(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上のトナー像を転写材に転写する転写手段を有する画像形成装置であって、
前記転写手段に出力される転写電源からの出力電圧を、所定条件に応じて制御する制御手段を有し、
前記制御手段は、
非通紙時に、通紙時の電流値より低い電流値で、少なくとも２つの異なる値の電流を印加し、
該印加により検出される検出電圧に基づき、通紙時の出力電圧を予測し、
予測した出力電圧が、所定のリミッタ電圧を超えない場合は、出力電圧を、前記所定条件により算出された値になるように制御し、
予測した出力電圧が、所定のリミッタ電圧を超える場合は、出力電圧を、リミッタ電圧になるように制御すること、及び、
前記少なくとも２つの異なる値の電流のうち、大きい値の電流を先に印加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、通紙時の出力電圧がリミッタ電圧より低いときは、出力電圧を、前記所定条件により算出された値になるように補正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、通紙時の出力電圧がリミッタ電圧より高いときは、出力電圧を、リミッタ電圧へ収束させるように補正することを特徴とする、請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、電流を制御することで、出力電圧を制御することを特徴とする、請求項１〜３の何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、通紙時の出力電圧がリミッタ電圧より高い場合であって、出力電圧を、リミッタ電圧へ収束させるように補正した場合、前記所定条件が変化するまで、前記補正した出力電圧に対応する出力電流をリミッタ電流として更新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】
前記所定条件は、線速、温度又は湿度、転写材のサイズ、転写材の種類、転写材の厚み、前記像担持体から転写材へトナー像を転写する転写部の抵抗、及び、転写材搬送方向における転写材上位置、の少なくとも一つを含むことを特徴とする、請求項１〜５の何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、転写手段を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置では、画像情報に基づいて像担持体上にトナー像を形成し、このトナー像を紙やＯＨＰシート等の記録材上に転写し、トナー像を担持した記録材を定着装置に通し、熱と圧力により記録材上にトナー像を定着する。
【０００３】
ところで、トナー像を転写させる転写手段としての転写ユニットにおいては、転写ローラの経時劣化などにより負荷が増大すると、異常な電圧が出力され、放電などによる異常画像が発生する虞がある。
【０００４】
これに対し、通紙開始前に、予測用の電流を印加して、電流電圧特性を検出し、紙種や使用環境などに合わせた適切な電流に制御する方式が採用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
特許文献１に記載の画像形成装置は、非通紙時に異なる大きさの定電流をそれぞれ転写ローラに印加し、それぞれ印加されたときの電圧を測定して転写ローラの電流電圧特性を算出している。
【０００６】
ところで、異なる大きさの電流値は、通紙時に転写ローラに流れる最小値付近と最大値付近に設定される。
【０００７】
そのため、特許文献１に記載の画像形成装置は、転写ローラの経時劣化などにより負荷が増大した場合、最大値付近に電流の印加により、通紙開始前の予測用の電流印加時にも過大な電圧が出力され、放電が発生する問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、経時にわたり電流印加時に異常を起こすことのない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】
上述した課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の画像形成装置は、
像担持体上のトナー像を転写材に転写する転写手段を有する画像形成装置であって、
前記転写手段に出力される転写電源からの出力電圧を、所定条件に応じて制御する制御手段を有し、
前記制御手段は、
非通紙時に、通紙時の電流値より低い電流値で、少なくとも２つの異なる値の電流を印加し、
該印加により検出される検出電圧に基づき、通紙時の出力電圧を予測し、
予測した出力電圧が、所定のリミッタ電圧を超えない場合は、出力電圧を、前記所定条件により算出された値になるように制御し、
予測した出力電圧が、所定のリミッタ電圧を超える場合は、出力電圧を、リミッタ電圧になるように制御すること、及び、
前記少なくとも２つの異なる値の電流のうち、大きい値の電流を先に印加することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、経時にわたり電流印加時に異常を起こすことのない画像形成装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像形成装置を概略的に示す構成図である。
【図２】図１に示した画像形成装置の作像部を概略的に示した構成図である。
【図３】図１に示した画像形成装置の通紙時の出力電圧の予測を説明する説明図である。
【図４】図１に示した画像形成装置の通紙時の出力電圧の予測を説明する説明図である。
【図５】図１に示した画像形成装置の通紙時の出力電圧の予測を説明する説明図である。
【図６】図１に示した画像形成装置の制御部の機能構成を説明するブロック図である。
【図７】図１に示した画像形成装置の第１実施形態の印刷処理を説明するフローチャートである。
【図８】図１に示した画像形成装置の変形例を説明する説明図である。
【図９】図１に示した画像形成装置の変形例を説明する説明図である。
【図１０】図１に示した画像形成装置の変形例を説明する説明図である。
【図１１】図１に示した画像形成装置の変形例を説明する説明図である。
【図１２】第２実施形態の印刷処理を説明するフローチャートである。
【図１３】従来の印刷処理をした場合の出力電圧を示すグラフである。
【図１４】第１実施形態の印刷処理をした場合の出力電圧を示すグラフである。
【図１５】第２実施形態の印刷処理をした場合の出力電圧を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施形態を説明するための各図面において、同一の機能若しくは形状を有する部材又は構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。
【００１３】
図１に、本発明の一実施形態に係る画像形成装置の一例としてのモノクロプリンタを示し、これに基づいて説明するが、当然ながら、本発明は、公知のカラー画像形成装置についても同様に適用可能なものである。
【００１４】
まず、画像形成装置全体の構成・動作について、図１及び図２を参照して説明する。図１は画像形成装置としてのプリンタを示す構成図であり、図２はその作像部を示す拡大図である。
【００１５】
図１に示すように、画像形成装置１００の中央には、中間転写ベルト装置１５が設置されている。像担持体及び転写材としての中間転写ベルト８に対向するように、黒色（ブラック）に対応した１つの作像部６が着脱可能に配設されている。また、画像形成装置の下部には、給紙部１０が設置されている。また、給紙部１０からの転写材としての記録媒体Ｐが搬送される用紙搬送路の終わりには、定着部としての定着装置２０が設けられている。
【００１６】
中間転写ベルト装置１５は、無端状の中間転写ベルト８と複数のローラ部材で構成される。中間転写ベルト８は、複数のローラ部材によって張架・支持されるとともに、１つのローラ部材１の回転駆動によって移動される。
【００１７】
作像部６は、図２に示すように、像担持体としての感光体ドラム１と、感光体ドラム１の周囲に配設された帯電部４、現像部５、クリーニング部２、除電部等で構成されている。そして、感光体ドラム１上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）が行われて、感光体ドラム１上に画像（トナー像）が形成される。
【００１８】
給紙部１０は、図１に示すように、記録媒体としての用紙Ｐが積載状態で収容される給紙トレイ２６や、給紙トレイ２６に収容された用紙Ｐを、最上のものから順に１枚ずつ分離して送り出す給紙ローラ２７等を有している。
【００１９】
定着装置２０は、定着ローラや圧力ローラ等を有している。
【００２０】
感光体ドラム１は、図２に示すように、駆動モータによって反時計方向に回転駆動される。そして、帯電部４の位置で、感光体ドラム１の表面が一様に帯電される（帯電工程）。なお、本実施形態では、帯電部４として感光体ドラム１に接触する接触式の帯電ローラを用いたが、帯電部として感光体ドラム１に対して所定のギャップをあけて対向する非接触式の帯電ローラを用いることもできるし、コロナ放電方式の帯電チャージャを用いることもできる。その後、感光体ドラム１の表面は、露光部７から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によって静電潜像が形成される（露光工程）。
【００２１】
その後、感光体ドラム１の表面は、現像部５との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、トナー像が形成される（現像工程）。その後、感光体ドラム１の表面は、中間転写ベルト８及び転写手段としての１次転写ローラ９との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上のトナー像が中間転写ベルト８上に転写される（１次転写工程）。
【００２２】
その後、感光体ドラム１の表面は、クリーニング部２との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上に残存した未転写トナーがクリーニングブレード２ａによってクリーニング部２内に回収される（クリーニング工程）。そして、感光体ドラム１の表面は、除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム１上の残留電位が除去される。
【００２３】
１次転写ローラ９は、中間転写ベルト８を感光体ドラム１との間に挟み込んで１次転写ニップを形成する。１次転写ローラ９には、後述の制御手段としての制御部５０が１次転写電源４１を制御し、トナーの極性とは逆の所定の転写電圧が印加される。そして、中間転写ベルト８は、矢印方向に走行して、１次転写ローラ９の１次転写ニップの位置で、感光体ドラム１上のトナー像が、中間転写ベルト８上に１次転写される。
【００２４】
トナー像が１次転写された中間転写ベルト８は、図１に示すように、転写手段としての２次転写ローラ１９との対向位置に達する。この位置では、２次転写対向ローラ１６が、２次転写ローラ１９との間に中間転写ベルト８を挟み込んで２次転写ニップを形成する。２次転写対向ローラ１６には、制御部５０が２次転写電源４２を制御し、正規帯電極性と同極性の転写電圧が印加される。なお、２次転写ローラ１９にトナーの正規帯電極性と逆極性の転写電圧を印加しても良い。２次転写ローラ１９は、電気的に接地（アース）される。
【００２５】
給紙部１０には、転写紙等の記録媒体Ｐが複数枚重ねて収納されている。給紙ローラ２７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Ｐがレジストローラ対（タイミングローラ対）２８のローラ間に向けて給送される。
【００２６】
レジストローラ対２８に搬送された記録媒体Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対２８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト８上の画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対２８が回転駆動されて、記録媒体Ｐが２次転写ニップに向けて搬送され、記録媒体Ｐ上に、所望の画像が転写される。
【００２７】
２次転写ニップで転写されずに中間転写ベルト８上に残った未転写トナーは、中間転写ベルト８の走行に伴って中間転写クリーニング部の位置に達し、中間転写ベルト８上の未転写トナーが除去される。
【００２８】
２次転写ニップの位置で画像が転写された記録媒体Ｐは、定着装置２０に搬送される。そして、この位置で、定着ローラ及び圧力ローラによる熱と圧力とにより、表面に転写された画像が記録媒体Ｐ上に定着される。画像が転写された記録媒体Ｐは、排紙ローラ対によって装置外へと排出される。排紙ローラ対によって装置外に排出された記録媒体Ｐは、出力画像として、スタック部上に順次スタックされる。
【００２９】
次に、制御部５０の機能構成について説明する。
制御部５０は、図６に示すように、演算手段としてのＣＰＵ５０ａ、記憶手段としてのＲＯＭ５０ｂと不揮発性メモリとしてのＲＡＭ５０ｃ等を有している。図１に示すように、画像形成装置１００は、装置上部にオペレーションパネル１７を備える。オペレーションパネル１７は、使用する用紙（転写材）の紙種や紙厚などを入力する入力部１８を備える。制御部５０は、入力部１８に接続されており、ユーザ等によって入力された紙種や紙厚の情報を取得する。また、画像形成装置１００は、温度及び湿度を検出する温度・湿度センサ４５を備える。制御部５０は、温度・湿度センサ４５に接続されており、温度・湿度センサ４５によって検出された温度・湿度の情報を取得する。制御部５０は、画像情報、温度・湿度センサ４５による温度及び湿度の検出結果、入力部１８からの紙種及び紙厚の情報の取得結果などに基づいて、２次転写対向ローラ１６へ印加する転写電流値Ｉ（Ｔ２）を算出する。なお、紙種及び紙厚の情報を入力部１８から取得する構成に替えて、画像形成装置内に紙種及び紙厚を検知するセンサを設けるとともに、当該センサによって紙種及び紙厚の情報を取得する構成としてもよい。１次転写ローラ９へ印加する転写電流値についても同様の制御をしても良い。また、制御部５０は、装置全体の制御を司るものであり、ＲＡＭ５０ｃやＲＯＭ５０ｂ内に記憶している制御プログラムに基づいて、各機器の駆動を制御する。
【００３０】
転写電流値Ｉ（Ｔ２）の算出は以下のように行う。
［転写電流値（標準制御値）］（μＡ）＝標準値（μＡ）×線速補正係数（％）×環境補正係数（％）×紙サイズ補正係数（％）
標準値：１００μＡ
線速補正係数：設定される線速（＝感光体ドラム１及び中間転写ベルト８の表面移動速度）により係数を決定する。例：Ｔｙｐｅ−ａ：４３２ｍｍ／ｓ  ６８％、Ｔｙｐｅ−ｂ：５００ｍｍ／ｓ  ７８％、Ｔｙｐｅ−ｃ：６４０ｍｍ／ｓ  １００％
環境補正係数：マシン内に設置したセンサ４５の温度湿度検知結果に基づき決定する。例：標準環境（ＭＭ環境。２３℃５０％ＲＨ）では１００％、低温低湿環境（ＬＬ環境、１０℃１５％ＲＨ）では８０％とする。環境の区分は、３段階以上としても良い。
紙サイズ補正係数：使用する用紙の幅に基づき決定する。例：Ａ４Ｙ（Ａ４紙を横にして通紙。幅２９７ｍｍ）では９５％、Ａ４Ｔ（Ａ４紙をタテにして通紙。幅２１０ｍｍ）では、８２％の出力。区分は、３段階以上にしても良い。
すなわち、制御部５０は、線速、温度及び湿度の環境、用紙サイズ、紙種、紙厚、２次転写部の抵抗などの所定条件に応じて、転写電流値Ｉ（Ｔ２）を算出する。なお、所定条件は、線速、温度又は湿度、転写材のサイズ、転写材の種類、転写材の厚み、前記像担持体から転写材へトナー像を転写する転写部の抵抗、及び、転写材搬送方向における転写材上位置の少なくとも一つを含むものとする。
【００３１】
次に、通紙時の出力電圧の予測について説明する。
制御部５０は、図３に示すように、転写電流値Ｉ（Ｔ２）を算出し、通紙時の出力電圧Ｖ（Ｔ２）より小さい電圧に対応する電流Ｔ２（ＦＢ１）、及びこれより小さい電圧に対応する電流Ｔ２（ＦＢ２）を、非通紙時に印加する。制御部５０は、この印加により検出される電圧を算出する。すなわち、制御部５０は、電流Ｔ２（ＦＢ１）に対応する電圧ＶＴ２（ＦＢ１）、及び電流Ｔ２（ＦＢ２）に対応する電圧ＶＴ２（ＦＢ２）を算出する。そして、この検出電圧に基づき、２次転写部の電流電圧特性を算出する。すなわち、２点の電流・電圧の関係により、傾き・切片を算出し、通紙時の電流Ｉ（Ｔ２）及び通紙時の出力電圧Ｖ（Ｔ２）を予測する。なお、２次転写部とは、２次転写電源４２によって２次転写電圧が出力される位置（２次転写対向ローラ１６の芯金）からアースに接続される位置（２次転写ローラ１９の芯金）までの間に形成される、電流経路を構成する部位である。すなわち、２次転写部とは、図１に示すように、２次転写対向ローラ１６と、中間転写ベルト８と、２次転写ローラ１９と、から構成される部位である。
【００３２】
Ｔ２（ＦＢ１）及びＴ２（ＦＢ２）の印加は、非通紙時に行われるが、Ｔ２（ＦＢ１）印加前に、２次転写ローラ１９に付着したトナー等をクリーニングするために転写時とは逆極性（プラス極性）のバイアスを印加しておいても良い。Ｔ２（ＦＢ１）のバイアスを早く立ち上げるために、Ｔ２（ＦＢ１）印加前にバイアスをゼロにする（＝印加を行わない）ようにしても良い。また、非通紙時に印加する電流は、この２回に限定されず、３回以上であっても良い。
【００３３】
電流Ｔ２（ＦＢ１）、及びこれより小さい電流Ｔ２（ＦＢ２）の印加に関して、以下に補足する。
例：転写電流値の標準値が−１００μＡであるのに対し、電流Ｔ２（ＦＢ１）として−４０μＡ、Ｔ２（ＦＢ２）として−２０μＡを印加する。Ｔ２（ＦＢ１）及びＴ２（ＦＢ２）は、転写電流値に対して１０％から５０％の大きさに設定することが好ましい。
本実施形態の装置では、Ｔ２（ＦＢ１）及びＴ２（ＦＢ２）は、装置の使用状態（累積の使用時間）などによらず固定された値を用いている。
【００３４】
また、通紙時に設定された上限電圧、すなわち出力電圧の上限となるリミッタ電圧Ｖ（ｌｍｔ）をあらかじめ設定することで、出力電圧が大きくなり過ぎて放電などの異常画像やリークなどの発生を回避する。
【００３５】
具体的には、非通紙時に予測した出力電圧が、リミッタ電圧Ｖ（ｌｍｔ）を超えるか否かを制御部５０が判別する。制御部５０が、出力電圧Ｖ（Ｔ２）＞リミッタ電圧Ｖ（ｌｍｔ）であると判断した場合、図４に示すように、出力電圧Ｖ（Ｔ２）がリミッタ電圧Ｖ（ｌｍｔ）となるように、制御部５０がリミッタ電流値Ｔ２’（ｌ（ｌｍｔ））を印加する。なお、リミッタ電流とは、供給される電流の上限であり、リミッタ電圧とは、供給される電圧の上限である。
【００３６】
一方、制御部５０が、出力電圧Ｖ（Ｔ２）＜リミッタ電圧Ｖ（ｌｍｔ）であると判断した場合は、図５に示すように、出力電圧Ｖ（Ｔ２）が紙種、紙厚、マシン環境などの所定条件から算出される値になるように、制御部５０が電流値Ｔ２を印加する。
【００３７】
次に、制御部５０により行われる印刷スタートの合図から、通紙前の電圧予測、並びに予測値に基づいた電流値の補正及び印加に関する印刷処理について、第１実施形成を、図７に示すフローチャートを参照して説明する。なお、フローチャートは、あくまで本実施形態において本発明の作用を発揮することができるルーチンの一例について説明したものに過ぎず、本発明の作用を発揮し得る範囲内であれば他のフローチャートを適用可能であることは言うまでもない。
【００３８】
最初に、印刷処理を開始し、１次転写ニップ及び／又は２次転写ニップに用紙が到達する前に、上述したように転写電流値Ｉ（Ｔ２）を制御部５０が算出する（ステップＳ３０）。次いで、上述したように通紙時の出力電圧予測を実行する（ステップＳ３１）。次いで、予測された出力電圧Ｖ（Ｔ２）＞リミッタ電圧Ｖ（ｌｍｔ）であるか否かを、制御部５０が判断する（ステップＳ３２）。
【００３９】
予測された出力電圧Ｖ（Ｔ２）＞リミッタ電圧Ｖ（ｌｍｔ）であると判断すると、制御部５０が転写電流出力としてリミッタ電流値Ｔ２’（Ｉ（ｌｍｔ））を印加し、出力電圧Ｖ（Ｔ２）をリミッタ電圧Ｖ（ｌｍｔ）に補正する（ステップＳ３３）。
一方、予測された出力電圧Ｖ（Ｔ２）＞リミッタ電圧でないと判断すると、制御部５０が転写電流出力として、紙種、紙厚、マシン環境などの所定条件から算出される転写電流値Ｔ２（Ｉ（Ｄｅｆ））を印加し、出力電圧Ｖ（Ｔ２）に制御する（ステップＳ３４）。
【００４０】
次いで、実際の出力電圧＞リミッタ電圧Ｖ（ｌｍｔ）であるか否かを、制御部５０が判断する（ステップＳ３５）。なお、実際の出力電圧とは、通紙時の出力電圧をいう。
【００４１】
実際の出力電圧＞リミッタ電圧Ｖ（ｌｍｔ）であると判断すると、ステップＳ３７に進む。一方、実際の出力電圧＞リミッタ電圧Ｖ（ｌｍｔ）でないと判断すると、実際の出力電流＜紙種、紙厚、環境などの所定条件から算出される電流値Ｉ（ｄｅｆ）であるか否かを、制御部５０が判断する（ステップＳ３６）。なお、実際の出力電流とは、通紙時の出力電流をいう。
【００４２】
実際の出力電流＜紙種、紙厚、環境などの所定条件から算出される電流値Ｉ（ｄｅｆ）であると判断すると、ステップＳ３７に進む。一方、実際の出力電流＜紙種、紙厚、環境などの所定条件から算出される電流値Ｉ（ｄｅｆ）でないと判断すると、ステップＳ３５に戻る。
【００４３】
次いで、実際の出力電圧＞リミッタ電圧Ｖ（ｌｍｔ）であるか否かを、制御部５０が判断する（ステップＳ３７）。
【００４４】
実際の出力電圧＞リミッタ電圧Ｖ（ｌｍｔ）であると判断すると、制御電流値を現在の電流値より小さくしリミッタ電圧に集束させるように、制御部５０が補正する（ステップＳ３８）。一方、実際の出力電圧＞リミッタ電圧Ｖ（ｌｍｔ）でないと判断すると、実際の出力電流＞紙種、紙厚、環境などの所定条件から算出される電流値Ｉ（ｄｅｆ）であるか否かを、制御部５０が判断する（ステップＳ３９）。
【００４５】
実際の出力電流＞紙種、紙厚、環境などの所定条件から算出される電流値Ｉ（ｄｅｆ）でないと判断すると、制御電流値を現在の電流値より大きくしリミッタ電圧に集束させるように、制御部５０が補正する（ステップＳ４０）。一方、実際の出力電流＞紙種、紙厚、環境などの所定条件から算出される電流値Ｉ（ｄｅｆ）であると判断すると、制御電流値を紙種、紙厚、環境などの所定条件から算出される電流値Ｉ（ｄｅｆ）として、制御部５０が制御する（ステップＳ４１）。
【００４６】
次いで、印刷処理を終了するか否かを決定する（ステップＳ４２）。印刷処理を終了しない場合、ステップＳ３７に戻り、印刷処理を終了する場合、終了する。
【００４７】
次に、本実施形態に係る画像形成装置の作用について説明する。
【００４８】
本実施形態の画像形成装置１００の制御部５０が上記のような制御をすることで、通紙時の電圧出力を予測できるため、適切な転写電流が得られる。また、予測電流は、通紙時と比較して小さいため、通紙開始前の予測用の電流印加時に過大な電圧が出力され、放電が発生することもない。さらに、通紙時にも、出力予測に基づいて必要に応じて補正した電流値の印加時に、過大な電圧を出力され、放電が発生することもない。
【００４９】
また、制御部５０が、非通紙時に出力電圧がリミッタ電圧を超えると予測し、出力電圧をリミッタ電圧に対応する電流値に補正した電流を印加した際に、実際の出力電圧がリミッタ電圧より低いときに、制御部５０が、出力電圧を所定条件により算出された値になるように電流を制御する。そのため、出力電圧がリミッタ電圧より低くなってしまうことを回避できる。
【００５０】
また、制御部５０が、非通紙時に出力電圧がリミッタ電圧を超えないと予測し、出力電圧を所定条件により算出された電圧に対応する電流値に補正した電流を印加した際に、実際の出力電圧がリミッタ電圧を超えるときに、制御部５０が、出力電圧をリミッタ電圧へ収束させるように電流を制御する。そのため、狙いの電圧出力となるように電流値を増やすことができ、かつ補正して電流値を増やした場合であっても、リミッタ電圧を超えた電圧を印加しないため、適切な電圧を印加できる。
【００５１】
ところで、プロダクションプリンター等の線速の速い装置は、これに比べ線速の遅い装置に印加する電流値より大きな電流値を印加する仕様となっている。このような装置において、本実施形態の制御を適用する場合、通紙開始前の予測時の電流値が小さいと、立ち上がりが遅くなってしまう問題が考えられる。
【００５２】
本実施形態の画像形成装置は、大きい電流を先に印加し、その後にこれより小さい電流を印加する。
【００５３】
具体的には、実測値を用いて説明する。なお、電源の出力目標の９０％を立ち上がり出力とする。また、立ち上がり出力に達するまでの時間を立ち上がり時間とする。
【００５４】
例えば、図８に示すように、目標出力を−２０μＡとした場合の立ち上がり時間は、１４９ｍｓとなっている。
【００５５】
一方、図９に示すように、目標出力を−４０μＡとした場合の立ち上がり時間は、５８．４ｍｓとなっている。
【００５６】
このような関係から、目標出力が高い方が、立ち上がり時間が速いことが分かる。そのため、通紙開始前の予測用の電流印加時に、設定した予測用の複数の電流値のうち大きい方の電流値を先に印加し、その後に小さい方の電流値を印加することで、立ち上がり時間を短縮できる。また、安定した出力を得られ、放電などの懸念のない低い電流にて、精度の高い予測が可能となる。また、通紙開始前の予測用の電流印加時に、通紙時よりも低い電流値を使用して予測するが、予測用の複数の電流値のうち、通紙時に使用する電流値に近い方の電流値を先に印加することで、立ち上がり時間及び安定するまでの時間を短縮できる。
【００５７】
また、目標出力を切り替える際においても、大きい電流から、これより小さい電流に切り替える。
【００５８】
例えば、図１０に示すように、目標出力を−２０μＡとし、その後に、目標出力を−２０μＡから−４０μＡに切り替えた場合、−２０μＡから−４０μＡへの切り替え時から立ち上がり時までの時間は、１３４ｍｓとなっている。
【００５９】
一方、図１１に示すように、目標出力を−４０μＡとし、その後に、目標出力を−４０μＡから−２０μＡに切り替えた場合、−４０μＡから−２０μＡへの切り替え時から立ち上がり時までの時間は、１８ｍｓとなっている。
【００６０】
このような関係から、目標出力を高い方から低い方へ切り替える方が、立ち上がり時間が速いことが分かる。そのため、より精度の高い予測が可能となる。
【００６１】
次に、制御部５０により行われる印刷スタートの合図から、通紙前の電圧予測、並びに予測値に基づいた電流値の補正及び印加に関する印刷処理について、第２実施形態を、図１２に示すフローチャート参照して、説明する。
【００６２】
最初に、印刷処理を開始し、１次転写ニップ及び／又は２次転写ニップに用紙が到達する前に、上述したように転写電流値Ｉ（Ｔ２）を制御部５０が算出する（ステップＳ１３０）。次いで、上述したように通紙時の出力電圧予測を実行する（ステップＳ１３１）。次いで、予測された出力電圧Ｖ（Ｔ２）＞リミッタ電圧Ｖ（ｌｍｔ）であるか否かを、制御部５０が判断する（ステップＳ１３２）。
【００６３】
予測された出力電圧Ｖ（Ｔ２）＞リミッタ電圧Ｖ（ｌｍｔ）であると判断すると、制御部５０が転写電流出力としてリミッタ電流値Ｔ２’（Ｉ（ｌｍｔ））を印加し、出力電圧Ｖ（Ｔ２）をリミッタ電圧Ｖ（ｌｍｔ）に補正する（ステップＳ１３３）。
一方、予測された出力電圧Ｖ（Ｔ２）＞リミッタ電圧でないと判断すると、制御部５０が転写電流出力として、紙種、紙厚、マシン環境などの所定条件から算出される転写電流値Ｔ２（Ｉ（Ｄｅｆ））を印加し、出力電圧Ｖ（Ｔ２）に制御する（ステップＳ１３４）。
【００６４】
次いで、実際の出力電圧＞リミッタ電圧Ｖ（ｌｍｔ）であるか否かを、制御部５０が判断する（ステップＳ１３５）。なお、実際の出力電圧とは、通紙中の出力電圧をいう。
【００６５】
実際の出力電圧＞リミッタ電圧Ｖ（ｌｍｔ）であると判断すると、ステップＳ１３７に進む。一方、実際の出力電圧＞リミッタ電圧Ｖ（ｌｍｔ）でないと判断すると、実際の出力電流＜紙種、紙厚、環境などの所定条件から算出される電流値Ｉ（ｄｅｆ）であるか否かを、制御部５０が判断する（ステップＳ１３６）。なお、実際の出力電流とは、通紙中の出力電流をいう。
【００６６】
実際の出力電流＜紙種、紙厚、環境などの所定条件から算出される電流値Ｉ（ｄｅｆ）であると判断すると、ステップＳ１３７に進む。一方、実際の出力電流＜紙種、紙厚、環境などの所定条件から算出される電流値Ｉ（ｄｅｆ）でないと判断すると、ステップＳ１３５に戻る。
【００６７】
次いで、実際の出力電圧＞リミッタ電圧Ｖ（ｌｍｔ）であるか否かを、制御部５０が判断する（ステップＳ１３７）。
【００６８】
実際の出力電圧＞リミッタ電圧Ｖ（ｌｍｔ）であると判断すると、制御電流値を現在の電流値より小さくしリミッタ電圧に集束させるように、制御部５０が補正する（ステップＳ１３８）。一方、実際の出力電圧＞リミッタ電圧Ｖ（ｌｍｔ）でないと判断すると、実際の出力電流＞紙種、紙厚、環境などの所定条件から算出される電流値Ｉ（ｄｅｆ）であるか否かを、制御部５０が判断する（ステップＳ１３９）。
【００６９】
実際の出力電流＞紙種、紙厚、環境などの所定条件から算出される電流値Ｉ（ｄｅｆ）でないと判断すると、制御電流値を現在の電流値より大きくしリミッタ電圧に集束させるように、制御部５０が補正する（ステップＳ１４０）。一方、実際の出力電流＞紙種、紙厚、環境などの所定条件から算出される電流値Ｉ（ｄｅｆ）であると判断すると、制御電流値を紙種、紙厚、環境などの所定条件から算出される電流値Ｉ（ｄｅｆ）として、制御部５０が制御する（ステップＳ１４１）。
【００７０】
次いで、印刷処理を終了するか否かを決定する（ステップＳ１４２）。
【００７１】
印刷処理を終了する場合、印刷処理を終了する。一方、印刷処理を終了しない場合、ステップＳ１３８、ステップＳ１４０、ステップＳ１４１で補正された制御電流値Ｔ２”をリミッタ電流値Ｉ（ｌｍｔ）として更新する（ステップＳ１４４）。
【００７２】
次いで、転写条件（出力種類）を変更するか否かを、制御部５０が判断する（ステップＳ１４４）。
【００７３】
出力条件を変更しない場合、ステップＳ１３７に戻る。一方、出力条件を変更する場合、ステップＳ１４５に進む。
【００７４】
ステップＳ１４５では、紙種、紙厚、環境などの所定条件から算出される電流値Ｉ（ｄｅｆ）＞リミッタ電流値Ｉ（ｌｍｔ）であるか否かを制御部５０が判断する（ステップＳ１４５）。
【００７５】
紙種、紙厚、環境などの所定条件から算出される電流値Ｉ（ｄｅｆ）＞リミッタ電流値Ｉ（ｌｍｔ）であると判断した場合、制御部５０が転写電流出力としてリミッタ電流値Ｔ２”（Ｉ（ｌｍｔ））を印加し（ステップＳ１４６）、ステップＳ１３５に戻る。一方、紙種、紙厚、環境などの所定条件から算出される電流値Ｉ（ｄｅｆ）＞リミッタ電流値Ｉ（ｌｍｔ）でないと判断した場合、制御部５０が転写電流出力としてリミッタ電流値Ｔ２”（Ｉ（ｄｅｆ））を印加し（ステップＳ１４７）、ステップＳ１３５に戻る。
【００７６】
これにより、通紙開始前の予測値に誤差があった場合であって、印刷ジョブ中にリミッタ電圧を超える電圧が印加された場合であっても、リミッタ電圧に対応するリミッタ電流値Ｉ（ｌｍｔ）が補正、更新されるので、適切な電流値を得ることができる。また、大量枚数の通紙などで印刷ジョブ中に機内温度などの状態が変化した場合であっても、リミッタ電圧に対応するリミッタ電流値Ｉ（ｌｍｔ）が更新されるので、状態に応じた適切な電流値が得られる。
【００７７】
次に、上記第１実施形態の制御又は第２実施形態の制御をした場合と、これらの制御をしない場合の出力電圧について説明する。
【００７８】
図１４は第１実施形態の制御をした場合の出力電圧を示すグラフであり、図１５は第２実施形態の制御をした場合の出力電圧を示すグラフであり、図１３はこれらの制御をしない場合の出力電圧を示すグラフである。
【００７９】
第１実施形態の制御又は第２実施形態の制御をしない場合は、経時劣化、環境変動、その他要因によって、抵抗値が増大した場合、定電流で制御することになる。そのため、図１３に示すように、適正範囲の出力電圧を超えて過大な出力が発生し、放電などの不具合が発生する虞がある。その結果、異常画像の発生の懸念だけでなく、マシンダウンの発生を招く虞がある。
【００８０】
これに対し、第１実施形態の制御をした場合は、経時劣化、環境変動、その他要因によって、抵抗値が増大した場合、通紙前の予測から初期出力電圧が大きいと判断して、出力電圧の補正を行う。そのため、図１４に示すように、適正範囲の出力電圧を超えて過大な出力が発生することはない。さらに、通紙される１枚の用紙のうち、その先端、画像部、後端部などで出力を変更する場合、出力種類の変更の際に、通紙前の予測値から出力電圧の補正を同様に行ってもよい。これにより、予め設定したリミッタ電圧以下に出力が抑えられる。
【００８１】
ところで、第１実施形態の制御をした場合、予測時のばらつきやマシンの状態の変化により、その出力に誤差が生じる場合がある。この誤差は、出力種類が変化する毎に生じてしまう虞がある。そのため、過大な出力を抑えたとしても、出力種類が変わる毎に、異常画像などを発生させてしまう虞がある。
【００８２】
そこで、第２実施形態の制御をした場合は、通紙前の予測の後に、リミッタ電圧に収束させる制御が働いた場合、出力種類が切り替わる直前までの補正値（補正された制御電流値）を記憶、更新する。そのため、図１５に示すように、出力種類が変わる毎に、誤差が生じることはない。これにより、出力の誤差を最小限に抑えることができる。また、マシン機内の温度など状態が変わった場合でも、リミッタ電流を更新することで、条件ごとの最適値を得ることができる。
【００８３】
なお、第２実施形態の制御では、図１２のステップＳ１３７の出力電圧とリミッタ電圧Ｖ（ｌｍｔ）との比較は、短い間隔、例えば２０ミリ秒毎に行われる。制御電流値の補正も同間隔（２０ミリ秒）毎に行われる。プロダクションプリンター等の速い線速で転写ニップへ搬送される用紙上において、制御電流値の補正は、リアルタイムに実行される。
【００８４】
第２実施形態の制御では、補正値（補正された制御電流値）をリアルタイムに記憶・更新するとともに、出力種類が切り替わる直前（出力種類が切り替わる時点よりも２０ミリ秒以内の手前のタイミング）までの補正値（補正された制御電流値）を記憶、更新していくことで、誤差を最小限に抑えることができる。
【００８５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上述の実施形態の制御は、２次転写部について説明したがこの態様に限定されず、１次転写部に適用しても良い。なお、上述の実施形態で紹介した各構成の材質、寸法はあくまで一例であり、本発明の作用を発揮し得る範囲内で様々な材質や寸法を選択可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００８６】
１    感光体ドラム（像担持体の一例）
８    中間転写ベルト（像担持体、転写材の一例）
９    １次転写ローラ（転写手段の一例）
１９    ２次転写ローラ（転写手段の一例）
５０    制御部（制御手段の一例）
Ｐ    記録媒体（転写材の一例）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８７】
【特許文献１】特開２００２−３５１２３４号公報
【図１】
0006699202.tif 000002
【図２】
0006699202.tif 000003
【図３】
0006699202.tif 000004
【図４】
0006699202.tif 000005
【図５】
0006699202.tif 000006
【図６】
0006699202.tif 000007
【図７】
0006699202.tif 000008
【図８】
0006699202.tif 000009
【図９】
0006699202.tif 000010
【図１０】
0006699202.tif 000011
【図１１】
0006699202.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
0006699202.tif 000014
【図１４】
0006699202.tif 000015
【図１５】
0006699202.tif 000016