(57)【要約】【課題】  画像形成装置の転写方式で、定電圧制御と定電流制御を組み合わせた制御方式が提案されているが、必ずしも適正な転写バイアスを印加できているとは言えず、安定した転写を行うことが求められていた。  また、機内の湿度や転写紙の種類、更に転写紙に両面印刷を行った場合や、両面に複数回印刷が行われた場合の印刷回数によって転写バイアスを変化させる制御を行う技術も公開されているが、実際に必要な転写バイアスが画像形成装置の使用履歴や、ユーザが使用する紙の質などによって乖離を生じることがあった。【解決手段】  機内湿度や選択された転写紙の種類によって生じる転写材補正と、転写手段の抵抗によって生じる転写手段補正とに基いて転写バイアスを決定することによって、安定した転写が可能な画像形成装置および画像形成装置の制御方法を提供することが可能となる。【選択図】  図９
2007286466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を像担持体から転写材へ転写する転写手段と、
トナー像が転写材に転写される転写領域に前記転写材が無い状態で、前記転写手段に電流を印加する電流印加手段と、
前記電流の印加により前記転写手段に発生する電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段によって検出された電圧に基づいて転写手段補正電圧を算出する第一の算出手段と、
前記転写材の種類を検出する転写材検出手段と、
機内湿度を検出する湿度検出手段と、
前記転写材の種類および前記機内湿度に基づいて転写材補正電圧を算出する第二の算出手段と、
前記転写手段補正電圧および前記転写材補正電圧に基づいた転写バイアスを決定する
転写バイアス決定手段と、
前記転写バイアスを前記転写手段に印加する転写バイアス印加手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
トナー像を像担持体から転写材へ転写する転写手段と、
トナー像が転写材に転写される転写領域に前記転写材が無い状態で、前記転写手段に電圧を印加する電圧印加手段と、
前記電圧の印加により前記転写手段に発生する電流を検出する電流検出手段と、
前記電流検出手段によって検出された電流に基づいて転写手段補正電圧を算出する第一の算出手段と、
前記転写材の種類を検出する転写材検出手段と、
機内湿度を検出する湿度検出手段と、
前記転写材の種類および前記機内湿度に基づいて転写材補正電圧を算出する第二の算出手段と、
前記転写手段補正電圧および前記転写材補正電圧に基づいた前記転写バイアスを決定する
転写バイアス決定手段と、
前記転写バイアスを前記転写手段に印加する転写バイアス印加手段と、
を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
前記転写材の種類と前記機内湿度に基づいて前記転写材補正電圧を補正する補正関数を予め記憶する記憶手段を更に有し、前記第二の算出手段は、前記補正関数を用いることにより転写バイアスを補正することを特徴とする請求項１もしくは請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記転写材の種類と前記機内湿度に基づいて前記転写材補正電圧を補正する補正テーブルを予め記憶する記憶手段を更に有し、前記第二の算出手段は、前記補正テーブルを用いることにより転写バイアスを補正することを特徴とする請求項１もしくは請求項２に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記電流印加手段は、前記転写材が転写領域に存在するときに前記転写手段に電流を印加する機能を更に有し、
前期電圧検出手段は、この電流が印加されたときに前記転写手段に発生する転写材電圧を検出する機能を更に有し、
前記第二の算出手段は、前記転写材電圧に基づいて前記補正関数を修正する機能を更に有することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記電圧印加手段は、前記転写材が転写領域に存在するときに前記転写手段に電圧を印加する機能を更に有し、
前期電流検出手段は、この電圧が印加されたときに前記転写手段に発生する転写材電流を検出する機能を更に有し、
前記第二の算出手段は、前記転写材電流に基づいて前記補正関数を修正する機能を更に有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７】
トナー像を像担持体から転写材へ転写する転写手段を有する画像形成装置の制御方法であって、
トナー像が転写材に転写される領域である転写領域に前記転写材が無い状態で前記転写手段に電流を印加し、
前記電流が印加されたときに前記転写手段に発生する電圧を検出し、
前記電圧に基づいて転写手段補正電圧を算出するとともに、
前記転写材の種類を検出し、
機内湿度を検出し、
前記転写材の種類と、前記機内湿度とに基づいて転写材補正電圧を算出し、
前記転写手段補正電圧と転写材補正電圧に基づいて転写バイアスを決定し、
前記転写バイアスを前記転写手段に印加することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項８】
トナー像を像担持体から転写材へ転写する転写手段を有する画像形成装置の制御方法であって、
トナー像が転写材に転写される領域である転写領域に前記転写材が無い状態で前記転写手段に電圧を印加し、
前記電圧が印加されたときに前記転写手段に発生する電流を検出し、
前記電流に基づいて転写手段補正電圧を算出するとともに、
前記転写材の種類を検出し、
機内湿度を検出し、
前記転写材の種類と、前記機内湿度とに基づいて転写材補正電圧を算出し、
前記転写手段補正電圧と転写材補正電圧に基づいて転写バイアスを決定し、
前記転写バイアスを前記転写手段に印加することを特徴とする画像形成装置の制御方法。
【請求項９】
前記転写材の種類と前記機内湿度に基づいて転写バイアスを補正する補正関数を予め記憶し、前記補正関数を用いることにより前記転写材補正電圧を補正することを特徴とする請求項７もしくは請求項８に記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項１０】
前記転写材の種類と前記機内湿度に基づいて転写バイアスを補正する補正テーブルを予め記憶し、前記補正テーブルを用いることにより前記転写材補正電圧を補正することを特徴とする請求項７もしくは請求項８に記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項１１】
前記転写材が転写領域に存在するときに前記転写手段に電流を印加する工程を更に有し、
この電流が印加されたときに前記転写手段に発生する転写材電圧を検出する工程を更に有し、
前記転写材電圧に基づいて前記補正関数を修正する工程を更に有することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置の制御方法。
【請求項１２】
前記転写材が転写領域に存在するときに前記転写手段に電圧を印加する工程を更に有し、
この電圧が印加されたときに前記転写手段に発生する転写材電流を検出する工程を更に有し、
前記転写材電流に基づいて前記補正関数を修正する工程を更に有することを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像形成装置および画像形成装置の制御方法に関する
【背景技術】
【０００２】
複写機やカラープリンタなどの画像形成装置において、像担持体と転写手段との間に印刷紙やOHPフィルムなどの転写材を通過させ、像担持体上のトナー像を転写材上に転写を行う際に、効率的な転写を行うために転写手段に転写バイアスを印加する方式が知られている。転写手段に転写バイアスを印加する方式の違いにより、定電圧制御方式と定電流制御方式が知られている。
【０００３】
定電圧制御方式とは、転写バイアスとして転写手段に印加する電圧を一定電圧に保持する制御方式である。この場合、転写手段に印加する電圧が一定に保持される為、転写手段の抵抗が大きくなると転写手段に流れる電流が少なくなる。つまり、常温常湿の環境下では適性に転写可能であっても、低温低湿の環境下で転写材、転写部材、像担持体の抵抗が上昇すると、必要な転写電流が得られず、転写不良を起こすことがある。
【０００４】
一方、定電流制御方式とは転写手段を通じて流れる転写電流を一定に保持する制御方式である。定電流制御方式を用いると、温度や湿度などの環境にはよらず、適正な転写ができるようになる。しかし、定電流制御による転写を行った場合であっても、転写手段の幅に対して転写材の幅が小さいときには、転写手段は像担持体と直接接触する為、この接触部分に多くの電流が流れて、転写材上では必要な転写電流が得られず転写不良が発生していた。
【０００５】
この為、転写紙Ｐがない状態で転写ベルトと転写手段とを接触させて、転写手段に定電流を印加し、転写ローラに発生した電圧をＶ１として、実際に転写紙に転写するときはＶ１にある係数Ｒを乗じ、Ｖ１より大きいＶ２（＝ＲＶ１）の電圧で定電圧制御するような、定電圧制御と定電流制御を組み合わせた制御方式が提案されている。（特許文献１参照。）
また、機内の湿度や転写紙の種類、更に転写紙に両面印刷を行った場合や、両面に複数回印刷が行われた場合の印刷回数によって転写バイアスを変化させる制御を行う技術も公開されている。（特許文献２参照）
【特許文献１】特開平２−２６４２７８
【特許文献２】特開２００２−２７８３０７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１におけるＶ１とＶ２の差は用紙とトナーの抵抗によって生じる転写バイアスの差であり、この値は用紙の種類や機内の湿度などの環境によって幅広く変化する。従って、Ｖ１にある係数Ｒを乗じてＶ２を決定した場合、一律な定数Ｒを乗じるだけでは必ずしも適正な転写バイアスを印加できているとは言えない場合があった。
【０００７】
また、上記特許文献２においては、機内の温度や湿度、および紙の種類によって必要な転写バイアスについて考慮されているが、この転写バイアスは予め決められた数式やテーブルに基づいて決定される理論的な値であるため、実際に必要な転写バイアスが画像形成装置の使用履歴や、ユーザが使用する紙の質などによって乖離を生じることがあった。
【０００８】
本発明は上記問題を解決するために、安定した転写を行うことが可能な画像形成装置、および画像形成装置の制御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】
【０００９】
本発明は上記目的を達成するために為されたものであり、トナー像を像担持体から転写材へ転写する転写手段と、トナー像が転写材に転写される転写領域に前記転写材が無い状態で、前記転写手段に電流を印加する電流印加手段と、前記電流の印加により前記転写手段に発生する電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段によって検出された電圧に基づいて転写手段補正電圧を算出する第一の算出手段と、前記転写材の種類を検出する転写材検出手段と、機内湿度を検出する湿度検出手段と、前記転写材の種類および前記機内湿度に基づいて転写材補正電圧を算出する第二の算出手段と、前記転写手段補正電圧および前記転写材補正電圧に基づいた前記転写バイアスを決定する転写バイアス決定手段と、
前記転写バイアスを前記転写手段に印加する転写バイアス印加手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば安定した転写を行うことが可能な画像形成装置、および画像形成装置の制御方法を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明の実施例について図を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１２】
以下図面を参照して本発明のカラー画像形成装置における実施例について説明する。
図１は本発明の実施例１に係る画像形成装置の断面図である。
画像形成装置内には、プロセスユニット１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄが設けられている。各プロセスユニットは感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ、及び３ｄを有し、これらの感光体ドラムにトナー像を形成する。図１に於ける感光体ドラム３ａは直径３０ｍｍの円筒状の回転体であり、プロセスユニット１ａ内に回転可能に設けられている。
【００１３】
感光体ドラム３ａの周囲には、回転方向に沿って帯電チャージャ５ａ、露光装置７ａ、現像器９ａ、転写ローラ２３ａ、中間転写ベルト１１、クリーナ１９ａが配置されている。
帯電チャージャ５ａは感光体ドラム３ａの表面に対向して設けられている。この帯電チャージャ５ａは、感光体ドラム３ａを一様に負（−）帯電させる。帯電チャージャ５ａの回転方向下流には、帯電した感光体ドラム３ａを露光して静電潜像を形成する露光装置７ａが設けられている。また、露光装置７ａの下流には、このトナーで露光装置７ａにより形成された静電潜像を反転現像する黄色のトナーを収容する現像器９ａが設けられている。
【００１４】
また、感光体ドラム３ａに対して当接するように像担持体である中間転写ベルト１１が設置されている。感光体ドラム３ａと中間転写ベルト１１との当接位置よりも下流側にはクリーナ１９ａが設けられている。クリーナ１９ａは転写後の感光体ドラム３ａの表面電荷を一様な光照射によって除電すると同時に感光体ドラム３ａ上の残留トナーを除去収容する。これにより画像形成の１サイクルが完了し、次の画像形成プロセスにおいて、再び帯電チャージャ５ａが未帯電の感光体ドラム３ａを一様に帯電する。
【００１５】
上述の感光体ドラム３ａ、帯電チャージャ５ａ、現像器９ａ、クリーナ１９ａによってプロセスユニット１ａが構成されて画像形成装置本体に対して着脱自在になっている。
中間転写ベルト１１は搬送方向に対して直交する方向（図面奥行き方向）において、感光体ドラム３ａの奥行き方向の寸法とほぼ等しい奥行き（幅）を有している。この中間転写ベルト１１は無端状（シームレス）ベルトの形状をしており、ベルトを所定の速度で回動させる駆動ローラ１３と２次転写対向ローラ１５上に担持されている。
【００１６】
本実施例において中間転写ベルト１１はカーボンが均一に分散された厚さ１００μｍのポリイミドにより形成されている。この中間転写ベルト１１は１０９Ωｃｍオーダーの電気抵抗を有し、半導電性を示す。中間転写ベルト１１の材料としては、体積抵抗値が１０８〜１０１１Ωｃｍのオーダーの半導電性を示す材料であれば良い。例えば、カーボンを分散したポリイミドの他に、ポリエチレンテフタレート、ポリカーボネート、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン等にカーボン等の導電粒子を分散させたものでも良い。導電粒子を用いず、組成調整によって電気抵抗を調整した高分子フィルムを用いても良い。さらにはこの様な高分子フィルムにイオン導電性物質を混入したもの、あるいは比較的電気抵抗が低いシリコンゴム、ウレタンゴム等のゴム材でも良い。
【００１７】
中間転写ベルト１１の搬送方向に沿ってプロセスユニット１ａの他、プロセスユニット１ｂ、１ｃ及び１ｄが配置されている。
プロセスユニット１ｂ、１ｃ及び１ｄはいずれもプロセスユニット１ａと同様の構成をしている。各感光体ドラム３ａの周囲にはそれぞれ帯電チャージャ５ｂ、５ｃ及び５ｄが設けられている。帯電チャージャの下流には露光装置７ｂ、７ｃ及び７ｄが設けられている。これらの露光装置の下流の現像器９ｂ、９ｃ及び９ｄ、クリーナ１９ｂ、１９ｃ及び１９ｄを設けた構成もプロセスユニット１ａと同様である。異なるのはそれぞれの現像器に収容されたトナーである。現像器１９ｂはマゼンタのトナー（Ｍトナー）、現像器１９ｃはシアンのトナー（Ｃトナー）、現像器１９ｄはブラックのトナー（Ｋトナー）をそれぞれ収容している。
【００１８】
中間転写ベルト１１はそれぞれの感光体ドラム３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄと当接する。
この中間転写ベルト１１とそれぞれの感光体ドラムとの当接位置近傍には、１次転写手段として転写ローラ２３ａ、２３ｂ、２３ｃ及び２３ｄがそれぞれの感光体ドラムに対向するように設けられている。転写ローラ２３ａは、正（＋）の直流電源２５ａに接続されている。同様に転写ローラ２３ｂ、２３ｃ、および２３ｄは同じく直流電源２５ｂ、２５ｃ、および２５ｄにそれぞれ接続されている。
【００１９】
また、図１に於いて画像形成部の下部に転写紙Ｐを収容する給紙カセット２６が設けられている。画像形成装置本体には、給紙カセット２６から転写紙Ｐを１枚ずつピックアップするピックアップローラ２７が設けられている。また、トナー像を転写紙Ｐに転写する転写手段は、２次転写ローラ２４と２次転写対向ローラ１５から構成されており、この２次転写ローラ２４付近にはレジストローラ対２９が回転可能に設けられている。レジストローラ対２９は所定のタイミングで、転写紙Ｐを２次転写ローラ２４と中間転写ベルト１１が対峙する位置へと供給する。
【００２０】
また、現像剤を転写紙Ｐ上に定着する定着器３３があり、この定着器３３にて定着された転写紙Ｐが排出される。
【００２１】
上述のように構成された画像形成装置のカラー画像形成動作について述べる。
画像形成開始が指示されると、感光体ドラム３ａは図示しない駆動機構から駆動力を受けて回転を始める。帯電チャージャ５ａは感光体ドラム３ａを一様に約−６００Ｖに帯電する。その後、露光装置７ａは、記録すべき画像に応じた光を照射し、感光体ドラム３ａに静電潜像を形成する。
【００２２】
現像器９ａはイエロー（Ｙ）トナーとフェライトキャリアからなる２成分現像剤を収容し、現像バイアス値−３８０Ｖを図示しない現像スリ−ブに与え、感光ドラム３ａとの間に現像電界を形成する。Ｙトナーは、フェライトキャリアとの摩擦で負に帯電し、感光体３ａの静電潜像の画像部電位（高電位部）の領域に付着する反転現像が行われる。
【００２３】
次に、現像器９ｂはマジェンダ現像剤により静電潜像を現像し、マジェンダのトナー（Ｍトナー）像を感光ドラム３ｂ上に形成する。このとき、ＭトナーはＹトナー同様７μｍ程度の体積平均粒子径をもち、体積平均粒子径が６０μｍ程度のフェライト磁性キャリア粒子との摩擦帯電により負に帯電している。現像バイアス値は、現像器９ａと同様に−３８０V程度であり、Ｙトナーと同様に反転現像が行われる。
【００２４】
感光体ドラム３ａと中間転写ベルト１１，および転写ローラ２３ａにより形成される転写領域Ｔａにおいて、転写ローラ２３ａには約＋１０００Ｖのバイアス電圧が印加される。転写ローラ２３ａと感光体ドラム３ａとの間には転写電界が形成され、感光体ドラム３ａ上のイエロートナー像は、この転写電界に従って、中間転写ベルト１１上に転写される。
【００２５】
１次転写手段である転写ローラについて図２を用いてさらに説明する。図２は本発明の実施例１に係る転写ローラの説明図である。転写ローラ２３ａは、カーボンを分散して導電性とした導電性発泡ウレタンローラである。φ１０ｍｍの芯金３５に、外径φ１８ｍｍのローラ３６を成形している。芯金とローラ表面間の電気抵抗は約１０６Ωである。芯金には直流電源２５ａが接続されている。
【００２６】
１次転写手段において、バイアス電圧が印加される装置は転写ローラに限らず、導電性ブラシ、導電性ゴムブレード、導電性シート等であっても良い。導電性シートは、カーボン分散したゴム材や樹脂フィルムで、シリコンゴムやウレタンゴムやＥＰＤＭ等のゴム材や、ポリカーボネート等の樹脂材でも良い。体積抵抗値が、１０５〜１０７Ωｃｍのものが望ましい。
【００２７】
転写ローラ２３ａのシャフトの両端には、付勢手段としてのバネ２１ａ及びバネ２２ａが設けられており、このバネ２１ａ及びバネ２２ａにより転写ローラ２３ａは搬送中間転写ベルト１１に対して、鉛直方向に弾性的に当接する様に付勢される。転写ローラ２３ａに設けられたバネ２１ａ及びバネ２２ａによる付勢力の大きさは、それぞれ６００ｇｆｔとした。ここで付勢力は、バネ２１ａによる付勢力３００ｇｆｔと、バネ２２ａによる付勢力３００ｇｆｔとの合計を指す。
【００２８】
転写ローラ２３ｂ、２３ｃ及び２３ｄの構成は転写ローラ２３ａと同様であり、また搬送中間転写ベルト１１へ弾性的に当接する構成も同様であるため、転写ローラ２３ｂ、２３ｃ及び２３ｄの構成については説明を省略する。
【００２９】
続いて図３を用いて１次転写について説明する。図３は本発明の実施例１に係る１次転写の説明図である。
【００３０】
転写領域ＴａにおいてＹ（イエロー）トナー像が転写された中間転写ベルト１１上の画像は転写領域Ｔｂに向けて搬送される。転写領域Ｔｂでは、転写ローラ２３ｂに直流電源２５ｂから約＋１２００Ｖのバイアス電圧を印加する事により、Ｙトナー像上に重ねてＭトナー像を転写する。転写領域Ｔｃにおいて転写ローラ２３ｃに約＋１４００Ｖのバイアス電圧を印加する事によりＣトナー像を、転写領域Ｔｄにおいて転写ローラ２３ｄに約＋１６００Ｖの電圧を印加する事により、ブラックのトナー像を既に転写されているトナー剤像の上に重ねて順次多重転写する。
【００３１】
一方、ピックアップローラ２７は給紙カセット２６から転写紙Ｐを取り出し、レジストローラ対２９は、この転写紙Ｐを２次転写ローラ２４と、２次転写対向ローラ１５からなる転写手段へと供給する。
【００３２】
続いて図４を用いて転写手段について説明する。図４は本発明の実施例１に係る転写手段についての説明図である。
【００３３】
転写手段は、転写紙Ｐ上にトナー像を転写する機能を有するものであり、本実施例においては、２次転写ローラ２４と、２次転写対向ローラ１５によって構成される。画像形成の際には、転写バイアスが２次転写対向ローラ１５に印加され、中間ベルト１１を挟んで２次転写ローラ２４との間に転写電界を形成し、中間転写ベルト１１上の多重カラートナー画像が転写紙Ｐに一括転写される。このように一括転写された各色のトナー像は、定着器３３により転写紙Ｐ上に定着される。また、本実施例は中間転写ベルト１１を用いた転写方式に限られたものでは無く、感光体ドラムから直接転写材に転写される方式においても有効である。
【００３４】
次に、上記のような画像形成装置における転写バイアスの補正方法について図５を用いて説明する。図５は本発明の実施例１に係る画像形成装置の転写バイアスの補正に関する概略図である。
【００３５】
転写バイアスの補正には、二つの流れがある。一つは、転写手段の使用履歴や抵抗の変化によって必要となる転写手段補正であり、もう一つは画像形成に使用される転写紙Ｐ、および機内温度の変化によって必要となる転写材補正である。そして最終的にこれらの二つの補正を合わせて転写バイアスの補正を行う。
【００３６】
まず、転写手段補正について説明する。制御が開始されると、転写領域Ｔｐに用紙やＯＨＰなどの転写紙Ｐが無い状態で、電流印加手段である転写トランス４０の電圧電流出力部４１が２次転写対向ローラ１５に３０μＡの定電流を印加する。また、転写トランス４０は、電圧検出手段として、この際に電圧電流出力部４１に生じる電圧や電流を検出する電圧電流検出器４２を有しており、３０μＡの定電流が印加された状態で転写手段に生じる電圧を検出する事が可能である。
【００３７】
ここで検出された電圧は、転写トランス４０のモニタ出力部４３から画像形成装置の制御部４４に対して出力される。そして第一の算出手段である制御部４４は、この電圧に基づいて、転写手段に所定の転写電流が流れるような転写手段補正電圧Ｖａを算出する。
次に、転写材補正について説明する。制御が開始されると転写材検出手段である転写紙検出センサ４５はユーザが選択した転写紙Ｐの種類を検出し、その情報は第二の算出手段である制御部４４ａに入力される。また、湿度検出手段である画像形成装置の機内湿度センサ４６によって、画像形成装置の機内湿度が求められ、機内湿度は制御部４４ａに入力される。制御部４４ａは、入力された転写紙Ｐの種類と機内湿度に基づき、転写材補正電圧Ｖｃを算出する。
【００３８】
この時、更に機内温度センサ４７にて機内温度を検出して制御部４４ａに入力することにより、機内温度を考慮した転写材補正を行うことも可能で、制御部４４ａは、きめ細かな転写材補正電圧を算出することが可能である。更に、転写材検出手段としては、転写紙検出センサ４５に限定されるものでは無く、例えば選択された転写紙Ｐのカセットに設けられた識別子を用いても良いし、ユーザが画像形成装置のコントロールパネルやＰＣから選択した転写紙の種類に関する入力情報に基づいても良い。
【００３９】
このようにして、転写手段補正電圧Ｖａならびに転写材補正電圧Ｖｃが算出されると、
制御部４４ｂは転写バイアス決定手段として、転写手段補正電圧Ｖａならびに転写材補正電圧Ｖｃに基づいて最終的な転写バイアスＶｆを決定する。本実施例では最終的な転写バイアスＶｆは転写手段補正電圧Ｖａと転写材補正電圧Ｖｂの和として求められるが、例えば転写バイアスＶｆをＶｆ=αＶａ＋βＶｂ （α、βはそれぞれ所定の係数）、もしくはＶｆ=ｆ(Ｖａ)＋ｆ(Ｖｂ) として求めても良い。(f(Ｖａ)、f(Ｖｂ)はそれぞれＶａ、Ｖｂに依存した関数) 
【００４０】
上記のように求められた転写バイアスＶｆの値は、転写トランス４０に送られ、転写トランス４０は、電圧電流出力部４１から転写バイアスＶｆを２次転写対向ローラ１５に印加する。
【００４１】
続いて図６、図７を用いて転写手段補正電圧について更に説明を行う。
図６は本発明の実施例１に係る転写手段補正電圧の説明図である。
【００４２】
転写トランス４０により３０μＡの定電流が２次転写対向ローラ１５に印加されると、２次転写対向ローラ１５、中間転写ベルト１１、２次転写ローラ２４の間に発生する電圧が、電流電圧検出器４２によって検出され、この値は画像形成装置の制御部４４に入力される。そして、制御部４４内に予め入力されているプログラム、もしくはテーブルにより、検出された電圧に基づいた適正な転写手段補正電圧Ｖｃが算出される。
【００４３】
図７は本発明の実施例１に係る転写トランスの説明図である。
転写トランス４０には３つの入力部と２つの出力部がある。入力部としては、転写トランス４０のＯＮ／ＯＦＦ信号入力部５０、トランスからの出力レベルを制御する制御電圧信号入力部５１、定電流／定電圧制御を切り替える制御切替信号入力部５２である。出力としては、バイアス電圧や定電流を出力する電圧電流出力部４１、電圧電流出力部の両端に生じる電圧や電流の値を制御部４４に出力するモニタ出力部４３である。
【００４４】
中間転写ベルト１１が駆動されており、２次転写ローラ２４が中間転写ベルト１１に当接していることが確認されると、ＯＮ／ＯＦＦ信号入力部５０に信号が入力され、転写トランス４０が動作する。続いて制御切替信号入力部５２で定電流出力に切替えられ、３０μＡの定電流が得られるように設定されると、電流電圧出力部４１から３０μＡの定電流が２次転写対向ローラ１５に印加される。そしてそのとき電流電圧出力部４１に発生する電圧、即ち２次転写対向ローラ１５から２次転写ローラ２４までに発生する電圧が電流電圧検出器４２によって検出され、この電圧（以下モニタ電圧とする）がモニタ出力部４３から画像形成装置の制御部４４に出力される。この際モニタ電圧は、定電流安定の為、所定の時間を待って検出される。転写トランス４０の特性にもよるが、定電流を印加してからモニタ電圧を検知するまでの時間は５０ｍｓｅｃ程度である。また、モニタ電圧を検出する時間は、２次転写ローラ２４が１周する時間以上である事が望ましいが、２次転写ローラ２４が１周する時間以下で検出しても良い。たとえば、２次転写ローラ２４の直径が２８ｍｍ、プロセス速度が１５０ｍｍ／ｓｅｃ、サンプリング周期を２４ｍｓｅｃとすると、サンプリング回数は約２４回となり、これらの値を平均して、モニタ電圧とする。
【００４５】
モニタ電圧と転写手段補正電圧Ｖａの関係は、ある関数、またはテーブルとして予め制御部４４内に保存されており、この関数またはテーブルにより転写手段補正電圧Ｖａを算出する。
【００４６】
また、転写手段補正電圧Ｖａを測定する際には、電圧電流印加部４１から２次転写ローラ１５に対して、定電流では無く、定電圧を印加し、その際発生する電流を電圧電流検出部４１で検出して画像形成装置の制御部４４に入力し、制御部４４内に予め入力されているプログラム、もしくはテーブルにより、検出された電圧に基づいた適正な転写手段補正電圧Ｖａが算出される、という方法を取っても良い。
【００４７】
次に、図８を用いて転写材補正電圧について説明する。
【００４８】
図８は本発明の実施例１に係る転写材補正電圧の説明図である。転写材補正電圧Ｖｃとは、第二の算出手段である制御部４４ａによって算出される補正電圧であり、ユーザが指定する転写紙Ｐの種類や機内の湿度や温度によって変化する。この理由は、転写材である転写紙Ｐの種類によって抵抗値が異なるため、転写に必要な転写電圧が異なる為である。更に、機内の湿度によってユーザが指定した転写紙Ｐが含有する水分が異なり、転写紙Ｐの抵抗値が変化し、転写に必要な転写電圧が異なる為である。
【００４９】
図８に示すように、６点の湿度に対する転写材補正電圧テーブル６０が、転写紙Ｐの種類ごとに記憶部６１に保存されており、ある湿度に対する転写剤補正電圧は、転写材補正電圧テーブル６０中の各２点間の線形補間により算出される。この転写材補正電圧テーブル６０は、転写紙Ｐの種類、たとえば上質紙、普通紙、厚紙、薄紙、再生紙などユーザが画像形成装置のコントロールパネルや、プリンタドライバで外部コンピュータから設定できる転写紙Ｐ毎に存在し、例えばＡ４普通紙表面用転写材補正電圧テーブル６０ａ、Ａ４普通紙裏面用転写材補正電圧テーブル６０ｂ等のようなテーブルが保存されている。両面印刷の第２面を印刷するときは、一度定着器を通ることで、転写紙Ｐの水分が抜けて抵抗が高くなるため、そのほかの条件が同じでも第１面の印刷と同じ転写材補正電圧テーブル６０を用いる事は好ましくない。したがって各転写紙に裏面用の転写材補正電圧テーブル６０を持っていても良い。ただし、ＯＨＰや特殊紙のように両面印刷しないことがわかっているような転写紙については、第２面用の転写材補正電圧テーブル６０を持たなくても良い。
【００５０】
図９は本発明の実施例１に係る転写バイアス補正の説明図である。
ユーザがＡ４普通紙表面を選択して画像形成を行う場合、ユーザが指定した転写紙Ｐの種類が転写紙センサ検出４５によって検出され(Ｓ６０１)、Ａ４普通紙表面用の転写材補正テーブル６０ａを用いることが決定される(Ｓ６０２)。また、機内湿度センサ４６によって機内湿度が検出され(Ｓ６０３)、例えば機内湿度が３５％の場合には、Ａ４普通紙表面用の転写材補正電圧テーブル６０ａに基づき、転写材補正電圧Ｖｃは８００Vと算出される(Ｓ６０４)。
【００５１】
そしてそれぞれ制御部４４と制御部４４ａにて算出された転写手段補正電圧Ｖａと転写材補正電圧Ｖｃに基づいた、転写バイアスＶｆが制御部４４ｂにて決定される(Ｓ６０５)事は上述したとおりである。ここでは、制御部４４にて６００Vの転写手段補正電圧Ｖａが求められていた場合に、転写バイアスＶｆはＶｆ=Ｖａ＋Ｖｂから１４００Vと決定される。
【００５２】
この転写バイアスの決定は印刷動作開始時に実施することを基本とする。しかしながら、例えば５00枚連続印刷のように、１つのジョブが長い場合には、途中で転写手段の抵抗が変化してしまうこともあるので、ジョブの途中で転写バイアスの再決定を行うことも可能である。たとえば、印刷ジョブの途中一旦印刷動作を停止し、再度印刷を再開することでバイアスを再決定する方法や、印刷動作を停止しないで、印刷動作中にバイアスを再決定する方法がある。
【実施例２】
【００５３】
続いて、図１０、図１１を用いて本発明の第二の実施例を説明する。ここで、実施例１と同一部分の説明は省略し、また説明に用いられる符号も同一のものを用いることとし、特徴的な部分についてのみ説明を行う。
【００５４】
図１０は本発明の実施例２に係る転写材補正電圧の説明図である。図１０に示すように、湿度に対する転写材補正電圧関数６５が、転写紙Ｐの種類ごとに記憶部６１に保存されており、ある湿度に対する転写剤補正電圧は、転写材補正電圧関数６５により算出される。この転写材補正電圧関数６５は、転写紙Ｐの種類、たとえば上質紙、普通紙、厚紙、薄紙、再生紙などユーザが画像形成装置のコントロールパネルや、プリンタドライバで外部コンピュータから設定できる転写紙Ｐ毎に存在し、例えばＡ４普通紙表面用転写材補正電圧関数６５ａ、Ａ４普通紙裏面用転写材補正電圧関数６５ｂ等のようなテーブルが保存されている。両面印刷の第２面を印刷するときは、一度定着器を通ることで、転写紙Ｐの水分が抜けて抵抗が高くなるため、そのほかの条件が同じでも第１面の印刷と同じ転写材補正電圧関数６５を用いる事は好ましくない。したがって各転写紙に裏面用の転写材補正電圧関数６５を持っていても良い。ただし、ＯＨＰや特殊紙のように両面印刷しないことがわかっているような転写紙については、第２面用のテーブルを持たなくても良い。
【００５５】
図１１は本発明の実施例２に係る転写バイアス補正の説明図である。ユーザがＡ４普通紙表面を選択して画像形成を行う場合、ユーザが指定した転写紙Ｐの種類が転写紙センサ検出４５によって検出され(Ｓ６０１’)、Ａ４普通紙表面用の転写材補正テーブル６０ａを用いることが決定される(Ｓ６０２’)。また、機内湿度センサ４６によって機内湿度が検出され(Ｓ６０３’)、例えば機内湿度が３５％の場合には、Ａ４普通紙表面用の転写材補正電圧テーブル６０ａに基づき、転写材補正電圧Ｖｃは８００Vと算出される(Ｓ６０４’)。
そしてそれぞれ制御部４４と制御部４４ａにて算出された転写手段補正電圧Ｖａと転写材補正電圧Ｖｃに基づいた、転写バイアスＶｆが制御部４４ｂにて決定される(Ｓ６０５’)。
【実施例３】
【００５６】
続いて、図１２を用いて本発明の第三の実施例を説明する。図１２は本発明の実施例３に係る転写バイアス決定の説明図である。
【００５７】
転写材補正電圧Ｖｃを予め記憶した転写材補正電圧テーブル６０は、推奨紙を基準に作成されている。従って、単に普通紙といっても、いろいろな種類があるため、この転写材補正電圧テーブル６０がすべての転写紙Ｐに対してきめ細かく対応しているとは限らない。そこで、実際にユーザが使用している転写紙Ｐに対して転写バイアスを合わせるため以下のような方法を用いることが出来る。
【００５８】
本実施例では、転写紙Ｐが転写領域に無い状態で２次転写対抗ローラ１５に３０μＡの定電流を印加して、その際検出されるモニタ電圧に基づいて転写手段補正電圧Ｖａを得る（Ｓ７００）。続いて転写紙Ｐが転写領域にある状態で２次転写対抗ローラ１５に３０μＡの定電流を印加して、２次転写対向ローラ１５、転写紙Ｐ、トナー、転写ベルト１１、２次転写ローラ２４とからなる回路間に発生するモニタ電圧を検出し、電圧Ｖｂを得る(Ｓ７０１)。ここでＶｂ−Ｖａを計算すると、実際の転写紙Ｐとトナーが要因で発生する転写材補正電圧Ｖｃ１を求める事が可能となる（Ｓ７０２）。ここで、予め制御部４４ａに記憶されている転写材補正電圧Ｖｃと、ここで求められた転写材補正電圧Ｖｃ１とを比較する(Ｓ７０３)。
【００５９】
予め制御部４４ａに記憶されている転写材補正電圧Ｖｃのテーブル、または関数とは、標準的な転写紙Ｐを想定して作成されたものであり、これを実際に使用している転写紙Ｐとトナーがある状態で測定した転写材補正電圧Ｖｃ１によって修正をかける（Ｓ７０４）。これを繰り返すことで、予め記憶されている転写材補正電圧Ｖｃの転写材補正電圧テーブルまたは関数がユーザの使用している転写紙Ｐとトナーに適した転写材補正電圧テーブルまたは関数に補正される。
【実施例４】
【００６０】
図１３は本発明の実施例４に係る転写バイアス決定の説明図である。まず、転写紙Ｐが転写領域に無い状態で２次転写対抗ローラ１５に３０μＡの定電流を印加して、その際検出されるモニタ電圧に基づいて転写手段補正電圧Ｖａを得る(Ｓ８００)。続いて図１３のように転写紙Ｐのみがある状態で２次転写対抗ローラ１５に３０μＡの定電流を印加して、その際検出されるモニタ電圧Ｖｂ２を得る(Ｓ８０１)。ここでＶｂ２−Ｖａから得られた、転写紙Ｐのみの補正電圧をＶｐとする(Ｓ８０３)。一方で、機内湿度センサ４６から得られた機内湿度に基づいた、トナーの補正電圧Vtを算出する（Ｓ８０４）。ここでトナーと転写紙Ｐが要因で発生する転写材補正電圧Ｖｃ２はＶｐ+ＶｔすなわちＶｂ２-Ｖａ+Ｖｔと算出され（Ｓ８０５）、この値と予め制御部４４ａに記憶されている転写材補正電圧Ｖｃを比較し（Ｓ８０６）、順次転写材補正電圧テーブル６０を修正していくことも可能である(Ｓ８０７)。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施例１に係る画像形成装置の断面図である。
【図２】本発明の実施例１に係る転写ローラの説明図である。
【図３】本発明の実施例１に係る１次転写の説明図である。
【図４】本発明の実施例１に係る転写手段についての説明図である。
【図５】本発明の実施例１に係る画像形成装置の転写バイアスの補正に関する概略図である。
【図６】本発明の実施例１に係る転写手段補正電圧の説明図である。
【図７】本発明の実施例１に係る転写トランスの説明図である。
【図８】本発明の実施例１に係る転写材補正電圧の説明図である。
【図９】本発明の実施例１に係る転写バイアス補正の説明図である。
【図１０】本発明の実施例２に係る転写材補正電圧の説明図である。
【図１１】本発明の実施例２に係る転写バイアス補正の説明図である。
【図１２】本発明の実施例３に係る転写バイアス決定の説明図である。
【図１３】本発明の実施例４に係る転写バイアス決定の説明図である。
【符号の説明】
【００６２】
１ａ,１ｂ,１ｃ,１ｄ  ‥‥プロセスユニット      
３ａ,３ｂ,３ｃ,３ｄ  ‥‥感光体ドラム        
５ａ,５ｂ,５ｃ,５ｄ  ‥‥帯電チャージャ      
７ａ,７ｂ,７ｃ,７ｄ  ‥‥露光装置              
９ａ,９ｂ,９ｃ,９ｄ  ‥‥現像器                
１１           ‥‥中間転写ベルト      
１３           ‥‥駆動ローラ        
１５           ‥‥２次転写対向ローラ
１９ａ,１９ｂ,１９ｃ,１９ｄ ‥‥クリーナ
２１ａ,２１ｂ,２１ｃ,２１ｄ  ‥‥バネ
２２ａ,２２ｂ,２２ｃ,２２ｄ  ‥‥バネ
２３ａ,２３ｂ,２３ｃ,２３ｄ ‥‥転写ローラ    
24           ‥‥２次転写ローラ
２５ａ,２５ｂ,２５ｃ,２５ｄ‥‥直流電源
２６            ‥‥給紙カセット    
２７            ‥‥ピックアップローラ  
２９            ‥‥レジストローラ対  
３３            ‥‥定着器
３４            ‥‥排紙部
３５          ‥‥芯金
３６          ‥‥ローラ
４０          ‥‥転写トランス
４１          ‥‥電圧電流出力部
４２          ‥‥電圧電流検出器
４３          ‥‥モニタ出力部
４４          ‥‥制御部
４４ａ          ‥‥制御部
４４ｂ          ‥‥制御部
４５          ‥‥転写紙検出センサ
４６          ‥‥機内湿度センサ
４７          ‥‥機内温度センサ
５０          ‥‥ＯＮ／ＯＦＦ信号入力部
５１          ‥‥制御電圧信号入力部、
５２          ‥‥制御切替信号入力部
６０        ‥‥  転写材補正電圧テーブル
６０ａ        ‥‥ Ａ４普通紙表面用の転写材補正電圧テーブル
６０ｂ        ‥‥ Ａ４普通紙裏面用の転写材補正電圧テーブル
６１        ‥‥  記憶部
【図１】
2007286466.tif 000003
【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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