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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024171480
(43)【公開日】2024-12-12
(54)【発明の名称】画像形成装置
(51)【国際特許分類】
G03G 15/16 20060101AFI20241205BHJP
G03G 15/00 20060101ALI20241205BHJP
【ＦＩ】
G03G15/16 103
G03G15/00 303
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023088509
(22)【出願日】2023-05-30
(71)【出願人】
【識別番号】000006747
【氏名又は名称】株式会社リコー
(74)【代理人】
【識別番号】100154612
【弁理士】
【氏名又は名称】今井 秀樹
(72)【発明者】
【氏名】穂積功樹
【テーマコード（参考）】
2H200
2H270
【Ｆターム（参考）】
2H200FA02
2H200GA12
2H200GA23
2H200GA34
2H200JA29
2H200JC03
2H200PA03
2H200PA22
2H200PB05
2H270LA07
2H270MA24
2H270MB27
2H270ZC03
2H270ZC04
(57)【要約】
【課題】中間転写体や像担持体を長寿命化しつつ、最適な一次転写電圧を低コストに求めることができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置１００は、複数色のトナー像を担持する複数の像担持体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと、複数の像担持体から一次転写されたトナー像を転写材に二次転写する中間転写体３と、像担持体と中間転写体３の外周面とが接触する一次転写部で像担持体から中間転写体にトナー像を一次転写する複数の一次転写部材１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄと、一次転写部材に電圧を印加する一次転写電源２７ＢＫ，２９ＦＣと、所定の電圧の印加時に一次転写部材に流れる電流を検知する検知部２８と、検知電流値Ｘに基づき一次転写電圧を決定する制御部３０とを備える。検知部は一色の像担持体１ａに対応する一次転写部材１１ａにのみ接続され、制御部３０は検知電流値Ｘに基づき全色に対応する一次転写部材の一次転写電圧値を決定する。
【選択図】図１
【解決手段】画像形成装置１００は、複数色のトナー像を担持する複数の像担持体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄと、複数の像担持体から一次転写されたトナー像を転写材に二次転写する中間転写体３と、像担持体と中間転写体３の外周面とが接触する一次転写部で像担持体から中間転写体にトナー像を一次転写する複数の一次転写部材１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄと、一次転写部材に電圧を印加する一次転写電源２７ＢＫ，２９ＦＣと、所定の電圧の印加時に一次転写部材に流れる電流を検知する検知部２８と、検知電流値Ｘに基づき一次転写電圧を決定する制御部３０とを備える。検知部は一色の像担持体１ａに対応する一次転写部材１１ａにのみ接続され、制御部３０は検知電流値Ｘに基づき全色に対応する一次転写部材の一次転写電圧値を決定する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数色のトナー像を担持する複数の像担持体と、
前記複数の像担持体から一次転写されたトナー像を転写材に二次転写する移動可能な中間転写体と、
前記像担持体と前記中間転写体の外周面とが接触する一次転写部で前記像担持体から前記中間転写体にトナー像を一次転写させる複数の一次転写部材と、
前記一次転写部材に電圧を印加する一次転写電源と、
所定の電圧を前記一次転写部材に印加した際に前記一次転写部材に流れる電流を検知する一次転写電流検知部と、
前記一次転写電流検知部によって検知した電流値に基づき一次転写電圧を決定する制御部と、を備える画像形成装置において、
前記一次転写電流検知部は、全色の前記像担持体のうち一色の前記像担持体に対応する前記一次転写部材にのみ接続され、前記制御部は、前記検知した電流値に基づいて全色に対応する前記一次転写部材の一次転写電圧値を決定する、ことを特徴とする画像形成装置。
前記複数の像担持体から一次転写されたトナー像を転写材に二次転写する移動可能な中間転写体と、
前記像担持体と前記中間転写体の外周面とが接触する一次転写部で前記像担持体から前記中間転写体にトナー像を一次転写させる複数の一次転写部材と、
前記一次転写部材に電圧を印加する一次転写電源と、
所定の電圧を前記一次転写部材に印加した際に前記一次転写部材に流れる電流を検知する一次転写電流検知部と、
前記一次転写電流検知部によって検知した電流値に基づき一次転写電圧を決定する制御部と、を備える画像形成装置において、
前記一次転写電流検知部は、全色の前記像担持体のうち一色の前記像担持体に対応する前記一次転写部材にのみ接続され、前記制御部は、前記検知した電流値に基づいて全色に対応する前記一次転写部材の一次転写電圧値を決定する、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
前記一次転写電源は複数設けられ、そのうちの一つはブラックトナー像用の前記像担持体に対応する前記一次転写部材に接続され、前記一次転写電流検知部もブラックトナー像用の前記像担持体に対応する前記一次転写部材に接続される、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】
前記一次転写電圧値は、前記検知した電流値の大きさに対応する複数の固定値から決定される、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】
前記一次転写電圧値は、前記検知した電流値を変数とする変換式により決定される、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5】
前記一次転写電圧値のための前記変換式が、前記検知した電流値を独立変数とする二次関数である、ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
【請求項6】
前記一次転写電圧値をＹ［Ｖ］、前記検知した電流値をＸ［μＡ］として、
前記二次関数は、Ｙ＝Ａ１＊Ｘ２＋Ｂ１＊Ｘ＋Ｃ（Ａ１≠０）である、
ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
前記二次関数は、Ｙ＝Ａ１＊Ｘ２＋Ｂ１＊Ｘ＋Ｃ（Ａ１≠０）である、
ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項7】
前記一次転写電圧値は、前記検知した電流値の大きさに応じる、前記検知した電流値を変数とする複数の変換式により決定される、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8】
前記一次転写電圧値をＹ［Ｖ］、前記検知した電流値をＸ［μＡ］として、
前記複数の変換式は、
Ｘ＜αの場合、Ｙ＝Ａ２＊Ｘ２＋Ｂ２＊Ｘ＋Ｃ２、
Ｘ≧αの場合、Ｙ＝Ｄ２＊Ｘ＋Ｅ２であり、
α＞０、Ａ２≠０、Ｄ２≠０である、
ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
前記複数の変換式は、
Ｘ＜αの場合、Ｙ＝Ａ２＊Ｘ２＋Ｂ２＊Ｘ＋Ｃ２、
Ｘ≧αの場合、Ｙ＝Ｄ２＊Ｘ＋Ｅ２であり、
α＞０、Ａ２≠０、Ｄ２≠０である、
ことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項9】
前記像担持体と前記中間転写体の接触領域と、前記一次転写部材と前記中間転写体の接触領域が前記中間転写体の移動方向に関して重ならないように、前記一次転写部材は前記中間転写体の内周面に接触する、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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、転写部材に印可される転写バイアスを制御可能な画像形成装置及び方法として、記録媒体が転写部に無いときに転写ローラなどの転写部材に印加される転写バイアスの電圧値を検出し、その検出結果に基づいて記録媒体が転写部を通るときの転写バイアスの制御目標値を決定するものが知られている。
【0003】
例えば特許文献１には、用紙が転写部へ通紙していない時に転写部位の抵抗を検知し、その抵抗検出結果に基づいて直接トナー像を用紙に転写する時の転写部材に印可する転写バイアスを決定することが開示されている。これにより、転写材を介した状態と転写材を介さない状態で、像担持体の転写後電位が等しくなるように転写バイアスを制御し、濃度が均一な高画質の画像を得ることができる。
【0004】
しかし、抵抗値が変動しやすい転写部材を使用するために転写部材のコストが高いという問題点があった。また、転写部材の抵抗値が変動するため、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色に対して転写部材の抵抗を検知しなければならず、よって４つの抵抗検知手段を用いなければ最適な転写バイアスを求めることができず、これも装置の高コスト化をもたらしていた。
【0005】
特許文献２では、複数のトナー像を被転写体上に重ね合わせて画像を形成する場合でも、転写部材の抵抗に基づいて転写バイアスの制御目標値を適切に決定し、被転写体から像担持体への逆転写のない良好な画像を形成できる画像形成装置が提供されている。
【0006】
しかし、経時変化や環境変化により転写部材の抵抗値が上昇するため、経時にわたって、また環境が変わるたびに転写バイアスの目標値を変えるための制御が必要で、そのたびに中間転写装置や像担持体を駆動させなければならず、ユニット寿命が縮まるという問題点があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
そこで本発明は、中間転写体や像担持体を長寿命化しつつ、最適な一次転写電圧を低コストに求めることが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】
【0008】
この課題は、複数色のトナー像を担持する複数の像担持体と、前記複数の像担持体から一次転写されたトナー像を転写材に二次転写する移動可能な中間転写体と、前記像担持体と前記中間転写体の外周面とが接触する一次転写部で前記像担持体から前記中間転写体にトナー像を一次転写させる複数の一次転写部材と、前記一次転写部材に電圧を印加する一次転写電源と、所定の電圧を前記一次転写部材に印加した際に前記一次転写部材に流れる電流を検知する一次転写電流検知部と、前記一次転写電流検知部によって検知した電流値に基づき一次転写電圧を決定する制御部と、を備える画像形成装置において、前記一次転写電流検知部は、全色の前記像担持体のうち一色の前記像担持体に対応する前記一次転写部材にのみ接続され、前記制御部は、前記検知した電流値に基づいて全色に対応する前記一次転写部材の一次転写電圧値を決定する、ことを特徴とする画像形成装置によって解決される。
【発明の効果】
【0009】
中間転写体や像担持体を長寿命化しつつ、最適な一次転写電圧を低コストに求めることができる画像形成装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】プリンタとして構成された画像形成装置１００の一例を示す概略構成図である。
【図2】一次転写電圧と転写率の関係を示すグラフである。
【図3】中間転写ベルト抵抗値と検知電流の関係を示すグラフである。
【図4】検知電流値Ｘと一次転写バイアスＹの関係を示す図である。
【図5】検知電流値Ｘと一次転写バイアスＹの変換式を示す図である。
【図6】検知電流値Ｘと一次転写バイアスＹの別な変換式を示す図である。
【図7】本発明の実施形態に従う一次転写電圧の決定方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。
図１はプリンタとして構成された画像形成装置１００の一例を示す概略構成図であり、ここに示した画像形成装置１００は、その本体筐体内に配置された複数の感光体（像担持体の一例）、図示した例では第１乃至第４の４つの感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ（以下、色を識別しない場合に適宜「感光体１」という）が設けられている。各感光体上には互いに異なる色のトナー像がそれぞれ形成され、図１に示した例では、これらの感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上に、ブラックトナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像及びイエロートナー像がそれぞれ形成される。なお、図１に示した各感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄはドラム状に形成されているが、複数のローラに巻き掛けられて回転駆動される無端ベルト状の感光体を用いることもできる。
図１はプリンタとして構成された画像形成装置１００の一例を示す概略構成図であり、ここに示した画像形成装置１００は、その本体筐体内に配置された複数の感光体（像担持体の一例）、図示した例では第１乃至第４の４つの感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ（以下、色を識別しない場合に適宜「感光体１」という）が設けられている。各感光体上には互いに異なる色のトナー像がそれぞれ形成され、図１に示した例では、これらの感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上に、ブラックトナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像及びイエロートナー像がそれぞれ形成される。なお、図１に示した各感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄはドラム状に形成されているが、複数のローラに巻き掛けられて回転駆動される無端ベルト状の感光体を用いることもできる。
【0012】
第１乃至第４の感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄに対向して中間転写体として構成された中間転写ベルト３が配置され、各感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが中間転写ベルト３の表面に当接している。中間転写ベルト３は、感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄから自身に一次転写されたトナー像を転写材に二次転写する。ここに示した中間転写ベルト３は、駆動ローラ４、テンションローラ５、入口ローラ７に巻き掛けられ、これらの支持ローラのうちの１つ、例えば支持ローラ４が駆動源（図示せず）によって駆動される駆動ローラで構成され、該ローラの駆動により中間転写ベルト３が矢印Ａ方向に回転駆動される。中間転写ベルト３は、多層構造、単層構造でも構わないが、多層構造であればベース層を例えば伸びの少ないフッ素樹脂やＰＶＤＦシート、ポリイミド系樹脂でつくり、表面をフッ素系樹脂等の平滑性のよいコート層で被ってなるものが好ましい。また、単層であればＰＶＤＦ、ＰＣ、ポリイミド等の材質を用いるものがよい。
【0013】
感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ上にトナー像を形成する構成と、その各トナー像を中間転写ベルト３上に転写する構成は実質的に全て同一であり、形成される各トナー像の色が異なるだけである。よって、第１の感光体１ａにブラックトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト３上に転写する構成と作用だけを説明する。この感光体１ａは図１において示される矢印の如く反時計方向に回転駆動され、このとき感光体表面に図示していない除電装置からの光が照射され、該感光体１ａの表面電位が初期化される。初期化された感光体表面は帯電装置８によって所定の極性、この例ではマイナス極性に一様に帯電される。この帯電面に、露光装置９から出射する光変調されたレーザビームＬが照射され、感光体１ａの表面に書き込み情報に対応した静電潜像が形成される。図１に示した画像形成装置１００においてはレーザビームを出射するレーザ書き込み装置より成る露光装置９が用いられているが、ＬＥＤアレイと結像手段を有する露光装置などを用いることもできる。
【0014】
感光体１ａに形成された静電潜像は、これが現像装置１０を通るとき、ブラックトナー像として可視像化される。一方、中間転写ベルト３の内側には、そのベルトを挟んで感光体１ａにほぼ対向して位置する一次転写部材である一次転写ローラ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ（以下、色を識別しない場合に適宜「一次転写ローラ１１」という）が配置されている。この一次転写ローラ１１が中間転写ベルト３の裏面に当接し、感光体１ａと中間転写ベルト３との適正な転写ニップが確保されている。この一次転写ローラ１１は金属で構成されるため、感光体１に対して若干オフセットして配置されている（間接転写方式）。本実施形態においては、感光体１と一次転写ローラ１１間のどちらにも接触していないベルト距離（オフセット量）は４～５ｍｍとしている。
【0015】
上記一次転写ローラ１１には、感光体１ａ上に形成されたトナー像のトナー帯電極性と逆極性、この例ではプラス極性の転写電圧が印加される。これにより、感光体１ａと中間転写ベルト３との間に転写電界が形成され、感光体１ａと中間転写ベルト３の外周面とが接触する一次転写部で、感光体１ａ上のトナー像が、その感光体１ａと同期して回転駆動される中間転写ベルト３上に静電的に転写される（一次転写）。トナー像を中間転写ベルト３に転写したあとの感光体１ａ表面に付着する転写残トナーは、クリーニング装置１２によって除去され、感光体１ａの表面が清掃される。
【0016】
全く同様にして、第２乃至第４の各感光体１ｂ、１ｃ、１ｄには、マゼンタトナー像、シアントナー像及びイエロートナー像がそれぞれ形成され、その各色のトナー像は、ブラックトナー像の転写された中間転写ベルト３上に順次重ねて静電転写される。
【0017】
このとき、各４色のトナー像を使うフルカラーモードとブラック単色のみを使用するブラック単色モードの２種類のモードがある。フルカラーモード時には、中間転写ベルト３と４色の感光体１が当接して、４色とも中間転写ベルト３上にトナーが転写される。一方、ブラック単色モードでは、ブラックの感光体１ａのみが中間転写ベルト３に当接し、ブラックトナーのみが中間転写ベルト３に転写される。このとき、中間転写ベルト３とマゼンタ、シアン、イエローの感光体１ｂ、１ｃ、１ｄは当接されておらず、画像形成装置１００に備えられた接離機構により一次転写ローラ１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが感光体１ｂ，１ｃ，１ｄから離間する。
【0018】
本実施形態に係る画像形成装置１００では、感光体１と中間転写ベルト３の接触領域と、一次転写ローラ１１と中間転写ベルト３の接触領域が中間転写ベルト３の移動方向に関して重ならないように、一次転写ローラ１１は中間転写ベルト３の内周面に接触する。
【0019】
一方、図１に示すように、装置本体内の下部には給紙装置１４が配置され、給紙装置１４は給紙ローラ１５の回転によって、例えば転写紙より成る記録媒体Ｐが矢印Ｂ方向に送り出される。送り出された記録媒体Ｐは、レジストローラ対１６によって、所定のタイミングで支持ローラ４に巻き掛けられた中間転写ベルト３の部分と、これに対置された転写装置の一例である二次転写ローラ１７との間に給送される。このとき、二次転写ローラ１７には所定の転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト３上の合成トナー像が記録媒体Ｐに二次転写される。
【0020】
合成トナー像を二次転写された記録媒体Ｐは、さらに上方に搬送されて定着装置１８を通り、このとき記録媒体Ｐ上のトナー像が熱と圧力の作用により定着される。定着装置１８を通過した記録媒体Ｐは、排紙部に設けられた排紙ローラ対１９を介して画像形成装置外に排出される。
【0021】
また、トナー像転写後の中間転写ベルト３上に付着する転写残トナーはベルトクリーニング装置２０によって除去される。本実施例におけるベルトクリーニング装置２０では、ウレタン等で構成されたブレード形状のクリーニングブレード２１を用いており、当該クリーニングブレード２１を中間転写ベルト３の回転方向に対してカウンタ方向に当接させている。しかしながら、当業者には明らかなように、クリーニング装置２０には適宜様々な種類のものを用いることが可能であり、例えば、クリーニング装置を静電容量式のものとしても良い。
【0022】
クリーニングブレード２１によって中間転写ベルト３上から除去された転写残トナーはクリーニングケース内の廃トナーコイルによって、長手方向後側に送られ、装置本体に設けられた廃トナー経路を通って、廃トナー容器へ搬送される。
【0023】
図１は、本実施形態にて使用される印加電源の模式図の一例を示している。
一次転写ローラ１１ａに電圧を印加する一次転写電源である一次転写バイアス電源２７ＢＫが、検知部２８及び制御部３０に接続されており、検知部２８は、一次転写バイアス電源２７ＢＫ、一次転写ローラ１１ａ及び制御部３０に接続されている。ここで、検知部２８は、全色の感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄのうち一色（本実施形態ではブラック）の感光体１ａに対応する一次転写ローラ１１ａにのみ接続されている。
一次転写ローラ１１ａに電圧を印加する一次転写電源である一次転写バイアス電源２７ＢＫが、検知部２８及び制御部３０に接続されており、検知部２８は、一次転写バイアス電源２７ＢＫ、一次転写ローラ１１ａ及び制御部３０に接続されている。ここで、検知部２８は、全色の感光体１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄのうち一色（本実施形態ではブラック）の感光体１ａに対応する一次転写ローラ１１ａにのみ接続されている。
【0024】
一次転写バイアス電源２７ＢＫの出力が定電圧制御されている場合には、検知部２８は、一次転写ローラ１１ａへのバイアス印加時における一次転写ローラ１１ａに流れる電流量を検知する一次転写電流検知部である。一次転写バイアス電源２７ＢＫの出力が定電流制御されている場合には、検知部２８は、一次転写バイアス電源２７ＢＫの出力バイアスを検知する。
【0025】
他の一次転写ローラ１１ｂ，１１ｃ，１１ｄは、別の一次転写電源２９ＦＣによって印加されている。
よって、画像形成装置１００は、複数の一次転写電源２７ＢＫ，２９ＦＣを備え、そのうちの一つはブラックトナー像用の感光体１ａに対応する一次転写ローラ１１ａに接続され、検知部２８も、ブラックトナー像用の感光体１ａに対応する一次転写ローラ１１ａにのみ接続されている。これにより、画像形成装置１００は１つの検知部２８を有するだけで済むため、中間転写ユニットの構成及び抵抗検知構成の低コスト化を図ることができる。また、経時にわたって、また環境が変わるたびに転写バイアスの目標値を変えるための制御が不要となり、そのたびに中間転写装置や像担持体を駆動させる必要も無いため、中間転写体や像担持体を長寿命化することができる。
よって、画像形成装置１００は、複数の一次転写電源２７ＢＫ，２９ＦＣを備え、そのうちの一つはブラックトナー像用の感光体１ａに対応する一次転写ローラ１１ａに接続され、検知部２８も、ブラックトナー像用の感光体１ａに対応する一次転写ローラ１１ａにのみ接続されている。これにより、画像形成装置１００は１つの検知部２８を有するだけで済むため、中間転写ユニットの構成及び抵抗検知構成の低コスト化を図ることができる。また、経時にわたって、また環境が変わるたびに転写バイアスの目標値を変えるための制御が不要となり、そのたびに中間転写装置や像担持体を駆動させる必要も無いため、中間転写体や像担持体を長寿命化することができる。
【0026】
制御部３０は、一次転写バイアス電源２７ＢＫ、一次転写電源２９ＦＣ及び検知部２８に接続されており、検知部２８による検知結果、すなわち検知部２８によって検知した電流値Ｘに基づき全色に対応する一次転写ローラ１１ａの一次転写電圧を決定する。
【0027】
以下、一次転写バイアス電源２７ＢＫが定電圧制御されている場合を例にして、本発明の実施形態の詳細を説明する。
一次転写バイアス電源２７ＢＫが定電圧制御されている場合、中間転写ベルト３の抵抗によって転写率が変化してしまい、最適な転写電圧が変化する為（図２参照）、印刷前に一次転写バイアス電源２７ＢＫの補正を実施する。
一次転写バイアス電源２７ＢＫが定電圧制御されている場合、中間転写ベルト３の抵抗によって転写率が変化してしまい、最適な転写電圧が変化する為（図２参照）、印刷前に一次転写バイアス電源２７ＢＫの補正を実施する。
【0028】
図２は、一次転写電圧と転写率の関係を示すグラフである。
中間転写ベルト３の抵抗が、それぞれ、９．５ＬｏｇΩ／□、９．７ＬｏｇΩ／□、１０．０ＬｏｇΩ／□、１０．２ＬｏｇΩ／□と変化しており、そのため４つの矢印で示すように最適な転写電圧も変化する。
中間転写ベルト３の抵抗が、それぞれ、９．５ＬｏｇΩ／□、９．７ＬｏｇΩ／□、１０．０ＬｏｇΩ／□、１０．２ＬｏｇΩ／□と変化しており、そのため４つの矢印で示すように最適な転写電圧も変化する。
【0029】
ここでは、ブラックの一次転写バイアス電源２７ＢＫにより一次転写ローラ１１ａに所定のバイアス（２０００Ｖ）を中間転写ベルト約１周分にわたって印加したときに検知部２８で検出した平均電流値を元に中間転写ベルト抵抗値を推測し、一次転写ローラ１１ａに印加する電圧値を決定する。図３は、中間転写ベルト抵抗値と検知電流の関係を示すグラフであり、図示のように検知電流が大きいほどベルト抵抗は小さくなる。
【0030】
このとき、ブラックの一次転写バイアス電源２７ＢＫと検知部２８ＢＫで中間転写ベルト抵抗値を推測しているが、他の３色に印加する一次転写電源２９ＦＣの値もこの検知部２８による結果に基づき決定する。図２の中間転写ベルト抵抗値と転写率のデータと、図３の中間転写ベルト抵抗値と検知電流のデータより、検出した電流値から中間転写ベルト抵抗値を推測し、その中間転写ベルト抵抗値のときの最適な一次転写電圧値を算出し、一次転写バイアス電源２７ＢＫの一次転写バイアスの補正を実施する。
【0031】
検知した電流値による一次転写バイアスの補正の実施方法は、装置により複数考えられる。
まず、図４のように検知電流値Ｘ（「検知した電流値Ｘ」とも言う）の大きさに応じて、一次転写バイアスＹ（「一次転写電圧値Ｙ」とも言う）の固定値を決定する方法がある。図４のバイアステーブルでは、検知電流値Ｘの大きさが４つの範囲に分けられ、それらに対応する４つの一次転写バイアスＹ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４が定められている。このバイアステーブルは画像形成装置１００のメモリーに格納されている。この方法を使うことで、制御部３０は、一次転写バイアスＹとして、検知電流値Ｘの大きさに応じて４つの固定値のいずれかを選択するだけで済むため、一次転写バイアスＹの補正の制御を単純化できる。
まず、図４のように検知電流値Ｘ（「検知した電流値Ｘ」とも言う）の大きさに応じて、一次転写バイアスＹ（「一次転写電圧値Ｙ」とも言う）の固定値を決定する方法がある。図４のバイアステーブルでは、検知電流値Ｘの大きさが４つの範囲に分けられ、それらに対応する４つの一次転写バイアスＹ１，Ｙ２，Ｙ３，Ｙ４が定められている。このバイアステーブルは画像形成装置１００のメモリーに格納されている。この方法を使うことで、制御部３０は、一次転写バイアスＹとして、検知電流値Ｘの大きさに応じて４つの固定値のいずれかを選択するだけで済むため、一次転写バイアスＹの補正の制御を単純化できる。
【0032】
次に、図５のように検知電流値Ｘを変換式に入れて一次転写バイアスＹを算出する方法がある。つまり、一次転写電圧値Ｙは、検知電流値Ｘを変数とする変換式により決定される。この方法によれば、制御部３０によって中間転写ベルト抵抗値のばらつきに対応する最適な一次転写バイアス値をより細かく決定することができる。
【0033】
本発明者による検証により、この変換式として二次関数を使用することで最もフィットすることが分かった。ただし、一次転写部周りの条件、例えば感光体１と一次転写ローラ１１の距離や使用する中間転写ベルト３の抵抗値やトナー種類により、最適な変換式は変わってくると考えられる。
【0034】
一例として、検知電流値Ｘ［ｕＡ］と一次転写バイアスＹ［Ｖ］の変換式は、
Ｙ＝Ａ１＊Ｘ２＋Ｂ１＊Ｘ＋Ｃ（Ａ１≠０）である。
すなわち、一次転写バイアスＹのための変換式は検知電流値Ｘを独立変数とする二次関数である。
ここで、Ａ１＝０．５，Ｂ１＝－７７，Ｃ＝３７００である。
Ｘ＝５０［ｕＡ］のとき、Ｙ＝１１００［Ｖ］となる。
この方法によれば、制御部３０によって中間転写ベルト抵抗値のばらつきに対応する最適な一次転写バイアスＹをより細かく決定することができる。
Ｙ＝Ａ１＊Ｘ２＋Ｂ１＊Ｘ＋Ｃ（Ａ１≠０）である。
すなわち、一次転写バイアスＹのための変換式は検知電流値Ｘを独立変数とする二次関数である。
ここで、Ａ１＝０．５，Ｂ１＝－７７，Ｃ＝３７００である。
Ｘ＝５０［ｕＡ］のとき、Ｙ＝１１００［Ｖ］となる。
この方法によれば、制御部３０によって中間転写ベルト抵抗値のばらつきに対応する最適な一次転写バイアスＹをより細かく決定することができる。
【0035】
また図６のように、検出した検知電流値Ｘの範囲によって変換式を変えてもよい。この方法によれば、制御部３０による一次転写バイアスの補正の制御が複雑になるが、より適正な一次転写バイアスＹを求めることができる。
【0036】
また一例として、検知電流値Ｘ［μＡ］と一次転写バイアスＹ［Ｖ］の変換式は、
Ｘ＜５０［μＡ］の場合、Ｙ＝Ａ２＊Ｘ２＋Ｂ２＊Ｘ＋Ｃ２（Ａ２≠０）であり、
Ｘ≧５０［μＡ］の場合、Ｙ＝Ｄ２＊Ｘ＋Ｅ２（Ｄ２≠０）である。
すなわち、一次転写バイアスＹのための変換式は、検知電流値Ｘの大きさに応じる、検知電流値Ｘを変数とする複数の変換式により決定される。
ここで、Ａ２＝０．５，Ｂ２＝－７７，Ｃ２＝３７００、Ｄ２＝－２２、Ｅ２＝２２００である。
よって、Ｘ＝６０［μＡ］のとき、Ｙ＝８８０［Ｖ］となる。
この方法によれば、制御部３０によって中間転写ベルト抵抗値のばらつきに対応する最適な一次転写バイアス値をより細かく決定することができる。
Ｘ＜５０［μＡ］の場合、Ｙ＝Ａ２＊Ｘ２＋Ｂ２＊Ｘ＋Ｃ２（Ａ２≠０）であり、
Ｘ≧５０［μＡ］の場合、Ｙ＝Ｄ２＊Ｘ＋Ｅ２（Ｄ２≠０）である。
すなわち、一次転写バイアスＹのための変換式は、検知電流値Ｘの大きさに応じる、検知電流値Ｘを変数とする複数の変換式により決定される。
ここで、Ａ２＝０．５，Ｂ２＝－７７，Ｃ２＝３７００、Ｄ２＝－２２、Ｅ２＝２２００である。
よって、Ｘ＝６０［μＡ］のとき、Ｙ＝８８０［Ｖ］となる。
この方法によれば、制御部３０によって中間転写ベルト抵抗値のばらつきに対応する最適な一次転写バイアス値をより細かく決定することができる。
【0037】
図７は、本発明の実施形態に従う一次転写電圧の決定方法を示すフローチャートである。
画像形成装置１００において、制御動作が開始されると（Ｓ１）、中間転写ベルト３が駆動される（Ｓ２）。次に、制御部３０により、一次転写ローラ１１に一定の電圧が印加される（Ｓ３）。ここで、本実施形態では、電圧を印加する一次転写ローラは一次転写ローラ１１ａであるが、他の一次転写ローラであってもよい。その際、検知部２８によって一次転写ローラ１１に流れる電流を検知する（Ｓ４）。次に、制御部３０により、検知電流（検知電流値Ｘ）に基づき通常印刷時に印加すべき一次転写電圧を計算する（Ｓ５）。ここで、一次転写電圧は、全色に対応する一次転写ローラ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄのための一次転写電圧値である。これにより、通常印刷時に印加すべき一次転写電圧が決定される（Ｓ６）。
画像形成装置１００において、制御動作が開始されると（Ｓ１）、中間転写ベルト３が駆動される（Ｓ２）。次に、制御部３０により、一次転写ローラ１１に一定の電圧が印加される（Ｓ３）。ここで、本実施形態では、電圧を印加する一次転写ローラは一次転写ローラ１１ａであるが、他の一次転写ローラであってもよい。その際、検知部２８によって一次転写ローラ１１に流れる電流を検知する（Ｓ４）。次に、制御部３０により、検知電流（検知電流値Ｘ）に基づき通常印刷時に印加すべき一次転写電圧を計算する（Ｓ５）。ここで、一次転写電圧は、全色に対応する一次転写ローラ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄのための一次転写電圧値である。これにより、通常印刷時に印加すべき一次転写電圧が決定される（Ｓ６）。
【0038】
以上の一次転写バイアスの補正制御は、中間転写ベルト抵抗値が経時にわたって殆ど変化しない場合は、中間転写ベルトユニットの使用開始時に実施するだけでもよい。その方が、不必要に中間転写体や像担持体を走行させることなく最低限の走行量で済むため、他部品の寿命も延ばすことができる。
【0039】
また、上記実施形態では上記変換式を用いて標準的な一次転写バイアスＹを算出しているが、使用環境やベルト線速（紙種・モード）によっては、さらに使用環境とベルト線速の補正係数を検知電流値Ｘに乗じて実際に印加すべき一次転写バイアスＹが決定される。
【0040】
以上のように、本発明の実施形態に係る画像形成装置１００では、転写部材を抵抗上昇の少ない間接転写方式で構成し、一次転写バイアス電源ＢＫから一次転写ローラ１１に一定の電圧を印加したときの一次転写ローラ１１に流れる電流値を検知する検知部２８が１つだけ備えられる。その検知電流結果を元に全色に対応する一次転写バイアスＹを決定することで、中間転写ユニットの構成及び抵抗検知構成の低コスト化を図ることができる。
【0041】
本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。
（態様１）
複数色のトナー像を担持する複数の像担持体と、
前記複数の像担持体から一次転写されたトナー像を転写材に二次転写する移動可能な中間転写体と、
前記像担持体と前記中間転写体の外周面とが接触する一次転写部で前記像担持体から前記中間転写体にトナー像を一次転写させる複数の一次転写部材と、
前記一次転写部材に電圧を印加する一次転写電源と、
所定の電圧を前記一次転写部材に印加した際に前記一次転写部材に流れる電流を検知する一次転写電流検知部と、
前記一次転写電流検知部によって検知した電流値に基づき一次転写電圧を決定する制御部と、を備える画像形成装置において、
前記一次転写電流検知部は、全色の前記像担持体のうち一色の前記像担持体に対応する前記一次転写部材にのみ接続され、前記制御部は、前記検知した電流値に基づいて全色に対応する前記一次転写部材の一次転写電圧値を決定する、ことを特徴とする画像形成装置。
（態様２）
前記一次転写電源は複数設けられ、そのうちの一つはブラックトナー像用の前記像担持体に対応する前記一次転写部材に接続され、前記一次転写電流検知部もブラックトナー像用の前記像担持体に対応する前記一次転写部材に接続される、ことを特徴とする態様１に記載の画像形成装置。
（態様３）
前記一次転写電圧値は、前記検知した電流値の大きさに対応する複数の固定値から決定されることを特徴とする態様１又は２に記載の画像形成装置。
（態様４）
前記一次転写電圧値は、前記検知した電流値を変数とする変換式により決定されることを特徴とする態様１又は２に記載の画像形成装置。
（態様５）
前記一次転写電圧値のための前記変換式が、前記検知した電流値を独立変数とする二次関数であることを特徴とする態様４に記載の画像形成装置。
（態様６）
前記一次転写電圧値をＹ［Ｖ］、前記検知した電流値をＸ［μＡ］として、
前記二次関数は、Ｙ＝Ａ１＊Ｘ２＋Ｂ１＊Ｘ＋Ｃ（Ａ１≠０）である、
ことを特徴とする態様５に記載の画像形成装置。
（態様７）
前記一次転写電圧値は、前記検知した電流値の大きさに応じる、前記検知した電流値を変数とする複数の変換式により決定されることを特徴とする態様１～６のいずれか一つに記載の画像形成装置。
（態様８）
前記一次転写電圧値をＹ［Ｖ］、前記検知した電流値をＸ［μＡ］として、
前記複数の変換式は、
Ｘ＜αの場合、Ｙ＝Ａ２＊Ｘ２＋Ｂ２＊Ｘ＋Ｃ２、
Ｘ≧αの場合、Ｙ＝Ｄ２＊Ｘ＋Ｅ２であり、
α＞０、Ａ２≠０、Ｄ２≠０である、
ことを特徴とする態様７に記載の画像形成装置。
（態様９）
前記像担持体と前記中間転写体の接触領域と、前記一次転写部材と前記中間転写体の接触領域が前記中間転写体の移動方向に関して重ならないように、前記一次転写部材は前記中間転写体の内周面に接触する、ことを特徴とする態様１～８のいずれか一つに記載の画像形成装置。
（態様１）
複数色のトナー像を担持する複数の像担持体と、
前記複数の像担持体から一次転写されたトナー像を転写材に二次転写する移動可能な中間転写体と、
前記像担持体と前記中間転写体の外周面とが接触する一次転写部で前記像担持体から前記中間転写体にトナー像を一次転写させる複数の一次転写部材と、
前記一次転写部材に電圧を印加する一次転写電源と、
所定の電圧を前記一次転写部材に印加した際に前記一次転写部材に流れる電流を検知する一次転写電流検知部と、
前記一次転写電流検知部によって検知した電流値に基づき一次転写電圧を決定する制御部と、を備える画像形成装置において、
前記一次転写電流検知部は、全色の前記像担持体のうち一色の前記像担持体に対応する前記一次転写部材にのみ接続され、前記制御部は、前記検知した電流値に基づいて全色に対応する前記一次転写部材の一次転写電圧値を決定する、ことを特徴とする画像形成装置。
（態様２）
前記一次転写電源は複数設けられ、そのうちの一つはブラックトナー像用の前記像担持体に対応する前記一次転写部材に接続され、前記一次転写電流検知部もブラックトナー像用の前記像担持体に対応する前記一次転写部材に接続される、ことを特徴とする態様１に記載の画像形成装置。
（態様３）
前記一次転写電圧値は、前記検知した電流値の大きさに対応する複数の固定値から決定されることを特徴とする態様１又は２に記載の画像形成装置。
（態様４）
前記一次転写電圧値は、前記検知した電流値を変数とする変換式により決定されることを特徴とする態様１又は２に記載の画像形成装置。
（態様５）
前記一次転写電圧値のための前記変換式が、前記検知した電流値を独立変数とする二次関数であることを特徴とする態様４に記載の画像形成装置。
（態様６）
前記一次転写電圧値をＹ［Ｖ］、前記検知した電流値をＸ［μＡ］として、
前記二次関数は、Ｙ＝Ａ１＊Ｘ２＋Ｂ１＊Ｘ＋Ｃ（Ａ１≠０）である、
ことを特徴とする態様５に記載の画像形成装置。
（態様７）
前記一次転写電圧値は、前記検知した電流値の大きさに応じる、前記検知した電流値を変数とする複数の変換式により決定されることを特徴とする態様１～６のいずれか一つに記載の画像形成装置。
（態様８）
前記一次転写電圧値をＹ［Ｖ］、前記検知した電流値をＸ［μＡ］として、
前記複数の変換式は、
Ｘ＜αの場合、Ｙ＝Ａ２＊Ｘ２＋Ｂ２＊Ｘ＋Ｃ２、
Ｘ≧αの場合、Ｙ＝Ｄ２＊Ｘ＋Ｅ２であり、
α＞０、Ａ２≠０、Ｄ２≠０である、
ことを特徴とする態様７に記載の画像形成装置。
（態様９）
前記像担持体と前記中間転写体の接触領域と、前記一次転写部材と前記中間転写体の接触領域が前記中間転写体の移動方向に関して重ならないように、前記一次転写部材は前記中間転写体の内周面に接触する、ことを特徴とする態様１～８のいずれか一つに記載の画像形成装置。
【符号の説明】
【0042】
１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ 感光体（像担持体）
３ 中間転写ベルト（中間転写体）
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ 一次転写ローラ（一次転写部材）
２７ＢＫ，２９ＦＣ 一次転写電源
２８ 検知部（一次転写電流検知部）
３０ 制御部
１００ 画像形成装置
Ｘ 検知した電流値
Ｙ 一次転写電圧値
３ 中間転写ベルト（中間転写体）
１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ 一次転写ローラ（一次転写部材）
２７ＢＫ，２９ＦＣ 一次転写電源
２８ 検知部（一次転写電流検知部）
３０ 制御部
１００ 画像形成装置
Ｘ 検知した電流値
Ｙ 一次転写電圧値
【先行技術文献】
【特許文献】
【0043】
【特許文献1】特開２００３－５７９６９号公報
【特許文献2】特開２０１３－１０１１９５公報
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】