(57)【要約】【課題】像搬送シート上で試験トナー像の濃度を検知して調整対象の調整を行う構成において、像搬送シートの電気抵抗の変動による調整の精度の低下を抑制することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】像担持体１と、トナー像形成手段２、３、４と、像搬送シート２１と、転写電源Ｅと、像搬送シート２１上のトナー像の濃度を検知する濃度検知手段４０と、濃度検知手４０段により検知された調整用トナー像の濃度と基準値との差分に応じて調整対象を調整する調整動作を実行させる制御手段６１と、を有する画像形成装置１００は、像搬送シート２１の電気抵抗に関する情報を取得する取得手段７０を有し、制御手段６１が、調整動作において調整用トナー像の転写のために転写電源Ｅが出力する電圧を、取得手段７０により取得された情報に応じて変更する構成とする。【選択図】図１５
2016057582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体と、
前記像担持体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記像担持体からトナー像が静電的に転写されるか又は前記像担持体からトナー像が静電的に転写される転写材を担持する像搬送シートと、
前記転写のための電圧を出力する転写電源と、
前記像搬送シート上のトナー像の濃度を検知する濃度検知手段と、
前記像担持体に形成された所定の調整用トナー像を前記像搬送シートに転写させ、前記調整用トナー像の濃度を前記濃度検知手段により検知させ、前記濃度検知手段により検知された調整用トナー像の濃度と基準値との差分に応じて調整対象を調整する調整動作を実行させる制御手段と、
を有する画像形成装置において、
前記像搬送シートの電気抵抗に関する情報を取得する取得手段を有し、
前記制御手段は、前記調整動作において前記調整用トナー像の前記転写のために前記転写電源が出力する電圧を、前記取得手段により取得された情報に応じて変更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、前記取得手段により取得された情報が示す前記像搬送シートの電気抵抗が低いほど、前記調整動作において前記調整用トナー像の前記転写のために前記転写電源が出力する電圧を、該電圧により前記転写が行われる転写部に供給される電流が小さくなるように変更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】
前記取得手段は、前記転写電源が電圧を出力した際の電圧値と電流値の情報から、前記像搬送シートの電気抵抗に関する情報を取得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】
前記取得手段は、前記電圧値と前記電流値との関係から求められる、前記転写が行われる転写部への電流の供給が開始される電圧値から、前記像搬送シートの電気抵抗に関する情報を取得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５】
前記像搬送シートは、前記像担持体からトナー像が転写される中間転写体であり、前記取得手段は、前記中間転写体から転写材へのトナー像の転写が行われる転写部にトナー像の転写のために供給された電流量の積算値から、前記中間転写体の電気抵抗に関する情報を取得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６】
前記像搬送シートは、前記像担持体からトナー像が転写される中間転写体であり、前記取得手段は、前記像担持体から前記中間転写体へのトナー像の転写が行われる転写部にトナー像の転写のために供給された電流量の積算値から、前記中間転写体の電気抵抗に関する情報を取得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７】
前記像搬送シートは、前記像担持体からトナー像が転写される転写材を担持する転写材担持体であり、前記取得手段は、前記像担持体から前記転写材へのトナー像の転写が行われる転写部にトナー像の転写のために供給された電流量の積算値から、前記転写材担持体の電気抵抗に関する情報を取得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８】
前記像搬送シートの電気抵抗に関する情報は、前記像搬送シートの表面抵抗に関する情報であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記調整対象は、前記トナー像形成手段において用いられる現像剤のトナー濃度であることを特徴とする請求項１〜８のいず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、電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式や静電記録方式の画像形成装置では、像担持体に形成された静電潜像がトナー像として現像され、このトナー像が被転写体上に転写される。静電潜像を現像する方式として、非磁性トナー（トナー）と磁性キャリア（キャリア）とが混合された二成分現像剤（現像剤）を用いる二成分現像方式がある。この二成分現像方式の現像装置を用いた画像形成装置では、現像剤のトナー濃度（トナー（Ｔ）とキャリア（Ｃ）との混合比（Ｔ／Ｄ比））を検知して調整して画像濃度を調整する調整動作（以下、単に「濃度制御」ともいう。）が実行される。この濃度制御の方法としては、所定の試験トナー像（以下「パッチ」ともいう。）を形成し、このパッチの濃度を濃度センサで検知して、その検知結果に基づいて現像剤へのトナー補給を制御する方法がある。
【０００３】
一方、従来、像担持体からトナー像が転写される中間転写体、又は像担持体からトナー像が転写される転写材を搬送する転写材担持体として、無端ベルト状のシート（フィルム）や、枠体に張設されてドラム状とされたシートなどが広く用いられている。以下、これら中間転写体又は転写材担持体として用いられるシートを、単に「像搬送シート」ともいう。像担持体から像搬送シート、又は像搬送シート上の転写材へのトナー像の転写は、例えば像搬送シートを介して像担持体に対向して配置された転写部材に転写電圧（転写バイアス）が印加されて転写部に転写電流が供給されることにより、静電的に行われる。
【０００４】
像搬送シートの材料としては、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂にカーボンブラックなどの導電粒子を分散し所望の電気抵抗に調整した材料などが使用される（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−６３９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、像搬送シートは、繰り返し使用により電気抵抗が変動する。例えば、上述のような導電粒子を含有する樹脂製の像搬送シートの場合、繰り返し使用に伴って、しだいに表面抵抗が低下することがある。その原因の一つとして、次のものが考えられる。つまり、転写部における転写材との間で生じる放電などにより像搬送シートの導電粒子が帯電し、導電粒子間で生じた局所的な電界により導電粒子間で放電が起こる。すると、その導電粒子間の樹脂部分が、放電による熱を受けて分解し炭化して絶縁性が失われ、導体となる。このようなことが繰り返されることで、像搬送シートの表面抵抗が低下するものと考えられる。
【０００７】
ここで、像搬送シートを用いた画像形成装置では、濃度制御において、像担持体から像搬送シートにパッチが転写された後に、像搬送シート上で濃度センサによりパッチの濃度の検知が行われることがある。このような構成で、像搬送シートの繰り返し使用により像搬送シートの電気抵抗が変動すると、現像剤のトナー濃度が同じ場合でも、像搬送シート上でのパッチの濃度が変化してしまうことがある。像担持体から像搬送シートへのトナー像の転写部における転写性が、像搬送シートの電気抵抗に応じて変化するからである。したがって、そのパッチの濃度の検知結果に基づいてトナー補給を制御すると、現像剤のトナー濃度の所望の値に対する誤差が生じてしまい、画像濃度が変動してしまうことがある。
【０００８】
更に説明すると、通常、転写部に供給される転写電流は、良好な転写性が得られるときの電流値を目標電流値Ｉｔとして設定される。この転写電流の目標電流値Ｉｔは、予め実験などを通して把握されて画像形成装置に記憶される。図２０は、電子写真方式の画像形成装置の、像担持体としての感光ドラムから像搬送シートとしての中間転写ベルトにトナー像を転写する転写部における、転写電流と転写性との関係を示す。図２０において、横軸は、ベタ白部における転写電流を示し、縦軸はベタ黒部において感光ドラム上に残留したトナー像の濃度（転写残濃度）を示す。転写残濃度が小さい（図２０の下方）ほど、転写性が良好であることを意味する。図２０の場合、転写電流の目標電流値Ｉｔは、転写残濃度が最も少なくなる電流値である１０μＡに設定される。
【０００９】
ところが、中間転写ベルトの電気抵抗が変動した場合、転写性の変化が発生する。図２１は、中間転写ベルトの表面抵抗が異なる場合の転写電流と転写性との関係を比較したものである。転写性については図２０と同様に転写残濃度で示している。図２１の場合、中間転写ベルトの表面抵抗が低いほど、転写電流と転写性との関係は、転写電流が小さい方向へシフトする。これは、中間転写ベルトに印加される電圧による感光ドラムへの電界の面積が広がるためである。
【００１０】
画像形成時の転写電流の目標電流値Ｉｔは、一般に、上述のような転写電流と転写性との関係のシフトが生じたとしても画像への影響が無いか又は無視できるような値に設定される。上述のような転写電流と転写性との関係のシフトは、一般に、像搬送シートの寿命期間を通して微小であるため、そのような転写電流の目標電流値Ｉｔの設定ができるからである。
【００１１】
しかしながら、パッチを用いた濃度制御の精度に対しては、上述のような転写電流と転写性との関係のシフトの影響が大きくなることがある。濃度制御では、像搬送シート上に転写されるパッチの濃度の差によって、現像装置内の現像剤のトナー濃度を求めているためである。逆に、この転写部における転写性の変動がパッチの濃度に与える影響をなるべく減らすことで、より高精度な濃度制御が可能となる。
【００１２】
ところで、この転写部における転写性の変動がパッチの濃度に与える影響をなくすために、像担持体上でパッチの濃度を検知する構成もある。しかし、特に、複数の像担持体から像搬送シートにトナー像を転写するタンデム型の画像形成装置では、複数箇所（一般にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４箇所）に濃度センサが必要となるため、コストアップや、装置の大型化、複雑化を招きやすい。
【００１３】
なお、以上では、像搬送シートの繰り返し使用により像搬送シートの表面抵抗が低下する場合を例に説明したが、表面抵抗が上昇する場合など、繰り返し使用により像搬送シートの電気抵抗が変動する場合には同様の問題が生じ得る。
【００１４】
また、以上では、パッチを用いた調整動作の調整対象が現像剤のトナー濃度である場合について従来の課題を説明した。しかし、パッチを用いた調整動作の調整対象が、感光体の帯電条件や露光条件、静電潜像の現像条件、あるいは画像信号などの他のものである場合も、検知したパッチの濃度と基準値と差分に応じて調整対象を調整する調整動作では同様の課題が生じ得る。
【００１５】
したがって、本発明の目的は、像搬送シート上で試験トナー像の濃度を検知して調整対象の調整を行う構成において、像搬送シートの電気抵抗の変動による調整の精度の低下を抑制することのできる画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、像担持体と、前記像担持体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記像担持体からトナー像が静電的に転写されるか又は前記像担持体からトナー像が静電的に転写される転写材を担持する像搬送シートと、前記転写のための電圧を出力する転写電源と、前記像搬送シート上のトナー像の濃度を検知する濃度検知手段と、前記像担持体に形成された所定の調整用トナー像を前記像搬送シートに転写させ、前記調整用トナー像の濃度を前記濃度検知手段により検知させ、前記濃度検知手段により検知された調整用トナー像の濃度と基準値との差分に応じて調整対象を調整する調整動作を実行させる制御手段と、を有する画像形成装置において、前記像搬送シートの電気抵抗に関する情報を取得する取得手段を有し、前記制御手段は、前記調整動作において前記調整用トナー像の前記転写のために前記転写電源が出力する電圧を、前記取得手段により取得された情報に応じて変更することを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、像搬送シート上で試験トナー像の濃度を検知して調整対象の調整を行う構成において、像搬送シートの電気抵抗の変動による調整の精度の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】画像形成装置の模式的な断面図である。
【図２】現像装置の模式的な断面図である。
【図３】画像形成装置の動作シーケンス図である。
【図４】画像形成装置の要部の制御態様を示すブロック図である。
【図５】転写ベルト上のパッチの模式図である。
【図６】画像出力動作の流れを示すフローチャート図である。
【図７】転写電圧制御の手順を示すフローチャート図である。
【図８】転写電圧制御で取得される転写電圧の電圧値と電流値との関係を示すグラフ図である。
【図９】転写電流とパッチの濃度との関係を示すグラフ図である。
【図１０】転写ベルトの表面抵抗が異なる場合の転写電流とパッチの濃度との関係を比較して示すグラフ図である。
【図１１】転写ベルトの表面抵抗と転写電流の最適電流値との関係を示すグラフ図である。
【図１２】転写ベルトの表面抵抗が異なる場合の転写電圧の電圧値と電流値との関係を比較して示すグラフ図である。
【図１３】転写ベルトの表面抵抗と転写電圧の通電開始電圧との関係を示すグラフ図である。
【図１４】転写部における電流経路を説明するための模式図である。
【図１５】濃度制御の手順を示すフローチャート図である。
【図１６】画像形成装置の他の例の模式的な断面図である。
【図１７】二次転写部に供給される総電流量と中間転写ベルトの表面抵抗との関係を示すグラフ図である。
【図１８】画像形成装置の他の例の要部の制御態様を示すブロック図である。
【図１９】濃度制御の他の例の手順を示すフローチャート図である。
【図２０】転写電流と転写残濃度との関係を示すグラフ図である。
【図２１】像搬送シートの表面抵抗が異なる場合の転写電流と転写残濃度との関係を比較して示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２０】
［実施例１］
１．画像形成装置の全体的な構成及び動作
図１は、本発明の一実施例に係る画像形成装置１００の模式的な断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式を用いてフルカラー画像の形成が可能な、直接転写方式を採用したタンデム型のカラー画像形成装置である。
【００２１】
画像形成装置１００は、複数の画像形成部として第１、第２、第３、第４の画像形成部（ステーション）ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを有する。各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の画像を形成する。これら４個の画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、後述する転写ベルト２１の移動方向に沿って一列に配置されている。
【００２２】
本実施例では、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの基本的な構成及び動作は、使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同一である。したがって、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用の要素であることを示す符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して、当該要素について総括的に説明する。
【００２３】
画像形成部Ｐは、像担持体としての回転可能なドラム型（円筒形）の電子写真感光体（感光体）である感光ドラム１を有する。感光ドラム１は、図中矢印Ｒ１方向に回転駆動される。感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿って、次の各プロセス機器が配置されている。まず、帯電手段としてのローラ型の帯電部材である帯電ローラ２が配置されている。次に、露光手段としての露光装置（レーザスキャナ装置）３が配置されている。次に、現像手段としての現像装置４が配置されている。次に、転写手段としてのローラ型の転写部材である転写ローラ５が配置されている。次に、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーニング装置６が配置されている。
【００２４】
また、画像形成装置１００は、各画像形成部Ｐの各感光ドラム１と対向して配置された、無端ベルト状のシート（フィルム）で構成された転写材担持体である転写ベルト２１を有する。転写ベルト２１は、像担持体からトナー像が静電的に転写される転写材を担持する像搬送シートの一例である。転写ベルト２１は、複数の支持ローラに所定の張力をもって巻回されている。転写ベルト２１は、複数の支持ローラのうちの一つである駆動ローラ２３によって図中矢印Ｒ２方向に回転駆動される。転写ベルト２１の内周面（裏面）側において、各感光ドラム１と対向する位置に、上述の各転写ローラ５が配置されている。転写ローラ５は、転写ベルト２１を介して感光ドラム１に向けて付勢（押圧）され、転写ベルト２１と感光ドラム１とが接触する転写部（転写ニップ）Ｎを形成する。転写ベルト２１は、その上に転写材Ｓを担持して搬送する。ここで、転写ベルト２１としては、１枚のシートをエンドレス形状にしたものや、継ぎ目を有しないシームレスベルトとされるシートが用いられる。転写ベルト２１の材料としては、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂にカーボンブラックなどの導電粒子を分散し所望の電気抵抗に調整した材料が使用される。
【００２５】
画像形成時には、感光ドラム１が図中矢印Ｒ１方向に所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動され、回転する感光ドラム１の表面が帯電ローラ２によって所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位に一様に帯電処理される。このとき、帯電ローラ２には、帯電電圧印加手段としての帯電電源（図示せず）から、所定の条件の帯電電圧（帯電バイアス）が印加される。帯電処理された感光ドラム１の表面は、露光装置３によって画像情報に応じたレーザ光で走査露光される。これにより、感光ドラム１上に画像情報に応じた静電潜像（静電像）が形成される。感光ドラム１上に形成された静電潜像は、現像装置４によって現像剤を用いてトナー像として現像（顕像化）される。
【００２６】
感光ドラム１上に形成されたトナー像は、転写部Ｎにおいて、転写ローラ５の作用により、転写ベルト２１上に担持されて感光ドラム１と転写ベルト２１との間に挟持されて搬送される被転写体としての転写材Ｓ上に、静電的に転写される。このとき、転写ローラ５には、転写電圧印加手段としての転写電源Ｅ（図４）から、現像時のトナーの帯電極性（正規の帯電極性）とは逆極性の直流電圧である転写電圧（転写バイアス）が印加される。記録用紙などの転写材Ｓは、転写材カセット１０に収容されており、搬送ローラ１１、レジストローラ１２などによって転写ベルト２１上に供給され、転写ベルト２１によって搬送されて各転写部Ｎに順次に送られる。
【００２７】
例えば、フルカラー画像の形成時には、各画像形成部Ｐの各感光ドラム１に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が、各転写部Ｎにおいて転写材Ｓ上に重ね合わせるようにして順次に転写される。転写ベルト２１は、駆動ローラ２３により図中矢印Ｒ２方向に感光ドラム１の周速度とほぼ同じ周速度で回転駆動され、レジストローラ１２に送り出された転写材Ｓを吸着して担持すると共に、各転写部Ｎに向けて搬送する。転写ベルト２１への転写材Ｓの供給とほぼ同時に画像書き出し信号がオンとなり、それを基準とした所定のタイミングで各画像形成部Ｐの各感光ドラム１に対する画像形成が行われる。各転写部Ｎにおいて転写ベルト２１を介して各感光ドラム１と対向する転写ローラ５が電界又は電荷を付与することにより、各感光ドラム１上に形成されたトナー像が転写材Ｓ上に転写される。この転写電界又は電荷により、転写材Ｓは転写ベルト２１上に静電吸着力でしっかりと保持されて搬送される。
【００２８】
トナー像が転写された転写材Ｓは、転写ベルト２１の移動方向において最下流の転写部ＮＫよりも下流で、分離帯電器３０により除電されて静電吸着力が減衰させられることによって、転写ベルト２１から離脱される。転写ベルト２１から離脱された転写材Ｓは、定着手段としての定着装置９に搬送される。定着装置９は、転写材Ｓを加熱及び加圧しながら搬送することにより、トナー像の混色及び転写材Ｓへのトナー像の固定（定着）を行う。定着装置９によってトナー像が定着された転写材Ｓは、画像形成装置１００の装置本体の外部に設けられたトレイ１３に排出される。
【００２９】
一方、転写工程後に感光ドラム１の表面に残留したトナー（転写残トナー）は、ドラムクリーニング装置６により感光ドラム１の表面から除去されて回収される。ドラムクリーニング装置６は、感光ドラム１に当接して配置されたファーブラシやブレードなどのクリーニング部材によって、回転する感光ドラム１の表面から転写残トナーを除去する。また、転写ベルト２１の表面に付着したトナーは、ベルトクリーニング装置２２によって転写ベルト２１の表面から除去されて回収される。ベルトクリーニング装置２２は、転写ベルト２１に当接して配置されたファーブラシやブレードなどのクリーニング部材によって、回転する転写ベルト２１の表面から付着したトナーなどを除去する。ベルトクリーニング装置２２は、転写ベルト２１の移動方向において転写材Ｓの転写ベルト２１からの離脱位置よりも下流かつ最上流の転写部ＮＹよりも上流に配置されており、転写ベルト２１の表面に付着したかぶりトナーや飛散トナーなどをクリーニングする。
【００３０】
本実施例では、帯電ローラ２と、露光装置３と、現像装置４とで、感光ドラム１にトナー像を形成するトナー像形成手段が構成される。
【００３１】
２．現像装置
次に、現像装置４について説明する。図２は、本実施例における現像装置４の模式的な断面図である。現像装置４は、現像容器４ａを有し、この現像容器４ａに、非磁性トナー（トナー）と磁性キャリア（キャリア）とが所定の混合比で混合された二成分現像剤（現像剤）が所定量充填されている。各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの各現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋには、それぞれトナーとしてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーが収容されている。感光ドラム１と対向する現像容器４ａの開口部には、回転可能な現像剤担持体としての現像スリーブ４ｂが設けられている。現像スリーブ４ｂは、感光ドラム１との対向部である現像部における現像スリーブ４ｂと感光ドラム１との表面の移動方向が順方向となる方向に回転駆動される。現像スリーブ４ｂの内部には、磁界発生手段としてのマグネットローラ４ｃが固定配置されている。また、現像容器４ａの内部には、現像剤を攪拌すると共に搬送する攪拌スクリュー４ｄ、４ｅが配置されている。更に、現像装置４には、現像スリーブ４ｂの表面に担持する現像剤を規制して薄層を形成するための規制ブレード４ｆが設けられている。
【００３２】
マグネットローラ４ｃの発生する磁力により現像スリーブ４ｂに担持された現像剤は、現像スリーブ４ｂの回転によって搬送され、規制ブレード４ｆによって層厚が規制された後に現像部に至る。現像スリーブ４ｂ上の現像剤は、現像部において穂立ちした磁気ブラシを形成し、本実施例では感光ドラム１の表面に接触する。また、現像スリーブ４ｂには、現像電圧印加手段としての現像電源（図示せず）から、所定の条件の現像電圧（現像バイアス）が印加される。そして、感光ドラム１上の静電潜像に応じて、現像スリーブ４ｂ上の現像剤から感光ドラム１にトナーが供給される。本実施例では、イメージ部露光と反転現像によって、トナー像が形成される。すなわち、一様に帯電処理された後に露光されることによって電位の絶対値が低下した感光ドラム１上の露光部（明部）に、感光ドラム１の帯電極性と同極性（本実施例では負極性）に帯電したトナーを付着させる。
【００３３】
本実施例では、磁性キャリアとして、２４０ｋＡ／ｍの印加磁場に対する飽和磁化が２４Ａｍ２／ｋｇ、３０００Ｖ／ｃｍの電界強度における比抵抗が１×１０６〜１０Ω・ｃｍ、重量平均粒径５０μｍのフェライト磁性キャリアを用いた。また、本実施例では、非磁性トナーとしては、着色樹脂粒子に疎水性コロイダルシリカを外添した重量平均粒径７．２μｍの負帯電性のポリエステル系樹脂トナーを用いた。磁性キャリアとしては、バインダー樹脂と磁性金属酸化物及び非磁性金属酸化物とを出発原料として、重合法により製造した樹脂磁性キャリアを用いてもよく、また磁性キャリアの製造法は特に制限されない。また、非磁性トナーとしては、スチレンアクリル系樹脂トナーを使用してもよい。そして、本実施例では、磁性キャリアと非磁性トナーとを重量比９３：７になるように混合したものを現像剤として用いた。
【００３４】
３．動作シーケンス
図３は、画像形成装置１００の動作シーケンス図である。
【００３５】
ａ．初期回転動作（前多回転工程）
初期回転動作は、画像形成装置１００の起動時の準備動作期間（始動動作期間、起動動作期間、ウォーミング期間）である。初期回転動作では、画像形成装置１００の電源スイッチのオンにより、感光ドラム１が回転駆動され、また定着装置９の所定温度への立ち上げなどの所定のプロセス機器の準備動作が実行される。
【００３６】
ｂ．印字準備回転動作（前回転工程）
印字準備回転動作は、画像形成装置１００にプリント信号（画像出力動作の開始信号）が入力されてから実際に印字工程が開始されるまでの間の準備動作期間である。初期回転動作中にプリント信号が入力されたときには、印字準備回転動作は初期回転動作に引き続いて実行される。プリント信号の入力がないときには、初期回転動作の終了後にメインモータの駆動が一旦停止されて、感光ドラム１の回転駆動が停止され、画像形成装置１００はプリント信号が入力されるまでスタンバイ状態に保たれる。そして、プリント信号が入力されると、印字準備回転動作が実行される。
【００３７】
ｃ．印字工程（画像形成工程、作像工程）
印字工程は、感光ドラム１へのトナー像の形成、転写材Ｓへのトナー像の転写、転写材Ｓへのトナー像の定着などが実際に行われている期間である。より詳細には、帯電、露光、現像、転写、定着の各工程がなされる各位置において印字工程のタイミングは異なる。連続印字（連続プリント）モードの場合は、上記の印字工程が所定の設定プリント枚数ｎ（図３の例ではｎ＝３）分繰り返して実行される。
【００３８】
ｄ．紙間工程
紙間工程は、連続印字モードにおいて、一の転写材Ｓの後端部が転写位置を通過した後、次の転写材Ｓの先端部が転写位置に到達するまでの間の、転写位置における転写材Ｓが無い期間に対応する期間である。
【００３９】
ｅ．後回転工程
後回転工程は、最後の転写材Ｓの印字工程が終了した後もしばらくの間メインモータの駆動を継続させて感光ドラム１を回転駆動させ、所定の後動作を実行させる期間である。
【００４０】
ｆ．スタンバイ（待機）状態
所定の後回転工程が終了すると、メインモータの駆動が停止されて感光ドラム１の回転駆動が停止され、画像形成装置１００は次のプリント信号が入力されるまでスタンバイ状態に保たれる。１枚だけのプリントの場合は、そのプリント終了後、画像形成装置１００は後回転工程を経てスタンバイ状態になる。スタンバイ状態において、プリント信号が入力されると、画像形成装置１００は印字準備回転動作に移行する。
【００４１】
上記ｃの印字工程が画像形成時であり、上記ａの初期回転動作、上記ｂの印字準備回転動作、上記ｄの紙間工程、上記ｅの後回転工程が非画像形成時である。また、一のプリント信号による、単一又は複数の転写材Ｓに対する、上述の印字準備回転動作、印字工程、紙間工程、後回転工程などを含む一連の動作を画像出力動作（ジョブ）ともいう。
【００４２】
４．制御態様
図４は、本実施例の画像形成装置１００の要部の概略制御態様を示すブロック図である。本実施例の画像形成装置１００は、画像形成装置１００の動作を制御する制御手段としてのＣＰＵ６１を有する。ＣＰＵ６１は、感光ドラム１を回転駆動するモータ１、ホッパー５０の補給部材（図示せず）を回転駆動するモータ２、転写ベルト２１の駆動ローラ２３を回転駆動するモータ３などの他、画像形成装置１００の全体的な動作を制御する。ＣＰＵ６１には、作業用のメモリとして使われるＲＡＭ６２、ＣＰＵ６１が実行するプログラムや制御に利用する各種データが格納されたＲＯＭ６３、及びテストパターン発生部６４が接続されている。テストパターン発生部６４は、ビデオコントローラ（図示せず）内に搭載されることもある。
【００４３】
また、本実施例では、転写電源Ｅと転写ローラ５との間に、電流検知手段としての転写電流測定回路（以下「転写電流計」ともいう。）７０が設けられている。これにより、転写電流計７０は、転写電源Ｅが転写ローラ５に直流電圧を印加した際に転写ローラ５に流れる直流電流値を検知することができる。なお、転写電流計７０は、感光ドラム１と転写ローラ５との間の直流電流値を測定できればよいので、感光ドラム１とアースとの間に設けてもよい。ここで、本実施例では、転写電源Ｅは、ＣＰＵ６１の制御により設定される電圧値の定電圧を出力できるように構成されている。そして、ＣＰＵ６１は、転写電流計７０により検知された電流値が所定の電流値となるように、転写電源Ｅの出力の設定値を変化させることで、転写電源Ｅから転写ローラ５に所定の電流を供給する電圧を印加することができる。また、ＣＰＵ６１は、このときの転写電源Ｅの出力の設定値と転写電流計７０の検知結果とから、それぞれ電圧値と電流値の情報を取得することができる。
【００４４】
５．濃度制御の基本動作
次に、本実施例における現像剤のトナー濃度を調整する濃度制御（現像剤濃度制御）の基本動作について説明する。本実施例の画像形成装置１００では、現像装置４内の現像剤のトナー濃度（Ｔ／Ｄ比）を検知してこれを調整する濃度制御が実行される。この濃度制御は、ＣＰＵ６１によって実行される。本実施例では、濃度制御において、転写ベルト２１上に調整用トナー像（パッチ）が形成され、転写ベルト２１に対向して配置された濃度センサ４０によりこのパッチの濃度が検知される。この濃度センサ４０は、像搬送シート上のトナー像の濃度を検知する濃度検知手段の一例である。濃度センサ４０は、転写ベルト２１の移動方向において最下流の転写部ＮＫより下流かつ分離帯電器３０よりも上流において、転写ベルト２１の表面に対向して配置されている。濃度センサ４０は、光学センサで構成されており、ＬＥＤなどの光源素子などを備えた投光部と、フォトダイオードなどの受光素子などを備えた受光部と、を有する。そして、濃度センサ４０は、転写ベルト２１上のパッチに投光部から光を照射し、その反射光を受光部で受光して、その受光した光の光量に応じた信号をＣＰＵ６１に入力する。
【００４５】
パッチの形成は次のようにして行われる。まず、テストパターン発生部６４からの信号に応じて、所定のコントラスト電圧となるパッチの潜像が感光ドラム１上に形成され、この潜像が現像されて感光ドラム１上にパッチが形成される。本実施例では、一の濃度制御のタイミングで、各画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫの各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ上にそれぞれパッチが形成される。そして、各感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋから転写ベルト２１に各色のパッチがそれぞれ転写される。これにより、図５に示すように、転写ベルト２１上に、転写ベルト２１の移動方向に沿って一列に配列された各色のパッチＴが形成される。本実施例では、各色のパッチＴは、それぞれ所定のスクリーンによるハーフトーン画像である。スクリーン種とハーフトーンレベル（濃さ）は、濃度センサ４０で検知した際に濃度差が最も顕著に表れる感度のよいものに設定されている。
【００４６】
この転写ベルト２１に転写された各色のパッチＴの濃度が、転写ベルト２１の移動に伴って濃度センサ４０によって順次検知される。濃度センサ４０は各色のパッチＴの濃度に応じた信号をＣＰＵ６１に入力する。そして、ＣＰＵ６１は、後述するようにして、パッチＴの濃度から各色の現像剤のトナー濃度を求める。なお、濃度センサ４０による読み取りの終了したパッチＴは、ベルトクリーニング装置２２により清掃される。
【００４７】
本実施例では、画像形成装置１００を使い始める時に、初期状態（現像剤のトナー濃度が所定の初期濃度）におけるパッチＴが所定の条件で形成され、その濃度が検知される。そして、その検知結果が、パッチＴの濃度の基準値（基準濃度）として設定されて、ＲＯＭ６３に記憶される。以後の濃度制御では、上記所定の条件で形成されるパッチＴの検知結果が基準濃度と比較されて、現像剤のトナー濃度が判断される。パッチＴの濃度が薄ければ、現像剤のトナー濃度が薄いと判断され、補給手段としてのホッパー（トナー補給ユニット）５０からの現像装置４へのトナー補給が行われる。逆に、パッチＴの濃度が濃ければ、現像剤のトナー濃度が濃いと判断され、現像装置４へのトナー補給は行われない。現像装置４へのトナー補給量は、ＣＰＵ６１の指示により、ホッパー５０が備えたスクリューなどの補給部材（図示せず）の動作量を制御してトナーをホッパー５０から現像装置４にどれだけ補給するかにより調整される。
【００４８】
図６は、本実施例における、濃度制御の実行の判断を含む画像出力動作の流れの一例を示すフローチャート図である。
【００４９】
まず、ＣＰＵ６１は、プリント信号が入力されると（Ｓ１０１）、ジョブをスタートさせる（Ｓ１０２）。ここでは、低速モードでの画像形成を指示するプリント信号が入力された場合を例に説明する。ＣＰＵ６１は、ジョブをスタートさせるのとほぼ同時にＲＡＭ６２やＲＯＭ６３を参照し、濃度制御のタイミングであるか否かの確認を行う（Ｓ１０３）。ＲＡＭ６２、ＲＯＭ６３には、濃度制御のタイミングを決定するデータベースが格納されている。本実施例では、画像出力枚数が所定枚数になった場合に濃度制御が行われるようになっている。したがって、本実施例では、プリント信号が入力された際に、画像出力枚数のカウントが行われている。そして、ＣＰＵ６１は、プリント信号が入力された際に、あと何枚で濃度制御のタイミングになるかを判断することができる。
【００５０】
Ｓ１０３工程において濃度制御のタイミングでないと判断した場合、ＣＰＵ６１は、そのままそのジョブの画像形成を続行させる（Ｓ１０７）。一方、Ｓ１０３工程において濃度制御のタイミングであると判断した場合、ＣＰＵ６１は、濃度制御を実行するために画像形成装置１００のプロセススピードを制御用のスピードに変更させる（Ｓ１０４）。ここでは、ＣＰＵ６１は、低速モードのプロセススピードから制御用のスピードとして通常モードのプロセススピードに変更させる。その後、ＣＰＵ６１は、濃度制御を実行させる（Ｓ１０５）。上述のように、濃度制御では、パッチＴの濃度が濃度センサ４０により検知され、基準濃度と比較されて、トナー補給量の調整が行われる。これにより、現像剤のトナー濃度が適正に保たれ、濃度変動などの不良画像の発生が抑制される。ここで、本実施例では、濃度制御時にパッチＴを転写ベルト２１に転写する際の転写電流の目標電流値を調整する制御が行われるが、この制御については後述して詳しく説明する。
【００５１】
なお、濃度制御は、Ｓ１０２工程とＳ１０３工程の判断スピードにもよるが、画像形成工程前の前回転工程において実行してもよいし、紙間工程で実行してもよい。適宜、濃度制御のタイミングを迎えた際の画像形成装置１００の状態に合わせて濃度制御を実行することができる。また、連続画像形成のジョブの途中で濃度制御のタイミングを迎える場合でも、全ての画像形成工程が終了した後の後回転工程、あるいは次のジョブの前回転工程などに濃度制御を実行するようにしてもよい。
【００５２】
ＣＰＵ６１は、濃度制御を実行させた後に、画像形成を再開するために画像形成装置１００のプロセススピードを低速モードのプロセススピードに変更させる（Ｓ１０６）。そして、ＣＰＵ６１は、画像形成を続行させる（Ｓ１０７）。その後、ＣＰＵ６１は、そのジョブの全ての画像形成が終了したら（Ｓ１０８）、ジョブを終了させる（Ｓ１０９）。一方、ＣＰＵ６１は、全ての画像形成が終了していない場合は（Ｓ１０８）、処理をＳ１０２工程へ戻す。
【００５３】
６．転写電圧制御
次に、本実施例における転写電圧制御について説明する。本実施例では、転写電圧制御は、基本的には公知のＡＴＶＣ（Active Transfer Voltage Control）で構成されている。つまり、前回転工程において、転写部Ｎに転写材Ｓがないときに、転写電源Ｅから転写ローラ５に電圧を印加して、そのときの電圧値と電流値の情報を取得する。そして、その情報に基づいて画像形成時に転写電源Ｅから転写ローラ５に定電圧制御で印加する転写電圧の目標電圧値を求める。上述のように、本実施例では、ＣＰＵ６１は、転写電源Ｅの出力の設定値と転写電流計７０の検知結果とから、それぞれ電圧値と電流値の情報を取得することができる。
【００５４】
より具体的には、転写電圧制御では、次のようにして画像形成時の転写電圧の目標電圧値を求めることができる。例えば、転写電圧制御において転写電源Ｅから転写ローラ５に所定の目標電流値で定電流制御された電圧を印加している際の発生電圧値を求める。そして、その発生電圧自体、あるいはその発生電圧値に基づいて予め設定された所定の演算式やルックアップテーブルを用いて導いた値を、画像形成時の転写電圧の目標電圧値とすることができる。あるいは、転写電源Ｅから転写ローラ５に印加する電圧を徐々に変化させ、電圧値と電流値との関係を求める。そして、その関係に基づいて、所望の転写電流値を得るために必要な電圧値を求め、画像形成時の転写電圧の目標電圧値とすることができる。本実施例では、詳しくは後述するように、後者の方法を採用する。
【００５５】
また、転写電圧制御は、ジョブごとに、前回転工程において、そのジョブにおける画像形成時の転写電圧の目標電圧値を決定するために行うことができる。ただし、これに限定されるものではなく、転写電圧制御は、複数回のジョブごとに、前回転工程において行うことができる。また、前回転工程に限らず、紙間工程、後回転工程など、非画像形成時であれば、適宜のタイミングで転写電圧制御を行うことができる。
【００５６】
図７は、本実施例における転写電圧制御の手順を示すフローチャート図である。また、図８は、本実施例における転写電圧制御で取得される転写電圧の電圧値と電流値との関係の一例を示す。
【００５７】
ＣＰＵ６１は、転写電圧制御を開始すると、感光ドラム１や転写ベルト２１の駆動などを開始させ（Ｓ２０１）、帯電電源（図示せず）から帯電ローラ２に所定の帯電電圧を印加させて感光ドラム１の表面を所定の帯電電位Ｖｄに帯電させる（Ｓ２０２）。次に、ＣＰＵ６１は、転写電源Ｅから転写ローラ５に所定の調整用電圧値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を順次に印加させる（Ｓ２０３）。そして、ＣＰＵ６１は、各調整用電圧値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３の電圧を印加した際に転写ローラ５に流れる電流値を転写電流計７０によって検知して、それぞれ検知電流値Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３を取得する（Ｓ２０４）。次に、ＣＰＵ６１は、調整用電圧値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３と検知電流値Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３との関係に基づいて、所定の目標電流値Ｉｔが得られる電圧値を算出し、その電圧値を画像形成時の転写電圧の目標電圧値ＶｔとしてＲＡＭ６２に記憶する（Ｓ２０５）。なお、目標電流値Ｉｔは、良好な転写性が得られるときの電流値として、予め実験などを通して把握され、ＲＯＭ６３に記憶されている。
【００５８】
７．最適転写電流の変動
図９は、転写電流と転写ベルト２１上のパッチＴの濃度との関係を測定した結果を示す。この際、パッチＴの形成時の転写電流は、上述の目標電流値Ｉｔに設定され、最もトナー利用率の大きい、すなわち最も転写性の良い転写電流値（最適電流値）が選択されている。
【００５９】
また、図１０は、転写ベルト２１の表面抵抗が異なる場合の転写電流と転写ベルト２１上のパッチＴの濃度との関係を測定した結果を比較して示す。図１０から、転写ベルト２１の表面抵抗により、最もトナー利用率の大きい、すなわち最も転写性の良い転写電流値（最適電流値）の値が変動することが分かる。
【００６０】
図１１は、転写ベルト２１の表面抵抗と最適電流値との関係を示す。図１１から、転写ベルト２１の表面抵抗と最適電流値との間には一定の相関があることが分かる。
【００６１】
ここで、前述のように、画像形成時の転写電流の目標電流値Ｉｔは、転写ベルト２１の繰り返し使用により上述のような転写電流と転写性との関係のシフトが生じたとしても画像への影響が無いか又は無視できるような値に設定される。しかしながら、パッチＴを用いた濃度制御の精度に対しては、上述のような転写電流と転写性との関係のシフトの影響が大きくなることがある。逆に、この転写部における転写性の変動がパッチの濃度に与える影響をなるべく減らすことで、より高精度な濃度制御が可能となる。
【００６２】
そこで、本実施例では、画像形成装置１００において、転写ベルト２１の電気抵抗に関する情報として転写ベルト２１の表面抵抗に関する情報を取得する。そして、その取得した転写ベルト２１の表面抵抗に関する情報に基づいて、濃度制御時にパッチＴを転写ベルト２１に転写する際の転写電流の目標電流値を調整する制御を行う。
【００６３】
８．濃度制御時の転写電流の制御
次に、本実施例における、濃度制御時にパッチＴを転写ベルト２１に転写する際の転写電流の目標電流値を調整する制御（以下、単に「目標電流調整制御」ともいう。）について説明する。
【００６４】
まず、画像形成装置１００において転写ベルト２１の表面抵抗に関する情報を取得する方法について説明する。
【００６５】
図１２は、転写ベルト２１の表面抵抗ごとに、上述の転写電圧制御時と同様にして測定した、調整用電圧値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３と検知電流値Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３との関係を示す。この際、Ｖ１＝３００Ｖ、Ｖ２＝５００Ｖ、Ｖ３＝７００Ｖとした。図１２から、転写ベルト２１の表面抵抗の違いによって、電圧値と電流値との関係（ＶＩ特性）のＸ軸（転写電圧）切片Ｘｂ（以下「通電開始電圧」ともいう。）に差があることが分かる。つまり、転写ベルト２１の表面抵抗が低いほど、通電開始電圧Ｘｂが小さいことが分かる。
【００６６】
図１３は、転写ベルト２１の表面抵抗Ｒｂと通電開始電圧Ｘｂとの関係を示す。図１３から、転写ベルト２１の表面抵抗Ｒｂと通電開始電圧Ｘｂとには一定の相関があることが分かる。したがって、画像形成装置１００において通電開始電圧Ｘｂを求めることで、転写ベルト２１の表面抵抗Ｒｂを予測することが可能となる。具体的には、上述の転写電圧制御時と同様にして、転写電圧の電圧値と電流値との関係を求め、その関係のＸ軸（転写電圧）切片を求めることで、通電開始電圧Ｘｂを求めることができる。そして、予め求められている図１３に示すような転写ベルト２１の表面抵抗Ｒｂと通電開始電圧Ｘｂとの関係を参照することで、転写ベルト２１の表面抵抗Ｒｂを求めることができる。
【００６７】
次に、転写部Ｎにおける電流経路について説明する。図１４は、転写部Ｎの電流経路を模式的に示す。転写部Ｎの電流経路は２つに分かれている。
経路（１）：転写ローラ５から転写ベルト２１を介して感光ドラム１へ向かって流れる経路
経路（２）：転写ベルト２１の静電容量によって流れる経路
【００６８】
転写に必要な電流は、経路（１）に流れる電流である。一方、経路（２）の容量が、上述の通電開始電圧Ｘｂに影響し、転写ベルト２１の電気抵抗と相関する。したがって、予め実験などを通して求められた通電開始電圧Ｘｂと転写ベルト２１の表面抵抗Ｒｂとの関係を用いて、最適転写電流Ｉｐを求めることができる。
【００６９】
次に、図１５を参照して、本実施例における目標電流調整制御を含む濃度制御について更に説明する。図１５は、その制御の手順の概略を示すフローチャート図である。
【００７０】
ＣＰＵ６１は、濃度制御を開始すると（Ｓ３０１）、前述の転写電圧制御時と同様にして調整用電圧値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３と検知電流値Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３との関係を求める動作を実行させる（Ｓ３０２）。次に、ＣＰＵ６１は、求めた電圧値と電流値との関係から通電開始電圧Ｘｂを求める（Ｓ３０３）。次に、ＣＰＵ６１は、求めた通電開始電圧Ｘｂから、ＲＯＭ６３に格納された図１３に示すような転写ベルト２１の表面抵抗Ｒｂと通電開始電圧Ｘｂとの関係の情報を参照して、転写ベルト２１の表面抵抗Ｒｂを求める（Ｓ３０４）。次に、ＣＰＵ６１は、求めた表面抵抗Ｒｂから、ＲＯＭ６３に格納された図１１に示すような表面抵抗Ｒｂと最適電流値との関係の情報を参照して、パッチＴを転写ベルト２１に転写するための転写電流の目標電流値（最適電流値）Ｉｐを決定する（Ｓ３０５）。次に、ＣＰＵ６１は、Ｓ３０２工程で求めた電圧値と電流値との関係から、Ｓ３０５工程で決定した目標電流値Ｉｐを得るための転写電圧の目標電圧値Ｖｐを決定する（Ｓ３０６）。次に、ＣＰＵ６１は、転写ベルト２１にパッチＴを形成して、現像剤のトナー濃度を調整する（Ｓ３０７）。このとき、Ｓ３０６工程で決定した目標電圧値Ｖｐを用いて、転写ベルト２１にパッチＴを転写させる。その後、ＣＰＵ６１は、現像剤のトナー濃度の調整が終了したら、濃度制御を終了する（Ｓ３０８）。
【００７１】
このように、本実施例の画像形成装置１００は、現像剤のトナー濃度を調整する濃度制御を実行させる制御手段としてのＣＰＵ６１を有する。この濃度制御は、感光ドラム１に形成された所定のパッチＴを転写ベルト２１に転写させ、パッチＴの濃度を濃度センサ４０により検知させ、濃度センサ４０により検知されたパッチＴの濃度と基準値との差分に応じて調整対象を調整する調整動作の一例である。また、画像形成装置１００は、転写ベルト２１の電気抵抗に関する情報を取得する取得手段を有する。本実施例では、取得手段は、転写電源Ｅ、転写電流計７０、ＣＰＵ６１などで構成され、転写電源Ｅが電圧を出力した際の電圧値と電流値の情報から、転写ベルト２１の電気抵抗（表面抵抗）に関する情報を取得する。そして、ＣＰＵ６１は、濃度制御においてパッチＴの転写のために転写電源Ｅが出力する電圧を、上記取得手段により取得された転写ベルト２１の電気抵抗に関する情報に応じて変更する。特に、本実施例では、ＣＰＵ６１は、上記取得手段により取得された情報が示す転写ベルト２１の電気抵抗が低いほど、濃度制御においてパッチＴの転写のために転写電源Ｅが出力する電圧を、該電圧により転写部Ｎに供給される電流が小さくなるように変更する。
【００７２】
以上、本実施例によれば、転写ベルト２１の繰り返し使用などによる転写ベルト２１の表面抵抗の変動（低下又は上昇）によって、転写ベルト２１上に転写されるパッチＴの濃度が変動することを抑制することが可能となる。これによって、現像剤のトナー濃度を適切に制御することができ、画像濃度の変動や不良画像が発生することを抑制して、良好な画像を長期にわたって形成することができる。したがって、本実施例によれば、転写ベルト２１上でパッチＴの濃度を検知して濃度制御を行う構成において、転写ベルト２１の電気抵抗の変動による濃度制御の精度の低下を抑制することができる。また、本実施例では、転写ベルト２１上で共通の濃度センサ４０により複数色のパッチＴを読み取ることができるので、画像形成装置１００のコストアップや、大型化、複雑化を抑制しつつ、上述のように精度よく濃度制御を行うことができる。
【００７３】
なお、以上では、直接転写方式の画像形成装置１００を例に説明したが、本発明は中間転写方式の画像形成装置にも適用することができる。図１６は、中間転写方式の画像形成装置の模式的な断面図である。図１６の中間転写方式の画像形成装置において、図１の直接転写方式の画像形成装置におけるものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素には同一の符号を付している。図１６の画像形成装置１００は、図１の画像形成装置１００における転写ベルト２１に代えて、無端ベルト状のシート（フィルム）で構成された中間転写体である中間転写ベルト２４を有する。中間転写ベルト２４は、像担持体からトナー像が静電的に転写される像搬送シートの一例である。中間転写ベルト２４は、複数の支持ローラとして駆動ローラ２５、テンションローラ２６、二次転写対向ローラ２７に所定の張力をもって巻回されている。中間転写ベルト２４の内周面（裏面）側において、各画像形成部Ｐの各感光ドラム１と対向する位置に、図１の画像形成装置１００の転写ローラ５と同様の一次転写手段としてのローラ型の一次転写部材である一次転写ローラ５が配置されている。一次転写ローラ５は、中間転写ベルト２４を介して感光ドラム１に向けて付勢（押圧）され、中間転写ベルト２４と感光ドラム１とが接触する一次転写部（一次転写ニップ）Ｎ１を形成する。また、中間転写ベルト２４の外周面（表面）側において二次転写対向ローラ２７と対向する位置に、二次転写手段としてのローラ型の二次転写部材である二次転写ローラ２８が配置されている。二次転写ローラ２８は、中間転写ベルト２４を介して二次転写対向ローラ２７に向けて付勢（押圧）され、中間転写ベルト２４と二次転写ローラ２８とが接触する二次転写部（二次転写ニップ）Ｎ２を形成する。
【００７４】
そして、各画像形成部Ｐの各感光ドラム１に形成されたトナー像は、各一次転写部（一次転写ニップ）Ｎ１において各一次転写ローラ５の作用により中間転写ベルト２４上に順次重ね合わせるようにして静電的に転写（一次転写）される。このとき、一次転写ローラ５には、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧である一次転写電圧（一次転写バイアス）が印加される。中間転写ベルト２４上のトナー像は、二次転写部Ｎ２において、二次転写ローラ２８の作用により、転写材Ｓに静電的に転写（二次転写）される。このとき、二次転写ローラ２８には、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧である二次転写電圧（二次転写バイアス）が印加される。中間転写ベルト２４としては、本実施例における転写ベルト２１と同様のものを用いることができる。そして、図１６の画像形成装置１００では、濃度制御において、中間転写ベルト２４上にパッチＴが形成される。そして、このパッチＴの濃度が、中間転写ベルト２４の移動方向において最下流の一次転写部Ｎ１Ｋより下流かつ二次転写部Ｎ２より上流で中間転写ベルト２４に対向して配置された濃度センサ４０により検知される。したがって、このパッチＴを中間転写ベルト２４に転写する際の転写電流の目標電流値を、直接転写方式の画像形成装置１００の場合と同様にして調整することで、中間転写ベルト２４の表面抵抗の変動による濃度制御の精度の低下を抑制することが可能となる。
【００７５】
［実施例２］
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１にて説明した図１６の中間転写方式の画像形成装置と同じである。したがって、実施例１にて説明したものと同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については同一符号を付して、詳しい説明は省略する。
【００７６】
実施例１では、画像形成装置１００において、中間転写ベルト２４の表面抵抗Ｒｂを、転写電圧の電圧値と電流値との関係（より詳細にはそのＸ軸（転写電圧）切片である通電開始電圧Ｘｂ）から求めた。これに対して、本実施例は、画像形成装置１００において中間転写ベルトの表面抵抗Ｒｂを求める方法が実施例１とは異なっている。
【００７７】
中間転写ベルト２４の電気抵抗が変化する原因の一つとして、次のものが考えられる。つまり、二次転写工程において、転写電荷で帯電した転写材Ｓと中間転写ベルト２４との間で微小放電が生じたり、転写材Ｓから中間転写ベルト２４への電荷移動が起きたりして、中間転写ベルト２４の表面の導電粒子が帯電する。この帯電した導電粒子と近傍にある別の導電粒子との間で局所的に電界が生じ、電界が強い場合には２つの導電粒子の間で放電が起こり、導電粒子で挟まれた樹脂部分が放電による熱を受けて分解し炭化する。炭化した樹脂は、絶縁性が失われ導体となる。このような局所領域の絶縁破壊が、二次転写工程をくり返し行ううちにしだいに拡大し、中間転写ベルト２４の表面抵抗が低下するものと考えられる。
【００７８】
図１７は、画像形成装置１００において二次転写部Ｎ２に供給した二次転写電流の総電流量と中間転写ベルト２４の表面抵抗Ｒｂとの関係を測定した結果を示す。図１７において、（１）の結果は二次転写電圧の目標電流値を３０μＡとした場合、（２）の結果は二次転写電圧の目標電流値を１００μＡとした場合の中間転写ベルト２４の表面抵抗の推移である。図１７から、二次転写電圧の目標電流値によらず、中間転写ベルト２４の表面抵抗の推移は、二次転写部Ｎ２に供給された総電流量によって決まることが分かる。
【００７９】
そこで、本実施例では、画像形成装置１００において二次転写部Ｎ２に供給された総電流量Ｃｔｒ２＿ａｌｌを積算し記憶する。そして、この総電流Ｃｔｒ２＿ａｌｌを用いて、中間転写ベルト２４の表面抵抗Ｒｂを求める。このように、本実施例では、二次転写部Ｎ２にトナー像の転写のために供給された電流量の積算値から、中間転写ベルト２４の電気抵抗（表面抵抗）に関する情報が取得される。
【００８０】
図１８は、本実施例の画像形成装置１００の要部の概略制御態様を示すブロック図である。このブロック図の基本構成は、図４に示した実施例１のものと同様であるが、本実施例では、図４における転写電源Ｅ、転写電流計７０に代えて、それぞれ同様の作用をなす一次転写電源Ｅ１、一次転写電流計７０が設けられている。また、本実施例では、二次転写電圧印加手段としての二次転写電源Ｅ２と、二次転写電流を検知する二次転写電流測定回路（以下「二次転写電流計」ともいう。）８０と、総電流量積算部９０と、が設けられている。二次転写電流計８０は、二次転写電源Ｅ２が二次転写ローラ２８に直流電圧を印加した際に二次転写ローラ２８に流れる直流電流値を検知することができる。また、総電流量積算部９０は、中間転写ベルト２４の使用開始から現在までの、二次転写部Ｎ２に供給された二次転写電流を逐次積算して記憶する。
【００８１】
次に、図１９を参照して、本実施例における目標電流調整制御を含む濃度制御について更に説明する。図１９は、その制御の手順の概略を示すフローチャート図である。
【００８２】
ＣＰＵ６１は、濃度制御を開始すると（Ｓ４０１）、総電流量積算部９０から総電流量Ｃｔｒ２＿ａｌｌを読み込む（Ｓ４０２）。そして、ＣＰＵ６１は、ＲＯＭ６３に格納された図１７に示すような総電流量Ｃｔｒ２＿ａｌｌと中間転写ベルト２４の表面抵抗Ｒｂとの関係の情報を参照して、中間転写ベルト２４の表面抵抗Ｒｂを求める（Ｓ４０３）。次に、ＣＰＵ６１は、求めた表面抵抗Ｒｂから、ＲＯＭ６３に格納された図１１のような表面抵抗Ｒｂと最適電流値との関係の情報を参照して、パッチＴを中間転写ベルト２４に転写するための転写電流の目標電流値（最適電流値）Ｉｐを決定する（Ｓ４０４）。次に、ＣＰＵ６１は、実施例１で説明した転写電圧制御時と同様にして調整用電圧値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３と検知電流値Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３との関係を求める動作を実行させる（Ｓ４０５）。次に、ＣＰＵ６１は、Ｓ４０５工程で求めた電圧値と電流値との関係から、Ｓ４０４工程で決定した目標電流値Ｉｐを得るための転写電圧の目標電圧値Ｖｐを決定する（Ｓ４０６）。次に、ＣＰＵ６１は、中間転写ベルト２４にパッチＴを形成して、現像剤のトナー濃度を調整する（Ｓ４０７）。このとき、Ｓ４０６工程で決定した目標電圧値Ｖｐを用いて、中間転写ベルト２４にパッチＴを転写させる。その後、ＣＰＵ６１は、現像剤のトナー濃度の調整が終了したら、濃度制御を終了する（Ｓ４０８）。
【００８３】
以上、本実施例によれば、中間転写ベルト２４の表面抵抗の変動によって、中間転写ベルト２４上に転写されるパッチＴの濃度が変動することを抑制することが可能となる。これによって、現像剤のトナー濃度を適切に制御することができ、画像濃度の変動や不良画像が発生することを抑制して、良好な画像を長期にわたって形成することができる。したがって、本実施例によれば、中間転写ベルト２４上でパッチＴの濃度を検知して濃度制御を行う構成において、中間転写ベルト２４の電気抵抗の変動による濃度制御の精度の低下を抑制することができる。
【００８４】
［その他］
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。
【００８５】
例えば、実施例２は、中間転写方式の画像形成装置に適用され、二次転写部に供給される総電流量に基づいて中間転写体の表面抵抗を求めた。しかし、供給された転写電流の総電流量から像搬送シートの電気抵抗（表面抵抗）の変動を予測するという原理は、中間転写方式の画像形成装置における一次転写部、あるいは直接転写方式の画像形成装置における転写部にも適用できる。つまり、中間転写方式の画像形成装置において、一次転写部にトナー像の転写のために供給された電流量の積算値から、中間転写体の電気抵抗（表面抵抗）に関する情報を取得することができる。また、直接転写方式の画像形成装置において、転写部にトナー像の転写のために供給された電流量の積算値から、転写材担持体の電気抵抗（表面抵抗）に関する情報を取得することができる。一次転写部や転写部が複数ある場合は、いずれか１個の転写部又は任意の複数個の転写部に供給される総電流量に基づいて、中間転写体や転写材担持体の電気抵抗を求めることができる。
【００８６】
また、上述の実施例では、像搬送シートが複数の支持ローラに張架された無端ベルト状のものである場合について説明したが、像搬送シートは例えば枠体にシート（フィルム）を張設することで形成されたドラム状のものであってもよい。
【００８７】
また、上述の実施例では、画像形成時に転写電圧は定電圧制御されるものとして説明したが、定電流制御されるものであってもよい。また、上述の実施例では、転写電圧制御及び濃度制御において、所定の調整用電圧値の電圧を印加した際の電流値を検知することで、電圧値と電流値の情報を取得したが、これに限定されるものではない。転写部における電気的抵抗に係る情報が得られればよいので、所定の調整用電流値の電流を供給している際の発生電圧値を検知することで、電圧値と電流値の情報を取得してもよい。
【００８８】
また、上述の実施例では、パッチを用いた調整動作の調整対象が現像剤のトナー濃度である場合について説明した。しかし、パッチを用いた調整動作の調整対象はこれに限定されるものではない。例えば、公知のように、パッチの濃度の検知結果に応じて、感光体の帯電条件や露光条件、静電潜像の現像条件、あるいは画像信号（階調補正）などの他の調整対象を調整して、画像濃度などを調整することがある。このように、現像剤のトナー濃度の他の調整対象の調整動作においても、検知したパッチの濃度と基準値と差分に応じて調整対象を調整する調整動作では、調整対象が現像剤のトナー濃度である場合と同様の課題が生じ得る。したがって、このような場合にも、上述の実施例と同様に本発明を適用することによって、調整の精度の低下を抑制することが可能となる。
【符号の説明】
【００８９】
１          感光ドラム
４          現像装置
５          転写ローラ
２１        転写ベルト
４０        濃度センサ
５０        ホッパー
７０        転写電流計
Ｅ          転写電源
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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