(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持して用紙に転写する転写位置に搬送する像担持体と、
前記像担持体上にトナー像を形成する画像形成手段と、
転写位置にて前記像担持体に接触するよう配置される接触転写部材と、
前記像担持体と前記接触転写部材の間の転写部に転写バイアスを印加する転写バイアス電源と、
前記転写部に印加される転写バイアスの電圧値と電流値とを取得する転写バイアス値取得手段と、
前記転写部の上流の用紙搬送路に設けられ、搬送される用紙の抵抗値を測定する用紙抵抗値測定手段と、
予め紙種に応じた基準の電流値または電圧値を記憶するメモリを含み、転写を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記画像形成手段に、前記像担持体上の移動方向全幅に亘って所定のトナー像を形成させ、
前記転写バイアス電源に、該トナー像を挟んだ状態で前記転写部に所定の転写バイアスを印加させて、前記転写バイアス値取得手段により電圧値と電流値とを取得させ、
取得した電圧値と電流値とから転写部に挟まれるトナー像の抵抗値を算出し、次いで
該トナー像抵抗値と、前記用紙抵抗値測定手段で測定された用紙抵抗値と、前記メモリに記憶される基準の電流値または電圧値とから前記所定のトナー像を用紙に転写する場合の目標電圧値または目標電流値を算出し、
用紙への画像形成中に転写バイアスの電圧値または電流値が目標電圧値または目標電流値となるように前記転写バイアス電源の電流値または電圧値を補正する
ように制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記所定のトナー像は、前記像担持体上の移動方向全幅に亘って一様なトナー像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】
前記用紙抵抗値測定手段は、給紙手段から給紙される用紙と、表面に画像を形成された後、裏面に再度画像を形成される用紙との抵抗値を測定することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記用紙抵抗値測定手段は、用紙が通過中に複数回測定を行って搬送方向の用紙の抵抗値プロフィールを作成し、この抵抗値プロフィールを前記制御手段に提供することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記トナー像抵抗値の取得は、用紙の通過前、ジョブの開始前、所定枚数の画像形成毎、或いは画像形成装置の電源オン後のいずれかのタイミングで行われることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
トナー像を担持して用紙に転写する転写位置に搬送する像担持体と、
前記像担持体上にトナー像を形成する画像形成手段と、
転写位置にて前記像担持体に接触するよう配置される接触転写部材と、
前記像担持体と前記接触転写部材の間の転写部に転写バイアスを印加する定電流電源と、
前記転写部に印加される転写バイアスの電圧値を測定する電圧測定手段と、
前記転写部の上流の用紙搬送路に設けられ、搬送される用紙の抵抗値を測定する用紙抵抗値測定手段と、
予め紙種に応じた基準電流値を記憶するメモリを含み、転写に係る制御を行う制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記画像形成手段に、前記像担持体上の移動方向全幅に亘って所定のトナー像を形成させ、
前記定電流電源に、該トナー像を挟んだ状態で前記転写部に所定の電流値の転写バイアスを印加させて、前記電圧測定手段に流れる電圧値を測定させ、
測定した電圧値と所定の電流値とからトナー像の抵抗値を算出し、次いで
該トナー像抵抗値と、前記用紙抵抗値測定手段で測定された用紙抵抗値と、前記メモリに記憶される基準電流値とから前記所定のトナー像を用紙に転写する場合の目標電圧値を算出し、
用紙への画像形成中に転写バイアスの電圧値が目標電圧値となるように前記定電流電源の電流値を補正する
ように制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】
前記所定のトナー像は、前記像担持体上の移動方向全幅に亘って一様なトナー像であ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】
前記用紙抵抗値測定手段は、給紙手段から給紙される用紙と、表面に画像を形成された後、裏面に再度画像を形成される用紙との抵抗値を測定することを特徴とする請求項６または７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記用紙抵抗値測定手段は、用紙が通過中に複数回測定を行って搬送方向の用紙の抵抗値プロフィールを作成し、この抵抗値プロフィールを前記制御手段に提供することを特徴とする請求項６から８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記トナー像抵抗値の算出は、用紙の通過前、ジョブの開始前、所定枚数の画像形成毎、或いは画像形成装置の電源オン後のいずれかのタイミングで行われることを特徴とする請求項６から９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
像担持体上にトナー像を形成し、このトナー像を用紙に転写して画像形成を行う画像形成方法であって、
画像形成前に前記像担持体上の移動方向全幅に亘って所定のトナー像を形成し、このトナー像の抵抗値を転写部で測定する第１測定工程と、
転写位置上流で用紙の抵抗値を測定する第２測定工程と、
第１測定工程で測定されたトナー像抵抗値と、第２測定工程で測定された用紙抵抗値から画像転写時の目標転写バイアス値を算出する算出工程と、
画像形成中の転写バイアス値を測定する第３測定工程と、
第３測定工程で測定した転写バイアスが前記目標転写バイアス値となるように転写バイアス値を補正しながら転写を行う転写工程と、
を有することを特徴とする画像形成方法。
【請求項１２】
前記所定のトナー像は、前記像担持体上の移動方向全幅に亘って一様なトナー像であることを特徴とする請求項１１に記載の画像形成方法。
【請求項１３】
前記第２測定工程は、新たに給紙される用紙と、表面に画像を形成された後、裏面に再度画像を形成される用紙との抵抗値を測定することを特徴とする請求項１１または１２に記載の画像形成方法。
【請求項１４】
前記第２測定工程は、用紙が通過中に複数回測定を行って搬送方向の用紙の抵抗値プロフィールを作成することを特徴とする請求項１１から１３のいずれか一項に記載の画像形成方法。
【請求項１５】
前記第１測定工程は、用紙の通過前、ジョブの開始前、所定枚数の画像形成毎、或いは画像形成装置の電源オン後のいずれかのタイミングで行われることを特徴とする請求項１１から１４のいずれか一項に記載の画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真画像形成装置、特には接触転写方式の電子写真画像形成装置、及びその画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真画像形成装置では、感光体を一様帯電し、この感光体に像露光を行って静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーで現像し、トナー像を用紙に転写し定着することで、画像を用紙上に作成する。画像を用紙に転写した後の感光体は、クリーニング装置で感光体上に残留したトナーを清掃して次の作像に供される。
【０００３】
ここで、形成したトナー像を用紙に転写する転写手段としては、チャージャ方式のほかに、転写ローラや転写ベルトを用いる接触転写方式があるが、接触転写方式は、オゾンレス、高効率転写、分離性能などの面から近年、画像形成装置への採用が多く提案されている。
【０００４】
接触転写方式では、用紙の裏面に接触する抵抗体にトナーと逆極性の電荷を与え、用紙に静電分極を起こさせる。トナーはこの分極電場により用紙に転写される。
【０００５】
このような接触転写方式では転写バイアスの制御が重要であり、湿度などの環境条件や用紙サイズの違いなどに対して転写バイアスを適切にするために、転写電流をモニターして転写バイアスを補正する技術がある。
【０００６】
例えば、特許文献１は、転写領域に用紙が到達する前に感光体ドラムと転写ローラの間に流れる転写電流を測定して転写電圧を決定し、さらに用紙が転写領域に通過中も転写電流をモニターして転写電圧が所定の許容範囲を超えるたびに転写電圧の修正を行うようにしている。
【０００７】
また、特許文献２は、中間転写ベルトを用いたカラー作像装置で、二次転写バイアスを印加して用紙にトナー像を転写させる二次転写装置において、用紙が存在している状態で二次転写部の合成抵抗値を測定し、測定値に基づき二次転写バイアスを決定するとともに、この合成抵抗値の測定を複数枚の用紙に対して行って、用紙の違いによる抵抗値のばらつきを解消する技術を開示している。複数枚の用紙に対して合成抵抗値の測定を行うのは、給紙部に格納されている用紙の最上紙と中間の用紙の吸湿性の違いや、表面に画像を形成するときと定着装置を通過させてから裏面に再度画像形成するときの抵抗値の違いなどを考慮して転写バイアスの補正を行うためである。
【０００８】
さらに、特許文献３は、感光体と転写ローラの間に用紙が無い状態で、第１の抵抗値を測定し、次に感光体と転写ローラの間に用紙がある状態で、第２の抵抗値を測定し、第２の抵抗値から第１の抵抗値を減算して用紙の抵抗値を算出して、この用紙の抵抗値を用いて予め定められた転写電圧のテーブルからトナーを用紙に転写する転写電圧を定める技術を開示している。第２の抵抗値の測定は、用紙の搬送方向先端の非画像部、或いは用紙の側部の非画像部の複数点で行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平８−１２３２１１号公報
【特許文献２】特開２００２−７２７１７号公報
【特許文献３】特開２００８−１５２５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明者は、接触転写方式の転写効率は、上記特許文献に記載の用紙の抵抗値の違いなどの条件だけでなく、さらに、転写されるべき、及び転写されたトナー像の影響も大きいことを見出した。すなわちトナー像が転写領域の幅方向全幅に亘ってある場合は、転写電流は均一に流れるが、幅方向にトナー像がある部分と無い部分が混在している場合は、転写電流はトナー像が無い抵抗値の低い部分に多く流れ、これによりトナー像に対する転写電流が減少するため、転写効率が減少する。ここで、転写されるべきトナー像とは、感光体上で現像されこれから用紙に転写されるトナー像であり、転写されたトナー像とは、両面複写などで裏面にあるトナー像のことである。例えば裏面に縦縞のトナー像がある用紙に画像を転写しようとするとき、表面のトナー像の影響だけでなく、裏面のトナー像の影響で転写効率が低下するのである。また、トナー自体の保持する電荷量の違いも転写効率に影響を与える。
【００１１】
このように、転写効率が低下すると、用紙に転写される画像が劣化するだけでなく、感光体上に残留トナーが残り、クリーニング装置への負荷が大きくなる。また、トナーには、シリカ、チタニアなどの外添剤が添加されているが、このような外添剤がクリーニング装置にまで多く到達すると、クリーニング部材と感光体との間に外添剤が入って感光体を偏磨耗させる恐れがある。
【００１２】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、常に良好な転写効率を維持でき、クリーニング装置への残留トナーの影響も少ない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】
【００１３】
上記目的は、以下の構成によって達成できる。すなわち、
１．トナー像を担持して用紙に転写する転写位置に搬送する像担持体と、
前記像担持体上にトナー像を形成する画像形成手段と、
転写位置にて前記像担持体に接触するよう配置される接触転写部材と、
前記像担持体と前記接触転写部材の間の転写部に転写バイアスを印加する転写バイアス電源と、
前記転写部に印加される転写バイアスの電圧値と電流値とを取得する転写バイアス値取得手段と、
前記転写部の上流の用紙搬送路に設けられ、搬送される用紙の抵抗値を測定する用紙抵抗値測定手段と、
予め紙種に応じた基準の電流値または電圧値を記憶するメモリを含み、転写を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記画像形成手段に、前記像担持体上の移動方向全幅に亘って所定のトナー像を形成させ、
前記転写バイアス電源に、該トナー像を挟んだ状態で前記転写部に所定の転写バイアスを印加させて、前記転写バイアス値取得手段により電圧値と電流値とを取得させ、
取得した電圧値と電流値とから転写部に挟まれるトナー像の抵抗値を算出し、次いで
該トナー像抵抗値と、前記用紙抵抗値測定手段で測定された用紙抵抗値と、前記メモリに記憶される基準の電流値または電圧値とから前記所定のトナー像を用紙に転写する場合の目標電圧値または目標電流値を算出し、
用紙への画像形成中に転写バイアスの電圧値または電流値が目標電圧値または目標電流値となるように前記転写バイアス電源の電流値または電圧値を補正する
ように制御することを特徴とする画像形成装置。
２．前記所定のトナー像は、前記像担持体上の移動方向全幅に亘って一様なトナー像であることを特徴とする前記１に記載の画像形成装置。
３．前記用紙抵抗値測定手段は、給紙手段から給紙される用紙と、表面に画像を形成された後、裏面に再度画像を形成される用紙との抵抗値を測定することを特徴とする前記１または２に記載の画像形成装置。
４．前記用紙抵抗値測定手段は、用紙が通過中に複数回測定を行って搬送方向の用紙の抵抗値プロフィールを作成し、この抵抗値プロフィールを前記制御手段に提供することを特徴とする前記１から３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
５．前記トナー像抵抗値の取得は、用紙の通過前、ジョブの開始前、所定枚数の画像形成毎、或いは画像形成装置の電源オン後のいずれかのタイミングで行われることを特徴とする前記１から４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
６．トナー像を担持して用紙に転写する転写位置に搬送する像担持体と、
前記像担持体上にトナー像を形成する画像形成手段と、
転写位置にて前記像担持体に接触するよう配置される接触転写部材と、
前記像担持体と前記接触転写部材の間の転写部に転写バイアスを印加する定電流電源と、
前記転写部に印加される転写バイアスの電圧値を測定する電圧測定手段と、
前記転写部の上流の用紙搬送路に設けられ、搬送される用紙の抵抗値を測定する用紙抵抗値測定手段と、
予め紙種に応じた基準電流値を記憶するメモリを含み、転写に係る制御を行う制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記画像形成手段に、前記像担持体上の移動方向全幅に亘って所定のトナー像を形成させ、
前記定電流電源に、該トナー像を挟んだ状態で前記転写部に所定の電流値の転写バイアスを印加させて、前記電圧測定手段に流れる電圧値を測定させ、
測定した電圧値と所定の電流値とからトナー像の抵抗値を算出し、次いで
該トナー像抵抗値と、前記用紙抵抗値測定手段で測定された用紙抵抗値と、前記メモリに記憶される基準電流値とから前記所定のトナー像を用紙に転写する場合の目標電圧値を算出し、
用紙への画像形成中に転写バイアスの電圧値が目標電圧値となるように前記定電流電源の電流値を補正する
ように制御することを特徴とする画像形成装置。
７．前記所定のトナー像は、前記像担持体上の移動方向全幅に亘って一様なトナー像であることを特徴とする前記６に記載の画像形成装置。
８．前記用紙抵抗値測定手段は、給紙手段から給紙される用紙と、表面に画像を形成された後、裏面に再度画像を形成される用紙との抵抗値を測定することを特徴とする前記６または７に記載の画像形成装置。
９．前記用紙抵抗値測定手段は、用紙が通過中に複数回測定を行って搬送方向の用紙の抵抗値プロフィールを作成し、この抵抗値プロフィールを前記制御手段に提供することを特徴とする前記６から８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
１０．前記トナー像抵抗値の算出は、用紙の通過前、ジョブの開始前、所定枚数の画像形成毎、或いは画像形成装置の電源オン後のいずれかのタイミングで行われることを特徴とする前記６から９のいずれか一項に記載の画像形成装置。
１１．像担持体上にトナー像を形成し、このトナー像を用紙に転写して画像形成を行う画像形成方法であって、
画像形成前に前記像担持体上の移動方向全幅に亘って所定のトナー像を形成し、このトナー像の抵抗値を転写部で測定する第１測定工程と、
転写位置上流で用紙の抵抗値を測定する第２測定工程と、
第１測定工程で測定されたトナー像抵抗値と、第２測定工程で測定された用紙抵抗値から画像転写時の目標転写バイアス値を算出する算出工程と、
画像形成中の転写バイアス値を測定する第３測定工程と、
第３測定工程で測定した転写バイアスが前記目標転写バイアス値となるように転写バイアス値を補正しながら転写を行う転写工程と、
を有することを特徴とする画像形成方法。
１２．前記所定のトナー像は、前記像担持体上の移動方向全幅に亘って一様なトナー像であることを特徴とする前記１１に記載の画像形成方法。
１３．前記第２測定工程は、新たに給紙される用紙と、表面に画像を形成された後、裏面に再度画像を形成される用紙との抵抗値を測定することを特徴とする前記１１または１２に記載の画像形成方法。
１４．前記第２測定工程は、用紙が通過中に複数回測定を行って搬送方向の用紙の抵抗値プロフィールを作成することを特徴とする前記１１から１３のいずれか一項に記載の画像形成方法。
１５．前記第１測定工程は、用紙の通過前、ジョブの開始前、所定枚数の画像形成毎、或いは画像形成装置の電源オン後のいずれかのタイミングで行われることを特徴とする前記１１から１４のいずれか一項に記載の画像形成方法。
【発明の効果】
【００１４】
以上の本発明は、常に良好な転写効率を維持でき、クリーニング装置への残留トナーの影響も少ない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】
【００１５】
【図１】本発明を実施した画像形成装置の概略構成を示す要部断面図。
【図２】転写部と転写搬送路の詳細を示す部分拡大断面図。
【図３】本発明に係る制御を示すフローチャート。
【図４】図３に含まれるサブルーチンを示すフローチャート。
【図５】カバレッジを変えたトナー像を挟んだときの転写電圧を測定した試験結果。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の具体的な装置構成や制御を説明する前に、まず本発明の概要を説明する。本発明者の知見によると、転写に係るファクタは、以下に列挙するように多くのファクタが存在する。
【００１７】
（Ａ）トナーが保持する電荷量の変化
トナーは、現像装置内で混合攪拌され、摩擦帯電などにより電荷を付与されるが、直前の現像工程において消費されたトナーの量や新規補給されたトナーとの混合度合いなどにより、電荷量が変化する。もちろん、このトナー電荷量を一定にすべくトナー補給のタイミングや混合攪拌の構成などが工夫されているが、それでも、低下した電荷量の回復は若干の遅れは生じるので、現像されたトナーが保持する電荷量は、微妙に変化している。このようにトナーの電荷量が変化していると、一定の転写バイアスで転写しても転写効率は変化する。
【００１８】
（Ｂ）現像されるべきトナー像の搬送直交方向の偏在
転写が行われる転写部でトナー像が搬送直交方向に偏在していると、トナー像の無い低抵抗値の部分により多くの電流が流れるので、この偏在により転写効率が悪くなる。
【００１９】
（Ｃ）用紙の裏面のすでに現像されたトナー像の搬送直交方向の偏在
用紙裏面のトナー像の偏在は、（Ｂ）の転写されるべきトナー像の偏在と同様に、用紙裏面でトナー像の無い部分により多くの電流が流れ、転写効率を低下させる。両面複写の裏面画像形成時や裏面にすでに画像形成された用紙への画像形成時には、この裏面のトナー像の偏在が影響を及ぼす。また、表面と裏面とのトナー像の偏在の複合によってもさらに変化する。
【００２０】
（Ｄ）紙種の違いによる用紙抵抗値の違い
用紙の抵抗値は、用紙の紙厚や材料の種類、サイズ剤、塗料の違いなどによって異なる。例えば、薄い上質紙と厚いコート紙では、明らかに抵抗値が異なる。なお、ここで言う用紙抵抗値は、基準となる一定の環境条件で測定されるものである。
【００２１】
（Ｅ）用紙の保管条件による用紙毎、及び用紙内での抵抗値の違い
用紙は、画像形成装置の給紙カセットに束で保管されているが、使用されるまでの間に環境条件によって夫々の用紙の抵抗値が異なってくる。用紙は、大気中の水蒸気を吸収して抵抗値が下がってくるが、給紙カセットの最上に位置する用紙は表面全面から吸湿するに対して、給紙カセットの中間に位置する用紙は、上下の用紙に挟まれているため周辺から吸湿し、このため用紙の周辺と中央では抵抗値が異なってくる。これを用紙の搬送方向から見たとき、先端部及び後端部と中央部近辺とでは抵抗値が異なり、また中央部を搬送直交方向から見たとき側端部と中央付近とで抵抗値が異なる。
【００２２】
以上のように、転写には多くの変動要因があり、本発明は、これらの変動要因を考慮して転写効率を最大にしようとするものである。
【００２３】
本発明では、次の工程を経て実際の画像転写を行う。
【００２４】
第１の工程は、所定のトナー像を形成し、このトナー像を挟んだ転写部の抵抗値の測定を行うものである。この抵抗値の測定は、実際の画像形成に先立って行われ、トナー像の抵抗値を測定するものである。ここで、所定のトナー像を用いるのは、上述の（Ａ）（Ｂ）の要因を考慮するためである。所定のトナー像とは、転写部の搬送直交方向に一様な、別な言い方をすれば、カバレッジが高いトナー像であり、カバレッジ１００％がもっとも望ましい。
【００２５】
トナー像の抵抗値の測定は、実際には、トナー像無しのときの転写部の抵抗値と、トナー像有りのときの転写部の抵抗値とを測定し、減算することにより、トナー像のみの抵抗値を算出する。なお、トナー像無しのときの転写部の抵抗値は、感光体と転写ベルトの間の抵抗値であり、これを画像形成の前に測定してもよいし、予め測定し、メモリに記憶しておいて用いても良い。
【００２６】
図５に、定電流電源を用いて所定の転写バイアスを印加し、カバレッジを変えたトナー像を挟んだときの試験結果を示す。図５（ａ）は、カバレッジと印加した転写電圧の関係を示すグラフ、図５（ｂ）は、カバレッジと転写残トナーの濃度との関係を示すグラフである。図５（ａ）から分かるように、カバレッジが低くなるに従って転写電圧も低下している。これは、転写電流がトナーの無い部分に多く流れるためである。また、転写残トナーの濃度は、像担持体上の転写残トナーをテープで採取し、その反射濃度を測定した。グラフに示す反射濃度は相対値であり、数値が高いほど転写残トナーが多いことを示している。図５（ａ）（ｂ）から、カバレッジが低いほど転写残トナーが多くなり、単純に定電流電源で転写バイアスを印加すると、トナー像のカバレッジにより転写効率が変動することが分かる。
【００２７】
従って、転写効率を向上するには、カバレッジの高いトナー像に対応する電圧を用いるのが良い。なお、上記の測定で、定電流電源の電流値は、ディフォルト値（例えば、使用する用紙の抵抗値に対応する中間の値）を用いても良いが、画像形成に用いる用紙の紙種が分かっているなら、その紙種に対応する電流値を用いると、後述する補正の際に、補正幅が少なくなり、好適である。
【００２８】
第２の工程は、画像形成に用いる用紙の抵抗値の実際の値を測定する工程である。用紙の抵抗値は、上述の（Ｅ）用紙の保管条件による用紙毎、及び用紙内での抵抗値の違いがある。さらに用紙の裏面に画像が形成されている場合は、その画像の影響による抵抗値の変動も存在する。そのため用紙の抵抗値を画像形成の直前に測定するのである。
【００２９】
測定は、給紙カセットから転写部に至る搬送路で行うことができ、搬送路の搬送ローラの間に所定の電圧を印加し、流れる電流を測定する。或いは所定の電流を流し、電圧を測定しても良い。そして、電圧値と電流値とから抵抗値を算出する。
【００３０】
ここで、搬送ローラは、途中に段差の無い一本の丸ローラとすることで用紙の搬送直交方向の用紙抵抗値の平均値を求めることができる。この用紙抵抗値の測定は、用紙が搬送ローラを通過する間に複数回行うことで用紙の搬送方向の抵抗値プロフィールを形成でき、このプロフィールを用いることで、より精度高い制御を行うことができる。
【００３１】
第３の工程では、第１の工程で求めたトナー像の抵抗値と、第２の工程で求めた用紙の抵抗値から実際の画像形成時に用いる目標電圧を算出する工程である。
【００３２】
一様トナー像の抵抗値をＲｔｏ、測定した用紙の抵抗値Ｒｐｘ、紙種に応じた基準電流をＩｏとすると、目標電圧Ｖｔｘは、Ｖｔｘ＝Ｉｏ（Ｒｔｏ＋Ｒｐｘ）となる。ここで、ｘは用紙の搬送方向の位置であり、Ｒｐｘは用紙先端から「ｘ」離れた位置での用紙抵抗値、Ｖｔｘは、用紙先端から「ｘ」離れた位置が転写部に到来したときの取るべき目標電圧である。
【００３３】
次に、実際の画像形成を行ってそのトナー像を転写する画像形成工程では、上記目標電圧になるよう定電流電源の電流値を補正しながら転写を行う。すなわち通常の定電流電源であれば、転写部での抵抗値が、トナー画像のカバレッジや電荷量や用紙の吸湿性、或いは用紙裏面のトナー像の存在により刻々変動するので、この変動に応じて、電圧値も変化する。しかし、本発明は、第３の工程で求めた目標電圧を維持するように電流値を補正するのである。この補正により良好な転写効率を維持することができる。なお、上記の説明では、便宜上、定電流電源を用いたが、定電圧電源でも同様に行うことができる。いずれの電源も、外部入力により定電流値、定電圧値を補正できる電源である。
【００３４】
以下、図を用いて本発明の具体的な実施形態を説明する。図１は、本発明を実施した画像形成装置の概略構成を示す要部断面図である。
【００３５】
図１において、１は像担持体である感光体ドラムであり、この感光体ドラム１の回転方向に沿って、メインチャージャ２、ＬＥＤ光源の画像書込み装置３、二成分現像方式の現像装置４、転写紙を転写領域に導く転写搬送路５、感光体ドラム１上に形成されたトナー像を転写紙に転写する転写ベルト６、感光体ドラム１を清掃するクリーニング装置７を有している。また、転写ベルト６の下流には、定着装置８が設けられ、転写紙のトナー像を定着する。
【００３６】
転写ベルト６は、２つの支持ローラ６１、６２の間に張架され、支持ローラ６１、６２の間で、転写ベルト６の内側に設けられるバックアップローラ６３により感光体ドラム１に圧接されている。感光体ドラム１は、負帯電のＯＰＣ感光体である。また、転写ベルト６は、半導電性のベルト基材と、表層として設けられた体積抵抗率が１×１０１１Ωｃｍ以上の絶縁層の２層からなる構造であり、全体的には１×１０７Ωｃｍから１×１０１１Ωｃｍの体積抵抗値を有するものである。
【００３７】
用紙は、給紙カセット９に収納されており、給紙搬送路９０を通って転写搬送路５に供給される。定着装置８の下流には、ゲート９１が設けられ、外部に用紙を排出する場合と両面複写のための両面搬送路９２に用紙を給送する場合とで切替を行っている。両面搬送路９２に入った用紙は、一旦、反転搬送路９３に進み、ここで反転されて再給紙搬送路９４から転写搬送路５に合流して表裏反転した用紙を転写位置に送る。
【００３８】
図２は、転写部と転写搬送路の詳細を示す部分拡大断面図である。図２において、バックアップローラ６３には、転写バイアス用の高圧電源ＨＶ１が接続され、一方、転写搬送路５の搬送ローラ５１には、抵抗値測定用の高圧電源ＨＶ２が接続されている。また、バックアップローラ６３に印加される電圧を測定する電圧計Ｖｍ１と搬送ローラに印加される電圧を測定する電圧計Ｖｍ２が夫々接続されている。電圧計Ｖｍ１、Ｖｍ２の出力は、制御手段ＣＬに入力され、一方、制御手段ＣＬから転写バイアス電源ＨＶ１、抵抗値測定用電源ＨＶ２へ制御出力が出力されている。制御手段ＣＬは、後述する制御に用いるメモリを内蔵しているものとする。
【００３９】
ここで、転写バイアス電源ＨＶ１、抵抗値測定用電源ＨＶ２は定電流電源としたため電圧計Ｖｍ１、Ｖｍ２としているが、定電圧電源の場合は電流計にすればよい。なお、転写バイアス電源ＨＶ１は、制御手段ＣＬからの制御出力により出力する電流値を可変できるタイプの定電流電源である。
【００４０】
以上の構成において、本発明は、制御手段ＣＬの制御のもとに前述の第１から第３の工程、及び画像形成工程を行う。図３は制御手段ＣＬの制御のフローチャートである。図３のフローチャートは、サブルーチンＳＳ１、ＳＳ２、ＳＳ３を含んでおり、これらサブルーチンを図４に示す。以下、図３、図４を用いて制御の流れを説明する。なお、制御手段ＣＬは、画像形成全般を制御するものであるが、図３のフローチャートは本発明に係る制御を中心に表している。
【００４１】
図３でジョブが開始されると、最初にサブルーチンＳＳ１を実行する。このサブルーチンＳＳ１は、トナー抵抗値を測定するサブルーチンであり、詳細を示す図４のＳＳ１において、まずステップＳＳ１１で感光体の空回転を開始する。画像形成プロセスとしては、負帯電の感光体を用い、負帯電トナーを用いた反転現像方式で現像を行うものとするが、ステップＳＳ１１では、空回転であり、帯電オン、露光オフ、現像オフの状態である。
【００４２】
そして、次のステップＳＳ１２で、転写バイアス電源ＨＶ１に逆バイアスを印加させる。逆バイアスとは、通常の転写に用いるバイアスと逆極性のバイアス、すなわち負極性のバイアスを印加することであり、この状態でまずトナーが無いときの転写部の電圧を測定する（ステップＳＳ１３）。次にステップＳＳ１４で一様トナー像を形成し、この一様トナー像を挟んだ状態で転写部の電圧を測定する（ステップＳＳ１５）。この時も転写バイアスは逆バイアスであるので、トナーは転写ベルト側に転写されない。一様トナー像とは、感光体軸方向に均一な画像であり、本実施例では、カバレッジ１００％の画像とする。
【００４３】
続くステップＳＳ１６で、ステップＳＳ１３のトナー無し時とステップＳＳ１５のトナーあり時の電圧値、及びバイアス電流値から、トナーのみの抵抗値を算出し、次のステップＳＳ１７でメモリに保存してメインルーチンに戻る。
【００４４】
図３のメインルーチンに戻って、ステップＳ０１では、給紙が開始されたかどうかチェックし開始されるまで待機する。
【００４５】
給紙が開始されると、サブルーチンＳＳ２を実行する。サブルーチンＳＳ２は、用紙の抵抗値を測定するものである。図４において、ステップＳＳ２１で、用紙先端が搬送ローラ５１に到達するまで待機し、用紙が到達すると、ステップＳＳ２２で抵抗値測定用の電源ＨＶ２をオンし、ステップＳＳ２３で流れる電圧値を測定する。次いで、ステップＳＳ２４で電源の電流値と測定した電圧値からその位置での用紙の抵抗値を算出し、ステップＳＳ２５でメモリに保存する。以上のステップＳＳ２２からステップＳＳ２５を用紙の終端が搬送ローラ５１に来るまで所定間隔毎に実施する。
【００４６】
従って、用紙の搬送方向に複数回の測定を行うことになり、メモリに保存されたデータは、その用紙の搬送方向の抵抗値プロフィールを表すことになる。この抵抗値プロフィールは、用紙の環境条件による吸湿性の違いなどに加え、用紙裏面に画像がある場合は、この画像のファクタも取り込んだ抵抗値となっている。測定を行う間隔は、任意に決めることができ、例えば、４ｍｍ毎に測定する。
【００４７】
次のサブルーチンＳＳ３は、合成抵抗値を算出するステップである。図４において、ステップＳＳ３１でメモリから用紙抵抗値を呼び出し、ステップＳＳ３２でトナー抵抗値を呼び出す。そして、ステップＳＳ３３で、カバレッジ１００％のときの合成抵抗値を算出する。次のステップＳＳ３４では、用紙の紙種や環境条件に応じて予め作成されたメモリ上のテーブルから、使用する用紙に対する転写電流値を呼び出す。そして、ステップＳＳ３５で算出した合成抵抗値と呼び出した転写電流値とから１００％カバレッジに対応する電圧値を算出する。合成抵抗値は、用紙搬送方向に複数算出されているので、電圧値も複数となる。
【００４８】
次のステップＳＳ３６では、紙サイズに応じた補正を施す。この補正は、用紙が搬送直交方向の全幅に亘って存在しているものとして合成抵抗値を算出したため、これより幅の狭い用紙を用いるときに補正するものである。補正値は予め決定され、メモリに収められており、これを呼び出して補正する。そして、最終的に決定した目標電圧値をメモリに保存する（ステップＳＳ３７）。この目標電圧値は、用紙の搬送方向の位置に応じた複数の値として保存される。
【００４９】
以上のサブルーチンからメインルーチンに戻って、ステップＳ０２では、先のステップＳＳ３７で保存した目標電圧値をメモリから呼び出すとともに、ステップＳ０３でその時点での転写電圧Ｖｔを測定する。この測定は、保存されている目標電圧値の用紙上の位置に合わせて行われ、ステップＳ０４で測定した電圧値Ｖｔとメモリから呼び出した目標電圧値Ｖ１００との比較を行う。
【００５０】
比較の結果、測定電圧値Ｖｔが目標電圧値Ｖ１００より大きいときは、ステップＳ０５で転写電流の下方修正を行い、測定電圧値Ｖｔが目標電圧値Ｖ１００より小さいときは、ステップＳ０６で転写電流の上方修正を行い、同等のときは、補正を行わない（ステップＳ０７）。補正は、測定電圧値Ｖｔと目標電圧値Ｖ１００との差に応じた補正電流量ΔＩを予めテーブルとして用意し、このテーブルを参照して行う。
【００５１】
なお、先のステップＳＳ３４で用紙の紙種や環境条件に応じて予め作成されたメモリ上のテーブルから、使用する用紙に対する転写電流値を呼び出して電圧値の算出に用いるとしたが、ステップＳＳ３４で用いるテーブルを基本の用紙の転写電流量とし、ステップＳ０５、Ｓ０６の補正時に紙種や環境条件に応じた補正テーブルを用いるようにしても良い。
【００５２】
このようにして補正された電流値でトナー像の転写を行い、ステップＳ０８で通紙中の場合は、ステップＳ０３に戻ってこれらのステップを繰り返す。そして、通紙が終了するとステップＳ０９でジョブが終了したか判断する。ジョブがまだある場合は、ステップＳ０１に戻って次の用紙に対して同様の制御を行う。
【００５３】
以上のように、本発明は、一様トナー像を作成して求めた抵抗値と、測定した用紙の抵抗値とを用いて転写効率に好適な転写バイアスに補正するので、転写効率の高い画像形成を行うことができる。
【符号の説明】
【００５４】
１  感光体ドラム
２  メインチャージャ
３  画像書込み装置
４  現像装置
５  転写搬送路
６  転写ベルト
９  給紙カセット
５１  搬送ローラ
６１、６２  支持ローラ
６３  バックアップローラ
ＨＶ１、ＨＶ２  高圧電源
Ｖｍ１、Ｖｍ２  電圧計
ＣＬ  制御手段
【図１】
0005494392.tif 000002
【図２】
0005494392.tif 000003
【図３】
0005494392.tif 000004
【図４】
0005494392.tif 000005
【図５】
0005494392.tif 000006