JP2018116223A

JP2018116223A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2018116223A
Application number: JP2017008551A
Authority: JP
Inventors: 平井　政秀; Masahide Hirai; 政秀平井; 亮輔濱本; Ryosuke Hamamoto
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2017-01-20
Filing date: 2017-01-20
Publication date: 2018-07-26
Also published as: US20180210376A1; US10185254B2

Abstract

【課題】２次転写部材の寿命の判断の精度を向上させて、良好な画像の出力を維持すると共に、メンテナンスコストの低減を図ることを可能とする画像形成装置を提供する。【解決手段】画像形成装置１００は、２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の変動に基づいて２次転写部材１１の寿命に関する情報を取得する寿命検知部２６を有し、寿命検知部２６が、第２の検知部による２次転写部Ｎ２の電気抵抗値に関する情報の検知結果と、第１の検知部による１次転写部Ｎ１の電気抵抗値に関する情報の検知結果と、に基づいて、２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の変動に含まれる中間転写体８の電気抵抗値の変動の影響を低減する処理を行って、２次転写部材１１の寿命に関する情報を取得する構成とする。【選択図】図１

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真方式などを利用した画像形成装置として、像担持体から中間転写体に１次転写されたトナー像が転写材に２次転写されることで画像が出力される中間転写方式の画像形成装置がある。中間転写体としては、無端ベルト状の中間転写ベルトが広く用いられている。１次転写、２次転写は、それぞれ中間転写ベルトに接触して配置された転写部材に電圧が印加され、転写電流が供給されることで行われることが多い。１次転写部材、２次転写部材としては、それぞれローラ状の転写部材である転写ローラ（１次転写ローラ、２次転写ローラ）が広く用いられている。

このような画像形成装置において、転写ローラの電気抵抗値は、導電材料の状態の変化や紙粉などの汚れの付着などによって、転写ローラの使用量の増加に伴って上昇する傾向がある。そして、その電気抵抗値が許容範囲以上に上昇すると、転写電流不足による転写不良が生じることがある。そのため、プリント枚数や総回転時間などの使用量の指標値に基づいて寿命を設定し、該指標値が寿命に相当する値に達した場合に転写ローラ又は転写ローラを含むユニットの交換を促すことなどが行われることがある。しかし、転写ローラの電気抵抗値の上昇の程度は、画像形成装置の使用状況（転写材の違いや出力画像の違いなど）によって異なるため、転写ローラの使用量の指標値に基づいて寿命を画一的に判断すると、転写ローラの寿命を正確に判断することは難しい。そして、実際には寿命でない転写ローラを交換してしまうことにより不要なメンテナンスコストが生じたり、実際には寿命である転写ローラを継続して使用してしまうことにより転写不良が生じたりすることがある。

そこで、転写ローラの電気抵抗値を測定し、その電気抵抗値が許容範囲から外れた場合に転写ローラ又は転写ローラを含むユニットが寿命を判断することが提案されている（特許文献１）。転写ローラの電気抵抗値は温度や湿度などの環境によって変化するため、特許文献１に記載の発明では、環境検知手段の検知結果に基づき、環境に応じてより正確に転写ローラの寿命を判断しようとしている。

特開２００３−１９５７００号公報

上述のような電気抵抗値の測定に基づく転写ローラの寿命の判断は、画像形成装置の使用状況によって電気抵抗値の上昇の程度が大きく変わる２次転写ローラの寿命の判断に特に有効であると考えられる。しかしながら、電気抵抗値を測定して転写ローラの寿命を判断する場合においても、特に２次転写ローラの寿命を判断する場合には、以下のような課題がある。

電気抵抗値の測定に基づく２次転写ローラの寿命の判断は、２次転写ローラに電圧を印加した際の電流値と電圧値との関係を求めることで行われる。このとき測定される電気抵抗値は、中間転写ベルトの電気抵抗成分と２次転写ローラの電気抵抗成分とを含んだ２次転写部の電気抵抗値である。そのため、２次転写ローラの電気抵抗値の変動だけでなく、中間転写ベルトの電気抵抗値の変動の影響も考慮した上で、良好な画像の出力を維持できるように２次転写ローラの寿命を設定する必要があった。その結果、中間転写ベルトの電気抵抗値の変動分だけ比較的多めにマージンが設けられて２次転写ローラの寿命が設定されることにより、実際の寿命よりも早めに２次転写ローラが交換される場合があった。

また、２次転写ローラとは個別に中間転写ベルトが交換可能である場合、２次転写部の電気抵抗値の測定結果に基づく２次転写ローラの寿命の判断は、中間転写ベルトの寿命状態による中間転写ベルトの電気抵抗値の変動分の影響をより受けることになる。２次転写部の電気抵抗値の測定結果における中間転写ベルトの電気抵抗値の寄与分が、中間転写ベルトの交換前後で大きく変わることなどによる。

このように、従来の方法では、２次転写部の電気抵抗値の測定結果から２次転写ローラの寿命を正確に判断することが困難な場合があった。

したがって、本発明の目的は、２次転写部材の寿命の判断の精度を向上させて、良好な画像の出力を維持すると共に、メンテナンスコストの低減を図ることを可能とする画像形成装置を提供することである。

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、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体から１次転写されたトナー像を転写材に２次転写するために搬送する中間転写体と、１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１次転写させる１次転写部材と、２次転写部で前記中間転写体から転写材にトナー像を２次転写させる２次転写部材と、前記１次転写部材に電圧を印加する第１の電源と、前記２次転写部材に電圧を印加する第２の電源と、前記第１の電源により前記１次転写部材に電圧を印加した際の電流値と電圧値とに基づく前記１次転写部の電気抵抗値に関する情報を検知する第１の検知部と、前記第２の電源により前記２次転写部材に電圧を印加した際の電流値と電圧値とに基づく前記２次転写部の電気抵抗値に関する情報を検知する第２の検知部と、前記２次転写部の電気抵抗値の変動に基づいて前記２次転写部材の寿命に関する情報を取得する寿命検知部と、を有し、前記寿命検知部は、前記第２の検知部の検知結果と、前記第１の検知部の検知結果と、に基づいて、前記２次転写部の電気抵抗値の変動に含まれる前記中間転写体の電気抵抗値の変動の影響を低減する処理を行って、前記２次転写部材の寿命に関する情報を取得することを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、２次転写部材の寿命の判断の精度を向上させて、良好な画像の出力を維持すると共に、メンテナンスコストの低減を図ることが可能になる。

画像形成装置の概略断面図である。電気抵抗値の環境変動補正を説明するためのグラフ図である。電気抵抗値の測定による寿命の検知を説明するためのグラフ図である。２次転写部の電気抵抗値を説明するための模式図である。２次転写部の電気抵抗値の検知結果の一例を示すグラフ図である。１次転写部の電気抵抗値の検知結果の一例を示すグラフ図である。２次転写ローラの電気抵抗値の検知結果の一例を示すグラフ図である。２次転写部の電気抵抗値の検知結果の他の例を示すグラフ図である。１次転写部の電気抵抗値の検知結果の他の例を示すグラフ図である。２次転写部ローラの電気抵抗値の検知結果の他の例を示すグラフ図である。中間転写ユニットを交換した場合の１次転写部の電気抵抗値の検知結果の一例を示すグラフ図である。中間転写ユニットを交換した場合の２次転写部の電気抵抗値の検知結果の一例を示すグラフ図である。中間転写ユニットを交換した場合の２次転写ローラの電気抵抗値の検知結果の一例を示すグラフ図である。寿命検知制御の手順を説明するためのフローチャート図である。画像形成装置の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。

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。

［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、本実施例の画像形成装置１００の概略断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式を利用してフルカラー画像を形成することのできる、中間転写方式を採用したタンデム型の画像形成装置（レーザービームプリンタ）である。画像形成装置１００は、複数の画像形成部として、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー像を形成する第１、第２、第３、第４の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを有する。本実施例では、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの構成及び動作は、後述する現像工程で使用されるトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。したがって、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用の要素であることを表す符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して、当該要素に関し総括的に説明する。本実施例では、画像形成部Ｐは、後述する感光ドラム１、帯電ローラ２、露光装置３、現像装置４、１次転写ローラ５、ドラムクリーナ６を有して構成される。

像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（感光体）である感光ドラム１は、図中矢印Ｒ１方向（時計回り）に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動される。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型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。帯電処理時に、帯電ローラ２には、所定の帯電電圧（帯電バイアス）が印加される。帯電処理された感光ドラム１の表面は、露光手段としての露光装置（レーザスキャナユニット）３によって画像信号に基づいて走査露光され、感光ドラム１上に静電潜像（静電像）が形成される。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、感光ドラム１上にトナー像が形成される。現像装置４は、現像剤担持体としての現像ローラ４１と、トナーを収容するトナー容器４２と、を有する。現像時に、現像ローラ４１には、所定の現像電圧（現像バイアス）が印加される。本実施例では、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（本実施例では負極性）に帯電したトナーが付着する。

各画像形成部Ｐの各感光ドラム１と対向するように、無端状のベルトで構成された中間転写ベルト８が配置されている。中間転写ベルト８は、像担持体から１次転写されたトナー像を転写材に２次転写するために搬送する中間転写体の一例である。中間転写ベルト８は、複数の張架ローラとしての駆動ローラ９及びテンションローラ１０に掛け渡され、所定の張力で張架されている。中間転写ベルト８は、駆動ローラ９が回転駆動されることによって、図中矢印Ｒ２方向（反時計回り）に、感光ドラム１と同等の周速度（プロセススピード）で回転（周回移動）する。中間転写ベルト８の内周面側には、各感光ドラム１に対応して、１次転写手段としてのローラ型の１次転写部材である１次転写ローラ５が配置されている。１次転写ローラ５は中間転写ベルト８を介して感光ドラム１に向けて押圧され、中間転写ベルト８と感光ドラム１とが接触して１次転写部（１次転写ニップ）Ｎ１が形成される。上述のように感光ドラム１上に形成されたトナー像は、１次転写部Ｎ１において、感光ドラム１に接触して回転している中間転写ベルト８上に１次転写される。１次転写時に、１次転写ローラ５には、第１の電源としての１次転写電源（高圧電源回路）５１から、現像時のトナーの帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の直流電圧である１次転写電圧（１次転写バイアス）が印加される。例えば、フルカラー画像の形成時には、各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が、中間転写ベルト８上に重ね合わされるようにして順次１次転写される。

中間転写ベルト８の外周面側において、２次転写対向ローラを兼ねる駆動ローラ９と対向する位置には、２次転写手段としてのローラ型の２次転写部材である２次転写ローラ１１が配置されている。２次転写ローラ１１は中間転写ベルト８を介して駆動ローラ９に向けて押圧され、中間転写ベルト８と２次転写ローラ１１とが接触して２次転写部（２次転写ニップ）Ｎ２が形成される。上述のように中間転写ベルト８上に形成されたトナー像は、２次転写部Ｎ２において、中間転写ベルト８と２次転写ローラ１１との間に挟持されて搬送される記録用紙などの転写材Ｓ上に２次転写される。２次転写時に、２次転写ローラ１１には、第２の電源としての２次転写電源（高圧電源回路）５３から、現像時のトナーの帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の直流電圧である２次転写電圧（２次転写バイアス）が印加される。転写材Ｓは、収納カセット１３に収納されており、給搬送装置１２の給送ローラ１４によってカセット１３から送り出され、給搬送装置１２の搬送ローラ対１５によってレジストローラ対１６まで搬送される。そして、この転写材Ｓが、レジストローラ対１６によって中間転写ベルト８上のトナー像とタイミングが合わされて２次転写部Ｎ２へと供給される。

トナー像が転写された転写材Ｓは、定着手段としての定着装置１７によって加熱及び加圧されることでトナー像が定着（溶融固着）された後に、排出ローラ対２０によって画像形成装置１００の装置本体１１０の外部に排出される。

１次転写時に感光ドラム１上に残留したトナー（１次転写残トナー）は、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーナ６によって感光ドラム１上から除去されて回収される。また、中間転写ベルト８の外周面側において、テンションローラ１０と対向する位置には、中間転写ベルトクリーニング手段としてのベルトクリーナ５２が配置されている。２次転写時に中間転写ベルト８上に残留したトナー（２次転写残トナー）は、ベルトクリーナ５２によって中間転写ベルト８上から除去されて回収される。

なお、本実施例では、中間転写ベルト８、駆動ローラ９、テンションローラ１０、ベルトクリーナ５２、１次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋなどは、中間転写ユニット５０として一体的に装置本体１１０に対して着脱可能とされている。

また、本実施例では、各画像形成部Ｐにおいて、感光ドラム１と、感光ドラム１に作用するプロセス手段としての帯電ローラ２、現像装置４及びドラムクリーナ６とは、プロセスカートリッジ７として一体的に装置本体１１０に対して着脱可能とされている。

２．転写構成
次に、本実施例における１次転写、２次転写に関する構成について更に詳しく説明する。

本実施例では、中間転写体として、小型化が容易な中間転写ベルト８を用いた。中間転写ベルト８は、樹脂材料に導電剤を添加して導電性を付与した無端状ベルトで構成されている。中間転写ベルト８は、駆動ローラ９、テンションローラ１０の２軸で張架され、テンションローラ１０により総圧１００Ｎの張力が付与されている。本実施例では、中間転写ベルト８として、導電剤としてカーボンを混合することにより体積抵抗率を１×１０^１０Ω・ｃｍに調整したポリイミド樹脂で形成された、厚さ７０μｍの無端状ベルトを用いた。中間転写ベルト８の体積抵抗率は、転写性の観点から、１×１０^９〜１０^１１Ω・ｃｍの範囲が好ましい。体積抵抗率が１×１０^９Ω・ｃｍより低いと、高温高湿環境下で転写電流が逃げることによる転写不良が発生する場合がある。一方、体積抵抗率が１×１０^１１Ω・ｃｍより高いと、低温低湿環境下で異常放電による転写不良が発生する場合がある。ここで、体積抵抗率は、次の測定方法により求められる。すなわち、三菱化学株式会社のＨｉｒｅｓｔａ−ＵＰ（ＭＣＰ−ＨＴ４５０）を用い、測定プローブはＵＲを用い、測定時の室内温度は２３℃、室内湿度は５０％に設定し、印加電圧２５０Ｖ、測定時間１０ｓｅｃの条件で測定を行う。

なお、本実施例では中間転写ベルト８の材料としてポリイミド樹脂を使用したが、中間転写ベルト８の材料はこれに限定されるものではない。例えば、熱可塑性樹脂であれば、次のような他の材料を使用してもよい。例えば、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などの材料及びこれらの混合樹脂である。また、本実施例では、中間転写ベルト８の材料が含有する導電剤として、電子導電性の導電剤であるカーボンを用いたが、これに限定されるものではない。電子導電性の導電剤は、カーボンに限定されるものではなく、例えば、導電性の金属酸化物などを用いてもよい。また、導電剤としてイオン導電性の導電剤を用いてもよい。イオン導電性の導電剤としては、例えば、多価金属塩や第４級アンモニウム塩などが挙げられる。第４級アンモニウム塩には、カチオン部として、テトラエチルアンモニウムイオン、テトラプロピルアンモニウムイオン、テトライソプロピルアンモニウムイオン、テトラブチルアンモニウムイオン、テトラペンチルアンモニウムイオン、テトラヘキシルアンモニウムイオンなどが挙げられ、アニオン部としては、ハロゲンイオンやフルオロアルキル基の炭素数が１〜１０個のフルオロアルキル硫酸イオンやフルオロアルキル亜硫酸イオン、フルオロアルキルホウ酸イオンが挙げられる。また、中間転写ベルト８は、主としてポリエーテルエステルアミド樹脂を用い、これにパーフルオロブタンスルホン酸カリウムなどを併用して添加した構成とすることもできる。

本実施例では、１次転写ローラ５として、芯金（芯材）を弾性材料で構成された弾性層で覆った、外径１２ｍｍの弾性ローラを用いた。芯金としては、外径６ｍｍのニッケルメッキ鋼棒を用いた。弾性層としては、体積抵抗率を１×１０^５〜１×１０^７Ω・ｃｍ程度に調整した、ＮＢＲとエピクロルヒドリンゴムを主成分とする厚さ３ｍｍの発泡スポンジ体を用いた。なお、弾性層の材料が含有する導電剤としては、上記同様の電子導電性の導電剤、イオン導電性の導電剤を用いることができる。本実施例では、１次転写ローラ５の弾性層の材料は電子導電性の導電剤であるカーボンを含有しており、１次転写ローラ５の導電形態は電子導電性である。１次転写ローラ５は、中間転写ベルト８を介して感光ドラム１に対し９．８Ｎの加圧力で当接させられており、中間転写ベルト８の回転に伴い従動して回転する。また、１次転写時には、１次転写ローラ５には、１次転写電圧として＋１５００〜＋２０００Ｖ程度の直流電圧が印加される。

また、本実施例では、２次転写ローラ１１として、芯金（芯材）を弾性材料で構成された弾性層で覆った、外径１８ｍｍの弾性ローラを用いた。芯金としては、外径８ｍｍのニッケルメッキ鋼棒を用いた。弾性層としては、体積抵抗率を１×１０^８Ω・ｃｍ程度に調整した、ＮＢＲとエピクロルヒドリンゴムを主成分とする厚さ５ｍｍの発泡スポンジ体を用いた。なお、弾性層の材料が含有する導電剤としては、上記同様の電子導電性の導電剤、イオン導電性の導電剤を用いることができる。本実施例では、２次転写ローラ１１の弾性層の材料は電子導電性の導電剤であるカーボンを含有しており、２次転写ローラ１１の導電形態は電子導電性である。２次転写ローラ１１は、中間転写ベルト８を介して駆動ローラ９に対し５０Ｎの加圧力で当接させられており、中間転写ベルト８の回転に伴い従動して回転する。また、２次転写時に、２次転写ローラ１１には、２次転写電圧として＋２５００〜＋５０００Ｖ程度の直流電圧が印加される。

ここで、１次転写電圧、２次転写電圧の値は、ベルトの材質、ローラの材質、装置構成などに応じて適切に設定されるべきものであり、本実施例における値に限定されるものではない。

３．制御態様
図１５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。装置本体１１０には、画像形成装置１００の制御を行うための電気回路が搭載された制御部（制御基板）２５が設けられている。制御部２５には、制御手段としてのＣＰＵ２６、記憶手段としてのＲＯＭやＲＡＭで構成されたメモリ２７が搭載されている。ＣＰＵ２６は、メモリ２７に格納されたアルゴリズム（プログラム）に従い、装置本体１１０に設けられた各種センサからの信号などに基づいて画像形成装置１００の各部の動作を統括的に制御する。

制御部２５には、駆動制御部２８が接続されている。また、制御部２５には、高圧制御部３０を介して、１次転写電源５１、電流検知手段としての１次転写電流検知回路（第１の電流検知回路）３１、２次転写電源５３、及び電流検知手段としての２次転写電流検知回路（第２の電流検知回路）３２が接続されている。また、制御部２５には、装置本体１１０の内部又は外部の少なくとも一方の温度又は湿度の少なくとも一方を検知する環境検知手段として、装置本体１１０の内部の温度及び湿度を検知する環境センサ（温湿度センサ）３３が接続されている。さらに、制御部２５には、装置本体１１０に設けられた操作部２９が接続されている。操作部２９には、制御部２５に画像形成に関する各種設定などを入力するための入力手段としてのキーや、ユーザやサービス担当者などの操作者に情報を表示するための表示手段としての表示パネルなどが設けられている。

駆動制御部２８は、制御部２５の指示のもとで、転写材Ｓの搬送に関する駆動源（図示せず）、中間転写ベルト８及び各画像形成部Ｐの駆動源（図示せず）などを制御する。高圧制御部３０は、制御部２５の指示のもとで、第１、第２の電流検知回路３１、３２、及び環境センサ３３からの信号に基づいて、１次転写ローラ５に印加する１次転写電圧、２次転写ローラ１１に印加する２次転写電圧を制御する。また、制御部２５は、高圧制御部３０の出力値、第１、第２の電流検知回路３１、３２の検知結果、及び環境センサ３３の検知結果に基づいて、２次転写ローラ１１の寿命に関する情報を取得して、該情報を操作者に報知する寿命検知制御を実行する。本実施例では、第１の電流検知回路３１、及び高圧制御部３０によって、第１の電源により１次転写部材に電圧を印加した際の電流値と電圧値とに基づく１次転写部の電気抵抗値に関する情報を検知する第１の検知部が構成される。また、本実施例では、第２の電流検知回路３２、及び高圧制御部３０によって、第２の電源により２次転写部材に電圧を印加した際の電流値と電圧値とに基づく２次転写部の電気抵抗値に関する情報を検知する第２の検知部が構成される。

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Ｓに画像を形成して出力する一連の画像出力動作（ジョブ、プリント動作）を実行する。ジョブは、一般に、画像形成工程、前回転工程、複数の転写材Ｓに画像を形成する場合の紙間工程、及び後回転工程を有する。画像形成工程は、実際に転写材Ｓ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。より詳細には、これら静電潜像の形成、トナー像の形成、トナー像の１次転写や２次転写の各工程を行う位置で、画像形成時のタイミングは異なる。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Ｓに対する画像形成を連続して行う際（連続画像形成）の転写材Ｓと転写材Ｓ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などが含まれる。

本実施例では、１次転写時に１次転写電源５１が１次転写ローラ５に印加する１次転写電圧は、ＡＴＶＣ（ＡｕｔｏＴｒａｎｓｆｅｒＶｏｌｔａｇｅＣｏｎｔｒｏｌ）と呼ばれる方法によって制御される。つまり、例えば環境の温湿度ごとに最適な１次転写を行える１次転写電流の目標電流値が予め設定されている。また、非画像形成時に、第１の電流検知回路３１によって検知される電流値が上記目標電流値となるように、１次転写電源５１から１次転写ローラ５に印加する電圧を定電流制御することが行われる。そして、このときの１次転写電源５１の出力電圧値が記憶され、１次転写時に１次転写電源５１から１次転写ローラ５に印加される１次転写電圧はその記憶された電圧値で定電圧制御される。本実施例では、このＡＴＶＣによる１次転写電圧の制御は、非画像形成時としてジョブごとの前回転工程時（現像されたトナー像が１次転写部Ｎ１に到達する前）に行われる。

また、本実施例では、２次転写時に２次転写電源５３が２次転写ローラ１１に印加する２次転写電圧は、１次転写電圧の制御と同様に、ＡＴＶＣによって制御される。つまり、例えば環境の温湿度ごとに最適な２次転写を行える２次転写電流の目標電流値が予め設定されている。また、非画像形成時に、第２の電流検知回路３２によって検知される電流値が上記目標電流値となるように、２次転写電源５３から２次転写ローラ１１に印加する電圧を定電流制御することが行われる。そして、このときの２次転写電源５３の出力電圧値が記憶され、２次転写時に２次転写電源５３から２次転写ローラ１１に印加される２次転写電圧はその記憶された電圧値で定電圧制御される。本実施例では、このＡＴＶＣによる２次転写電圧の制御は、非画像形成時としてジョブごとの前回転工程時（２次転写部Ｎ２に転写材Ｓが到達する前）に行われる。

４．寿命検知制御
４−１．寿命検知制御の概要
次に、２次転写ローラ１１の寿命検知制御の概要について説明する。２次転写ローラ１１の寿命は、２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の変動に基づいて判断することができる。本実施例における寿命検知制御の詳細は後述するが、２次転写ローラ１１の寿命の判断は、概略、次のようにして行うことができる。つまり、メモリ２７に、所定のタイミングごとに検知される２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の検知結果が記憶される。このとき、２次転写ローラ１１の新品状態（使用開始時）からのプリント枚数、総回転時間、電圧印加時間などの使用量に関する情報が同時にメモリ２７に記憶されてもよい。これにより、２次転写ローラ１１の使用量の増加に伴う２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の経時的な変化が把握される。また、良好な画像の出力を維持できるように予め設定された、２次転写ローラの寿命（電気抵抗値の変動の上限）に対応する所定の閾値（上限設定値）と、現時点での２次転写部Ｎ２の電気抵抗値と、が比較される。そして、例えば、所定のタイミングごとに、２次転写ローラ１１の寿命に関する情報（残寿命などの寿命状態）が操作者に報知される。このような所定のタイミングごとの報知に代えて又は加えて、２次転写ローラ１１が寿命に到達した場合に２次転写ローラ１１の交換を促したり、寿命に近づいた場合に交換の準備を促したりする警告が行われるようにしてもよい。

本実施例では、２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の検知は、前回転工程における転写電圧制御（ＡＴＶＣ）の実行時に行われる。ＣＰＵ２６は、転写電圧制御（ＡＴＶＣ）の実行時に２次転写ローラ１１に印加される電圧Ｖと、第２の電流検知回路３２により検知される電流Ｉとから、下記式（１）に基づいて電気抵抗値Ｒを算出する。
Ｒ＝Ｖ／Ｉ・・・（式１）

また、ＣＰＵ２６は、環境変動の影響を低減し、より正確な電気抵抗値を検知するために、上記式（１）により求めた電気抵抗値Ｒの環境変動分を補正した電気抵抗値である補正抵抗値Ｒ’を求める。具体的には、ＣＰＵ２６は、環境センサ３３により検知された温度及び湿度に基づいて、画像形成装置１００の設置環境の絶対水分量を求める。そして、ＣＰＵ２６は、下記式（２）のような予め求められた絶対水分量と電気抵抗値との関係式に基づいて補正抵抗値Ｒ’を算出する。そして、ＣＰＵ２６は、求めた補正抵抗値Ｒ’を２次転写部Ｎ２の電気抵抗値に関する情報としてメモリ２７に記憶させる。
Ｒ’＝Ｒ＋ｋ（１．１−Ｚ）ｋ：環境補正係数、Ｚ：絶対水分量・・・（式２）

図２は、絶対水分量と２次転写部Ｎ２の電気抵抗値との関係を示すグラフ図である。図２中の実線は、上記式（１）により求められた２次転写部Ｎ２の電気抵抗値Ｒと絶対水分量との関係を示す。図２に示すように、２次転写部Ｎ２の電気抵抗値Ｒは、絶対水分量に対してほぼ線形に変動する。本実施例では、図２中の破線で示すように、上記式（１）により求められた電気抵抗値Ｒは、上記式（２）の環境補正式により、低温低湿環境である絶対水分量が１．１［ｇ／ｍ^３］の場合の値に補正されて、制御に用いられる。

ここで、詳しくは後述するように、本実施例では、２次転写ローラ１１の寿命の判断のために、１次転写部Ｎ１の電気抵抗値も用いられる。本実施例では、１次転写部Ｎ１の電気抵抗値の検知は、前回転工程における転写電圧制御（ＡＴＶＣ）の実行時に行われる。本実施例では、１次転写部Ｎ１の電気抵抗値についても、上記２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の場合と同様に予め環境補正式が求められており、上記式（１）により求められた電気抵抗値は、該環境補正式により絶対水分量に応じて補正されて、制御に用いられる。

なお、上記補正式は、ローラやベルトの電気抵抗値、装置構成、プロセススピードなどが異なる場合には異なる補正式となる。また、本実施例では、上述のように電気抵抗値は補正式により補正しているが、絶対水分量と電気抵抗値との関係を予め補正テーブルとして求めておき、該補正テーブルを参照することで補正してもよい。

図３は、２次転写ローラ１１の使用量（プリント枚数）の増加に伴う２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の検知結果の推移の代表的な例を示すグラフ図である。なお、電気抵抗値は上述のようにして補正した後の補正抵抗値Ｒ’である（以下特に言及しない場合は同様である。）。これに限定されないが、図３に示すように、２次転写部Ｎ２の電気抵抗値は、２次転写ローラ１１の使用量の増加に伴って上昇する傾向がある。

本実施例では、２次転写ローラ１１の新品状態（使用開始時）における２次転写部Ｎ２の電気抵抗値（初期抵抗値）がメモリ２７に記憶される。そして、電気抵抗値の各検知タイミングにおいて、その時点での電気抵抗値の初期抵抗値からの変動分が求められる。そして、該変動分の、予め設定された電気抵抗値の変動範囲の上限設定値に対する割合から、２次転写ローラ１１の寿命に関する情報としての「残寿命」が求められる。具体的には、電気抵抗値が初期抵抗値である場合の残寿命を１００％、電気抵抗値の変動分が予め設定された変動範囲の上限設定値に到達した時の残寿命を０％として残寿命が求められる。

ここで、２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の検知結果には、２次転写ローラ１１の電気抵抗成分と中間転写ベルト８の電気抵抗成分とが含まれる。従来は、この中間転写ベルト８の電気抵抗成分を含む２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の検知結果に基づいて、２次転写ローラ１１の寿命が判断されていた。つまり、従来は、中間転写ベルト８の電気抵抗値のばらつきや電気抵抗値の上昇の影響を含んだ総抵抗値の変動に基づいて、２次転写ローラ１１の寿命が判断されていた。そのため、従来は、中間転写ベルト８の電気抵抗値の上昇や、中間転写ベルト８自体の初期抵抗値の製造上のばらつきなども考慮したマージンを設けた上で、良好な画像の出力を維持できるように電気抵抗値の変動範囲の上限設定値が設定されていた。なお、このような観点から、中間転写ベルト８の電気抵抗値よりも２次転写ローラ１１の電気抵抗値の方が大きい場合に、その逆の場合よりも、２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の変動に基づく２次転写ローラ１１の寿命の判断の精度はよくなると言える。

図４を参照して、２次転写部Ｎ２の電気抵抗値における２次転写ローラ１１の電気抵抗値と中間転写ベルト８の電気抵抗値とのそれぞれの影響について説明する。

図４（ａ）は、２次転写部Ｎ２の電気抵抗値に含まれる２次転写ローラ１１の電気抵抗成分を説明するための図である。Ｒ＿ｔ２は、２次転写ローラ１１の電気抵抗値であり、Ｒ＿ｔ２＿ｍｉｎは、製造公差下限の場合の２次転写ローラ１１の電気抵抗値、Ｒ＿ｔ２＿ｍａｘは、製造公差上限の場合の２次転写ローラ１１の電気抵抗値である。また、Ｒ＿ｔ２＿ｍａｘ’は、製造公差上限の場合における使用量の増加による２次転写ローラ１１の電気抵抗値の変動分を示している。また、Ｒ＿ｔ２＿ｌｉｍｉｔは、良好な画像の出力を維持できるように設定される２次転写ローラ１１の電気抵抗値の上限設定値である。このＲ＿ｔ２＿ｌｉｍｉｔは、例えば、次のような問題を十分に抑制できるように設定される。つまり、使用量の増加により２次転写ローラ１１の電気抵抗値が上昇した場合に、２次転写電源５３の出力限界によって目標の転写電流を流すことができず、転写不良が発生する場合がある。また、使用量の増加により２次転写ローラ１１の電気抵抗値が上昇した場合に、２次転写電源５３から所望の電圧を出力できたとしても、２次転写ローラ１１の電気抵抗値が高くなり過ぎると、２次転写ローラ１１に印加される電圧が高くなり過ぎることがある。この場合、２次転写ローラ１１と中間転写ベルト８との間で異常放電が発生し、該異常放電によりピンホールなどとよばれる局所的な画像の乱れや、転写材Ｓから中間転写ベルト８へのトナー像の再転写などが発生する場合がある。したがって、上記Ｒ＿ｔ２＿ｌｉｍｉｔは、上述のような異常放電や転写不良などを発生させる前に２次転写ローラ１１が寿命であると判断できる値に設定される。

図４（ｂ）は、２次転写部Ｎ２の電気抵抗値に含まれる中間転写ベルト８の電気抵抗成分を説明するための図である。Ｒ＿ｉｔｂは、中間転写ベルト８の電気抵抗値であり、Ｒ＿ｉｔｂ＿ｍｉｎは、製造公差下限の場合の中間転写ベルト８の電気抵抗値、Ｒ＿ｉｔｂ＿ｍａｘは、製造公差上限の場合の中間転写ベルト８の電気抵抗値である。また、Ｒ＿ｉｔｂ＿ｍａｘ’は、製造公差上限の場合における使用量の増加による中間転写ベルト８の電気抵抗値の変動分を示している。これに限定されないが、中間転写ベルト８の電気抵抗値は、２次転写ローラ１１の電気抵抗値と同様に、使用量の増加に伴って上昇する傾向がある。その場合、中間転写ベルト８の電気抵抗値の最大変動幅は、Ｒ＿ｉｔｂ＿ｍｉｎとＲ＿ｉｔｂ＿ｍａｘ’との差分であるＲ＿ｉｔｂ＿ｖになる。

図４（ｃ）は、２次転写ローラ１１の電気抵抗成分と中間転写ベルト８の電気抵抗成分とを含む２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の検知結果を説明するための図である。２次転写部Ｎ２では、２次転写ローラ１１の電気抵抗値Ｒ＿ｔ２と、中間転写ベルト８の電気抵抗値Ｒ＿ｉｔｂと、の総和である総抵抗値Ｒ＿ｔ２＿ｔｏｔａｌが検知される。Ｒ＿ｔ２＿ｔｏｔａｌの検知結果からは、２次転写ローラ１１の電気抵抗の変動分と中間転写ベルト８の電気抵抗の変動分とを切り分けて検出することはできない。そのため、従来は、２次転写ローラ１１の寿命を判断するためのＲ＿ｔ２＿ｔｏｔａｌの上限設定値として、次のような上限設定値が設定されていた。つまり、Ｒ＿ｉｔｂとＲ＿ｔ２＿ｌｉｍｉｔとの総和で求められる上限設定値Ｒ＿ｌｉｍｉｔ１に対して、図４（ｂ）に示す中間転写ベルト８の電気抵抗値の変動分Ｒ＿ｉｔｂ＿ｖの影響分だけマージンを持たせた上限設定値Ｒ＿ｌｉｍｉｔ２である。これにより、中間転写ベルト８の電気抵抗値の変動分を含めて、良好な画像の出力を維持できる上限設定値としていた。

このように、中間転写ベルト８の電気抵抗値の変動分だけ多めにマージンを設けることで、良好な画像の出力を維持するという画像保証の観点では好結果が得られるが、実際の寿命よりも早めに２次転写ローラ１１が交換される場合がある。

４−２．本実施例の寿命検知制御
本実施例では、上述のような課題に鑑み、２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の検知結果と、１次転写部Ｎ１の電気抵抗値の検知結果と、に基づいて、２次転写ローラ１１の寿命を判断する。本実施例では、２次転写ローラ１１の寿命を判断するために２次転写部Ｎ２の電気抵抗値を検知する際に、１次転写部Ｎ１の電気抵抗値も検知する。１次転写部Ｎ１の電気抵抗値の検知は、少なくとも１つの画像形成部Ｐにおいて行えばよく、複数の画像形成部Ｐにおいて行った結果の平均値を検知結果として用いてもよい。また、本実施例では、２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の検知結果から、１次転写部Ｎ１の電気抵抗値の検知結果に基づいて求められる中間転写ベルト８の電気抵抗値を差し引いて、２次転写ローラ１１の電気抵抗値を求める。そして、この２次転写ローラ１１の電気抵抗値の、２次転写ローラ１１の新品状態からの変動分に基づいて２次転写ローラ１１の寿命を判断する。これにより、中間転写ベルト８の電気抵抗値の変動を考慮して、実際に２次転写時に影響する２次転写ローラ１１の電気抵抗値の変動をより正確に検知し、２次転写ローラ１１の寿命をより正確に判断することができる。以下、更に詳細に説明する。

図５は、２次転写ローラ１１の使用量（プリント枚数）の増加に伴う２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の検知結果の推移の一例を示すグラフ図である。横軸は、プリント枚数であり、縦軸は、電気抵抗値の検知結果から求められる初期抵抗値からの変動分である（以下、電気抵抗値の推移を示す他の図についても同様である。）。図５には、プリント条件、紙種などの影響を比較するために、２種類の転写材Ｓを用いた場合の２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の検知結果が示されている。また、転写材Ｓ以外の条件を揃えるために、２種類のいずれの転写材Ｓを用いた場合も２次転写ローラ１１及び中間転写ベルト８としては、それぞれの初期抵抗値が略同じものを用いた。転写材Ｓとしては、電気抵抗値が相対的に高く、紙粉量が相対的に多い転写材Ａと、電気抵抗値が相対的に低く、紙粉が相対的に少ない転写材Ｂと、を用いた。なお、２次転写ローラ１１と、中間転写ベルト８及び１次転写ローラ５を含む中間転写ユニット５０と、は同時に新品状態から使用を開始した。

図５から、２次転写ローラ１１及び中間転写ベルト８としてそれぞれの初期抵抗値が略同じものを用いた場合でも、プリントに用いる転写材Ｓが異なると２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の上昇の傾きが異なることがわかる。電気抵抗値が相対的に高く、紙粉が相対的に多い転写材Ａを用いた場合、転写材Ｂを用いた場合よりも、２次転写ローラ１１は紙粉で汚れやすく、電気抵抗値の上昇の傾きが大きくなる傾向がある。このように、２次転写ローラ１１及び中間転写ベルト８としてそれぞれ実質的に同じ構成のものを用いた場合でも、２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の上昇の傾きが異なる場合があるため、電気抵抗値が上限設定値へ到達するタイミングが異なることになる。これは、２次転写ローラ１１及び中間転写ベルト８のそれぞれの構成が実質的に同じ場合でも、転写材Ｓが異なるなどの画像形成装置１００が使用される条件が異なる場合には、２次転写ローラ１１が寿命に達するタイミングが異なる場合があることを意味する。ここで、前述のように、２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の検知結果は、中間転写ベルト８の電気抵抗成分と２次転写ローラ１１の電気抵抗成分との総抵抗値が検知されたものである。そのため、２次転写ローラ１１の電気抵抗値が上昇したのか、中間転写ベルト８の電気抵抗値が上昇したのかを切り分けることができない。そのため、前述のように、従来は、中間転写ベルト８の電気抵抗値の影響分を考慮した上限設定値（図５中の実線）が設定されていた（図５中の実線と破線で示した範囲が中間転写ベルト８の電気抵抗値の最大変動分を示している。）。

図６は、中間転写ユニット５０の使用量（プリント枚数）の増加に伴う１次転写部Ｎ１の電気抵抗値の検知結果の推移の一例を示すグラフ図である。図６には、図５の場合と同じ転写材Ａ、転写材Ｂの２種類の転写材Ｓを用いた場合の１次転写部Ｎ１の電気抵抗値の検知結果が示されている。転写材Ｓ以外の条件は、いずれの転写材Ｓを用いた場合も実質的に同じとした。

図６から、１次転写部Ｎ１の電気抵抗値の検知結果については、図５に示す２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の検知結果よりも、転写材Ｓの違いによる電気抵抗値の推移の差が小さく、画像形成装置１００が使用される条件の影響を受けにくいことがわかる。つまり、１次転写ローラ５は、中間転写ベルト８の内側に配置されているため、紙粉などの付着による電気抵抗値の変動は比較的少ない。また、中間転写ベルト８に付着する紙粉などの影響で多少の電気抵抗値の変動の影響は受けるものの、その影響は２次転写部Ｎ２の電気抵抗値のそれに対して非常に小さいと言える。ここで、１次転写部Ｎ１の電気抵抗値の検知結果は、１次転写ローラ５の電気抵抗成分と中間転写ベルト８の電気抵抗成分との総抵抗値が検知されたものである。しかし、１次転写部Ｎ１の電気抵抗値の検知結果については、２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の検知結果よりも、転写材Ｓの影響（抵抗値、坪量、紙サイズ、紙粉量など）といった不確定要素が少ないので、比較的安定して電気抵抗値を検知することができる。

また、１次転写ローラ５の電気抵抗値は、中間転写ベルト８の電気抵抗値に比べて十分低い（例えば体積抵抗率が２桁（１０^２Ωｃｍ）以上低い）ことが好ましい。その場合、１次転写部Ｎ１の電気抵抗値はほぼ中間転写ベルト８の電気抵抗成分のみであるため、１次転写部Ｎ１の電気抵抗値の検知結果はほぼ中間転写ベルト８の電気抵抗値が検知されたものであると言える。例えば、１次転写ローラ５の電気抵抗値を中間転写ベルト８の電気抵抗値に比べて十分低くするために、電子導電性の１次転写ローラ５を用いることができる。また、１次転写ローラ５として金属で形成されたローラである金属ローラを用いてもよい。この場合、１次転写部Ｎ１の電気抵抗値の検知結果はほぼ中間転写ベルト８の電気抵抗値の検知結果であるものとして制御に用いることができる。

本実施例では、１次転写ローラ５として電子導電性の導電剤を含有する導電性弾性層を備えた１次転写ローラ５が用いられ、１次転写ローラ５の電気抵抗値は中間転写ベルト８の電気抵抗値に比べて十分低く設定されている。そのため、本実施例では、１次転写部Ｎ１の電気抵抗値の検知結果はほぼ中間転写ベルト８の電気抵抗値の検知結果であるものとして制御に用いることができる。本実施例では、２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の検知結果から、１次転写部Ｎ１（中間転写ベルト８）の電気抵抗値の検知結果が差し引かれて、２次転写ローラ１１の電気抵抗値が求められる。そして、求められた２次転写ローラ１１の電気抵抗値の、２次転写ローラ１１の新品状態からの変動分に基づいて、２次転写ローラ１１の寿命が判断される。

図７は、各検知タイミングにおける２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の検知結果（図５）から１次転写部Ｎ１の電気抵抗値の検知結果（図６）を差し引いた２次転写ローラ１１の電気抵抗値の推移を示すグラフ図である。

２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の検知結果から１次転写部Ｎ１の電気抵抗値の検知結果を差し引くことで、中間転写ベルト８の電気抵抗値の変動分の影響を低減して、２次転写ローラ１１自体の電気抵抗値の変動を検知することが可能になる。これによって、中間転写ベルト８の電気抵抗値の変動分のマージンを確保する必要がなくなるため、その分の電気抵抗値の上昇分を上限設定値に加えて、上限設定範囲を広げることが可能になる（図７中の実線）。その結果、２次転写ローラ１１が寿命に達したと判断するタイミングを遅らすことが可能になり、２次転写ローラ１１のプリント可能枚数を増加させることが可能になる。

図８は、図５に示す例とは別の例についての、２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の検知結果の推移を示すグラフ図である。図８には、中間転写ベルト８の電気抵抗値と２次転写ローラ１１の電気抵抗値との合成抵抗値が同じになるように、中間転写ベルト８の電気抵抗値と２次転写ローラ１１の電気抵抗値との組み合わせを異なせた２水準の検知結果が示されている。具体的には、図中のＸは、中間転写ベルト８の電気抵抗値が相対的に大きく、２次転写ローラ１１の電気抵抗値が相対的に小さい場合の例である。また、図中のＹは、中間転写ベルト８の電気抵抗値が相対的に小さく、２次転写ローラ１１の電気抵抗値が大きい場合の例である。図８から、中間転写ベルト８の電気抵抗値と２次転写ローラ１１の電気抵抗値との組み合わせによっては、２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の検知結果が同様の推移を示す場合があることがわかる。

図９は、図８に示す２水準の例についての、１次転写部Ｎ１の電気抵抗値の検知結果の推移を示すグラフ図である。図９から、２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の検知結果が同様の推移を示す場合でも、Ｘ、Ｙでは中間転写ベルト８の電気抵抗値が異なるため、１次転写部Ｎ１の電気抵抗値の検知結果は異なる推移を示すことがわかる。

図１０は、図８及び図９に示す２水準の例についての、各検知タイミングにおける２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の検知結果（図８）から１次転写部Ｎ１の電気抵抗値の検知結果（図９）を差し引いた２次転写ローラ１１の電気抵抗値の推移を示すグラフ図である。Ｘの場合、中間転写ベルト８の電気抵抗値が相対的に大きいため、２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の検知結果が同じである場合は、２次転写ローラ１１の電気抵抗値の変動が相対的に小さいと言える。そのため、上限設定値に到達するタイミングが遅くなる。このように、２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の検知結果から１次転写部Ｎ１の電気抵抗値の検知結果差し引くことで、２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の検知結果のみでは差がわからなかった２次転写ローラ１１自体の電気抵抗値の変動を把握することが可能になる。これにより、２次転写ローラ１１が寿命に達したと判断するタイミングを遅らすことが可能になり、２次転写ローラ１１のプリント可能枚数を増加させることが可能になる。

次に、図１１〜図１３を参照して、中間転写ユニット５０と２次転写ローラ１１とをそれぞれ別々に装置本体１１０に対して交換した場合の例について説明する。ここでは、中間転写ユニット５０（中間転写ベルト８）が２次転写ローラ１１よりも先に寿命に達し、２次転写ローラ１１の寿命期間の途中で中間転写ユニット５０（中間転写ベルト８）が交換された場合の例について説明する。

なお、本実施例では、中間転写ユニット５０の寿命の判断は、１次転写部Ｎ１の電気抵抗値の検知結果に基づいて判断される。具体的には、１次転写部Ｎ１（中間転写ベルト８）の電気抵抗値が初期抵抗値の場合の残寿命を１００％、初期抵抗値からの変動分が予め設定された上限設定値に達した場合の残寿命を０％とした残寿命が求められる。本実施例では、中間転写ユニット５０の寿命を判断するための１次転写部Ｎ１の電気抵抗値の検知は、２次転写ローラ１１の寿命を判断するための１次転写部Ｎ１の電気抵抗値の検知と同様にして行われる。特に、本実施例では、２次転写ローラ１１と中間転写ユニット５０の寿命の判断のための１次転写部Ｎ１の電気抵抗値の検知動作は共通化されており、２次転写ローラ１１と中間転写ユニット５０の寿命に関する情報を報知するタイミングも共通化されている。

図１１は、中間転写ユニット５０を交換した場合の、１次転写部Ｎ１の電気抵抗値の検知結果の推移の一例を示すグラフ図である。図中のαが交換前の検知結果、βが交換後の検知結果を示している。図１１に示すように、中間転写ユニット５０が交換されることで、交換前後で１次転写部Ｎ１の電気抵抗値の検知結果は変化する。図１１に示す例では、中間転写ユニット５０（中間転写ベルト８）の使用量（プリント枚数）が約１５０Ｋ枚の時点で、１次転写部Ｎ１の電気抵抗値の変動分が上限設定値に到達し、中間転写ユニット５０が寿命に達したと判断される。そして、中間転写ユニット５０が交換されると、中間転写ユニット５０としては、残寿命は一旦１００％にリセットされ、交換されたタイミングから新たな残寿命が逐次検知されることになる。一方、画像形成装置１００の全体及び２次転写ローラ１１としては、未だ寿命に達していないため、残寿命は継続して逐次検知される。

図１２は、図１１に示す例についての、２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の検知結果の推移を示すグラフ図である。図１２に示すように、２次転写ローラ１１の寿命期間の途中で中間転写ユニット５０が交換された場合、中間転写ユニット５０の交換前後で１次転写部Ｎ１の電気抵抗値が変化することで、２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の検知結果は不連続な推移を示すことになる。そのため、２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の検知結果のみから２次転写ローラ１１の寿命を判断することが困難となる。

図１３は、図１１及び図１２に示す例についての、各検知タイミングにおける２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の検知結果（図１２）から１次転写部Ｎ１の電気抵抗値の検知結果（図１１）を差し引いた２次転写ローラ１１の電気抵抗値の推移を示すグラフ図である。図１３に示すように、２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の検知結果から１次転写部Ｎ１の電気抵抗値の検知結果を差し引くことで、中間転写ユニット５０（中間転写ベルト８）の交換によって発生した電気抵抗値の変動分を補正することが可能になる。そのため、中間転写ユニット５０（中間転写ベルト８）の交換の影響が低減された、連続した２次転写ローラ１１の電気抵抗値の上昇を検知することができ、２次転写ローラ１１の寿命をより正確に判断することができる。

このように、本実施例の画像形成装置１００は、２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の変動に基づいて２次転写ローラ１１の寿命に関する情報を取得する寿命検知部を有する。本実施例では、制御部２５のＣＰＵ２６が寿命検知部としての機能を有する。そして、この寿命検知部２６は、２次転写部Ｎ２の電気抵抗値に関する情報の検知結果と、１次転写部Ｎ１の電気抵抗値に関する情報の検知結果と、に基づいて、次のような処理を行う。つまり、２次転写部Ｎ２の電気抵抗値の変動に含まれる中間転写ベルト８の電気抵抗値の変動の影響を低減する処理である。そして、寿命検知部２６は、該処理の結果に基づいて、２次転写ローラ１１の寿命に関する情報を取得する。特に、本実施例では、寿命検知部２６は、上記処理として、２次転写ローラ１１の電気抵抗値に関する情報を求める処理を行う。これは、２次転写部Ｎ２の電気抵抗値に関する情報の検知結果から、１次転写部Ｎ１の電気抵抗値に関する情報の検知結果に基づいて求められる中間転写ベルト８の電気抵抗値分を差し引いて行う。そして、寿命検知部２６は、該処理の結果と所定の閾値とを比較することで２次転写ローラ１１の寿命に関する情報を取得する。

４−３．寿命検知制御の手順
次に、本実施例における２次転写ローラ１１の寿命検知制御の手順の一例について説明する。図１４は、本実施例における２次転写ローラ１１の寿命検知制御を含むジョブの手順の一例を示すフローチャート図である。ここでは、ジョブの前回転工程において実行されるＡＴＶＣで取得された２次転写部Ｎ２及び１次転写部Ｎ１における電流と電圧との関係に基づいて２次転写ローラ１１の寿命が判断され、所定のプリント枚数ごとに該寿命に関する情報が報知される。

ＣＰＵ２６は、ジョブを受け付けると、感光ドラム１及び中間転写ベルト８の回転を開始させて、前回転工程を開始させる（Ｓ１）。ＣＰＵ２６は、感光ドラム１及び中間転写ベルト８の回転が安定したら、１次転写部Ｎ１のＡＴＶＣを実行させて、画像形成時の１次転写電圧値を決定し、メモリ２７に記憶させる（Ｓ２）。また、ＣＰＵ２６は、Ｓ２における１次転写部Ｎ１のＡＴＶＣでの目標電流値と、該目標電流値で定電流制御した際の出力電圧値（平均値など）とに基づいて、１次転写部Ｎ１の電気抵抗値を求め、メモリ２７に記憶させる（Ｓ３）。また、ＣＰＵ２６は、２次転写部Ｎ２のＡＴＶＣを実行させて、画像形成時の２次転写電圧値を決定し、メモリ２７に記憶させる（Ｓ４）。また、ＣＰＵ２６は、Ｓ４における２次転写部Ｎ２のＡＴＶＣでの目標電流値と、該目標電流値で定電流制御した際の出力電圧値（平均値など）とに基づいて、２次転写部Ｎ２の電気抵抗値を求め、メモリ２７に記憶させる（Ｓ５）。

次に、ＣＰＵ２６は、Ｓ５で求めた２次転写部Ｎ２の電気抵抗値からＳ３で求めた１次転写部Ｎ１の電気抵抗値を差し引いた２次転写ローラ１１の電気抵抗値を求め、該電気抵抗値の初期抵抗値からの変動分を求める（Ｓ６）。なお、初期抵抗値としては、２次転写ローラ１１の使用が開始された際に最初に検知された２次転写部Ｎ２の電気抵抗値から１次転写部Ｎ１の電気抵抗値を差し引かれた値が、メモリ２７に記憶されている。そして、ＣＰＵ２６は、Ｓ６において求めた変動分と上限設定値とを比較して現在の２次転写ローラ１１の寿命に関する情報（本実施例では残寿命）を求め、メモリ２７に記憶させる（Ｓ７）。なお、上限設定値は、予めメモリ２７に記憶されている。

次に、ＣＰＵ２６は、２次転写ローラ１１の寿命に関する情報（本実施例では残寿命）を報知するタイミングが到来したか否かを判断する（Ｓ８）。本実施例では、画像が出力されるごとに積算してメモリ２７に記憶されているプリント枚数が所定の閾値（例えば１００枚）に達したか否かが判断され、達していれば２次転写ローラ１１の寿命に関する情報を報知するタイミングであると判断される。Ｓ８において２次転写ローラ１１の寿命に関する情報を報知するタイミングであると判断した場合（Ｓ８で“Ｙｅｓ”）、ＣＰＵ２６は、Ｓ７で求めた２次転写ローラ１１の寿命に関する情報を、操作部２９において表示させる（Ｓ９）。その後、ＣＰＵ２６は、所定の前回転工程が終了し次第、画像形成を開始させる（Ｓ１０）。また、Ｓ８において２次転写ローラ１１の寿命に関する情報を表示するタイミングではないと判断した場合、ＣＰＵ２６は、２次転写ローラ１１の寿命に関する情報の表示を行わせずに、所定の前回転工程が終了し次第、画像形成を開始させる（Ｓ１０）。

なお、Ｓ９において、残寿命が０％に達している場合に２次転写ローラ１１の交換を促す表示を行ったり、残寿命が０％に近づいている場合（例えば残寿命１０％）に２次転写ローラ１１の交換の準備を促す表示を行ったりしてもよい。また、所定のタイミングごとの残寿命の報知に代えて又は加えて、残寿命が０％に到達した場合に２次転写ローラ１１の交換を促したり、残寿命が０％に近づいた（例えば残寿命１０％）場合に交換の準備を促したりする警告を操作部２９に表示させてもよい。

また、本実施例では、２次転写ローラ１１の寿命に関する情報を報知するための報知手段として、装置本体１１０に設けられた操作部２９の表示手段を用いたが、これに限定されるものではない。図１５に示すように、ＣＰＵ２５は、２次転写ローラ１１の寿命に関する情報を、通信手段としての通信部３４によりパーソナルコンピュータなどの画像形成装置１００の外部の機器２００に送信させ、該機器２００の表示手段により表示させることができる。また、２次転写ローラ１１の寿命に関する情報は、文字の表示に限定されるものではなく、音声やランプの点灯（点滅）などの任意の方法によって操作者に報知することができる。また、２次転写ローラ１１の寿命に関する情報は、装置本体１１０に設けられた操作部２９や外部機器の操作部からの操作者の指示に応じて、該装置本体１１０の操作部２９や外部機器の表示部に表示するようにしてもよい。

以上説明したように、本実施例によれば、２次転写ローラ１１の寿命の判断の精度を向上させて、２次転写ローラ１１をより適切な時期に交換できるようにすることで、良好な画像の出力を維持すると共に、メンテナンスコストの低減を図ることが可能になる。

［他の実施例］
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。

上述の実施例では、２次転写部の電気抵抗値の検知結果から１次転写部の電気抵抗値の検知結果を差し引いて求めた２次転写ローラの電気抵抗値に基づいて、２次転写ローラの寿命を判断した。しかし、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。２次転写部の電気抵抗値の変動に含まれる、１次転写部の電気抵抗値の検知結果から求められる（推定される）中間転写ベルトの電気抵抗値の変動の影響を低減できればよい。

例えば、１次転写部の電気抵抗値の検知結果に基づいて、２次転写部の電気抵抗値の検知結果を補正する補正係数などを求めて、２次転写ローラの寿命の判断結果に反映させることができる。より具体的には、次のような制御を行うことが可能である。例えば、２次転写ローラと中間転写ユニットとが装置本体に対して個別に交換可能である場合に、２次転写ローラの寿命期間の途中で、中間転写ベルトの初期抵抗値が交換前の中間転写ユニットとは大きく異なる中間転写ユニットに交換されることが考えられる。この場合、従来の方法では、中間転写ユニットが交換されることによる中間転写ベルトの電気抵抗値の変動を考慮して、２次転写部の電気抵抗値の上限設定値に比較的多めのマージンが設定されていた。これに対し、本発明に従えば、１次転写部の電気抵抗値の検知結果に基づいて、装置本体に装着された中間転写ユニットにおける中間転写ベルトの電気抵抗値が相対的に大きいのか、又は相対的に小さいのかを求めることができる。また、１次転写部の電気抵抗値に応じて（所定の電気抵抗値範囲ごとなど）、２次転写部の電気抵抗値に適用する複数の補正係数を求めておくことができる。そして、１次転写部の電気抵抗値が相対的に大きい場合には、２次転写部の電気抵抗値から予測される２次転写ローラの電気抵抗値を相対的に小さくする方向に補正する補正係数を２次転写部の電気抵抗値の検知結果に適用することができる。この場合は、２次転写部の電気抵抗値における中間転写ベルトの電気抵抗成分が相対的に大きく、２次転写ローラの電気抵抗成分は相対的に小さいからである。逆に、１次転写部の電気抵抗値が相対的に小さい場合には、２次転写部の電気抵抗値から予測される２次転写ローラの電気抵抗値を相対的に大きくする方向に補正する補正係数を２次転写の電気抵抗値の検知結果に適用することができる。この場合は、２次転写部の電気抵抗値における中間転写ベルトの電気抵抗成分が相対的に小さく、２次転写ローラの電気抵抗成分は相対的に大きいからである。これにより、２次転写ローラの電気抵抗値の上限設定値に対して設定する中間転写ベルトの電気抵抗値の変動分のマージンを低減して、２次転写ローラの電気抵抗値の変動による寿命状態を比較的精度よく検知することができる。

また、１次転写部の電気抵抗値の検知結果に基づいて求められる中間転写ユニットの寿命状態の検知結果を用いて２次転写部の電気抵抗値の変動における中間転写ベルトの電気抵抗値の変動の影響を判断し、２次転写ローラの寿命の判断結果に反映させてもよい。具体的には、次のような制御を行うことが可能である。前述のように、１次転写部の電気抵抗値については、２次転写部の電気抵抗値の場合よりも、転写材の影響などの不確定要素が少なく、比較的安定して検知することができる。そのため、１次転写部の電気抵抗値の検知結果に基づいて、中間転写ユニットの寿命状態を比較的精度よく求めることができる。また、中間転写ユニットの使用初期から寿命に達するまでの中間転写ベルトの電気抵抗値の推移も予め予測しやすい。したがって、予め中間転写ユニットの寿命状態と中間転写ベルトの電気抵抗値との関係を求めておくことで、１次転写部の電気抵抗値の検知結果に基づいて、現在の中間転写ユニットの寿命状態に応じた中間転写ベルトの電気抵抗値を比較的精度よく予測できる。これにより、その中間転写ベルトの電気抵抗値の予測結果に基づいて、２次転写部の電気抵抗値の検知結果における中間転写ベルトの電気抵抗値の影響を低減するように、２次転写部の電気抵抗値の検知結果を補正することができる。典型的には、２次転写部の電気抵抗値の検知結果から中間転写ベルトの電気抵抗値の予測結果を差し引くことで、比較的精度よく２次転写ローラの電気抵抗値を求めることができる。あるいは、予め中間転写ユニットの寿命状態に応じた中間転写ベルトの電気抵抗値の区分ごとに、上述と同様の補正係数を求めておくことができる。そして、１次転写部の電気抵抗値の検知結果に基づいて求められた中間転写ユニットの寿命状態に応じて、２次転写部の電気抵抗値の検知結果に補正係数を適用して、２次転写部の電気抵抗値を補正することができる。

また、２次転写部の電気抵抗値の変動に含まれる中間転写ベルトの電気抵抗値の変動の影響を低減する処理は、２次転写部の電気抵抗値に関する情報を調整（電気抵抗値の検知結果の減算や補正係数の乗算などの演算）することに限定されるものではない。２次転写部の電気抵抗値と比較される閾値（上限設定値）を調整することでも同様の結果が得られる。例えば、１次転写部の電気抵抗値の検知結果に基づいて２次転写部の電気抵抗値における中間転写ベルトの電気抵抗成分が相対的に大きいと判断できる場合には、該閾値を相対的に大きくする方向に補正すればよい。逆に、１次転写部の電気抵抗値の検知結果に基づいて２次転写部の電気抵抗値における中間転写ベルトの電気抵抗成分が相対的に小さいと判断できる場合には、該閾値を相対的に小さくする方向に補正すればよい。これにより、中間転写ベルトの電気抵抗値の変動分のマージンを、１次転写部の電気抵抗値の検知結果に基づいて実際の２次転写ローラの電気抵抗値に即して低減することができる。

また、上述の実施例では、１次転写ローラの電気抵抗値が中間転写ベルトの電気抵抗値よりも十分に小さく、１次転写部の電気抵抗値の検知結果がほぼ中間転写ベルトの電気抵抗値の検知結果である場合について説明した。しかし、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。例えば、上記補正係数を適用する態様などでは、１次転写部の電気抵抗値から中間転写ベルトの電気抵抗値を予測できればよく、１次転写部の電気抵抗値の検知結果に無視できない程度に１次転写ローラの電気抵抗成分が含まれていても同様の制御が可能である。

また、電気抵抗値に関する情報は、電気抵抗値そのものに限定されるものではなく、電気抵抗値と相関する値であればよい。例えば、電気抵抗値に関する情報を検知する際の電流値又は電圧のいずれか一方が一定である場合、他方を電気抵抗値に関する情報として用いることができる。

また、寿命に関する情報は、残寿命％に限定されるものではなく、例えば残りのプリント可能枚数などであってもよい。プリント可能枚数は、現時点までのプリント枚数と寿命状態との関係に基づいて、現時点までのプリント枚数に対する残寿命％の減少の割合などから予測できる。

また、上述の実施例では、１次転写部材、２次転写部材は、ローラ状の部材であったが、これに限定されるものではなく、パッド状、ブラシ状、シート状などの任意の形態のものであってよい。また、上述の実施例では、中間転写体は無端状のベルトであったが、これに限定されるものではなく、例えば枠体に張設されてドラム状とされたものなどであってもよい。また、上述の実施例では、２次転写部材は中間転写体とは別個に装置本体に対し着脱可能とされていたが、例えば中間転写ユニットなどとして中間転写体（更には１次転写部材）と一体的に装置本体に対し着脱可能とされていてもよい。

また、上述の実施例では、非画像形成時として前回転工程時に２次転写部の電気抵抗値及び１次転写部の電気抵抗値を検知したが、これに限定されず前多回転工程時、後回転工程時、紙間工程時などに検知してもよい。また、上述の実施例のように、典型的には同じ非画像形成時（同じ前回転工程時など）に検知された２次転写部の電気抵抗値と１次転写部の電気抵抗値とに基づいて２次転写部材の寿命が判断されるが、これに限定されるものではない。例えば、２次転写部の電気抵抗値と１次転写部の電気抵抗値とは、別の前回転工程時にそれぞれ検知されたり、前回転工程時と紙間工程時（あるいは後回転工程時）とにそれぞれ検知されたりしてよい。２次転写部材の寿命を所望の精度で判断できる範囲で、２次転写部の電気抵抗値と１次転写部の電気抵抗値とは異なるタイミングで検知されてよい。

１感光ドラム
５１次転写ローラ
８中間転写ベルト
１１２次転写ローラ
２５制御部
２６ＣＰＵ
３１１次転写電流検知回路（第１の電流検知回路）
３２２次転写電流検知回路（第２の電流検知回路）
５１１次転写電源
５３２次転写電源

Claims

トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体から１次転写されたトナー像を転写材に２次転写するために搬送する中間転写体と、
１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１次転写させる１次転写部材と、
２次転写部で前記中間転写体から転写材にトナー像を２次転写させる２次転写部材と、
前記１次転写部材に電圧を印加する第１の電源と、
前記２次転写部材に電圧を印加する第２の電源と、
前記第１の電源により前記１次転写部材に電圧を印加した際の電流値と電圧値とに基づく前記１次転写部の電気抵抗値に関する情報を検知する第１の検知部と、
前記第２の電源により前記２次転写部材に電圧を印加した際の電流値と電圧値とに基づく前記２次転写部の電気抵抗値に関する情報を検知する第２の検知部と、
前記２次転写部の電気抵抗値の変動に基づいて前記２次転写部材の寿命に関する情報を取得する寿命検知部と、
を有し、
前記寿命検知部は、前記第２の検知部の検知結果と、前記第１の検知部の検知結果と、に基づいて、前記２次転写部の電気抵抗値の変動に含まれる前記中間転写体の電気抵抗値の変動の影響を低減する処理を行って、前記２次転写部材の寿命に関する情報を取得することを特徴とする画像形成装置。
前記寿命検知部は、前記処理として、前記第２の検知部の検知結果から、前記第１の検知部の検知結果に基づいて求められる前記中間転写体の電気抵抗値分を差し引いて前記２次転写部材の電気抵抗値に関する情報を求める処理を行い、該処理の結果と所定の閾値とを比較することで前記２次転写部材の寿命に関する情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記寿命検知部は、前記処理として、前記第２の検知部の検知結果を、前記第１の検知部の検知結果に応じて補正する処理を行い、該処理の結果と所定の閾値とを比較することで前記２次転写部材の寿命に関する情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記寿命検知部は、前記処理として、前記第２の検知部の検知結果を、前記第１の検知部の検知結果に基づいて求められる前記中間転写体の寿命状態に応じて補正する処理を行い、該処理の結果と所定の閾値とを比較することで前記２次転写部材の寿命に関する情報を取得することを行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記寿命検知部は、前記第２の検知部の検知結果と、所定の閾値と、を比較することで前記２次転写部材の残寿命を取得するようになっており、前記処理として、前記第１の検知部の検知結果に応じて前記閾値を補正する処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
情報を報知する報知手段を有し、前記寿命検知部は、前記２次転写部材の寿命に関する情報を前記報知手段により報知させ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。
前記画像形成装置の外部の機器に情報を送信する通信手段を有し、前記寿命検知部は、前記２次転写部材の寿命に関する情報を前記通信手段により前記機器に送信させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記１次転写部材の電気抵抗値よりも前記中間転写体の電気抵抗値の方が大きいことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記１次転写部材は、電子導電性を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
前記１次転写部材は、金属で形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の画像形成装置。