(57)【要約】【課題】  トナー帯電量の調整機構を必要とせず、簡易な制御で最適な一次転写を行うことができ、粗大トナーが混入でも転写不良を生じさせない画像形成装置を提供する。【解決手段】  像担持体上に形成されたトナー像を転写バイアスの印加により中間転写体に転写する一次転写手段と、前記一次転写手段に印加する転写バイアスを制御可能な制御手段と、前記中間転写体上のトナー像の濃度を検知する手段とを備えた画像形成装置において、非画像形成時に、前記像担持体上に少なくとも露光手段の主走査方向の幅を変えて２つ以上のトナーパッチを形成し、前記一次転写手段の一次転写出力を変化させて前記トナーパッチを前記中間転写体に転写し、前記中間転写体のトナーパッチの濃度に基づいて前記一次転写出力の値を制御することを特徴とする画像形成装置。【選択図】        図６
2006145950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上に形成されたトナー像を転写バイアスの印加により中間転写体に転写する一次転写手段と、前記一次転写手段に印加する転写バイアスを制御可能な制御手段と、前記中間転写体上のトナー像の濃度を検知する手段とを備えた画像形成装置において、
非画像形成時に、前記像担持体上に少なくとも露光手段の主走査方向の幅を変えて２つ以上のトナーパッチを形成し、前記一次転写手段の一次転写出力を変化させて前記トナーパッチを前記中間転写体に転写し、前記中間転写体のトナーパッチの濃度に基づいて前記一次転写出力の値を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
像担持体上に形成されたトナー像を転写バイアスの印加により中間転写体に転写する一次転写手段と、前記像担持体上に形成したトナー像を転写バイアスの印加により転写紙に転写する二次転写手段と、前記二次転写手段に印加する転写バイアスを制御可能な制御手段と、前記中間転写体上のトナー像の濃度を検知する手段とを備えた画像形成装置において、
非画像形成時に、前記像担持体上に少なくとも露光手段の主走査方向の幅を変えて２つ以上のトナーパッチを形成して前記トナーパッチを前記中間転写体に転写し、前記二次転写手段の二次転写出力を変化させて前記転写紙に転写し、前記中間転写体に残留するトナーパッチの濃度に基づいて前記二次転写出力の値を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記一次転写手段または前記二次転写手段の電荷制御は、定電流制御により行われ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】
前記トナーパッチとして第１トナーパッチと第２トナーパッチを形成し、前記第１トナーパッチの前記幅を前記第２トナーパッチの幅より長くし、且つ、前記第１トナーパッチの濃度をＴＤ１、前記第２トナーパッチの濃度をＴＤ２としたとき、ＴＤ１≦ＴＤ２となったときの値をもって前記一次転写出力の値とすることを特徴とする請求項１または３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
それぞれのトナーパッチでの濃度バラツキ量が、予め決められた値よりも小さくなったときの値をもって前記一次転写出力の値とす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】
前記トナーパッチとして第１トナーパッチと第２トナーパッチを形成し、前記第１トナーパッチの少なくとも露光手段の主走査方向の幅を前記第２トナーパッチの露光手段の主走査方向の幅より長くし、前記中間転写体上のトナーパッチを前記転写紙に転写し、前記中間転写体上に残留する第１トナーパッチの濃度をＴＤ３、前記第２トナーパッチの濃度をＴＤ４としたとき、ＴＤ３≧ＴＤ４となったときの値をもって前記二次転写出力の値とすることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記二次転写手段の二次転写ローラは、半導電ソリッドゴムの表面にコーティングが施されたものであることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記第１トナーパッチの主走査方向の最大幅を画像形成可能な最大幅、および／または、前記第２トナーパッチの主走査方向の最小幅を濃度センサが検知可能な最小幅とすることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
像担持体上に形成されたトナー像を転写バイアスの印加により中間転写体に転写する一次転写手段と、前記一次転写手段に印加する転写バイアスを制御可能な制御手段と、前記中間転写体上の濃度を検知する手段とを備えた画像形成装置において、
非画像形成時に、前記像担持体上に露光手段の主走査方向の幅を副走査方向に連続的に変減少させた形状のトナーパッチを形成し、
前記一次転写手段の一次転写出力を変化させて２色以上のトナーを重ねた前記トナーパッチを前記中間転写体に転写し、
前記副走査方向にトナーパッチ濃度を連続的に検知し、その検知結果に基づいて前記一次転写出力の値を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１０】
前記一次転写手段の電荷制御は定電流制御により行われることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記トナーパッチの濃度値のバラツキが、所定値以下となった時の値をもって前記一次転写出力の値とすることを特徴とする請求項９または１０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、プリンタ等の画像形成装置に係わり、詳しくは、画像形成装置における転写出力制御の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置における転写手段の最も基本的な機能は、像担持体上に形成されたトナー像を中間転写体、あるいは中間転写体上のトナー像を転写紙に完全に移行させることであり制御方法として種々の技術が開示されている。
【０００３】
例えば、転写電流と転写電圧の関係を求めて転写バイアスを設定し、次に、トナー像の単位面積当たりの電荷量を増加または減少させる制御を行い、最後にすでに求めた電流値と電圧値の関係から転写バイアスを再設定する技術が開示されている（特許文献１）。しかしながら、トナー帯電量の調整機構を必要とし、制御工程が多く複雑となり、制御に時間がかかり、また、トナーの粗大粒子が混入した場合には転写不良が発生し、さらに像担持体への再転写（所謂、放電現象）の発生が検知できないという問題がある。
【０００４】
また、像担持体上のトナー像の単位面積当たりの電荷量を増加または減少させる制御を行った場合、その後に、転写バイアスを再設定する技術が開示されている（特許文献２）。しかしながら、トナー帯電量の調整機構を必要とし、トナーの粗大粒子が混入した場合転写不良が発生し、さらに、像担持体への再転写の発生が検知できないという問題がある。
【０００５】
また、見込み制御と呼ばれる方法では、転写ローラや中間転写体等の転写に関連した部材の抵抗値バラツキを極力抑えて、一次転写、二次転写の出力は転写ローラや中間転写ベルトの抵抗値の環境依存性や通電時間依存性を予め確認し、実画像形成時の環境や通電時間に対応した出力の値を決定している。しかしながら、トナー帯電量の変化、自動トナー付着調整制御を現像バイアスで行う場合に、像担持体の表面電位の変化に対応できず、転写ローラや中間転写体の抵抗値を細かく規定する必要があり、トナーの粗大粒子が混入した場合には転写不良が発生し、さらに像担持体への再転写の発生が検知できないという問題がある。
【０００６】
さらに、ＡＴＶＣ（Ａｃｔｉｖｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御と呼ばれる方法では、転写高圧電源に定電流制御と定電圧制御のできる制御手段を設け、電圧を検知する検知手段とを接続して、画像形成の前回転時に転写バイアスを定電流制御し、この時の転写電圧をモニターまたはこのときの像担持体の帯電電位と転写ローラの抵抗値、場合により中間転写体の抵抗値に対する最適な転写電圧を検知して、画像を転写する際には先に求めた転写電圧で定電圧制御を行うようにしている。しかしながら、トナー帯電量変化に対応できず、前回転の処理が必要なため予備動作時間がかかり、稼働中に落雷等の不具合が発生すると暴走の系になってしまい、不具合発生時対応の制御が必要で複雑になり、トナーの粗大粒子が混入した場合転写不良が発生し、さらに像担持体への再転写の発生が検知できないという問題がある。
【特許文献１】特開２００３−２４１４４７号公報
【特許文献２】特開２００３−２４１５４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の課題に鑑みなされたもので、第１発明の目的は、トナー帯電量の調整機構を必要とせず、簡易な制御で最適な一次転写を行うことができ、さらに、トナーの粗大粒子が混入した場合でも転写不良を生じさせない画像形成装置を提供することにある。
【０００８】
第２発明の目的は、トナー帯電量の調整機構を必要とせず、簡易な制御で最適な二次転写を行うことができ、さらに、トナーの粗大粒子が混入した場合でも転写不良を生じさせない画像形成装置を提供することにある。
【０００９】
第３発明の目的は、トナー帯電量の調整機構を必要とせず、簡易な制御で最適な転写を行うことができ、さらに、中間転写体から逆に像担持体に転写（放電現象）するトナーを無くすことができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的は下記の手段のいずれかにより達成される。
【００１１】
（１）像担持体上に形成されたトナー像を転写バイアスの印加により中間転写体に転写する一次転写手段と、前記一次転写手段に印加する転写バイアスを制御可能な制御手段と、前記中間転写体上のトナー像の濃度を検知する手段とを備えた画像形成装置において、
非画像形成時に、前記像担持体上に少なくとも露光手段の主走査方向の幅を変えて２つ以上のトナーパッチを形成し、前記一次転写手段の一次転写出力を変化させて前記トナーパッチを前記中間転写体に転写し、前記中間転写体のトナーパッチの濃度に基づいて前記一次転写出力の値を制御することを特徴とする画像形成装置。
【００１２】
（２）像担持体上に形成されたトナー像を転写バイアスの印加により中間転写体に転写する一次転写手段と、前記像担持体上に形成したトナー像を転写バイアスの印加により転写紙に転写する二次転写手段と、前記二次転写手段に印加する転写バイアスを制御可能な制御手段と、前記中間転写体上のトナー像の濃度を検知する手段とを備えた画像形成装置において、
非画像形成時に、前記像担持体上に少なくとも露光手段の主走査方向の幅を変えて２つ以上のトナーパッチを形成して前記トナーパッチを前記中間転写体に転写し、前記二次転写手段の二次転写出力を変化させて前記転写紙に転写し、前記中間転写体に残留するトナーパッチの濃度に基づいて前記二次転写出力の値を制御することを特徴とする画像形成装置。
【００１３】
（３）前記一次転写手段または前記二次転写手段の電荷制御は、定電流制御により行われることを特徴とする（１）または（２）に記載の画像形成装置。
【００１４】
（４）前記トナーパッチとして第１トナーパッチと第２トナーパッチを形成し、前記第１トナーパッチの前記幅を前記第２トナーパッチの幅より長くし、且つ、前記第１トナーパッチの濃度をＴＤ１、前記第２トナーパッチの濃度をＴＤ２としたとき、ＴＤ１≦ＴＤ２となったときの値をもって前記一次転写出力の値とすることを特徴とする（１）または（３）に記載の画像形成装置。
【００１５】
（５）それぞれのトナーパッチでの濃度バラツキ量が、予め決められた値よりも小さくなったときの値をもって前記一次転写出力の値とすることを特徴とする（４）に記載の画像形成装置。
【００１６】
（６）前記トナーパッチとして第１トナーパッチと第２トナーパッチを形成し、前記第１トナーパッチの少なくとも露光手段の主走査方向の幅を前記第２トナーパッチの露光手段の主走査方向の幅より長くし、前記中間転写体上のトナーパッチを前記転写紙に転写し、前記中間転写体上に残留する第１トナーパッチの濃度をＴＤ３、前記第２トナーパッチの濃度をＴＤ４としたとき、ＴＤ３≧ＴＤ４となったときの値をもって前記二次転写出力の値とすることを特徴とする（２）に記載の画像形成装置。
【００１７】
（７）前記二次転写手段の二次転写ローラは、半導電ソリッドゴムの表面にコーティングが施されたものであることを特徴とする（２）に記載の画像形成装置。
【００１８】
（８）前記第１トナーパッチの主走査方向の最大幅を画像形成可能な最大幅、および／または、前記第２トナーパッチの主走査方向の最小幅を濃度センサが検知可能な最小幅とすることを特徴とする（１）から（７）のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【００１９】
（９）像担持体上に形成されたトナー像を転写バイアスの印加により中間転写体に転写する一次転写手段と、前記一次転写手段に印加する転写バイアスを制御可能な制御手段と、前記中間転写体上の濃度を検知する手段とを備えた画像形成装置において、
非画像形成時に、前記像担持体上に露光手段の主走査方向の幅を副走査方向に連続的に変減少させた形状のトナーパッチを形成し、
前記一次転写手段の一次転写出力を変化させて２色以上のトナーを重ねた前記トナーパッチを前記中間転写体に転写し、
前記副走査方向にトナーパッチ濃度を連続的に検知し、その検知結果に基づいて前記一次転写出力の値を制御することを特徴とする画像形成装置。
【００２０】
（１０）前記一次転写手段の電荷制御は定電流制御により行われることを特徴とする（９）に記載の画像形成装置。
【００２１】
（１１）前記トナーパッチの濃度値のバラツキが、所定値以下となった時の値をもって前記一次転写出力の値とすることを特徴とする（９）または（１０）に記載の画像形成装置。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように構成したので下記のような効果を奏する。
【００２３】
請求項１に記載の発明によれば、トナー帯電量の調整機構を必要とせず、簡易な制御で最適な一次転写を行うことができ、トナーの粗大粒子が混入した場合でも転写不良を生じさせなくなった。
【００２４】
請求項２に記載の発明によれば、トナー帯電量の調整機構を必要とせず、簡易な制御で最適な二次転写を行うことができ、トナーの粗大粒子が混入した場合でも転写不良を生じさせなくなった。
【００２５】
請求項３、１０に記載の発明によれば、定電圧制御では転写手段のインピーダンスが変化したり、像担持体や転写紙の抵抗値が変化すると必要な電流値が大幅に異なってくるが、定電流制御ではそのようなことはなく、また、トナーの粗大粒子が混入した場合でも転写不良を生じさせなくなった。
【００２６】
請求項４、５に記載の発明によれば、請求項１、３の効果に加え、さらに、幅方向の変化を加味でき、簡易に適正な一次転写出力を制御できるようになった。
【００２７】
請求項６に記載の発明によれば、請求項２の効果に加え、さらに、幅方向の変化を加味でき、簡易に適正な二次転写出力を制御できるようになった。
【００２８】
請求項７に記載の発明によれば、二次転写ローラとして半導電ソリッドゴムの表面にコーティングが施されたものとしたので、良好で安定した転写性が得られるようになった。
【００２９】
請求項８に記載の発明によれば、主走査方向の最大長さ、および／または主走査方向の検知可能な最小長さでトナーパッチ濃度を検知できるようになった。
【００３０】
請求項９に記載の発明によれば、トナー帯電量の調整機構を必要とせず、簡易な制御で最適な転写を行うことができ、さらに、中間転写体から逆に像担持体に転写（放電現象）するトナーを無くすことができるようになった。
【００３１】
請求項１１に記載の発明によれば、請求項９、１０の効果に加え、より正確な一次転写出力を制御できるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
実施の形態の画像形成装置の説明に先立ち、画像形成装置で使用する現像剤について説明する。使用する現像剤は、トナーとキャリアよりなる２成分現像剤であり、色トナーはイエロー、マゼンタ、シアンである。トナーとしては、質量平均粒径が３〜８μｍの重合トナーが好ましい。重合トナーを用いることにより、高解像力であり、濃度が安定しかぶりの発生が極めて少ない画像形成が可能となる。重合トナーは、トナー用バインダー樹脂の生成とトナー形状とがバインダー樹脂の原料モノマー又はプレポリマーの重合及びその後の化学的処理により形成されて得られる。質量平均粒径は、質量基準の平均粒径であって、湿式分散機を備えた「コールターカウンターＴＡ−II」又は「コールターマルチサイザー」（いずれもコールター社製）により測定した値である。キャリアとしては、質量平均粒径が３０〜６５μｍで磁化量が２０〜７０ｅｍｕ／ｇの磁性粒子からなるキャリアが好ましい。
【００３３】
本発明の画像形成装置について図面を参照して説明する。図１は、実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【００３４】
図１に示すように、画像形成装置は、像担持体上に形成されたトナー像を中間転写体上に重ね合わせて転写し、重ね合わせたトナー像を一括して転写するタンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成手段１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、中間転写ユニットＵと、給紙搬送手段及び定着手段２４とから成る。画像形成装置本体（以下、装置本体ともいう）ＧＨの上部には、原稿画像読み取り装置ＹＳが配置されている。
【００３５】
イエロー色の画像を形成する画像形成手段１０Ｙは、像担持体（感光体ドラムともいう）１Ｙの周囲に配置された帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像手段４Ｙ、一次転写手段７Ｙ、クリーニング手段８Ｙを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成手段１０Ｍは、像担持体１Ｍ、帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、現像手段４Ｍ、一次転写手段７Ｍ、クリーニング手段８Ｍを有する。シアン色の画像を形成する画像形成手段１０Ｃは、像担持体１Ｃ、帯電手段２Ｃ、露光手段３Ｃ、現像手段４Ｃ、一次転写手段７Ｃ、クリーニング手段８Ｃを有する。さらに黒色画像を形成する画像形成手段１０Ｋは、像担持体１Ｋ、帯電手段２Ｋ、露光手段３Ｋ、現像手段４Ｋ、一次転写手段７Ｋ、クリーニング手段８Ｋを有する。各画像形成手段１０では帯電、露光、現像が行われて、像担持体上に各色の画像が形成される。
【００３６】
中間転写ユニットＵは、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持された半導電性エンドレスベルト状の中間転写体６を有する。
【００３７】
画像形成手段１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋより形成された各色の画像は、一次転写手段７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋにより、回動する中間転写体６上に同期がとられて逐次重ね合わせて転写されて、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット２０内に収容された記録媒体（転写紙ともいう）Ｐは、給紙手段２１により給紙され、複数の中間ローラ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ、レジストローラ２３を経て、二次転写手段７Ａに搬送され、転写紙Ｐ上に重ね合わされたカラー画像が一括転写される。カラー画像が転写された転写紙Ｐは、定着手段２４により定着処理され、排紙ローラ２５に挟持されて機外の排紙トレイ２６上に載置される。
【００３８】
一方、二次転写手段７Ａにより転写紙Ｐにカラー画像を転写した後、転写紙Ｐを曲率分離した中間転写体６は、クリーニング手段８Ａにより残留トナーが除去される。
【００３９】
図１に示す画像形成装置の主な値は次の通りである。システム速度は２２０ｍｍ／ｓ、像担持体はＰＯＣ使用、一次転写ローラはＮＢＲ半導電スポンジゴム、抵抗値１×１０7Ω、外径φ２０ｍｍ、硬度２５度であり、また一次転写電流出力の可能範囲は５から５０μＡ（０から５ｋＶ）である。二次転写ローラ、バックアップローラは外径φ３０ｍｍ、芯金φ１６ｍｍ、半導電ＮＢＲソリッドゴム、抵抗４．０×１０7Ωであり、二次転写電流出力の可能範囲は０から１００μＡ（０から８ｋＶ）である。
【００４０】
（実施の形態１）
第１の発明に係わる実施の形態の画像形成装置について説明する。この画像形成装置は、一次転写出力制御のモードを有しており、一次転写出力制御は、像担持体上に少なくとも主走査方向の長さを変えて複数のトナーパッチを形成し、一次転写手段の一次転写出力を変化させてトナーパッチを中間転写体に転写し、中間転写体のトナーパッチの濃度に基づいて一次転写出力の値を求め制御するものである。
【００４１】
ここで、画像形成装置の制御関係について説明する。図２は実施の形態１に係わる制御関係のブロックを示す図である。図２に示すように、制御手段９は各ブロックを制御し、転写出力制御プログラム等を実行させる。濃度センサＢＳは中間転写体用の濃度センサであり、メモリＭは転写出力制御プログラムが格納されている。
【００４２】
次に、トナーパッチのレイアウトについて説明する。図３は実施の形態１のトナーパッチのレイアウトを示す斜視図である。図３に示すように、トナーパッチは第１トナーパッチＴ１ａ、第２トナーパッチＴ１ｂより構成されている。第１トナーパッチＴ１ａは一次転写出力を変化させて、第１トナーパッチＴ１１ａ、Ｔ１２ａ、・・・と複数形成する。同様にして、第２トナーパッチＴ１ｂも、第２トナーパッチＴ１１ｂ、Ｔ１２ｂ・・と複数形成する。第１トナーパッチのサイズは、３１８ｍｍ（主走査方向）×３０ｍｍ（副走査方向）であり、第２トナーパッチのサイズは２５ｍｍ（主走査方向）×３０ｍｍ（副走査方向）である。第１トナーパッチＴ１ａと第２トナーパッチＴ１ｂは副走査方向に配列する。第１トナーパッチＴ１ａは第２トナーパッチＴ１ｂよりも主走査方向の幅を大きく設定している。なお、第１トナーパッチＴ１ａは画像形成可能な最大幅まで可能であり、第２トナーパッチＴ１ｂは濃度センサＢＳが検知可能な最小幅まで可能である。トナーパッチは２つに限定されるものではない。
【００４３】
次に、一次転写出力の値の算出方法について説明する。図４は、実施の形態１における一次転写出力の値を変化させた場合の一次転写率（％）とトナーパッチの濃度センサ出力との関係を示す図である。なお、図５は濃度センサＢＳの透過濃度と濃度センサ出力値の関係を示す図である。
【００４４】
図４において、第１トナーパッチの濃度をＴＤ１、第２トナーパッチの濃度をＴＤ２としたとき、ＴＤ１≦ＴＤ２となったときの一次転写出力の値を画像形成時の一次転写出力の値とする。例えば、トナー帯電量が３０Ｑ／Ｍの場合、一次転写出力の電流値は２０μＡとなり、トナー帯電量４０Ｑ／Ｍの場合、一次転写出力の値は３０μＡとなる。
【００４５】
ここで、画像形成装置の転写出力制御について図１、図２、図３、図６を参照して説明する。図６は実施の形態１に係わる転写出力制御の動作フローチャートである。
ステップＳ０１：像担持体１上に一次転写出力の値を変化させて第１トナーパッチＴ１ａと第２トナーパッチＴ１ｂを形成する。
ステップＳ０２：ここで、第１トナーパッチＴ１ａと第２トナーパッチＴ１ｂを中間転写体６（図３）に転写する。
ステップＳ０３：転写された第１トナーパッチＴ１ａと第２トナーパッチＴ１ｂの濃度を濃度センサＢＳにより測定する（図３参照）。
ステップＳ０４：測定結果に基づき、前述のように、第１トナーパッチの濃度をＴＤ１、第２トナーパッチの濃度をＴＤ２としたとき、ＴＤ１≦ＴＤ２となったときの値を求め一次転写出力の値とする。
【００４６】
また、第１トナーパッチＴ１ａと第２トナーパッチＴ１ｂについて所定の場所で読み取った濃度のバラツキ量が、予め決められた値よりも小さくなるときの値で一次転写出力の値とすることもできる。
【００４７】
以上のように、トナー帯電量の調整機構を必要とせず、簡易な制御で最適な一次転写を行うことができ、さらに、トナーの粗大粒子が混入した場合でも転写不良を生じさせなくなる。
【００４８】
（実施の形態２）
第２の発明に係わる実施の形態の画像形成装置について説明する。この画像形成装置は、転写出力制御のモードを有し、転写出力制御は、像担持体上に少なくとも主走査方向の長さを変えて複数のトナーパッチを形成し、トナーパッチを中間転写体に転写し、さらに、二次転写手段の二次転写出力を変化させて転写紙に転写させ、中間転写体の残トナーパッチの濃度に基づいて二次転写出力の電流値を求めるものである。
【００４９】
ここで、トナーパッチのレイアウトについて説明する。図７は実施の形態２におけるトナーパッチのレイアウトを示す斜視図である。図７に示すように、トナーパッチは中間転写体に第１トナーパッチＴ２ａ、第２トナーパッチＴ２ｂと構成されている。また、第１トナーパッチＴ２ａは、第１トナーパッチＴ２１ａ、Ｔ２２ａ、・・・と複数形成する。同様にして、第２トナーパッチＴ２ｂも、第２トナーパッチＴ２１ｂ、Ｔ２２ｂ・・と複数形成する。第１トナーパッチのサイズは、３１８ｍｍ（主走査方向）×３０ｍｍ（副走査方向）、第２トナーパッチのサイズは２５ｍｍ（主走査方向）×３０ｍｍ（副走査方向）である。第１トナーパッチＴ２ａは第２トナーパッチＴ２ｂよりも主走査方向の幅を大きく設定している。第１トナーパッチＴ２ａは画像形成可能な最大幅まで可能であり、第２トナーパッチＴ２ｂは濃度センサＢＳが検知可能な最小幅まで可能である。第１トナーパッチＴ２ａと第２トナーパッチＴ２ｂは転写紙Ｐに転写する。なお、トナーパッチは２つに限定されるものではない。
【００５０】
次に、二次転写出力の算出方法について説明する。図８は、実施の形態２における二次転写出力を変化させた場合の二次転写率（％）と濃度センサ出力を示す図である。図８において、第１トナーパッチの濃度をＴＤ３、第２トナーパッチの濃度をＴＤ４としたとき、ＴＤ３≧ＴＤ４となったときの二次転写出力の値を求める。トナー帯電量が３０Ｑ／Ｍの場合、二次転写出力の電流値は２０μＡとなり、またトナー帯電量が４０Ｑ／Ｍの場合、二次転写出力の電流値は３０μＡとなる。図９は濃度センサの透過濃度と濃度センサ出力の関係を示す図である。
【００５１】
ここで、画像形成装置の転写出力制御について図５、図７、図１０を参照して説明する。図１０は実施の形態２の転写出力制御の動作フローチャートである。
ステップＳ１１：像担持体１（図１）上に第１トナーパッチＴ２ａと第２トナーパッチＴ２ｂを形成する。
ステップＳ１２：ここで、第１トナーパッチＴ２ａと第２トナーパッチＴ２ｂを中間転写体６に転写させる。
ステップＳ１３：転写された第１トナーパッチＴ２ａと第２トナーパッチＴ２ｂの濃度を濃度センサＢＳにより測定する。
ステップＳ１４：ここで二次転写出力の値を変化させて、第１トナーパッチＴ２ａと第２トナーパッチＴ２ｂを転写紙Ｐに転写させる。
ステップＳ１５：第１トナーパッチと第２トナーパッチの残濃度を濃度センサＢＳにより測定する。
ステップＳ１６：測定結果に基づき、前述のようにして、第１トナーパッチの濃度をＴＤ３、第２トナーパッチの濃度をＴＤ４としたとき、ＴＤ３≧ＴＤ４となったときの値を求める。
【００５２】
また、第１トナーパッチ、第２トナーパッチについて所定の場所で読み取った濃度のバラツキ量が、予め決められた値よりも小さくなったときの値で二次転写出力の値とすることもできる。
【００５３】
以上のように、トナー帯電量の調整機構を必要とせず、簡易な制御で最適な二次転写を行うことができ、さらに、トナーの粗大粒子が混入した場合でも転写不良を生じさせなくなる。
【００５４】
（実施の形態３）
第３の発明に係わる実施の形態の画像形成装置について説明する。この画像形成装置は、一次転写出力制御のモードを有し、一次転写出力の値は、像担持体上に主走査方向の長さを副走査方向に連続的に減少させた３角形状のトナーパッチを形成し、一次転写出力の値を変化させて、２色以上のトナーを重ねたトナーパッチを中間転写体に転写し、副走査方向にトナーパッチ濃度のバラツキを測定し、この測定結果に基づいて一次転写出力の値を求めるものである。
【００５５】
ここで、トナーパッチのレイアウトについて説明する。図１１は実施の形態３におけるトナーパッチのレイアウトを示す斜視図である。図１１に示すように、トナーパッチＴ３は中間転写体６の上に形成され、主走査方向の幅が副走査方向に変化する３角形状となっており、２色のトナーを重ねた像である。また、トナーパッチＴ３は、一次転写出力の値を変化させて、トナーパッチＴ３ａ、Ｔ３ｂ、Ｔ３ｃ・・と副走査方向に配列する。
【００５６】
次に、最適な一次転写出力の値の算出方法について説明する。図１２は実施の形態３における転写出力制御の説明図であり、図１２（ａ）はトナーパッチの形状と測定方向を示す図である。また、図１２（ｂ）はトナーパッチを移動させてトナーパッチ濃度を連続的に測定した時の濃度センサ出力値の波形であり、濃度センサ出力の値のバラツキが少ない時の波形であり、中間転写体から像担持体に転写するトナーがなく放電が発生じないときの波形である。さらに、図１２（ｃ）はトナーパッチを移動させてトナーパッチ濃度を連続的に測定した時の濃度センサ出力の値であり、濃度センサ出力の値のバラツキが連続測定の途中で大きい時の波形であり、中間転写体から像担持体に転写するトナーがあり放電が発生しているときの波形である。図１３は一次転写出力の値を変化させた場合の濃度センサのバラツキの状態を示した図である。
【００５７】
図１２および図１３において、一次転写出力（転写電流）の値を変化させて、トナーパッチの濃度センサ出力のバラツキを調べ、トナーパッチにおける一次転写出力の値のバラツキが所定値以下となった時の値を一次転写出力の値とする。この例では最適な一次転写出力の値は４０μＡである。なお、４０μＡ以上にすると、中間転写体に一旦転写したトナーが、以後の転写において逆に像担持体へ再転写（放電現象）する傾向が強まる。
【００５８】
ここで、画像形成装置の転写出力制御について図１１、図１４を参照して説明する。図１４は実施の形態３に係わる転写出力制御の動作フローチャートである。
ステップＳ２１：像担持体１Ｙ、１Ｃに、一次転写出力の値を変化させてイエロＹとシアンＣのトナーパッチＴ３を形成する。
ステップＳ２２：トナーパッチＴ３を中間転写体６に転写する。
ステップＳ２３：転写された２色のトナーパッチＴ３の濃度バラツキを濃度センサＢＳで測定する。
ステップＳ２４：バラツキが所定以下になった時の一次転写出力の値を求める。なお、他のトナー色についても同様である。
【００５９】
以上のように、トナー帯電量の調整機構を必要とせず、簡易な制御で最適な一次転写を行うことができ、重ね合わせカラー画像を作っても像担持体への再転写（放電現象）を起こさず、精度よく転写でき高画質が得られ、さらに、トナーの粗大粒子が混入した場合でも転写不良を生じさせなくなる。
【実施例】
【００６０】
ここで本発明の画像形成装置の実施例について説明する。耐久試験は耐久回数２０万コピーで実写テストを実施した。
【００６１】
「実施例１」
（実験装置）
図１に示す画像形成装置を使用し、第１トナーパッチ、第２トナーパッチのサイズは実施の形態１、２に記載の大きさとする。電源制御は定電流制御であり、転写出力は濃度センサ出力がトナーパッチ濃度がＴＤ１≦ＴＤ２となり、二次転写出力の最も小さい値とする。
【００６２】
（評価項目、評価方法）
転写性の評価は、良好を「○」、不良を「×」で示す。
【００６３】
（データ）
テスト結果を表１に示す。
【００６４】
【表１】
2006145950.tif 000003
【００６５】
表１に示すように、本発明において、非画像形成時として、スタート時、１０万コピー時、２０万コピー時でテストのため特別にトナー帯電量を確認し、一次転写出力を変化させ、主走査方向の長さが異なるトナーパッチにより一次転写出力の値を設定してコピーを行った場合、精度よく転写でき高画質が得られた。比較例とした見込み制御、ＡＴＶＣ制御では、トナーの帯電量の推定が２５（μｃ／ｇ）以上、３０（μｃ／ｇ）以下であれば、転写性は略良好レベルであったが、２０万コピー時の温室度が３０℃、８０％であり、トナー帯電量が予想よりも高い値となっており不良であった。
【００６６】
「実施例２」
（実験装置）
図１に示す画像形成装置を使用し、第１トナーパッチ、第２トナーパッチのサイズは実施の形態に記載の大きさとする。電源制御は定電流制御であり、転写出力は濃度センサ出力がトナーパッチ濃度ＴＤ３≧ＴＤ４となり、最も転写出力の小さい値とする。
【００６７】
（評価項目、評価方法）
転写性の評価は、良好を「○」、不良を「×」で示す。
（データ）
テスト結果を表２に示す。
【００６８】
【表２】
2006145950.tif 000004
【００６９】
表２に示すように、本発明において、非画像形成時として、スタート時、１０万コピー時、２０万コピー時で、テストのため特別にトナー帯電量を確認し、二次転写出力を変化させ、さらに主走査方向の長さが異なるトナーパッチにより転写出力の値を設定しコピーを行った場合、精度よく転写でき高画質が得られた。比較例として、見込み制御、ＡＴＶＣ制御では、トナーの帯電量の推定が２５（μｃ／ｇ）以上、３０（μｃ／ｇ）以下であれば、略良好であったが、２０万コピー時の温室度が３０℃、８０％であり、トナー帯電量が予想よりも高い値となっていたので不良となった。
【００７０】
「実施例３」
（実験装置）
図１に示す画像形成装置使用し、トナーパッチは図１１に示す三角チャートを使用した。出力制御は定電流制御であり、転写電流値を大きくする時のバラツキ値が小さくなって０．１５以下となった最も小さい出力の値に、３μＡを加えた値に決める。
（評価項目、評価方法）
転写性の評価は、良好を「○」、不良を「×」で示す。
（データ）
テスト結果を表３に示す。
【００７１】
【表３】
2006145950.tif 000005
【００７２】
表３に示すように、本発明において、非画像形成時として、スタート時、１０万コピー時、２０万コピー時で、テストのため特別にトナーの帯電量を確認し、一次転写出力を変化させ、さらに主走査方向の長さ連続的に異なるトナーパッチにより転写出力の値を設定しコピーを行った場合、画像形成時の主走査方向の長さが変化しても、重ね合わせカラー画像を作っても像担持体への再転写（放電現象）を起こさず、精度よく転写でき高画質が得られた。比較例の見込み制御、ＡＴＶＣ制御では、１０万コピー時の温室度が１０℃、２０％であり、トナー帯電量が予想と異なっていたので不良となった。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】実施の形態１に係わる制御関係のブロックを示す図である。
【図３】実施の形態１におけるトナーパッチのレイアウトを示す斜視図である。
【図４】実施の形態１における一次転写出力の値を変化させた場合の一次転写率（％）とトナーパッチの濃度センサ出力の関係を示す図である。
【図５】濃度センサの透過濃度と濃度センサ出力値の関係を示す図である。
【図６】実施の形態１に係わる転写出力制御の動作フローチャートである。
【図７】実施の形態２におけるトナーパッチのレイアウトを示す斜視図である。
【図８】実施の形態２における二次転写出力を変化させた場合の二次転写率（％）と濃度センサ出力を示す図である。
【図９】濃度センサの透過濃度と濃度センサ出力の関係を示す図である。
【図１０】実施の形態２に係わる転写出力制御の動作フローチャートである。
【図１１】実施の形態３におけるトナーパッチのレイアウトを示す斜視図である。
【図１２】実施の形態３における転写出力制御の説明図である。
【図１３】一次転写出力の値を変化させた場合の濃度センサのバラツキの状態を示した図である。
【図１４】実施の形態３に係わる転写出力制御の動作フローチャートである。
【符号の説明】
【００７４】
１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ  像担持体
６  中間転写体
７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ  一次転写手段
７Ａ  二次転写手段
９  制御手段
ＢＳ  濃度センサ
Ｔ１ａ、Ｔ２ａ  第１トナーパッチ
Ｔ１ｂ、Ｔ２ｂ  第２トナーパッチ
Ｔ３  トナーパッチ
Ｍ  メモリ（転写出力制御プログラム）
【図１】
2006145950.tif 000006
【図２】
2006145950.tif 000007
【図３】
2006145950.tif 000008
【図４】
2006145950.tif 000009
【図５】
2006145950.tif 000010
【図６】
2006145950.tif 000011
【図７】
2006145950.tif 000012
【図８】
2006145950.tif 000013
【図９】
2006145950.tif 000014
【図１０】
2006145950.tif 000015
【図１１】
2006145950.tif 000016
【図１２】
2006145950.tif 000017
【図１３】
2006145950.tif 000018
【図１４】
2006145950.tif 000019