(57)【要約】【課題】転写性の低下を抑制しつつ、帯電部材の汚れを抑制することの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、像担持体１と、帯電部材２と、転写手段５と、印加手段Ｅ１と、クリーニング部材６１と、一の転写材に転写されて出力されるトナー像ごとに該トナー像のトナー量と相関する指標値を検知する検知手段１２３と、指標値が第１の閾値以上のトナー像が１個又は複数連続して形成された場合に、次に形成されるトナー像のための転写バイアスの絶対値を大きくし、指標値が第１の閾値以下の第２の閾値より小さいトナー像が１個又は複数連続して形成された場合に、次に形成されるトナー像のための転写バイアスの絶対値を小さくする制御を行う制御手段１２１と、を有する構成とする。【選択図】図５
2018146740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体に接触し前記像担持体を帯電させる帯電部材と、
前記像担持体から被転写体にトナー像を転写させる転写手段と、
前記像担持体から前記被転写体にトナー像を転写するための転写バイアスを前記転写手段に印加する印加手段と、
前記像担持体に接触し前記像担持体上のトナーを前記像担持体から除去するクリーニング部材と、
一の転写材に転写されて出力されるトナー像ごとに該トナー像のトナー量と相関する指標値を検知する検知手段と、
前記指標値が第１の閾値以上のトナー像が１個又は複数連続して形成された場合に、次に形成されるトナー像のための前記転写バイアスの絶対値を大きくし、前記指標値が前記第１の閾値以下の第２の閾値より小さいトナー像が１個又は複数連続して形成された場合に、次に形成されるトナー像のための前記転写バイアスの絶対値を小さくする制御を行う制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記転写バイアスの絶対値の１回ごとの変更量を所定量とす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】
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体に接触し前記像担持体を帯電させる帯電部材と、
前記像担持体から被転写体にトナー像を転写させる転写手段と、
前記像担持体から前記被転写体にトナー像を転写するための転写バイアスを前記転写手段に印加する印加手段と、
前記像担持体に接触し前記像担持体上のトナーを前記像担持体から除去するクリーニング部材と、
一の転写材に転写されて出力されるトナー像ごとに該トナー像のトナー量と相関する指標値を検知する検知手段と、
前記指標値に応じて変数を更新して記憶する記憶手段であって、前記指標値が第１の閾値以上である場合に増加方向又は減少方向のうち一方である第１の方向に前記変数を変更して記憶し、前記指標値が前記第１の閾値以下の第２の閾値より小さい場合に増加方向又は減少方向のうち前記第１の方向とは逆の第２の方向に前記変数を変更して記憶する記憶手段と、
次に形成されるトナー像のための前記転写バイアスの絶対値を、前記変数が前記第１の方向に変更された場合は大きくし、前記変数が前記第２の方向に変更された場合は小さくする制御を行う制御手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記転写バイアスの絶対値を所定の範囲内で変更するように前記制御を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記制御において前記転写バイアスの絶対値が所定の上限値を超える場合は、次に形成されるトナー像のための前記転写バイアスの絶対値を前記上限値とし、前記制御において前記転写バイアスの絶対値が所定の下限値より小さくなる場合は、次に形成されるトナー像のための前記転写バイアスの絶対値を前記下限値とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
環境を検知する環境検知手段を有し、前記制御手段は、前記環境検知手段の検知結果に応じて前記制御を行うか否かを決定す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。
【請求項７】
前記制御手段は、前記検知結果が示す温度が所定の温度以下であるか、又は前記検知結果が示す湿度が所定の湿度以下であることの少なくとも一方を満たす場合に前記制御を行う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】
前記検知手段は、前記像担持体の表面の移動方向と略直交する方向における複数の領域ごとに前記指標値の検知を行い、前記制御手段は、前記複数の領域ごとに前記制御を行って求めた前記転写バイアスのうち最も絶対値が小さい転写バイアスを次のトナー像のための前記転写バイアスとして決定する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。
【請求項９】
前記第１の閾値と前記第２の閾値とは同じ値であ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。
【請求項１０】
前記指標値は、印字率であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項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、電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機、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。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば電子写真方式を用いた画像形成装置では、像担持体としての感光体（電子写真感光体）が帯電させられ、帯電した感光体が画像情報に応じて露光されて感光体上に静電潜像が形成される。感光体上に形成された静電潜像は、トナーが供給されてトナー像として現像され、このトナー像は、紙などの転写材に直接又は一旦中間転写体に転写された後に転写材に転写される。転写工程後に感光体上に残留した残トナーは、クリーニング部材によって感光体上から除去されて回収される。感光体の帯電処理は、例えば、感光体に接触して配置された帯電部材に帯電バイアスが印加されることで行われる。また、像担持体から転写材又は中間転写体といった被転写体へのトナー像の転写は、例えば、被転写体を介して像担持体に対向して配置された転写部材に転写バイアスが印加されることで行われる。また、クリーニング部材としては、感光体に当接して配置され、回転する感光体の表面から付着物を掻き取るクリーニングブレード（ここでは、単に「ブレード」ともいう。）が広く用いられている。ブレードは、一般に、長手方向が感光体の回転軸線方向と略平行に配置され、短手方向の一方の端部である自由端部のエッジ部で感光体に当接させられる。
【０００３】
このような画像形成装置では、雰囲気環境や転写部材の使用履歴に応じて、画像形成装置の状況に最適と考えられる予め設定された転写バイアスを印加する制御が行われている。
【０００４】
また、転写部材や中間転写体の電気抵抗値の変動を検知（又は予測）して、その検知（又は予測）結果に応じて転写バイアスを制御する方法が知られている（特許文献１）。つまり、非画像形成時に転写手段に予め設定された値で定電流制御された転写バイアスが印加され、この時の発生電圧が検知される。そして、画像形成時には、その検知された発生電圧や該発生電圧に基づいて演算処理などにより求められた電圧値で転写バイアスが定電圧制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−０７５６９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のような従来の転写バイアスの制御では、実質的に転写性にのみ注目して転写バイアスが最適化されているため、次のような課題がある。つまり、特に低印字率の画像を連続して形成した場合に、感光体に接触して配置されている帯電部材が汚れ、感光体の帯電不良（帯電ムラ）などによる画像不良が発生することがある。この帯電部材の汚れは、転写バイアスに依存性があり、転写バイアスの絶対値が大きくなると悪化し、転写バイアスの絶対値が小さくなると良化する傾向がある。
【０００７】
これは次のような理由によるものと考えられる。つまり、帯電部材を汚す物質（ここでは、単に「汚染物質」ともいう。）として、トナーの粒径より小さい、紙粉やトナーから遊離した外添剤がある。帯電部材の汚れの発生程度にはクリーニング部材と感光体との当接部の残トナーの量が影響する。印字率の高い画像を形成した場合、該当接部に供給される残トナーの量も増える。一方、該当接部からクリーニング容器に回収されていく単位時間あたりの残トナーの量はほぼ一定となっている。そのため、高印字画像の形成が継続する場合は、該当接部の残トナーの量が増え、汚染物質がクリーニング部材をすり抜け難くなって帯電部材の汚れが抑制される。一方、低印字画像の形成が継続する場合は、該当接部の残トナーの量が減り、汚染物質がクリーニング部材をすり抜け易くなって帯電部材の汚れが促進される。そして、汚染物質のクリーニング部材のすり抜け易さには汚染物質の帯電電荷量が影響するため、帯電部材の汚れの発生程度には転写バイアスが影響する。しかし、従来は帯電部材の汚れを考慮した転写バイアスの制御が行われていない。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、転写性の低下を抑制しつつ、帯電部材の汚れを抑制することのでき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】
【０００９】
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、前記像担持体に接触し前記像担持体を帯電させる帯電部材と、前記像担持体から被転写体にトナー像を転写させる転写手段と、前記像担持体から前記被転写体にトナー像を転写するための転写バイアスを前記転写手段に印加する印加手段と、前記像担持体に接触し前記像担持体上のトナーを前記像担持体から除去するクリーニング部材と、一の転写材に転写されて出力されるトナー像ごとに該トナー像のトナー量と相関する指標値を検知する検知手段と、前記指標値が第１の閾値以上のトナー像が１個又は複数連続して形成された場合に、次に形成されるトナー像のための前記転写バイアスの絶対値を大きくし、前記指標値が前記第１の閾値以下の第２の閾値より小さいトナー像が１個又は複数連続して形成された場合に、次に形成されるトナー像のための前記転写バイアスの絶対値を小さくする制御を行う制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置である。
【００１０】
また、本発明の他の態様によると、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に接触し前記像担持体を帯電させる帯電部材と、前記像担持体から被転写体にトナー像を転写させる転写手段と、前記像担持体から前記被転写体にトナー像を転写するための転写バイアスを前記転写手段に印加する印加手段と、前記像担持体に接触し前記像担持体上のトナーを前記像担持体から除去するクリーニング部材と、一の転写材に転写されて出力されるトナー像ごとに該トナー像のトナー量と相関する指標値を検知する検知手段と、前記指標値に応じて変数を更新して記憶する記憶手段であって、前記指標値が第１の閾値以上である場合に増加方向又は減少方向のうち一方である第１の方向に前記変数を変更して記憶し、前記指標値が前記第１の閾値以下の第２の閾値より小さい場合に増加方向又は減少方向のうち前記第１の方向とは逆の第２の方向に前記変数を変更して記憶する記憶手段と、次に形成されるトナー像のための前記転写バイアスの絶対値を、前記変数が前記第１の方向に変更された場合は大きくし、前記変数が前記第２の方向に変更された場合は小さくする制御を行う制御手段と、を有することを特徴とする画像形成装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、転写性の低下を抑制しつつ、帯電部材の汚れを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像形成装置の概略縦断面図である。
【図２】プロセスカートリッジの概略縦断面図である。
【図３】一実施例における制御態様を示す概略ブロック図である。
【図４】転写バイアスと転写性と帯電ローラの汚れとの関係を示すグラフ図である。
【図５】一実施例における転写バイアス制御のフローチャート図である。
【図６】他の実施例における制御態様を示す概略ブロック図である。
【図７】他の実施例における転写バイアス制御のフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
【００１４】
［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、本実施例に係る画像形成装置１００の概略断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式を用い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インライン方式（タンデム型）のレーザビームプリンタである。
【００１５】
画像形成装置１００は、複数の画像形成部（ステーション）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）の各色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。なお、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫにおいて同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、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を省略して総括的に説明することがある。本実施例では、画像形成部Ｐは、後述する感光体１、帯電ローラ２、露光装置３、現像装置４、一次転写ローラ５、クリーニング装置６を有して構成される。
【００１６】
トナー像を担持する像担持体としてのドラム型の感光体（感光ドラム）１は、図中矢印Ｒ１方向（時計回り）に回転駆動される。回転する感光体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により所定の極性（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。帯電ローラ２は、感光体１の表面に接触して配置され、感光体１の回転に伴って従動して回転する。帯電工程時に、帯電ローラ２には、帯電電源（図示せず）から負極性の帯電バイアス（帯電電圧）が印加される。帯電処理された感光体１の表面は、露光手段としての露光装置（レーザースキャナー）３により画像情報に基づいたレーザー光Ｌで走査露光され、感光体１上に静電潜像（静電像）が形成される。本実施例では、露光装置３は、各画像形成部Ｐの各感光体１を露光する１つのユニット（レーザー光学ユニット）として構成されている。静電潜像は、露光装置３が感光体１の回転軸線方向と略平行な主走査方向に１ラインごとにレーザー光を走査して露光することを、感光体１の回転に伴って感光体１の表面の移動方向と略平行な副走査方向に複数ライン繰り返すことで形成される。
【００１７】
感光体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により現像剤としてのトナーが供給されることで現像（可視化）され、感光体１上にトナー像が形成される。現像装置４は、トナーを感光体１との対向部（現像部）へと搬送する現像剤担持体としての現像ローラ４１と、トナーを収容した現像容器４２と、を有する。各現像容器４２Ｙ、４２Ｍ、４２Ｃ、４２Ｋには、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーが収容されている。現像工程時に、現像ローラ４１には、現像電源（図示せず）から感光体１の帯電電位よりも絶対値が小さい負極性の現像バイアス（現像電圧）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体１上の露光部に、感光体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。本実施例では、現像時のトナーの帯電極性であるトナーの正規の帯電極性は負極性である。
【００１８】
各感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対向して、無端状のベルトで構成された中間転写体としての中間転写ベルト７が配置されている。中間転写ベルト７は、複数の張架ローラとしての駆動ローラ７１、テンションローラ７２及びアイドラローラ７３によって張架されている。中間転写ベルト７は、駆動ローラ７１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）に回転（周回移動）する。中間転写ベルト７の内周面側には、各感光体１に対応して、一次転写手段としてのローラ型の一次転写部材である一次転写ローラ５が配置されている。一次転写ローラ５は、中間転写ベルト７を介して感光体１に向けて押圧されて、感光体１と中間転写ベルト７とが接触する一次転写部（一次転写ニップ）Ｔ１を形成する。上述のように感光体１上に形成されたトナー像は、一次転写部Ｔ１において、一次転写ローラ５により付与される静電気力と圧力とによって、回転している被転写体としての中間転写ベルト７上に一次転写される。一次転写工程時に、一次転写ローラ５には、印加手段としての一次転写電源（高圧電源回路）Ｅ１から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の直流電圧である一次転写バイアス（一次転写電圧）が印加される。例えば、フルカラー画像の形成時には、各感光体１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７上に重ね合わせるようにして順次転写される。
【００１９】
中間転写ベルト７の外周面側において、二次転写対向ローラを兼ねる駆動ローラ７１と対向する位置には、二次転写手段としてのローラ型の二次転写部材である二次転写ローラ８が配置されている。二次転写ローラ８は、中間転写ベルト７を介して駆動ローラ７１に向けて押圧されて、中間転写ベルト７と二次転写ローラ８とが接触する二次転写部（二次転写ニップ）Ｔ２を形成する。上述のように中間転写ベルト７上に形成されたトナー像は、二次転写部Ｔ２において、二次転写ローラ８により付与される静電気力と圧力とによって、中間転写ベルト７と二次転写ローラ８とに挟持されて搬送される転写材Ｓ上に二次転写される。二次転写工程時に、二次転写ローラ８には、二次転写電源（高圧電源回路）Ｅ２から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の直流電圧である二次転写バイアス（二次転写電圧）が印加される。紙などの転写材（記録材、記録媒体、シート）Ｓは、転写材カセット１１に積載されており、ピックアップローラ１２などにより給送されてレジストローラ１３まで搬送される。この転写材Ｓは、レジストローラ１３によって斜行が矯正された後、中間転写ベルト７上のトナー像とタイミングが合わされて二次転写部Ｔ２に供給される。
【００２０】
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９へと搬送され、ここで加熱及び加圧されることによって表面にトナー像が定着（溶融固着）される。その後、転写材Ｓは、画像形成装置１００の装置本体１１０の外部へ排出（出力）される。
【００２１】
一方、一次転写工程時に感光体１上に残留した残トナー（一次転写残トナー）は、クリーニング手段としてのクリーニング装置６によって感光体１上から除去されて回収される。クリーニング装置６は、感光体１に接触して配置されたクリーニングブレード６１と、ブレード６１を支持すると共に残トナーを収容するクリーニング容器６２と、を有する。ブレード６１は、像担持体に接触し像担持体上のトナーを像担持体から除去するクリーニング部材の一例である。ブレード６１は、弾性材料としてのゴム（ウレタンゴムなど）で形成された板状（ブレード状）の部材である。ブレード６１は、長手方向が感光体１の長手方向（回転軸線方向）と略平行に配置され、短手方向の一方の端部（自由端部）のエッジ部が感光体１の表面に当接されている。また、ブレード６１は、短手方向の自由端部が感光体１の回転方向の上流側を向く方向（カウンター方向）で感光体１に当接されている。クリーニング装置６は、回転する感光体１の表面から、ブレード６１によって残トナーを掻き取って、クリーニング容器６２に収容する。また、二次転写工程時に中間転写ベルト７上に残留した残トナー（二次転写残トナー）は、静電回収方式によって回収される。中間転写ベルト７のクリーニングについては後述する。
【００２２】
ここで、各画像形成部Ｐにおいて、感光体１と、これ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及びクリーニング装置６とは、一体的に装置本体１１０に対し着脱可能なカートリッジ（プロセスカートリッジ）１０を構成している。図２は、プロセスカートリッジ１０の概略断面図である。本実施例では、装置本体１１０内において、各カートリッジ１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋは、中間転写ベルト７の移動方向に沿って重力方向と交差する方向に並んで配置される。
【００２３】
また、本実施例では、感光体１は、直径３０ｍｍのアルミニウムシリンダの外周面に有機光導電体層（ＯＰＣ感光体）を塗布して構成されたものである。
【００２４】
また、本実施例では、中間転写ベルト７は、１０７〜１０１４Ωｃｍの体積固有抵抗率を持たせた厚さ５０〜１５０μｍ程度の無端のフィルム状部材で構成されている。なお、体積抵抗率は、ＪＩＳ法Ｋ６９１１に準拠した測定プローブを用い、ＡＤＶＡＮＴＥＳＴ社製高抵抗計Ｒ２３４０にて、温度は２５℃、相対湿度は５０％で、５０〜１００Ｖを印加して得た値である。
【００２５】
図３は、本実施例の画像形成装置１００の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。本実施例では、画像形成装置１００の各部の動作は、装置本体１１０に設けられた制御部（制御回路）１２０によって統括的に制御される。制御部１２０は、制御手段としてのＣＰＵ１２１、記憶手段としてのＲＯＭやＲＡＭで構成されたメモリ１２２などを有して構成され、メモリ１２２に記憶されたプログラムなどに従ってＣＰＵ１２１が処理を行うことで、画像形成装置１００の各部を制御する。
【００２６】
２．中間転写ベルトのクリーニング
二次転写工程時に中間転写ベルト７上に残留した残トナーは、トナー帯電手段としての、ブラシ状のトナー帯電部材であるクリーニングブラシ１５により、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）に帯電させられる。
【００２７】
本実施例では、クリーニングブラシ１５は、１０６〜１０９Ωの電気抵抗を有する導電性ナイロン製の繊維が略密となるように構成されたブラシである。クリーニングブラシ１５は、中間転写ベルト７の回転方向において二次転写部Ｔ２より下流かつ一次転写部Ｔ１（最上流の一次転写部Ｔ１Ｙ）より上流で中間転写ベルト７に接触するように配置されている。本実施例では、クリーニングブラシ１５は、中間転写ベルト７を介してテンションローラ７２と対向する位置に固定して配置されている。クリーニングブラシ１５の長手方向（中間転写ベルト７の移動方向と略直交する方向）の長さは、同方向における中間転写ベルト７上の画像形成領域（トナー像を形成可能な領域）の長さ以上である。また、本実施例では、クリーニングブラシ１５の短手方向（中間転写ベルト７の移動方向）の幅は４ｍｍである。そして、クリーニングブラシ１５は、ブラシ繊維の先端の位置が中間転写ベルト７の表面に対し侵入量１．０ｍｍになるように、中間転写ベルト７を介してテンションローラ７２に向けて押圧されて配置されている。クリーニングブラシ１５と中間転写ベルト７との接触部が、クリーニングブラシ１５によって中間転写ベルト７上の残トナーを帯電させる帯電部ＣＬである。
【００２８】
クリーニングブラシ１５には、クリーニング電源（高圧電源回路）Ｅ３から、クリーニングバイアス（クリーニング電圧）としてトナーの正規の帯電極性とは逆極性である＋１．０〜＋２．０ｋＶの直流電圧を印加できるようになっている。クリーニングブラシ１５は、中間転写ベルト７上の残トナーを、一次転写部Ｔ１で感光体１に静電的に移動（逆転写）させるための適正な電荷量に帯電させるために設けられている。また、クリーニングブラシ１５は、中間転写ベルト７上の残トナーを機械的に略均一に散らす役割も果たす。本実施例では、クリーニングブラシ１５には、＋１．５ｋＶの直流電圧が印加される。クリーニングブラシ１５によって帯電させられた中間転写ベルト７上の残トナーは、本実施例では最上流（イエロー用）の一次転写部Ｔ１Ｙにおいて感光体１Ｙに移動させられる。そして、この残トナーは、クリーニング装置６Ｙによって感光体１Ｙ上から除去されて回収される。
【００２９】
３．印字率の算出
次に、本実施例における印字率の算出方法について説明する。なお、本実施例では、印字率の算出方法は、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫで実質的に同じであるので、一の画像形成部Ｐに注目して説明する。
【００３０】
制御部１２０は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）などの外部機器２００からのプリント要求、画像データを受信する。制御部１２０のＣＰＵ１２１は、露光装置３が１ライン走査するごとに出力する出力基準信号であるＢＤ信号が所定のタイミングで出力されるように、露光装置３内のスキャナーモータの駆動を制御する。また、制御部１２０の検知手段としての画像データ検知部１２３は、１枚の転写材Ｓに転写されて出力される１個の画像を形成する前ごとに、該画像データ検知部１２３が備えるドット数カウンタ、ＯＮドット数カウンタの両方を０にクリアする。その後、画像データ検知部１２３は、１ラインの走査が行われるごとに出力基準信号であるＢＤ信号を受信するタイミングで、ドット数カウンタをインクリメントする。また、画像データ検知部１２３は、１ラインの走査中に画像データがＯＮであるごとに、ＯＮドット数カウンタをインクリメントする。また、画像データ検知部１２３は、１個の画像の指定されたライン数分の走査が行われたら、次式、（ＯＮドット数カウンタ／ドット数カウンタ）×１００により、１個の画像あたりの印字率を概略値として算出する。
【００３１】
４．一次転写バイアスの制御
次に、本実施例における一次転写バイアスの制御方法について説明する。なお、本実施例では、一次転写バイアスの制御方法は、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫで実質的に同じであるので、一の画像形成部Ｐに注目して説明する。
【００３２】
前述のように、実質的に転写性にのみ注目して転写バイアスを最適化すると、特に低印字率の画像を連続して形成した場合に、帯電ローラ２の汚れが発生することがある。この帯電ローラ２の汚れは、一次転写バイアスに依存性があり、一次転写バイアスの絶対値が大きくなると悪化し、一次転写バイアスの絶対値が小さくなると良化する傾向がある。
【００３３】
帯電ローラ２の汚れが発生するメカニズムは、次のように考えられる。つまり、前述のように、帯電ローラ２を汚す汚染物質として、トナーの粒径より小さい、紙粉やトナーから遊離した外添剤がある。通常、感光体１から被転写体に転写されなかった残トナーは、クリーニング部材により感光体１上から除去されて回収される。クリーニング部材としてブレード６１が用いられる場合、ブレード６１で掻き取られた残トナーは、しばらくの間ブレード６１のエッジ部Ｄ（ブレードの端面と感光体の表面との間の空間など）に留まった後、自由落下などでクリーニング容器６２に回収される。一方、汚染物質は、大きさがトナーに比べて小さいことなどから、その多くはブレード６１をすり抜け易い。ただし、ブレード６１のエッジ部Ｄに残トナーがある場合は、汚染物質は、残トナーに付着してブレード６１のエッジ部Ｄに留まる。すなわち、残トナーがブレード６１のエッジ部Ｄにある状態では、汚染物質も残トナーと共にブレード６１のエッジ部Ｄに留まり、帯電ローラ２の汚れを抑制することができる。しかし、ブレード６１のエッジ部Ｄの残トナーは、そのままブレード６１のエッジ部Ｄに留まっているのではなく、新たに発生した残トナーがブレード６１のエッジ部Ｄに供給されることで入れ替わる。そして、低印字率の画像の形成が連続し、新たに発生する残トナーが少ない場合には、ブレード６１のエッジ部Ｄの残トナー間の圧力が緩和されていき、自由落下などでクリーニング容器６２に回収されていく。そのため、時間経過とともにブレード６１のエッジ部Ｄの残トナーの量は減少していく。その結果、低印字率の画像の形成が連続すると、汚染物質がブレード６１をすり抜け易くなり、帯電ローラ２に付着して帯電ローラ２を汚してしまうことになる。
【００３４】
なお、紙粉や外添剤といった汚染物質はトナーの粒径より小さいため、これをブレード６１によってメカニカルに回収しようとすると、ブレード６１を感光体１に比較的強く当接させなければならなくなる。この場合、感光体１を回転させるトルクが高くなり、またブレード６１と感光体１との摺擦により発生する熱や摩耗により、ブレード６１や感光体１の耐久性が著しく低下する。
【００３５】
また、一次転写バイアスの絶対値が大きいと帯電ローラ２の汚れが悪化するメカニズムは、次のように考えられる。つまり、一次転写バイアスの絶対値が大きい場合、一次転写部Ｔ１中及び一次転写部Ｔ１の下流側近傍で、感光体１上に付着している汚染物質は、放電により帯電電荷量が増える。そのため、汚染物質と感光体１との鏡映力が強く働くことになる。その結果、汚染部材がブレード６１のエッジ部Ｄの残トナーに捕集され難くなり、ブレード６１をすり抜け易くなる。例えば、本実施例のように感光体１の帯電極性が負極性の反転現像系の構成の場合、一次転写バイアスは正極性であり、感光体１上に付着した汚染物質も正極性に帯電させられる。一方、帯電ローラ２には負極性の帯電バイアスが印加されており、感光体１上に付着した汚染物質は静電的に帯電ローラ２に吸着し易くなる。その結果、一次転写バイアスの絶対値が大きい場合には、帯電ローラ２の汚れが悪化することになる。
【００３６】
図４（ａ）は、一次転写バイアスと、転写残（実線）及び再転写（破線）と、の関係を示すグラフ図である。ここで、「転写残」は、感光体１から中間転写ベルト７にトナー像を転写した際に、中間転写ベルト７に転写されず感光体１上に残ったトナーの量であり、値が小さいほど転写残のレベルが良い（転写効率が良い）ことを示している。一方、「再転写」は、中間転写ベルト７上のトナーが感光体１と中間転写ベルト７との接触部を通過する際に、中間転写ベルト７から感光体１に転移（逆転写）したトナーの量であり、値が小さいほど再転写のレベルが良い（発生し難い）ことを示している。図４（ａ）中の許容レベルのラインより高いレベルで転写残、再転写が発生すると、許容量以上の画像不良（転写不良）となることがある。図４（ａ）から、転写バイアスの絶対値を大きくしていくと転写残は良化するが、転写バイアスの絶対値を過度に大きくすると再転写が悪化することがわかる。そして、実線と破線とが交わる点が、転写残及び再転写の観点から最適な一次転写バイアスＡとなる。
【００３７】
図４（ｂ）は、一次転写バイアスと、帯電ローラ２の汚れと、の関係を示すグラフ図である。帯電ローラ２の汚れは、耐久試験を行うことで評価され、実線は印字率５０％の画像を連続で１００００枚形成した際の一次転写バイアスと帯電ローラ２の汚れとの関係を示している。また、破線は、印字率０％の画像を連続で１００００枚形成した際の一次転写バイアスと帯電ローラ２の汚れとの関係を示している。また、一点鎖線は、印字率５％の画像を連続で１００００枚形成した際の一次転写バイアスと帯電ローラ２の汚れとの関係を示している。図４（ｂ）中の許容レベルのラインよりも高いレベルで帯電ローラ２が汚れると、感光体１の帯電不良（帯電ムラ）などによる画像不良が発生することがある。図４（ｂ）から、印字率５０％の画像を連続して形成した場合は、一次転写バイアスによらず帯電ローラ２の汚れは良好であることがわかる。つまり、転写バイアスと帯電ローラ２の汚れとの関係を示す直線の傾きは十分に小さい。一方、印字率０％の画像を連続して形成した場合は、一次転写バイアスの絶対値を大きくしていくと、帯電ローラ２の汚れが顕著に悪化していく。つまり、転写バイアスと帯電ローラ２の汚れとの関係を示す直線の傾きが無視できない程度に大きい。印字率５％の画像を連続して形成した場合は、転写バイアスと帯電ローラ２の汚れとの関係を示す直線の傾きは、印字率０％の場合の傾きと印字率５０％の場合の傾きとの間にある。また、印字率５％の場合の転写バイアスと帯電ローラ２との関係を示す直線が許容レベルのラインと交わる際の一次転写バイアスと、転写残及び再転写の観点から最適な一次転写バイアスＡ（図４（ａ））とは同じ値となっている。
【００３８】
以上より、本実施例の構成では、印字率が５％以上の画像の形成が連続する場合は、一次転写バイアスを転写残及び再転写の観点から最適な一次転写バイアスＡに制御すればよい。また、印字率が５％より低い画像の形成が連続する場合は、帯電ローラ２の汚れを抑制するために、一次転写バイアスを上記転写残及び再転写の観点から最適な一次転写バイアスＡよりも絶対値を小さくするように制御することが望ましい。ただし、一次転写バイアスの絶対値を過度に小さくすると転写性が許容量以上に低下してしまうため、一次転写バイアスの値は所定の範囲（図４中のＢ以上Ａ以下）に制限することが好ましい。
【００３９】
本実施例では、転写残と再転写の観点から最適な一次転写バイアスは６００Ｖである。そして、本実施例では、高印字率画像（本実施例では印字率５％以上の画像）を１個形成するごとに、一次転写バイアスを２０Ｖ加算（＋２０Ｖ）する。また、本実施例では、低印字率画像（本実施例では印字率５％未満の画像）を連続で５個形成した場合に一次転写バイアスを２０Ｖ減算（−２０Ｖ）し、その後低印字率を１個形成するごとに一次転写バイアスを２０Ｖ減算（−２０Ｖ）する。このように一次転写バイアスの絶対値の１回ごとの変更量を所定量とすることで、１回の一次転写バイアスの変更によって転写性が大きく変動することを抑制して、出力される画像の安定化を図ることができる。ただし、一次転写バイアスは、最小値４００Ｖ、最大値６００Ｖに設定し、この範囲を超えないようにする。なお、一次転写バイアスの範囲は、転写残及び再転写の観点から許容できる範囲で適宜設定することができる。例えば、上述のようにして求めた転写残及び再転写の観点から最適な一次転写バイアスＡの絶対値より数百Ｖ（例えば３００Ｖ）程度まで小さい絶対値から、該一次転写バイアスＡの絶対値までの範囲程度が好適である。
【００４０】
なお、ここでは、簡単のため、転写残及び再転写の観点から最適な一次転写バイアスＡが６００Ｖである場合について説明する。しかし、この一次転写バイアスＡは、例えば環境（温度又は湿度の少なくとも一方）、一次転写ローラ５や中間転写ベルト７の使用履歴（寿命期間の初期か末期かなど）に応じて予め複数設定されていてもよい。また、この一次転写バイアスＡは、一次転写ローラ５や中間転写ベルト７の電気抵抗値に関する情報を取得した結果に応じて設定されるものであってもよい。例えば、次のような方法がある。非画像形成時に一次転写ローラ５に予め設定された値で定電流制御された電圧を印加し、この時の発生電圧を検知する。そして、画像形成時には、その検知された発生電圧や該発生電圧に基づいて演算処理などにより求められた、転写残及び再転写の観点から最適な一次転写バイアスＡの値で定電圧制御を行う。ここで、このような一次転写バイアスＡを設定する動作を行う非画像形成時とは、転写材Ｓに転写して出力する画像の静電像の形成、トナー像の形成、トナー像の一次転写や二次転写が行われる画像形成時以外の期間である。非画像形成時としては、画像形成前の準備動作を行う期間である前回転工程、複数の転写材Ｓに画像を形成する連続画像形成時の転写材Ｓと転写材Ｓとの間に対応する期間である紙間工程、画像形成後の整理（準備）動作を行う期間である後回転工程などがある。典型的には、毎回のプリントジョブ（一の開始指示により開始される単数又は複数の転写材Ｓに画像を形成して出力する一連の動作）の開始時の前回転工程において、一次転写バイアスＡを設定する動作を行うことができる。
【００４１】
図５は、本実施例におけるプリント時の一次転写バイアスの制御の手順を示すフローチャート図である。
【００４２】
ＣＰＵ１２１は、プリントを開始させると（Ｓ１０１）、一次転写バイアスを前回のプリント時に決定した一次転写バイアスに設定する（Ｓ１０２）。ここで、今回のプリントが画像形成装置１００の電源をオンとした直後のプリントの場合は、ＣＰＵ１２１は一次転写バイアスを６００Ｖに設定する。ＣＰＵ１２１は、画像形成中に前述のようにして画像データ検知部１２３が算出した印字率を取得し（Ｓ１０３）、高印字率画像であるか否か（印字率が５％以上である否か）を判定する（Ｓ１０４）。
【００４３】
そして、ＣＰＵ１２１は、Ｓ１０４で高印字率画像であると判断した場合は、現在設定されている一次転写バイアスに２０Ｖを加算し（Ｓ１０５）、メモリ１２２に記憶している変数Ｎ（Ｎは１以上の整数）を１にセットする（Ｓ１０６）。また、ＣＰＵ１２１は、一次転写バイアスが上限値（６００Ｖ）を超えたか否かを判断し（Ｓ１０７）、超えていた場合は一次転写バイアスを上限値（６００Ｖ）に設定しなおす（Ｓ１０８）。
【００４４】
一方、ＣＰＵ１２１は、Ｓ１０４で低印字率画像であると判断した場合は、メモリ１２２に記憶している変数Ｎに１を加算し（Ｓ１０９）、該変数Ｎが５より大きいか否か（低印字率画像のプリントが５枚以上連続したか否か）を判断する（Ｓ１１０）。そして、ＣＰＵ１２１は、Ｓ１１０で低印字率画像のプリントが５枚以上連続していると判断した場合は、現在設定されている一次転写バイアスから２０Ｖを減算する（Ｓ１１１）。また、ＣＰＵ１２１は、一次転写バイアスが下限値（４００Ｖ）より小さいか否か判断し（Ｓ１１２）、小さい場合は一次転写バイアスを下限値（４００Ｖ）に設定しなおす（Ｓ１１３）。
【００４５】
以上のようにして、制御部１２０は、次のプリント時の一次転写バイアスを設定し（Ｓ１１４）、連続プリントであれば処理をＳ１０３に戻す（Ｓ１１５）。
【００４６】
５．効果
次に、本実施例と比較例とを比較して本実施例の効果について説明する。比較例では、一次転写バイアスを転写残及び再転写の観点から最適な６００Ｖに固定した。その他の点については、本実施例と比較例との画像形成装置１００の構成及び動作は実質的に同じである。そして、試験画像として、「低印字」、「高印字」、「パターンＡ」、「パターンＢ」の計４種類の動作設定で１００００枚の画像形成を行い、帯電ローラ２の汚れと転写性とを評価した。ここで、「低印字」では印字率２％の試験画像を形成し、「高印字」では印字率２０％の試験画像を形成した。また、「パターンＡ」では、低印字（印字率２％）５枚と高印字（印字率２０％）１枚とを１セットとし、繰り返しこのパターンで連続画像形成を行った。また、「パターンＢ」では、低印字（印字率２％）２０枚と高印字（印字率２０％）１枚とを１セットとし、繰り返しこのパターンで連続画像形成を行った。評価結果を表１に示す。表１において、帯電ローラ２の汚れについては、十分に抑制された場合を「○（良好）」、実用上許容できることがある程度に発生した場合を「△（やや劣る）」、実用上問題となるレベルで発生した場合を「×（不良）」として評価した。また、転写性については、転写不良が発生しない場合を「○（良好）」、発生した場合を「×（不良）」として評価した。
【００４７】
【表１】
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【００４８】
本実施例では、いずれの動作設定においても、転写性の許容量以上の低下を抑制しつつ、帯電ローラ２の汚れを抑制することができた。これは、本実施例では、ブレード６１エッジ部Ｄの残トナーの量を考慮し、印字率に応じて一次転写バイアスを制御したためであると考えられる。
【００４９】
一方、比較例では、転写性については問題なかったものの、低印字、パターンＡ、パターンＢの各動作設定において帯電ローラ２の汚れが発生し、特に低印字、パターンＢの各動作設定において帯電ローラ２の汚れレベルが悪かった。これは、比較例では、低印字率画像の形成時にも一次転写バイアスを６００Ｖに固定していたためであるものと考えられる。
【００５０】
なお、本実施例では、高印字率画像を所定の数（画像数）として１個形成するごとに、一次転写バイアスを所定の変更量として２０Ｖ加算するようにした。また、本実施例では、低印字率画像を所定の画像数として５個連続して形成した場合に一次転写バイアスを所定の変更量として２０Ｖ減算すると共に、以後低印字率画像を１個形成するごとに一次転写バイアスを２０Ｖ減算するようにした。しかし、これら所定の画像数、所定の変更量は、本実施例の値に限定されるものではなく、帯電ローラ２の汚れを十分に抑制できるように適宜設定することができる。また、本実施例では、印字率の閾値を１つ設定して、印字率の範囲を高印字率と低印字率との２つの範囲に分けたが、複数の閾値を設定して、印字率の範囲を３つ以上の範囲に分けてもよい。この場合、一部の印字率の範囲（例えば、閾値を２つ設定し、印字率を低、中、高の３つの範囲に分ける場合の中印字率の範囲）の画像が形成された場合には、現在設定されている一次転写バイアスを維持する（加算も減算もしない）ようにしてよい。また、この場合、印字率の範囲ごとに、上記所定の画像数を変えてもよいし、それに代えて又は加えて上記所定の変更量を変えてもよい。例えば、一次転写バイアスの絶対値を増加方向に変更する印字率の範囲では、印字率が高い範囲ほど、上記所定の画像数を小さくし、また上記所定の変更量を大きくすることができる。また、例えば、一次転写バイアスの絶対値を減少方向に変更する印字率の範囲では、印字率が低いほど、上記所定の画像数を小さくし、また上記所定の変更量大きくすることができる。
【００５１】
このように、本実施例では、画像形成装置１００は、一の転写材Ｓに転写されて出力されるトナー像ごとに該トナー像のトナー量と相関する指標値を検知する検知手段として、印字率を検知する画像データ検知部１２３を有する。また、画像形成装置１００は、印加手段としての一次転写電源Ｅ１を制御する制御手段としてのＣＰＵ１２１を有する。そして、ＣＰＵ１２１は、画像データ検知部１２３の検知結果に応じて、次に形成されるトナー像のための一次転写バイアスの絶対値を変更する制御を行う。つまり、該一次転写バイアスの絶対値を、印字率が第１の閾値以上のトナー像が１個又は複数連続して形成された場合に大きくし、印字率が第２の閾値より小さいトナー像が１個又は複数連続して形成された場合に小さくする。前述のように、第２の閾値は第１の閾値以下であればよいが、本実施例では第１の閾値と第２の閾値は同じ値である。また、本実施例では、ＣＰＵ１２１は、一次転写バイアスの絶対値の１回ごとの変更量を所定量とする。また、本実施例では、ＣＰＵ１２１は、一次転写バイアスの絶対値を所定の範囲内で変更するように上記制御を行う。つまり、ＣＰＵ１２１は、上記制御において一次転写バイアスの絶対値が所定の上限値を超える場合は、次に形成されるトナー像のための一次転写バイアスの絶対値を該上限値とする。また、ＣＰＵ１２１は、上記制御において一次転写バイアスの絶対値が所定の下限値より小さくなる場合は、次に形成されるトナー像のための一次転写バイアスの絶対値を該下限値とする。なお、本実施例では、トナー像のトナー量と相関する指標値として、印字率を用いたが、例えば画像形成領域のドット数が一定である場合に上記ＯＮドット数カウンタの値を用いたり、画像の各画素の濃度情報の積算値を用いたりしてもよい。
【００５２】
また、本実施例では、印字率が閾値以上の画像が１個形成された場合に変数Ｎを１にセットし、一次転写バイアスの絶対値を増加方向に所定の変更量だけ変更した。また、本実施例では、印字率が該閾値より小さい画像が１個形成されるごとに変数Ｎを１ずつ増加させ、変数Ｎが５より大きくなった場合に一次転写バイアスの絶対値を減少方向に所定の変更量だけ変更した。これにより、比較的簡易な制御により、一次転写バイアスの絶対値を必要十分に減少させて帯電ローラ２の汚れを抑制することができる。これに対して、帯電ローラ２の汚れの発生程度が印字率によって比較的敏感に変わる場合などには、次のような制御を行ってもよい。例えば、印字率が閾値以上の画像が形成された場合に変数Ｎを１加算し、該閾値より小さい画像が形成された場合に変数Ｎを１減算するなど、変数Ｎを印字率に応じて増減して逐次記憶する。そして、次のプリント時の一次転写バイアスの絶対値を、転写残及び再転写の観点から最適な一次転写バイアスＡの絶対値から、現在の変数Ｎに応じ分だけ増減する。この場合も、一次転写バイアスを所定の範囲内で変更することが好ましい。
【００５３】
例えば、一次転写バイアスの最小値を４００Ｖ、最大値６００Ｖとして、この範囲の一次転写バイアスの値を１０Ｖきざみでそれぞれ変数Ｎの１から２１までの整数に対応させる。この場合、例えば、印字率が閾値以上の画像の形成が継続し、転写残及び再転写の観点から最適な一次転写バイアスＡの印加が継続されている場合は、変数Ｎは最大値である２１にセットされる。その後、印字率が該閾値より小さい画像が１個形成されて変数Ｎが２０になると、次のプリント時の一次転写バイアスは上記一次転写バイアスＡから１０Ｖ減算された５９０Ｖとされ、更に１個形成されると同様にして５８０Ｖとされる。逆に、例えば印字率が該閾値より小さい画像の形成が継続し、最小値である４００Ｖの一次転写バイアスの印加が継続されている場合は、変数Ｎは最小値である１にセットされる。その後、印字率が該閾値以上の画像が１個形成されて変数Ｎが２になると、次のプリント時の一次転写バイアスは上記最小値に１０Ｖ加算された４１０Ｖとされ、更に１個形成されると同様にして４２０Ｖとされる。なお、印字率の高低と変数の増減方向はこれに限定されるものではなく逆の関係であってもよい。また、このような制御を行う場合にも、前述したのと同様に、複数の閾値を設け、一部の印字率の範囲の画像が形成された場合には、現在の変数Ｎを維持する（加算も減算もしない）ようにしてもよい。
【００５４】
このように、画像形成装置１００は、トナー像のトナー量と相関する指標値としての印字率に応じて変数Ｎを更新して記憶する記憶手段（メモリ１２２）を有していてよい。この記憶手段は、印字率が第１の閾値以上である場合に増加方向又は減少方向のうち一方である第１の方向に変数Ｎを変更して記憶するようにする。また、この記憶手段は、印字率が第１の閾値以下である第２の閾値より小さい場合に増加方向又は減少方向のうち第１の方向とは逆の第２の方向に変数Ｎを変更して記憶するようにする。そして、制御手段（ＣＰＵ１２１）は、変数Ｎに応じて、次に形成されるトナー像のための一次転写バイアスの絶対値を変更する制御を行うことができる。つまり、該一次転写バイアスの絶対値を、変数Ｎが上記第１の方向に変更された場合は大きくし、変数Ｎが上記第２の方向に変更された場合は小さくする。この場合も、一次転写バイアスの絶対値を所定の範囲内で変更するようにすることが好ましい。
【００５５】
以上説明したように、本実施例によれば、転写性の許容量以上の低下を抑制しつつ、帯電ローラ２の汚れを抑制することができる。
【００５６】
［実施例２］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において実施例１のものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００５７】
本実施例では、実施例１で説明した印字率に応じて一次転写バイアスを変更する制御を、帯電ローラ２の汚れが発生し易い所定の環境下においてのみ行う。つまり、低温低湿環境下では、感光体１上の紙粉やトナーの外添剤といった汚染物質は正極性に強く帯電し易くなるため、ブレード６１をすり抜け易くなる。そのため、帯電ローラ２の汚れは、特に、低温低湿環境下で低印字率画像の形成が連続する場合に発生し易くなると言える。そこで、本実施例では、特に、低温低湿環境下において発生し易い帯電ローラ２の汚れを抑制するようにする。
【００５８】
図６は、本実施例の画像形成装置１００の要部の制御態様を示す機能ブロック図である。本実施例では、画像形成装置１００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を有する。本実施例では、環境検知手段として、画像形成装置１００が使用されている雰囲気環境（装置本体１１０の外部）の温度及び湿度を検知する温湿度センサ１３０が設けられている。制御部１２０のＣＰＵ１２１は、任意のタイミングで、温湿度センサ１３０により検知された画像形成装置１００が使用されている雰囲気環境の温度及び湿度の情報を取得することができる。そして、ＣＰＵ１２１は、検知された温度が予め設定された所定の温度よりも低く、かつ、検知された湿度が予め設定された所定の湿度より低い低温低湿環境であると判断した場合に、実施例１と同様の印字率に応じて一次転写バイアスを変更する制御を行う。
【００５９】
図７は、本実施例におけるプリント時の一次転写バイアスの制御の手順を示すフローチャート図である。図７のフローチャートのＳ１０１〜Ｓ１１５の処理は、実施例１で説明した図５のフローチャートの同じステップ番号（Ｓ１０１〜Ｓ１１５）の処理と同様である。本実施例では、Ｓ１０２の処理とＳ１０３の処理との間にＳ２０１の処理が追加されている点が実施例１と異なる。
【００６０】
つまり、本実施例では、Ｓ１０２の処理の後で、ＣＰＵ１２１は、温湿度センサ１３０により検知された温湿度の情報を取得し、低温低湿環境か否かを判断する（Ｓ２０１）。具体的には、本実施例では、帯電ローラ２の汚れが発生し易くなる、温度が１５℃以下、かつ、相対湿度が３０％以下の環境である場合、低温低湿環境であると判断する。Ｓ２０１で低温低湿環境であると判断した場合、ＣＰＵ１２１は、処理をＳ１０３に進めて、以降実施例１と同様の制御を行う。一方、Ｓ２０１で低温低湿環境ではないと判断した場合、ＣＰＵ１２１は、印字率に応じて一次転写バイアスを変更する制御を行わず、一次転写バイアスを予め設定された転写残及び再転写の観点から最適な一次転写バイアスＡに設定して画像形成を行わせる。
【００６１】
このように、本実施例では、画像形成装置１００は、環境を検知する環境検知手段としての温湿度センサ１３０を有し、ＣＰＵ１２１は、温湿度センサ１３０の検知結果に応じて、印字率に応じて一次転写バイアスを変更する制御を行うか否かを決定する。本実施例では、環境として温度及び湿度を検知したが、帯電ローラ２の汚れの発生程度は、温度又は湿度の少なくとも一方と十分の相関を有することがある。典型的には、ＣＰＵ１２１は、環境検知手段の検知結果が示す温度が所定の温度以下であるか、又は該検知結果が示す湿度が所定の湿度以下であることの少なくとも一方を満たす場合に、印字率に応じて一次転写バイアスを変更する制御を行うことができる。
【００６２】
以上説明したように、本実施例によれば、帯電ローラ２の汚れが発生し易い環境においてのみ印字率に応じた一次転写バイアスの制御を行うようにすることで、実施例１と同様の効果が得られると共に、制御の簡易化を図ることができる。
【００６３】
［実施例３］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１のものと同じである。したがって、本実施例の画像形成装置において実施例１のものと同一又は対応する機能あるいは機能を有する要素については、実施例１と同一の符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００６４】
本実施例では、画像形成領域を主走査方向で複数の領域に分割し、各領域の印字率に基づいて、一次転写バイアスの制御を行う。つまり、実施例１では１枚の転写材Ｓに転写されて出力される１個の画像ごとに求めた印字率に応じて一次転写バイアスを制御したが、１個の画像においても画像領域の全域で印字率が一様でない場合がある。例えば、１個の画像で見た印字率の概略値（平均値）は所定値（例えば５％）以上であっても、主走査方向における特定の領域について見た印字率は所定値（例えば５％）より小さいことがある。このような場合、主走査方向における特定の領域においてブレード６１のエッジ部に滞留する残トナーの量が少なくなって、その領域に対応する帯電ローラ２に汚染物質が付着し易くなることがある。そこで、本実施例では、画像形成領域の主走査方向における複数の領域ごとに印字率を求め、最も低い印字率の領域に合わせて一次転写バイアスを制御する。
【００６５】
本実施例では、画像形成領域を主走査方向で１０ｍｍ幅ごとの複数の領域（ここでは、「分割領域」ともいう。）に分割した。ここで、本実施例において各分割領域の幅（主走査方向の長さ）を１０ｍｍ幅としたのは、次のような理由による。つまり、ブレード６１のエッジ部Ｄの残トナーはある程度主走査方向に拡がるため、本実施例では画像形成領域をこれより細かく分割する必要がない。一方、分割領域の分割数を多くし過ぎると（各分割領域の幅を小さくし過ぎると）、相応にメモリの容量が必要になるなど、画像形成装置１００のコストが上昇するなどの弊害が懸念される。そのため、本実施例では、各分割領域の幅は必要最小限の１０ｍｍ幅とした。ただし、この幅は本実施例の値に限定されるものではなく、帯電ローラ２の汚れを十分に抑制できるように適宜設定することができる。
【００６６】
本実施例における各分割領域の印字率の算出方法について説明する。制御部１２０の画像データ検知部１２３は、１枚の転写材Ｓに転写されて出力される１個の画像を形成する前ごとに、該画像データ検知部１２３が備えるドット数カウンタ、ＯＮドット数カウンタの両方を０にクリアする。その後、画像データ検知部１２３は、ＢＤ信号を受信するごとにＢＤ起点タイマを０にリセットし、スタートさせる。本実施例では、ドット数カウンタとＯＮドット数カウンタとは、それぞれ主走査方向の分割領域ごとに設けられている。ここで、主走査方向における一方の端部側からｎ（ｎは１以上の整数）番目のドット数カウンタ、ＯＮドットカウンタを、それぞれドット数カウンタｎ、ＯＮドット数カウンタｎとする。また、主走査方向をｍ（ｍは２以上の整数）分割した各分割領域の位置は、ＢＤ起点タイマによって何番目の分割領域かを判別する。
【００６７】
本実施例では、画像データ検知部１２３は、１ラインの走査が行われる際に、各分割領域で画像データをモニタするごとに該当するｍ番目の分割領域のドット数カウンタｎをインクリメントする。また、画像データ検知部１２３は、各分割領域の画像データをモニタした時に画像データがＯＮであるごとに該当する分割領域ｍのＯＮドット数カウンタｎをインクリメントする。また、画像データ検知部１２３は、１枚の画像の指定されたライン数分の走査が行われたら、次式、（ＯＮドット数カウンタｎ／ドット数カウンタｎ）×１００により、１番目からｍ番目の各分割領域の印字率を算出する。
【００６８】
次に、本実施例における一次転写バイアスの制御方法について説明する。本実施例では、ＣＰＵ１２１は、各分割領域に対し、実施例１と同様の制御により一次転写バイアスを求める。そして、ＣＰＵ１２１は、主走査方向における各分割領域に対して求められた一次転写バイアスのうち最も低い一次転写バイアスを選択し、次のプリントに使用する一次転写バイアスに設定する。
【００６９】
このように、本実施例では、画像データ検知部１２３は、感光体１の表面の移動方向と略直交する方向における複数の領域ごとに印字率の検知を行う。そして、ＣＰＵ１２１は、該複数の領域ごとに実施例１と同様の制御を行って求めた一次転写バイアスのうち最も絶対値が小さい一次転写バイアスを次のトナー像のための一次転写バイアスとして決定する。
【００７０】
以上説明したように、本実施例によれば、主走査方向を複数の領域に分割し、最も帯電ローラ２の汚れが発生し易い領域に合わせ一次転写バイアスを制御することで、帯電ローラ２の汚れの発生をより確実に抑制することができる。
【００７１】
なお、本実施例の制御に対して実施例２において説明した環境の検知結果に基づく印字率に応じた一次転写バイアスの制御の実行の有無の判断を組み合わせてもよい。
【００７２】
［その他］
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。
【００７３】
上述の実施例では、画像形成装置は中間転写体を備えた中間転写方式の画像形成装置であるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。中間転写体の代わりに転写材を担持して搬送する転写材担持体としての例えば無端ベルト状の転写ベルトを備えた直接転写方式の画像形成装置が斯界にて周知である。この画像形成装置では、各画像形成部の感光体に形成されたトナー像は、例えば各感光体に対応して転写材担持体の内周面側に配置された転写ローラなどの転写部材に転写バイアスが印加されることで、転写材担持体上の被転写体としての転写材に転写される。このような画像形成装置における転写バイアスの制御を上述の実施例における一次転写バイアスの制御と同様にして行うことができ、上述の実施例と同様の効果が得られる。また、本発明は、ブラック単色用の画像形成装置などの画像形成部を１つだけ有する画像形成装置にも適用できるものである。このような画像形成装置では、感光体に形成されたトナー像は、例えば感光体に当接して配置された転写ローラなどの転写部材に転写バイアスが印加されることで、感光体と転写部材とに挟持されて搬送される被転写体としての転写材に転写される。そして、このような画像形成装置における転写バイアスの制御を上述の実施例における一次転写バイアスの制御と同様にして行うことができ、上述の実施例と同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００７４】
１          感光体
２          帯電ローラ
４          現像装置
６          クリーニング装置
７          中間転写ベルト
６１        クリーニングブレード
６２        クリーニング容器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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