(57)【要約】【課題】２次転写電圧の印加により中間転写ベルトを介して感光体に電流を流して１次転写を行う構成において、調整動作で２次転写部に印加する電圧の影響による感光体の電位ムラの発生を抑制できる画像形成装置を提供する。【解決手段】２次転写部材１３から中間転写ベルト７を介して感光体１に電流が流れることで感光体１から中間転写ベルト７にトナー像が１次転写される画像形成装置１００は、１次転写及び２次転写を行っていない非画像形成時に電源５３から２次転写部材１３に少なくとも感光体１の帯電極性（第１の極性）とは逆極性の第２の極性の電圧を印加する調整動作を実行させる制御部１５０を有し、制御部１５０は、調整動作において、電源から２次転写部材１３に一の値の第２の極性の電圧を継続して印加する時間を、感光体１が１周するのにかかる時間の略整数倍の時間とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能でありトナー像を担持する複数の感光体と、前記複数の感光体のそれぞれを第１の極性に帯電させる複数の帯電手段と、前記複数の感光体から１次転写されたトナー像を転写材に２次転写するための、複数の支持部材に張架されて前記感光体に接触して回転可能な中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトに接触する転写部材と、前記転写部材に電圧を印加することで前記中間転写ベルトから転写材にトナー像を２次転写させる電源と、を有し、
前記複数の支持部材は定電圧素子又は抵抗素子に接続されており、前記電源から前記転写部材に前記第１の極性とは逆極性である第２の極性の電圧が印加されることにより、前記中間転写ベルトの表面電位が前記第２の極性の電位とされ、前記転写部材から前記中間転写ベルトを介して前記感光体に電流が流れることで前記感光体から前記中間転写ベルトにトナー像が１次転写される画像形成装置において、
前記１次転写及び前記２次転写を行っていない非画像形成時に前記電源から前記転写部材に少なくとも前記第２の極性の電圧を印加する調整動作を実行させる制御部を有し、
前記制御部は、前記調整動作において、前記電源から前記転写部材に一の値の前記第２の極性の電圧を継続して印加する時間を、前記感光体が１周するのにかかる時間の略整数倍の時間とすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記調整動作において、前記電源から前記転写部材に前記第２の極性の電圧が印加され前記中間転写ベルトの表面電位が前記第２の極性の電位とされている際に前記中間転写ベルトと接触する前記感光体の領域を、前記帯電手段により前記第１の極性に帯電させ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】
前記中間転写ベルトは、多層構成であり、表層の電気抵抗が他の層の電気抵抗よりも高いことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記定電圧素子はツェナーダイオードであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記抵抗素子の抵抗値は、１０８Ω以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記調整動作は、前記電源から前記転写部材に前記第１の極性の電圧と前記第２の極性の電圧とを交互に印加して、前記転写部材から前記中間転写ベルトに付着物を転移させる動作であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記転写部材は回転可能であり、その周長は前記感光体の周長よりも小さく、
前記制御部は、前記調整動作において、前記電源から前記転写部材に一の値の前記第１の極性の電圧を継続して印加する時間を、前記転写部材が１周するのにかかる時間の略整数倍の時間とすることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記調整動作は、前記電源から前記転写部材に複数の異なる値の前記第２の極性の電圧を印加して、印加した電圧値と流れた電流値との関係から前記２次転写の際に前記電源から前記転写部材に印加する電圧を求める動作であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一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、電子写真方式の複写機、レーザープリンタなどの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置として、感光体に形成されたトナー像を中間転写体に１次転写した後に紙などの転写材に２次転写する中間転写方式を採用したものがある。また、中間転写方式の画像形成装置として、複数の異なる色の画像を形成するための画像形成部を独立して有し、各画像形成部から中間転写体に各色の画像を順次１次転写した後、中間転写体から転写材に一括して２次転写するタンデム型と呼ばれるものがある。一般に、感光体としてはドラム状の感光ドラムが用いられ、中間転写体としては無端ベルト状の中間転写ベルトが用いられる。
【０００３】
このような中間転写方式を採用したタンデム型の画像形成装置の各画像形成部では、回転する感光ドラムの表面が一様に所定の極性、電位に帯電され、帯電した感光ドラムの表面が露光されることで、感光ドラム上に静電潜像が形成される。感光ドラム上に形成された静電潜像は、トナーが供給されてトナー像として現像（可視化）される。そして、感光ドラム上に形成されたトナー像は、中間転写ベルトを介して感光ドラムと対向して配置された１次転写部材によって、感光ドラムから中間転写ベルトに１次転写される。１次転写部材としては、一般にローラ状の１次転写ローラが用いられ、この１次転写ローラは中間転写ベルトを介して感光ドラムに向けて押圧される。そして、各画像形成部の各１次転写ローラには、１次転写専用の電源（高圧電源）が接続されて、所定の１次転写電圧が印加される。
【０００４】
一方、中間転写ベルト上に形成されたトナー像は、中間転写ベルトに接触して配置された２次転写部材によって中間転写ベルトから転写材に２次転写される。２次転写部材としては、一般にローラ状の２次転写ローラが用いられ、この２次転写ローラは中間転写ベルトを介して中間転写ベルトの張架ローラの一つに押圧される。そして、この２次転写ローラには、２次転写専用の電源（高圧電源）が接続されて、所定の２次転写電圧が印加される。
【０００５】
しかし、このような画像形成装置では、複数の感光ドラムから中間転写ベルトへの１次転写工程が並行して進行するために、各１次転写ローラに対して独立して１次転写専用の電源が必要であった。そのため、電源が多いことによってコストアップや画像形成装置の大型化を招いていた。また、１次転写部で局所的な圧力がトナーにかかることよるトナーの凝集により、画像の一部が転写されなくなってしまう中抜け画像や２次転写部で顕在化する転写抜け画像が発生することがあった。
【０００６】
そこで、１次転写ローラを省き、１次転写部での局所的な転写圧によるトナー凝集を緩和する構成が提案されている（特許文献１）。
【０００７】
また、２次転写部から中間転写ベルトの周方向に電流を流して１次転写と２次転写の両方を行うものが提案されている（特許文献２）。この場合、中間転写ベルトとして周方向に電流を流すことが可能な導電性を有する無端状のベルトを用い、このベルトの張架ローラを抵抗素子、バリスタ、ツェナーダイオードなどの受動素子を介して接地し、２次転写部材に電圧を印加してベルトに電流を流す。
【０００８】
つまり、全ての張架ローラを上記受動素子を介して接地することで、張架ローラに１次転写電流が無駄に流出することを防止することができる。また、少なくとも低抵抗層を有する中間転写ベルトを用いることにより、これを介して２次転写ローラに印加する高圧を１次転写部に作用させることができる。例えば、全ての張架ローラをツェナーダイオードを介して接地した場合、２次転写ローラに一定値以上の電圧を印加することで、中間転写ベルトの電位が任意のツェナー電圧（降伏電圧）に保たれる。また、２次転写ローラに電圧が印加されることで電流が中間転写ベルトを介して各画像形成部の感光ドラムに流れ込み、従来の１次転写部と同様の作用をなす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−２５９６４０号公報
【特許文献２】特開２０１２−１３７７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述のような１次転写専用の電源を省いたシステムでは、このようなシステムとされていない従来の画像形成装置で行われている非画像形成時の調整動作を適用した場合に、以下のような課題が生じる場合があることがわかった。
【００１１】
つまり、従来、非画像形成時に行われる調整動作の一つとして、例えば所定の画像出力枚数ごと、あるいはジャム（紙詰まり）の処理後などに、２次転写ローラに付着したトナーを中間転写ベルトに転移させて回収する清掃動作が行われることがある。図１０は、従来の１次転写専用の電源を有する画像形成装置における清掃動作での帯電電圧（ＤＣ電圧とＡＣ電圧の重畳電圧）と２次転写電圧の印加タイミングを示すタイミングチャート図である。ここでは、感光ドラムの帯電極性は負極性であり、イメージ部露光と反転現像とによりトナー像が形成される構成を例に説明する。従来の画像形成装置では、１次転写部と２次転写部とで電流を干渉させない構成とされている。そのため、２次転写ローラへの正極性の電圧の印加と、帯電電圧の印加とを別々に考えることが可能である。そして、清掃動作では２次転写ローラに正極性と負極性の電圧を交互に印加し、２次転写ローラに付着した正極性と負極性のトナーを中間転写ベルトに転移させて回収している。このとき、従来は正極性と負極性の電圧のそれぞれの印加時間は、２次転写ローラが１周するのにかかる時間の整数倍の時間（２次転写ローラの周長の整数倍だけ２次転写ローラの表面が移動するのにかかる時間）とされている。
【００１２】
これに対して、上述のような１次転写専用の電源を省いたシステムでは、２次転写ローラに正極性の電圧を印加して、感光ドラムに電流を流す構成となっている。そのため、２次転写ローラの清掃動作時にも、２次転写ローラに正極性の電圧を印加すると、中間転写ベルトの表面電位はある一定の電位に保持される。これにより、清掃動作において２次転写ローラに正極性の高圧を印加すると、感光ドラムが中間転写ベルトを介して放電電流の影響を受けることになる。このとき、清掃動作における２次転写ローラへの電圧印加時間によっては、感光ドラムの周長の範囲内で中間転写ベルトの表面電位が変化して、感光ドラムに対する放電電流の影響が感光ドラムの周方向において異なってくる。その結果、その後の画像形成時における帯電処理で感光ドラムの表面電位を均一化できずに電位ムラとなり、局所的に画像の濃度ムラ（以下「ドラムメモリ」ともいう。）が発生してしまうおそれがある。
【００１３】
上述のように、清掃動作では、２次転写ローラには正極性と負極性の電圧が２次転写ローラの周長の整数倍分の時間ずつ交互に印加され、通常２次転写ローラの周長は感光ドラムの周長より短い。この場合、上述のように清掃動作において感光ドラムが受ける放電電流の影響が周方向で異なってしまい、感光ドラムの周方向に対応する副走査方向でドラムメモリが発生するおそれがある。特に、図１０に示すように清掃動作において帯電電圧が印加されない場合、中間転写ベルトの正極性の表面電位の影響で感光ドラムの表面電位が局所的に感光ドラムの帯電極性とは逆極性に反転し、ドラムメモリが発生しやすい。そして、ドラムメモリが発生してしまった感光ドラムは、交換が必要となることがあるため、ランニングコストやダウンタイム（画像出力のできない期間）の点でも課題となり得る。
【００１４】
なお、以上では、調整動作が２次転写ローラの清掃動作である場合を例に説明したが、非画像形成時に２次転写ローラに感光ドラムの帯電極性とは逆極性の電圧を印加する場合には、任意の動作において同様の課題が生じ得る。
【００１５】
したがって、本発明の目的は、２次転写電圧の印加により中間転写ベルトを介して感光体に電流を流して１次転写を行う構成において、調整動作で２次転写部に印加する電圧の影響による感光体の電位ムラの発生を抑制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】
【００１６】
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、回転可能でありトナー像を担持する複数の感光体と、前記複数の感光体のそれぞれを第１の極性に帯電させる複数の帯電手段と、前記複数の感光体から１次転写されたトナー像を転写材に２次転写するための、複数の支持部材に張架されて前記感光体に接触して回転可能な中間転写ベルトと、前記中間転写ベルトに接触する転写部材と、前記転写部材に電圧を印加することで前記中間転写ベルトから転写材にトナー像を２次転写させる電源と、を有し、前記複数の支持部材は定電圧素子又は抵抗素子に接続されており、前記電源から前記転写部材に前記第１の極性とは逆極性である第２の極性の電圧が印加されることにより、前記中間転写ベルトの表面電位が前記第２の極性の電位とされ、前記転写部材から前記中間転写ベルトを介して前記感光体に電流が流れることで前記感光体から前記中間転写ベルトにトナー像が１次転写される画像形成装置において、前記１次転写及び前記２次転写を行っていない非画像形成時に前記電源から前記転写部材に少なくとも前記第２の極性の電圧を印加する調整動作を実行させる制御部を有し、前記制御部は、前記調整動作において、前記電源から前記転写部材に一の値の前記第２の極性の電圧を継続して印加する時間を、前記感光体が１周するのにかかる時間の略整数倍の時間とすることを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、２次転写電圧の印加により中間転写ベルトを介して感光体に電流を流して１次転写を行う構成において、調整動作で２次転写部に印加する電圧の影響による感光体の電位ムラの発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】画像形成装置の断面構成図である。
【図２】ツェナーダイオードのＶＩ特性を示すグラフ図である。
【図３】転写コントラストの調整方法を示す模式図である。
【図４】画像形成装置の要部の制御態様を示すブロック図である。
【図５】２次転写ローラの清掃動作に係るタイミングチャート図である。
【図６】画像形成装置の他の例の断面構成図である。
【図７】画像形成装置の他の例における要部の制御態様を示すブロック図である。
【図８】２次転写部のＡＴＶＣ制御を説明するためのグラフ図である。
【図９】２次転写部のＡＴＶＣ制御に係るタイミングチャート図である。
【図１０】従来の画像形成装置における２次転写ローラの清掃動作に係るタイミングチャート図である。
【図１１】従来の画像形成装置における２次転写部のＡＴＶＣ制御に係るタイミングチャート図である。
【図１２】従来の画像形成装置の断面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
［実施例１］
１．画像形成装置の全体的な構成及び動作
図１は、本発明の一実施例に係る画像形成装置１００の断面構成図である。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式を用いてフルカラー画像の出力が可能な、中間転写方式を採用したタンデム型のレーザープリンタである。
【００２１】
画像形成装置１００は、複数の画像形成部として第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。第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の画像を形成する。これらの画像形成部は、一定の間隔をあけて一列に配置されている。本実施例では、各画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄの構成及び動作は、使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同一である。したがって、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符号の末尾のａ、ｂ、ｃ、ｄは省略して、当該要素について総括的に説明する。
【００２２】
画像形成部Ｓは、像担持体としての回転可能なドラム状（円筒形）の電子写真感光体（感光体）である感光ドラム１を有する。本実施例では、感光ドラム１は、負帯電性の有機感光体であり、アルミニウムなどのドラム基体上に感光層を有し、外径は３０ｍｍである。感光ドラム１は、図示しない駆動手段によって図中矢印Ｒ１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。
【００２３】
回転する感光ドラム１の表面は、帯電手段としてのローラ状の帯電部材である帯電ローラ２によって所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位に一様に帯電処理される。このとき、帯電ローラ２には、帯電電圧印加手段としての帯電電源（高圧電源）５１（図４）から所定の帯電電圧（帯電バイアス）が印加される。本実施例では、帯電電源５１は、ＤＣ出力部とＡＣ出力部とを有し、帯電ローラ２に帯電電圧としてＤＣ電圧とＡＣ電圧とが重畳された振動電圧を印加する。帯電ローラ２は、感光ドラム１の表面に所定の押圧力で圧接されている。
【００２４】
帯電した感光ドラム１は、露光手段としての露光装置（レーザースキャナー装置）３によって画像情報に応じて露光される。露光装置３は、ホストコンピュータ（図示せず）から入力される画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザー光をレーザー出力部から出力する。そして、反射ミラーなどを介して感光ドラム１の表面を走査露光する。これにより、感光ドラム１上に、各画像形成部Ｓに対応する色成分の画像情報に応じた静電潜像（静電像）が形成される。
【００２５】
感光ドラム１上に形成された静電潜像は、現像手段としての現像装置４によって現像剤としてのトナーを用いて現像（可視化）される。これにより、感光ドラム１上に、各画像形成部Ｓに対応する色成分の画像情報に応じたトナー像が形成される。現像装置４は、トナーを収容する現像容器と、現像容器の感光ドラム１と対向する開口部に配置された回転可能な現像剤担持体としての現像ローラと、を有する。現像時に現像ローラには、現像電圧印加手段としての現像電源（高圧電源）５２（図４）から所定の現像電圧が印加される。本実施例では、イメージ部露光と反転現像によってトナー像が形成される。つまり、現像装置４は、一様に帯電処理された後に露光されることで電位の絶対値が低下した感光ドラム１上の露光部に、感光ドラム１の帯電極性と同極性に帯電したトナーを付着させる。本実施例では、現像時のトナーの帯電極性（トナーの正規の帯電極性）は負極性である。
【００２６】
感光ドラム１に形成されたトナー像は、感光ドラム１と回転可能な中間転写体としての中間転写ベルト７との接触部である１次転写部（１次転写ニップ）Ｎ１を通過する過程で、中間転写ベルト７に転写（１次転写）される。例えば、フルカラー画像の形成時には、上述のような帯電、露光、現像、１次転写の各工程が第１、第２、第３、第４の画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄにおいて同様にして行われる。そして、Ｙ、Ｍ，Ｃ、Ｂｋの各色のトナー像が中間転写ベルト７上に順次に重ね合わせるようにして１次転写される。これによって、中間転写ベルト７上に、目的のカラー画像に対応した合成カラー画像（多重トナー像）が得られる。
【００２７】
中間転写ベルト７上のトナー像は、中間転写ベルト７と２次転写手段としてのローラ状の２次転写部材である２次転写ローラ１３との接触部である２次転写部（２次転写ニップ）Ｎ２を通過する過程で、転写材Ｐ上に転写（２次転写）される。このとき、２次転写ローラ１３には、２次転写電圧印加手段としての２次転写電源（高圧電源）５３から所定の２次転写電圧が印加される。例えば、フルカラー画像の形成時には、中間転写ベルト７に形成された多重トナー像は一括して転写材Ｐに２次転写される。記録用紙などの転写材Ｐは、転写材供給手段としての転写材供給ローラ（図示せず）などにより、中間転写ベルト７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。なお、中間転写ベルト７、１次転写工程、２次転写工程については、後述して更に詳しく説明する。
【００２８】
トナー像が転写された転写材Ｐは、定着手段としての定着装置（図示せず）に導入される。転写材Ｐは、定着装置において互いに圧接する定着ローラと加圧ローラとの間に挟持されて搬送される過程で加熱及び加圧され、その上のトナーが溶融されて固定（定着）される。例えば、フルカラー画像の形成時には、このとき複数色のトナーが溶融混色されると共に、転写材Ｐに固定される。トナー像が定着された転写材Ｐは、画像形成装置１００の装置本体の外部に排出（出力）される。
【００２９】
なお、１次転写工程後に感光ドラム１の表面に残留したトナー（１次転写残トナー）は、クリーニング手段としてのクリーニング装置６により除去されて回収される。また、２次転写工程後に中間転写ベルト７の表面に残留したトナー（２次転写残トナー）は、ベルトクリーニング装置１４により除去されて回収される。
【００３０】
２．中間転写ベルト
本実施例では、中間転写ベルト７は、多層構成であり、表層の電気抵抗が他の層の電気抵抗よりも高くなっている。より詳細には、本実施例の中間転写ベルト７は、基層と表層とからなる２層構成である。基層には、ポリイミド、ポリアミドなどの樹脂、又は各種ゴムなどに、カーボンブラックなどの帯電防止剤を適当量含有させたものが用いられる。基層の体積抵抗率は、１０２〜１０７Ω・ｃｍである。また、基層の厚みは、例えば４５〜１００μｍ程度である。つまり、基層は、フィルム状の無端ベルトで構成されている。なお、基層に使用される樹脂は、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ＰＶｄＦ、ナイロン、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ポリカーボネイト、ＰＥＥＫ、ＰＥＮなどでもよい。そして、基層上には、表層として電気的にはほぼ絶縁に近いコート層が設けられている。表層の厚みは０．５〜１０μｍである。また、表層を含んだ中間転写ベルト７の厚み方向の体積抵抗率は１０１０〜１０１３Ω・ｃｍである。
【００３１】
中間転写ベルト７は、複数の支持部材としての駆動ローラ１０、テンションローラ１１、及びアイドラローラ１２に張架されている。中間転写ベルト７は、駆動ローラ１０によって駆動力が伝達されることによって、図中矢印Ｒ２方向に所定の周速度（プロセススピード）で循環駆動（回動）される。本実施例では、プロセススピードは１３５ｍｍ／ｓｅｃである。駆動ローラ１０は２次転写対向ローラ（２次転写内ローラ）を兼ねており、定速性に優れたモーターにより駆動されて中間転写ベルト７を循環駆動させる。テンションローラ１１は、中間転写ベルト７に対して一定の張力を与えると共に、中間転写ベルト７の蛇行を防止する補正ローラとして機能する。アイドラローラ１２は、テンションローラ１１との間で中間転写ベルト７の画像転写面を形成する。本実施例では、テンションローラ１１に対する中間転写ベルト７のテンションは５〜１２ｋｇｆ程度になるように構成されている。そして、詳しくは後述するようにして、各感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上のトナー像が中間転写ベルト７上に順次静電吸引され、中間転写ベルト７上に重畳されたトナー像が形成される。各１次転写部Ｎ１は、テンションがかけられた中間転写ベルト７と各感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄとの接触部（ニップ部）で構成される。２次転写部Ｎ２は、中間転写ベルト７の外周面（トナー像担持面）側において駆動ローラ（２次転写内ローラ）１０と対向して配置される２次転写ローラ（２次転写外ローラ）１３と、中間転写ベルト７との接触部（ニップ部）で構成される。
【００３２】
駆動ローラ１０は、芯金（芯材）の上に、表層としてＥＰＤＭゴムを用いて形成された導電性の弾性層（ゴム層）を有し、外径が２０ｍｍ、弾性層の厚さが０．５ｍｍとなるように形成され、硬度は例えば７０°（Ａｓｋｅｒ−Ｃ）に設定される。一方、２次転写ローラ１３は、芯金（芯材）の上に、ＮＢＲゴムやＥＰＤＭゴムなどを用いて形成された弾性層を有し、外径が２０ｍｍになるように形成されている。２次転写ローラ１３には２次転写電源５３が接続されている。２次転写電源５３から２次転写ローラ１３に印加する電圧は可変となっている。
【００３３】
また、中間転写ベルト７の回転方向において２次転写部Ｎ２より下流側、かつ、第１の画像形成部Ｓａの１次転写部Ｎ１ａよりも上流側には、中間転写ベルト７の表面をクリーニングするベルトクリーニング装置１４が設けられている。ベルトクリーニング装置１４は、２次転写工程後の中間転写ベルト７上の残留トナーや紙粉などの付着物を除去する。本実施例では、ベルトクリーニング装置１４は、テンションローラ１１に対向して設けられている。
【００３４】
３．中間転写ベルトの表面電位の調整方法
次に、本実施例における中間転写ベルト７の表面電位の調整方法について説明する。
【００３５】
本実施例では、中間転写ベルト７を支持している張架ローラ１０、１１、１２は全て、定電圧素子であるツェナーダイオード１５を介して電気的に接地（グランドに接続）されている。図２は、ツェナーダイオード１５の電気特性（ＶＩ特性）を示す。ツェナーダイオード１５は、ツェナー電圧以上の電圧が印加されるまで殆ど電流が流れず、所定のツェナー電圧を上回ると急劇に電流が流れるようなＶＩ特性をもつ。本実施例においては、このツェナーダイオード１５の電気特性を利用して、中間転写ベルト７の表面電位を所定の電位に一定に制御する。つまり、設定したい中間転写ベルト７の表面電位をツェナー電圧とし、中間転写ベルト７の表面電位がツェナー電圧を上回るように２次転写電圧を制御することで、常に中間転写ベルト７の表面電位を一定に保つことが可能となる。これにより、感光ドラム１と中間転写ベルト７との間に１次転写を良好に行える電位差が形成されるように、中間転写ベルト７の表面電位を所定値以上に維持することができる。
【００３６】
本実施例においては、ツェナー電圧が２５Ｖの複数のツェナーダイオードを直列に繋ぎ、中間転写ベルト７の表面電位を３００Ｖに設定した。
【００３７】
なお、中間転写ベルト７の表面電位は、使用するトナーの種類、感光ドラム１や中間転写ベルト７の材料などの組み合わせによって異なるが、２００Ｖ〜６００Ｖ程度に設定することが好ましい。また、本実施例では、全ての張架ローラ１０、１１、１２を共通のツェナーダイオードを介して接地した。しかし、複数の張架ローラのうちいくつか又は全てを個別にツェナーダイオードを介して接地したり、複数の張架ローラごとに共通のツェナーダイオードを介して接地したりしてもよい。また、後述する清掃動作を行う際などにおける中間転写ベルト７の画像形成時とは逆極性の表面電位を安定させるために、上記ツェナーダイオードに対して直列かつ相反する向きにツェナーダイオードを接続してもよい。
【００３８】
上述の構成により、２次転写電源５３により２次転写ローラ１３に電圧が印加されると、電流が中間転写ベルト７を介して各感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに流れ込む。そのため、各１次転写部Ｎ１に、従来の各１次転写部に１次転写専用の電源により電圧を印加する場合と同様の電界作用が働き、各感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄから中間転写ベルト７へのトナーの１次転写を実行することができる。つまり、本実施例では、２次転写電源５３を使用して中間転写ベルト７の周方向に電流を流すことによって、中間転写ベルト７を所定の表面電位に帯電させ、１次転写部Ｎ１に電位を生成する。より詳細には、１次転写部Ｎ１において中間転写ベルト７に正極性（トナーの正規の帯電極性とは逆極性）の所定の電位が生成される。この所定の電位は、感光ドラム１の電位に対して正極性（トナーの正規の帯電極性とは逆極性）側に高い。これにより、１次転写部Ｎ１において中間転写ベルト７と感光ドラム１との間に形成される電位差（電界）の作用によって、感光ドラム１上の負極性に帯電したトナーが中間転写ベルト７上に移動して、１次転写が行われる。
【００３９】
また、２次転写電源５３から２次転写ローラ１３に所定の電圧が印加されることによって２次転写部Ｎ２に電位が生成される。より詳細には、２次転写部Ｎ２において２次転写ローラ１３に正極性（トナーの正規の帯電極性とは逆極性）の所定の電位が生成される。この所定の電位は、中間転写ベルト７の電位に対して正極性（トナーの正規の帯電極性とは逆極性）側に高い。これにより、２次転写部Ｎ２において中間転写ベルト７と２次転写ローラ１３との間に形成される電位差（電界）の作用によって、中間転写ベルト７上の負極性に帯電したトナー像が転写材Ｐ上に移動して、２次転写が行われる。
【００４０】
４．転写コントラストの調整方法
次に、転写コントラスト（１次転写コントラスト）の調整方法について説明する。図３（ａ）は、本実施例における感光ドラム１の表面電位と中間転写ベルト７の表面電位との関係を示す模式図である。
【００４１】
本実施例では、帯電ローラ２によって帯電処理されることで感光ドラム１の表面電位は一様に非画像部電位（暗部電位）Ｖｄに帯電させられる。本実施例では、非画像部電位Ｖｄは−６００Ｖである。また、露光装置３によって露光されることで感光ドラム１の露光部の表面電位は画像部電位（明部電位）Ｖｌに変化する。ここでは、露光部電位Ｖｌは−１５０Ｖとする。この感光ドラム１上の表面電位に対して、現像装置４の現像ローラに現像バイアスＶｄｃ（現像電圧のＤＣ成分）が印加される。そして、現像バイアスＶｄｃと感光ドラム１上の露光部電位Ｖｌとの差分である現像コントラストＶｃｏｎｔによって、負極性に帯電したトナーが感光ドラム１上の画像部に付着する。また、現像バイアスＶｄｃと感光ドラム１上の非画像部電位Ｖｄとの差分であるバックコントラストＶｂａｃｋによって、感光ドラム１上の非画像部から現像装置４の現像ローラに戻される。ここでは、現像バイアスＶｄｃは−４００Ｖとし、現像コントラストＶｃｏｎｔは２５０Ｖとなる。また、バックコントラストＶｂａｃｋは２００Ｖとなる。また、中間転写ベルト７の表面電位Ｖｉｔｂは、ツェナーダイオード１５によって所望の値に固定される。そのため、ツェナー電圧を３００Ｖに設定すると、中間転写ベルト７の表面電位Ｖｉｔｂと感光ドラム１上の画像部電位Ｖｌとの差分である転写コントラストは４５０Ｖとなる。
【００４２】
本実施例では、転写コントラストを調整する場合には、図３（ｂ）に示すように、中間転写ベルト７の表面電位Ｖｉｔｂではなく、感光ドラム１の表面電位Ｖｄ、Ｖｌを変化させる。ただし、現像バイアスＶｄｃを変化させる場合は、現像コントラストＶｃｏｎｔ、バックコントラストＶｂａｃｋを固定したまま、Ｖｄ、Ｖｄｃ、Ｖｌをマイナス側へオフセットさせる制御を行う。
【００４３】
表１は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋの各色に対する転写コントラストの環境テーブルである。
【００４４】
【表１】
2016090820.tif 000003
【００４５】
このように各画像形成部Ｓに対する転写コントラストの環境テーブルを設定しておき、各環境（本実施例では水分量）によって転写コントラストを切り替える制御をすることで、各環境及び各色ごとに必要な転写コントラストを得ることができる。また、例えば現像装置４内の現像剤や中間転写ベルト７の繰り返し使用による必要な転写コントラストの変化に対しては、使用量と相関する値として例えば画像出力枚数に応じて転写コントラストの環境テーブルを切り替える制御をすることができる。これにより、繰り返し使用による変化にも対応して、必要な転写コントラストを得ることができる。
【００４６】
５．制御態様
図４は、本実施例の画像形成装置１００の要部の制御態様を示すブロック図である。本実施例では、画像形成装置１００に設けられた制御手段としての制御部１５０が、画像形成装置１００の全体的な制御を行う。制御部１５０は、演算処理を行う中心的素子であるＣＰＵ１５１、記憶素子であるＲＯＭ１５２、ＲＡＭ１５３などを有して構成される。ＲＡＭ１５３には、センサの検知結果、演算結果などが格納され、ＲＯＭ１５２には制御プログラム、予め求められたデータテーブルなどが格納されている。制御部１５０には、画像形成装置１００における各制御対象が接続されている。特に、本実施例との関係で言えば、制御部１５０には、帯電電源５１、現像電源５２、２次転写電源５３などが接続されている。制御部１５０は、画像形成時に帯電電源５１、現像電源５２、２次転写電源５３の出力のＯＮ／ＯＦＦ、出力値を制御すると共に、後述する２次転写ローラ１３の清掃動作において帯電電源５１、２次転写電源５３の出力のＯＮ／ＯＦＦ、出力値の制御を行う。
【００４７】
ここで、画像形成装置１００は、一の開始指示により開始される、単一又は複数の転写材Ｐに画像を形成して出力する一連の画像形成動作（ジョブ）を行う。ジョブは、一般に、画像形成工程（印字工程）、前回転工程、複数の転写材Ｐに画像を形成する場合の紙間（転写材間）工程、及び後回転工程を有する。画像形成工程は、実際に転写材Ｐに形成して出力する画像の静電潜像の形成、トナー像の形成、トナー像の１次転写や２次転写を行う期間であり、画像形成時とはこの期間のことをいう。前回転工程は、開始指示が入力されてから実際に画像を形成し始めるまでの、画像形成工程の前の準備動作を行う期間である。紙間工程は、複数の転写材Ｐに対して画像形成工程を連続して行う際（連続画像形成）の転写材Ｐと転写材Ｐとの間に対応する期間である。後回転工程は、画像形成工程の後の整理動作（準備動作）を行う期間である。非画像形成時とは、画像形成時以外の期間であって、上記前回転工程、紙間工程、後回転工程、更には画像形成装置１００の電源投入時又はスリープ状態からの復帰時の準備動作である前多回転工程時などが含まれる。
【００４８】
６．２次転写ローラの清掃動作
次に、２次転写ローラ１３の清掃動作（クリーニングシーケンス）について説明する。図５は、本実施例における２次転写ローラ１３の清掃動作での帯電電圧と２次転写電圧の印加タイミングを示すタイミングチャート図である。
【００４９】
図５に示すように、本実施例では、清掃動作において、２次転写電圧として正極性（感光ドラム１の帯電極性とは逆極性）と負極性（感光ドラム１の帯電極性と同極性）の電圧を交互に印加する。これにより、２次転写ローラ１３に付着した正極性のトナー、負極性のトナーを、それぞれ正極性の電圧、負極性の電圧の印加によって、中間転写ベルト７に転移させる。中間転写ベルト７に転移したトナーは、ベルトクリーニング装置１４で回収される。
【００５０】
そして、本実施例では、清掃動作において、正極性（感光ドラム１の帯電極性とは逆極性）の２次転写電圧を印加する場合は、その１回の印加時間を、感光ドラム１が１周するのにかかる時間の略整数倍の時間とする。すなわち、感光ドラム１の周長の略整数倍だけ感光ドラム１の表面が移動するのにかかる時間とする。特に、本実施例では、この時間は、感光ドラム１の１周分の時間とした。これに限定されるものではないが、清掃動作に係る時間を短くする観点などから、この時間は、感光ドラム１の５周分以下、典型的には１周分の時間とするのが好ましい。
【００５１】
一方、本実施例では、清掃動作において、負極性の２次転写電圧を印加する場合は、その１回の印加時間を、２次転写ローラ１３が１周するのにかかる時間の略整数倍の時間とする。すなわち、２次転写ローラ１３の周長の略整数倍だけ２次転写ローラ１３の表面が移動するのにかかる時間とする。特に、本実施例では、この時間は、２次転写ローラ１３の１周分の時間とした。これに限定されるものではないが、清掃動作に係る時間を短くする観点などから、この時間は、２次転写ローラ１３の５周分以下、典型的には１周分の時間とするのが好ましい。
【００５２】
なお、略整数倍とは、完全に整数倍の場合の他、許容される誤差範囲内で整数倍からずれている場合も含むものである。例えば、±２０％程度の誤差が許容されることがある。
【００５３】
また、本実施例では、清掃動作において、正極性の２次転写電圧を印加する場合だけ、帯電電圧を同期させて印加して感光ドラム１を負極性に帯電させる。ここで、帯電電圧の印加を正極性の２次転写電圧の印加と同期させるとは、少なくとも正極性の２次転写電圧の印加により正極性に帯電した中間転写ベルト７と接触する感光ドラム１の領域を帯電処理させられるタイミングで帯電電圧を印加することをいう。図５に示すように、本実施例では、正極性の２次転写電圧の印加を開始する前（帯電ローラ２による帯電部から１次転写部Ｎ１まで感光ドラム１の表面が移動するのにかかる時間以上前）に帯電電圧の印加を開始する。また、本実施例では、より確実に正極性に帯電した中間転写ベルト７と接触する感光ドラム１の領域を帯電処理できるように、正極性の２次転写電圧の印加を終了（負極性の２次転写電圧の印加、又はＯＦＦ）した後に帯電電圧の印加を停止する。なお、２次転写電圧の印加開始から中間転写ベルト７が十分に帯電するまでの時間の間に、感光ドラム１の十分に帯電処理された領域が１次転写部Ｎ１に到達できる場合には、２次転写電圧の印加開始と帯電電圧の印加開始は実質的に同時であってもよい。また、帯電電圧の印加を停止して感光ドラム１の帯電処理されていない領域が１次転写部Ｎ１に到達するまでの間に、中間転写ベルト７が十分に放電できる場合には、帯電電圧の印加の停止と２次転写電圧の印加の停止とは実質的に同時であってもよい。一方、負極性の２次転写電圧を印加する場合は、２次転写ローラ１３から感光ドラム１へ電流を流すため、帯電電圧の印加は行わず、感光ドラム１を帯電させない。
【００５４】
清掃動作は、非画像形成時の任意のタイミングで実行することができる。例えば、所定の画像出力枚数ごとに前回転工程、後回転工程、紙間工程などで実行することができる。また、ジャムの処理後の復帰動作において（復帰シーケンス）において実行してもよい。
【００５５】
次に、清掃動作において正極性の２次転写電圧を印加する場合に印加時間を感光ドラム１の周長の略整数倍分の時間にする理由について説明する。本実施例では、直径３０ｍｍの感光ドラム１と、直径２０ｍｍの２次転写ローラ１３とを使用した。つまり、２次転写ローラ１３の周長は、感光ドラム１の周長よりも小さい。正極性の２次転写電圧を印加する時間を感光ドラム１の周長の非整数倍分の時間にすると、１次転写部Ｎ１に過剰な電流が流れた場合に、感光ドラム１の副走査方向において放電電流の影響を受ける領域と受けない領域とが発生することとなる。例えば、正極性の２次転写電圧を印加する時間を２次転写ローラ１３の周長の整数倍分の時間にした場合などである。その結果、次の画像形成時において感光ドラム１を帯電させるときに、感光ドラム１の副走査方向の１周分の電位がばらつき電位ムラが生じ、局所的な画像の濃度ムラ（ドラムメモリ）が発生するおそれがある。
【００５６】
これに対し、本実施例のように正極性の２次転写電圧を印加する時間を感光ドラム１の周長の略整数倍分の時間にすると、１次転写部Ｎ１に過剰な電流が流れたとしても、感光ドラム１の副走査方向の１周分が均一に放電電流の影響を受けることとなる。このため、次の画像形成時において、感光ドラム１を帯電させるときに感光ドラム１の副走査方向の１周分の電位が均一に正規の電位からずれることとなり、局所的な画像の濃度ムラは発生しにくくなる。
【００５７】
また、前述のように、２次転写電圧を印加する際に感光ドラム１が帯電処理されていない場合には、１次転写部Ｎ１を通過した後の感光ドラム１の表面電位が帯電極性とは逆極性に反転してドラムメモリが生じやすくなる。本実施例では、上述のように正極性の２次転写電圧の印加時間を調整することで、ドラムメモリは目立ちにくい構成としているが、感光ドラム１に対する放電電流の影響は極力低減することが望ましい。したがって、本実施例では、清掃動作において、正極性の２次転写電圧を印加する際には、２次転写ローラ１３から感光ドラム１に電流を流すため、帯電電圧を同期させて印加して感光ドラム１を負極性に帯電させる。本実施例では、この際の帯電電圧として、画像形成時と同じＡＣ成分とＤＣ成分との重畳電圧を印加する。ただし、この際の帯電電圧は、画像形成時の帯電電圧とは異なり、必ずしも感光ドラム１の帯電均一性が要求されるものではないので、帯電均一性の向上のために重畳されているＡＣ電圧は印加せず、ＤＣ電圧のみを印加してもよい。また、必ずしも画像形成時と同様の帯電電位まで感光ドラム１を帯電させることは要求されないので、画像形成時よりも絶対値の小さいＤＣ電圧を印加してもよい。また、本発明においては、この際の帯電電圧の印加は必須ではない。
【００５８】
一方、負極性の２次転写電圧を印加する際には中間転写ベルト７は感光ドラム１の帯電極性と同極性に帯電する。そのため、感光ドラム１が帯電処理されていない状態でも、感光ドラム１は上述のような過剰な電流が流れることによる放電電流の影響は受けにくいか又は実質的に受けない。そのため、清掃動作にかかる時間を短くする観点などから、負極性の２次転写電圧を印加する際には、２次転写ローラ１３を周方向に均一に清掃するために望まれる２次転写ローラ１３の周長の整数倍の時間とする。また、負極性の２次転写電圧を印加する際には、帯電電圧は印加しない。
【００５９】
なお、本実施例では、１回の清掃動作において２次転写ローラ１３に正極性と負極性の電圧を交互に印加したが、これに限定されるものではない。例えば、１回の清掃動作において２次転写ローラ１３に正極性の電圧を印加するようになっていてもよい。この場合、他のタイミングで行う１回の清掃動作において２次転写ローラ１３に負極性の電圧を印加するようにすることができる。また、清掃動作において正極性の電圧が断続的に２次転写ローラ１３に印加されるようになっていてもよい。また、清掃動作において複数の異なる値の正極性の電圧が２次転写ローラ１３に印加されるようになっていてもよい。本実施例では、清掃動作において少なくとも正極性の電圧が２次転写ローラ１３に印加される場合に、一の値の正極性の電圧が継続して印加される時間を感光ドラム１の周長の略整数倍分の時間とすればよい。複数の異なる値の正極性の電圧が連続して印加される場合には、正極性の電圧が印加される時間の和も、感光ドラム１の周長の略整数倍分の時間となる。
【００６０】
７．評価実験例
次に、本実施例の制御の効果を評価した結果について説明する。
【００６１】
７−１．評価実験１
清掃動作における正極性の２次転写電圧の印加時間を感光ドラム１の周長の非整数倍分（ここでは２次転写ローラ１３の１周分）の時間にした。画像形成時及び清掃動作時における２次転写部Ｎ２に流す電流（設定電流）を４０［μＡ］に設定した。また、１次転写部Ｎ１に電流を流す際の電流値が１０［μＡ］になるように、感光ドラム１の表面電位Ｖｄと中間転写ベルト７の表面電位Ｖｉｔｂとを設定した。そして、ＮＮ環境（２３℃、５０％ＲＨ）で、５％印字比率画像で連続画像出力を行った。連続画像出力の間、所定の画像出力枚数ごとに２次転写ローラ１３の清掃動作を実行した。
【００６２】
その結果、Ａ４換算において約１０ｋ枚目で、ドラムメモリ起因の画像の濃度ムラが発生してしまった。
【００６３】
７−２．検証実験２
本実施例に従って清掃動作における正極性の２次転写電圧の印加時間を感光ドラム１の周長の略整数倍分（ここでは１周分）の時間にした。その他の条件は、検証実験１と同じである。
【００６４】
その結果、Ａ４換算において約１０ｋ枚目でも、ドラムメモリ起因の画像の濃度ムラは発生しなかった。なお、正極性の２次転写電圧を印加する際に帯電電圧を印加しない場合についても確認したが、まれに局所的な画像の濃度ムラが生じる場合があったが、実用上問題とならない程度であった。
【００６５】
このように、本実施例の画像形成装置１００は、回転可能でありトナー像を担持する複数の感光体１と、複数の感光体１のそれぞれを第１の極性に帯電させる複数の帯電手段２と、を有する。また、画像形成装置１００は、複数の感光体１から１次転写されたトナー像を転写材Ｐに２次転写するための、複数の支持部材１０、１１、１２に張架されて感光体１に接触して回転可能な中間転写ベルト７を有する。また、画像形成装置１００は、中間転写ベルト７に接触する転写部材１３と、転写部材１３に電圧を印加することで中間転写ベルト７から転写材Ｐにトナー像を２次転写させる電源と、を有する。上記複数の支持部材は定電圧素子又は抵抗素子に接続されており、電源５３から転写部材１３に上記第１の極性とは逆極性である第２の極性の電圧が印加されることにより、中間転写ベルト７の表面電位が上記第２の極性の電位とされる。これにより、転写部材１３から中間転写ベルト７を介して感光体１に電流が流れることで感光体１から中間転写ベルト７にトナー像が１次転写される。この画像形成装置１００は、１次転写及び２次転写を行っていない非画像形成時に電源５３から転写部材１３に少なくとも上記第２の極性の電圧を印加する調整動作を実行させる制御部１５０を有する。そして、制御部１５０は、調整動作において、電源５３から転写部材１３に一の値の上記第２の極性の電圧を継続して印加する時間を、感光体１が１周するのにかかる時間の略整数倍の時間とする。また、本実施例では、制御部１５０は、調整動作において、上記第２の極性の電圧の印加で中間転写ベルト７の表面電位が上記第２の極性の電位とされている際に中間転写ベルト７と接触する感光体１の領域を、帯電手段２により上記第１の極性に帯電させる。特に、本実施例では、調整動作は、電源５３から転写部材１３に上記第１の極性の電圧と上記第２の極性の電圧とを交互に印加して、転写部材１３から中間転写ベルト７に付着物を転移させる動作である。また、本実施例では、転写部材１３は回転可能であり、その周長は感光体１の周長よりも小さい。そして、制御部１５０は、調整動作において、電源５３から転写部材１３に一の値の上記第１の極性の電圧を継続して印加する時間を、転写部材１３が１周するのにかかる時間の略整数倍の時間とする。
【００６６】
以上、本実施例では、非画像形成時に行う調整動作としての清掃動作において２次転写ローラ１３に正極性の２次転写電圧を印加する場合、その印加時間を感光ドラム１の周長の整数倍分の時間とする。これにより、ドラムメモリの発生を抑制することができる。したがって、ドラムメモリが発生した場合の感光ドラム１の交換などの余計なコストやダウンタイムなどを抑えることが可能となる。このように、本実施例によれば、２次転写電圧の印加により中間転写ベルトを介して感光体に電流を流して１次転写を行う構成において、調整動作で２次転写部に印加する電圧の影響による感光体の電位ムラの発生を抑制できる。
【００６７】
［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と同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において、実施例１の画像形成装置のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、同一符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００６８】
１．概要
図６は、本実施例の画像形成装置１００の断面構成図である。実施例１では、全ての張架ローラ１０、１１、１２をツェナーダイオード１５を介して接地した。これに対して、本実施例では、図８に示すように、そのツェナーダイオード１５の代わりに、全ての張架ローラ１０、１１、１２を抵抗素子１６を介して接地する。
【００６９】
抵抗素子１６の抵抗値は、中間転写ベルト７の表面電位を１次転写を良好に行うために必要な所定の電位以上に維持できるように適宜設定することができる。この抵抗値は、１０８［Ω］以上であることが好ましい。従来のスポンジローラなどを１次転写部材に使用した１次転写部のインピーダンスが１０７Ωのオーダーであり、これより十分大きい抵抗を用いることにより張架ローラに流れる電流を小さくして大部分の電流を感光ドラム１に流すことが可能となるからである。通常、この抵抗値は１０９Ω以下で十分である。一方、１００ＭΩ程度まで小さくても１次転写を行えるが、抵抗値を小さくしすぎると電源の容量を相応に大きくする必要が出てくる。したがって、この抵抗値は、好ましくは１０８Ω以上、１０９Ω以下である。本実施例では、抵抗素子１６の抵抗値は１０８Ωとした。
【００７０】
抵抗素子１６を用いる構成の場合は、２次転写ローラ１３に印加する電圧に応じて中間転写ベルト７の表面電位が変動する。したがって、２次転写部ローラ１３に印加する電圧の絶対値が大きくなるほど、１次転写部Ｎ１で流れる電流も多くなる。そのため、調整動作で２次転写ローラ１３に複数の異なる電圧を印加する場合に、２次転写電圧の絶対値が大きくなり過ぎる場合には、１次転写部Ｎ１に電流が過剰に流れて、感光ドラム１にドラムメモリが発生してしまうおそれがある。
【００７１】
そこで、本実施例では、２次転写部Ｎ２のＡＴＶＣ制御において２次転写ローラ１３に正極性（感光ドラム１の帯電極性とは逆極性）の複数の異なる電圧を印加する場合に、各電圧の印加時間を、感光ドラム１が１周するのにかかる時間の略整数倍の時間とする。すなわち、感光ドラム１の周長の略整数倍だけ感光ドラム１の表面が移動するのにかかる時間とする。このように、本実施例では、調整動作は、電源５３から転写部材１３に複数の異なる値の上記第２の極性の電圧を印加して、印加した電圧値と流れた電流値との関係から２次転写の際に電源５３から転写部材１３に印加する電圧を求める動作である。
【００７２】
２．２次転写部のＡＴＶＣ制御
次に、２次転写部Ｎ２のＡＴＶＣ（Active Transfer Voltage Control）制御（以下「２次転写ＡＴＶＣ」ともいう。）について説明する。２次転写ＡＴＶＣは、概略、次のような制御である。例えば前回転工程において２次転写部Ｎ２に転写材Ｐがないときに、２次転写電源５３から２次転写ローラ１３に電圧を印加して、そのときの電圧値と電流値の情報を取得する。そして、その情報に基づいて画像形成時に２次転写電源５３から２次転写ローラ１３に印加する２次転写電圧の目標値を求める。
【００７３】
より具体的には、２次転写ＡＴＶＣでは、次のようにして画像形成時の２次転写電圧の目標電圧値を求めることができる。例えば、２次転写電源５３から２次転写ローラ１３に所定の目標電流値で定電流制御された電圧を印加している際の発生電圧値を求める。そして、その発生電圧自体、あるいはその発生電圧値に基づいて予め設定された所定の演算式やルックアップテーブルを用いて導いた値を、画像形成時の２次転写電圧の目標電圧値とすることができる。あるいは、２次転写電源５３から２次転写ローラ１３に印加する電圧を複数の異なる電圧に変化させ、電圧値と電流値との関係を求める。そして、その関係に基づいて、所望の転写電流値を得るために必要な電圧値を求め、画像形成時の２次転写電圧の目標電圧値とすることができる。本実施例では、詳しくは後述するように、後者の方法を採用する。
【００７４】
２次転写ＡＴＶＣは、ジョブごとに前回転工程においてそのジョブにおける画像形成時の２次転写電圧の目標電圧値を決定するために行うことができる。ただし、これに限定されるものではなく、２次転写ＡＴＶＣは、複数回のジョブごとに、前回転工程において行うことができる。また、前回転工程に限らず、紙間工程、後回転工程など、非画像形成時であれば、適宜のタイミングで行うことができる。
【００７５】
図７は、本実施例の画像形成装置１００の要部の制御態様を示すブロック図である。図７のブロック図は、図４のブロック図と概略同様であるが、本実施例では、制御部１５０には更に電流検知手段としての電流検出回路６０が接続されている。本実施例では、２次転写電源５３と２次転写ローラ１３との間に電流検出回路６０が設けられている。これにより、電流検出回路６０は、２次転写電源５３が２次転写ローラ１３に直流電圧を印加した際に２次転写ローラ５に流れる直流電流値を検知することができる。本実施例では、２次転写電源５３は、制御部１５０の制御により設定される電圧値の定電圧を出力できるように構成されている。そして、制御部１５０は、電流検出回路６０により検知された電流値が所定の電流値となるように、２次転写電源５３の出力の設定値を変化させることで、２次転写電源５３から２次転写ローラ１３に所定の電流を供給する電圧を印加することができる。また、制御部１５０は、このときの２次転写電源５３の出力の設定値と電流検出回路６０の検知結果とから、それぞれ電圧値と電流値の情報を取得することができる。
【００７６】
ここで、従来の１次転写専用の電源と２次転写専用の電源とを有する画像形成装置における２次転写ＡＴＶＣについて説明する。図１１は、従来の画像形成装置における２次転写ＡＴＶＣでの帯電電圧と２次転写電圧の印加タイミングを示すタイミングチャート図である。また、図１２は、従来の１次転写専用の電源を有する画像形成装置の断面構成図である。図１２において、図６に示す本実施例の画像形成装置１００のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素には同一符号を付している。図１２の画像形成装置１００では、各画像形成部Ｓの感光ドラム１と対向するように、中間転写ベルト７の内周面側に１次転写ローラ５が配置されている。そして、転写ローラ５が中間転写ベルト７を介して感光ドラム１に向けて押圧されることで、感光ドラム１と中間転写ベルト７との接触部に１次転写部Ｎ１が形成されている。また、各転写ローラ５に独立して１次転写専用の１次転写電源５４が接続され、２次転写ローラ１３には２次転写専用の２次転写電源５３が接続されている。また、中間転写ベルト７の張架ローラ１０、１１、１２は全て接地されている。
【００７７】
図１２に示すように、従来の画像形成装置１００では、２次転写ローラ１３に２次転写電圧を印加して、接地された対向部材（２次転写対向ローラ）へ電流を流す。そのため、２次転写電圧を印加しても１次転写部Ｎ１へ影響することがないので、２次転写ＡＴＶＣは１次転写部Ｎ１とは独立して考えることができる。
【００７８】
図８は、２次転写ＡＴＶＣの電圧値と電流値とから２次転写電圧を求める動作の説明図である。図８に示すように、２次転写ＡＴＶＣでは、正極性の複数の異なる電圧Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を印加し、その時に流れる電流Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３を検出する。そして、得られた電圧値と電流値との関係から、設定電流Ｉｔｒに対する設定電圧Ｖｔｒを決定する。
【００７９】
ここで、図１１に示すように、従来の画像形成装置１００では、２次転写ＡＴＶＣにおいて２次転写ローラ１３への電圧印加時間は、一般的に２次転写ローラ１３の電気抵抗ムラを考慮して２次転写ローラ１３の周長の整数倍分の時間に設定している。また、２次転写ＡＴＶＣにおいて、２次転写ローラ１３への電圧の印加と帯電電電圧の印加とを同期させる必要はない。
【００８０】
次に、本実施例における２次転写ＡＴＶＣについて説明する。図９は、は本実施例の画像形成装置１００における２次転写ＡＴＶＣでの帯電電圧と２次転写電圧の印加タイミングを示すタイミングチャート図である。
【００８１】
本実施例では、図９に示すように、２次転写ＡＴＶＣにおいて、２次転写ローラ１３に正極性の複数の異なる２次転写電圧を印加する。そして、各電圧ごとの印加時間を、感光ドラム１が１周するのにかかる時間の略整数倍の時間とする。すなわち、感光ドラム１の周長の略整数倍だけ感光ドラム１の表面が移動するのにかかる時間とする。特に、本実施例では、この時間は、感光ドラム１の１周分の時間とした。実施例１の場合と同様に、この時間は、感光ドラム１の１周分の時間に限定されるものではない。
【００８２】
また、本実施例では、２次転写ＡＴＶＣにおいて、正極性の２次転写電圧を印加する際には、２次転写ローラ１３から感光ドラム１へ電流を流すため、帯電電圧を同期させて印加して感光ドラム１を負極性に帯電させる。本実施例では、この際の帯電電圧として、画像形成時と同じＡＣ成分とＤＣ成分との重畳電圧を印加する。ただし、実施例１の場合と同様、この際の帯電電圧は、ＤＣ電圧のみであってもよいし、画像形成時よりも絶対値の小さいＤＣ電圧であってもよい。また、本発明においては、この際の帯電電圧の印加は必須ではない。
【００８３】
本実施例では、上述のような制御により、１次転写電流が過剰に流れたとしても感光ドラム１の副走査方向の１周分が均一に放電の影響を受けることとなる。その結果、次の画像形成時において感光ドラム１の副走査方向の１周分が均一に放電電流の影響を受けるため、局所的な画像の濃度ムラは発生しにくくなる。
【００８４】
以上、本実施例では、非画像形成時に行う調整動作として２次転写ＡＴＶＣにおいて２次転写ローラ１３に正極性の複数の異なる２次転写電圧を印加する場合、各電圧の印加時間を感光ドラム１の周長の整数倍分の時間とする。これにより、ドラムメモリの発生を抑制することができる。したがって、ドラムメモリが発生した場合の感光ドラム１の交換などの余計なコストやダウンタイムなどを抑えることが可能となる。
【００８５】
［その他］
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
【００８６】
例えば、実施例１においてツェナーダイオードに代えて、実施例２で説明した抵抗素子を用いてもよい。
【００８７】
また、２次転写部材はローラ状であるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、固定のブラシ状、シート状、あるいはパッド状のものなどであってもよい。
【００８８】
また、感光体はドラム状であるものとして説明したが、これに限定されるものではなく、無端ベルト状のものであってもよい。
【００８９】
また、定電圧素子としては、上述の実施例におけるツェナーダイオードに代えて、バリスタを用いてもよい。
【００９０】
また、上述の実施例では、転写電圧は定電圧制御されるものとして、所望の電流値が得られる電圧値を非画像形成時に求めた。しかし、これに限定されるものではなく、例えば転写電圧が定電流制御される場合に、所望の電圧値が得られる電流値を非画像形成時に求めるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９１】
１          感光ドラム
２          帯電ローラ
７          中間転写ベルト
１３        ２次転写ローラ
１５        ツェナーダイオード
５３        ２次転写電源
【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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