(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトに沿って並んで配置され、異なる色の画像をそれぞれ形成する４つの作像手段と、
前記中間転写ベルトを挟んで前記４つの作像手段に対向する位置にそれぞれ設けられ、前記４つの作像手段により形成された画像を前記中間転写ベルトに一次転写するための一次転写電圧がそれぞれ印加される４つの一次転写部材と、
前記中間転写ベルトに接触して設けられ、その接触部を通過する用紙に前記中間転写ベルト上に一次転写された画像を二次転写するための二次転写電圧が印加される二次転写部材とを備えた画像形成装置において、
前記画像形成装置は前記４つの一次転写部材に印加される転写電圧をそれぞれ決定する転写電圧制御を行い、
前記転写電圧制御では、前記４つの一次転写部材に前記一次転写電圧が印加されたときに前記４つの一次転写部材に所定の一定電流が流れるように、前記中間転写ベルトの移動方向の上流側からの順番で、１番目と３番目の各一次転写部材に印加される一次転写電圧を同時に決定する制御と、２番目と４番目の各一次転写部材に印加される一次転写電圧を同時に決定する制御とが別個に行われることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記転写電圧制御では、前記４つの一次転写部材に印加される転写電圧をそれぞれ決定する制御と同時に、前記二次転写電圧を決定する制御が行われることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項３】
前記転写電圧制御では、前記一次転写部材と前記二次転写部材とを同一の材料および形状の部材でそれぞれ構成し、決定した一次転写電圧に基づき二次転写電圧が推定されることを特徴とする請求項１の画像形成装置。
【請求項４】
前記転写電圧制御で前記一次転写電圧および二次転写電圧を決定した後に、自動濃度制御およびレジスト補正を行うことを特徴とする請求項２または３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、いわゆるタンデム型のカラー画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特開平７−２８２９４号公報などにおいて、それぞれ異なる色のトナーを収容した複数の作像ユニットを中間転写ベルトに沿って並べて配置した、いわゆるタンデム型のカラー画像形成装置が知られている。
【０００３】
この種の画像形成装置では、各作像ユニットにより形成されたそれぞれ異なる色の画像が中間転写ベルト上に重ねて一次転写され、この重ねられた画像が中間転写ベルトから用紙に一括して二次転写される。そして、用紙は定着ユニットを通過する際に画像が用紙に加熱定着された後、排紙トレイ上に排出されるようになっている。
【０００４】
上述した従来のタンデム型画像形成装置では、一次転写および二次転写における転写性能を環境変化等にかかわらず一定に保つための制御としてＡＴＶＣ(Auto Transfer Voltage Control)が知られている。このＡＴＶＣとは、図２に示すように、二次転写ローラ３４に二次転写電圧Ｖ2を印加したときに流れる電流Ｉ2が所定の一定電流になるように二次転写電圧Ｖ2を制御することにより、環境変化等にかかわらず常に一定の二次転写性能を確保して安定した画像が得られるようにするための制御である。
【０００５】
このようなＡＴＶＣは、各色作像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋに対応する各一次転写ローラ３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋについてもそれぞれ行われる。すななち、図２では一次転写ローラ３０Ｙについてのみ図示して他の一次転写ローラ３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋについては図示を省略してあるが、一次転写ローラ３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋに一次転写電圧Ｖ1を印加したときに流れる電流Ｉ1が所定の一定電流になるように一次転写電圧Ｖ1をそれぞれ制御することにより、環境変化等にかかわらず常に一定の一次転写性能を確保して安定した画像が得られるようにするためにＡＴＶＣによる制御が行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようなＡＴＶＣは、一般に、画像形成装置の電源がオンされた後のウォームアップ時間中に行われる。
しかしながら、従来のタンデム型のカラー画像形成装置では、各一次転写ローラおよび二次転写ローラについてのＡＴＶＣをそれぞれ別個に行っていたため、すべてのＡＴＶＣを完了するのに時間がかかり、その結果、ウォームアップ時間を長く設定する必要があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、このような問題を解決するために本発明の画像形成装置は、
回転可能な中間転写ベルトと、
前記中間転写ベルトに沿って並んで配置され、異なる色の画像をそれぞれ形成する４つの作像手段と、
前記中間転写ベルトを挟んで前記４つの作像手段に対向する位置にそれぞれ設けられ、前記４つの作像手段により形成された画像を前記中間転写ベルトに一次転写するための一次転写電圧がそれぞれ印加される４つの一次転写部材と、
前記中間転写ベルトに接触して設けられ、その接触部を通過する用紙に前記中間転写ベルト上に一次転写された画像を二次転写するための二次転写電圧が印加される二次転写部材とを備えた画像形成装置において、
前記画像形成装置は前記４つの一次転写部材に印加される転写電圧をそれぞれ決定する転写電圧制御を行い、
前記転写電圧制御では、前記４つの一次転写部材に前記一次転写電圧が印加されたときに前記４つの一次転写部材に所定の一定電流が流れるように、前記中間転写ベルトの移動方向の上流側からの順番で、１番目と３番目の各一次転写部材に印加される一次転写電圧を同時に決定する制御と、２番目と４番目の各一次転写部材に印加される一次転写電圧を同時に決定する制御とが別個に行われることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明の画像形成装置では、前記転写部材に印加される転写電圧をそれぞれ決定する制御では、前記次転写部材に印加される一次転写電圧を決定する制御と同時に、前記二次転写電圧を決定する制御を行ってもよい。
【００１０】
また、本発明の画像形成装置では、前記一次転写部材と前記二次転写部材とを同一の材料および形状の部材でそれぞれ構成し、決定した一次転写電圧に基づき二次転写電圧を推定してもよい。
【００１１】
また、本発明の画像形成装置では、前記一次転写電圧および二次転写電圧を決定した後に、自動濃度制御およびレジスト補正を行うことが好ましい。
【００１３】
【発明の効果】
本発明の画像形成装置では、互いに隣接しない各転写部材に印加される転写電圧をそれぞれ決定する制御を同時に行うようにしたので、かかる制御を電源投入後のウォームアップ時間に行う場合に、各一次転写部材ごとに順時に一次転写電圧を決定する制御を行うのに比べて一次転写電圧の決定を短時間で完了することができ、これによりウォームアップに要する時間を短縮することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態であるタンデム型デジタルカラープリンタ（以下、単に「プリンタ」という）１０の全体構成図である。
【００１５】
プリンタ１０は、その内部のほぼ中央部に中間転写ベルト１２を備えている。中間転写ベルト１２は、半導電性材料からなっており、３つのローラ１４，１６，１８の外周部に支持されて矢印Ａ方向に回転駆動されるようになっている。
【００１６】
中間転写ベルト１２の下部水平部の下には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色トナーにそれぞれ対応する４つの作像ユニット（作像手段）２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋが中間転写ベルト１２に沿って並んで配置されている。
【００１７】
各作像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋをそれぞれ有している。各感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋの周囲には、その回転方向に沿って順に、感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋの表面を均一帯電させる帯電器２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋと、均一帯電した感光体ドラム表面に各色画像データに応じて露光することにより静電潜像を形成するプリントヘッド部２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋと、感光体ドラム表面に形成された静電潜像を各色トナーで現像してトナー画像とする現像器２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋと、中間転写ベルト１２を挟んで各感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋに対向する位置に中間転写ベルト１２の内側に接触してそれぞれ設けられ、感光体ドラム表面に形成されたトナー画像を中間転写ベルト１２上に一次転写するための一次転写ローラ（一次転写部材）３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋと、一次転写後に感光体ドラム表面に残留するトナーを回収してクリーニングするクリーナ３２Ｙ，３２Ｍ，３２Ｃ，３２Ｋとがそれぞれ配置されている。プリントヘッド部２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋは、感光体ドラムの軸方向と平行な主走査方向に並べられた多数のＬＥＤから構成されている。
【００１８】
中間転写ベルト１２のローラ１８で支持された部分の外側には、二次転写ローラ（二次転写部材）３４が圧接されている。二次転写ローラ３４と中間転写ベルトとの接触部が転写領域３６になっている。二次転写ローラ３４は、図示しない退避機構により中間転写ベルト１２と非接触となる位置へ退避可能になっている。
【００１９】
図２に示すように、一次転写ローラ３０Ｙには電源３１により一次転写電圧Ｖ1が印加される。また、図示していないが、他の一次転写ローラ３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋについても同様に、一次転写電圧Ｖ1が印加される。この一次転写電圧Ｖ1の作用により、各作像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋの表面に形成された各色トナー画像が静電的に引き付けられて、中間転写ベルト１２上に一次転写されるようになっている。
また、二次転写ローラ３４は電源３５により二次転写電圧Ｖ2が印加され、中間転写ベルト１２の支持ローラ１８は接地されている。この二次転写電圧Ｖ2の作用により中間転写ベルト１２上に形成されたトナー画像は、後述するように転写領域３６に搬送されてきた用紙に静電的に引き付けられて二次転写されるようになっている。
【００２０】
図１を再び参照すると、中間転写ベルト１２のローラ１６で支持された部分には、クリーナ３８が圧接されている。このクリーナ３８は、二次転写後に中間転写ベルト１２上に残留するトナーを掻きとって廃トナーボックス４０内に回収するためのものである。クリーナ３８もまた、二次転写ローラ３４と同様に、図示しない退避機構により中間転写ベルト１２と非接触となる位置へ退避可能になっている。
【００２１】
プリンタ１０に下部には、給紙カセット４２が着脱可能に配置されている。給紙カセット４２内に積載収容された用紙Ｓは、給紙ローラ４４の回転によって最上部のものから１枚ずつ搬送路４６に送り出されることになる。
【００２２】
搬送路４６は、給紙カセット４２から、タイミングローラ対４８のニップ部、二次転写領域３６、および定着ユニット５０を通って排紙トレイ１１まで延びている。タイミングローラ対４８は、給紙カセット４２から送られてきた用紙Ｓを、中間転写ベルト１２上の画像と同期をとって転写領域３６に給紙するためのものである。
【００２３】
タイミングローラ対４８に近傍には、タイミングセンサ５２が配置されている。タイミングセンサ５２は、給紙カセット４２から搬送路４６へ送り出された用紙Ｓの先端がタイミングローラ対４８でニップされたことを検出するためのものである。給紙センサ５２により用紙Ｓの先端が検出されると、タイミングローラ対４８はその回転を一旦停止し、その後、中間転写ベルト１２上のトナー画像と同期をとって用紙Ｓを転写領域３６に給紙するようになっている。
【００２４】
また、タイミングローラ対４８の一方のローラ４８ａに対向して紙厚センサ５４が配置されている。紙厚センサ５４は、タイミングローラ対４８に用紙先端がニップされたときの前記ローラ４８ａの移動量を検知するもので、これにより用紙が普通紙であるか、厚みのある厚紙またはＯＨＰシートであるかを判別できるようになっている。
【００２５】
定着ユニット５０は、一対のローラ５６，５８に支持されて矢印Ｂ方向に回転駆動される定着ベルト６０と、この定着ベルト６０を介してローラ５６に圧接されて矢印方向に従動回転する定着ローラ６２を備えており、トナー画像が二次転写された用紙が通過する定着ベルト６０と定着ローラ６２とのニップ部が定着領域６４となっている。定着ベルト６０は、図示しないヒータにより加熱されている。
【００２６】
次に、以上の構成からなるプリンタ１０の動作について説明する。
外部装置（例えばパソコン）からプリンタ１０の画像信号処理部（図示せず）に画像信号が入力されると、画像信号処理部ではこの画像信号をイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックに色変換したデジタル画像信号を作成し、この信号をプリントヘッド用ＬＥＤドライブ回路に伝達する。このドライブ回路は、入力されたデジタル信号に基づいて、各作像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋのプリントヘッド部２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋを発光させて露光を行う。この露光は、プリントヘッド部２６Ｙ，２６Ｍ，２６Ｃ，２６Ｋの順にそれぞれ時間差をもって行われる。これにより、各感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋの表面に各色用の静電潜像がそれぞれ形成される。
【００２７】
各感光体ドラム２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋ上に形成された静電潜像は、各現像器２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋによりそれぞれ現像されて各色のトナー画像となる。そして、各色のトナー画像は、正極性の一次転写電圧が印加された各一次転写ローラ３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋの作用により、矢印Ａ方向に移動する中間転写ベルト１２上に順次重ね合わせて一次転写される。
【００２８】
このようにして中間転写ベルト１２上に形成された重ね合わせトナー画像は、中間転写ベルト１２の移動にしたがって転写領域３６に達する。そして、重ね合わされた各色トナー画像は、一次転写電圧と同極性の二次転写電圧が印加された二次転写ローラ３４の作用により、給紙カセット４２から搬送路４６に送り出されてタイミングローラ対４８の駆動により転写領域３６を通過する用紙Ｓに一括して二次転写される。なお、二次転写後に中間転写ベルト１２上に残留するトナーは、クリーナ３８により回収される。
【００２９】
トナー画像が二次転写された用紙Ｓは、搬送路４６を通って定着ユニット５０に送られ、そこで定着領域６４を通過することによりトナー画像が用紙Ｓに加熱定着される。そして、用紙Ｓは排紙トレイ１１に排出される。
【００３０】
カラー画像形成動作はこのようにして行われるが、モノクロ画像の場合には入力されたモノクロ画像データに基づき作像ユニット２０Ｋだけが動作して中間転写ベルト１２上にブラックトナー画像が形成される。その後は同様に、ブラックトナー画像は転写領域３６で用紙Ｓに二次転写され、定着ユニット５０で加熱定着されて、用紙Ｓが排紙トレイ１１に排出される。
【００３１】
続いて、本実施形態のプリンタ１０における電源投入後のウォームアップ時間中の制御について説明する。
まず、プリンタ１０の電源がオンされると、二次転写ローラ３４のクリーニングを行った後、ＡＴＶＣにより互いに隣接しない各転写部材の転写ローラ３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋおよび二次転写ローラ３４にそれぞれ印加される転写電圧をそれぞれ決定する制御（ＡＴＶＣ）を同時に行う。このようにＡＴＶＣにより複数色の作像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋに対応する各一次転写ローラ３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋの一次転写電圧Ｖ1と二次転写ローラ３４の二次転写電圧Ｖ2を同時に決定するようにすれば、各転写部材ごとに順時にＡＴＶＣを行う場合に比べて、転写電圧の決定を短時間で完了することができ、その結果、ウォームアップ時間を短縮することができる。
【００３２】
また、複数色の作像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋに対応する各一次転写ローラ３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０ＫについてＡＴＶＣを行う場合、中間転写ベルト１２の移動方向（矢印Ａ方向）の上流側からの順番で、１番目と３番目の一次転写ローラ３０Ｙ，３０ＣについてＡＴＶＣを同時に行い、これとは別個に２番目と４番目の一次転写ローラ３０Ｍ，３０ＫについてＡＴＶＣを同時に行ってもよい。このようにＡＴＶＣが同時に行われる一次転写ローラの間隔をあけることによって、ＡＴＶＣを行う際の相互干渉を抑えることができ、ＡＴＶＣを精度良く行うことができる。
【００３３】
また、各一次転写ローラ３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０ＫについてのＡＴＶＣと同時に、二次転写ローラ３４についてＡＴＶＣを行ってもよい。これにより、一次転写電圧Ｖ1および二次転写電圧Ｖ2の決定を短時間で完了することができ、ウォームアップ時間をより一層短縮することができる。また、このとき一次転写ローラ３０ＫについてのＡＴＶＣと二次転写ローラ３４についてのＡＴＶＣとは同時にしないことが好ましい。これは、二次転写ローラ３４との間隔をあけることによって、ＡＴＶＣを行う際の相互干渉を抑えることができ、ＡＴＶＣを精度良く行うことができるためである。
【００３４】
一方、一次転写ローラ３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋと二次転写ローラ３４４とを同一の材料および形状のローラでそれぞれ構成した場合、少なくとも１つの一次転写ローラ３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０ＫについてＡＴＶＣを行って決定された一次転写電圧Ｖ1に基づいて、ＡＴＶＣを行うことなく残りの一次転写ローラの一次転写電圧Ｖ1および二次転写電圧Ｖ2を推定してもよいし、これとは逆に、先に二次転写ローラ３４についてＡＴＶＣを行って決定された二次転写電圧Ｖ2に基づいて、ＡＴＶＣを行うことなく各一次転写ローラ３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋの一次転写電圧Ｖ1を推定してもよい。
【００３５】
以上のようにして一次転写電圧Ｖ1および二次転写電圧Ｖ2が決定された後、所定レベル以上の画像濃度を得るためにトナー補給等で画像濃度を調節する自動濃度制御と、各作像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ間での画像の位置ずれを修正するレジスト補正を行う。このようにＡＴＶＣを行った後に自動濃度制御およびレジスト補正を行うことで、ＡＴＶＣにより確保された適切な転写性能のもとで形成された安定した基準トナー像を用いて自動濃度制御およびレジスト補正を精度良く行うことができる。
【００３６】
なお、上記においてはＡＴＶＣを電源投入後のウォームアップ時間内に行うものとして説明したが、電源投入後以外に、カバー開閉時や、所定のプリント枚数ごとに上述したやり方でＡＴＶＣを行ってもよい。
【００３７】
また、本実施形態では各転写部材３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ，３４をローラ形状としたが、これ以外の形状のものであってもよい。
【００３８】
さらに、本実施形態ではプリンタを例にとって説明したが、本発明は複写機、ファクシミリ、これらとプリンタの複合機などの他の画像形成装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  プリンタの全体構成図。
【図２】  一次および二次転写電圧の印加状態を示す図。
【符号の説明】
１０…プリンタ、１２…中間転写ベルト、２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋ…作像ユニット（作像手段）、３０Ｙ，３０Ｍ，３０Ｃ，３０Ｋ…一次転写ローラ（一次転写部材）、３４…二次転写ローラ（二次転写部材）、５０…定着ユニット、５２…タイミングセンサ、５４…紙厚センサ。
【図１】
0004374736.tif 000002
【図２】
0004374736.tif 000003