(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が形成される複数の像担持体と、回転可能であり転写材を搬送する転写搬送ベルトと、前記複数の像担持体に前記転写搬送ベルトを介して夫々対向する複数の転写手段と、前記複数の転写手段に電圧を印加する印加手段と前記複数の転写手段に流れる電流値を検知する回路を備える高圧電源と、前記転写搬送ベルトと接触する位置に設けられ前記転写搬送ベルトに転写材を静電吸着させる吸着ローラと、前記転写搬送ベルトを張架する複数の張架ローラと、を有し、前記像担持体と前記転写手段が前記転写搬送ベルトを介して形成する転写部でトナー像が前記複数の像担持体から前記転写搬送ベルトによって搬送される転写材に転写される画像形成装置において、
前記転写部に転写材が搬送される前で少なくとも前記転写搬送ベルトが一周以上回転するまでの期間は前記回路に所定電流が流れるように前記印加手段が電圧を前記複数の転写手段に印加し、且つ、前記吸着ローラ及び前記複数の張架ローラに前記印加手段が印加する電圧と同極性の電圧が印加され、前記転写部に転写材が搬送され前記複数の転写手段がトナー像を転写材に転写する際に前記印加手段が印加する電圧は、前記期間の間に前記印加手段が印加する電圧の平均値を基準電圧として算出された定電圧であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記所定電流が流れるように前記印加手段が電圧を前記複数の転写手段に印加する際は、前記高圧電源は定電流制御で行う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】
画像形成をする際の前記像担持体の回転速度であるプロセススピードを複数有し、前記複数のプロセススピードに応じて前記所定電流の値を設定す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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、像担持体、像担持体帯電部材、現像手段等を含む画像形成ユニットを複数個備えて電子写真方式によってカラー画像を形成するカラー画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子写真方式を用いた画像形成装置等は小型化、高機能化及びカラー化が進められているが、他方では信頼性の向上、ネットワーク化、環境対応等の要求も高まってきており、それらの要求を満たすべく様々な画像出力装置が提案されている。特に、カラー化に関しては様々なカラーアプリケーションが出現してきたことによって将来的に使用頻度が高まっていくと予測されている。更に、オフィス内のネットワーク化も急激に広まっているため、より高速での出力が可能なカラー画像形成装置の出現が要望されてきている。
【０００３】
ところで、カラー画像出力機器の高速化を図るための技術として、昨今では感光体、帯電器、現像装置等を含む画像形成ユニット又はカートリッジを複数個備え、転写材をベルト状の搬送手段で静電的に吸着・搬送しながら、各色の画像形成ユニット又はカートリッジから順次トナー像を重ねて転写していく装置（４ドラム方式／タンデムドラム方式）が提案され、この技術を導入した製品が随時市場に投入されている。
【０００４】
斯かる４ドラム方式の画像形成装置は、構成上それまでの電子写真方式を用いたカラー画像形成装置に見られたようなフルカラー画像とモノクロ画像の出力の速度の差を無くすることができるため、高速なカラー画像出力が可能である。
【０００５】
ここで、転写材を静電的に吸着・搬送するベルト（以下、転写搬送ベルトと称する）を用いた４ドラム方式のカラー画像形成装置の構成の一例を図１３に示す。尚、各画像形成ユニット及びカートリッジＵ’Y ，Ｙ’M ，Ｕ’C ，Ｕ’Bkは全て同一構成であるため、ここではＵ’Y を代表例として説明する。
【０００６】
図１３において、１０１ｙは静電潜像担持体としての円筒型の感光体であり、この感光体１０１ｙは矢印ａ’方向へ回転駆動される。又、１０２ｙは接触タイプの帯電器であり、これは感光体１０１ｙの表面を均一に帯電処理する。
【０００７】
１０３ｙは画像露光装置であって、これは感光体１０１ｙを露光して静電潜像を形成するものである。１０４ｙは二成分現像器であり、これには例えば約５０μｍの磁性キャリア粒子と約８μｍの非磁性トナーの混合剤によって構成される二成分現像剤が内包されており、該二成分現像器１０４ｙはバイアスの印加により非磁性トナーを感光体１０１ｙ上へ飛翔させ、静電潜像を現像してこれをトナー像として顕像化する。そして、この現像器１０４ｙによって顕像化された感光体１０１ｙ上のトナー像は、感光体１０１ｙの回転に伴って転写搬送ベルト１０５と感光体１０１ｙ間で形成される転写部へ搬送される。
【０００８】
転写部では転写搬送ベルト１０５を介して転写ローラ１０９ｙが感光体１０１ｙ方向に圧接配置されており、転写ローラ１０９ｙは転写搬送ベルト１０５の搬送に伴って従動回転する。そして、転写材Ｐ’は、不図示の転写材搬送手段によって転写搬送ベルト１０５を介して駆動ローラ１０６と吸着ローラ１２０で構成されるニップ部Ｎ’へ搬送され、吸着ローラ１２０にバイアスが印加されることによって転写搬送ベルト１０５上に静電的に吸着される。尚、転写搬送ベルト１０５は、駆動ローラ１０６と支持ローラ１０７−１，１０７−２及びテンションローラ１０８に張架されており、駆動ローラ１０６の回転に伴って転写材Ｐ’を保持したまま矢印ｆ方向に駆動される。
【０００９】
その後、転写材Ｐ’は、各色のトナー像が転写部に到達するタイミングに合わせて転写搬送ベルト１０５によって転写部に搬送され、転写ローラ１０９ｙに高圧電源１１４から予め設定された所定のバイアスが印加されることによってトナー像が転写材Ｐ’上に順次転写され、最終的にフルカラートナー像が形成される。尚、転写ローラ１０９ｙには導電性の弾性ローラ（１０4 Ω：１００Ｖ印加時）が使用されている。
【００１０】
転写搬送ベルト１０５は、駆動ローラ１０６と支持ローラ１０７−１，１０７−２及びテンションローラ１０８に張架されて駆動されており、駆動ローラ１０６の回転に伴って回転するが、テンションローラ１０８は転写搬送ベルト１０５の搬送性を保つために該転写搬送ベルト１０５に適度なテンションを与えている。
【００１１】
その後、転写材Ｐ’は、転写搬送ベルト１０５と転写材搬送ガイド１１０に近接する転写材分離部に到達すると、支持ローラ１０７−１の曲率によって転写搬送ベルト１０５から分離される。そして、転写搬送ベルト１０５から分離した転写材Ｐ’はトナー画像を保持したまま定着器１１１に給送され、熱と圧力の作用によってトナーが溶融・固着されて転写材Ｐ’上に定着される。
【００１２】
他方、転写後の感光体１０１ｙ，１０１ｍ，１０１ｃ，１０１ｂｋは、感光体クリーナ１１３ｙ，１１３ｍ，１１３ｃ，１１３ｂｋによってトナーが除去された後、前露光ランプ１２４ｙ，１２４ｍ，１２４ｃ，１２４ｂｋによって表面の電位が均一に除電されて再び画像形成に供される。又、転写材Ｐ’を定着器１１１に供給し終えた転写搬送ベルト１０５は、ベルトクリーナ１１２によってその表面が清掃されて再度使用される。
【００１３】
以上のような装置構成を採用することによって４ドラム方式の最大の特徴であるカラー画像出力の高速化を達成することができるようになるため、将来的な装置構成として非常に有望視されている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような装置においては、使用する転写搬送ベルトの抵抗値が振れると転写効率と再転写率が変化し、色合いの変化や各種画像不良を引き起してしまっていた。このため、各々の転写搬送ベルトの抵抗値に応じて転写の制御電圧値を逐次調整して設定する必要があったが、これでは装置を製造する上で非常に効率が悪くなってしまう。
【００１５】
一方、搬送転写ベルトの製造面から体積抵抗値を一桁以内で収めるよう規格を設定した場合、体積抵抗値を抑える要因として電気的特性（体積抵抗値率、表面抵抗値、誘電率等）や厚み等の要因が多くあり、特に本装置で使用しているような外径（約φ１００ｍｍ程度）と厚み（約１００μｍ）のものを精度良く作ることは非常に困難であり、製造上の歩留まりが非常に悪くなってしまう。
【００１６】
更に、転写搬送ベルトや転写部材自体も環境変動や摩耗・通電による電気的特性の変化を生じてしまうため、前述した製造時の転写バイアスの調整やベルト体積抵抗値の作り込みを行ったとしても、装置を長期に使用していく間に画像不良を発生させてしまうことになる。特に、環境変動による転写特性の変化は非常に大きく、この特性を表すものとして転写の電圧−電流特性（転写Ｖ−Ｉ特性）を図１４に示す。
【００１７】
図１４に示すように、低温／低湿環境（１６℃／１０％：以後Ｌ／Ｌ環境と称する）と高温／高湿環境（３２℃／５０％：以後Ｈ／Ｈ環境と称する）では転写Ｖ−Ｉ特性が大きく異なってしまっている。例えばＬ／Ｌ環境で適正なバイアスをＨ／Ｈ環境下で印加すると、転写電圧が強過ぎて転写に最適な電流の領域を逸脱してしまっている。
【００１８】
反対に、Ｈ／Ｈ環境で適正なバイアスをＬ／Ｌ環境下で印加すると、転写に必要なバイアスが印加されなくなってしまうために転写不良を起してしまう。
【００１９】
ここで、以上のことから転写バイアスを定電流制御で実施してみたが、葉書のような小サイズの転写材を通紙した場合、転写部で感光体上に非画像部と非通紙部に流れる電流密度が大きく異なってしまうため、感光体に転写バイアスによるプラスメモリが生じ、次の印字時にこのプラスメモリが濃度差として画像上に現れてしまった。
【００２０】
そこで、従来からモノクロの画像形成装置等で転写の環境安定性を高めるために使用されているA.T.V.C.制御法の４ドラム構成の画像形成装置への採用を試みた。
【００２１】
ここで、A.T.V.C.制御法とは、装置の朝一番での立ち上げウォームアップ時に行う前多回転や画像形成前に行う前回転において感光体上の非画像部に対して転写部を予め設定された値で定電流制御し、このときの発生電圧値の変動によって転写部材の抵抗変動を検知（以後、A.T.V.C.制御１と称する）し、画像形成時には先の発生電圧を演算処理した結果で定電圧制御（以後、A.T.V.C.制御２と称する）を行うものである。このようにすることにより、転写部から転写搬送ベルトを介して感光体へ流れる過電流を防止し、感光体のメモリを無くすとともに、画像形成時には適切なバイアスが印加することができるようになるため、良好な転写画像を安定して出力することが可能となる。尚、図１５にA.T.V.C.制御法の基本的な転写バイアスのシーケンスの一例を示した。
【００２２】
しかし、４ドラム構成の画像形成装置に従来のA.T.V.C.制御法を採用した場合には以下のような問題が発生した。
【００２３】
一例として体積抵抗値が約１０6 Ω（ＪＩＳＫ−６６１；１００Ｖ印加時：今後示す抵抗値は同じ測定法による）の転写搬送ベルトを使用した場合について述べる。
【００２４】
この場合、転写部でA.T.V.C.制御１を行うと、転写電流が感光体へ流れ込むだけでなく、転写搬送ベルトを通じて隣接する他の転写部や感光体、駆動ローラ、テンションローラ等にも転写電流が流れ込んでしまうため、転写部の抵抗値変化（制御時の発生電圧の変化）を正確に検知できなくなってしまった。この結果、画像形成時にA.T.V.C.制御１時に検出されたバイアスでA.T.V.C.制御２を行っても転写効率が著しく低下してしまっていた。特に、装置本体を更に小型化しようとすると各色の転写部が近接することになるため、A.T.V.C.制御１時の各色の転写バイアスの相互干渉等が非常に大きくなってしまう。
【００２５】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、転写搬送部材や転写手段の抵抗値の振れや変動に拘らず常に安定して高品質なカラー画像を出力することができ、高い転写効率を確保し、低い再転写率を維持することができるカラー画像形成装置を提供することにある。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、トナー像が形成される複数の像担持体と、回転可能であり転写材を搬送する転写搬送ベルトと、前記複数の像担持体に前記転写搬送ベルトを介して夫々対向する複数の転写手段と、前記複数の転写手段に電圧を印加する印加手段と前記複数の転写手段に流れる電流値を検知する回路を備える高圧電源と、前記転写搬送ベルトと接触する位置に設けられ前記転写搬送ベルトに転写材を静電吸着させる吸着ローラと、前記転写搬送ベルトを張架する複数の張架ローラと、を有し、前記像担持体と前記転写手段が前記転写搬送ベルトを介して形成する転写部でトナー像が前記複数の像担持体から前記転写搬送ベルトによって搬送される転写材に転写される画像形成装置において、
前記転写部に転写材が搬送される前で少なくとも前記転写搬送ベルトが一周以上回転するまでの期間は前記回路に所定電流が流れるように前記印加手段が電圧を前記複数の転写手段に印加し、且つ、前記吸着ローラ及び前記複数の張架ローラに前記印加手段が印加する電圧と同極性の電圧が印加され、前記転写部に転写材が搬送され前記複数の転写手段がトナー像を転写材に転写する際に前記印加手段が印加する電圧は、前記期間の間に前記印加手段が印加する電圧の平均値を基準電圧として算出された定電圧であることを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２８】
＜実施の形態１＞
図１は電子写真方式を採用した本発明に係るカラー画像形成装置の概略断面図であり、以下、カラー画像が形成されるプロセスに従って順に説明する。但し、図１に示した各画像形成ユニットＵY ，ＵM ，ＵC ，ＵBkについては全て基本的な構成が同じであるため、以後は画像形成ユニットＵY についてのみ述べることとする。
【００２９】
画像形成ユニットＵY おいて、１ｙは静電潜像担持体としての感光体であり、この感光体１ｙはアルミニウム等の接地された導電体の基体の外周面に有機光導電体（ＯＰＣ）から成る感光層を形成して円筒状に構成され、その直径は３０ｍｍであり、図中矢印ａ方向へ周速１００ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動される。
【００３０】
感光体１ｙの表面には帯電ローラ２ｙが圧接されており、この帯電ローラ２ｙは感光体１ｙの回転と共に従動回転する。尚、帯電ローラ２ｙには、鉄等から成る導電芯金とその外周に同心一体にローラ状に形成した導電性ゴム層及びその外周に抵抗値制御のために設けた被覆膜で構成されるものを使用した。そして、この帯電ローラ２ｙの導電芯金には不図示の高圧電源からＡＣ及びＤＣバイアスが印加され、感光体１ｙの表面が均一に−５００Ｖの電位に帯電される。
【００３１】
その後、感光体１ｙの回転により露光部に到達すると、画像露光装置３ｙから出力される画像情報信号に応じて変調されたレーザー光が感光体１ｙ表面に照射され、照射された部分の電位を減衰させて感光体１ｙ表面に静電潜像が形成される。尚、画像露光装置３ｙの光源としてはレーザーの他にＬＥＤ等を用いても良い。
【００３２】
感光体１ｙ表面に形成された静電潜像は、現像器４ｙから負に帯電されたトナーが供給（反転現像）されてトナー像として可視化される。この現像器４ｙは一成分非磁性接触現像器であり、トナーを感光体１ｙ表面に搬送する現像ローラ４ｙ−１と、現像ローラ４ｙ−１表面へトナーを再塗布するための現像剤供給ローラ４ｙ−２及び現像ローラ４ｙ−１上のトナーのコート量を規制するための現像剤規制ブレード４ｙ−３で構成されている。現像工程においては、現像剤規制ブレード４ｙ−３によって表面をトナーで均一にコートされた現像ローラ４ｙ−１が感光体１ｙに軽圧接され、該現像ローラ４ｙ−１が順方向に速度差をもって回転され、これに不図示の電源から所定のＤＣ電圧が印加されることによって感光体１ｙ表面上にトナーが飛翔されて静電潜像がトナー像として現像される。尚、本実施の形態では、一成分非磁性接触現像法を採用しているが、二成分現像法を使用しても良い。又、トナーとして重合法で生成した球形のＳトナーを採用することにより、転写率の向上と定着部でのオイルレス化を同時に図っている。
【００３３】
次に、現像器４ｙによって顕像化された感光体１ｙ上のトナー像は、感光体１ｙの回転に従って次工程の転写部へと搬送される。
【００３４】
転写部は各画像形成ユニットＵY ，ＵM ，ＵC ，ＵBkにおいて感光体１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｂｋと転写搬送ベルト５と転写ローラ９ｙ，９ｍ，９ｃ，９ｂｋとから成り、感光体１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｂｋと転写ローラ９ｙ，９ｍ，９ｃ，９ｂｋで転写搬送ベルト５を狭持した構成となっている。尚、転写搬送ベルト５は、厚さ１００μｍ程度の無端ベルト状を成しており、駆動ローラ６と支持ローラ７−１，７−２及びテンションローラ８の４本のローラに張架され、駆動ローラ６の回転によって図中矢印ｃ方向に駆動・搬送されている。
【００３５】
転写搬送ベルト５は、転写材Ｐをその表面に吸着して搬送し、各画像形成ユニットＵY ，ＵM ，ＵC ，ＵBkの転写部に順次搬送していく機能を有しており、以下、この転写搬送ベルト５における転写材Ｐの吸着工程について説明する。
【００３６】
先ず、不図示の給紙装置により搬送されてきた転写材Ｐは、主に吸着ローラ１０と駆動ローラ６で形成されるニップ部Ｎに搬送されると同時に、吸着ローラ１０に不図示の電源よりバイアスが印加されて該転写材Ｐ表面に供給される電荷の静電的な力によって転写搬送ベルト５上に吸着される。
【００３７】
その後、転写材Ｐは、各画像形成ユニットＵY ，ＵM ，ＵC ，ＵBkで形成されたトナー像が各転写部に到達するタイミングに合わせて転写搬送ベルト５上に吸着されながら順次搬送されていき、最終的にフルカラートナー画像が形成される。
【００３８】
尚、転写ローラ９ｙ，９ｍ，９ｃ，９ｂｋには、ＥＰＤＭゴムにカーボンを分散させて導電化（体積抵抗値：１０5 Ω以下）し、発泡させたものをローラ形状に成形して用いており、その硬度はAsker-Ｃで約２５°程度で外径はφ１８ｍｍである。但し、転写部材としては同程度の抵抗値であればブレード又はブラシ形状のものでも使用可能である。
【００３９】
又、各転写ローラ９ｙ，９ｍ，９ｃ，９ｂｋの両端軸受には各々５００ｇのバネが設けられ、各転写ローラ９ｙ，９ｍ，９ｃ，９ｂｋは感光体１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｂｋ方向へ圧接されており、転写搬送ベルト５の駆動に伴って従動回転される。
【００４０】
図示した転写の高圧電源（Ｈ．Ｖ．）１５には、ＣＰＵ１６によって制御されたバイアスを出力する回路とそれぞれの転写ローラ９ｙ，９ｍ，９ｃ，９ｂｋに流れた電流を検知する回路が備えられており、A.T.V.C.制御１時には、ここに流れる電流を検知している。
【００４１】
ここで、転写搬送ベルト５には体積抵抗値１０5 〜１０8 Ω程度のものを用いている。尚、ベルトには樹脂やゴム材に導電粒子を分散させて抵抗値を調整した単層のものを用いても良く、１０4 Ω程度の抵抗値の樹脂又はゴムベルトの表層に、離型性を向上させるためにＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ等のフッ素樹脂を数１０μｍコーティングしたような複数層構成のものを用いても良い。
【００４２】
而して、フルカラートナー画像が形成された転写材Ｐは、転写材搬送ガイド１１と転写搬送ベルト５が近接する分離部にて支持ローラ７−２の曲率によって転写搬送ベルト５から分離され、転写材搬送ガイド１１上を搬送されて定着器１２へと搬送される。そして、定着器１２では、熱や圧力の作用によって転写材Ｐ上のトナー像が定着され、トナー像が定着された転写材Ｐは機外へ排出される。尚、転写終了後の各感光体１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｂｋ上の転写残トナーは感光体クリーナ１３ｙ，１３ｍ，１３ｃ，１３ｂｋによって除去され、転写搬送ベルト５上の残トナーはベルトクリーナ１４によって除去される。
【００４３】
次に、以上のような４ドラム方式の画像形成装置において実施したA.T.V.C.制御を図２に示した転写バイアス制御のフローチャートに基づいて説明する。
【００４４】
先ず、装置にプリント信号が入力されると、各色画像形成ユニットＵY ，ＵM ，ＵC ，ＵBkの各感光体１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｂｋ及び転写搬送ベルト５が駆動されて前回転が開始される。この前回転の開始と同時に帯電ローラ２ｙ，２ｍ，２ｃ，２ｂｋに所定のバイアスが印加され、感光体１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｂｋ表面が−５００Ｖに帯電される。この帯電された感光体１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｂｋ表面が転写部に到達した時点で、各色の転写ローラ９ｙ，９ｍ，９ｃ，９ｂｋはトナーと反対極性のバイアス（正極性）で定電流制御される。このときの定電流制御値は、感光体１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｂｋを正極性に帯電させてメモリを生じさせないような電流（４μＡ）で制御している。高圧電源１５では、前記定電流制御時に各色転写ローラ９ｙ，９ｍ，９ｃ，９ｂｋに発生した電圧を検出してＣＰＵ１６の内部に記録する。ＣＰＵ１６では、随時検知された各転写ローラ９ｙ，９ｍ，９ｃ，９ｂｋの発生電圧を平均処理し、定電流制御を開始した時点から転写搬送ベルト５が１周以上回転するまでの間制御が継続して行われ、最終的に制御が終了した時点での平均値（転写バイアス１）を記録して終了する（A.T.V.C.制御１）。その際、各色の転写部から転写搬送ベルト５を伝って感光体１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｂｋ以外の部分へ制御電流が流れ込まないよう、駆動ローラ６、支持ローラ７−１，７−２及びテンションローラ８に関しても同様なバイアスが不図示の電源から印加される。本実施の形態では、各ローラ６，７−１，７−２，８に約＋２００〜＋３００Ｖの電圧を印加することによって転写電流の流れ込みを防止することができた。又、吸着ローラ１０に関しては、実際の印字時に転写材Ｐを吸着するための電圧（約−２００〜−５００Ｖ）が印加されており、印字時と同じ状態でA.T.V.C.制御１を実施する。
【００４５】
以上のようにすることによって、各色の転写バイアスが相互に干渉することや駆動ローラ６、支持ローラ７−１，７−２、テンションローラ８及び吸着ローラ１０に転写ローラ９ｙ，９ｍ，９ｃ，９ｂｋからの電流が流れ込むのを防ぐことができるため、環境変動等による転写部の電流変化を確実に検出することが可能となる。
【００４６】
次に、各画像形成ユニットＵY ，ＵM ，ＵC ，ＵBkの画像露光装置３ｙ，３ｍ，３ｃ，３ｂｋに順次画像信号が送られると、これに感光体１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｂｋ上のタイミングを合わせてそれぞれの画像形成ユニットＵY ，ＵM ，ＵC ，ＵBk毎に現像バイアスが印加され、感光体１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｂｋ上の静電潜像がトナーによってトナー像として顕像化される。このトナー像が感光体１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｂｋの回転に伴って転写部に到達すると、第１色目の転写部に転写材Ｐが送り込まれ、各色の転写ローラ９ｙ，９ｍ，９ｃ，９ｂｋに同時に所定のバイアスが定電圧で印加される（A.T.V.C 制御２）。このときの転写バイアスの設定（転写バイアス２）は、ＣＰＵ１６に記録された転写バイアス１に、予め推測した転写材Ｐの抵抗による電圧分圧分（約２５０Ｖ）のバイアスを印加したものである。又、A.T.V.C 制御２で定電圧制御する理由は画像印字比率が変化しても最適な転写性を得られるようにするためである。
【００４７】
その後、転写材Ｐは順次各色の画像形成ユニットＵY ，ＵM ，ＵC ，ＵBkの転写部を同様に通過していき、該転写材Ｐ上にトナーが重ねて転写されていく。このような制御における各部でのバイアス印加のタイミングを図３に示した。
【００４８】
以上のような制御を行うことによって、各転写部において環境変動による抵抗変化や部材の摩擦や電気特性の変化等による抵抗値の変化等が生じたとしても、転写搬送ベルト５及び転写ローラ９ｙ，９ｍ，９ｃ，９ｂｋの抵抗値変動に見合った適切な転写バイアスを画像形成時に印加することができ、常に安定した画像を出力できるようになった。
【００４９】
実際に図４に示した環境変化に対する転写部のＶ−Ｉ特性で見てみると、Ｈ／Ｈ、Ｌ／Ｌ環境共に制御電圧が最適な領域で制御されていることが分かる。
【００５０】
又、実施に各色の転写効率と再転写率を測定してみると、各色共に転写効率は９５％以上となり、再転写率も５％以下になることが確認された。これと同時に、不良の無い高品質な画像が得られ、色味の変動についても非常に安定性が高くなることも確認された。
【００５１】
次に、以上説明した画像形成装置と同じものを使って、同様な効果が得られる別のシーケンスの一例について説明する。尚、各部に印加されるバイアス等のタイミングは図５にタイミングチャートにて示した。
【００５２】
本例では、前述した例のように、転写バイアス１決定のための発生電圧検知を特定のタイミングで複数ポイントのみ実施し、そのとき各転写部で検知された発生電圧からそれぞれの転写バイアス２を決定するようにした。但し、各転写部での発生電圧検知のタイミングに関しては、図５に示したように同時に行う必要はないため、できる限り転写搬送ベルト５の搬送方向の抵抗ムラを検出して平均化できるように設定することが望ましい。
【００５３】
このようなシーケンスを実施する目的は、A.T.V.C.制御１時のＣＰＵ１６での処理の負荷を軽減し、制御をできるだけ簡略化することによって転写高圧制御のための専用のＣＰＵを用いないで済むようにし、安価なものを採用することもできるようにしていくことによりコストアップを抑制することにある。
【００５４】
以上に述べてきたバイアス制御のシーケンスは、ＯＨＴや厚紙等の特殊メディアに印字するときに高い定着性を確保する理由により画像形成工程のスピードを通常の普通紙に印字するときのそれよりも遅くする場合があり、この制御の際にも同様な制御を行う。この場合、通常のプロセススピードで行われたときの転写バイアス１とプロセススピードをダウンさせた場合の転写バイアス１’では明らかに異なるため、プロセススピードをダウンするモードに入る場合には、A.T.V.C.制御１時の定電流制御値とＣＰＵ１６の内部で転写バイアス２’が算出されるときの転写材Ｐの仮想分圧分の値を予め設定しておく必要がある。尚、ＯＨＴや厚紙への印字時にはプロセススピードを１／２にすることが望ましく、この場合、A.T.V.C.制御１時の定電流制御値は２μＡ、転写材Ｐの仮想電圧分は＋５００Ｖが最適であった。ここで、ＯＨＴ厚紙への印字が交互に連続して行われる場合には、その都度、前回転時にA.T.V.C.制御１を行うことが望ましい。
【００５５】
以上のように、４ドラムシステムの転写バイアス制御にA.T.V.C.制御を実施することによって、転写搬送ベルトや転写部材の抵抗値が変動しても、安定して各画像形成ユニットでの転写効率の最適化が図ることができ、良好な画像を常に出力することができるようになる。
【００５６】
又、このような制御を実施することによって、使用可能な転写搬送ベルトの体積抵抗値の振れにも対応できるため、製造時における歩留の向上も図られ、転写搬送ベルトのコストを低く抑えることができる。
【００５７】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
【００５８】
図６に本発明の実施の形態２に係る電子写真方式のカラー画像形成装置の概略断面図であり、本カラー画像形成装置の構成は前記実施の形態１とほぼ同じであるが、転写搬送ベルト１７に体積抵抗値が１０7 〜１０12Ωのものを使用しており、該転写搬送ベルト１７表面を除電する除電ブラシ１８を設置した点も異なる。
【００５９】
本実施の形態で用いた体積抵抗値が１０7 〜１０12Ω程度の転写搬送ベルト１７は、図７に示した各画像形成ユニットＵY ，ＵM ，ＵC ，ＵBkでの転写Ｖ−Ｉ特性から分かるように、同じ電圧を印加しているにも拘らずそれぞれ電流値が異なり、下流の転写部ほど電流が流れにくくなっている。これは、前色の転写部で転写搬送ベルト１７が帯電され、次色の転写部に達するまでに電荷が減衰しないため、このこの電荷の影響を受けて生じる減少である。換言すると、転写搬送ベルト１７が帯電されている場合とされていない場合とでは転写電流に大きな違いが生じることになる。
【００６０】
又、本発明者の検討によれば、特に体積抵抗値１０10〜１０12Ω程度の転写搬送ベルトの場合、転写材Ｐが転写搬送ベルト１７から分離されてから再度画像形成に供されるまでに転写搬送ベルト１７の帯電電荷が減衰しない。このため、テンションローラ８に対向する位置に除電ブラシ１８を配設し、転写搬送ベルト１７を一度除電してから再度画像形成工程に入る。この除電工程では、除電ブラシ１８にはＶP-P １ｋＶ，７５０ＨｚのＡＣバイアスが印加されている。
【００６１】
以下、このような抵抗値を有する転写搬送ベルト１７を用いた装置におけるA.T.V.C.制御法を図８に示したバイアス印加のタイミングチャートに基づいて説明する。
【００６２】
先ず、装置立ち上げ時の前多回転及び画像形成の前回転において、画像形成ユニットＵY ，ＵM ，ＵC ，ＵBk及び転写搬送ベルト１７の駆動開始とともに、感光体１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｂｋ表面の帯電工程及び除電ブラシ１８による転写搬送ベルト１７の除電が始められる。そして、感光体１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｂｋの帯電面及び転写搬送ベルト１７の除電された部分が第１色目の画像形成ユニットＵY の転写部に到達すると、第１色目の転写ローラ９ｙに対して４μＡの定電流制御（A.T.V.C.制御１）が実施される。
【００６３】
次に、転写搬送ベルト１７上での制御開始位置を同期させるタイミングで、第２色目の転写ローラ９ｍに対しても４μＡの定電流制御（A.T.V.C.制御１）が行われ、以後、第３色目／第４色目の転写部でも同様にA.T.V.C.制御１が行われる。これは、前述したように転写搬送ベルト１７に帯電されている部分と帯電されていない部分との転写電流の違いによって生じるA.T.V.C.制御１時の発生電流検知誤差を無くし、実際の画像形成時の制御に対応した形で転写制御バイアスを設定するためである。
【００６４】
以後の制御は、実施の形態１と同様に、ＣＰＵ１６にて転写バイアス１と転写バイアス２が設定され、画像形成時にA.T.V.C.制御２を行うようにする。
【００６５】
このように制御を実施することにより、体積抵抗値が１０7 〜１０12Ω程度の転写搬送ベルト１７において該転写搬送ベルト１７や各色毎の転写ローラ９ｙ，９ｍ，９ｃ，９ｂｋの抵抗値変動した場合でも最適な転写制御バイアスを設定することができるようになり、実施の形態１と同様に、画像不良及び色味の変動の少ない良好な画像が長期に亘って常に安定して出力することができるようになった。
【００６６】
ここで、転写搬送ベルト１７に体積抵抗値が１０7 〜１０12Ω程度のものを使用した本装置構成において、A.T.V.C.制御を実施する転写部を、第１色目の画像形成ユニットＵY に限定して行った場合についての制御方法を図９に示す転写バイアス制御のフローチャートに従って以下に説明する。
【００６７】
先ず、前述の例と同様に画像形成前の前回転が行われ、第１色目の画像形成ユニットＵY のみ転写搬送ベルト１７が１周回転するまでA.T.V.C.制御１が実施される。その後、A.T.V.C.制御１にて決定された転写バイアス１と、予めＣＰＵ１６内に記録しておいた第１０図に示すような各色バイアス対応テーブルの関係から、各色の転写バイアスを随時決定していく。
【００６８】
このようなA.T.V.C.制御を行うことによっても前記実施の形態１と同様に良好な画像が得ることができた。即ち、本実施の形態のような構成と制御を採用することによって、１０7 〜１０12Ω程度の体積抵抗値を有する転写搬送ベルト１７を使った場合においても、非常に安定した転写を行うことが可能となり、画像の安定化を図ることが可能となる。
【００６９】
＜実施の形態３＞
次に、本発明の実施の形態３について説明する。
【００７０】
本実施の形態に係るカラー画像形成装置の構成を図１１に示すが、本実施の形態に係るカラー画像形成装置の構成は前記実施の形態２とほぼ同様であるため、これについての説明は省略する。但し、ここでは転写搬送ベルト１９として体積抵抗値が１０11〜１０15Ω程度のものを用いており、除電ブラシ２０は転写搬送ベルト１９を除電するだけでなく、均一に帯電する役割も併せ持っている。又、第１色目の転写高圧電源（Ｈ．Ｖ．２）２１はマイナスのバイアスを出力するものである。
【００７１】
ここで、本実施の形態での制御を図１２に示すバイアス印加のタイミングチャートに基づいて説明する。
【００７２】
先ず、前記本実施の形態１，２と同様に画像形成前の前回転が開始されると、感光体１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｂｋ及び転写搬送ベルト１９の駆動と感光体１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｂｋ表面の帯電が開始される。この際、転写搬送ベルト１９は、除電ブラシ２０に不図示の高圧電源からＤＣ：＋７５０にＡＣ：ＶP-P ２ｋＶP-P ／７５０Ｈｚを重畳したバイアスが印加されることによって表面電位が約＋７５０Ｖに均一に帯電される。
【００７３】
而して、転写材Ｐは均一に帯電された転写搬送ベルト１９に転写材吸着部（ニップ部）Ｎにおいて吸着された後、１色目の転写部に搬送され、以後は前記実施の形態２と同様のA.T.V.C.制御１が実施されていく。尚、転写材Ｐの吸着時に吸着ローラ１０に印加されるバイアスは＋１．５ｋＶである。
【００７４】
ここで、１色目の転写A.T.V.C.制御１においては、除電ブラシ２０に印加されたバイアスと吸着ローラ１０に印加されたバイアスの影響により、トナーと同極性のバイアスで制御することによって最適な転写効率が得られるようになる。但し、２色目以後の転写部においては、前記実施の形態と同様にトナーと逆極性のバイアスでA.T.V.C.制御１を行う方が望ましい。
【００７５】
実際に転写搬送ベルト１９に体積抵抗値が１０13のものを用いて検討を行った結果、１色目の最適転写バイアス（転写バイアス２）は−３００Ｖ、２色目はＤＣ＋３００Ｖ、３色目は＋７００Ｖ、４色目は＋１０００Ｖとなった。
【００７６】
一方、除電ブラシ２０で転写搬送ベルト１９を帯電しない場合には、４色目の最適バイアスが５ｋＶ以上必要となってしまい、転写用の高圧電源２１に高価なトランスが必要となる。又、転写搬送ベルト１９の帯電される電位も高くなるため、予期せぬ部分への放電／リークが生じ、これによって装置の誤動作や画像の乱れが生じる。
【００７７】
然るに、本実施の形態のように制御することによって体積抵抗値が１０11〜１０15Ω程度の転写搬送ベルト１９を使用した場合でも、最終色の転写バイアスは＋１ｋＶ程度となるため、前記不具合を解消することができ、安定した画像を長期に亘って出力することが可能となる。又、転写高圧電源２１のコストアップを回避することも可能になる。
【００７８】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、像担持体上に画像形成手段に依り潜像を形成し、該潜像を現像手段により現像する画像形成ユニットを複数個有し、複数の画像形成ユニットによって形成されたトナー像を転写材上に順次多重転写することによってカラー画像を形成するカラー画像形成装置において、前記複数の画像形成ユニットから転写材搬送部材上に静電吸着された転写材上にトナー像を転写する転写手段のうちの少なくとも１つを、該転写手段を定電流制御する電流制御手段と、該電流制御手段による定電流制御時の出力電圧値を検出する出力電圧検知手段と、該出力電圧検知手段空の入力の演算結果に基づいて前記転写材への出力電圧を決定する手段を含んで構成したため、転写材搬送部材や転写手段の抵抗値の振れや変動に拘らず常に安定して高品質なカラー画像を出力することができ、高い転写効率を確保し、低い再転写率を維持することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るカラー画像形成装置の概略構成を示す要部断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るカラー画像形成装置におけるA.T.V.C 制御手順を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施の形態１に係るカラー画像形成装置におけるバイアス印加の制御タイミングチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１に係るカラー画像形成装置における転写Ｖ−Ｉ特性図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るカラー画像形成装置における別シーケンスを示すバイアス印加の制御タイミングチャートである。
【図６】本発明の実施の形態２に係るカラー画像形成装置の概略構成を示す要部断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係るカラー画像形成装置における転写Ｖ−Ｉ特性図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係るカラー画像形成装置におけるバイアス印加の制御タイミングチャートである。
【図９】本発明の実施の形態２に係るカラー画像形成装置におけるA.T.V.C 制御手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態２に係るカラー画像形成装置における転写バイアスの各色バイアス対応テーブルを示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係るカラー画像形成装置の概略構成を示す要部断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態３に係るカラー画像形成装置におけるバイアス印加の制御タイミングチャートである。
【図１３】従来のカラー画像形成装置の概略構成を示す要部断面図である。
【図１４】従来のカラー画像形成装置における転写Ｖ−Ｉ特性図である。
【図１５】従来のモノクロ画像形成装置におけるA.T.V.C 制御手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ｙ，１ｍ，１ｃ，１ｂｋ  感光体（像担持体）
２ｙ，２ｍ，２ｃ，２ｂｋ  帯電ローラ
３ｙ，３ｍ，３ｃ，３ｂｋ  画像露光装置（画像形成手段）
４ｙ，４ｍ，４ｃ，４ｂｋ  現像器（現像手段）
５，１７，１９            転写搬送ベルト（転写材搬送手段）
９ｙ，９ｍ，９ｃ，９ｂｋ  転写ローラ（転写手段）
１５，２１                高圧電源（出力電圧検知手段）
１６                      ＣＰＵ（電流制御手段）
１８，２０                除電ブラシ（除電／帯電装置）
Ｐ                        転写材
ＵY ，ＵM ，ＵC ，ＵBk    画像形成ユニット
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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