(57)【要約】【課題】連続プリント中の温湿環境の変化、プリント画像のＣ／Ｗ比、および装置の耐久に伴う作像条件の変化に対応して、トナー像の良好な転写を可能にする。【解決手段】像担持体３０上に、Ｃ／Ｗ比が異なる複数の画像区分を有するテストパターン画像を形成し、転写バイアスを定電圧制御した状態で、画像区分を像担持体３０から被転写材３６に転写し、画像区分が転写されるときに転写部材４０に流れる第１の電流の大きさを、電流検知装置９０により画像区分毎に検知し、テストパターン画像の形成後に像担持体３０に形成される通常画像のＣ／Ｗ比を読み取り、通常画像のＣ／Ｗ比に対応するＣ／Ｗ比を有する画像区分を選択し、選択された画像区分の転写時に検知された第１の電流の大きさに基づき、通常画像の形成時に転写部材４０に印加する第２の電流の大きさを決定し、通常画像の形成時、転写バイアスを第２の電流で定電流制御する。【選択図】図５
2008225272.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、
該像担持体上のトナー像を被転写材へ転写させるため、上記像担持体と共に上記被転写材を挟圧する転写部材と、
該転写部材に転写バイアスを印加する転写バイアス印加装置と、
該転写部材に流れる電流を検知する電流検知装置と、
上記転写バイアスの電流値を決定するための転写電流決定制御を行う制御部とを備えた画像形成装置であって、
上記転写電流決定制御は、
上記像担持体上に、Ｃ／Ｗ比が異なる複数の画像区分を有するテストパターン画像を形成し、
上記転写バイアスを定電圧制御した状態で、上記画像区分を上記像担持体から上記被転写材に転写し、
上記画像区分が転写されるときに上記転写部材に流れる第１の電流の大きさを、上記電流検知装置により上記画像区分毎に検知し、
上記テストパターン画像の形成後に上記像担持体に形成される通常画像のＣ／Ｗ比を読み取り、
該通常画像のＣ／Ｗ比に対応するＣ／Ｗ比を有する上記画像区分を選択し、
選択された上記画像区分の転写時に検知された上記第１の電流の大きさに基づき、上記通常画像の形成時に上記転写部材に印加する第２の電流の大きさを決定する制御であり、
上記制御部は、上記転写電流決定制御により上記第２の電流の大きさを決定し、上記通常画像の形成時、上記転写バイアスを上記第２の電流で定電流制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
上記制御部は、上記転写電流決定制御において、上記第２の電流の大きさを、上記第１の電流の大きさの平均値に決定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】
上記テストパターン画像は、上記複数の画像区分が上記像担持体から上記被転写材へ順に転写されるように並べられて構成されていることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項４】
画像形成装置内部の雰囲気温度を検知するための温度検知装置と、
画像形成装置内部の相対湿度を検知するための湿度検知装置とを備え、
上記制御部は、上記温度検知装置により検知された雰囲気温度、または、上記湿度検知装置により検知された相対湿度のいずれか一方または両方が所定値以下であるときのみ、上記第２の電流での上記定電流制御を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
トナー像を担持する像担持体と、
該像担持体上のトナー像を被転写材へ転写させるため、上記像担持体と共に上記被転写材を挟圧する転写部材と、
該転写部材に転写バイアスを印加する転写バイアス印加装置と、
該転写部材に流れる電流を検知する電流検知装置とを備えた画像形成装置を用いて画像を形成する方法であって、
上記像担持体上に、Ｃ／Ｗ比が異なる複数の画像区分を有するテストパターン画像を形成し、
上記転写バイアスを定電圧制御した状態で、上記画像区分を上記像担持体から上記被転写材に転写し、
上記画像区分が転写されるときに上記転写部材に流れる第１の電流の大きさを、上記電流検知装置により上記画像区分毎に検知し、
上記テストパターン画像の形成後に上記像担持体に形成される通常画像のＣ／Ｗ比を読み取り、
該通常画像のＣ／Ｗ比に対応するＣ／Ｗ比を有する上記画像区分を選択し、
選択された上記画像区分の転写時に検知された上記第１の電流の大きさに基づき、上記通常画像の形成時に上記転写部材に印加する第２の電流の大きさを決定し、
上記通常画像の形成時、上記転写バイアスを上記第２の電流で定電流制御することを特徴とする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置および画像形成方法に関し、特に、複写機、プリンタ、ファクシミリ又はこれらの機能を複合的に備えた複合機等の画像形成装置、およびこれらの画像形成装置を用いる画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
４サイクル方式またはタンデム方式等のカラー画像形成装置では、静電潜像担持体の表面に形成されたトナー像が、静電潜像担持体と一次転写ローラとのニップ部で、このニップ部を通る中間転写ベルトへ転写（一次転写）され、一次転写により４色のトナー像が中間転写ベルト上に重ねられることでフルカラーの画像が形成される。このフルカラー画像は、中間転写ベルトと二次転写ローラとのニップ部において、このニップ部を通る用紙等の記録媒体へ転写（二次転写）される。
【０００３】
一次転写の際、トナーを静電潜像担持体から中間転写ベルトへ移動させる電界を、静電潜像担持体と一次転写ローラとの間に形成するため、一次転写ローラにはトナーの極性と反対側の極性の転写バイアス（一次転写バイアス）が印加される。
【０００４】
同様に、二次転写の際、トナーを中間転写ベルトから記録媒体へ移動させる電界を、中間転写ベルトと二次転写ローラとの間に形成するため、二次転写ローラにはトナーの極性と反対側の極性の転写バイアス（二次転写バイアス）が印加される。
【０００５】
そのため、一次転写ローラおよび二次転写ローラとしては、導電性を有するローラが用いられ、近年、電気抵抗の均一性に優れたイオン導電性ローラが多く用いられている。イオン導電性ローラを一次転写ローラまたは二次転写ローラとして用いると、高い転写性能が得られるため、画質の向上を図ることができる。
【０００６】
ところで、転写バイアスの制御方法は、転写バイアスを一定の電圧に制御する定電圧制御と、転写バイアスを一定の電流に制御する定電流制御とに分けられる。
【０００７】
用紙上のプリント可能な部分の面積Ｓに占めるトナー部分の面積Ｓ’の割合（Ｓ’／Ｓ×１００）は、一般にＣ／Ｗ比と呼ばれるが、プリントする画像のＣ／Ｗ比に関わらず良好に転写するためには、定電圧制御で転写バイアスを制御することが好ましい。転写ローラに印加すべき電流（転写電流）の適正値は、画像のＣ／Ｗ比に応じて大きく変化するが、転写ローラに印加すべき電圧（転写電圧）の適正値は、画像のＣ／Ｗ比によって大きく変わらないためである。
【０００８】
しかし、転写ローラとして上述のイオン導電性ローラを用いる場合、定電圧制御により転写バイアスを制御すると、次の不具合が生じる。
【０００９】
具体的に説明すると、イオン導電性ローラの電気抵抗値は、機内の温湿環境の変化に伴い変化しやすいため、連続プリントの際、機内の雰囲気温度の上昇に伴い、イオン導電性ローラの電気抵抗値は大きく低下する。これに伴い、転写電圧の適正値が大きく低下することから、転写電圧を適宜変更しなければ、転写ローラに過剰な電流が流れて、画像ノイズが発生してしまう。この不具合を避けるため、連続プリント中において、転写電圧を決定するための制御を頻繁に行うことが考えられるが、この場合、プリント生産性が低下し、中間転写ベルトや転写ローラ等の部材が消耗しやすくなってしまう。
【００１０】
このような問題に鑑みて、特許文献１において、画像のＣ／Ｗ比に応じて転写電流の大きさを決定し、この決定した電流値で転写バイアスの定電流制御を行う技術が提案されている。特許文献１の技術において、転写電流を決定する方法を具体的に説明すると、画像のＣ／Ｗ比に応じた転写電流の適正値を設定したテーブルを用意しておき、プリントを行う際、プリント画像のＣ／Ｗ比情報を検知して、プリント画像のＣ／Ｗ比情報とテーブルの情報とに基づき転写電流の大きさを決定する。
【００１１】
特許文献１の技術を用いて連続プリントを行うと、定電流制御により転写バイアスが制御されるため、機内の温度が上昇して転写ローラの電気抵抗が低下しても、転写ローラに過剰の電流が流れることを防止でき、プリント画像のＣ／Ｗ比に応じた転写電流を転写ローラに印加するため、プリント画像のＣ／Ｗ比に関わらず転写を良好に行うことができる。
【特許文献１】特開２０００−１０５５０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１の技術では、予め設定された転写電流を転写ローラに印加するため、転写ローラ、転写ベルト、感光体等の部材が摩耗したり、トナーが劣化したりなどといった耐久に伴う作像条件の変化により、転写電流の適正値が変化すると、適正な転写電流を転写ローラに印加できず、転写不良が発生してしまう恐れがある。
【００１３】
そこで、本発明は、連続プリント中の温湿環境の変化、プリント画像のＣ／Ｗ比、および装置の耐久に伴う作像条件の変化に対応して、トナー像の転写を良好に行うことができる画像形成装置および画像形成方法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】
【００１４】
上記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、
トナー像を担持する像担持体と、
該像担持体上のトナー像を被転写材へ転写させるため、上記像担持体と共に上記被転写材を挟圧する転写部材と、
該転写部材に転写バイアスを印加する転写バイアス印加装置と、
該転写部材に流れる電流を検知する電流検知装置と、
上記転写バイアスの電流値を決定するための転写電流決定制御を行う制御部とを備えた画像形成装置であって、
上記転写電流決定制御は、
上記像担持体上に、Ｃ／Ｗ比が異なる複数の画像区分を有するテストパターン画像を形成し、
上記転写バイアスを定電圧制御した状態で、上記画像区分を上記像担持体から上記被転写材に転写し、
上記画像区分が転写されるときに上記転写部材に流れる第１の電流の大きさを、上記電流検知装置により上記画像区分毎に検知し、
上記テストパターン画像の形成後に上記像担持体に形成される通常画像のＣ／Ｗ比を読み取り、
該通常画像のＣ／Ｗ比に対応するＣ／Ｗ比を有する上記画像区分を選択し、
選択された上記画像区分の転写時に検知された上記第１の電流の大きさに基づき、上記通常画像の形成時に上記転写部材に印加する第２の電流の大きさを決定する制御であり、
上記制御部は、上記転写電流決定制御により上記第２の電流の大きさを決定し、上記通常画像の形成時、上記転写バイアスを上記第２の電流で定電流制御することを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る画像形成方法は、
トナー像を担持する像担持体と、
該像担持体上のトナー像を被転写材へ転写させるため、上記像担持体と共に上記被転写材を挟圧する転写部材と、
該転写部材に転写バイアスを印加する転写バイアス印加装置と、
該転写部材に流れる電流を検知する電流検知装置とを備えた画像形成装置を用いて画像を形成する方法であって、
上記像担持体上に、Ｃ／Ｗ比が異なる複数の画像区分を有するテストパターン画像を形成し、
上記転写バイアスを定電圧制御した状態で、上記画像区分を上記像担持体から上記被転写材に転写し、
上記画像区分が転写されるときに上記転写部材に流れる第１の電流の大きさを、上記電流検知装置により上記画像区分毎に検知し、
上記テストパターン画像の形成後に上記像担持体に形成される通常画像のＣ／Ｗ比を読み取り、
該通常画像のＣ／Ｗ比に対応するＣ／Ｗ比を有する上記画像区分を選択し、
選択された上記画像区分の転写時に検知された上記第１の電流の大きさに基づき、上記通常画像の形成時に上記転写部材に印加する第２の電流の大きさを決定し、
上記通常画像の形成時、上記転写バイアスを上記第２の電流で定電流制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、転写バイアスを定電流制御するため、連続プリントの際、機内温度の上昇に伴い転写部材の電気抵抗が低下しても、転写部材に過剰な電流が流れることを防止でき、転写不良を回避できる。また、定電流制御を行う際の転写電流の大きさは、画像のＣ／Ｗ比に応じて決定されるため、画像のＣ／Ｗ比に関わらず、良好な転写を行うことができる。さらに、本発明では、画像のＣ／Ｗ比に応じて転写電流（第２の電流）を決定する際、通常画像を形成する前に、Ｃ／Ｗ比が異なる複数の画像区分を有するテストパターン画像を形成し、画像区分の転写時に転写部材に流れる第１の電流の大きさに基づき、第２の電流の大きさを決定する。したがって、第２の電流の大きさを、Ｃ／Ｗ比に応じて予め設定された電流値に決定する構成とは異なり、装置の耐久に伴う作像条件の変化に対応して、第２の電流を常に適切な大きさに決定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。なお、以下の説明では、特定の方向を意味する用語（例えば、「上」、「下」、「左」、「右」、およびそれらを含む他の用語、「時計回り方向」、「反時計回り方向」）を使用するが、それらの使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明は限定的に解釈されるべきものでない。また、以下に説明する画像形成装置及び現像装置では、同一又は類似の構成部分には同一の符号を用いている。
【００１８】
〔１．画像形成装置〕
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置２の概略構成を示す。画像形成装置２は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又はそれらの機能を複合的に備えた複合機等の電子写真方式の画像形成装置である。現在、電子写真方式の画像形成装置として種々の形態のものが提案されているが、図示する画像形成装置は所謂タンデム方式のカラー画像形成装置である。ただし、本発明は、この種の画像形成装置にのみ適用されるものではなく、例えば、所謂４サイクル方式のカラー画像形成装置、または、静電潜像担持体上のトナー像を記録媒体に直接転写させる直接転写方式のカラー画像形成装置等にも等しく適用できる。さらに、本発明は、一つの現像装置しか備えていないモノクロ画像形成装置にも適用可能である。
【００１９】
画像形成装置２は、原稿画像を読み取るための画像読み取り部２０と、読み取った画像をプリントするためのプリント部２２と、一連の画像形成動作を制御する制御部７０とを有する。
【００２０】
画像読み取り部２０は、公知の機構により原稿画像を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に色分解して読み取るとともに、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の画像データを作成するように構成されている。なお、図において、符号２４は、プリントに関する各種情報を表示するための表示部であり、符号２５は、プリントの開始操作を行ったりプリントに関する各種設定操作を行ったりするためのパネル操作部である。
【００２１】
プリント部２２は、像担持体である無端状の中間転写ベルト３０を有する。中間転写ベルト３０には、転写性能に優れた素材が用いられ、具体的には、例えばポリイミドが用いられる。また、中間転写ベルト３０としては、厚みが例えば５０μｍ以上１５０μｍ以下であるものが好適に用いられる。
【００２２】
本実施形態では、中間転写ベルト３０は図面の右側と左側にそれぞれ配置された一対のローラ３２，３４に巻回されている。図面の右側のローラ３２は、図示しないモータに駆動連結された駆動ローラであり、モータの駆動に基づいて該モータに連結された駆動ローラ３２が回転し、ベルト３０とこれに接する他方のローラ３４が図中反時計回り方向に回転するようにしてある。
【００２３】
駆動ローラ３２としては、外径が例えば１２ｍｍ以上３０ｍｍ以下のものが好適に用いられ、これにより、装置の小型化を図ることができる。駆動ローラ３２の少なくとも表面は、ゴムまたはウレタン等の摩擦係数が大きい素材で構成されており、これにより、中間転写ベルト３０との摩擦力が高められ、駆動力を中間転写ベルト３０へ良好に伝達できる。
【００２４】
また、駆動ローラ３２と中間転写ベルト３０との摩擦力を十分に確保するため、中間転写ベルト３０は、複数のローラ３２，３４により所定の張力が与えられている。中間転写ベルト３０に与える張力の大きさは、例えば１５Ｎ以上５０Ｎ以下とすることが好ましい。
【００２５】
図中右側に配置されている駆動ローラ３２に支持されているベルト部分の外側には、ベルト３０と共に記録媒体３６を挟圧する二次転写ローラ４０が設けてある。二次転写ローラ４０は、図示されたようにベルト３０に圧接した位置と、ベルト３０から離間した位置との間で切り替え可能に配置されている。二次転写ローラ４０がベルト３０外周面に接触した状態において、その接触部（ニップ部）が二次転写領域４１を形成している。二次転写ローラ４０の材料としては、導電性を有する材料が用いられ、例えばイオン導電性材料が用いられる。イオン導電性材料として、具体的には、例えばニトリルゴム（ＮＢＲ）が用いられるが、ウレタンゴムまたはヒドリンゴム等を用いることもできる。
【００２６】
図中左側に配置されているローラ３４に支持されているベルト部分の外側には、中間転写ベルトクリーニング部材４２が設けてある。クリーニング部材４２はベルト３０を介してローラ３４に圧接しており、その接触部が未転写トナーを回収する回収領域６２を形成している。クリーニング部材４２としては、例えば、図示された回転式のクリーニングブラシが用いられるが、固定式のクリーニングブラシまたはクリーニングブレードを用いることもできる。
【００２７】
図中左側のローラ３４から図中右側のローラ３２に移動するベルト部分の下には、図中左側から右側に向かって順に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の現像剤をそれぞれ用いて対応する色のトナー像を作成する４つの作像部３（３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ）が、中間転写ベルト３０に沿って配置されている。
【００２８】
各作像部３は、静電潜像担持体として円筒状の感光体４を有する。感光体４の周囲には、その回転方向（図中時計回り方向）に沿って順に、帯電器８、露光装置１０、現像装置１８、一次転写ローラ１４、および感光体クリーニング部材１６が配置されている。
【００２９】
一次転写ローラ１４は、無端状中間転写ベルト３０の内側において、図示されたように中間転写ベルト３０に圧接した位置と、中間転写ベルト３０から離間した位置との間で切り替え可能に配置されている。一次転写ローラ１４の材料としては、導電性を有する材料が用いられ、例えばイオン導電性材料が用いられる。イオン導電性材料として、具体的には、例えばニトリルゴム（ＮＢＲ）が用いられるが、ウレタンゴムまたはヒドリンゴム等を用いることもできる。
【００３０】
感光体クリーニング部材１６としては、例えば、図示されたクリーニングブレードが用いられるが、回転式または固定式のクリーニングブラシを用いることもできる。
【００３１】
プリント部２２の下部には、給紙装置として給紙カセット４４が着脱可能に配置されている。給紙カセット４４内に積載収容された用紙等の記録媒体３６は、給紙カセット４４の近傍に配置された給紙ローラ５２の回転によって最上部のものから１枚ずつ搬送路５０に送り出される。
【００３２】
給紙ローラ５２の近傍には、所定のタイミングで記録媒体３６を二次転写領域４１へ送り出すためのレジストローラ５４が設けられている。レジストローラ５４の近傍には、記録媒体３６の先端を検出するための検出センサ５５が設けられている。
【００３３】
搬送路５０は、給紙カセット４４から、レジストローラ対５４のニップ部、二次転写領域４１、定着ローラ対５６のニップ部、および排紙ローラ対６０のニップ部を通って、プリント部２２の上部に設けられた排紙部６１まで延びている。
【００３４】
カラーモードにおける画像形成動作の一例について説明する。
【００３５】
先ず、画像読み取り部２０において得られた赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の画像データが、制御部７０において所定のデータ処理を受けて、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の画像データに変換される。
【００３６】
イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像データは、制御部７０内の画像メモリ７２に格納され、位置ずれ補正のための所定の画像補正を受けた後、露光装置１０に設けられた図示しないレーザーダイオードを発光させるための駆動信号に変換される。
【００３７】
プリント部２２では、先ず、各作像部３において、所定の周速度で回転駆動されている感光体４の外周面が帯電器８により帯電される。次に、帯電された感光体４の外周面には、制御部７０から出力された駆動信号を受けた露光装置１０から光が投射され、静電潜像が形成される。続いて、静電潜像は、現像装置１８から供給される現像剤のトナーにより顕在化される。このようにして感光体４上に形成された各色のトナー像は、感光体４の回転により一次転写領域に達すると、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で、感光体４から中間転写ベルト３０上へ転写（一次転写）されて重ねられる。一次転写の際、一次転写ローラ１４には、トナーの極性と反対側の極性の転写バイアス（一次転写バイアス）が印加されている。
【００３８】
中間転写ベルト３０に転写されることなく感光体４上に残留している未転写トナーは、感光体４とクリーニング部材１６との接触部に達すると、クリーニング部材１６で掻き取られ、感光体４の外周面から除去される。
【００３９】
重ね合わされた４色のトナー像は、中間転写ベルト３０によって二次転写領域４１に搬送される。
【００４０】
一方、給紙カセット４４に収容された記録媒体３６は、給紙ローラ５２の回転により搬送路５０に送り出され、レジストローラ対５４のニップ部に搬送される。レジストローラ対５４のニップ部に搬送された記録媒体３６は、トナー像が中間転写ベルト３０によって二次転写領域４１に搬送されるタイミングに合わせて、二次転写領域４１に搬送される。
【００４１】
記録媒体３６が二次転写領域４１に搬送されると、トナー像が、中間転写ベルト３０から記録媒体３６に転写（二次転写）される。二次転写の際、二次転写ローラ４０には、トナーの極性と反対側の極性の転写バイアス（二次転写バイアス）が印加されている。二次転写を終えた記録媒体３６は、中間転写ベルト３０から分離されて、搬送路５０のさらに下流側へ搬送される。
【００４２】
二次転写領域４１の下流側へ送り出された記録媒体３６は、定着ローラ対５６のニップ部に搬送され、定着ローラ５６によってトナー像が記録媒体３６に定着された後、排紙ローラ６０によって排紙部６１に送り出される。
【００４３】
二次転写領域４１で記録媒体３６に転写されることなく中間転写ベルト３０上に残留している未転写トナーは、ベルト３０とクリーニング部材４２との接触部に達すると、クリーニング部材４２で掻き取られ、ベルト３０の表面から除去される。
【００４４】
〔２．転写バイアス印加装置〕
一次転写ローラ１４には、転写バイアス印加装置としての電源６４，６５が接続されている。具体的には、一次転写ローラ１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃが、共通の電源６４に制御回路６７を介して並列に接続され、一次転写ローラ１４Ｋが、別の電源６５に制御回路６８を介して接続されている。ただし、一次転写ローラ１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃは、別々の制御回路を介して別々の電源に接続してもよい。感光体４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋはアース接続されている。
【００４５】
また、一次転写ローラ１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃに印加される一次転写バイアスの電圧値を検知する電圧検知装置としての電圧計８０が、一次転写ローラ１４Ｙと感光体４Ｙとに接続され、一次転写ローラ１４Ｋに印加される一次転写バイアスの電圧値を検知する電圧検知装置としての電圧計８４が、一次転写ローラ１４Ｋと感光体４Ｋとに接続されている。
【００４６】
さらに、一次転写ローラ１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃに印加される一次転写バイアスの電流値を検知する電流検知装置としての電流計８２が、一次転写ローラ１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃと制御回路６７との間に接続され、一次転写ローラ１４Ｋに印加される一次転写バイアスの電流値を検知する電流検知装置としての電流計８４が、一次転写ローラ１４Ｋと制御回路６８との間に接続されている。
【００４７】
二次転写ローラ４０には、転写バイアス印加装置としての電源６６が、制御回路６９を介して接続されている。
【００４８】
また、二次転写ローラ４０に印加される二次転写バイアスの電圧値を検知する電圧検知装置としての電圧計８８が、二次転写ローラ４０と共に転写ベルト３０を挟圧するローラ３２と、二次転写ローラ４０とに接続されている。
【００４９】
さらに、二次転写ローラ４０に印加される二次転写バイアスの電流値を検知する電流検知装置としての電流計９０が、二次転写ローラ４０と制御回路６９との間に接続されている。
【００５０】
〔３．転写バイアスの制御〕
以下、連続プリントを行う際に制御部７０により行われる二次転写バイアスの制御、およびこれに関連する画像形成動作の制御について説明する。
【００５１】
なお、一次転写バイアスの制御については説明を省略するが、本発明は、二次転写バイアスの制御のみならず、一次転写バイアスの制御にも等しく適用できる。また、以下においては、連続プリントを行う際の構成について説明するが、本発明は、１枚のみのプリントを行う場合にも適用可能である。
【００５２】
本発明では、連続プリントを行う際、機内温度の上昇に伴う二次転写ローラ４０の電気抵抗の低下により、二次転写ローラ４０に過剰の電流が流れることを防止するため、二次転写バイアスが定電流制御される。また、画像のＣ／Ｗ比に関わらず良好な二次転写を行うために、二次転写バイアスを定電流制御する際の電流値は、画像のＣ／Ｗ比に応じて決定される。二次転写バイアスの電流値を決定するため、本発明では、所望の画像（通常画像）のプリントが行われる前に、テストパターン画像のプリントが行われる。
【００５３】
（テストパターン画像のプリント時の制御）
テストパターン画像のプリント時、二次転写バイアスは定電圧制御される。この定電圧制御の際、二次転写バイアスは、公知のＡＴＶＣ（Ａｕｔｏ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御により決定された転写電圧Ｖｔに制御される。ＡＴＶＣ制御は、転写ローラに所定の定電流を供給したときの電圧を転写ローラの電気抵抗値の代用値として検出する検出動作を行った後、これにより検出された検出電圧Ｖｄに応じて、転写電圧Ｖｔの最適な大きさを決定するものである。
【００５４】
具体的に、ＡＴＶＣ制御において、転写電圧Ｖｔは、検出電圧Ｖｄと、予め設定されたテーブルから求められる傾きＡおよびオフセットＢとを、下記の数式１に代入することで決定される。
【数１】
2008225272.tif 000003
【００５５】
テーブルは、記録媒体３６の種類ごとに設定されている。各テーブルでは、傾きＡとオフセットＢの値が、機内の絶対湿度に応じて複数設定されている。したがって、ＡＴＶＣ制御により転写電圧Ｖｔを決定する際、予め用意された複数のテーブルの中から、記録媒体３６の種類の情報に基づき、該当するテーブルが選択された後、絶対湿度の情報等に基づき、該当する傾きＡの値とオフセットＢの値が決定される。
【００５６】
図３に示すように、テストパターン画像は、Ｃ／Ｗ比が異なる複数の画像区分を有し、例えばＡ４サイズの普通紙等の記録媒体上に形成される。実施形態において、各画像区分は、縦の長さがＬ１、横の長さがＬ２とされた細長い長方形の領域に形成されている。縦の長さＬ１は、記録媒体のプリント可能領域の縦の長さに設定され、具体的には、例えば２５ｃｍに設定される。横方向の長さＬ２は任意に設定され、具体的には、例えば２ｃｍに設定される。これら複数の画像区分は、通紙方向に順に並べて形成され、具体的には、先にプリントされたものから順に、Ｃ／Ｗ比が０％、１０％、２０％、４０％、６０％、１００％、２００％とされた画像区分が並べて形成されている。すなわち、これらの画像区分は、二次転写前において、中間転写ベルト３０上に、ベルト３０の回転方向に順に並べて形成されている。なお、Ｃ／Ｗ比が２００％の画像とは、２色のベタ画像が重ねられてなる画像を指す。
【００５７】
実施形態において、Ｃ／Ｗ比１００％および２００％の画像区分を除く残りの各画像区分は、縦方向に間隔を空けて配置された複数のベタ領域からなるソリッドパターンとされているが、それらの画像区分は、ソリッドパターンに限られず、文字または網点を含むパターンであってもよい。
【００５８】
このように構成されたテストパターン画像を二次転写する際、二次転写ローラ４０に流れる第１の電流の大きさ（以下、「電流値Ａ１」という。）が、電流計９０により検知される。
【００５９】
電流値Ａ１の検知結果の具体例を図４に示す。テストパターン画像を構成する画像区分は、Ｃ／Ｗ比０％、１０％、２０％、４０％、６０％、１００％、２００％の順で二次転写されるため、各画像区分が二次転写される際に二次転写ローラ４０に流れる電流値Ａ１が、画像区分毎に、二次転写と同じ順で検知される。図４に示す検知結果において、画像区分毎に検知された電流値Ａ１の平均値は、表１に示すように、Ｃ／Ｗ比が０％のとき４５μＡ、１０％のとき４３μＡ、２０％のとき４０μＡ、４０％のとき３７μＡ、６０％のとき３４μＡ、１００％のとき２４μＡ、２００％のとき２２μＡとなっている。
【表１】
2008225272.tif 000004
【００６０】
（通常画像のプリント時の制御）
上記のように検知された電流値Ａ１に基づき、通常画像プリント時に二次転写ローラ４０に流れる第２の電流の大きさ（以下、「電流値Ａ２」という。）が、通常画像のＣ／Ｗ比に応じて決定される。
【００６１】
具体的には、通常画像のプリント時、当該通常画像のＣ／Ｗ比が、例えば表２の上段に示すように予め設定された複数のＣ／Ｗ比の範囲のうちいずれの範囲に属するかが判断され、通常画像のＣ／Ｗ比が属する範囲が、テストパターン画像を構成するいずれの画像区分に対応するかが判断されて、対応する画像区分の電流値Ａ１の平均値（表１参照）が、表２の下段に示すように、電流値Ａ２として決定される。Ｃ／Ｗ比の範囲は任意に設定できるが、実施形態では、Ｃ／Ｗ比の範囲として、０％以上５％未満、５％以上１５％未満、１５％以上３０％未満、３０％以上５０％未満、５０％以上８０％未満、８０％以上１５０％未満、１５０％以上、の７つの範囲が予め設定されており、これらの各範囲は、Ｃ／Ｗ比が０％、１０％、２０％、４０％、６０％、１００％、２００％であるテストパターン画像の各画像区分にそれぞれ対応している。すなわち、例えば、通常画像のＣ／Ｗ比が１８％である場合、この通常画像のＣ／Ｗ比は、１５％以上３０％未満の範囲に属すると判断され、かかる範囲に対応するテストパターン画像の画像区分は、Ｃ／Ｗ比が２０％である画像区分であるため、この画像区分の電流値Ａ１の平均値４０μＡ（表１参照）が、電流値Ａ２として決定される（表２参照）。
【表２】
2008225272.tif 000005
【００６２】
このようにして電流値Ａ２が決定されると、二次転写バイアスを電流値Ａ２に定電流制御した状態で、通常画像のプリントが行われる。
【００６３】
（転写電流決定制御の各処理の流れ）
通常画像プリント時の二次転写バイアスの電流値Ａ２を決定する制御（転写電流決定制御）の各処理の流れの具体例を、図５に示すフローチャートを参照しながら説明する。
【００６４】
図５に示すように、まずステップ１において、二次転写ローラ４０が中間転写ベルト３０から離間しているか否かが判断される。ステップ１において、二次転写ローラ４０が中間転写ベルト３０から離間していると判断されると、次のステップ２において二次転写ローラ４０はベルト３０に圧接された後、ステップ３に進み、ステップ１において、二次転写ローラ４０が中間転写ベルト３０に圧接していると判断されると、そのままステップ３に進む。
【００６５】
ステップ３では、テストパターン画像プリント時のＡＴＶＣ制御に用いるタイマーＡがゼロにセットされ、次のステップ４でタイマーＡのカウントが開始された後、ステップ５に進む。
【００６６】
ステップ５では、ＡＴＶＣ制御が開始される。具体的には、定電流制御された転写バイアスが二次転写ローラ４０印加され、次のステップ６で、検出電圧Ｖｄの測定が行われて、ステップ７に進む。
【００６７】
ステップ７では、タイマーＡのカウントが所定時間Ｔ１になったか否かが判断される。ここで、所定時間Ｔ１は、タイマーＡのカウントが開始されてから、ＡＴＶＣ制御が終了するまでに要する時間に設定される。
【００６８】
ステップ７において、タイマーＡのカウントが所定時間Ｔ１になったと判断されると、ステップ８に進み、タイマーＡのカウントが所定時間Ｔ１になっていないと判断されると、ステップ６に戻る。
【００６９】
ステップ８では、検出電圧Ｖｄの情報と、予め設定されたテーブルの情報とに基づき、テストパターン画像の二次転写時の転写電圧Ｖｔが決定され、次のステップ９で転写電圧Ｖｔが二次転写ローラ４０に印加され、ステップ１０に進む。
【００７０】
ステップ１０では、テストパターン画像の二次転写が開始され、次のステップ１１で電流値Ａ１が、Ｃ／Ｗ比が異なる画像区分毎に検知されて、ステップ１２に進む。
【００７１】
ステップ１２では、テストパターン画像の二次転写が完了したか否かが判断される。ステップ１２において、完了したと判断されるとステップ１３に進み、完了していないと判断されるとステップ１１に戻る。
【００７２】
ステップ１３では、ステップ１１で検知された画像区分毎の電流値Ａ１に基づき、予め設定されたＣ／Ｗ比の範囲毎に電流値Ａ２が設定され、ステップ１４に進む。
【００７３】
ステップ１４では、テストパターン画像に引き続いてプリントされる通常画像のＣ／Ｗ比の情報が読み取られ、ステップ１５に進む。
【００７４】
ステップ１５では、ステップ１４で読み取られた通常画像のＣ／Ｗ比の情報に基づき、ステップ１３で設定された電流値Ａ２の中から、通常画像のＣ／Ｗ比に対応する電流値Ａ２が決定され、処理が終了する。
【００７５】
以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。
【００７６】
例えば、上述の実施形態では、電流値Ａ２が、電流値Ａ１の平均値に決定される構成について説明したが、本発明において、電流値Ａ２は、必ずしも電流値Ａ１の平均値に決定する必要はない。具体的には、例えば、通常画像をプリントする記録媒体の種類が、テストパターン画像をプリントした記録媒体の種類と異なる場合、通常画像プリント時の記録媒体の種類に応じて、電流値Ａ１の平均値に所定の演算を行い、この演算により得られる値を、電流値Ａ２として決定してもよい。
【００７７】
また、実施形態では、通常画像を１枚プリントする間、二次転写バイアスは一定の電流値Ａ２に維持されるが、本発明は、１枚の通常画像を、通紙方向に複数の領域に区分し、それらの領域毎に電流値Ａ２を決定し、１枚の通常画像をプリントする間、二次転写バイアスを、決定された複数の電流値Ａ２に適宜切り替えて制御する構成も含むものとする。
【００７８】
さらに、本発明では、ソリッドパターンのテストパターン画像と、その他のパターン（非ソリッドパターン）のテストパターン画像の両者のプリントを、通常画像のプリント前に行い、両者のプリント毎に電流値Ａ２を上記と同様に求め、それら２つの電流値Ａ２のいずれか一方を、通常画像の内容に応じて選択可能としてもよい。
【００７９】
さらにまた、上記の転写電流決定制御により決定した電流での転写バイアスの定電流制御は、転写ローラの電気抵抗が大きく変動する温湿環境（例えば低温低湿環境）のときのみ行い、その他の温湿環境のときは、転写バイアスを定電圧制御してもよい。具体的には、画像形成装置の内部に温度検知装置と湿度検知装置を設け、温度検知装置により検知された雰囲気温度、または、湿度検知装置により検知された相対湿度の一方または両方が所定値以下であるときのみ、転写電流決定制御およびこれに基づく定電流制御を行うようにしてもよい。より具体的には、例えば、温度検知装置により検知された温度が１５℃以下であり、且つ、湿度検知装置により検知された相対湿度が２０％以下であるときのみ、転写電流決定制御およびこれに基づく定電流制御を行うことが考えられる。
【００８０】
加えて、本発明では、通常画像のＣ／Ｗ比が所定の範囲内であるときのみ、上記構成の転写電流決定制御およびこれに基づく定電流制御を行うようにしてもよい。
【００８１】
ところで、図１０に示すように、二次転写を良好に行うための二次転写バイアスの電流値の適正範囲は、記録媒体の種類により異なり、コート紙およびＯＨＰ用紙は、普通紙に比べて適正範囲が狭い。すなわち、連続プリントする際、二次転写バイアスを定電圧制御する場合、コート紙およびＯＨＰ紙にプリントするときは、普通紙にプリントするときよりも、二次転写ローラ４０に適正範囲を超える電流が流れやすく、転写不良が生じやすい。そのため、プリントされる記録媒体の種類に応じて、二次転写バイアスの制御を、定電圧制御と、上記構成の定電流制御との間で選択可能としてもよい。この場合、記録媒体の種類を判別する記録媒体判別装置を画像形成装置２に設けることが好ましく、記録媒体判別装置としては、例えば、記録媒体の厚みを計測する厚み計測装置を用いることが考えられる。
【００８２】
さらに、上述したように、本発明は、二次転写バイアスの制御に限らず、一次転写バイアスの制御にも等しく適用できる。また、モノクロ画像形成装置のように転写を一度しか行わない場合でも、その転写時に印加する転写バイアスの制御に本発明を適用できる。
【実施例】
【００８３】
（試験１）
イオン導電性ローラの電気抵抗と、ローラ周辺の絶対水分量との関係を確認するための試験１を行った。
【００８４】
試験１において、イオン導電性ローラとしては、パイプからなる芯部の外周が円筒状の樹脂部で覆われてなるローラを用いた。ローラの長さは３４０ｍｍ、外径は３０ｍｍ、芯部の外径は１２ｍｍ、樹脂部の厚みは９ｍｍである。樹脂部は、イオン導電性を有するニトリルゴムからなり、樹脂部のアスカーＣ硬度は３０度である。
【００８５】
試験１の結果を図６に示す。試験１の結果より、イオン導電性ローラの電気抵抗は、ローラ周辺の絶対水分量が少ないときほど変動しやすく、絶対水分量が多いときほど低い値で安定する傾向があることを確認できた。
【００８６】
（試験２）
イオン導電性ローラの電気抵抗と機内温度との関係を確認するための試験２を、絶対水分量が異なる複数の条件下で行った。試験２において、イオン導電性ローラとしては、試験１と同じローラを用いた。
【００８７】
試験２の結果を図７に示す。試験２の結果、イオン導電性ローラの電気抵抗は、同じ絶対水分量であれば、機内温度が高くなるほど低くなり、低温のときほど温度依存性が高いことを確認できた。また、イオン導電性ローラの電気抵抗は、絶対水分量が少ないときほど温度依存性が高いことを確認できた。
【００８８】
（試験３）
連続プリントを行う際、二次転写バイアスを上記実施形態のように定電流制御する場合（実施例）と、定電圧制御する場合（比較例）のそれぞれについて、転写不良の発生の有無を確認するための試験３を行った。
【００８９】
試験３は、雰囲気温度１０度、相対湿度１５％の低温低湿環境（ＬＬ環境）の下で行い、実施例と比較例のそれぞれについて、ベタ画像を１００枚のコート紙に連続プリントした。なお、実施例については、上記実施形態と同様、１枚目のベタ画像のプリントを行う前に、図３に示すテストパターン画像のプリントを行った。
【００９０】
また、試験３では、実施例と比較例のそれぞれについて、連続プリント中、二次転写ローラ４０に流れる電流（転写電流）と、二次転写ローラ４０とこれに対向するローラ３２との間の電位差（転写電圧）とを測定した。
【００９１】
試験３の結果、比較例では、６枚目以降のプリントで画像ノイズが発生し、実施例では、１００枚とも画像ノイズは発生しなかった。
【００９２】
実施例と比較例の転写電流の変化を、図８に示す。
【００９３】
図８において破線で示された実施例の転写電流は、定電流制御が行われたため、当然ながら電流値が一定であり、コート紙の転写電流の適正範囲である２５±２．５μＡの範囲内に維持されたため、転写不良が生じなかったものと考えられる。
【００９４】
これに対して、図８において実線で示された比較例の転写電流は、機内温度の上昇に伴って上昇し、６枚目以降のプリント時に、適正範囲である２５±２．５μＡの範囲を超えてしまったため、転写不良が生じたものと考えられる。
【００９５】
実施例と比較例の転写電圧の変化を、図９に示す。
【００９６】
図９において破線で示された実施例の転写電圧は、徐々に低下するが、コート紙の転写電圧の適正範囲も機内温度の上昇に伴って低下したため、実施例の転写電圧は適正範囲に維持されたものと考えられる。これに対して、図９において実線で示された比較例の転写電圧は、定電圧制御であるため一定に維持されたが、上述した適正範囲の変化に伴い、６枚目以上のプリント時に、比較例の転写電圧は適正範囲を超えたものと考えられる。
【００９７】
試験３の結果より、連続プリントを行う際、機内温度の上昇に伴う転写ローラの電気抵抗の低下に対応する観点において、転写バイアスは、定電圧制御するよりも定電流制御する方が好ましいことを確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】転写バイアス印加装置の構成を示す図である。
【図３】テストパターン画像を示す図である。
【図４】テストパターン画像転写時の転写電流の具体例である。
【図５】転写電流決定制御の各処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】イオン導電性ローラの電気抵抗の環境依存性を示すグラフである。
【図７】イオン導電性ローラの電気抵抗の温度依存性を示すグラフである。
【図８】連続プリントを行う際の転写電流の変化を示すグラフである。
【図９】連続プリントを行う際の転写電圧の変化を示すグラフである。
【図１０】記録媒体の種類毎の転写電流の適正範囲を示すグラフである。
【符号の説明】
【００９９】
２：画像形成装置、４：感光体、１４：一次転写ローラ、３０：中間転写ベルト、３２：ローラ、３６：記録媒体、４０：二次転写ローラ、７０：制御部、６４，６５，６６：電源、６７，６８，６９：制御回路、８０：電圧計、８２：電流計、８４：電圧計、８６：電流計、８８：電圧計、９０：電流計。
【図１】
2008225272.tif 000006
【図２】
2008225272.tif 000007
【図３】
2008225272.tif 000008
【図４】
2008225272.tif 000009
【図５】
2008225272.tif 000010
【図６】
2008225272.tif 000011
【図７】
2008225272.tif 000012
【図８】
2008225272.tif 000013
【図９】
2008225272.tif 000014
【図１０】
2008225272.tif 000015