(57)【要約】【課題】  安定して画像メモリの発生を抑制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。【解決手段】  連続プリントを行う際に、最初の一枚目の一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂへ印加する電圧を目標転写電圧に対して小さくなるように転写バイアスを設定したテーブルをテーブル記憶部５０に記憶しておき、制御部４０によってテーブル記憶部５０からテーブルを読み出して転写電圧を設定して画像形成を行う。【選択図】        図２
2005321714.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体から記録媒体へトナーの受け渡しを行う中間転写部材を有し、該中間転写部材に転写バイアスを印加して画像形成を行う画像形成装置であって、
前記転写バイアスの印加し始めに前記中間転写部材に流れる変位電流を制御する制御手段を備え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、予め定めた目標転写バイアスよりも低い転写バイアスを設定することにより前記変位電流を制御する転写バイアス制御手段からな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、画像情報に基づいて画像形成タイミングを設定することにより前記変位電流を制御するタイミング制御手段からな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４】
前記制御手段は、記録媒体への累積画像形成数に基づいて、前記変位電流を制御することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
周囲雰囲気温度及び湿度の少なくとも一方の環境を検出する検出手段を更に備え、前記制御手段が前記検出手段の検出結果に基づいて目標転写バイアスを制御することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記感光体を帯電させる直流電源を更に備えることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１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、画像形成装置にかかり、特に、感光体から記録媒体へトナーの受け渡しを行う中間転写部材を有する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真複写機やレーザビームプリンタ等の画像形成装置は、帯電手段を用いて感光体ドラムの表面を帯電させ、画像データに基づいた露光を露光手段により行った後、感光体ドラムの表面にトナー像を形成する。そして、転写手段を用いてトナー像を記録媒体に転写して、転写したトナー像を定着手段により定着することで記録媒体に画像を形成する。
【０００３】
また、近年のフルカラー複写機、フルカラーレーザビームプリンタ等では、感光体ドラム上に形成したトナー像を中間転写体に一次転写して、中間転写体上で、イエロー、シアン、マゼンタ、及びブラックの４色のトナー像を重ね合わせた後に、記録媒体に一括して二次転写することで、フルカラーの画像を形成する。
【０００４】
近年のプリンタ等の画像形成装置は、低コスト化の要求が高まってきており、帯電及び転写で交流を重畳せずに直流電源を用いるようになってきている。なお、直流電源を用いるメリットは、コストメリット以外に、オゾン発生の抑制、交流電源起因の共鳴現象の抑制、感光体表面劣化摩耗の抑制等の長所がある一方、帯電に関しては帯電能力が交流を重畳したシステムに比べて劣る点、また転写部材及び帯電部材が感光体と接触している場合には、部材表面の汚染に弱い点などのデメリットがある。
【０００５】
特に、直流帯電の帯電能力が弱いことは、感光体一周前の画像パターンに応じた電位履歴を次の帯電プロセス時に十分に打ち消すだけの帯電能力を備えていない時に、一様に電位を揃えることができず、感光体の画像メモリとして画像履歴が顕在化してしまう。
【０００６】
転写プロセスにおいて感光体と転写部材間には電位が印加されているが、この時、転写部材に印加される電位極性が帯電部材の極性と同じ時には、この転写部材は補助帯電装置として機能する。一方、逆極性の時には帯電プロセス後の感光体の電位を打ち消すイレース装置として機能する。つまり、転写部材に流れる電流は感光体の表面電位に影響を及ぼし、ハーフトーンの濃度変化をもたらす。転写部材に印加される転写電圧の極性が帯電部材に印加される帯電電圧の極性と逆極性のシステムにおいては、転写電流が少ないと転写残の増加及び画像メモリを発生させ、電流が一定量を超えると逆に薄い画像メモリを発生させる傾向がある。すなわち、直流帯電の帯電能力が低い故に、転写電流によっては画像メモリが発生する。
【０００７】
直流帯電のシステムにおいては帯電部材が汚染及び劣化されずに安定している場合においても、転写部材に流れる電流量が変動することによって敏感に画像メモリが発生する可能性があり、画像メモリを発生させないためには転写部材に流れる電流量を一定にすることが望まれる。
【０００８】
一方、画像メモリ対策に限らず、転写効率の安定を目的とした転写電流を一定にするために、種々の技術が提案されている（例えば、特許文献１〜４）。
【０００９】
特許文献１に記載の技術では、電流を一定にする定電流制御が検討されているが、定電流の電源は、高精度の電源を必要とし、コストアップとなるため、小型プリンタで要求される低コストと相反する。
【００１０】
また、コストメリットのある定電圧電源に関する技術として、特許文献２〜４が提案されている。
【００１１】
特許文献２に記載の技術では、転写部材の抵抗検知を複数回行い、検知した転写部材の抵抗が所定の値より低い場合、抵抗検知工程毎に異なる転写定電圧バイアスを決定する転写電圧制御手段を備えることが提案されている。
【００１２】
特許文献３に記載の技術では、複数回印刷が行われたときに、転写電圧を検出して平均値を算出する。そして、平均値に基づいて次プリント時の転写電圧の目標値を決定することが提案されている。
【００１３】
また、特許文献４に記載の技術では、印刷枚数と使用環境を測定して最適な転写電圧を推定することが提案されている。
【特許文献１】米国特許第３７８１１０５号
【特許文献２】特開２０００−０７５６９４号公報
【特許文献３】特開平１１−３０９９０１号公報
【特許文献４】特開平１０−３０１３４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
ところで、転写部材は半導電性であるために電圧を印加直後には、静電容量を充電するために流れる変位電流が過渡的に多く流れてしまう。これはしばらくプリントがなかった状態からプリントを行った一枚目において特に多くの転写電流が発生する。
【００１５】
また、近年のプリンタにおいては、記録シートへ転写されることなく感光体上もしくは帯電部材や転写部材上に残った残留トナーを回収する方法として、通常プリント時に印加する帯電電圧、転写電圧のそれぞれの極性とは逆極性の電圧を印加し、あるいは通常の電位差とは異なる電位差を与えて、トナーを回収するクリーニング方法が提案されているが、このようなクリーニングを施すと帯電部材及び転写部材は通常プリント時とは逆極性の電荷で帯電された状態、もしくは通常プリント時とは異なる大きさの表面電位を持った状態となる。このクリーニングの後にプリントを行うと、上述したように静電容量を充電するために流れる変位電位がプリント最初の枚数の間に過渡的に発生する。
【００１６】
上述したような従来の技術では、転写部材の通電に伴う経時的な抵抗上昇や温度湿度変化に伴う転写部材等の半導電性物質の抵抗変化に対して安定した電流供給をすることは言及しているが、一枚目のプリント時の変位電流については考慮されておらず、連続プリント時の定電圧直流電源における転写電流の安定性に懸念がある。
【００１７】
そして、このように変位電流によって転写電流の安定が失われることで、画像メモリの発生が顕著に現われる、という問題がある。
【００１８】
本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、安定して画像メモリの発生を抑制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】
【００１９】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、感光体から記録媒体へトナーの受け渡しを行う中間転写部材を有し、該中間転写部材に転写バイアスを印加して画像形成を行う画像形成装置であって、前記転写バイアスの印加し始めに前記中間転写部材に流れる変位電流を制御する制御手段を備えることを特徴としている。
【００２０】
上述したように、転写部材が半導電性であるため、画像形成がしばらくなかった状態から画像形成を開始すると一枚目の記録媒体に画像形成を行う際に、転写部材の静電容量を充電するために中間転写部材に過渡的に変位電流が流れる。
【００２１】
そこで、請求項１に記載の発明では、転写電圧の印加し始め（例えば、１枚目や２枚目等の画像形成時）に、中間転写部材に流れる変位電流が制御手段によって制御される。これによって、上述したように過渡的に流れる変位電流を抑制することができる。すなわち、変位電流によって転写電流の安定性が失われてしまうのを防止することができるので、安定して画像メモリの発生を抑制することができる。
【００２２】
制御手段は、例えば、請求項２に記載の発明のように、予め定めた目標転写バイアスよりも低い転写バイアスを設定することにより過渡的に中間転写部材に流れる変位電流を制御する転写バイアス制御手段を適用するようにしてもよいし、請求項３に記載の発明のように、画像情報に基づいて画像形成タイミングを設定することにより過渡的に中間転写部材に流れる変位電流を制御するタイミング制御手段を適用するようにしてもよい。
【００２３】
また、経時劣化等によって特性変化があるので、制御手段は、請求項４に記載の発明のように、記録媒体への累積画像形成数に基づいて、変位電流を制御するようにしてもよい。例えば、初期状態の変位電流を制御するためのテーブルと、経時後の変位電流を制御するためのテーブルを備えて、累積画像形成するに応じて使用するテーブルを選択するようにしてもよい。
【００２４】
また、周囲の環境によっても変位電流が変化するので、請求項５に記載の発明のように、周囲雰囲気温度及び湿度の少なくとも一方を検出する検出手段を更に備えて、制御手段が検出手段の検出結果に基づいて目標転写バイアスを制御するようにしてもよい。
【００２５】
なお、感光体を帯電させる手段としては、請求項６に記載の発明のように、直流電源を用いることができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように本発明によれば、転写バイアスの印加し始めに中間転写部材に流れる変位電流を制御する制御手段を備えることで、過渡的に流れる変位電流を抑制することができるので、安定して画像メモリの発生を抑制することができる、という効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。なお、本実施の形態は、フルカラーレーザビームプリンタに本発明を適用したものである。
【００２８】
図１は、本発明の実施の形態に係わるフルカラープリンタの概略構成を示す図である。図１中の矢印は、各回転部材の回転方向を示す。
【００２９】
本発明の実施の形態に係わるフルカラーレーザプリンタ１０は、図１に示すように、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）用の各感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋと、これら感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋに接触する一次帯電用の帯電ロール１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋと、各色の画像を形成するためのレーザ光を照射する光学ユニット１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋと、現像器１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋと、上述の４つの感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋのうちの２つの感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍに当接する第１の一次中間転写ドラム２０Ａと、残りの２つの感光体ドラム１２Ｃ、１２Ｋに当接する第２の一次中間転写ドラム２０Ｂと、該第１及び第２の一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂに当接する二次中間転写ドラム２２と、該二次中間転写ドラム２２に当接する最終転写ロール２４とで、主要部が構成されている。
【００３０】
これらの構成のうち、各感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ、帯電ローラ１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ、現像器１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋ、第１及び第２の一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂ及び二次中間転写ドラム２２は、単一の画像形成ユニット２６として一体化されており、例えば感光体ドラムの劣化等によって画像品質が低下する場合等には、この画像形成ユニット２６をそのまま交換することが可能とされている。
【００３１】
感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋは、共通の接触平面Ｍを有し、一定の間隔をおいて配置されている。また、第１の一次中間転写ドラム２０Ａ及び第２の一次中間転写ドラム２０Ｂは、各回転軸が該感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの軸に対して平行且つ所定の対称面を境界とした面対象の関係となるように配置されている。更に、二次中間転写ドラム２２は、感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋと回転軸が平行となるように配置されている。
【００３２】
フルカラー画像を形成する場合、各色毎の画像情報に応じた信号は、図示しない画像処理ユニットによりラスタライジングされて、レーザ光学ユニット１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋに入力される。レーザ光学ユニット１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋでは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色に対応する画像を形成するためのレーザ光が変調され、対応する色の感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋに照射されるようになっている。これによって、各感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ上に各色に対応する潜像が形成される。
【００３３】
感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの周囲では、周知の電子写真方式による各色毎の画像形成プロセスが行われる。例えば、感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２ＫとしてはＯＰＣ感光体を用いる適用することができ、これらの感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの表面は約８００Ｖの直流電圧を印加した帯電ロール１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋによって、例えば約３００Ｖ程度に一様に帯電される。なお、本実施の形態では、帯電ロール１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋとして直流成分のみを印加する。
【００３４】
このようにして一様に帯電された表面電位を帯びた感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの表面には、各色毎の入力画像情報（画像データ）に対応した静電潜像が所定のタイミングで形成される。レーザ光学ユニット１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ、１６Ｋで静電潜像が書き込まれることによって、感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの画像露光部の表面電位は、約６０Ｖ以下程度まで除電される。
【００３５】
また、感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋの表面に形成された各色に対応する静電潜像は、対応する色毎の現像器１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋによって現像され、感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ上に各色のトナー像として可視化される。現像器１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋには、それぞれ異なったＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ色のトナー及びキャリアからなる現像剤が充填されている。これらの現像器１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋは、図示しないトナー供給装置からトナーが補給されると、この補給されたトナーは、オーガー２８で充分にキャリアと攪拌されて摩擦帯電される。現像ロール３０の内部には、複数の磁極を所定の角度に配置したマグネットロール（図示省略）が固定された状態で配置されている。この現像ロール３０に現像剤を搬送するパドル３２によって、現像ロール３０の表面近傍に搬送された現像剤は、現像剤量規制部材３４によって現像部に搬送される量が規制される。
【００３６】
現像ロール３０上に供給されたトナーは、図示しないマグネットロールの磁力によって、キャリアとトナーで構成された磁気ブラシ状となってあり、この磁気ブラシが感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋと当接している。この現像ロール３０に交流と直流（ＡＣ＋ＤＣ）の現像バイアス電圧を印加して、現像ロール３０上のトナーを感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ上に形成された静電潜像に現像することによりトナー像が形成される。なお、本実施の形態では、現像バイアス電圧は、交流が４ｋＨｚ、１．５Ｖｐｐで、直流が２３０Ｖ程度である。
【００３７】
次に感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ上に形成されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム２０Ａ及び第２の一次中間転写ドラム２０Ｂ上に、静電的に一次転写される。
【００３８】
感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ上に形成されたシアン、マゼンタ色のトナー像は、第１の一次中間転写ドラム２０Ａ上に、感光体ドラム１２Ｃ、１２Ｋ上に形成されたシアン及びブラック色のトナー像は、第２の一次中間転写ドラム２０Ｂ上に、それぞれ転写される。感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋに対する静電潜像の書き込み開始タイミングを各色毎にずらすことにより、第１の一次中間転写ドラム２０Ａ上では一次転写されたイエローとマゼンタのトナー像が適切に重ね合わされた二重色像が形成される。また、第２の一次中間転写ドラム２０Ｂ上にもシアンとブラックのトナー像が適切に重ね合わされた二重色像が形成される。
【００３９】
第１及び第２の一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂ上に感光体ドラム１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋからトナー像を静電的に転写するために必要な表面電位は、＋２５０Ｖ〜５００Ｖ程度である。最適な表面電位はトナーの帯電状態や雰囲気温度や湿度によって変動するが、トナーの帯電量が−２０〜−３５μＣ／ｇの範囲内にあり、常温常湿環境下にある場合には、第１及び第２の一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂの表面電位は、＋３８０Ｖ程度が望ましい。また、第１及び第２の一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂはその抵抗値が１０8Ω程度に設定されており、ＦｅやＡｌ等からなる金属パイプを導電性シリコンゴム等の低抵抗弾性層（Ｒ＝１０2〜１０3Ω）で被覆して形成されている。更に、この低抵抗弾性層の表面には高離型層として厚さ３〜１００μｍのフッ素ゴム層が設けられておりシランカップリング系の接着剤（プライマ）で接着されている。なお、高離型層の抵抗値は、Ｒ＝１０5〜１０9Ω程度である。また、第１及び第２の一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂには定電圧電源より電圧を印加している。
【００４０】
この後、第１及び第２の一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂ上に形成された二重色のトナー像は、二次中間転写ドラム２２上に静電的に二次転写される。従って、二次中間転写ドラム２２上には、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色が重なった最終的なトナー像が形成される。
【００４１】
そして、二次中間転写ドラム２２上に形成されたトナー像は、搬送ローラ３６等によって搬送される用紙Ｐに転写ローラ２４によって転写された後に、定着器３８によって定着が行われることによって用紙Ｐ上に画像が形成される。
【００４２】
なお、各色の現像器１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ、１８Ｋの現像剤は、トナーとキャリアを混在させた二成分系現像剤でもトナーのみの一成分系現像剤でもよい。
【００４３】
ここで用いたトナーは、スチレンアクリル樹脂微粒子と各々Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの顔料微粒子を凝集・合一して平均粒径約６μｍに調整してなる、乳化凝集合一法（ＥＡ法）で製造したトナーを用いた。粒度分布指標（ＧＳＤ）は、１．２３であった。平均粒径はコールターカウンター（コールター社製）で測定した、体積平均粒径の値である。そして、重合の際の加熱時間と加熱温度を調整し、平均粒径、粒度分布がほぼ同じである４種類（４色）のトナーを作成した。
【００４４】
トナー形状（トナー形状係数）は、光学顕微鏡（ミクロフォトＦＸＡ：ニコン社製）で得た該トナーの拡大写真を、イメージアナライザーＬｕｚｅｘ３（ＮＩＲＥＣＯ社製）により画像解析を行って以下の式により算出した値である。
【００４５】
【数１】
2005321714.tif 000003
【００４６】
トナー形状係数は、トナーの投影面積と、それに外接する円の面積の比で表しており、真球の場合１００となり、形状が崩れるにつれて増加する。トナー形状係数は、トナー粒子複数個に対して計算され、その平均値を代表値とする。本実施の形態では、形状係数１００〜１２５の球形なトナーを用いるが、形状係数１００〜１４０のトナーを用いるようにしてもよい。
【００４７】
また、該トナーに、平均粒径１０〜１００ｎｍの、シリカ及びチタニアの無機微粒子を適宜量外添し、平均粒径５０μｍのフェライトビーズからなるキャリアと混合して現像ロール状で−２５〜−３５μＣ／ｇの帯電量を得た。
【００４８】
なお、トナーとしては、乳化凝集合一法以外にも懸濁重合法、溶解懸濁法、乳化重合法、混練粉砕法等により形成された球形トナーを使用するようにしてもよい。
［第１実施形態］
続いて、本発明の第１実施形態に係わるフルカラーレーザプリンタ１０の制御系の構成について説明する。
【００４９】
図２は、本発明の第１実施形態に係わるフルカラーレーザプリンタの制御系の構成を示すブロック図である。
【００５０】
フルカラーレーザプリンタは制御部４０を備えており、該制御部４０によって装置全体が制御されるようになっている。
【００５１】
制御部４０には、転写ドラムドライバ４２、感光体ドライバ４４、用紙搬送系４６、レーザ光源ユニット１６、環境センサ４８、及びテーブル記憶部５０が接続されている。
【００５２】
転写ドラムドライバ４２には、第１の一次転写ドラム２０Ａ、第２の一次転写ドラム２０Ｂ、及び二次転写ドラム２２が接続されており、転写ドラムドライバ４２によって各転写ドラムの回転駆動並びに転写時に印加される転写バイアスが制御される。転写ドラムへ印加される転写バイアスは、転写ドラムドライバ４２に接続された定電圧電源である直流電源５２から供給される。
【００５３】
感光体ドライバ４４には、各色に対応する感光体ドラム１２及び帯電ロール１４が接続されており、感光体ドライバ４４によって感光体ドラム１２の駆動が制御されると共に、感光体ドラム１２を帯電する帯電ロール１４の駆動制御が行われる。なお、帯電ロール１４は、感光体ドライバ４４に接続された直流電源５２によって帯電するための電圧が印加されるようになっている。
【００５４】
用紙搬送系４６は、搬送ローラ３６を含み、該搬送ローラ３６を駆動することによって、転写位置に用紙Ｐを搬送する。
【００５５】
レーザ光源ユニット１６は、制御部４０に入力される画像形成すべき画像を表す画像データに基づいて、レーザ光を変調して、各感光体ドラム１２に変調したレーザ光を照射し、各感光体ドラム１２上に潜像を形成する。
【００５６】
環境センサ４８は、例えば、フルカラーレーザプリンタ１０の雰囲気温度や湿度を検出し、検出結果を制御部４０に出力するようになっている。
【００５７】
テーブル記憶部５０には、環境センサ４８の検出結果に応じた一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂへ印加する転写電圧のテーブルや、画像形成枚数に応じた一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂへ印加する転写電圧のテーブル等が記憶されている。
【００５８】
テーブル記憶部５０に記憶されるテーブルは、例えば、図３〜５に示すような転写電圧テーブルが記憶される。
【００５９】
図３は、テーブル記憶部５０に記憶される環境に応じた転写電圧テーブルの一例を示す図であり、図４は、初期状態における画像形成数に応じた転写電圧テーブルの一例を示す図であり、図５は、経時（所定画像形成数後）の画像形成数に応じた転写電圧テーブルの一例を示す図である。
【００６０】
すなわち、制御部４０は、一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂに印加する転写電圧を、図３に示すように、環境に応じた目標転写電圧を選択するようになっている。また、図４及び図５に示すように、画像形成するページに応じた目標転写電圧の補正を加えるようになっていると共に、経時変化に伴って目標転写電圧の補正を更に変更するようになっている。詳細には、本実施形態では、制御部４０は初期状態で１ページ目の画像形成を行う際に、目標転写電圧に対して９２％〜９７％の出力となるように転写バイアスを制御し、経時変化に伴って、目標転写電圧に対して９６％〜１００％の出力となるように転写バイアスを制御する。なお、転写電圧の印加し始めに、目標転写電圧に対して低くなるように転写バイアスを設定すれば、上記数値範囲に限るものではない。
【００６１】
続いて、上述のように構成された本発明の実施形態におけるフルカラーレーザプリンタ１０の制御部４０で行われる処理の流れについて説明する。図６は、本発明の実施の形態に係わるフルカラーレーザプリンタ１０の制御部４０で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００６２】
まず、ステップ１００では、制御部４０がプリント対象の画像データを受信したか否か判定され、該判定が肯定されるまで待機してステップ１０２へ移行する。
【００６３】
ステップ１０２では、環境センサ４８による環境が検出され、制御部４０に入力され、ステップ１０４へ移行して、環境センサ４８の検出結果に応じた転写電圧テーブルが読み出される。すなわち、図３に示す環境毎の目標転写電圧が読み出される。
【００６４】
次に、ステップ１０６では、総プリント数が所定数以上か否か制御部４０によって判定される。すなわち、経時変化が発生しているか否かを総プリント数で判定し、該判定が肯定された場合には、ステップ１０８へ移行し、該判定が否定された場合には、ステップ１１０へ移行する。
【００６５】
ステップ１０８では、経時の画像形成数に応じた転写電圧テーブルが読み出され、ステップ１１０では、初期状態の画像形成数に応じた転写電圧テーブルが読み出される。すなわち、ステップ１０８では、図５に示すようなテーブルが読み出され、ステップ１１０では、図４に示すようなテーブルが読み出される。
【００６６】
続いて、ステップ１１２では、補正ページが否か判定される。該判定は、読み出されたテーブルに応じて転写電圧を低く設定するページか否かを判定し、該判定が否定された場合には、ステップ１１４へ移行し、該判定が肯定された場合には、ステップ１１６へ移行する。
【００６７】
ステップ１１４では、環境に応じた目標電圧が設定され、ステップ１１６では、画像形成数に応じた転写電圧（補正電圧）が設定される。
【００６８】
次に、ステップ１１８では、設定された転写電圧となるように転写バイアスが制御され、画像形成処理が行われる。すなわち、上記で設定された転写電圧が制御部４０によって転写ドラムドライバ４２に設定されることによって、第１及び第２の一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂへ設定された転写電圧が印加されると共に、画像データに基づいてレーザ光源ユニット１６が制御されて各感光体ドラム１２に潜像が形成された後に、第１及び第２の一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂ及び二次転写ドラム２２を介して用紙Ｐに画像が形成される。
【００６９】
そして、ステップ１２０では、画像形成が終了したか否か制御部４０によって判定される。該判定は、制御部４０が受信した全画像データに対する画像形成が終了したか否かを判定することによってなされ、該判定が否定された場合には、ステップ１０６に戻って上述の処理が繰り返され、ステップ１２０の判定が肯定されたところで一連の制御部４０による処理を終了する。
【００７０】
ここで、上述のようにフルカラーレーザプリンタ１０の制御部４０で行われる処理（転写電圧の制御）について詳細に説明する。
【００７１】
図７は、第１及び第２の一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂに印加する電圧を３２０Ｖから６００Ｖまで振ったときの第１及び第２の一次転写ドラム２０Ａ、２０Ｂに流れる電流量と、そのときに発生した画像メモリの発生レベルを示したものである。各感光体ドラム１２の表面は約８００ＶのＤＣ電圧を印加した帯電ロール３０によって、約３００Ｖ程度に一様に帯電されており、環境は２２℃湿度５５％での結果を示す。
【００７２】
ここでの画像メモリの評価には、レーザ光源ユニット１６から照射されるレーザ光でマゼンタの色の単色画像で画像形成を行い、この画像メモリの符号が正である場合には、感光体一周前の画像部と非画像部からなるパターンのうち、画像部に対応した箇所が感光体二周目で濃く履歴として現われるポジの画像メモリで、逆に画像メモリの符号が負の場合には、画像部に対応した箇所が感光体二周目において薄くなるネガの画像メモリである。
【００７３】
なお、図７中の画像メモリの発生レベルは、図８に示すゴーストグレードの評価基準に基づいた値であり、０がゴースト未発生、１がぱっと見では判別できないレベルであるが、よく見ると感光体ドラム一周前の画像の履歴が濃くなっているのが分かるレベル、２が感光体一周前の画像が履歴として現われているのが濃淡差はあまりないレベル、３が感光体一周前の画像がはっきりと濃く履歴として顕在化しており遠くからでも判別できるレベル、−１がぱっと見では判別できないレベルであるが、よく見ると感光体ドラム一周前の画像の履歴が薄く（白抜けのように）なっているのが分かるレベル、２が感光体一周前の画像が履歴として現われているのが濃淡差はあまりないレベル、３が感光体一周前の画像がはっきりと薄く（白抜けのように）履歴として顕在化しており遠くからでも判別できるレベルを示し、各レベルの中間のレベルを０．５として表し、±３よりもゴーストレベルが少し悪いレベルを±３．５とし、画像メモリの程度が±２の範囲であれば凝視しない限り肉眼では識別しにくい程度である。
【００７４】
図７に示すように、一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂに流れる電流量が増加するに伴い画像メモリは正からゼロ、そして負へと変化していく。
【００７５】
また、図９に示すように、一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂへの印加電圧を４４０Ｖに固定した条件で、連続５枚のプリントを行った際には、一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂの電流量とページ数との関係は、最初の一枚目に変位電流が多く発生していることが分かる。
【００７６】
一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂへの電圧の印加は定電圧電源よりなされているが、一次中間転写ドラムの表面電位が安定するまでの期間の一次中間転写ドラムの静電容量を充電するために流れる変位電流が発生してしまい、特に連続プリントを行った際の最初の一枚目に過渡的に多く変位電流が発生する。
【００７７】
図１０は、第１及び第２の一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂへの定電圧電源から供給される印加電圧を最初の一枚目から目標転写電圧の１００％出力し、２２℃５５％ＲＨ環境下で画像メモリに関する実験を行った結果を示す図である。この時の画像メモリの評価方法は、マゼンタカラーの単色で連続５枚プリントを行ってゴーストグレードの確認を行った。
【００７８】
第１及び第２の一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂへの定電圧電源から供給される印加電圧が４４０Ｖで有る場合、図１０に示すように、第１及び第２の一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂへの電流値は最初の一枚は約２２μＡで、画像メモリの発生は、ゴーストグレード−１のネガの画像メモリが発生した。また、二枚目以降は第１及び第２の一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂへ流れる電流値は、１７．５±１．０μＡの範囲に収まり画像メモリは未発生であった。このように一枚目から目標転写電圧を１００％出力するように設定すると、最初の一枚目における第１及び第２の一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂの表面電位が安定するまでの期間で第１及び第２の一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂの静電容量を充電するために流れる変位電流が発生してしまい、結果としてネガの画像メモリの発生を招く。
【００７９】
そこで、本実施形態では、例えば、新品の初期状態で連続プリントを行う際に、最初の一枚目のみ一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂへ印加する電圧を目標転写電圧に対して小さく設定したテーブルがテーブル記憶部５０に記憶されており、制御部４０によってテーブル記憶部５０からテーブルを読み出して転写電圧を設定するようになっている。これによって、図１１及び図１２に示すように、一枚目の一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂに発生する変位電流を制御することができる。なお、図１１は、各目標転写電圧に対する各ページ毎の変位電流と、補正後の転写電圧、及び補正後の変位電流を示す表であり、図１２は、各目標転写電圧毎の補正後の各ページの変位電流（一次中間転写ドラム電流）を示すグラフである。
【００８０】
例えば、図１１に示すように、一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂの目標表面電位が４４０Ｖであり、一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂへの定電圧電源から供給される印加電圧が４４０Ｖであるときに、初期状態（例えば、０〜１０００枚プリントするまで）において、一枚目に限り４４０Ｖの９４％の出力である４１４Ｖに設定している。これによって、図１１及び図１３に示すように、連続プリントを行った際、１枚から５枚を通して転写電流は、１７．５±１．０μＡの範囲に収まり画像メモリも終始未発生とすることができる。
【００８１】
本実施形態では、上述したように、フルカラーレーザプリンタ１０の総プリント枚数や機内温度湿度等に合わせて最適な値を導きだせるテーブルをテーブル記憶部５０に記憶しているので、ページ数に拘らず、温度や湿度の変動に応じて安定した画像メモリの発生を抑制した高画質な画像形成を行うことができる。また、必要に応じて一枚目に限らず適宜な枚数に応じて、転写電圧を変化させていくことで安定した高画質な画像形成を行うことができる。
【００８２】
また、本実施形態では、第１及び第２の一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂや二次中間転写ドラム２２等の転写部材の経時劣化が進んだ状態の場合には、経時劣化に応じたテーブルをテーブル記憶部５０に記憶しているので、図１４に示すように、経時劣化が進んだ場合も初期状態と同様に、安定した画像メモリの発生を抑制した高画質な画像形成を行うことができる。すなわち、本実施形態では、初期から経時に掛けて安定した画像メモリの発生を抑制した高画質な画像形成を行うことができる。
【００８３】
例えば、経時劣化が進んだ場合には、第１及び第２の一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂへの定電圧電源から供給される印加電圧が４４０Ｖに設定されており、図１４に示すように、一枚目と二枚目のプリントについて４４０Ｖの９６％の出力である４２１Ｖに転写電圧を出力する。これによって連続プリントを行った際に、１枚から５枚を通して転写電流は１７．５±１．０μＡの範囲に収まり画像メモリも終始未発生とすることができる。
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係わるフルカラーレーザプリンタについて説明する。なお、フルカラーレーザプリンタの概略構成については第１実施形態と同一であるため説明を省略する。
【００８４】
また、第２実施形態に係わるフルカラーレーザプリンタの制御系の構成についても、制御部４０の機能及びテーブル記憶部５０に記憶されるテーブルが異なるだけで基本的な構成は同一であるため制御系全体の説明は省略する。
【００８５】
第１実施形態に係わるフルカラーレーザプリンタ１０の制御部４０では、転写電圧を制御することによって、第１及び第２の一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂに流れる変位電流を制御するようにしたが、第２実施形態に係わるフルカラーレーザプリンタ１０の制御部４１（図２参照）では、転写電圧を印加してから画像形成動作開始（レーザ光源ユニット１６による露光開始）するまでのプレ転写時間を制御するようになっている。
【００８６】
第２実施形態に係わるフルカラーレーザプリンタのテーブル記憶部５１（図２参照）には、第１実施形態と同様に、環境センサ４８の検出結果に応じた一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂへ印加する転写電圧のテーブルが記憶されていると共に、画像形成枚数に応じたプレ転写時間のテーブルが記憶されている。すなわち、テーブル記憶部５１には、第１実施形態における画像形成枚数に応じた一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂへ印加する転写電圧のテーブルの代わりに、画像形成枚数に応じたプレ転写時間のテーブルが記憶されており、制御部４１は、プレ転写時間テーブルに基づいて、一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂへ電圧を印加してから露光を開始するまでのプレ転写時間を制御するようになっている。詳細には、制御部４１は、画像データを解析して、画像形成開始位置に対して、一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂに電圧を印加するタイミングを制御することによってプレ転写時間を制御するようになっている。
【００８７】
続いて、第２実施形態に係わるフルカラーレーザプリンタ１０の制御部４１で行われる処理の流れについて説明する。図１５は、本発明の第２実施形態に係わるフルカラーレーザプリンタ１０の制御部４１で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００８８】
まず、ステップ２００では、制御部４１がプリント対象の画像データを受信したか否か判定され、該判定が肯定されるまで待機してステップ２０２へ移行する。
【００８９】
ステップ２０２では、環境センサ４８による環境が検出され、制御部４１に入力され、ステップ２０４へ移行して、環境センサ４８の検出結果に応じた転写電圧テーブルが読み出される。すなわち、図３に示す環境毎の目標転写電圧が読み出される。
【００９０】
次に、ステップ２０６では、プレ転写時間のテーブルが読み出され、ステップ２０８へ移行する。
【００９１】
ステップ２０８では、制御部４１に入力された画像データが解析され、画像形成開始位置（用紙Ｐに対する画像の書き出し位置）が検出され、ステップ２１０へ移行して、読み出されたプレ転写時間のテーブルと、検出された画像形成開始位置に基づいて、転写電圧が印加される。すなわち、印加する転写電圧の印加タイミングが制御される。
【００９２】
続いて、ステップ２１２へ移行して、画像形成処理が行われる。すなわち、画像データに基づいて各レーザ光源ユニット１６が制御されて各感光体ドラム１２に潜像が形成された後に、第１及び第２の一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂ及び二次転写ドラム２２を介して用紙Ｐに画像が形成される。
【００９３】
ステップ２１４では、画像形成が終了したか否か制御部４１によって判定される。該判定は、制御部４１が受信した全画像データに対する画像形成が終了したか否かを判定することによってなされ、該判定が否定された場合には、ステップ２１２に戻って上述の処理が繰り返され、ステップ２１４の判定が肯定されたところで一連の制御部４１による処理を終了する。
【００９４】
ここで、上述のようにフルカラーレーザプリンタの制御部４１で行われる処理（プレ転写時間の制御）について詳細に説明する。
【００９５】
図７は、第１実施形態で説明したように、第１及び第２の一次転写ドラム２０Ａ、２０Ｂに印加する電圧を３２０Ｖから６００Ｖまで振ったときの第１及び第２の一次転写ドラム２０Ａ、２０Ｂに流れる電流量と、そのときに発生した画像メモリの発生レベルを示したものである。
【００９６】
図７に示すように、一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂに流れる電流量が増加するに伴い画像メモリは正からゼロ、そして負へと変化していく。
【００９７】
また、図９に示したように、一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂへの印加電圧を４４０Ｖに固定した条件で、連続５枚のプリントを行った際には、一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂの電流量とページ数との関係は、最初の一枚目に変位電流が多く発生していることが分かる。
【００９８】
上述したように、一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂへの電圧の印加は定電圧電源よりなされているが、一次中間転写ドラムの表面電位が安定するまでの期間の一次中間転写ドラムの静電容量を充電するために流れる変位電流が発生してしまい、特に連続プリントを行った際の最初の一枚目に過渡的に多く変位電流が発生する。
【００９９】
また、図９のページ数を一次転写電圧印加後経過時間に置き換えたものが図１６であり、時間経過と共に変位電流量が減り、約４．６ｓｅｃで安定する。連続プリント時の監視直後の変位電流がなくなり電流が安定した後に画像が一次転写ドラムに転写されれば、画像メモリの発生を防止することができる。
【０１００】
以下に示す表１は、一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂに電圧が印加開始するタイミングから用紙先端位置が感光体から一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂに到達するまでの時間を１．４ｓｅｃで固定した時に、画像位置が用紙先端にある場合と画像位置が用紙中央にある場合に連続プリントを行って、２２℃５５％ＲＨ環境下で画像メモリに関する実験を行った結果を示す。画像メモリの評価方法は、第１実施形態と同様に、マゼンタカラーの単色で連続５枚プリントを行ってゴーストグレードの確認を行った。
【０１０１】
第１実施形態で説明した例ように、第１及び第２の一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂへの定電圧電源から供給される印加電圧が４４０Ｖで有りかつ画像位置が用紙先端にある場合、第１及び第２の一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂへの電流値は最初の一枚は約２２μＡで、画像メモリの発生は、ゴーストグレード−１のネガの画像メモリが発生した（表１の比較例１参照）。また、二枚目以降は第１及び第２の一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂへ流れる電流値は、１７．５±１．０μＡの範囲に収まり画像メモリは未発生であった。最初の一枚目に置ける一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂの表面電位が発生してしまい、結果としてネガの画像メモリの発生を招く（表１の比較例１参照）。
【０１０２】
また、同様に、第１及び第２の一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂへの定電圧電源から供給される印加電圧が４４０Ｖでありかつ画像位置が用紙中央にある場合にも、最初の一枚目における画像メモリの発生は、ゴーストグレード−０．５のネガの画像メモリが発生し（表１の比較例２参照）、二枚目以降は、画像メモリは未発生であった。
【０１０３】
そこで、本実施形態では、一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂに電圧を印加開始するタイミングから画像部先端のトナーが各感光体ドラム１２から一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂに到達するまでの時間であるプレ転写時間を制御することで、電流量を安定させることができ、これによって画像メモリの発生を防止することができる。
【０１０４】
例えば、２２℃５５％ＲＨの環境条件において、一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂの目標表面電位が４４０Ｖであり、一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂへの定電圧電源から供給される印加電圧が４４０Ｖの時に、画像位置が用紙先端にある場合にプレ転写時間を４．６ｓｅｃに設定して（用紙一枚目先端までは４．６ｓｅｃ）連続プリントを行った結果、１枚から５枚を通して転写電流は、１７．５±１．０μＡの範囲に収まり画像メモリも終始未発生とすることができる（表１の実施例１参照）。
【０１０５】
また、画像位置が中央にあるときに、プレ転写時間を４．６ｓｅｃに設定して（用紙一枚目先端までは３．６ｓｅｃ）、連続プリントを行うと転写電流は一枚目用紙先端位置では、１９．２μＡと変位電流がまだ残っていたが、画像がある一枚目中央位置以降では、１７．５±１．０μＡの範囲に収まり画像メモリも終始未発生とすることができる（表１の実施例２参照）。
【０１０６】
【表１】
2005321714.tif 000004
【０１０７】
なお、第２実施形態において、第１実施形態のように、経時変化に対応したプレ転写時間のテーブルを備えるようにしてもよい。これによって、初期から経時にかけて、温度や湿度の変動によらず安定した画像メモリの発生することのない高画質な画像形成を行うことができる。
【０１０８】
また、第２実施形態では、プレ転写時間を制御するために、画像データを解析して画像形成開始位置に対して、一次中間転写ドラム２０Ａ、２０Ｂに電圧を印加するタイミングを制御するようにしたが、プレ転写時間を制御できればこれに限るものではなく、例えば、用紙Ｐの搬送開始タイミング制御するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の実施の形態に係わるフルカラーレーザプリンタの概略構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係わるフルカラーレーザプリンタの制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係わるフルカラーレーザプリンタのテーブル記憶部に記憶される環境に応じた転写電圧テーブルの一例を示す表である。
【図４】本発明の第１実施形態に係わるフルカラーレーザプリンタのテーブル記憶部に記憶される初期状態における画像形成数に応じた転写電圧テーブルの一例を示す表である。
【図５】本発明の第１実施形態に係わるフルカラーレーザプリンタのテーブル記憶部に記憶される経時（所定画像形成数後）の画像形成数に応じた転写電圧テーブルの一例を示す表である。
【図６】本発明の第１実施形態に係わるフルカラーレーザプリンタの制御部で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図７】第１及び第２の一次中間転写ドラムに印加する電圧を３２０Ｖから６００Ｖまで振ったときの第１及び第２の一次転写ドラムに流れる電流量と、そのときに発生した画像メモリの発生レベルを示すグラフである。
【図８】ゴーストグレードの評価基準を示す表である。
【図９】第１及び第２の一次中間転写ドラムへの定電圧電源から供給される印加電圧が４４０Ｖで有る場合の各ページ毎に第１及び第２の一次中間転写ドラムを流れる電流値を示す図である。
【図１０】第１及び第２の一次中間転写ドラムへの定電圧電源から供給される印加電圧を最初の一枚目から目標転写電圧の１００％出力し、２２℃５５％ＲＨ環境下で画像メモリに関する実験を行った結果を示す図である。
【図１１】各目標転写電圧における各ページ毎の転写電流値及び転写電圧補正時の各ページ毎の転写電流値を示す表である。
【図１２】各目標転写電圧毎の補正後の各ページの変位電流を示すグラフである。
【図１３】第１及び第２の一次中間転写ドラムへの定電圧電源から供給される印加電圧が４４０Ｖで有る場合における、補正前後の各ページ毎に第１及び第２の一次中間転写ドラムを流れる電流値を示す図である。
【図１４】経時後の各目標転写電圧における各ページ毎の転写電流値及び転写電圧補正時の各ページ毎の転写電流値を示す表である。
【図１５】本発明の第２実施形態に係わるフルカラーレーザプリンタの制御部で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１６】第１及び第２の一次中間転写ドラムへの定電圧電源から供給される印加電圧が４４０Ｖで有る場合の一次中間転写電圧印加後経過時間に対する第１及び第２の一次中間転写ドラムを流れる電流値を示す図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１０    フルカラーレーザプリンタ
１２    感光体ドラム
１４    帯電ロール
２０Ａ    第１の一次転写ドラム
２０Ｂ    第２の一次転写ドラム
４０、４１    制御部
４２    転写ドラムドライバ
４４    感光体ドライバ
４８    環境センサ
５０、５１    テーブル記憶部
５２    直流電源
【図１】
2005321714.tif 000005
【図２】
2005321714.tif 000006
【図３】
2005321714.tif 000007
【図４】
2005321714.tif 000008
【図５】
2005321714.tif 000009
【図６】
2005321714.tif 000010
【図７】
2005321714.tif 000011
【図８】
2005321714.tif 000012
【図９】
2005321714.tif 000013
【図１０】
2005321714.tif 000014
【図１１】
2005321714.tif 000015
【図１２】
2005321714.tif 000016
【図１３】
2005321714.tif 000017
【図１４】
2005321714.tif 000018
【図１５】
2005321714.tif 000019
【図１６】
2005321714.tif 000020