(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
該像担持体の表面を帯電する帯電手段と、
像担持体表面電位を計測する表面電位計測手段と、
前記像担持体の表面を露光し静電潜像を形成する像露光手段と、
前記静電潜像を像担持体の帯電極性と同極性に帯電されたトナーで可視化し、トナー像を形成させる現像手段と、
記録媒体にトナーの帯電極性と逆極性の電荷を付与してトナー像を転写させる転写手段と、
該転写手段の転写部材に印加する転写電圧を制御する転写電圧制御手段を有する画像形成装置において、
前記転写電圧制御手段は、定電圧制御であり、
転写電圧を所定の値ずつ増加または減少させながら、それぞれの転写電圧で、黒ベタ画像を形成した像担持体表面領域の再帯電後の帯電電位ＶＤ１と、
画像を形成しなかった像担持体表面領域の再帯電後の帯電電位ＶＤ２を、
前記表面電位計測手段により計測し、
式（Ｉ）で表される電位差ΔＶＤの値の正負が変わる場合、
その変わる前後の二点の転写電圧ＶＴｉ、ＶＴｊが存在し、その時の電位差ΔＶＤがΔＶＤｉ、ΔＶＤｊであった場合、転写電圧ＶＴは式（ＩＩ）で表される値に制御され、
電位差ΔＶＤの正負の変化がない場合、電位差ΔＶＤの絶対値が最小となる転写電圧ＶＴに制御される
ことを特徴とする画像形成装置。
（Ｉ）ΔＶＤ＝ＶＤ１−ＶＤ２
（ＩＩ）ＶＴ＝（ＶＴｉ×ΔＶＤｊ−ΔＶＤｉ×ＶＴｊ）／（ΔＶＤｊ−ΔＶＤｉ） 
【請求項２】
前記転写部材が、転写ローラである
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】
前記転写手段が、像担持体上に現像されたトナー画像を中間転写体上に一次転写したのち、該中間転写体上のトナー像を記録媒体上に二次転写する
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。 
【請求項４】
前記画像形成装置が複数の像担持体を配設し、それぞれの像担持体上に現像されたトナー画像を順次重ね合わせてカラー画像を形成する
ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記画像形成装置は、少なくとも像担持体と像担持体表面電位を計測する表面電位計測手段を一体に支持し、画像形成装置に対して着脱可能なプロセスカートリッジを備える
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか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、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置及び、これに採用されるプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置として、表面移動する感光体表面をマイナス極性に帯電させた後、露光して静電潜像を形成し、現像装置で静電潜像にマイナス極性のトナーを供給することで感光体表面上にトナー像を形成するものが知られている。
そして、感光体表面上に形成されたトナー像を、中間転写体や記録体など転写部材が、記録紙等の記録媒体を挟んで転写部材と感光体とが対向する転写部で、記録媒体の表面に転写する。
トナー像を記録媒体に転写した後の感光体表面はクリーニング装置で転写残トナーを除去し、次の画像形成に備えられる。
転写部を形成する転写部材を備える転写装置は、プラス極性の転写電圧を転写部材に印加する転写電圧制御手段を備える。そして、転写部材にプラス極性の転写電圧を印加することにより、転写部では感光体と転写部材との間に転写電界が形成され、マイナス極性のトナーが感光体表面から記録媒体に移動し、トナー像の転写が成立する。
【０００３】
しかし、電子写真方式で画像を形成する画像形成装置では、感光体上のトナー像を形成しているトナーの全部が完全に転写するのは困難であり、感光体上には未転写のトナー像が残る残像現象が表れる。
図１は、残像現象が表れやすい原稿のパターンの一例を示す図である。例えば、図１に示すように、原稿のパターンは、明暗のはっきりしたベタ画像（ここでは「Ｒ」で表している。）に次いで、一定の大きさのハーフトーン画像（ここでは矩形で表している。）を有している。
図２は、残像現象が表れた画像パターンの一例を示す模式図である。図２に示すように、ハーフトーン画像が本来なら一様で均一な画像とならなければならない画像の中に、ハーフトーン画像の前にプリントした画像パターン「Ｒ」が浮き出てしまうことがある。このような残像現象が表れた画像劣化の異常画像は、「ポジ残像」あるいは「ポジゴースト」と称されている。特に、高画質の品質が要求されるフルカラー画像を形成する画像形成装置では、このような画像劣化を抑制する必要がある。さもないと、ベタ画像、ハーフトーン画像が繰り返し表れるフルカラー画像では、このような画像劣化が高い頻度で表れることになる
図３は、残像現象が表れた画像パターンの他の例を示す模式図である。これとは逆に、ハーフトーン画像部に、この前に画像形成された画像パターンが薄い濃度で識別される画像劣化の異常画像を「ネガ残像」または「ネガゴースト」と称されている。同様に、高画質の品質が要求されるフルカラー画像を形成する画像形成装置では、このような画像劣化を抑制する必要がある。
【０００４】
残像現象は、幾つかの機構が考えられる。一つとして、例えば特許文献１（段落番号：［０００２］〜［０００６］）では、感光体表面電位の不均一によってもたらされると解釈することができる。
図４は、潜像形成、現像、転写後、再帯電後の各工程における感光体表面電位の変化を模式的に示す図である。この場合、図４（ａ）の潜像形成時に、感光体表面を一様に−７００Ｖに帯電した後、画像情報を露光させる（矢印は露光箇所を示す）。露光部分の電位を大凡０Ｖとしている。
そして、図４（ｂ）の現像時に、現像ポテンシャルと感光体表面との電位差に応じて、トナーを感光体表面に付着させて現像する。次いで、転写時には記録媒体側をプラスに帯電させてトナー像を感光体から記録媒体へ転写させる。
図４（ｃ）または図４（ｄ）のように、転写手段によって感光体に逆バイアスが印加された場合、転写後の感光帯表面電位は全体にプラス方向に遷移するが、トナーが付着している画像部と、トナーが存在しない非画像部の感光帯表面電位は均一とはならない。その原因は、露光の有無によって転写前の感光体表面電位が異なること、トナーの有無によって転写電流の流れ易さが異なること、露光部分は内部に電荷キャリアが発生していることなどである。
【０００５】
その結果として、図４（ｃ）のように画像部がプラス寄りとなった場合は、帯電手段によって感光帯表面を一様にマイナス帯電しても、プラス寄りとなった部分の表面電位が帯電後も図４（ｅ）のようにプラス寄りとなる。プラス方向に遷移した部分は他の部分よりも現像ポテンシャル差が大きくなるため、見かけ上の増感が生じて濃いトナー像が形成されてしまう。この部分がポジ残像として識別されることとなる。
一方、図４（ｄ）のように画像部がマイナス寄りとなった場合は、マイナス寄りとなった部分の表面電位が次の帯電後も図４（ｆ）のようにマイナス寄りとなるため、現像ポテンシャル差が小さくなり、他の部分よりも薄いトナー像が形成されてしまう。この部分はネガ残像として識別される。なお、帯電極性が逆の場合でも正負が入れ替わるだけなので原理は同じである。
【０００６】
残像現象は多くの要因が存在するが、最も大きな要因は転写バイアスである。そこで、転写電流を制御することで残像を抑制しようという試みがなされている。（例えば特許文献２〜５）。しかしこれらの方法で残像の良好な値へと転写電流を制御しても、作像する画像面積率が変化すると、転写時に感光体と記録媒体との間に介在するトナーの量が変わるため、画像部および非画像部へ流入する転写電流の量も変動して画像部及び非画像部の電位が変わってしまい、残像の発生してしまうことがある。また、温湿度環境や感光体の疲労状況によっても残像の発生条件が変わるため、残像を十分に抑制することができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上の問題を鑑み、本発明の目的は、作像する画像の画像面積率や感光体の疲労状況が変化しても異常画像の残像現象を生じることなく、長期にわたって良好な画像を形成す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】
【０００８】
上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明の画像形成装置は、像担持体と、像担持体の表面を帯電する帯電手段と、像担持体表面電位を計測する表面電位計測手段と、像担持体の表面を露光し静電潜像を形成する像露光手段と、前記静電潜像を像担持体の帯電極性と同極性に帯電されたトナーで可視化し、トナー像を形成させる現像手段と、記録媒体にトナーの帯電極性と逆極性の電荷を付与してトナー像を転写させる転写手段と、該転写手段の転写部材に印加する転写電圧を制御する転写電圧制御手段を有する画像形成装置において、前記転写電圧制御手段は、定電圧制御であり、転写電圧を所定の値ずつ増加または減少させながら、それぞれの転写電圧で、黒ベタ画像を形成した像担持体表面領域の再帯電後の帯電電位ＶＤ１と、画像を形成しなかった像担持体表面領域の再帯電後の帯電電位ＶＤ２を、前記表面電位計測手段により計測し、式（Ｉ）で表される電位差ΔＶＤの値の正負が変わる場合、
その変わる前後の二点の転写電圧ＶＴｉ、ＶＴｊが存在し、その時の電位差ΔＶＤがΔＶＤｉ、ΔＶＤｊであった場合、転写電圧ＶＴは式（ＩＩ）で表される値に制御され、
電位差ΔＶＤの正負の変化がない場合、電位差ΔＶＤの絶対値が最小となる転写電圧ＶＴに制御されることを特徴とする。
（Ｉ）ΔＶＤ＝ＶＤ１−ＶＤ２
（ＩＩ）ＶＴ＝（ＶＴｉ×ΔＶＤｊ−ΔＶＤｉ×ＶＴｊ）／（ΔＶＤｊ−ΔＶＤｉ）  
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記転写部材が、転写ローラであることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記転写手段が、像担持体上に現像されたトナー画像を中間転写体上に一次転写したのち、該中間転写体上のトナー像を記録媒体上に二次転写することを特徴とする。  
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記画像形成装置が複数の像担持体を配設し、それぞれの像担持体上に現像されたトナー画像を順次重ね合わせてカラー画像を形成することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の画像形成装置は、さらに、少なくとも像担持体と像担持体表面電位を計測する表面電位計測手段を一体に支持し、画像形成装置に対して着脱可能なプロセスカートリッジを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
上記課題を解決する手段である本発明によって、以下のような特有の効果を奏する。
本発明の画像形成装置によれば、長期にわたり残像の発生しない高画質な画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】残像現象が表れやすい原稿のパターンの一例を示す図である。
【図２】残像現象が表れた画像パターンの一例を示す模式図である。
【図３】残像現象が表れた画像パターンの他の例を示す模式図である。
【図４】潜像形成、現像、転写後、再帯電後の各工程における感光体表面電位の変化を模式的に示す図である。
【図５】本発明の画像形成装置を説明するための概略図であり、画像形成装置の主要部分を示す図である。
【図６】転写電圧ＶＴとメモリ電位ΔＶＤの関係を示す図である。
【図７】本発明のプロセスカートリッジの構成を示す概略図である。
【図８】本発明の画像形成装置の別の構成を示す概略図である。
【図９】本発明の画像形成装置の別の構成を示す概略図である。
【図１０】本発明の画像形成装置の別の構成を示す概略図である。
【図１１】本発明の画像形成装置の全体の構成を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。
【００１３】
以下、図面に沿って本発明の画像形成装置を詳しく説明する。 
図５は、本発明の画像形成装置を説明するための概略図であり、画像形成装置の主要部分を示す図である。
図５に示すように、本発明の画像形成装置では、像担持体である感光体１１の周囲に、感光体１１を帯電させるための帯電手段である帯電装置１２、帯電した感光体１１に静電潜像を形成する露光装置１９からのレーザ光、感光体１１上の静電潜像をトナーで可視化する現像装置１３、感光体１１上の可視化されたトナー像を記録媒体６又は中間転写体である中間転写ベルト２１に転写する転写ローラ２３、感光体１１上に残っている未転写のトナーをクリーニングするクリーニング装置１４、次の画像形成工程のためにクリーニングされた感光体１１の残留した電荷又は電位を消去する除電装置１５が設けられている。この他に、本発明の画像形成装置では、帯電した感光体１１の表面電位を計測する表面電位計測手段１１１が設けられている。
【００１４】
さらに、詳細には、感光体１１はドラム状の形状を示しているが、シート状、エンドレスベルト状のものであっても良い。
また、帯電装置１２は、コロトロン、スコロトロン固体帯電器（ソリッド・ステート・チャージャー）、帯電ローラを始めとする公知の手段が用いられる。
露光手段１９、除電手段１５等に用いられる光源には、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザー（ＬＤ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）などの発光物全般を挙げることができる。そして、所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルターなどの各種フィルターを用いることもできる。特に、潜像を形成するための光源には、半導体レーザー（ＬＤ）が好ましい。発光等の制御が容易であり、光の指向性が高く精度の高い潜像を形成することができる。また、除電手段１５には、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）が好ましい。消費電力が小さく、耐久性がある。
現像手段である現像装置１３により感光体１１上に現像されたトナー１３１は、記録紙等の記録媒体６に転写されるが、全部が転写されるわけではなく、感光体１１上に残存するトナーも生ずる。このようなトナーは、クリーニング手段であるクリーニング装置１４により、感光体１１より除去される。クリーニング装置１４は、ゴム製のクリーニングブレードやファーブラシ、マグファーブラシ等のブラシ等を用いることができる。 
【００１５】
転写手段である転写装置２０には、コロトロン、スコロトロン、固体帯電器（ソリッド・ステート・チャージャー）、帯電ローラを始めとする公知の帯電部材を使用できる。特に、転写部材としては、帯電ローラが好ましい。オゾンの発生が少なく、また、耐久性が長く、長期にわたって安定して感光体１１を帯電させることができる。
これらには、転写電源２６が接続されている。転写装置２０における転写バイアスの印加方式としては、電圧値を一定にする定電圧制御と、電流値を一定にする定電流制御とがある。しかし、本発明の画像形成装置１では、図示しない画像形成装置１内部の制御部からの信号によって、定電圧制御手段２６１で転写電源２６を定電圧制御とすることで、作像する画像面積に依らず感光体表面電位を一定にできるため好ましい。また、定電流制御に比べて、用いる装置が低コストにできるというメリットもある。なお、定電圧制御手段２６１は独立して設けられるのではなく、画像形成装置１の制御部に含まれ、また、制御部の一部で同じ基板に設けられるものであってもよい。
また、表面電位計測手段１１１を有しており、制御部（図示せず）において、表面電位計測手段１１１から得られた情報を元に定電圧制御手段２６１で転写電源２６の転写電圧を制御する。この制御は通常の印刷動作時以外で行われる。
【００１６】
この制御においてはまず通常の印刷動作同様、感光体１１を帯電工程、露光工程、現像工程における現像で、黒ベタの一定の面積を有するソリッド部（以下、「パッチ」と記す。）を感光体１１上に形成し、直接転写方式の場合には直接に紙搬送手段で搬送されてくる記録媒体６上に、中間転写方式の場合には無端状のベルト、または、回転する円筒状のドラム等で構成される中間転写体に転写する。
この動作により表面電位計測手段１１１においては、図４（ｅ）または図４（ｆ）の様な電位を得る。ここから、パッチを形成した部分の表面電位ＶＤ１と形成しなかった部分の表面電位ＶＤ２の電位差（メモリ電位）ΔＶＤを測定する。
（I）   ΔＶＤ＝ＶＤ１−ＶＤ２
パッチを形成した部分と形成しなかった部分は、露光装置１９のレーザ光が照射する感光体１１の位置と表面電位計測手段１１１の角度及び感光体１１の回転速度により、露光のタイミングからの時間を計算することで導きだし、感光体１１上の所定の部分の表面電位を測定することができる。
【００１７】
図６は、転写電圧ＶＴと電位差ΔＶＤとの関係を示すグラフである。
この動作を所定の範囲内の複数の転写電圧で行うことで、図６のような、転写電圧ＶＴに対する電位差ΔＶＤのグラフを得ることができる。したがって、この場合には、小さい面積のパッチを形成する露光部とレーザ光を露光しない非露光部を繰り返し設け、さらに、帯電装置１２の帯電電圧と露光部／非露光部との位置関係を捉えながら、定電圧制御手段２６１で転写電圧を変化させる。したがって、感光体１１を少なくとも２回転させることで、図６に示すグラフを作成することができる。
図６に示すように、転写電圧ＶＴを大きくしていくと、電位差ΔＶＤの値が正から負へ（または負から正へ）変化する点が存在する。このように、電位差ΔＶＤの値の正負が反転する前後の二点の転写電圧がＶＴｉ、ＶＴｊとする場合、転写電圧ＶＴｉの時の電位差ΔＶＤをΔＶＤｉ、転写電圧ＶＴｊの時の電位差ΔＶＤをΔＶＤｊとすると、転写電圧ＶＴは（II）式で表される値に制御される。
（II）ＶＴ＝（ＶＴｉ×ΔＶＤｊ−ΔＶＤｉ×ＶＴｊ）／（ΔＶＤｊ−ΔＶＤｉ）
また、電位差ΔＶＤの正負の変化がない場合は、電位差ΔＶＤの絶対値が最小となる転写電圧ＶＴに設定する。
（II）式で表される転写電圧ＶＴは、電位差ΔＶＤをゼロ近傍にする転写電圧を示していて、この転写電圧ＶＴに制御することで、露光部の再帯電後の表面電位ＶＤ１と非露光部の再帯電後の表面電位ＶＤ２を均一にし、ポジ残像、ネガ残像のいずれも発生させることなく、良好な画像を得ることができる。
さらに、（I）式で表される電位差ΔＶＤに、正負の変化がない場合は、電位差ΔＶＤの絶対値が最小となる転写電圧ＶＴに設定する。この転写電圧ＶＴに制御することで、露光部と非露光部の再帯電後の電位のムラを最小にし、ネガ残像、ポジ残像の発生を最小限に抑制することができる。
このように転写電圧ＶＴを、定電圧制御手段２６１で最適値に制御することによって、ネガ残像／ポジ残像のいずれも発生することなく、また温湿度環境の変動や感光体の疲労により状況が変化しても、残像の発生を最小限に抑えることが可能となる。
このような制御は、画像形成装置１の起動時又は画像形成装置１の外部からの指示があった時に実行することが望ましく、また所定間隔毎（所定の印刷枚数毎など）に行っても良い。これによって、ポジ残像／ネガ残像のような異常画像の発生を防止して、高品位の画像を得ることができる。。
【００１８】
以上に示すような画像形成手段は、複写機、ファクシミリ、プリンタ内に固定して組み込まれていてもよいが、プロセスカートリッジ１０の形で、画像形成装置内に組み込まれてもよい。プロセスカートリッジ１０とは、感光体１１を備えていて、画像形成装置１に対して着脱可能になっている。さらに、本発明のプロセスカートリッジ１０は、像担持体表面電位を計測する表面電位計測手段１１１を一体に支持している。感光体１１と表面電位計測手段１１１とを一体にすることで、精度の高い表面電位の測定をすることができる。
また、本発明のプロセスカートリッジ１０は、他に帯電装置１２、露光装置１９、現像装置１３、転写装置２０、クリーニング装置１４、除電装置１５を有することがある。
図７は、本発明のプロセスカートリッジの構成を示す概略図である。プロセスカートリッジ１０の形状等は多く挙げられるが、一般的な例として、図７に示すものが挙げられる。感光体１１はドラム状の形状を示しているが、シート状、エンドレスベルト状のものであっても良い。図７のプロセスカートリッジにおいても表面電位計測手段１１１を有しており、定電圧制御手段２６１で転写電源２６の転写電圧制御を行う。
【００１９】
図８は、本発明の画像形成装置の別の構成を示す概略図である。この画像形成装置１では、感光体１１の周囲に帯電装置１２、露光装置１９、ブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、およびイエロー（Ｙ）の各色トナー毎の現像装置１３Ｂｋ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｙ、中間転写体である中間転写ベルト２１、クリーニング装置１４が順に配置されている。ここで、図中に示すＢｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙの添字は上記のトナーの色に対応し、必要に応じて添字を付けたり適宜省略する。表面電位計測手段１１１を露光された後に、設けて有しており、前述の転写電圧制御を行う。 
【００２０】
各色の現像装置１３Ｂｋ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｙは各々独立に制御可能となっており、画像形成を行なう色の現像装置１３Ｂｋ，１３Ｃ，１３Ｍ，１３Ｙのみが駆動される。感光体１１上に形成されたトナー像は中間転写ベルト２１の内側に配置された第１の転写手段である一次転写ローラ２３により、中間転写ベルト２１上に転写される。一次転写ローラ２３は、感光体１１に対して接離可能に配置されており、転写動作時のみ中間転写ベルト２１を感光体１１に当接させる。各色の画像形成を順次行ない、中間転写ベルト２１上で重ね合わされたトナー像は第２の転写手段である二次転写ローラ２５により、記録媒体６に一括転写された後、定着手段となる定着装置５０により定着されて画像が形成される。二次転写ローラ２５も中間転写ベルト２１に対して接離可能に配置され、転写動作時のみ中間転写ベルト２１に当接する。 
【００２１】
転写ドラム方式の画像形成装置１では、転写ドラム２１ａに静電吸着させた記録媒体６に各色のトナー像を順次転写するため、厚紙にはプリントできないという記録媒体６の制限があるのに対し、中間転写ベルト２１を備える中間転写方式の画像形成装置１では中間転写体２１上で各色のトナー像を重ね合わせるため、記録媒体６の制限を受けない。このような中間転写方式は、いずれの画像方式の画像形成装置に適用することができる。
【００２２】
図９は、本発明の画像形成装置の別の構成を示す概略図である。
この画像形成装置は、いわゆるタンデム型と呼ばれ、トナーとしてイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の４色を用いるタイプとされ、各色毎に画像形成部が並列に配設されている。
また、各色毎の感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋが設けられている。各感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋの周りには、帯電装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｂｋ、露光装置１９Ｙ，１９Ｍ，１９Ｃ，１９Ｂｋ、現像装置１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂｋ、クリーニング装置１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｂｋ等が配設されている。また、直線上に配設された各感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋの各転写位置に接離する転写材担持体としての搬送転写ベルト２４が駆動手段となっている駆動ローラ２１１とそれらを支持する支持ローラ２１２にて掛け渡されている。この搬送転写ベルト２４を挟んで各感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋに対向する転写位置には一次転写ローラ２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｂｋが配設されている。
【００２３】
図１０は、本発明の画像形成装置の別の構成を示す概略図である。
この画像形成装置は、いわゆるタンデム型と呼ばれ、さらに、中間転写体として中間転写ベルト２１を有する中間転写方式である。各色毎の感光体１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｂｋが設けられている。各感光体１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｂｋ上に形成されたトナー像は中間転写ベルト２１の内側に配置された一次転写ローラ２３により、中間転写ベルト２１上に転写される。各感光体毎１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｂｋに配置されている一次転写ローラ２３は、感光体１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｂｋに対して接離可能に配置されており、転写動作時のみ中間転写ベルト２１を感光体１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｂｋに当接させる。各色の画像形成を順次行ない、中間転写ベルト２１上で重ね合わされたトナー像は二次転写ローラ２５により、記録媒体６に一括転写された後、定着装置５０により定着されて画像が形成される。二次転写ローラ２５も中間転写ベルト２１に対して接離可能に配置され、転写動作時のみ中間転写ベルト２１に当接する。 
図９、図１０の装置においても表面電位計測手段１１１を有しており、各感光体１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｙ，１１Ｂｋ毎に前述の転写電圧制御を行う。
【００２４】
図１１は、本発明の画像形成装置の構成を表す概略図である。
本発明の画像形成装置１の画像形成動作に関して説明する。画像形成の主要部は、図１０に示している。なお、最下部には画像形成する記録媒体６を収納する給紙部２、画像形成手段１０等を備えて画像を形成する画像形成部３、原稿を読み取るスキャナ部４、原稿を自動的に搬送する原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）５を備えている。画像形成部３には、中央に、中間転写体としての中間転写ベルト２１を設ける転写装置２０を備える。この中間転写ベルト２１は、３つのローラのうち、図示しないモータからの駆動を受けて中間転写ベルト２１を駆動する駆動ローラ２１１と、中間転写ベルト２１を支持する支持ローラ２１２、２１３に掛け回して図中時計回りに回転搬送可能とする。
この図示例では、３つのなかで支持ローラ２１３の左に、画像転写後に中間転写ベルト２１上に残留する残留トナーを除去するベルトクリーニング装置２２を設ける。 
また、３つのなかで第２の支持ローラ２１２と第３の支持ローラ２１３間に張り渡した中間転写ベルト２１上には、その搬送方向に沿って、イエロー・マゼンタ・シアン・黒色の４つの画像形成手段１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋを横に並べて配置してタンデム型の画像形成部３を構成する。但し、これら４つのカラー順は一例であり、これに限定されるものではない。
個々の画像形成手段１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋは、それぞれプロセスカートリッジ１０として、画像形成装置１０に着脱可能になっており、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋのまわりに、帯電装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｂｋ、現像装置１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂｋ、一次転写手段としての一次転写ローラ２３、感光体クリーニング装置１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｂｋ、除電装置１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｂｋなど一体に支持して備えている。 
【００２５】
上記構成のカラー複写機を用いてフルカラー画像のコピーをとるときは、原稿自動搬送装置５の原稿トレイ３１上に原稿をセットする。 
または、原稿自動搬送装置５を開いてスキャナ４のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置５を閉じてそれで押さえる。 
そして、図示しないスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置５に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動して後に、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは直ちに、スキャナ４を駆動し、第１走行体３３および第２走行体３４を走行する。 
そして、第１走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体３４に向け、第２走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読取りセンサ３６に入れ、原稿内容を読み取る。 
そして、個々の画像形成手段となるプロセスカートリッジ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋで、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋを回転し、感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋの回転とともに、まず帯電装置１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｂｋで感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋの表面を一様に帯電し、転写電圧ＶＴを決定するためのパッチ画像を形成する。 
【００２６】
ここで、図１０に示すように、プロセスカートリッジ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｂｋにおける各感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋを回転させて、各プロセスカートリッジ１０の表面電位計測手段１１１で、小さい面積のパッチを形成する露光部とレーザ光を露光しない非露光部を繰り返し設け、さらに、帯電装置１２の帯電電圧と露光部／非露光部との位置関係を捉えながら、転写電圧ＶＴを変化させる。そして、感光体１１を少なくとも２回転させることで、図６に示すグラフを作成する。
そして、転写電圧ＶＴを所定の値ずつ増加または減少させながら、それぞれの転写電圧ＶＴで、黒ベタ画像を形成した感光体１１のパッチ部の再帯電後の帯電電位ＶＤ１と、画像を形成しなかった感光体１１のの再帯電後の帯電電位ＶＤ２を前記表面電位計測手段１１１により計測し、式（Ｉ）で表される電位差ΔＶＤ電位差ΔＶＤの値が正から負へ（または負から正へ）変化する点を検知して、その前後の二点の転写電圧がＶＴｉ、ＶＴｊとして、最適な転写電圧ＶＴを（II）式で決定する。その後、画像形成装置１では、図示しない制御部からの信号で定電圧電源２６から、決定した転写電圧ＶＴを印加しながら、画像形成を行って行く。
【００２７】
次ぎに、再度、同様の工程で感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋを帯電して、次いで、実際の画像形成を行うために、スキャナ４の読取り内容に応じて上述した露光装置１９からレーザやＬＥＤ等による書込み光Ｌを照射して感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋ上に静電潜像を形成する。静電潜像が形成された感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋを、それぞれの現像装置１３Ｙ，１３Ｍ，１３Ｃ，１３Ｂｋによりトナーが付着され静電潜像を可視像化することで各感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋ上にそれぞれ、シアン・マゼンタ・イエロー・黒色の単色のトナー像を形成する。不図示の駆動モータで支持ローラ２１１，２１２，２１３の１つを回転駆動して他の２つの支持ローラを従動回転し、中間転写ベルト２１を回転搬送する。そして、各感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋ上のトナー像を一次転写ローラ２３に、転写電源２６から定電圧を印加して中間転写ベルト２１上に順次転写する。これによって、異常画像のないトナー像を中間転写ベルト２１上に形成し、各色のトナー像が重ね合わされたフルカラー画像を形成する。
画像転写後の感光体１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１Ｂｋの表面は、感光体クリーニング装置１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｂｋで残留トナーを除去して清掃し、除電装置１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｂｋで除電して再度の画像形成に備える。 
一方、図示しないスタートスイッチを押すと、給紙部２に備えられている給紙装置４０における給紙カセット４１の１つを選択回転し、記録媒体６を給紙ローラ４２で繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送してレジストローラ４９に突き当てて止める。
または、給紙ローラを回転して手差しトレイ４１１上の記録媒体６を繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して手差し給紙路４６に入れ、同じくレジストローラ４４に突き当てて止める。 
そして、中間転写ベルト２１上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４４を回転し、中間転写ベルト２１と二次転写ローラ２５との間に記録媒体６を送り込み、二次転写ローラ２５で転写して記録媒体６上にカラー画像を記録する。 
画像転写後の記録媒体６は、二次転写ローラ２５で搬送して定着装置５０へと送り込み、定着装置５０で熱と圧力とを加えて転写画像を定着して後、切換爪４９１で切り換えて排出ローラ４７で排出し、排紙トレイ４８上にスタックする。 
または、切換爪４９１で切り換えて反転搬送装置４９に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録して後、排出ローラ４７で排紙トレイ４８上に排出する。
【００２８】
（評価例）
タンデム方式、中間転写方式のフルカラー電子写真装置（リコー製Imagio MPC5000）を用いて、転写電圧を種々変更した条件で黒ベタのパッチを画像形成を行い、転写電圧と電位差ΔＶＤの関係を測定した。またそれぞれの転写電圧で図１のような評価用画像を出力し、残像の評価を行った。帯電ローラの印加電圧は感光体の帯電電位が−６００Ｖになるように設定し、現像バイアスは−４５０Ｖとした。また除電は行っていない。
試験環境は２３℃、５５％ＲＨである。 
【００２９】
残像評価：図１に示すような黒ベタ部「Ｒ」とハーフトーン部のある評価用画像を出力し、残像の評価を行った。評価はランク評価を行った。
評価ランクは表１の通りである。
【表１】
0005540707.tif 000002
【００３０】
電位差ΔＶＤとランク評価の結果を表２に示す。
【表２】
0005540707.tif 000003
【００３１】
（実施例） 
評価例で用いた装置を用いて、書き込み率５％チャート（Ａ４全面に対して、画像面積として５％相当の文字が平均的に書かれている）を用い通算１万枚印刷する耐刷試験を行った。帯電ローラの印加電圧は試験開始時に感光体の帯電電位が−６００Ｖになるように設定し、現像バイアスは−４５０Ｖとした。転写電圧は表２においてΔＶＤの絶対値が最小となった１０００Ｖに設定した。これらの条件は耐刷試験終了および終了後の残像評価に至るまで変更せずに試験を行った。
試験環境は２３℃、５５％ＲＨである。 
耐刷試験後に評価例と同様に転写電圧とメモリ電位ΔＶＤの関係、及び残像評価を行った。同時に、表２の結果を元に（II）式を適用して計算した転写電圧の最適値１０２９Ｖでのメモリ電位ΔＶＤの測定と残像評価も行った。
【００３２】
ΔＶＤとランク評価の結果を表３に示す。 
【表３】
0005540707.tif 000004
耐刷試験による感光体の静電疲労に伴うメモリ電位の変化により、転写電圧１０００Ｖではポジ残像が発生し、残像ランクは２ポイント悪化しているが、転写電圧を１０２９Ｖに制御してあれば１ポイントの悪化で抑えることができる。このように、転写電圧を最適値に設定することで、感光体の静電疲労によりメモリ電位が変化しても、残像の発生を最小限で抑制することができる。また、この後適宜転写電圧を最適値に制御することで、残像をより低減させることが可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１  画像形成装置
２  給紙部
３  画像形成部
４  スキャナ部
５  原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）
６  記録媒体
１０  画像形成手段（プロセスカートリッジ）
１１  感光体
１１１  表面電位計測手段
１２  帯電装置
１３  現像装置
１４  クリーニング装置
１５  除電装置（有機ＥＬ）
１９  露光装置
２０  転写装置
２１  中間転写ベルト
２１ａ  転写ドラム
２１１  駆動ローラ
２１２、２１３  支持ローラ
２２  ベルトクリーニング装置
２３  一次転写ローラ
２４  搬送ベルト
２５  二次転写ローラ
２６  転写電源
２６１  転写電圧制御手段
３１  原稿トレイ
３２  コンタクトガラス
３３  ランプ
３４  第１走行体
３５  第２走行体
３６  レンズ
３７  ＣＣＤ
４０  給紙装置
４１  給紙カセット
４１１  手差しトレイ
４２  ピックアップローラ
４３  搬送ローラ
４４  レジストローラ
４５  分離ローラ
４６  給紙路
４７  排出ローラ
４８  排紙トレイ
４９  反転搬送装置
４９１  切換爪
５０  定着装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３４】
【特許文献１】特開平１１−１３３８２５号公報
【特許文献２】特開２００６−２５１２０４号公報
【特許文献３】特開２００６−７８６７８号公報
【特許文献４】特開２００３−２９５５２７号公報
【特許文献５】特開２００８−２２４７８５公報
【図４】
0005540707.tif 000005
【図５】
0005540707.tif 000006
【図６】
0005540707.tif 000007
【図７】
0005540707.tif 000008
【図８】
0005540707.tif 000009
【図９】
0005540707.tif 000010
【図１０】
0005540707.tif 000011
【図１１】
0005540707.tif 000012
【図１】
0005540707.tif 000013
【図２】
0005540707.tif 000014
【図３】
0005540707.tif 000015