧値）を決定する電圧決定制御を行う。
【０００８】
例えば、特許文献１には、電圧決定方式として、ＡＴＶＣ制御（Ａｃｔｉｖｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｏｒｏｌ）が開示されている。即ち、画像形成装置の非作像工程中に転写ローラから感光体に所望の定電流電圧を印加し、そのときの電圧値を保持する。これにより、転写ローラの電気抵抗を検知し、作像工程の転写時に転写電圧としてその電気抵抗値に応じた定電圧を転写ローラに印加する。
【０００９】
又、特許文献２には、他の電圧決定方式として、ＰＴＶＣ制御（Ｐｒｏｇｒａｍａｂｌｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｏｒｏｌ）が開示されている。ＡＴＶＣ制御が転写ローラの電気抵抗の検知を定電流制御で行うのに対して、ＰＴＶＣ制御では転写ローラの電気抵抗の検知を定電圧制御のみで行う。そのため、ＰＴＶＣ制御では、回路が簡素化され、検知精度も向上する。より詳しくは、ＰＴＶＣ制御においては、転写ローラの電気抵抗の検知時に定電圧を印加し、このときの感光体に流れる出力電流値を検知する。そして、この電流値と設定電流値の差から、電圧値を変化させることで、所望の設定電流値を流すことのできる電圧値を決定する。
【特許文献１】特開平２−１２３３８５号公報
【特許文献２】特開平５−１８１３７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、像搬送体（中間転写体）に接し、電圧が印加される電極部材を複数設けられた場合の以下に示す課題が生ずる。
【００１１】
例えば、像搬送体として中間転写体を用いる画像形成装置、つまり、像担持体から像搬送体へトナー像を１次転写部で転写する１次転写材と、像搬送体から記録材へトナー像を２次転写部で転写する２次転写部材とを有する画像形成装置について考える。この場合、１次転写部材及び２次転写部材の両者に対して、ＡＴＶＣ制御やＰＴＶＣ制御を用いてバイアス制御が行われるものとする。
【００１２】
２次転写部材から像搬送体上に供給された電荷が、１次転写部においても中間転写体上に残ることがある。この状態において１次転写部材に印加する電圧の制御を行った場合、適切な電荷が１次転写部材から供給できなくなる場合がある。
【００１３】
又、１次転写部で像搬送体上に供給された電荷が、２次転写部においても像搬送体上に残ることがある。そのため、１次転写部での供給電荷が２次転写部に影響を与える場合もある。
【００１４】
又、像搬送体上に残存した２次転写残トナーを静電的に除去する静電クリーニング手段が提案されている。斯かる静電クリーニング手段によれば、中間転写体の長寿命化を図ることができ、又中間転写体の表面状態に依存しないクリーニング性能を発揮することができる。この静電クリーニング手段は、２次転写部と１次転写部の間に配設される。この場合、静電クリーニング手段、１次転写部材、２次転写部材の相互の影響は無視できない。
【００１５】
更に、同様の問題は、複数の１次転写部を備え、複数の１次転写部材を有する場合には、複数の１次転写部材の間においても、互いの影響は無視できない。
【００１６】
そのような条件下で、２つの電極部材に対してＡＴＶＣ制御やＰＴＶＣ制御を行うと、像搬送体の移動方向上流側の電極部材による像搬送体の帯電状態の履歴が、下流側の電極部材に印加する電圧の制御に影響を与えることがある。そのため、適切なバイアス制御ができない場合がある。
【００１７】
尚、上述では、特に、中間転写方式の画像形成装置について従来の問題を説明した。しかし、同様の問題は、像搬送体が像の転写された記録材を搬送する、所謂、直接転写方式の画像形成装置でも発生し得る。
【００１８】
従って、本発明の目的は、中間転写体、記録材担持体等の像搬送体に電荷を付与する第１及び第２電極部材を有する画像形成装置において、第１及び第２電極部材の相互の影響を加味して適切な電圧を電極部材へ印加でき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】
【００１９】
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、トナー像を搬送する像搬送体と、前記像搬送体に電荷を付与する第１及び第２の電極部材と、前記第１の電極部材にモニター電圧またはモニター電流を印加した時の電圧−電流の関係を検知する第１の検知手段と、前記第２の電極部材にモニター電圧またはモニター電流を印加した時の電圧−電流の関係を検知する第２の検知手段と、前記第１の検知手段の検知結果に基づき前記第１の電極部材に印加する電圧を、前記第２の検知手段の検知結果に基づき前記第２の電極部材に印加する電圧を決定する電圧決定手段と、を備える画像形成装置であって、前記電圧決定手段は、前記第１の電極部材に決定された電圧が印加されることで電荷が付与された前記像搬送体の領域に前記第２の電極部材が位置する状態で前記モニター電圧またはモニター電流を印加して、前記第２の電極部材に印加する電圧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】
【００２０】
本発明によれば、中間転写体、記録材担持体等の像搬送体に電荷を付与する第１及び第２電極部材を有する画像形成装置において、第１及び第２電極部材へ印加する電圧の制御を、第１及び第２電極部材の相互の影響を加味して行うことが可能になる。したがって、第１及び第２電極へ適切な電圧を印加することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
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。
【００２２】
実施例１
［画像形成装置の全体構成］
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略断面構成を示す。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式を用いて記録材（記録用紙、ＯＨＰシート、布等）にフルカラー画像を形成することのできるレーザビームプリンタである。
【００２３】
画像形成装置１００は、トナー像を形成する像形成手段として、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成するための第１、第２、第３、第４の画像形成部（ステーション）Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄを有する。
【００２４】
尚、本実施例では、各画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄの構成は、使用するトナーの色を除いて同じである。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために符号に付した添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄは省略し、総括的に説明する。
【００２５】
画像形成部Ｓには、像担持体として円筒型の感光体、即ち、感光ドラム１が設けられている。感光ドラム１の周囲には、帯電手段としての帯電ローラ２、露光手段としてのレーザビームスキャナ３が配置されている。又、感光ドラム１の周囲には、現像手段としての現像器４、クリーニング手段としてのクリーニング装置６が配置されている。更に、各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの感光ドラム１ａ〜１ｄと対向して中間転写ユニット５が配置されている。
【００２６】
中間転写ユニット５は、中間転写体としての中間転写ベルト（像搬送体）５１を有する。中間転写ベルト５１は、複数の支持部材として、駆動ローラ５２、従動ローラ５３、２次転写内ローラ（内ローラ）５４に掛け回されている。駆動ローラ５２に駆動力が伝達されることにより、中間転写ベルト５１は、図中矢印Ｒ２方向に周回移動（回転）する。そして、中間転写ベルト５１の内周面側には、各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの感光ドラム１ａ〜１ｄに対向する位置に、１次転写手段としての１次転写ローラ（電極部材）５５が配置されている。各１次転写ローラ５５ａ〜５５ｄが中間転写ベルト５１を感光ドラム１ａ〜１ｄに向けて押圧することで、中間転写ベルト５１が感光ドラム１に接触する１次転写部（１次転写ニップ）Ｎ１ａ、Ｎ１ｂ、Ｎ１ｃ、Ｎ１ｄが形成される。
【００２７】
ここで、第１の画像形成部Ｓａと、第１の画像形成部Ｓａに対して中間転写ベルト５１を介して対抗する１次転写ローラ５５ａとにより、中間転写ベルト５１上にトナー像を形成する第１のトナー像形成部が構成される。同様にして、第２、第３、第４の画像形成部Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄのそれぞれと、１次転写ローラ５５ｂ、５５ｃ、５５ｄのそれぞれにより、第２、第３、第４のトナー像形成部が構成される。
【００２８】
又、中間転写ベルト５１を介して内ローラ５４と対向する位置に２次転写外ローラ（外ローラ）５６が配置されている。中間転写ベルト５１は、２次転写手段を構成する内ローラ５４と外ローラ５６とで挟持される。即ち、内ローラ（電極部材）５４は、中間転写ベルト５１の内周に接触し、外ローラ５６は、中間転写ベルト５１の外周に接触する。これにより、中間転写ベルト５１と外ローラ５６とが接触する２次転写部（２次転写ニップ）Ｎ２が形成される。
【００２９】
感光ドラム１は、図中矢印Ｒ１にて示す方向（反時計方向）に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動される。感光ドラム１の周面は、接触帯電部材である帯電ローラ２により所定の極性、電位に帯電（１次帯電）される。
【００３０】
レーザビームスキャナ３は、イメージスキャナ、コンピュータ等の外部機器から入力される画像情報に対応してオン／オフ変調したレーザ光を出力する。そして、レーザビームスキャナ３は、このレーザ光で感光ドラム１上の帯電処理面を走査露光する。レーザビームスキャナ３による走査露光により、感光ドラム１上に目的の画像情報に応じた静電像（潜像）が形成される。
【００３１】
感光ドラム１上に形成された静電像は、現像器４によってトナー像として可視化される。本実施例では、現像器４は、現像剤として非磁性樹脂トナー粒子（トナー）と、磁性キャリア粒子（キャリア）とを備えた２成分現像剤を収容している。現像器４は、感光ドラム１に対向して配置された現像剤担持体としての現像スリーブ４１を有する。そして、この現像スリーブ４１上に担持された現像剤から感光ドラム１にトナーを供給することにより、感光ドラム１上の静電像が現像される。
【００３２】
感光ドラム１上に形成されたトナー像は、１次転写部Ｎ１において転写ローラ５５によって中間転写ベルト５１上に静電的に転写（１次転写）される。この時、１次転写バイアス出力手段としての１次転写バイアス電源１１０から適正な１次転写バイアスが出力され、バイアス印加部材としての１次転写ローラ５５に印加される。１次転写バイアスは、一例として、＋９００ｖが用いられる。また、１次転写ローラ５５に１次転写バイアスが印加されると、１次転写ローラ５５は中間転写ベルト５１に対して電荷を付与する。即ち、１次転写バイス電源１１０から出力されたバイアスは、バイアス印加部材としての１次転写ローラ５５を介して、１次転写部Ｎ１にて中間転写ベルト５１に印加される。又、本実施例では、１次転写工程時には、１次転写バイアス電源１１０から、定電圧制御された１次転写バイアスが出力される。本実施例では、作像時には、１次転写ローラ５５に、負極性とされるトナーの正規の帯電極性と逆極性のバイアスが印加される。尚、このとき印加される１次転写バイアスの制御については後述する。
【００３３】
１次転写工程後に感光ドラム１上に残留した１次転写残トナーは、クリーニング装置６によって掻き取られて回収される。これにより、感光ドラム１の表面は清浄化されて、繰り返し画像形成に供される。
【００３４】
例えば、フルカラー画像形成時には、上述の動作が第１〜第４の画像形成部Ｓａ〜Ｓｄにおいて順次行われる。これにより、各１次転写部Ｎ１ａ〜Ｎ１ｄにおいて、各色のトナー像が、中間転写ベルト５１上に重ね合わせて転写される。
【００３５】
一方、中間転写ベルト５１上のトナー像と同期するようにして、記録材供給部８から２次転写部Ｎ２に記録材Ｐが搬送されてくる。記録材Ｐは、記録材Ｐを格納しておくカセット８１から、供給ローラ８２により送り出され、搬送ローラ８３によってレジストローラ対８４まで搬送される。そして、記録材Ｐは、中間転写ベルト５１上のトナー像とタイミングが合わされて、２次転写部Ｎ２に供給される。
【００３６】
中間転写ベルト５１上のトナー像は、２次転写部Ｎ２において内ローラ５４と外ローラ５６と間の電界によって、記録材Ｐに静電的に転写される。ここで、内ローラ５４と外ローラ５６とのどちらかにバイアスを印加することで、これらローラ間に電界を形成することができる。本実施例では、２次転写工程時には、２次転写バイアス出力手段としての２次転写バイアス電源１２０から適正な２次転写バイアスが出力され、バイアス印加部材としての内ローラ５４に印加される。２次転写バイアスは、一例として、−２.３Ｋｖが用いられる。即ち、２次転写バイアス電源１２０から出力されたバイアスは、バイアス印加部材としての内ローラ５４を介して、２次転写部Ｎ２にて中間転写ベルト５１に印加される。また、内ローラ５４に２次転写バイアスが印加されると、内ローラ５４は中間転写ベルト５１に対して電荷を付与する。又、本実施例では、２次転写工程時には、２次転写バイアス電源１２０から、定電圧制御された２次転写バイアスが出力される。本実施例では、作像時には、内ローラ５４に、負極性とされるトナーの正規の帯電極性と同極性のバイアスが印加される。尚、このとき印加される２次転写バイアスの制御については後述する。
【００３７】
２次転写部Ｎ２においてトナー像が転写された記録材Ｐは、その後、搬送パスを通って定着装置７に搬送され導入される。定着装置７は、加熱手段７１を備える定着ローラ７２と、駆動ローラ７３とで記録材Ｐを加熱、加圧して、トナー像を記録材Ｐに定着させる。その後、記録材Ｐは、画像形成装置本体外に排出される。
【００３８】
尚、本実施例では、２次転写工程が終了し、記録材Ｐが分離された後の中間転写ベルト５１の表面は、クリーニング装置５７により２次転写残トナーや紙粉等のクリーニングを受ける。これにより、中間転写ベルト５１は繰り返し作像工程に供される。
【００３９】
又、画像形成装置１００は、所望の画像形成部のみを用いて、例えば、ブラック単色画像等の所望の色の画像を形成することもできる。この場合、所望の画像形成部においてのみ、上述と同様の画像形成工程を行い、中間転写ベルト５１に所望の色のトナー像のみを形成する。そして、このトナー像を記録材Ｐに転写した後定着する。
【００４０】
本実施例では、中間転写ベルト５１としては、比誘電率ε＝３〜５、体積抵抗率ρｖ＝１０6〜１０11Ω・ｍの半導電性のポリイミド樹脂を用いた。
【００４１】
１次転写ローラ５５としては、２０００Ｖ印加時の抵抗値が１０2〜１０8Ωの半導電性のものを用いることが可能である。本実施例では、１次転写ローラ５５として、ニトリルゴムとエチレン−エピクロルヒドリン共重合体とのブレンドにより形成された、外径φ１６ｍｍ、芯金径φ８ｍｍのイオン導電性スポンジローラを用いた。この１次転写ローラ５５の抵抗値は、温度２３℃、湿度５０％で１０6〜１０8Ω（印加電圧２ｋＶ）程度であった。
【００４２】
尚、１次転写ローラ５５の抵抗値は、図２に示す抵抗測定装置により測定した。即ち、回転駆動される外径３０ｍｍのアルミニウムドラム（測定体）１Ａ上に、１次転写ローラ５５を、両端の芯金にそれぞれ４．９Ｎの荷重をかけて当接圧９．８Ｎで押圧し、従動回転させる。そして、芯金とアースとの間にバイアス印加電源５００より２．０ｋＶを印加する。この時アルミニウムドラム１Ａに流れる電流を電流計６００で測定する。上記測定において、１次転写ローラ５５を１回転以上させた時の電流値をサンプリングし、このサンプリング値の平均値から抵抗値を算出した。ここで、このサンプリング電流値の最大値と最小値をＩＭＡＸ、ＩＭＩＮとすると、本実施例においては、ＩＭＡＸ／ＩＭＩＮ≦１．５となる１次転写ローラ５５を使用した。即ち、回転方向で抵抗ムラ（周ムラ）が１．５以下である１次転写ローラ５５を使用した。
【００４３】
内ローラ５４としては、ＥＰＤＭゴムに導電性カーボンを分散させた、外径φ２０ｍｍ、芯金径φ１６ｍｍの半導電性ローラを使用した。この内ローラ５４の抵抗値は、上記同様の測定方法で、温度２３℃、湿度５０％において１０1〜１０5Ω（印加電圧１０Ｖ）程度であった。
【００４４】
又、外ローラ５６としては、ニトリルゴムとエチレン−エピクロルヒドリン共重合体とのブレンドにより形成された、外径φ２４ｍｍ、芯金径φ１２ｍｍのイオン導電性スポンジローラを用いた。この外ローラ５６の抵抗値は、上記同様の測定方法で、温度２３℃、湿度５０％において１０6〜１０8Ω（印加電圧２ｋＶ）程度であった。
【００４５】
［転写バイアス制御］
次に、図３〜図６をも参照して、１次転写ローラ５５ａ〜５５ｄに印加する１次転写バイアスを決定する制御、及び内ローラ５４に印加する２次転写バイアスを決定する制御について説明する。
【００４６】
本実施例においては、第４の画像形成部Ｓｄの１次転写部（第４の１次転写部）Ｎ１ｄから、２次転写部Ｎ２までの距離Ａは４３０ｍｍである。
【００４７】
ここで、１次転写部Ｎ１ｄは、２次転写部Ｎ２を通過した中間転写ベルト５１が、再び、２次転写部Ｎ２に到達するまでの間に、最後に通過する１次転写部Ｎ１である。
【００４８】
又、２次転写部Ｎ２から、第１の画像形成部Ｓａの１次転写部（第１の１次転写部）Ｎ１ａまでの距離Ｂは１７０ｍｍである。又、隣接する画像形成部Ｓの１次転写部Ｎ１間の距離Ｃは１００ｍｍである。又、感光ドラム１及び中間転写ベルト５１の表面移動速度に相当するプロセススピードは、２００ｍｍ／ｓである。
【００４９】
・第４の１次転写部Ｎ１ｄと２次転写部Ｎ２との間の影響：
先ず、本実施例では、１次転写部Ｎ１で与える電流量は２０μＡであり、１次転写ローラ５５（１次転写部Ｎ１）の長手幅（中間転写ベルト５１の表面移動方向と直交する方向の幅）は３５０ｍｍである。従って、１次転写部Ｎ１で与える電荷密度Ｑ０／Ｓは、
Ｑ０＝２０×１０-6／０．２／０．３５＝２．９×１０-4（Ｃ／ｍ2）
となる。尚、１次転写部Ｎ１で与える電荷密度は、第１〜第４の１次転写部Ｎ１ａ〜Ｎ１ｄにおいて同じである。
【００５０】
ここで、中間転写ベルト５１の誘電率εを５、体積抵抗率ρｖを１×１０10Ω・ｍとする。この時、第４の１次転写部Ｎ１ｄで与えた電荷密度Ｑ０（Ｃ／ｍ2）の、２次転写部Ｎ２における残電荷量Ｑ１（Ｃ／ｍ2）は、
Ｑ１＝Ｑ０×ｅｘｐ（−（Ａ／Ｖ）／（ε０×ε×ρｖ））
＝２．９×１０-4×ｅｘｐ（−（４３０／２００）／（８．８５４×１０-12×５×１×１０10））
＝２．２×１０-6（Ｃ／ｍ2）
となる。即ち、本実施例では、第４の１次転写部Ｎ１ｄで与えた電荷密度Ｑ０（Ｃ／ｍ2）の、２次転写部Ｎ２における残電荷量Ｑ１（Ｃ／ｍ2）は、１／１００以下になる。
【００５１】
そして、本実施例では、２次転写部Ｎ２で、内ローラ５４から与える電流量は４０μＡであり、内ローラ５４（２次転写部Ｎ２）の長手幅（中間転写ベルト５１の表面移動方向と直交する方向の幅）は３５０ｍｍである。従って、２次転写部Ｎ２で与える電荷密度Ｑ２／Ｓは、
Ｑ２＝４０×１０-6／０．２／０．３５＝５．７×１０-4（Ｃ／ｍ2）
となる。
【００５２】
ここで、高圧出力を決定する精度は、バイアス決定制御時の印加バイアスの設定値に対する誤差、電流検知誤差、各制御基板間のインターフェースの誤差等を考慮すると、約１０％の誤差を生じる。従って、供給電荷量の１０％以下の残電荷については、無視しても良い。
【００５３】
即ち、上流側の供給電荷の残電荷の下流側の供給電荷に対する影響には次の関係がある。像搬送体５１の表面移動方向に沿う像搬送体５１に対する２つのバイアス印加位置間の距離をＡ（ｍｍ）とする。つまり、第１及び第２電極部材は、像搬送体５１と、それぞれ、第１接触領域、第２接触領域で接触する。このとき、像搬送体５１の移動方向における、第１接触領域の中心位置と、第２接触領域の中心位置との間の距離をＡ（ｍｍ）とする。又、像搬送体５１の比誘電率をε、像搬送体５１の体積抵抗率をρｖ（Ω・ｍ）、真空の誘電率をε０とする。又、像搬送体５１の表面移動速度（プロセススピード）をＶ（ｍｍ／ｓ）とする。又、２つのバイアス印加位置のうち像搬送体５１の表面移動方向上流側のバイアス印加位置で像搬送体に供給した電荷密度をＱ０（Ｃ／ｍ2）とする。つまり、第１の電極部材が像搬送体５１に付与した電荷の電荷密度をＱ０（Ｃ／ｍ2）とする。又、２つのバイアス印加位置のうち像搬送体５１の表面移動方向下流側のバイアス印加位置で像搬送体５１に供給する電荷密度をＱ２（Ｃ／ｍ2）とする。つまり、第２の電極部材が像搬送体５１に付与する電荷の電荷密度をＱ２（Ｃ／ｍ2）とする。この時に、２つのバイアス印加位置のうち像搬送体５１の表面移動方向下流側のバイアス印加位置でのＱ０の残電荷量Ｑ１が、下記式１の関係を有する場合、上流側の供給電荷の残電荷が下流側の供給電荷に影響を与える。即ち、第２接触領域の中心位置でのＱ０の残電荷量Ｑ１が、下記式１の関係を有する場合、上流側の供給電荷の残電荷が下流側の供給電荷に影響を与える。
Ｑ１＝Ｑ０×ｅｘｐ（−（Ａ／Ｖ）／（ε０×ε×ρｖ））＞１／１０×Ｑ２  （式１）
【００５４】
そして、残電荷量Ｑ１が、下記式２の関係を有する場合、上流側の供給電荷の残電荷が下流側の供給電荷に影響を与えない。
Ｑ１＝Ｑ０×ｅｘｐ（−（Ａ／Ｖ）／（ε０×ε×ρｖ））≦１／１０×Ｑ２  （式２）
【００５５】
本実施例では、上述のように、第４の１次転写部Ｎ１ｄで与える電荷量Ｑ０（Ｃ／ｍ2）の２次転写部Ｎ２における残電荷量Ｑ１は２．２×１０-6（Ｃ／ｍ2）、２次転写部Ｎ２で与える電荷量Ｑ２は５．７×１０-4（Ｃ／ｍ2）である。
【００５６】
このように、本実施例では、第４の１次転写部Ｎ１ｄで与えた電荷密度Ｑ０（Ｃ／ｍ2）の２次転写部Ｎ２における残電荷量Ｑ１（Ｃ／ｍ2）は、２次転写部Ｎ２で供給する電荷密度Ｑ２（Ｃ／ｍ2）の１／１０以下になる。即ち、上記式２の関係を有する。
【００５７】
従って、第４の１次転写部Ｎ１ｄで与えた電荷の２次転写部Ｎ２への影響は無視してもよいといえる。
【００５８】
・２次転写部Ｎ２と第１の１次転写部Ｎ１ａとの間の影響：
次に、２次転写部Ｎ２で与える電荷密度をＱ０（Ｃ／ｍ2）とすると、上述のように、
Ｑ０＝４０×１０-6／０．２／０．３５＝５．７×１０-4（Ｃ／ｍ2）
である。
【００５９】
２次転写部Ｎ２で与えた電荷密度（Ｃ／ｍ2）の、第１の１次転写部Ｎ１ａにおける残電荷量をＱ１（Ｃ／ｍ2）として、上記同様に計算すると、
Ｑ１＝Ｑ０×ｅｘｐ（−（Ａ／Ｖ）／（ε０×ε×ρｖ））
＝５．７×-4×ｅｘｐ（−（１７０／２００）／（８．８５４×１０-12×５×１×１０10））
＝８．４×１０-5（Ｃ／ｍ2）
となる。
【００６０】
そして、第１の１次転写部Ｎ１ａで与える電荷密度をＱ２（Ｃ／ｍ2）とすると、上述のように、
Ｑ２＝２０×１０-6／０．２／０．３５＝２．９×１０-4（Ｃ／ｍ2）
である。
【００６１】
このように、本実施例では、２次転写部Ｎ２で与えた電荷密度Ｑ０（Ｃ／ｍ2）の第１の１次転写部Ｎ１ａにおける残電荷量（Ｃ／ｍ2）は、第１の１次転写部Ｎ１ａで供給する電荷密度Ｑ２（Ｃ／ｍ2）の１／１０より多くなる。即ち、上記式１の関係を有する。
【００６２】
従って、２次転写部Ｎ２で与えた電荷は、第１の１次転写部Ｎ１ａに影響を与えることになる。
【００６３】
ここで、１次転写部Ｎ１ａは、２次転写部Ｎ２を通過した中間転写ベルト５１が最初に通過する１次転写部Ｎ１である。
【００６４】
・１次転写部Ｎ１間の影響：
次に、隣接する１次転写部Ｎ１間の距離は１００ｍｍである。隣接する１次転写部Ｎ１のうち、中間転写ベルト５１の表面移動方向上流側の１次転写部Ｎ１（例えば第１の１次転写部Ｎ１ａ）で与える電荷密度をＱ０（Ｃ／ｍ2）とすると、上述のように、
Ｑ０＝２０×１０-6／０．２／０．３５＝２．９×１０-4（Ｃ／ｍ2）
である。
【００６５】
隣接する１次転写部Ｎ１のうち上流側の１次転写部Ｎ１で与えた電荷密度（Ｃ／ｍ2）の、下流側の１次転写部Ｎ１における残電荷量をＱ１（Ｃ／ｍ2）として、上記同様の計算を行うと、
Ｑ１＝Ｑ０×ｅｘｐ（−（Ａ／Ｖ）／（ε０×ε×ρｖ））
＝２．９×１０-4×ｅｘｐ（−（１００／２００）／（８．８５４×１０-12×５×１×１０10））
＝９．２×１０-5
となる。
【００６６】
そして、各１次転写部Ｎ１で与える電荷密度（Ｃ／ｍ2）は同じであるので、隣接する１次転写部Ｎ１のうち下流側の１次転写部Ｎ１（例えば第２の１次転写部Ｎ１ｂ）で与える電荷密度をＱ２（Ｃ／ｍ2）とすると、
Ｑ２＝２０×１０-6／０．２／０．３５＝２．９×１０-4（Ｃ／ｍ2）
である。
【００６７】
このように、本実施例では、隣接する上流側の１次転写部Ｎ１で与えた電荷密度Ｑ０（Ｃ／ｍ2）の、隣接する下流側の１次転写部Ｎ１における残電荷量（Ｃ／ｍ2）は、その下流側の１次転写部Ｎ１で供給する電荷密度Ｑ２（Ｃ／ｍ2）の１／１０より多くなる。即ち、上記式１の関係を有する。
【００６８】
従って、隣接する上流側の１次転写部Ｎ１で与えた電荷は、隣接する下流側の１次転写部Ｎ１に影響を与えることになる。
【００６９】
従って、本発明の目的の一つは、像搬送体に電荷を供給する複数のバイアス印加位置においてバイアス決定制御を行うにあたり、バイアス印加位置間の影響を加味し、適切なバイアス決定を行うことである。
【００７０】
・バイアス決定制御：
そこで、本実施例では、以下に説明するようにして、各バイアス印加位置におけるバイアス決定制御を行う。
【００７１】
画像形成装置１００は、第１のバイアス印加位置にて中間転写ベルト５１に電荷を供給する第１のバイアス印加部材（第１電極部材）と、第２のバイアス印加位置にて中間転写ベルト５１に電荷を供給する第２のバイアス印加部材（第２電極部材）と、を有する。ここで、第２のバイアス印加位置は、第１のバイアス印加位置よりも中間転写ベルト５１の表面移動方向下流側に位置するものとする。又、画像形成装置１００は、上記第１のバイアス印加部材に対してバイアスを出力する第１のバイアス出力手段と、上記第２のバイアス印加部材に対してバイアスを出力する第２のバイアス出力手段と、を有する。
【００７２】
そして、中間転写ベルト５１が受容したトナー像の領域が第１のバイアス印加位置を通過している時以外の時に、第１のバイアス出力手段から第１のバイアス印加部材に出力する第１のバイアス値を決定する第１のバイアス決定工程を行う。この第１のバイアス決定工程では、第１のバイアス出力手段から第１のバイアス印加部材に第１の検知バイアスを出力することで、トナー像の領域が第１のバイアス印加位置を通過する時に第１のバイアス出力手段が出力する上記第１のバイアス値を決定する。
【００７３】
又、第２のバイアス出力手段から第２のバイアス印加部材に出力する第２のバイアス値を決定する第２のバイアス決定工程を次のようにして行う。即ち、第２のバイアス決定工程は、トナー像の領域が第２のバイアス印加位置を通過している時以外の時に行う。又、第２のバイアス決定工程は、第１のバイアス印加出力手段が上記決定された第１のバイアス値を出力している時に前記第１のバイアス印加位置を通過した前記像搬送体上の領域が前記第２のバイアス印加位置を通過している時に行う。第２のバイアス決定工程では、前記第２のバイアス出力手段から前記第２のバイアス印加部材に第２の検知バイアスを出力することで、前記トナー像の領域が前記第２のバイアス印加位置を通過する時に第２のバイアス出力手段が出力する上記第２のバイアス値を決定する。
【００７４】
本実施例では、典型的には、第１、第２のバイアス印加位置は、それぞれ２次転写部Ｎ２、第１の１次転写部Ｎ１ａに相当する。また、第１のバイアス印加部材は内ローラ５４、第２のバイアス印加手段は１次転写ローラ５５ａに、それぞれ、相当する。この場合、第１、第２のバイアス出力手段は、それぞれ２次転写バイアス電源１２０、第１の画像形成部Ｓａの１次転写バイアス電源（第１の１次転写バイアス電源）１１０ａである。又、本実施例では、第１、第２のバイアス印加位置は、それぞれ隣接する１次転写部Ｎ１のうち上流側の１次転写部Ｎ１、下流側の１次転写部Ｎ１にも相当する。この場合、第１、第２のバイアス出力手段は、それぞれ隣接する画像形成部Ｓのうち上流側の画像形成部Ｓの１次転写バイアス電源１１０、下流側の画像形成部Ｓの１次転写バイアス電源１１０である。以下、更に詳しく説明する。
【００７５】
図４は、第１の１次転写バイアス電源１１０ａと２次転写バイアス電源１２０の制御態様を示す。本実施例では、第１の１次転写バイアス電源１１０ａと２次転写バイアス電源１２０は、それぞれ第１の１次転写ローラ５５ａ、内ローラ５４に対して定電圧制御されたバイアスを出力することができる。又、第１の１次転写バイアス電源１１０ａと２次転写バイアス電源１２０は、それぞれ、定電圧制御時の出力電流値を検知する検知部（検知手段）１１１ａ、１２１を有する。ここでは、検知部１２１、１１１ａは、それぞれ第１の検知手段、第２の検知手段に相当する。又、第１の１次転写バイアス電源１１０ａと２次転写バイアス電源１２０は、ＣＰＵ（制御手段、電圧決定手段）１０により制御される。本実施例では、ＣＰＵ１０は、第１の１次転写バイアス電源１１０ａと２次転写バイアス電源１２０を含み、画像形成装置１００の動作を統括制御する。尚、第１〜第４の画像形成部Ｓａ〜Ｓｄにおいて、１次転写ローラ５５に対してバイアスを出力する１次転写バイアス電源１１０の構成、及びその制御態様は同じである。
【００７６】
ＣＰＵ１０は、画像形成時以外の所定タイミングに、作像時に第１の１次転写バイアス電源１１０ａ、２次転写バイアス電源１２０から出力する定電圧制御されるバイアスの制御値（電圧値）を決定するバイアス決定工程を行う。画像形成時以外の所定タイミング（非画像形成時）は、画像形成動作前の準備動作時（前回転時）、画像形成動作後の準備動作時（後回転時）、又は複数の記録材に連続して画像形成を行っているときの記録材間に相当するタイミング（紙間）等である。
【００７７】
先ず、本実施例では、２次転写部Ｎ２のバイアス決定制御（第１のバイアス決定工程）を行い、作像時に内ローラ５４に印加する定電圧制御された２次転写バイアスの制御値（電圧値）を決定する。
【００７８】
例えば、前回転画像形成時以外の時に、ＣＰＵ１０は、中間転写ベルト５１を回転させる。中間転写ベルト５１の回転が安定してきたら、検知バイアスとしての２次転写バイアス電源１２０の出力電圧を多段階で切り替える。言い換えれば、２次転写バイアス電源１２０から内ローラ５４に複数の異なる電圧（モニター電圧）を順次印加する。そして、各々の電圧に対する電流を検知部１２１により検知する。
【００７９】
本実施例では、図５に示すように３段階（第１電圧Ｖ１、第２電圧Ｖ２、第３電圧Ｖ３）に電圧を切り替える。本実施例では、内ローラ５４に印加するモニター電圧として、Ｖ１＝３．０Ｋｖ、Ｖ２＝２．５Ｋｖ、Ｖ３＝２．０Ｋｖとした。そして、ＣＰＵ１０は、印加電圧と電流検知手段により検知される電流値との関係である電圧−電流特性（Ｖ−Ｉ特性）を導き出す。尚、測定ポイント以外は線形補完した。又、本実施例では、Ｖ３＜Ｖ２＜Ｖ１としたが、この限りではない。
【００８０】
第１電圧Ｖ１を内ローラ５４の１周分印加し、そのときの電流値を電流検知手段１２１で検知し、平均化処理された値をＩ１とする。同様に、第２電圧Ｖ２に対する電流値Ｉ２、第３電圧Ｖ３に対する電流値Ｉ３を求める。図６は、このときのＶ−Ｉ特性を示す。このＶ−Ｉ特性は、ＣＰＵ１０に内蔵又は接続された記憶手段（ＲＡＭ等）に一旦記憶される。
【００８１】
ここで、記録材Ｐの種類ごとに２次転写部Ｎ２において必要な転写電流が予め決められている。この転写電流値は、記録材Ｐの種類に対応付けられてＣＰＵ１０に内蔵又は接続された記憶手段（ＲＡＭ等）に記憶されている。本実施例では、この転写電流値の一例として、坪量８０ｇ／ｍ2の紙を使用する場合には６０μＡを用いた。ＣＰＵ１０は、内ローラ５４に印加する、この転写電流を流すために必要な基準電圧Ｖｂを、図６に示すＶ−Ｉ特性から求めることができる。
【００８２】
例えば、ある記録材Ｐに中間転写ベルト５１上のトナー像を転写するのに必要な転写電流をＩｂとする。図６に示すように例えばＩｂ＜Ｉ２の場合には、下記式、
Ｖｂ＝（Ｖ３−Ｖ２）（Ｉｂ−Ｉ２）／（Ｉ３−Ｉ２）＋Ｖ２
から電圧Ｖｂを求めることができる。
【００８３】
又、Ｉｂ≧Ｉ２の場合には、下記式、
Ｖｂ＝（Ｖ２−Ｖ１）（Ｉｂ−Ｉ１）／（Ｉ２−Ｉ１）＋Ｖ１
から電圧Ｖｂを求めることができる。
【００８４】
以上のようにして、作像時に定電流制御される２次転写バイアスの制御値、即ち、２次転写電圧が決定される。２次転写バイアス電源１２０は、この決定された２次転写電圧を、次の第１の１次転写部Ｎ１ａにおけるバイアス決定制御に備えて内ローラ５４に印加し続ける。
【００８５】
決定された２次転写電圧によって帯電された中間転写ベルト５１上の領域の先頭が第１の１次転写部Ｎ１ａを通過した後に、作像時に第１の１次転写ローラ５５ａに定電圧制御にて印加するバイアスの制御値（電圧値）を決定するためのバイアス決定制御（第２のバイアス決定工程）が開始される。第１の画像形成部Ｓａの感光ドラム１ａの表面電位は、このバイアス決定制御に入る前に予め作像時と同じ電位に帯電ローラ２ａによって制御されている。
【００８６】
このように、電圧決定手段（ＣＰＵ）１０は、第１の電極部材に決定された電圧が印加されることで電荷が付与された中間転写ベルト５１の領域に第２の電極部材が位置する状態でモニター電圧（またはモニター電流：後述）を印加する。そして、第２の電極部材に印加する電圧を決定する。
【００８７】
尚、第１次転写部Ｎ１ａの基本的な制御方法は、２次転写部での制御方法と同じであるので詳しい説明は省略する。即ち、モニター電圧の印加により、Ｖ−Ｉ特性を求め、予め決められている第１の１次転写部Ｎ１ａにおいて必要とされる転写電流（本実施例では、３５μＡ）を流すために必要な電圧値を、そのＶ−Ｉ特性から決定する。モニター電圧としては、Ｖ１＝０．５Ｋｖ、Ｖ２＝１．０Ｋｖ、Ｖ３＝１．５Ｋｖを用いた。
【００８８】
第１の１次転写バイアス電源１１０ａは、この決定された１次転写電圧を、次の第２の１次転写部Ｎ１ｂにおけるバイアス決定制御に備えて、第１の１次転写ローラ５５ａに印加し続ける。
【００８９】
中間転写ベルト５１の帯電履歴として、決定された１次転写電圧の第１の１次転写ローラ５５ａへの印加が開始された中間転写ベルト５１上の領域の先頭が第２の１次転写部Ｎ１ｂを通過した後に、第２の１次転写部Ｎ１ｂにおけるバイアス決定制御が開始される。これにより、画像形成時に第２の１次転写ローラ５５ｂに定電圧制御にて印加するバイアスの制御値（電圧値）を決定する。このときも、１次転写ローラ５５へのモニター電圧の印加により、Ｖ−Ｉ特性を求める。そして、求めたＶ−Ｉ特性から所望の転写電流が流れる電圧を求め、転写時に印加する。なお、ここで、１次転写部Ｎ１ａと、１次転写部Ｎ１ｂは隣接している。
【００９０】
以降同様にして第３、第４の１次転写部Ｎ１ｃ、Ｎ１ｄにおけるバイアス決定制御が行われる。第４の１次転写部Ｎ１ｄにおけるバイアス決定制御が終了するまで、内ローラ５４、第１〜第３の１次転写ローラ５５ａ〜５５ｃの各部材には、上述のようにして決定された電圧が印加され続ける。そして、全ての電圧が決定されると作像動作が開始される。
【００９１】
以上のようにしてバイアス決定制御を行うことにより、中間転写ベルト５１に電荷を供給する複数のバイアス印加位置間での影響を考慮した、最適な電圧値を決定することができる。
【００９２】
尚、モニター電圧に代わり、複数の異なる電流量が流れるバイアス（モニター電流）を印加して、その電流を流すために必要となった電圧を測定する。この測定結果から、Ｖ−Ｉ特性を求めることもできる。ここで、モニター電流の一例として、１次転写ローラ５５に印加する電流は、Ｉ１＝１０μＡ，Ｉ２＝１５μＡ、Ｉ３＝３０μＡを用いることができる。また、内ローラ５４に印加する電流は、Ｉ１＝１０μＡ、Ｉ２＝３０μＡ、Ｉ３＝５０μＡを用いることができる。
【００９３】
つまり、本実施例で説明したバイアス決定制御は、代表例であり、本発明はこれに限定されるものではない。バイアス決定工程では、バイアス出力手段から定電流制御又は定電圧制御された検知バイアスを出力させる。そして、その時のバイアス出力手段の出力電圧値又は出力電流値を検知し、バイアス印加位置のインピーダンスに係る情報を得る。そして、その結果に基づいて、作像時にバイアス出力手段が出力する、定電圧制御又は定電流制御されたバイアス値を決定することができればよい。即ち、画像形成装置は、好ましくは、第１のバイアス出力手段が定電流制御又は定電圧制御された第１の検知バイアスを出力している時の、第１のバイアス出力手段の出力電圧値又は出力電流値を検知する第１の検知手段を有する。又、画像形成装置は、好ましくは、第２のバイアス出力手段が定電流制御又は定電圧制御された第２の検知バイアスを出力している時の、第２のバイアス出力手段の出力電圧値又は出力電流値を検知する第２の検知手段を有する。そして、第１のバイアス決定工程では、第１の検知手段の検知結果に基づいて第１のバイアス値が決定される。又、第２のバイアス決定工程では、第２の検知手段の検知結果に基づいて第２のバイアス値が決定される。好ましくは、第１、第２のバイアス出力手段は、それぞれ定電圧制御された第１、第２のバイアス値を出力する。
【００９４】
以上、本実施例によれば、中間転写ベルト５１に電荷を供給する複数のバイアス印加位置においてバイアス決定制御を行うにあたり、バイアス印加位置間の影響を最小限に抑え、適切なバイアス決定を行うことができる。
【００９５】
実施例２
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例１のものと同じである。従って、実施例１の画像形成装置と同一又はそれに相当する機能を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略し、本実施例にて特徴的な点について以下説明する。
【００９６】
図７は、本実施例の画像形成装置２００の概略断面構成を示す。本実施例では、２次転写部Ｎ２の下流側（第１の１次転写部Ｎ１ａより上流側）で中間転写ベルト５１上のトナーを除去する手段として、静電クリーニング手段を用いることが実施例１とは異なる。
【００９７】
本実施例では、静電クリーニング手段としての静電クリーニング装置９は、静電クリーニング部材（除去部材）としての導電性ファーブラシ９１と、金属ローラで構成されるバイアスローラ９２と、掻き取り部材としてのゴムブレード９３とを有する。バイアスローラ９２には、クリーニングバイアス出力手段としてのクリーニングバイアス電源１３０よりクリーニングバイアスが印加される。導電性ファーブラシ９１は、清掃部Ｎ３にて中間転写ベルト５１に接触して回転する。
【００９８】
そして、導電性ファーブラシ９１を介して、中間転写ベルト５１上に残存している２次転写残トナーを静電的に回収する。このトナーは、バイアスローラ９２から、ゴムブレード９３によって掻き落とされて、回収容器（図示せず）に収容される。即ち、クリーニングバイアス電源１３０から出力されたバイアスは、バイアス印加部材として機能するバイアスローラ９２、導電性ファーブラシ９１を介して、清掃部Ｎ３にて中間転写ベルト５１に印加される。
【００９９】
尚、本実施例では、クリーニングバイアス電源１３０は、１次転写バイアス電源１１０、２次転写バイアス電源１２０と実質的に同様の構成を有し、静電クリーニング時には、定電圧制御されたクリーニングバイアスをバイアスローラ９２に印加する。本実施例では、静電クリーニング時には、バイアスローラ９２に、負極性とされるトナーの正規の帯電極性と逆極性のバイアスが印加される。
【０１００】
図８を参照して、導電性ファーブラシ９１は、２次転写部Ｎ２の下流７０ｍｍ（距離Ｄ）、第１の１次転写部Ｎ１ａの上流１００ｍｍ（距離Ｅ）のところに配置されている。又、清掃に要する電流値が２０μＡである。このため、実施例１の説明から明らかなように、清掃部Ｎ３は、２次転写部Ｎ２にて印加される電圧の影響を受けるばかりでなく、静電クリーニングＮ３にて印加される電圧は、下流側の第１の１次転写部Ｎ１ａに影響を与える。即ち、２次転写部Ｎ２と清掃部Ｎ３との間、清掃部Ｎ３と第１の１次転写部Ｎ１ａとの間に、実施例１にて説明した式１の関係がある。
【０１０１】
そこで、本実施例では、実施例１と同様に、バイアス印加位置間の影響を加味するようにバイアス決定制御を行う。即ち、本実施例では、典型的には、第１、第２のバイアス印加位置は、それぞれ２次転写部Ｎ２、清掃部Ｎ３に相当する。このとき、第１、第２のバイアス印加部材（第１、第２の電極部材）は、内ローラ５４、導電性ファーブラシ９１に相当する。この場合、第１、第２のバイアス出力手段は、それぞれ２次転写バイアス電源１２０、クリーニングバイアス電源１３０である。又、本実施例では、第１、第２のバイアス印加位置は、それぞれ清掃部Ｎ３、第１の１次転写部Ｎ１ａにも相当する。この場合、第１、第２のバイアス出力手段は、それぞれクリーニングバイアス電源１３０、第１の１次転写バイアス電源１１０ａである。更に、本実施例では、第１、第２のバイアス印加位置は、実施例１と同様に、それぞれ隣接する１次転写部Ｎ１のうち上流側の１次転写部Ｎ１、下流側の１次転写部Ｎ１にも相当する。以下、更に詳しく説明する。
【０１０２】
本実施例では、図９に示すように、先ず、２次転写部Ｎ２でバイアス決定制御を行い、決定された電圧を２次転写部Ｎ１にて印加する。次に、そのすぐ下流に位置する清掃部Ｎ３においてバイアス決定制御を行う。清掃部Ｎ３におけるバイアス決定制御は、２次転写部Ｎ２においてバイアス決定制御により決定された電圧を印加し始めた中間転写ベルト５１上の領域が清掃部Ｎ３を通過した後に開始される。そして、電圧が決定されると、次の第１の１次転写部Ｎ１ａにおけるバイアス決定制御に備えて、清掃部Ｎ３において決定された電圧を印加し続ける。第１の１次転写部Ｎ１ａにおけるバイアス決定制御は、清掃部Ｎ３においてバイアス決定制御により決定された電圧を印加し始めた中間転写ベルト５１上の領域が、第１の１次転写部Ｎ１ａを通過した後に開始される。その後の制御は、実施例１と同じである。
【０１０３】
尚、１次転写部Ｎ１、２次転写部Ｎ２におけるバイアス決定制御は、実施例１と同様である。又、清掃部Ｎ３におけるバイアス決定制御は、１次転写部Ｎ１、２次転写部Ｎ２におけるものと同じである。つまり、モニター電圧として、Ｖ１＝１．０Ｋｖ、Ｖ２＝１．２５Ｋｖ、Ｖ３＝１．５Ｋｖが使用できる。また、モニター電圧としてＩ１＝１５．０μＡ、Ｉ２＝１７．５μＡ、Ｉ３＝２０．０μＡが使用できる。
【０１０４】
尚、静電クリーニング方式の場合には、印加バイアスの極性の異なる２つの静電クリーニング部材を用いるとより効果的である。例えば、図１０に示すように、上述と同様の構成の第１、第２の静電クリーニング装置９Ａ、９Ｂを有する構成では、バイアス印加位置間の距離は更に短くなり、相互に影響し易くなる。従って、このような構成では、更に本実施例のシーケンスが効果的である。
【０１０５】
以上、本実施例によれば、実施例１と同様に、中間転写ベルト５１に電荷を供給する複数のバイアス印加位置においてバイアス決定制御を行うにあたり、バイアス印加位置間の影響を最小限に抑え、適切なバイアス決定を行うことができる。
【０１０６】
実施例３
次に、本発明の更に他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は実施例１、２のものと同じである。従って、実施例１、２の画像形成装置と同一又はそれに相当する機能を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略し、本実施例にて特徴的な点について以下説明する。
【０１０７】
図１１は、本実施例の画像形成装置３００の概略断面構成を示す。本実施例では、実施例２にて説明したように、中間転写ベルト５１に対して第１、第２の静電クリーニング装置９Ａ、９Ｂが設けられている。そして、更に、本実施例では、外ローラ５６に対しても静電クリーニング手段であるローラクリーニング装置５８が設けられている。
【０１０８】
ローラクリーニング装置５８は、第１、第２の静電クリーニング装置９Ａ、９Ｂと同様の構成を有する。但し、ローラクリーニング装置５８においてバイアス出力手段としてのローラクリーニングバイアス電源５９から印加されるバイアスは、定電流制御される。本実施例における定電流値は、１６μＡである。ローラクリーニング装置５８の印加バイアスは、２次転写部Ｎ２に影響を与える虞がある。
【０１０９】
このように、それ自体バイアス決定制御を行わない部材であっても、その部材にバイアスが印加され、且つ、そのバイアスがバイアス決定制御に影響を与える虞がある場合がある。この場合には、複数のバイアス印加位置におけるバイアス決定制御の開始前にその部材に印加へのバイアス印加を開始する。そして、中間転写ベルト５１に対する複数のバイアス印加位置におけるバイアス決定制御のうち最終のバイアス決定制御が終了するまで、そのバイアスの印加を継続する。尚、その部材に印加するバイアスは、作像時に印加するバイアスと同じであることが望ましい。
【０１１０】
即ち、本実施例では、画像形成装置３００は、バイアス決定制御が行われる第１、第２のバイアス印加部材の他に、中間転写ベルト５１に電荷を供給する第３のバイアス印加部材を有する。又、この第３のバイアス印加部材に対してバイアスを出力する第３のバイアス出力手段を有する。この場合、複数のバイアス印加位置で行われるバイアス決定工程のうち最初のバイアス決定工程が開始される前に、第３のバイアス出力手段は第３のバイアス印加部材へのバイアスの出力を開始する。そして、最後のバイアス決定工程が終了するまでそのバイアスの出力を継続する。
【０１１１】
例えば、このような状況として、本実施例のように、バイアス決定制御に係わる中間転写ベルト５１を介して対向する２つの部材のどちらかに２つ目のバイアスが印加される場合が挙げられる。又、中間転写ベルト５１に接触する部材であって、その部材に印加されるバイアスによる中間転写ベルト５１上の残電荷が、バイアス決定制御に影響を与える場合などが挙げられる。即ち、本実施例では、第３のバイアス印加部材は、バイアス決定工程が行われるバイアス印加位置のバイアス印加部材と、中間転写ベルト５１を介して対向する位置にて、中間転写ベルト５１に電荷を供給するものである。そして、特に、第３のバイアス出力手段が、定電流制御されたバイアスを第３のバイアス印加部材に出力する場合には、本実施例の効果はより顕著となる。
【０１１２】
以上、本実施例によれば、上述の各実施例と同様の効果を得ることができる。
【０１１３】
上述のように、本発明を具体的な実施例に則して説明したが、本発明は上述の実施態様に限定されるものではない。例えば、上述の各実施例では、画像形成装置は中間転写方式を用いるものとして説明したが、本発明は直接転写方式の画像形成装置にも適用し得るものであり、上記同様の効果を奏し得る。
【０１１４】
図１２は、直接転写方式を採用した画像形成装置の一例の概略断面構成を示す。図１２の画像形成装置４００において、上記各実施例の画像形成装置のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付している。即ち、直接転写方式の画像形成装置４００は、上記各実施例の画像形成装置における中間転写ユニット５に替えて、転写ユニット４０５を有する。転写ユニット４０５は、像搬送体として、例えば無端移動するベルト状の記録材担持体、即ち、搬送ベルト４５１を有する。搬送ベルト４５１の内周面側には転写手段としての転写ローラ５５ａ〜５５ｄが、各感光ドラム１ａ〜１ｄに対向して設けられている。この転写ローラ５５ａの位置で搬送ベルト４５１が感光ドラム１に接触して転写部Ｎが形成される。この転写部Ｎが、搬送ベルトＮにバイアスを印加する複数のバイアス印加位置である。そして、各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの感光ドラム１ａ〜１ｄに形成されたトナー像は、各転写部Ｎにおいて、搬送ベルト４５１上を担持搬送される記録材Ｐ上に順次に重ね合わせて転写される。
【０１１５】
斯かる直接転写方式の画像形成装置４００においても、複数のバイアス印加位置にてバイアス決定制御を行う際に、各バイアス位置間での影響を抑制するために、本発明を好適に適用することができる。この場合、典型的には、第１、第２のバイアス印加位置は、それぞれ隣接する転写部Ｎのうち上流側の転写部Ｎ、下流側の転写部Ｎに相当する。このとき、第１、第２のバイアス印加部材は、それぞれ、上流側の転写ローラ５５、下流側の転写ローラ５５となる。この場合、第１、第２のバイアス出力手段は、それぞれ隣接する画像形成部Ｓのうち上流側の画像形成部Ｓの転写バイアス電源１１０、下流側の画像形成部Ｓの転写バイアス電源１１０である。又、搬送ベルト４５１のクリーニング手段として静電クリーニング手段が用いられる場合には、上記実施例２で説明したのと同様に、清掃部と他のバイアス印加部との間の影響を抑制するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例の概略断面構成図である。
【図２】ローラの抵抗値の測定方法を説明するための模式図である。
【図３】図１の画像形成装置におけるバイアス印加位置間の距離を説明するための説明図である。
【図４】本発明に従うバイアス決定制御の一実施例に係る概略制御ブロック図である。
【図５】本発明に従うバイアス決定制御の一実施例に係るシーケンスチャート図である。
【図６】バイアス決定方法を説明するためのグラフ図である。
【図７】本発明に係る画像形成装置の他の実施例の概略断面構成図である。
【図８】図７の画像形成装置におけるバイアス印加位置間の距離を説明するための説明図である。
【図９】本発明に従うバイアス決定制御の他の実施例に係るシーケンスチャート図である。
【図１０】本発明に係る画像形成装置の他の実施例の概略断面構成図である。
【図１１】本発明に係る画像形成装置の更に他の実施例の概略断面構成図である。
【図１２】本発明を適用し得る画像形成装置の他の例の概略断面構成図である。
【符号の説明】
【０１１７】
１                感光ドラム（像担持体）
５                中間転写ユニット
５１              中間転写ベルト（像搬送体）
５４              ２次転写内ローラ（バイアス印加部材、電極部材）
５５              １次転写ローラ（バイアス印加部材、電極部材）
９１              導電性ファーブラシ（バイアス印加部材、電極部材）
１１０            １次転写バイアス電源（バイアス出力手段）
１２０            ２次転写バイアス電源（バイアス出力手段）
１３０            クリーニングバイアス電源（バイアス出力手段）
Ｓ                画像形成部（像形成手段）
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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