(57)【要約】【課題】定電圧制御を行う画像形成装置において、印刷のにじみ及び印刷のかすれを防止する。【解決手段】転写ベルト１０は、トナー像を担持する。２次転写ローラ１３は、転写ベルト１０と共に記録媒体を挟む。電源２６は、２次転写ローラ１３にバイアス電圧を印加する。制御部１８は、電源２６に対して定電圧制御を行う。記憶部２５は、２次転写ローラ１３に流れる転写電流の上限値及び下限値を記憶する。電流計２７は、転写電流を検知する。制御部１８は、上限値よりも電流計２７が検知した転写電流の方が大きい場合には、電流計２７が上限値の転写電流を検知するようにバイアス電圧を制御すると共に、下限値よりも電流計２７が検知した転写電流の方が小さい場合には、電流計２７が下限値の転写電流を検知するようにバイアス電圧を制御する。【選択図】図２
2008275946.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、
前記像担持体と共に記録媒体を挟む転写部材と、
前記転写部材にバイアス電圧を印加する電圧印加手段と、
前記電圧印加手段に対して定電圧制御を行う制御手段と、
前記転写部材に流れる転写電流の上限値及び下限値を記憶する記憶手段と、
前記転写電流を検知する検知手段と、
を備え、
前記制御手段は、
前記上限値よりも前記検知手段が検知した転写電流の方が大きい場合には、該検知手段が該上限値の転写電流を検知するように前記バイアス電圧を制御すると共に、
前記下限値よりも前記検知手段が検知した転写電流の方が小さい場合には、該検知手段が該下限値の転写電流を検知するように前記バイアス電圧を制御すること、
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
印刷条件を取得する取得手段を、
更に備え、
前記記憶手段は、前記上限値及び前記下限値を、印刷条件毎に記憶しており、
前記制御手段は、
前記取得手段が取得した印刷条件に対応する前記上限値よりも前記検知手段が検知した転写電流の方が大きい場合には、該検知手段が該上限値の転写電流を検知するように前記バイアス電圧を制御すると共に、
前記取得手段が取得した印刷条件に対応する前記下限値よりも前記検知手段が検知した転写電流の方が小さい場合には、該検知手段が該下限値の転写電流を検知するように前記バイアス電圧を制御すること、
を特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記記憶手段は、前記定電圧制御のためのバイアス電圧を、印刷条件毎に記憶しており、
前記制御手段は、前記取得手段が取得した印刷条件に応じたバイアス電圧により、前記定電圧制御を行うこと、
を特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記印刷条件は、温度及び／又は湿度であること、
を特徴とする請求項２又は請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記印刷条件は、前記記録媒体のサイズであること、
を特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記印刷条件は、前記記録媒体の種類であること、
を特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記印刷条件は、トナー画像の画像パターンであること、
を特徴とする請求項２ないし請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記印刷条件は、両面印刷において、トナー画像を形成しようとしている記録媒体の一方の面が、表面であるか裏面であるかであること、
を特徴とする請求項２ないし請求項７のいずれか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、画像形成装置に関し、より特定的には、記録媒体にトナー画像を２次転写させる２次転写ローラを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
４サイクル方式又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１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（１次転写）され、１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２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（２次転写）される。
【０００３】
２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２次転写ローラとの間に形成するため、２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（２次転写バイアス）が印加される。
【０００４】
そのため、２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２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。
【０００５】
前記転写バイアスの制御方法には、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が存在する。記録媒体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、一般にカバレッジと呼ばれるが、プリントする画像のカバレッジに関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、画像のカバレッジに応じて大きく変化するのに対して、転写ローラに印加すべき電圧（転写電圧）の適正値は、画像のカバレッジによって大きく変わらないためである。
【０００６】
ところで、カラー画像形成装置に用いられる記録媒体として、同じ用途に用いられる同じサイズの記録媒体であっても、種々の抵抗値を持った記録媒体が販売されている。そのため、カラー画像形成装置で使用可能な抵抗値の範囲から逸脱した抵抗値を持った記録媒体が、該カラー画像形成装置において使用される場合がある。
【０００７】
このような状況下で、転写バイアス制御方法として定電圧制御が用いられると、トナーの飛び散りや印刷のにじみが発生したり、印刷のかすれが発生したりする。具体的には、カラー画像形成装置で使用可能な抵抗値の範囲よりも低い抵抗値を持った記録媒体が使用された場合、転写ローラに過剰な電流が流れて、記録媒体に過剰にトナーが付着し、トナーの飛び散りや印刷のにじみが発生する。一方、カラー画像形成装置で使用可能な抵抗値の範囲よりも高い抵抗値を持った記録媒体が使用された場合、転写ローラに流れる電流が不足して、記録媒体に対するトナーの転写不良が発生し、印刷のかすれが発生する。
【０００８】
このような問題を解決するために、特許文献１及び特許文献２では、定電圧制御を行う際に、バイアス電源から転写材に流れる電流の上限値を設定する画像形成装置が提案されている。該画像形成装置によれば、トナーの飛び散りや印刷のにじみを防止することができる。
【０００９】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載の画像形成装置では、依然として、印刷のかすれを防止することができていない。
【特許文献１】特開平１１−１７４８７１号公報
【特許文献２】特開平１１−２７２０９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで、本発明の目的は、定電圧制御を行う画像形成装置において、印刷のにじみ及び印刷のかすれを防止することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体と共に記録媒体を挟む転写部材と、前記転写部材にバイアス電圧を印加する電圧印加手段と、前記電圧印加手段に対して定電圧制御を行う制御手段と、前記転写部材に流れる転写電流の上限値及び下限値を記憶する記憶手段と、前記転写電流を検知する検知手段と、を備え、前記制御手段は、前記上限値よりも前記検知手段が検知した転写電流の方が大きい場合には、該検知手段が該上限値の転写電流を検知するように前記バイアス電圧を制御すると共に、前記下限値よりも前記検知手段が検知した転写電流の方が小さい場合には、該検知手段が該下限値の転写電流を検知するように前記バイアス電圧を制御すること、を特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、転写電流の上限値と下限値との間から逸脱した転写電流が流れた場合には、上限値又は下限値の転写電流にて定電流制御が行われる。そのため、転写電流が過剰になったり不足したりすることが防止され、本来用いられるべき記録媒体と同種の記録媒体であって抵抗値が異なる記録媒体が用いられたとしても、印刷のかすれやにじみが発生することが防止される。
【００１３】
本発明において、印刷条件を取得する取得手段を、更に備え、前記記憶手段は、前記上限値及び前記下限値を、印刷条件毎に記憶しており、前記制御手段は、前記取得手段が取得した印刷条件に対応する前記上限値よりも前記検知手段が検知した転写電流の方が大きい場合には、該検知手段が該上限値の転写電流を検知するように前記バイアス電圧を制御すると共に、前記取得手段が取得した印刷条件に対応する前記下限値よりも前記検知手段が検知した転写電流の方が小さい場合には、該検知手段が該下限値の転写電流を検知するように前記バイアス電圧を制御してもよい。これにより、印刷条件に適した上限値及び下限値が設定されるようになる。
【００１４】
本発明において、前記記憶手段は、前記定電圧制御のためのバイアス電圧を、印刷条件毎に記憶しており、前記制御手段は、前記取得手段が取得した印刷条件に応じたバイアス電圧により、前記定電圧制御を行ってもよい。これにより、印刷条件に適したバイアス電圧が設定されるようになる。
【００１５】
本発明において、前記印刷条件は、温度及び／又は湿度であってもよい。
【００１６】
本発明において、前記印刷条件は、前記記録媒体のサイズであってもよい。
【００１７】
本発明において、前記印刷条件は、前記記録媒体の種類であってもよい。
【００１８】
本発明において、前記印刷条件は、トナー画像の画像パターンであってもよい。
【００１９】
本発明において、前記印刷条件は、両面印刷において、トナー画像を形成しようとしている記録媒体の一方の面が、表面であるか裏面であるかであってもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の構成について図面を参照しながら説明する。
【００２１】
（画像形成装置の構成について）
図１は、該画像形成装置１の全体構成を示した図である。図１に示す画像形成装置１は、電子写真方式によるカラープリンタであって、いわゆるタンデム式で４色（Ｃ：シアン、Ｍ：マゼンタ、Ｙ：イエロー、Ｋ：ブラック）の画像を合成するように構成したものである。該画像形成装置１は、印刷ジョブを受付けて紙等の記録媒体に画像を形成する機能を有し、印刷部２、給紙部１４、ＣＰＵにより構成される制御部１８、排紙トレイ２０、スキャナ部２１及び操作パネル２２を備える。
【００２２】
スキャナ部２１は、公知の機構により原稿画像をＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の三色に分解して読み取ると共に、Ｒ，Ｇ，Ｂの画像データを形成するように構成されている。制御部１８は、このＲ，Ｇ，Ｂの画像データをＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの画像データに変換する。
【００２３】
操作パネル２２は、ユーザが画像形成装置１に指示を出すためのパネルであって、タッチパネル２３及び入力キー２４を含む。タッチパネル２３は、ユーザの入力を受付ける入力インタフェースとしての役割を果たすと共に、画像を表示する表示手段としての役割を果たす。また、入力キー２４は、複数のメカニカルキーにより構成される入力インタフェースである。
【００２４】
給紙部１４は、記録媒体を一枚ずつ供給する役割を果たし、用紙トレイ１５及び給紙ローラ１６を含む。用紙トレイ１５は、印刷前の状態の記録媒体が複数枚重ねて載置される。給紙ローラ１６は、用紙トレイ１５に載置された紙を一枚ずつ取り出す。
【００２５】
印刷部２は、給紙部１４から供給されてくる記録媒体に画像を印刷する画像印刷手段としての役割を果たし、画像形成ステーション３３（３３Ｃ，３３Ｍ，３３Ｙ，３３Ｋ）、露光制御部３、１次転写ローラ８（８Ｃ，８Ｍ，８Ｙ，８Ｋ）、転写ベルト１０、駆動ローラ１１、従動ローラ１２、２次転写ローラ１３、クリーニングブレード１７及び定着装置１９を含む。また、画像形成ステーション３３（３３Ｃ，３３Ｍ，３３Ｙ，３３Ｋ）は、感光体ドラム４（４Ｃ，４Ｍ，４Ｙ，４Ｋ）、帯電器５（５Ｃ，５Ｍ，５Ｙ，５Ｋ）、露光装置６（６Ｃ，６Ｍ，６Ｙ，６Ｋ）、現像装置７（７Ｃ，７Ｍ，７Ｙ，７Ｋ）及びクリーナー９（９Ｃ，９Ｍ，９Ｙ，９Ｋ）を含む。
【００２６】
帯電器５は、感光体ドラム４の周面を帯電させる。露光制御部３は、制御部１８において変換されたＣ，Ｍ，Ｙ，Ｋの画像データに基づいて、露光装置６にレーザを照射させる。これにより、感光体ドラム４の周面には静電潜像が形成される。現像装置７の現像ローラは、この静電潜像が形成された感光体ドラム４に対して、トナーを供給することにより、感光体ドラム４の周面にトナー画像を形成する。
【００２７】
１次転写ローラ８は、感光体ドラム４に形成されたトナー画像を、駆動ローラ１１と従動ローラ１２との間に張り渡された転写ベルト１０に転写する。転写ベルト１０は、１次転写ローラ８により転写されたトナー画像を担持する像担持体としての役割を果たし、例えば、ポリイミドにより作製される。
【００２８】
駆動ローラ１１は、図示しないモータにより回転させられることにより、転写ベルト１０を図１の矢印の方向に駆動する役割を果たす。したがって、駆動ローラ１１の表面は、ゴム又はウレタンなどの摩擦係数が大きい材料で構成されることが好ましい。
【００２９】
２次転写ローラ１３は、トナー画像を記録媒体へ転写させるために、転写ベルト１０及び駆動ローラ１１と共に該記録媒体を挟む転写部材としての役割を果たす。２次転写ローラ１３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、ニトリルゴム（ＮＢＲ）が用いられるが、ウレタンゴム又はヒドリンゴム等を用いることも可能である。トナー画像は、転写ベルト１０が駆動させられることにより、駆動ローラ１１と２次転写ローラ１３とにより構成されるニップ部Ｎまで搬送される。２次転写ローラ１３には、バイアス電圧が印加されており、負の電荷を持ったトナー粒子により構成されるトナー画像は、該バイアス電圧により２次転写ローラ１３側へと引き寄せられて、給紙部１４から搬送されてきた記録媒体に転写される。
【００３０】
定着装置１９は、記録媒体に対して加熱処理及び加圧処理を施すことにより、トナー画像を記録媒体に定着させる定着手段としての役割を果たす。排紙トレイ２０には、印刷済みの記録媒体が載置される。
【００３１】
（２次転写について）
次に、２次転写について図２を参照しながら説明する。図２は、２次転写が行われる転写ベルト１０、駆動ローラ１１及び２次転写ローラ１３周辺の構成を示した図である。
【００３２】
図２には、転写ベルト１０、駆動ローラ１１、２次転写ローラ１３、制御部１８、記憶部２５、電源２６、電流計２７、電圧計２８、温度計２９及び湿度計３０が示されている。なお、転写ベルト１０、駆動ローラ１１及び２次転写ローラ１３については既に説明を行ったので、その説明を省略する。
【００３３】
温度計２９は、２次転写ローラ１３近傍の温度を検知する役割を果たし、検知した温度を印刷条件として制御部１８へと出力する。湿度計３０は、２次転写ローラ１３近傍の湿度を検知する役割を果たし、検知した湿度を印刷条件として制御部１８へと出力する。
【００３４】
ここで、印刷条件とは、記録媒体にトナー画像を転写する際の種々の条件を指す。本実施形態では、印刷条件は、絶対湿度、印刷面、用紙幅、メディア種別及びカバレッジ（画像パターン）からなる。絶対湿度は、温度計２９が検知した温度と湿度計３０が検知した湿度とから公知の数式により求まるものであり、１気圧で１立方メートルの空気中に含まれる水蒸気量をグラム数で表したものである。印刷面は、印刷モードが両面印刷である場合において、トナー画像を転写する面が表面であるのか裏面であるのかを示す。印刷面は、制御部１８が印刷しているページ数により認識する。具体的には、制御部１８は、奇数ページを印刷しているときには表面を印刷していると認識し、偶数ページを印刷しているときには裏面を印刷していると認識する。なお、印刷モードが片面印刷における印刷面は、両面印刷における表面に相当する。
【００３５】
メディア種別は、記録媒体の種類が普通紙であるのかＯＨＰであるのか厚紙であるのかを示すものである。制御部１８は、ユーザが操作パネル２２を用いていずれの記録媒体に対して印刷を行うのかを選択することにより、メディア種別を認識する。用紙幅は、記録媒体の通紙方向に対して垂直な方向の幅を意味し、２０９ｍｍ以下、２１０ｍｍ〜２４０ｍｍ、２４１ｍｍ〜２７８ｍｍ及び２７９ｍｍ以上の４つの範囲に分類されている。制御部１８は、ユーザが操作パネル２２を用いて用紙幅を選択することにより、用紙幅を認識する。
【００３６】
カバレッジは、記録媒体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'の割合であり、本実施形態では、０％〜５０％と５１％〜１００％と１０１％〜２００％の３段階に分けられる。カバレッジが１００％の状態とは、１色のベタ画像の状態を意味し、カバレッジが２００％の状態とは、２色のベタ画像の状態を意味する。カバレッジは、スキャナ部２１が読み取った画像データを分析することにより得られる。
【００３７】
以上より、温度計２９、湿度計３０、制御部１８、操作パネル２２及びスキャナ部２１は、印刷条件を取得する取得手段としての役割を果たす。
【００３８】
電流計２７は、制御部１８と２次転写ローラ１３との間に接続され、２次転写ローラ１３に流れる転写電流を検知することにより、記録媒体に流れる転写電流を検知する検知手段としての役割を果たす。電圧計２８は、駆動ローラ１１と２次転写ローラ１３との間に接続され、駆動ローラ１１と２次転写ローラ１３との間のバイアス電圧を検知する役割を果たす。
【００３９】
電源２６は、２次転写ローラ１３にバイアス電圧を印加する電圧印加手段としての役割を果たす。制御部１８は、例えば、ＣＰＵにより構成され、印刷条件に応じたバイアス電圧により、電源２６に対して定電圧制御を行う制御手段としての役割を果たす。記憶部２５は、不揮発性メモリやハードディスク等により実現され、定電圧制御のためのバイアス電圧Ｙを、印刷条件毎に、第１のテーブルとして記憶している。図３に示す第１のテーブルは、印刷面が表面であり、メディア種別が普通紙である印刷条件において、各絶対湿度Ａに対応するバイアス電圧Ｙを示したテーブルである。なお、第１のテーブルは、印刷面及びメディア種別の組み合わせ毎に準備されている。
【００４０】
ここで、バイアス電圧Ｙの決定方法について説明する。バイアス電圧Ｙは、ＡＴＶＣ（Ａｕｔｏ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｖｏｌｔａｇｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御と呼ばれる公知の制御により決定される。バイアス電圧Ｙは、電流計２７が所定の電流（例えば、２０μＡ）を検知するように制御部１８が定電流制御を行ったときに、電圧計２８が検知する検知電圧Ｘを、以下の式１に代入することにより得られる。
【００４１】
Ｙ＝ａＸ＋ｂ  ・・・（式１）
【００４２】
ここで、傾きａ及びオフセットｂは、印刷条件毎に定まっており、予め実験により求められている値である。例えば、図３の第１のテーブルに示すように、印刷面が表面であり、メディア種別が普通紙であり、絶対湿度が０ｇ／ｍ３以上であって３ｇ／ｍ３より小さい場合には、傾きａは１であり、オフセットｂは１１００である。なお、ＡＴＶＣ制御は、公知の制御であるので、これ以上の詳細な説明を省略する。
【００４３】
ところで、画像形成装置１に用いられる記録媒体として、例えば、同じサイズの普通紙であっても、種々の抵抗値を持った普通紙が販売されている。そのため、画像形成装置１で使用可能な抵抗値の範囲から逸脱した抵抗値を持った記録媒体が、該画像形成装置１において使用される場合がある。このような場合に、制御部１８がバイアス電圧Ｙにより定電圧制御を行うと、印刷のにじみやかすれが発生してしまう。以下に、図４を用いて説明する
【００４４】
図４は、複数種類の抵抗値の普通紙に対してトナー画像を２次転写する場合において、２次転写ローラ１３に印加するバイアス電圧Ｙを変化させたときに、２次転写ローラ１３に流れる転写電流の変化を示したグラフである。縦軸は転写電流を示し、横軸はバイアス電圧Ｙを示す。また、普通紙としては３種類の普通紙を用いた。３種類の普通紙とは、標準的な抵抗値を有する標準抵抗紙、標準的な抵抗値よりも抵抗値が高い高抵抗紙、及び、標準的な抵抗値よりも抵抗値が低い低抵抗紙である。なお、実験環境としては、絶対湿度が１２ｇ／ｍ３（気温２３℃、湿度６５％）の環境下で実験を行った。
【００４５】
例えば、１．５ｋＶのバイアス電圧Ｙが用いられた場合、標準抵抗紙に対しては、トナー画像を良好に転写することができるが、低抵抗紙や高抵抗紙では、トナー画像を良好に転写することができない。具体的には、低抵抗紙において、トナー画像を良好に転写することができる転写電流は、４５μＡ〜７０μＡである。一方、低抵抗紙に対して、１．５ｋＶのバイアス電圧Ｙが用いられた場合、転写電流は約８０μＡとなってしまう。すなわち、印刷のにじみが発生する。同様に、高抵抗紙において、トナー画像を良好に転写することができる転写電流は、２５μＡ〜４５μＡである。一方、高抵抗紙に対して、１．５ｋＶのバイアス電圧Ｙが用いられた場合、転写電流は約２０μＡとなってしまう。すなわち、印刷のかすれが発生する。
【００４６】
そこで、本実施形態に係る画像形成装置１では、前記のような印刷条件の場合には、転写電流の上限値を７０μＡ、下限値を２５μＡに設定している。そして、転写電流が上限値の７０μＡよりも大きくなった場合には、制御部１８は、転写電流が７０μＡとなるように定電流制御を行う。また、転写電流が下限値の２５μＡよりも小さくなった場合には、制御部１８は、転写電流が２５μＡとなるように定電流制御を行う。
【００４７】
そのため、制御部１８は、所定の上限値よりも電流計２７が検知した転写電流の方が大きい場合には、電流計２７が該上限値の転写電流を検知するようにバイアス電圧を制御すると共に、所定の下限値よりも電流計２７が検知した転写電流の方が小さい場合には、電流計２７が該下限値の転写電流を検知するようにバイアス電圧を制御する制御手段としての役割を果たす。そして、記憶部２５は、２次転写ローラ１３に流れる転写電流の上限値及び下限値を、印刷条件毎に、図５に示す第２のテーブルとして記憶している。図５に示す第２のテーブルは、印刷面が表面であり、メディア種別が普通紙であり、カバレッジが５１〜１００％である印刷条件において、各絶対湿度Ａに対応する前記上限値及び前記下限値を示したテーブルである。第２のテーブルは、印刷面、メディア種別及びカバレッジの組み合わせ毎に準備されている。なお、この上限値及び下限値は、実験により求められる値であり、各印刷条件においてトナー画像を良好に転写できる転写電流の範囲を意味する。
【００４８】
（画像形成装置の動作について）
以上のように構成された画像形成装置１について、以下にその動作について図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る画像形成装置１では、概略以下のような第１の動作及び第２の動作を行う。
（第１の動作）制御部１８は、定期的に定電流制御を行って、検知電圧Ｘを決定する。
（第２の動作）制御部１８は、画像の印刷時において、検知電圧Ｘと印刷条件とに基づいて、バイアス電圧Ｙを決定し、該バイアス電圧Ｙにより定電圧制御を行う。この際、転写電流が不足することを防止するために、制御部１８は、転写電流が下限値よりも小さくなった場合には、転写電流が下限値となるように定電流制御を行う。更に、転写電流が過剰になることを防止するために、制御部１８は、転写電流が上限値よりも大きくなった場合には、転写電流が上限値となるように定電流制御を行う。
【００４９】
（第１の動作について）
図６は、第１の動作の際に、制御部１８が行う動作を示したフローチャートである。まず、検知電圧Ｘの決定の際に画像形成装置１が行う動作（ＡＴＶＣ制御）について図６を参照しながら説明する。制御部１８は、２次転写ローラ１３が退避しているか否かを判定する（ステップＳ１）。２次転写ローラ１３が退避しているとは、具体的には、２次転写ローラ１３が転写ベルト１０に圧接していない状態のことをいう。２次転写ローラ１３が退避している場合には、本処理はステップＳ２に進む。２次転写ローラ１３が退避していない場合には、本処理はステップＳ３に進む。
【００５０】
２次転写ローラ１３が退避している場合には、制御部１８は、図２に示すように、２次転写ローラ１３を転写ベルト１０に圧接させる（ステップＳ２）。この後、本処理はステップＳ３に進む。
【００５１】
次に、制御部１８は、タイマーのカウントをＴ＝０にセットし（ステップＳ３）、タイマーのカウントをスタートさせる（ステップＳ４）。
【００５２】
タイマーのカウントをスタートさせた制御部１８は、定電流制御を行う（ステップＳ５）。具体的には、制御部１８は、電流計２７が所定の電流値（例えば、２０μＡ）を検知するように、２次転写ローラ１３に対して電源２６に電圧を印加させる。次に、制御部１８は、電圧計２８が検知している検知電圧Ｘを読み取る（ステップＳ６）。
【００５３】
検知電圧Ｘを読み取った制御部１８は、タイマーのカウントがＴ≧Ｔ１となっているか否かを判定する（ステップＳ７）。ここで、Ｔ１は、ＡＴＶＣ制御が終了するまでに要する時間に設定される。Ｔ≧Ｔ１の場合には、本処理はステップＳ８に進む。Ｔ≧Ｔ１となっていない場合には、本処理はステップＳ６に戻る。この場合、Ｔ≧Ｔ１となるまで、制御部１８は、検知電圧Ｘの読み取りを繰り返す。
【００５４】
Ｔ≧Ｔ１の場合には、制御部１８は、ステップＳ６において得た検知電圧Ｘに対して平均化処理を行って得た値を、検知電圧Ｘと決定する（ステップＳ８）。以上の処理により、検知電圧Ｘが決定される。なお、第１の動作が所定時間毎に繰り返し実行されることにより、検知電圧Ｘが最新状態に更新される。
【００５５】
（第２の動作について）
図７ないし図９は、第２の動作の際に、制御部１８が行う動作を示したフローチャートである。本処理は、ユーザが画像形成装置１のスキャナ部２１に複数枚の原稿をセットすることにより開始される。原稿のセットが完了すると、ユーザは、操作パネル２２を操作して、両面印刷であるか否かの情報、用紙サイズの情報、及び、メディア種別の情報を入力し、印刷開始の指示を行う。応じて、制御部１８は、ユーザからの印刷開始の入力を受付ける（ステップＳ１０）。
【００５６】
制御部１８は、ユーザから受付けた印刷開始の指示に含まれる用紙サイズの情報に基づいて、画像を印刷する用紙幅を特定する（ステップＳ１１）。
【００５７】
次に、制御部１８は、ユーザから受付けた印刷開始の指示に含まれるメディア種別の情報に基づいて、画像を印刷する記録媒体のメディア種別を特定する（ステップＳ１２）。本実施形態では、メディア種別とは、普通紙、ＯＨＰ又は厚紙のいずれかである。
【００５８】
メディア種別を特定した制御部１８は、絶対湿度を確認する（ステップＳ１３）。具体的には、制御部１８は、温度計２９及び湿度計３０から定期的に温度及び湿度を取得しているので、取得した温度及び湿度に基づいて、絶対湿度を計算する。
【００５９】
次に、制御部１８は、ステップＳ１０において入力された両面印刷であるか否かの情報に基づいて、印刷モードが両面印刷であるか片面印刷であるかを判定する（ステップＳ１４）。印刷モードが両面印刷である場合には、本処理はステップＳ１５に進む。印刷モードが片面印刷である場合には、本処理はステップＳ１８に進む。
【００６０】
印刷モードが両面印刷である場合には、制御部１８は、ステップＳ１２において特定したメディア種別に基づいて、第１のテーブルを特定する（ステップＳ１５）。なお、印刷モードが両面印刷であるので、制御部１８は、ステップＳ１２において特定したメディア種別に対応する第１のテーブルであって、印刷面が表面の第１のテーブルと印刷面が裏面の第１のテーブルを特定する。
【００６１】
次に、制御部１８は、ステップＳ１３において確認した絶対湿度及び図６のステップＳ８において決定した検知電圧Ｘに基づいて、バイアス電圧Ｙ１，Ｙ２を決定する（ステップＳ１６）。具体的には、バイアス電圧Ｙ１は、ステップＳ１５において特定した第１のテーブルの内、印刷面が表面の第１のテーブルにおいて、前記絶対湿度に対応するバイアス電圧の数式に前記検知電圧Ｘを代入して得られるバイアス電圧である。例えば、図３に示す第１のテーブルにおいて、検知電圧Ｘが４００Ｖであり絶対湿度が２ｇ／ｍ３である場合には、バイアス電圧Ｙ１は、１５００Ｖ（４００Ｖ＋１１００Ｖ）となる。また、バイアス電圧Ｙ２は、ステップＳ１５において特定した第１のテーブルの内、印刷面が裏面の第１のテーブルにおいて、前記絶対湿度に対応するバイアス電圧の数式に前記検知電圧Ｘを代入して得られるバイアス電圧である。このように、印刷モードが両面印刷である場合には、制御部１８は、予め、２通りのバイアス電圧Ｙ１，Ｙ２を決定する。この後、本処理は、ステップＳ１７の両面印刷処理に進む。以下に、図８を参照しながら該両面印刷処理（ステップＳ１７）について説明する。
【００６２】
両面印刷処理が開始されると、制御部１８は、スキャナ部２１に複数枚の原稿を連続して読み込ませる（ステップＳ３１）。これにより、制御部１８は、画像データを取得する。
【００６３】
次に、制御部１８は、２次転写ローラ１３が退避しているか否かを判定する（ステップＳ３２）。２次転写ローラ１３が退避しているとは、具体的には、２次転写ローラ１３が転写ベルト１０に圧接していない状態のことをいう。２次転写ローラ１３が退避している場合には、本処理はステップＳ３３に進む。２次転写ローラ１３が退避していない場合には、本処理はステップＳ３４に進む。
【００６４】
２次転写ローラ１３が退避している場合には、制御部１８は、図２に示すように、２次転写ローラ１３を転写ベルト１０に圧接させる（ステップＳ３３）。この後、本処理はステップＳ３４に進む。
【００６５】
ステップＳ３４において、制御部１８は、印刷する画像が記録媒体の表面に対して印刷されるか否かを判定する（ステップＳ３４）。表面に画像が印刷される場合には、本処理はステップＳ３５に進む。一方、表面に画像が印刷されない場合には、制御部１８は裏面に画像が印刷されると判定し、本処理はステップＳ３６に進む。
【００６６】
表面に画像が印刷される場合には、制御部１８は、図７のステップＳ１６において決定したバイアス電圧Ｙ１を用いて定電圧制御を行うことを決定する（ステップＳ３５）。この後、本処理はステップＳ３７に進む。
【００６７】
裏面に画像が印刷される場合には、制御部１８は、図７のステップＳ１６において決定したバイアス電圧Ｙ２を用いて定電圧制御を行うことを決定する（ステップＳ３６）。この後、本処理はステップＳ３７に進む。
【００６８】
ステップＳ３７において、制御部１８は、印刷する画像の画像データを解析して、カバレッジを特定する（ステップＳ３７）。カバレッジを特定した制御部１８は、ステップＳ１２及びステップＳ３７において特定したメディア種別及びカバレッジに対応する第２のテーブルを特定する（ステップＳ３８）。例えば、印刷面が表面であり、カバレッジが５１％〜１００％である場合には、図５に示す第２のテーブルが選択される。
【００６９】
次に、制御部１８は、図７のステップＳ１１及びステップＳ１３において確認した用紙幅及び絶対湿度に対応する転写電流の上限値及び下限値を決定する（ステップＳ３９）。例えば、図５に示す第２のテーブルにおいて、絶対湿度が２ｇ／ｍ３であり、用紙幅が２０９ｍｍ以下である場合には、制御部１８は、上限値を１００μＡに決定し、下限値を５０μＡに決定する。
【００７０】
上限値及び下限値を決定した制御部１８は、ステップＳ３５又はステップＳ３６において採用したバイアス電圧Ｙ１又はバイアス電圧Ｙ２により、定電圧制御を行う（ステップＳ４０）。具体的には、制御部１８は、電圧計２８の検知電圧がバイアス電圧Ｙ１又はバイアス電圧Ｙ２で一定となるように、２次転写ローラ１３に対して電源２６が発生した電圧を印加する。
【００７１】
定電圧制御を行っている制御部１８は、電流計２７が検知している電流Ｉを読み取る（ステップＳ４１）。そして、制御部１８は、読み取った電流Ｉが、ステップＳ３９において決定した上限値〜下限値の間に収まっているか否かを判定する（ステップＳ４２）。電流Ｉが上限値〜下限値の間に収まっている場合には、本処理はステップＳ４３に進む。電流Ｉが上限値よりも大きい場合には、本処理はステップＳ４４に進む。電流Ｉが下限値よりも小さい場合には、本処理はステップＳ４５に進む。
【００７２】
電流Ｉが上限値〜下限値の間に収まっている場合には、トナー画像が良好に転写される転写電流が流れているので、制御部１８は、ステップＳ４０で開始した定電圧制御を維持する（ステップＳ４３）。この後、本処理はステップＳ４６に進む。
【００７３】
電流Ｉが上限値よりも大きい場合には、過剰な転写電流が流れているので、制御部１８は、電流計２７が上限値の転写電流を検知するように、バイアス電圧を制御して、定電流制御を行う（ステップＳ４４）。これにより、転写電流は、トナー画像が良好に転写される電流値に制御されるようになる。この後、本処理はステップＳ４６に進む。
【００７４】
電流Ｉが下限値よりも小さい場合には、転写電流が不足しているので、制御部１８は、電流計２７が下限値の転写電流を検知するように、バイアス電圧を制御して、定電流制御を行う（ステップＳ４５）。これにより、転写電流は、トナー画像が良好に転写される電流値に制御されるようになる。この後、本処理はステップＳ４６に進む。
【００７５】
ステップＳ４６において、制御部１８は、次頁に印刷すべき画像データがあるか否かを判定する（ステップＳ４６）。次頁に印刷すべき画像データがある場合には、本処理はステップＳ３４に戻る。この場合、全ての画像データの印刷が完了するまで、ステップＳ３４〜ステップＳ４６の処理が繰り返される。一方、次頁に印刷すべき画像データがない場合には、本処理は終了する。
【００７６】
ところで、図７のステップＳ１４において、印刷モードが片面印刷である場合には、制御部１８は、ステップＳ１２において特定したメディア種別に基づいて、第１のテーブルを特定する（ステップＳ１８）。なお、印刷モードが片面印刷であるので、制御部１８は、ステップＳ１２において特定したメディア種別に対応する第１のテーブルであって、印刷面が表面の第１のテーブルを特定する。
【００７７】
次に、制御部１８は、ステップＳ１３において確認した絶対湿度及び図６のステップＳ８において決定した検知電圧Ｘに基づいて、バイアス電圧Ｙを決定する（ステップＳ１９）。なお、本処理は、ステップＳ１６のバイアス電圧Ｙ１の決定の処理と同じであるので詳細な説明を省略する。この後、本処理は、ステップＳ２０の片面印刷処理に進む。以下に、図９を参照しながら該片面印刷処理（ステップＳ２０）について説明する。
【００７８】
片面印刷処理が開始されると、制御部１８は、スキャナ部２１に複数枚の原稿を連続して読み込ませる（ステップＳ５０）。これにより、制御部１８は、画像データを取得する。
【００７９】
次に、制御部１８は、２次転写ローラ１３が退避しているか否かを判定する（ステップＳ５１）。２次転写ローラ１３が退避しているとは、具体的には、２次転写ローラ１３が転写ベルト１０に圧接していない状態のことをいう。２次転写ローラ１３が退避している場合には、本処理はステップＳ５２に進む。２次転写ローラ１３が退避していない場合には、本処理はステップＳ５３に進む。
【００８０】
２次転写ローラ１３が退避している場合には、制御部１８は、図２に示すように、２次転写ローラ１３を転写ベルト１０に圧接させる（ステップＳ５２）。この後、本処理はステップＳ５３に進む。
【００８１】
次に、制御部１８は、図７のステップＳ１９において決定したバイアス電圧Ｙを用いて定電圧制御を行うことを決定する（ステップＳ５３）。この後、本処理はステップＳ５４に進む。
【００８２】
次に、制御部１８は、印刷する画像の画像データを解析して、カバレッジを特定する（ステップＳ５４）。カバレッジを特定した制御部１８は、ステップＳ１２及びステップＳ５４において特定したメディア種別及びカバレッジに対応する第２のテーブルを特定する（ステップＳ５５）。
【００８３】
次に、制御部１８は、図７のステップＳ１１及びステップＳ１３において確認した用紙幅及び絶対湿度に対応する転写電流の上限値及び下限値を決定する（ステップＳ５６）。なお、ステップＳ５６での処理は、図８のステップＳ３９での処理と同じであるので説明を省略する。
【００８４】
上限値及び下限値を決定した制御部１８は、ステップＳ５３において採用したバイアス電圧Ｙにより、定電圧制御を行う（ステップＳ５７）。具体的には、制御部１８は、電圧計２８の検知電圧がバイアス電圧Ｙで一定となるように、２次転写ローラ１３に対して電源２６が発生した電圧を印加する。
【００８５】
定電圧制御を行っている制御部１８は、電流計２７が検知している電流Ｉを読み取る（ステップＳ５８）。そして、制御部１８は、読み取った電流Ｉが、ステップＳ５６において決定した上限値〜下限値の間に収まっているか否かを判定する（ステップＳ５９）。電流Ｉが上限値〜下限値の間に収まっている場合には、本処理はステップＳ６０に進む。電流Ｉが上限値よりも大きい場合には、本処理はステップＳ６１に進む。電流Ｉが下限値よりも小さい場合には、本処理はステップＳ６２に進む。
【００８６】
電流Ｉが上限値〜下限値の間に収まっている場合には、制御部１８は、ステップＳ５７で開始した定電圧制御を維持する（ステップＳ６０）。この後、本処理はステップＳ６３に進む。
【００８７】
電流Ｉが上限値よりも大きい場合には、制御部１８は、電流計２７が上限値の転写電流を検知するように、バイアス電圧を制御して、定電流制御を行う（ステップＳ６１）。この後、本処理はステップＳ６３に進む。
【００８８】
電流Ｉが下限値よりも小さい場合には、制御部１８は、電流計２７が下限値の転写電流を検知するように、バイアス電圧を制御して、定電流制御を行う（ステップＳ６２）。この後、本処理はステップＳ６３に進む。
【００８９】
ステップＳ６３において、制御部１８は、次頁に印刷すべき画像データがあるか否かを判定する（ステップＳ６３）。次頁に印刷すべき画像データがある場合には、本処理はステップＳ５３に戻る。この場合、全ての画像データの印刷が完了するまで、ステップＳ５３〜ステップＳ６３の処理が繰り返される。一方、次頁に印刷すべき画像データがない場合には、本処理は終了する。
【００９０】
（効果）
画像形成装置１によれば、印刷条件によって定められた転写電流の上限値と下限値との間から逸脱した転写電流が流れた場合には、上限値又は下限値の転写電流にて定電流制御が行われる。そのため、転写電流が過剰になったり不足したりすることが防止され、本来用いられるべき記録媒体と同種の記録媒体であって抵抗値が異なる記録媒体が用いられたとしても、印刷のかすれやにじみが発生することが防止される。
【００９１】
更に、画像形成装置１によれば、ＡＴＶＣ制御により、定期的に印刷条件に基づいて、バイアス電圧を決定している。２次転写ローラ１３の抵抗値は、絶対湿度などの印刷条件により変動し、また、製造ばらつきによっても変動する。そのため、定電圧制御の前に印刷条件に基づいてバイアス電圧が決定されることにより、２次転写ローラ１３の抵抗値が変動したとしても、最適なバイアス電圧によりトナー画像の転写を行うことができるようになる。更に、画像形成装置１では、印刷条件に応じて、転写電流の上限値及び下限値を変化させているので、該上限値及び該下限値についても最適な値に設定することができる。その結果、より確実に、印刷のかすれやにじみを防止することができる。
【００９２】
（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。
【００９３】
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。
【００９４】
試験１の結果を図１０に示す。図１０において、縦軸は、２次転写ローラ１３の抵抗値（Ω）であり、横軸は、絶対湿度（ｇ／ｍ３）である。試験１の結果より、イオン導電性ローラの電気抵抗は、ローラ周辺の絶対湿度が低いときほど変動しやすく絶対湿度が高いときほど低い値で安定する傾向があることが理解できる。
【００９５】
（試験２）
イオン導電性ローラの環境依存性を確認するための試験２を行った。
【００９６】
試験２において、イオン導電性ローラとしては、試験１に用いたイオン導電性ローラと同じ物を用いた。そして、絶対湿度が２ｇ／ｍ３であるＬＬ環境、絶対湿度が１２ｇ／ｍ３であるＮＮ環境、及び、絶対湿度が２５ｇ／ｍ３であるＨＨ環境の３種類の環境下におけるバイアス電圧と転写電流との関係を調べた。なお、記録媒体としては標準抵抗紙を用いた。
【００９７】
試験２の結果を図１１に示す。図１１において、縦軸は、転写電流（μＡ）であり、横軸は、バイアス電圧（ｋＶ）である。試験２の結果より、イオン導電性ローラは、環境依存性が高く、ＨＨ環境、ＮＮ環境及びＬＬ環境のそれぞれに対して、適切なバイアス電圧を設定する必要があることが理解できる。更に、環境により転写電流の上限値及び下限値も変動しているため、適切な上限値及び下限値を設定する必要があることが理解できる。
【００９８】
（試験３）
用紙サイズによる転写電流の上限値及び下限値の変動を確認するための試験３を行った。
【００９９】
試験３において、イオン導電性ローラとしては、試験１に用いたイオン導電性ローラと同じ物を用いた。そして、Ａ４縦サイズの標準抵抗紙及びＡ３縦サイズの標準抵抗紙にトナー画像を転写する際のバイアス電圧と転写電流との関係を調べた。なお、試験３は、ＮＮ環境下において行った。
【０１００】
試験３の結果を図１２に示す。図１２において、縦軸は、転写電流（μＡ）であり、横軸は、バイアス電圧（ｋＶ）である。試験３の結果より、用紙サイズにより転写電流の上限値及び下限値が変動することが理解できる。すなわち、用紙サイズに応じて、適切な上限値及び下限値を設定する必要があることが理解できる。
【０１０１】
（試験４）
両面印刷において、表面と裏面とのそれぞれにトナー画像を転写する際における、バイアス電圧の変動と、転写電流の上限値及び下限値の変動とを確認するための試験４を行った。
【０１０２】
試験４において、イオン導電性ローラとしては、試験１に用いたイオン導電性ローラと同じ物を用いた。そして、標準抵抗紙の表面及び標準抵抗紙の裏面のそれぞれにトナー画像を転写する際のバイアス電圧と転写電圧との関係を調べた。なお、試験４は、ＮＮ環境下において行った。
【０１０３】
試験４の結果を図１３に示す。図１３において、縦軸は、転写電流（μＡ）であり、横軸は、バイアス電圧（ｋＶ）である。試験４の結果より、両面印刷において、表面へのトナー画像の転写と、裏面へのトナー画像の転写とでは、適切なバイアス電圧が異なると共に、適切な転写電流の上限値及び下限値が変動することが理解できる。すなわち、両面印刷において、印刷面に応じて、適切なバイアス電圧、上限値及び下限値を設定する必要があることが理解できる。
【０１０４】
（試験５）
メディア種別に応じて、バイアス電圧と、転写電流の上限値及び下限値とが変動することを確認するための試験５を行った。
【０１０５】
試験５において、イオン導電性ローラとしては、試験１に用いたイオン導電性ローラと同じ物を用いた。そして、標準抵抗紙の普通紙及び標準抵抗紙の厚紙のそれぞれにトナー画像を転写する際のバイアス電圧と転写電流との関係を調べた。なお、試験５は、ＮＮ環境下において行った。
【０１０６】
試験５の結果を図１４に示す。図１４において、縦軸は、転写電流（μＡ）であり、横軸は、バイアス電圧（ｋＶ）である。試験５の結果より、メディア種別により、適切なバイアス電圧が異なると共に、適切な転写電流の上限値及び下限値が変動することが理解できる。すなわち、メディア種別に応じて、適切なバイアス電圧、上限値及び下限値を設定する必要があることが理解できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】画像形成装置の全体構成を示した図である。
【図２】２次転写が行われる転写ベルト、駆動ローラ及び２次転写ローラ周辺の構成を示した図である。
【図３】第１のテーブルの構成を示した図である。
【図４】複数種類の抵抗値の普通紙に対してトナー画像を２次転写する場合において、２次転写ローラに印加するバイアス電圧を変化させたときに、２次転写ローラに流れる転写電流の変化を示したグラフである。
【図５】第２のテーブルの構成を示した図である。
【図６】第１の動作の際に、制御部が行う動作を示したフローチャートである。
【図７】第２の動作の際に、制御部が行う動作を示したフローチャートである。
【図８】第２の動作の際に、制御部が行う動作を示したフローチャートである。
【図９】第２の動作の際に、制御部が行う動作を示したフローチャートである。
【図１０】試験１の結果を示したグラフである。
【図１１】試験２の結果を示したグラフである。
【図１２】試験３の結果を示したグラフである。
【図１３】試験４の結果を示したグラフである。
【図１４】試験５の結果を示したグラフである。
【符号の説明】
【０１０８】
１  画像形成装置
４  感光体ドラム
５  帯電器
６  露光装置
７  現像装置
８  １次転写ローラ
１０  転写ベルト
１１  駆動ローラ
１２  従動ローラ
１３  ２次転写ローラ
１８  制御部
１９  定着装置
２１  スキャナ部
２２  操作パネル
２３  タッチパネル
２４  入力キー
２５  記憶部
２６  電源
２７  電流計
２８  電圧計
２９  温度計
３０  湿度計
【図１】
2008275946.tif 000003
【図２】
2008275946.tif 000004
【図３】
2008275946.tif 000005
【図４】
2008275946.tif 000006
【図５】
2008275946.tif 000007
【図６】
2008275946.tif 000008
【図７】
2008275946.tif 000009
【図８】
2008275946.tif 000010
【図９】
2008275946.tif 000011
【図１０】
2008275946.tif 000012
【図１１】
2008275946.tif 000013
【図１２】
2008275946.tif 000014
【図１３】
2008275946.tif 000015
【図１４】
2008275946.tif 000016