(57)【要約】【課題】中間転写体の残留電荷に起因する画像不良を軽減することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】中間転写方式の画像形成装置Ａにおいて、制御部２０は、複数の一次転写部３の一部でのみ一次転写を行う場合、一次転写を行う一次転写部３Ｋよりも中間転写ベルト５６の移動方向の上流側に配置された一次転写部３Ｍにおいて、二次転写によって形成された中間転写ベルト５６の残留電位を除電するために感光体ドラム５０Ｍの表面電位と一次転写ローラ５４Ｍに印加する除電バイアスとの電位差であるコントラスト電位を形成するゴースト対策モードを備え、ゴースト対策モードにおいて、抵抗検知手段により検知された中間転写ベルト５６の抵抗が大きいとき、小さいときよりもコントラスト電位を大きくする。【選択図】図６
2018077382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中間転写体の移動方向に並んで配置された複数の感光体の表面にトナー像を形成し、形成されたトナー像を中間転写体に一次転写し、二次転写部材にバイアスを印加することで中間転写体から記録材にトナー像を二次転写して画像を形成する画像形成装置において、
前記感光体を帯電させる帯電部材と、
前記感光体から前記中間転写体にトナー像を一次転写して、前記複数の感光体とともに複数の一次転写部を形成する金属製の複数の一次転写部材と、
前記一次転写部材、前記帯電部材にバイアスを印加する印加手段を制御する制御手段と、
前記中間転写体の電気抵抗を検知する抵抗検知手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記複数の一次転写部の一部でのみ前記一次転写を行う場合、前記一次転写を行う一次転写部よりも前記中間転写体の移動方向の上流側に配置された一次転写部において、前記二次転写によって帯電した前記中間転写体の表面を除電するために前記感光体の表面電位と前記一次転写部材に印加するバイアスとの電位差であるコントラスト電位を形成するモードを備え、
該モードにおいて、前記抵抗検知手段により検知された前記中間転写体の電気抵抗が大きいとき、小さいときよりも前記コントラスト電位を大きく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、前記コントラスト電位を形成するとき、前記上流側に配置された一次転写部を構成する前記一次転写部材に対して、前記二次転写において前記二次転写部材に印加されたバイアスと同極性のバイアスを印加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】
前記制御手段は、前記コントラスト電位を形成するとき、前記上流側に配置された一次転写部を構成する前記感光体の表面を、前記二次転写において前記二次転写部材に印加されたバイアスと逆極性に帯電させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、画像形成枚数が所定以上の場合に、前記モードを実行することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、検知された前記中間転写体の電気抵抗が所定以上の場合に、前記モードを実行することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記制御手段は、ブラックのトナー像を前記記録材に転写してモノクロ画像を形成する場合に、前記モードを実行することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記一次転写部材にバイアスを印加したときに前記中間転写体に流れる電流を検知する電流検知手段を備え、
前記制御手段は、前記モードの実行時において、前記一次転写を行う前記一次転写部材に対して、非転写時に数種類のバイアスを印加し、前記電流検知手段はバイアス値に対応した電流値を検知し、その検知結果から前記一次転写を行う際に前記一次転写部材に印加するバイアスの適正値を設定することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記一次転写部材にバイアスを印加したときに前記中間転写体に流れる電流を検知する電流検知手段を備え、
前記抵抗検知手段は、前記一次転写部材にバイアスを印加して前記中間転写体に流れる電流を前記電流検知手段により検知し、検知された電流又は印加されたバイアスに基づいて前記中間転写体の電気抵抗を検知することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記複数の一次転写部は、少なくても３つ以上で構成され、
前記モードの実行時において、前記中間転写体の移動方向に関して、前記一次転写を行う一次転写部よりも上流側に配置された一次転写部において前記コントラスト電位を形成し、前記コントラスト電位を形成する一次転写部よりも上流側に配置された一次転写部において前記中間転写体の電気抵抗を検知することを特徴とする請求項８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、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレーザビームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）などの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
中間転写方式の画像形成装置においては、まず感光体ドラム表面にトナー像を形成し、形成されたトナー像を一次転写ローラ（一次転写部材）にバイアスを印加して中間転写体に一次転写する。その後、二次転写ローラ（二次転写部材）にバイアスを印加することで、トナー像を記録材に二次転写する。
【０００３】
中間転写体としては、一般的に樹脂材料をシームレスのベルト状に成形した中間転写ベルトが用いられる。中間転写ベルトは、樹脂材料に導電剤を添加して所望の電気抵抗率（以下、抵抗率という）に調整したものが使用される。
【０００４】
ここで中間転写ベルトの抵抗率を所定の範囲に設定することで画像不良を抑制する構成が従来から提案されている。例えば特許文献１では、中間転写ベルトを構成する層に関して、表面の層を高抵抗にし、裏面の層を低抵抗にすることで、うろこ模様や画像抜け等の画像不良を抑制する構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−４１０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般的に中間転写ベルトは、抵抗率を低く設定しすぎると感光体ドラムと一次転写ローラから形成される一次転写部においてトナーが飛び散ってプレ転写が発生するため、このようなプレ転写が起こらない程度に抵抗率を高く設定するのが望ましい。一方、特許文献１に記載の構成のように、中間転写ベルトの表層の抵抗率を高く設定する場合、二次転写ローラにバイアスを印加した後に、残留電荷によって中間転写ベルトの表面電位の減衰に要する時間が長くなり、次の課題が生じ得る。
【０００７】
図１０は、二次転写後の中間転写ベルト上の表面電荷の様子を模式的に表した摸式図である。中間転写ベルト表面の抵抗率が高い場合、図１０に示す様に、二次転写後において、中間転写ベルト上には残留電荷が蓄積される。そして残留電荷が蓄積されたまま、蓄積された部分が一次転写部に進入すると、感光体ドラムと中間転写ベルトが接する前に感光体ドラム上のトナー像の一部が残留電荷の影響で飛び散って画質の低下を招く。また残留電荷にムラがある場合、飛び散りのムラを引き起こし、画像ムラとなって所謂ゴーストと呼ばれる画像不良が生じる。
【０００８】
そこで本発明はこのような現状に鑑みてなされたものであり、中間転写体の残留電荷に起因する画像不良を軽減することができる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】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明に係る画像形成装置は、中間転写体の移動方向に並んで配置された複数の感光体の表面にトナー像を形成し、形成されたトナー像を中間転写体に一次転写し、二次転写部材にバイアスを印加することで中間転写体から記録材にトナー像を二次転写して画像を形成する画像形成装置において、前記感光体を帯電させる帯電部材と、前記感光体から前記中間転写体にトナー像を一次転写して、前記複数の感光体とともに複数の一次転写部を形成する金属製の複数の一次転写部材と、前記一次転写部材、前記帯電部材にバイアスを印加する印加手段を制御する制御手段と、前記中間転写体の電気抵抗を検知する抵抗検知手段と、を備え、前記制御手段は、前記複数の一次転写部の一部でのみ前記一次転写を行う場合、前記一次転写を行う一次転写部よりも前記中間転写体の移動方向の上流側に配置された一次転写部において、前記二次転写によって帯電した前記中間転写体の表面を除電するために前記感光体の表面電位と前記一次転写部材に印加するバイアスとの電位差であるコントラスト電位を形成するモードを備え、該モードにおいて、前記抵抗検知手段により検知された前記中間転写体の電気抵抗が大きいとき、小さいときよりも前記コントラスト電位を大きくすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、中間転写体の残留電荷に起因する画像不良を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】画像形成装置の断面概略図である。
【図２】中間転写ベルトの一部の断面概略図である。
【図３】画像形成装置の制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】画像形成枚数と中間転写ベルトの残留電位との関係を示すグラフである。
【図５】ゴースト発生実験の結果を示す表である。
【図６】中間転写ベルトの表面電位と、中間転写ベルトが帯電した状態で一次転写ローラに定電流制御で所定のバイアスを印加した際のバイアス値との関係を示すグラフである。
【図７】モード選択シーケンスのフローチャートである。
【図８】モード選択シーケンスのフローチャートである。
【図９】モード選択シーケンスのフローチャートである。
【図１０】二次転写後の中間転写ベルト上の表面電荷の様子を模式的に表した摸式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
（第１実施形態）
＜画像形成装置＞
以下、まず本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の全体構成を画像形成時の動作とともに図面を参照しながら説明する。なお、記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１３】
画像形成装置Ａは、イエローＹ、マゼンダＭ、シアンＣ、ブラックＫの４色のトナー（現像剤）を中間転写ベルトに転写した後、シートに画像を転写して画像を形成する中間転写タンデム方式、電子写真方式のカラー画像形成装置である。なお、以下の説明において、上記各色のトナーを使用する部材には添え字として対応する色を表すＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを付するものの、各部材の構成は使用す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ため、区別を要する場合以外には添え字を適宜省略する。
【００１４】
図１に示す様に、画像形成装置Ａは、記録材としてのシートにトナー像を転写する画像形成部と、画像形成部へシートを供給するシート給送部と、シートにトナー像を定着させる定着部と、を備える。
【００１５】
画像形成部は、各色のトナー像を形成する画像形成ユニット８０（８０Ｙ、８０Ｍ、８０Ｃ、８０Ｋ）と、中間転写ベルト５６（中間転写体）を備える中間転写ユニット８１を備える。各々の画像形成ユニット８０が形成するトナー像の色は、中間転写ベルト５６の移動方向（矢印Ｒ２方向）において、上流からイエローＹ、マゼンダＭ、シアンＣ、ブラックＫの順である。
【００１６】
各々の画像形成ユニット８０は、トナー像を担持する感光体ドラム５０（５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋ）と、感光体ドラム５０を帯電させる帯電部材としての帯電ローラ５１（５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋ）を備える。つまり画像形成装置Ａは複数の感光体ドラム５０を備え、中間転写ベルト５６の移動方向（矢印Ｒ２方向）において、感光体ドラム５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃ、５０Ｋの順に並んで配置されている。また画像形成ユニット８０は、クリーニングブレード５５（５５Ｙ、５５Ｍ、５５Ｃ、５５Ｋ）、レーザスキャナユニット５２（５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃ、５２Ｋ）、現像装置５３（５３Ｙ、５３Ｍ、５３Ｃ、５３Ｋ）を備える。
【００１７】
中間転写ユニット８１は、複数の一次転写ローラ５４（５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃ、５４Ｋ）、中間転写ベルト５６、二次転写ローラ６４、二次転写対向ローラ６２、クリーニング装置６５を備える。また中間転写ベルト５６は、無端円筒状のベルトであって、二次転写対向ローラ６２、中間転写ベルト５６を支持するアイドラローラ６１、中間転写ベルト５６に一定の張力を与えるテンションローラ６０、駆動ローラ６３によって張架されている。また中間転写ベルト５６は、駆動ローラ６３が定速性に優れた不図示のモータに駆動されて図１に示す矢印Ｒ１方向に回転することで、矢印Ｒ２方向に回転移動する。なお、テンションローラ６０に対するベルトテンションは３〜１２ｋｇｆ程度になるように構成されている。
【００１８】
図２は、中間転写ベルト５６の一部の断面を示す断面概略図である。図２に示す様に、中間転写ベルト５６は、基層５６ａと表層５６ｂの二層で構成されている。本実施形態では、基層５６ａにポリイミド樹脂又はポリエーテルエーテルケトン樹脂を使用し、表層５６ｂにアクリル樹脂にフッ素樹脂を添加した表層コートを使用した。また基層５６ａの厚みは６０〜７０μｍ程度とし、表層５６ｂの厚みは５〜７μｍ程度とした。また表層コート後の表面抵抗率は１×１０１２〜２×１０１２Ω／□、体積抵抗率は４×１０１１〜６×１０１１Ω・ｃｍとした。なお、電気抵抗の測定は、測定器として三菱化学株式会社製のハイレスタＵＰを使用し、測定プローブとして三菱化学株式会社製のＵＲＳ（ガード電極外径Φ１７．９ｍｍ）を使用し、測定条件として印加電圧１００Ｖでチャージを１０秒間行った。
【００１９】
なお、中間転写ベルト５６は、単一の層から構成されるものと、少なくとも２つ以上の層から構成されるものがある。単一の層から構成される中間転写ベルトの樹脂材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポリアミド等が使用できる。
【００２０】
このような樹脂材料に導電性フィラーとしてカーボンブラックや金属微粒子を適量配合して半導電性を付与することで、その表面抵抗率が１×１０９〜５×１０１１Ω／□となるように構成される。このうち、機械物性の観点からカーボンブラックが好ましい。カーボンブラックとしては、アセチレンブラック、オイルファーネスブラック、サーマルブラック、チャンネルブラックが挙げられる。
【００２１】
また２つ以上の層で構成する場合、基層５６ａの材料としては、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリサルフォン等が使用可能である。またポリアリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリエーテルニトリル、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリエーテルエーテルケトン等の単体樹脂が使用可能である。またこれらの混合物が使用可能である。
【００２２】
また表層５６ｂの材料としては、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、アルキド樹脂等が使用可能である。またアクリル樹脂（アクリルモノマー、アクリル樹脂のプレポリマー、ジペンタエリストリトールヘキサンアクリレート）、シリコン系ハードコート、フッ素系樹脂等の単体樹脂が使用可能である。またこれらの混合物、又はこれらの複合材料等が使用可能である。
【００２３】
また、中間転写ベルト５６の厚みの平均値は３０〜２００μｍ、好ましくは４０〜１５０μｍである。これは厚みが薄過ぎると画像形成装置Ａへの組み付け作業時に、折れやシワ等の不良が発生しやすく、厚過ぎると剛性が高く中間転写ベルト５６の張架に大きな張力を必要として不都合なためである。また中間転写ベルト５６は長期にわたる張力負荷を受けても伸びず、かつ、クリーニング装置６５による摺擦に対して表面磨耗しない性能が要求される。
【００２４】
一次転写ローラ５４（一次転写部材）は、材質がＳＵＭやＳＵＳ等の金属で形成された金属製のローラであり、スラスト方向にストレートの形状で、ローラ径は６〜１０ｍｍ程度のもので構成されている。また一次転写ローラ５４は、各々の感光体ドラム５０に対して、それぞれ中間転写ベルト５６を介して対向して配置されており、感光体ドラム５０とともに一次転写が行われる一次転写部３（３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ）を形成する。また画像形成装置Ａは、ブラックのトナー像を転写する一次転写ローラ５４Ｋ以外の一次転写ローラ５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃを中間転写ベルト５６に対して接触、離間させる不図示の離接機構を備える。なお、本実施形態では離接機構を備えるものの、これを備えない構成としてもよい。
【００２５】
二次転写ローラ６４（二次転写部材）は、金属錯体等のイオン導電剤を含有したＮＢＲゴムやＥＰＤＭゴム等からなる弾性層と芯金から構成され、芯金径が１２ｍｍ、弾性層を含むローラ径が２４ｍｍになるように形成されている。また電気抵抗値は３．０×１０７Ω〜５．０×１０７Ωである。なお、二次転写ローラ６４は、中間転写ベルト５６に対して、一次転写ローラ５４が配置された側と反対側に配置されている。また二次転写対向ローラ６２はＥＰＤＭゴムからなり、ローラ径が２０ｍｍ、ゴム厚０．５ｍｍとなるように形成され、アスカーＣ硬度は７０°程度に設定されている。
【００２６】
次に、図１を用いて、カラー画像を形成するときの画像形成動作について説明する。まず制御部２０（図３参照）が画像形成ジョブ信号を受信すると、給紙トレイ（不図示）に積載収納されたシートＰがピックアップローラ（不図示）によってレジストローラ６６に搬送される。レジストローラ６６は、画像形成部の動作とタイミングを合わせた上で画像形成部にシートＰを搬送する。
【００２７】
一方、画像形成部においては、まず感光体ドラム５０が帯電ローラ５１によって表面を帯電させられる。その後、不図示の外部機器等から送信された画像信号に応じて、レーザスキャナユニット５２が感光体ドラム５０表面にレーザ光を照射し、感光体ドラム５０表面に静電潜像を形成する。この静電潜像を現像装置５３によってトナーを付着させて現像することにより感光体ドラム５０上にトナー像が形成される。
【００２８】
その後、一次転写ローラ５４にトナーの帯電極性と逆極性の一次転写バイアスが印加され、感光体ドラム５０の表面電位と一次転写バイアスとの電位差であるコントラスト電位が形成される。これにより一次転写部３において、各々の感光体ドラム５０上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト５６に対して静電吸引され、中間転写ベルト５６上に順次一次転写される。なお、本実施形態では、感光体ドラム５０は帯電ローラ５１により負極性に帯電され、トナーの正規の帯電極性は負極性であり、一次転写バイアスは正極性である。
【００２９】
その後、中間転写ベルト５６上のトナー像は、中間転写ベルト５６の矢印Ｒ２方向の移動により二次転写ローラ６４と二次転写対向ローラ６２から形成される二次転写部４に送られる。この二次転写部４において、二次転写ローラ６４にトナーの帯電極性と逆極性である正極性の二次転写バイアスが印加されることで、中間転写ベルト５６上のトナー像がシートＰに二次転写される。
【００３０】
その後、トナー像が転写されたシートＰは、不図示の定着装置に送られて、加熱、加圧されてトナー像がシートＰに定着された後、不図示の排出部に排出される。
【００３１】
なお、一次転写後に感光体ドラム５０上に残ったトナーは、クリーニングブレード５５によって掻き取られて除去される。同様に、二次転写後に中間転写ベルト５６上に残ったトナーは、クリーニング装置６５により掻き取られて除去される。
【００３２】
＜制御部＞
次に、画像形成装置Ａの制御部の構成について説明する。
【００３３】
図３は画像形成装置Ａの制御系の一部の構成を示すブロック図である。図３に示す様に、画像形成装置Ａは、制御手段としての制御部２０を備える。制御部２０は、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、演算部２４を備える。
【００３４】
ＲＯＭ２２には各種の制御に必要な設定値等が記録されており、必要に応じて制御部２０により呼び出される。ＲＡＭ２３には、画像形成によって変化する画像形成枚数、画像印字率などの様々なデータが一時的に記録され、各種制御に利用される。演算部２４は、各種の制御に必要な演算を行う。
【００３５】
また制御部２０には、温度を検知する温度センサ２５（温度検知手段）と、湿度を検知する湿度センサ２６（湿度検知手段）が接続されている。また演算部２４は、温度センサ２５の検知温度と湿度センサ２６の検知湿度から絶対水分量（絶対湿度）を算出してＲＯＭ２２に記憶する。
【００３６】
また制御部２０には、印加手段としての一次転写電源２７、二次転写電源２８、帯電電源２９が接続されている。一次転写電源２７は一次転写ローラ５４に、二次転写電源２８は二次転写ローラ６４に、帯電電源２９は帯電ローラ５１にそれぞれ電気的に接続されている。制御部２０は、一次転写電源２７、二次転写電源２８、帯電電源２９を制御して、一次転写ローラ５４、二次転写ローラ６４、帯電ローラ５１に所定のバイアスを印加する。
【００３７】
また制御部２０には、電流検知部２１（電流検知手段）が接続されている。この電流検知部２１は、一次転写電源２７から一次転写ローラ５４にバイアスが印加された際に、一次転写ローラ５４を介して中間転写ベルト５６に流れる電流を検知する。
【００３８】
＜ゴースト発生実験＞
次に、画像形成装置Ａにおいて、いくつかの条件下でゴースト発生実験を行った結果を説明する。
【００３９】
まず１つ目の条件として、低湿環境下（設定温度２３℃、設定湿度５％）において、ブラックのトナー像のみをシートＰに転写してモノクロ画像を形成するモノクロモードで画像形成を行った。この結果、約５千枚の画像形成を行ったところでゴーストが発生し始めた。これは次の理由によるものと考えらえる。
【００４０】
図４は、画像形成装置Ａの画像形成枚数と、二次転写後の中間転写ベルト５６の表面電位である残留電位との関係を示すグラフである。この残留電位は、中間転写ベルト５６が二次転写バイアス印加中の二次転写部４を通過する際にシートＰと接した領域と、接していない領域の中間転写ベルト５６の表面電位を、クリーニング装置６５の下流側の位置で測定した電位である。
【００４１】
図４に示す様に、シートＰと接した領域、接していない領域ともに、画像形成枚数が増加するにつれて中間転写ベルト５６の残留電位は増加する。これは残留電荷が中間転写ベルト５６の抵抗率に相関し、中間転写ベルト５６の抵抗率は画像形成枚数が増加するにつれて中間転写ベルト５６の摩耗等によって上昇するためである。このように画像形成枚数が増加することで残留電荷が増加するため、残留電荷が蓄積された部分が一次転写部３に進入することにより、約５千枚の画像形成を行ったところでゴーストが発生し始めたと考えらえる。なお、二次転写部４においてシートＰと接していない領域の残留電位がシートＰと接した領域よりも高いのは、シートＰと接していない領域では、二次転写バイアス印加時にシートＰの抵抗がないため多くの電流が流れるからである。
【００４２】
次に、ゴーストが発生し始めた後に、Ａ３サイズのシートＰを用いてモノクロモードで５枚連続して画像形成を行った。この結果、３枚目からゴーストが発生した。これは１、２枚目においては、中間転写ベルト５６の二次転写バイアス印加中の二次転写部４を通過した部分が、後続する画像が転写される部分と重ならないため、残留電荷の影響を受けないからと考えらえる。一方、３枚目以降は残留電荷が蓄積した部分付近に一次転写が行われるため、ゴーストが出現したと考えらえる。
【００４３】
以上説明した通り、残留電荷に起因する画像不良は、画像形成枚数が増加するにつれて発生し易く、また連続して画像形成を行うときに発生し易い。また連続して画像形成を行う場合、中間転写ベルト５６の二次転写バイアス印加中の二次転写部を通過した部分が、後続の画像が転写される部分と重なるタイミングはシートＰのサイズによって異なる。また画像形成枚数によって残留電荷の量が異なるため、残留電荷の減衰に要する時間も異なる。このため、連続して画像形成を行う場合に残留電荷に起因する画像不良が発生する画像形成枚数は、シートＰのサイズや画像形成装置Ａの総画像形成枚数によって異なる。
【００４４】
次に、ゴースト発生実験の２つ目の条件として、画像形成装置Ａの設置環境温度と湿度を変えてモノクロモードで連続して画像形成を行った。この結果、図５に示す様に、設置環境の絶対水分量が５ｇ／ｍ３未満の場合にはゴーストが発生し、５ｇ／ｍ３以上の場合にはゴーストが発生しなかった。これは、低湿度環境では中間転写ベルト５６とトナーとの間の付着力が小さく、またトナーの帯電量が大きくなるため、トナーが飛び散りやすいためと考えられる。
【００４５】
なお、ゴーストの発生は、中間転写ベルト５６の移動方向に関して、イエローのトナー画像を形成する画像形成部が最上流に配置され、ブラックのトナー像を形成する画像形成部が最下流に配置される構成において、モノクロモードを実行するときに顕著になる。これはイエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの４色のトナー像をシートＰに転写するフルカラーモードにおいては、イエローのトナー像の転写時にトナーの飛び散りが発生し得るものの、イエローではこれが目立ちにくいためである。またフルカラーモードにおいて、ブラックのトナー像を転写する時点では、上流側で他の色のトナー像が一次転写されたときに流れる一次転写電流によって中間転写ベルト５６上の残留電荷が除電されるためである。
【００４６】
＜画像形成モード＞
次に、画像形成装置Ａが有する画像形成モードについて説明する。画像形成装置Ａは、画像形成モードとして、モノクロモード、カラーモード、ゴースト対策モードの３つのモードを有している。
【００４７】
モノクロモードは、ブラックのトナー像のみをシートＰに転写してモノクロ画像を形成するモードである。モノクロモードにおいては、ブラックのトナー像を中間転写ベルト５６に転写する一次転写ローラ５４Ｋのみを中間転写ベルト５６に接触させ、他の一次転写ローラ５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃを離接機構により中間転写ベルト５６から離間させた状態で画像形成を行う。
【００４８】
フルカラーモードは、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの４色のトナー像をシートＰに転写してフルカラー画像を形成するモードである。フルカラーモードにおいては、全ての一次転写ローラ５４を中間転写ベルト５６に接触させ、中間転写ベルト５６上で各色のトナー像を重ね合わせて画像を形成する。なお、フルカラーモードにおいては、予めＲＯＭ２２に記憶された設置環境と一次転写バイアスとが関連付けされたテーブルを参照して一次転写バイアス値が決定され、定電圧印加される。
【００４９】
ゴースト対策モードは、一次転写部３Ｋにおいてブラックのトナー像のみをシートＰに転写してモノクロ画像を形成するモードであって、尚且つ、残留電荷に起因する画像不良を抑制するためのモードである。ゴースト対策モードにおいては、モノクロ画像を形成するものの、フルカラーモードと同様に、全ての一次転写ローラ５４を中間転写ベルト５６に接触させた状態で画像形成を行う。そして、まず画像形成ジョブのスタート直後において、一次転写部３Ｍの感光体ドラム５０Ｍに−２００Ｖの帯電電位を形成する。その後、中間転写ベルト５６の二次転写バイアスを印加中の二次転写部４を通過した部分が一次転写部３Ｍに突入する直前に、二次転写時に印加される二次転写バイアスと同極性のバイアスを一次転写ローラ５４Ｍに印加する。なお、本実施形態では二次転写バイアスは正極性のため、一次転写ローラ５４Ｍに印加するバイアスも正極性である。
【００５０】
このように画像が転写される一次転写部３Ｋよりも上流側の一次転写部３Ｍにおいて、一次転写ローラ５４Ｍに二次転写バイアスと同極性のバイアスを印加することで、二次転写バイアスによって帯電した中間転写ベルト５６表面を除電することができる。従って、画像が転写される一次転写部３Ｋにおいて、中間転写ベルト５６上の残留電荷に起因する画像不良を抑制することができる。
【００５１】
また除電を行う一次転写部３Ｍにおいて、感光体ドラム５０Ｍにトナーと同極性の帯電電位を形成することで、現像装置５３Ｍから感光体ドラム５０Ｍにトナーが付着することを防止することができる。
【００５２】
なお、ゴースト対策モードは画像形成ジョブが開始されてから１枚目のシートが出力されるまでの時間はモノクロモードとほぼ同等であり、フルカラーモードと比較して短い。また以下の説明において、ゴースト対策モード実行時に一次転写ローラ５４Ｍに印加するバイアスを除電バイアスと称する。
【００５３】
＜除電バイアスの決定方法＞
次に、ゴースト対策モード実行時の除電バイアスの決定方法について説明する。
【００５４】
中間転写ベルト５６の抵抗値は画像形成装置Ａの設計段階で決定されるものの、前述した通り、画像形成枚数が増加するにつれて抵抗値は高くなり、これに伴って中間転写ベルト５６表面の残留電位は増加していく。また中間転写ベルト５６の残留電位については、画像形成される画像の種類や温湿度など使用環境によっても変化する。このように中間転写ベルト５６表面の残留電位による帯電状態は時々刻々と変化する。このため、ゴースト対策モードにおいては、中間転写ベルト５６の帯電状態に応じて適正な除電バイアスを印加する必要がある。
【００５５】
そこで次に説明する方法により中間転写ベルト５６の帯電状態を判定する。図６は、中間転写ベルト５６の表面電位と、中間転写ベルト５６が帯電した状態で一次転写ローラ５４に３０μＡの定電流制御でバイアスを印加した際のバイアス値との関係を示すグラフである。なお、中間転写ベルト５６の表面電位はクリーニング装置６５の位置で表面電位計を用いて測定した。図６に示す様に、一次転写ローラ５４に印加するバイアス値は、中間転写ベルト５６の表面電位が高い程大きくなる。つまり中間転写ベルト５６の電気抵抗（以下、抵抗という）が高い程、中間転写ベルト５６の表面電位が高くなることがわかる。従って、一次転写ローラ５４にバイアスを印加し、一次転写ローラ５４を介して中間転写ベルト５６に流れる電流を電流検知部２１で検知する。そして検知された電流又は印加したバイアス値に基づいて制御部２０により中間転写ベルト５６の抵抗を検知する。つまり電流検知部２１と制御部２０は、中間転写ベルト５６の抵抗を検知する抵抗検知手段を構成する。このように検知した中間転写ベルト５６の抵抗に基づいて、中間転写ベルト５６の帯電状態を間接的に判定することができる。
【００５６】
なお、抵抗の検知は、定電圧制御により一定のバイアスを一次転写ローラ５４に印加したときに流れる電流を測定して抵抗を検知する方法と、定電流制御により一定の電流を流すために必要なバイアス値を測定して抵抗を検知する方法のいずれを用いてもよい。
【００５７】
また前述した通り、画像形成装置Ａの使用により中間転写ベルト５６の抵抗値は変化する。一方、一次転写ローラ５４は、金属製のローラを使用する場合、ローラそのものが導体であるため、環境変動や耐久変動による抵抗の変化がない。このため、一次転写ローラ５４として金属製のローラを使用することで、耐久変動や環境変動がある場合でも、中間転写ベルト５６の抵抗値を正確に測定することができる。
【００５８】
次に、ゴースト対策モードにおける除電バイアスの決定方法を説明する。本実施形態では、画像形成装置Ａの初期状態（使用前）において、一次転写ローラ５４に定電圧制御でバイアスを印加した際に中間転写ベルト５６に流れる電流（以下、基準電流値）を検知し、その値をＲＯＭ２２に予め記憶させておく。そしてゴースト対策モードにおいて、中間転写ベルト５６の二次転写バイアス印加中の二次転写部４を通過した部分が一次転写部３Ｙに進入する直前に、基準電流値を検知した時と同じ値のバイアスを定電圧制御で一次転写ローラ５４Ｙに印加する。そして、このときに中間転写ベルト５６に流れる電流値を検知し、基準電流値と比較する。なお、この際に一次転写ローラ５４Ｙに印加するバイアスの大きさは、中間転写ベルト５６の帯電に大きな影響を与えない範囲で設定されることが望ましい。
【００５９】
ここで耐久等により中間転写ベルト５６の抵抗が上昇すると、上昇するにつれて検知される電流値が基準電流値よりも小さくなっていく。このため、基準電流値と比較して、検知された電流値の減少量が大きくなるにつれて、除電バイアス値の絶対値を大きくする。例えば検知された電流値と基準電流値との差分値と、除電バイアス値とを関連付けたテーブルをＲＯＭ２２に予め記憶させておき、このテーブルにおいて、これらの電流の差分値が大きくなるにつれて除電バイアスの絶対値を大きくするように設定しておく。このように中間転写ベルト５６の抵抗が大きい場合、小さい場合よりも除電バイアスの絶対値を大きくすることで、中間転写ベルト５６の残留電位に応じて適正な除電バイアスを印加することができる。
【００６０】
なお、除電バイアスに関する上記テーブルについては、温度や湿度などの使用環境に応じて異なるものを用意しておくことも可能である。つまり中間転写ベルト５６は、低湿環境下に置かれる程、帯電し易くなる。このため、湿度センサ２６により湿度を検知し、検知される湿度が高い程、除電バイアスの絶対値を小さくするように設定するテーブルを用いる構成としてもよい。また温度センサ２５により温度を検知し、検知される温度が高い程、除電バイアスの絶対値を小さくするように設定するテーブルを用いる構成としてもよい。このような構成により、より適正な除電バイアスを印加することができる。
【００６１】
なお、本実施形態では、定電圧制御により一定のバイアスを一次転写ローラ５４に印加したときに流れる電流に基づいて中間転写ベルト５６の抵抗を検知したものの、本発明はこれに限られない。すなわち、例えば電流検知部２１が検知した電流値と印加したバイアスに基づいて中間転写ベルト５６の抵抗値を算出して直接的に比較する構成であってもよい。また定電流制御により中間転写ベルト５６に一定の電流を流すために必要なバイアス値を測定して比較する構成であってもよい。つまりいずれかの方法により中間転写ベルト５６の抵抗を検知し、検知された抵抗値が高い場合、低い場合よりも除電バイアスの絶対値を大きくする構成であればよい。これにより中間転写ベルト５６の残留電位に応じて適正な除電バイアスを印加することができる。
【００６２】
このように中間転写ベルト５６の抵抗を検知し、この検知結果に応じて適切な除電バイアスを印加することで、中間転写ベルト５６上の残留電荷を除電する効果を向上させることができる。従って、中間転写ベルト５６の残留電荷に起因する画像不良を軽減する効果を向上させることができる。
【００６３】
なお、中間転写ベルト５６の残留電荷の除電については、上記除電バイアス印加と同様のタイミングで、帯電ローラ５１Ｍによって感光体ドラム５０Ｍ表面を二次転写バイアスの極性と逆極性に帯電させる構成でも行うことができる。これにより一次転写ローラ５４Ｍに除電バイアスを印加する構成と同様の効果を得ることができる。
【００６４】
また中間転写ベルト５６表面を除電するために、一次転写ローラ５４Ｍに除電バイアスを印加し、且つ、感光体ドラム５０Ｍを帯電させる構成としてもよい。つまり一次転写部３Ｙにおいて、中間転写ベルト５６の残留電位を除電するためのコントラスト電位を形成すればよい。またコントラスト電位の大きさに関しては、上記同様の方法で検知された中間転写ベルト５６の抵抗が大きい場合、小さい場合よりもコントラスト電位を大きくすることで、上記同様の効果を得ることができる。
【００６５】
しかし、感光体ドラム５０の寿命の観点から、感光体ドラム５０の帯電電位はその絶対値を小さくすることが望ましい。このため、感光体ドラム５０によって除電を行う構成よりも、一次転写ローラ５４にバイアスを印加して除電を行う構成の方がより好ましい。
【００６６】
また、他の残留電荷の除電するための構成として、二次転写後に中間転写ベルト５６を除電するための除電手段を別途設ける構成も考えられる。しかし、除電を行うための部材や高圧電源を別途取り付ける必要があるため、コストアップや装置の大型化を招来する。また除電手段に印加する高圧値が中間転写ベルト５６の残留電荷に対して不足した場合には十分に除電が行われず、逆に過多となった場合には逆極性に帯電してしまうため、いずれの場合もやはり画像不良が生じてしまう。一方、本実施形態の構成によれば、コストアップ、装置の大型化を招来することなく、適正な除電バイアス値によって残留電荷を除電することができる。
【００６７】
＜モード選択シーケンス＞
次に、画像形成モードを選択するモード選択シーケンスを図７に示すフローチャートを用いて説明する。
【００６８】
図７に示す様に、まず制御部２０が画像形成ジョブを受信すると（Ｓ１）、画像形成ジョブで選択されたモードがフルカラーモードか否かを判定する（Ｓ２）。ここでフルカラーモードの場合、フルカラーモードを開始する（Ｓ８）。
【００６９】
フルカラーモードでない場合、次に制御部２０は、画像形成ジョブが連続して画像形成を行うジョブ（連続通紙ジョブ）か否かを判定する（Ｓ３）。ここで連続通紙ジョブでない場合、上述した理由により中間転写ベルト５６上の残留電荷に起因する画像不良が起きにくいため、ゴースト対策モードは実行せず、モノクロモードを開始する（Ｓ９）。
【００７０】
一方、連続通紙ジョブの場合、次に制御部２０は、画像形成装置Ａの累計の画像形成枚数が５千枚以上か否かを判定する（Ｓ５）。ここで画像形成枚数が５千枚未満の場合、上述した理由により中間転写ベルト５６上の残留電荷による画像不良が起きにくいため、ゴースト対策モードを実行せず、モノクロモードを開始する（Ｓ９）。
【００７１】
画像形成枚数が５千枚以上（所定以上）の場合、中間転写ベルト５６上の残留電荷に起因する画像不良が起きやすい状況にある。このため、制御部２０は、ゴースト対策モードを開始する（Ｓ７）。
【００７２】
なお、本実施形態では、ゴースト対策モードを自動で選択して実行する構成としたものの、本発明はこれに限られず、ユーザがゴースト対策モードを選択して実行できる構成としてもよい。
【００７３】
次に、ゴースト対策モードを実行したときのゴースト評価の結果について説明する。低湿環境下（設定温度２３℃、設定湿度５％）において５千枚の画像形成を行った後、ゴースト対策モードを実行して坪量が２０９ｇ／ｍ２のＡ３サイズのシートＰを用いて５枚連続で画像形成を行った。この結果、ゴーストが発生しないことが確認された。
【００７４】
このように本発明によれば、中間転写ベルト５６上の残留電荷に起因するトナーの飛び散りやゴースト等の画像不良を軽減することができる。
【００７５】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る画像形成装置の第２実施形態について図を用いて説明する。上記第１実施形態と説明の重複する部分については、同一の図面、同一の符号を付して説明を省略する。
【００７６】
本実施形態に係る画像形成装置Ａは、ゴースト対策モードの選択条件が第１実施形態と異なる。また本実施形態では、モノクロモード実行時においても、不図示の離接機構により一次転写ローラ５４を中間転写ベルト５６から離間させずに、全ての一次転写ローラ５４を中間転写ベルト５６に接触させた状態で画像形成を行う。以下、本実施形態のモード選択シーケンスを図８に示すフローチャートを用いて説明する。
【００７７】
図８に示す様に、まず制御部２０が画像形成ジョブを受信すると（Ｓ１１）、画像形成ジョブで選択されたモードがフルカラーモードか否かを判定する（Ｓ１２）。ここでフルカラーモードが選択されている場合、フルカラーモードを開始する（Ｓ１８）。
【００７８】
フルカラーモードでない場合、制御部２０は、中間転写ベルト５６の二次転写バイアスを印加中の二次転写部４を通過した部分が一次転写部３Ｙに突入する直前に、予め設定されたバイアスを一次転写ローラ５４Ｙに定電圧制御で印加する。そして、このときに中間転写ベルト５６に流れる電流値を検知し、検知された電流値、一次転写ローラ５４Ｙの抵抗値、印加したバイアスから中間転写ベルト５６の抵抗値を算出して検知する（Ｓ１３）。
【００７９】
次に、検知された抵抗値と予めＲＯＭ２２に記憶された初期状態（使用前）の中間転写ベルト５６の抵抗値である基準抵抗値を比較する。具体的には、検知された抵抗値が基準抵抗値に対して１０％以上高いか否かを判定する（Ｓ１４）。
【００８０】
ここで検知された抵抗値が基準抵抗値に対して１０％以上高い場合、ゴースト対策モードを実行する（Ｓ１５）。つまり一次転写部３Ｍにおいて、一次転写ローラ５４Ｍに中間転写ベルト５６の抵抗値に応じた除電バイアスを印加する。具体的には、中間転写ベルト５６の抵抗値が高い場合、低い場合よりも大きな除電バイアスを印加する。一方、抵抗値が初期状態の中間転写ベルト５６の抵抗値よりも１０％以上高くない場合、モノクロモードを開始する（Ｓ１７）。
【００８１】
このような制御を行うことで、第１実施形態と同様に、中間転写ベルト５６表面の除電を効果的に行うことができ、中間転写ベルト５６上の残留電荷に起因するトナーの飛び散りやゴースト等の画像不良を軽減することができる。
【００８２】
（第３実施形態）
次に、本発明に係る画像形成装置の第３実施形態について図を用いて説明する。上記第１実施形態と第２実施形態と説明の重複する部分については、同一の図面、同一の符号を付して説明を省略する。
【００８３】
前述した通り、中間転写方式の画像形成装置において、中間転写ベルト５６の抵抗値は、耐久変動や環境変動により変化する。このような中間転写ベルト５６の抵抗変動による転写性の劣化を防止して適切な一次転写バイアスを印加するための制御として、Ａｃｔｉｖｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ制御（以下、ＡＴＶＣ制御）が知られている。
【００８４】
ＡＴＶＣ制御では、一次転写ローラ５４の非転写時において、一次転写ローラ５４に対して定電流制御又は定電圧制御でバイアスを印加する。そしてこのときに中間転写ベルト５６に流れる電流値、又は印加するバイアス値の変動から中間転写ベルト５６の抵抗変動を検知する。そして、この電圧値や電流値を演算処理した結果を元にして、画像形成時に一次転写ローラ５４に適正な電流が流れ続けるようにバイアスの制御を行う。
【００８５】
例として定電流制御を行うものについて説明する。まず非転写時において、一次転写ローラ５４に流れる電流値が予め設定された数種類の電流値となるように定電流制御で一次転写ローラ５４にバイアスを印加し、このときのバイアス値を測定する。そして測定されたバイアス値を基にバイアス値に関する傾きを算出し、一次転写時に所定の電流を流すための一次転写バイアス値の適正値を算出する。そして一次転写時において、算出された一次転写バイアス値を定電圧制御により一次転写ローラ５４に印加して一次転写を行う。
【００８６】
なお、非転写時とは、例えばスタンバイ状態にある画像形成装置Ａの駆動が画像形成ジョブ信号に基づいて開始されてから１枚目のシートの先端部が一次転写部３に到達するまでの時間である前回転時が挙げられる。また連続して画像形成する場合において、先行して搬送されるシートＰの後端部から後続のシートＰの先端部までの間隔である紙間時が挙げられる。
【００８７】
本実施形態では、紙間時においてＡＴＶＣ制御を行う。またＡＴＶＣ制御を行うタイミングでゴースト対策モードを実行する。以下、本実施形態のモード選択シーケンスを図９に示すフローチャートを用いて説明する。
【００８８】
図９に示す様に、まず制御部２０が画像形成ジョブを受信すると（Ｓ２１）、画像形成ジョブで選択されたモードがフルカラーモードか否かを判定する（Ｓ２２）。ここでフルカラーモードの場合、フルカラーモードを開始する（Ｓ２８）。
【００８９】
フルカラーモードでない場合、次に制御部２０は、ＡＴＶＣ制御を行うタイミングか否かを判定する（Ｓ２３）。本実施形態では、所定枚数の画像形成が行われる度にＡＴＶＣ制御を行う制御のため、ここでは画像形成枚数が所定枚数に達しているか否かを判定する。
【００９０】
ここでＡＴＶＣ制御を行うタイミングではない場合、ゴースト対策モードを実行せずにモノクロモードを開始する（Ｓ２７）。一方、ＡＴＶＣ制御を行うタイミングの場合、ゴースト対策モードを実行するとともに、ＡＴＶＣ制御を実行する（Ｓ２５、Ｓ２６）。
【００９１】
具体的には、上記第１実施形態と同様に、一次転写部３Ｙにおいて中間転写ベルト５６の抵抗を検知し、その検知された抵抗に応じて決定される除電バイアスを一次転写部３Ｍにおいて印加する。その後、ブラックのトナー画像を一次転写する一次転写部３Ｋにおいて、紙間時にＡＴＶＣ制御を行う。
【００９２】
このような制御を行うことで、第１、第２実施形態と同様に、中間転写ベルト５６表面の除電を効果的に行うことができ、中間転写ベルト５６上の残留電荷に起因するトナーの飛び散りやゴースト等の画像不良を軽減することができる。またゴースト対策モードにおいてＡＴＶＣ制御を実施できるため、ダウンタイムの発生を抑制することができる。
【符号の説明】
【００９３】
２０…制御部（制御手段）
２１…電流検知部（電流検知手段）
２７…転写電源（バイアス印加手段）
２９…帯電電源（印加手段）
５０…感光体ドラム（感光体）
５１…帯電ローラ（帯電部材）
５６…中間転写ベルト（中間転写体）
５４…一次転写ローラ（一次転写部材）
６４…二次転写ローラ（二次転写部材）
Ａ…画像形成装置
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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