(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれトナー像を形成する複数の作像手段と、
前記複数の作像手段において形成されたトナー像を転写される、回転する中間転写体と、
バイアスの印加により前記中間転写体上のトナー像を転写材に転写する転写手段と、
前記複数の作像手段のうち前記中間転写体の回転方向において最下流に位置する作像手段の、現像剤の帯電量を低下させる劣化度を検知する第１の劣化度検知手段と、
第１の劣化度検知手段によって検知された前記劣化度が、第１のレベルに達したか否かを判断する第１の劣化度判断手段とを有し、
第１の劣化度判断手段によって、前記劣化度が第１のレベルに達したと判断されたとき、同劣化度が第１のレベルに達したと判断されていないときよりも、前記転写手段によって印加するバイアスの大きさを小さくする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
第１の劣化度検知手段は、前記最下流に位置する作像手段の駆動量に基づいて、前記劣化度を検知することを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２記載の画像形成装置において、
第１の劣化度検知手段は、前記最下流に位置する作像手段の駆動量を、同作像手段において消費したトナーの量で除した値に基づいて、前記劣化度を検知することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２又は３記載の画像形成装置において、
第１の劣化度検知手段は、前記最下流に位置する作像手段の使用環境に基づいて、前記劣化度を検知することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし４の何れか１つに記載の画像形成装置において、
第１の劣化度検知手段によって検知された前記劣化度が第１のレベルに達していないとき、前記複数の作像手段のうち前記中間転写体の回転方向において最下流に位置する作像手段よりも上流側に位置する作像手段の劣化度を検知する第２の劣化度検知手段と、
第２の劣化度検知手段によって検知された前記劣化度が、第１のレベルよりも劣化度の高い第２のレベルに達したか否かの判断を行う第２の劣化度判断手段とを有し、
第２の劣化度判断手段は、前記上流側に位置する作像手段のうち前記中間転写体の回転方向の下流側の作像手段の劣化度から順に、第２のレベルとして劣化の程度が順に高くなるレベルを用いて前記判断を行うものであり、
第２の劣化度判断手段によって、前記劣化度が第２のレベルに達したと判断されたとき、第１の劣化度判断手段によって前記劣化度が第１のレベルに達したと判断されておらず第２の劣化度判断手段によって前記劣化度が第２のレベルに達したと判断されていないときよりも、前記転写手段によって印加するバイアスの大きさを小さくすることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
それぞれトナー像を形成する複数の作像手段と、
前記複数の作像手段において形成されたトナー像を転写される、回転する中間転写体と、
バイアスの印加により前記中間転写体上のトナー像を転写材に転写する転写手段と、
前記複数の作像手段のうち前記中間転写体の回転方向において最下流に位置する作像手段の、現像剤の帯電量を低下させる劣化度を検知する第１の劣化度検知手段と、
第１の劣化度検知手段によって検知された前記劣化度が、第１のレベルに達したか否かを判断する第１の劣化度判断手段とを用い、
第１の劣化度判断手段によって、前記劣化度が第１のレベルに達したと判断されたとき、同劣化度が第１のレベルに達したと判断されていないときよりも、前記転写手段によって印加するバイアスの大きさを小さくする画像形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トナー像により画像形成を行う、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置および画像形成方法であって、それぞれトナー像を形成する複数の作像手段を用いる画像形成装置および画像形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
トナー像を形成する作像手段を備えた、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置が、〔特許文献１〕〜〔特許文献５〕等において開示されているように、広く知られている。
【０００３】
また、かかる画像形成装置において、例えば〔特許文献１〕、〔特許文献２〕等において開示されているカラー画像を形成可能な画像形成装置のように、それぞれトナー像を形成する複数の作像手段を備えているものが知られている。〔特許文献１〕に記載の画像形成装置は、各作像手段にて形成したトナー像を、直接、搬送される用紙に順次重ね合わせるように転写する直接転写方式を採用しており、〔特許文献２〕に記載の画像形成装置は、各作像手段にて形成したトナー像を、一旦、回転する中間転写体に順次重ね合わせるように転写してから、中間転写体上の重畳トナー像を、搬送される用紙に一括転写する間接転写方式を採用している。
【０００４】
このような画像形成装置においては、作像手段が新規な状態においてはトナー像が良好に形成され画像形成が良好に行われるが、経時的に作像手段が劣化すると、使用する現像剤の帯電量が低下することにより、ベタ画像や、ハーフトーン画像等の低濃度画像の画質が低下する。低濃度画像の画質の低下は、ボソついた画像となることによって比較的顕著に現れ易い。
【０００５】
そこで、〔特許文献５〕においては、トナーの帯電量の変化に対応すべく、印字枚数をもとに、トナー像を用紙に転写するのに最適な転写電流値を設定する技術が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−０１７６２４号公報
【特許文献２】特開２００７−１９９５０４号公報
【特許文献３】特開２００１−１９４８４０号公報
【特許文献４】特開平０４−０８０７７７号公報
【特許文献５】特許第３１７２５５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、〔特許文献５〕に記載の技術は、作像手段を１つのみ有する画像形成装置に適用されるものであるため、この技術をそのまま、〔特許文献１〕、〔特許文献２〕等において開示されているような、複数の作像手段を有する画像形成装置に適用することはできない。
【０００８】
特に、間接転写方式の画像形成装置への適用は困難である。これは、各作像手段の劣化度が異なり各トナー像を構成するトナーの帯電量が異なると、中間転写体上に重ね合わされたトナー像のそれぞれについて、用紙に良好に転写するための条件が異なるためである。また、中間転写体の回転方向において上流側にある作像手段によって形成されたトナー像は、中間転写体上に転写されて搬送され、この搬送の過程で他の作像手段を通過し、様々な物理的作用を受けるため、用紙に転写するための条件は、１つの作像手段を有する画像形成装置にて画像形成を行う場合の条件と、異なることとなるためである。
よって、〔特許文献５〕に記載の技術を、複数の作像手段を有する画像形成装置に転用して高画質を得ようとしたとしても、どのような態様で転用を行えばよいのか不明である。
【０００９】
本発明は、それぞれトナー像を形成する複数の作像手段と、これによって形成されたトナー像を転写される中間転写体とを用いて画像形成を行う、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置および画像形成方法であって、中間転写体から用紙等の転写材へのトナー像の転写を良好に行うことを可能とした画像形成装置および画像形成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】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、それぞれトナー像を形成する複数の作像手段と、前記複数の作像手段において形成されたトナー像を転写される、回転する中間転写体と、バイアスの印加により前記中間転写体上のトナー像を転写材に転写する転写手段と、前記複数の作像手段のうち前記中間転写体の回転方向において最下流に位置する作像手段の、現像剤の帯電量を低下させる劣化度を検知する第１の劣化度検知手段と、第１の劣化度検知手段によって検知された前記劣化度が、第１のレベルに達したか否かを判断する第１の劣化度判断手段とを有し、第１の劣化度判断手段によって、前記劣化度が第１のレベルに達したと判断されたとき、同劣化度が第１のレベルに達したと判断されていないときよりも、前記転写手段によって印加するバイアスの大きさを小さくする画像形成装置にある。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の画像形成装置において、第１の劣化度検知手段は、前記最下流に位置する作像手段の駆動量に基づいて、前記劣化度を検知することを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の画像形成装置において、第１の劣化度検知手段は、前記最下流に位置する作像手段の駆動量を、同作像手段において消費したトナーの量で除した値に基づいて、前記劣化度を検知することを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項２又は３記載の画像形成装置において、第１の劣化度検知手段は、前記最下流に位置する作像手段の使用環境に基づいて、前記劣化度を検知することを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項１ないし４の何れか１つに記載の画像形成装置において、第１の劣化度検知手段によって検知された前記劣化度が第１のレベルに達していないとき、前記複数の作像手段のうち前記中間転写体の回転方向において最下流に位置する作像手段よりも上流側に位置する作像手段の劣化度を検知する第２の劣化度検知手段と、第２の劣化度検知手段によって検知された前記劣化度が、第１のレベルよりも劣化度の高い第２のレベルに達したか否かの判断を行う第２の劣化度判断手段とを有し、第２の劣化度判断手段は、前記上流側に位置する作像手段のうち前記中間転写体の回転方向の下流側の作像手段の劣化度から順に、第２のレベルとして劣化の程度が順に高くなるレベルを用いて前記判断を行うものであり、第２の劣化度判断手段によって、前記劣化度が第２のレベルに達したと判断されたとき、第１の劣化度判断手段によって前記劣化度が第１のレベルに達したと判断されておらず第２の劣化度判断手段によって前記劣化度が第２のレベルに達したと判断されていないときよりも、前記転写手段によって印加するバイアスの大きさを小さくすることを特徴とする。
【００１５】
請求項６記載の発明は、それぞれトナー像を形成する複数の作像手段と、前記複数の作像手段において形成されたトナー像を転写される、回転する中間転写体と、バイアスの印加により前記中間転写体上のトナー像を転写材に転写する転写手段と、前記複数の作像手段のうち前記中間転写体の回転方向において最下流に位置する作像手段の、現像剤の帯電量を低下させる劣化度を検知する第１の劣化度検知手段と、第１の劣化度検知手段によって検知された前記劣化度が、第１のレベルに達したか否かを判断する第１の劣化度判断手段とを用い、第１の劣化度判断手段によって、前記劣化度が第１のレベルに達したと判断されたとき、同劣化度が第１のレベルに達したと判断されていないときよりも、前記転写手段によって印加するバイアスの大きさを小さくする画像形成方法にある。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、それぞれトナー像を形成する複数の作像手段と、前記複数の作像手段において形成されたトナー像を転写される、回転する中間転写体と、バイアスの印加により前記中間転写体上のトナー像を転写材に転写する転写手段と、前記複数の作像手段のうち前記中間転写体の回転方向において最下流に位置する作像手段の、現像剤の帯電量を低下させる劣化度を検知する第１の劣化度検知手段と、第１の劣化度検知手段によって検知された前記劣化度が、第１のレベルに達したか否かを判断する第１の劣化度判断手段とを有し、第１の劣化度判断手段によって、前記劣化度が第１のレベルに達したと判断されたとき、同劣化度が第１のレベルに達したと判断されていないときよりも、前記転写手段によって印加するバイアスの大きさを小さくする画像形成装置にあるので、中間転写体から転写材へのトナー像の転写を良好に行うことにより、良好な画質の画像形成を行うことを可能とすることができ、またバイアスを小さくすることで中間転写体の劣化を抑制し長寿命化することができる画像形成装置を提供することができる。
【００１７】
第１の劣化度検知手段は、前記最下流に位置する作像手段の駆動量に基づいて、前記劣化度を検知することとすれば、劣化度を比較的精度良く検知でき、良好な画質の画像形成を行うことを可能とすることができ、またバイアスを小さくすることで中間転写体の劣化を抑制し長寿命化することができる画像形成装置を提供することができる。
【００１８】
第１の劣化度検知手段は、前記最下流に位置する作像手段の駆動量を、同作像手段において消費したトナーの量で除した値に基づいて、前記劣化度を検知することとすれば、劣化度をより精度良く検知でき、良好な画質の画像形成を行うことを可能とすることができ、またバイアスを小さくすることで中間転写体の劣化を抑制し長寿命化することができる画像形成装置を提供することができる。
【００１９】
第１の劣化度検知手段は、前記最下流に位置する作像手段の使用環境に基づいて、前記劣化度を検知することとすれば、劣化度をより精度良く検知でき、良好な画質の画像形成を行うことを可能とすることができ、またバイアスを小さくすることで中間転写体の劣化を抑制し長寿命化することができる画像形成装置を提供することができる。
【００２０】
第１の劣化度検知手段によって検知された前記劣化度が第１のレベルに達していないとき、前記複数の作像手段のうち前記中間転写体の回転方向において最下流に位置する作像手段よりも上流側に位置する作像手段の劣化度を検知する第２の劣化度検知手段と、第２の劣化度検知手段によって検知された前記劣化度が、第１のレベルよりも劣化度の高い第２のレベルに達したか否かの判断を行う第２の劣化度判断手段とを有し、第２の劣化度判断手段は、前記上流側に位置する作像手段のうち前記中間転写体の回転方向の下流側の作像手段の劣化度から順に、第２のレベルとして劣化の程度が順に高くなるレベルを用いて前記判断を行うものであり、第２の劣化度判断手段によって、前記劣化度が第２のレベルに達したと判断されたとき、第１の劣化度判断手段によって前記劣化度が第１のレベルに達したと判断されておらず第２の劣化度判断手段によって前記劣化度が第２のレベルに達したと判断されていないときよりも、前記転写手段によって印加するバイアスの大きさを小さくすることとすれば、中間転写体の回転方向において最下流に位置する作像手段以外の作像手段の劣化度をも用いることで、中間転写体から転写材へのトナー像の転写をより適切に行うことにより、良好な画質の画像形成を行うことを可能とすることができ、またバイアスを小さくすることで中間転写体の劣化を抑制し長寿命化することができる画像形成装置を提供することができる。
【００２１】
本発明は、それぞれトナー像を形成する複数の作像手段と、前記複数の作像手段において形成されたトナー像を転写される、回転する中間転写体と、バイアスの印加により前記中間転写体上のトナー像を転写材に転写する転写手段と、前記複数の作像手段のうち前記中間転写体の回転方向において最下流に位置する作像手段の、現像剤の帯電量を低下させる劣化度を検知する第１の劣化度検知手段と、第１の劣化度検知手段によって検知された前記劣化度が、第１のレベルに達したか否かを判断する第１の劣化度判断手段とを用い、第１の劣化度判断手段によって、前記劣化度が第１のレベルに達したと判断されたとき、同劣化度が第１のレベルに達したと判断されていないときよりも、前記転写手段によって印加するバイアスの大きさを小さくする画像形成方法にあるので、中間転写体から転写材へのトナー像の転写を良好に行うことにより、良好な画質の画像形成を行うことを可能とすることができ、またバイアスを小さくすることで中間転写体の劣化を抑制し長寿命化することができる画像形成方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１に本発明を適用した画像形成装置の概略を示す。画像形成装置１００は、複写機、プリンタ、ファクシミリの複合機であってフルカラーの画像形成を行うことができるようになっている。画像形成装置１００は、プリンタ、ファクシミリとして用いられる場合には、外部から受信した画像情報に対応する画像信号に基づき画像形成処理を行なう。
【００２３】
画像形成装置１００は、一般にコピー等に用いられる普通紙の他、ＯＨＰシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の何れをも転写材であり記録用紙であるシート状の記録媒体としてこれに画像形成を行なうことが可能である。また画像形成装置１００は記録媒体である転写媒体たる転写紙Ｓの両面に画像形成を行うことが可能となっている。
【００２４】
画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な複数の像担持体としての潜像担持体である円筒状の感光体ドラム２０ＢＫ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃを並設したタンデム構造を採用したタンデム構造、言い換えるとタンデム方式すなわちタンデム型の画像形成装置である。
【００２５】
感光体ドラム２０ＢＫ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃは、径φ２４ｍｍで同一径であり、画像形成装置１００の本体９９の内部のほぼ中央部に配設された無端ベルトである中間転写体たる中間転写ベルトとしての転写ベルト１１の外周面側すなわち作像面側に、等間隔で並んでいる。転写ベルト１１は、各感光体ドラム２０ＢＫ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動可能となっている。
【００２６】
感光体ドラム２０ＢＫ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃは、Ａ１方向の上流側からこの順で並設されている。各感光体ドラム２０ＢＫ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃはそれぞれ、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの画像を形成するための、画像形成部としての作像部たる作像手段である画像ステーション６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃに備えられている。
【００２７】
各感光体ドラム２０ＢＫ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃに形成された可視像すなわちトナー像は、矢印Ａ１方向に移動する転写ベルト１１に対しそれぞれ重畳転写され、その後、転写紙Ｓに一括転写されるようになっている。
【００２８】
転写ベルト１１に対する重畳転写は、転写ベルト１１がＡ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム２０ＢＫ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃに形成されたトナー像が、転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写されるよう、転写ベルト１１を挟んで各感光体ドラム２０ＢＫ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃのそれぞれに対向する位置に配設された転写チャージャとしての１次転写ローラ１２ＢＫ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃによる電圧印加によって、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして、各感光体ドラム２０ＢＫ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃと転写ベルト１１と対向位置である転写位置にて行われる。
【００２９】
転写ベルト１１は、ＰＶＤＦ（フッ化ビニルデン）、ＥＴＦＥ（エチレン−四フッ化エチレン共重合体）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＴＰＥ（熱可塑性エラストマー）等にカーボンブラック等の導電性材料を分散させ樹脂フィルム状のエンドレスベルトとしたものを用いることが好ましく、本形態では、引張弾性率１０００ＭＰａ〜２０００ＭＰａのＴＰＥにカーボンブラックを添加した単層構造の構成で厚さ１００〜２００μｍ、幅２３０ｍｍのベルト部材とした。
【００３０】
また転写ベルト１１は、その抵抗として、２３℃、５０％ＲＨの環境にて体積抵抗率１０８〜１０１１Ω・ｃｍ、表面抵抗率１０８〜１０１１Ω／□（体積抵抗率、表面抵抗率ともに三菱化学社製ＨｉｒｅｓｔａＵＰ  ＭＣＰ−ＨＴ４５０にて、印加電圧５００Ｖ、印加時間１０ｓの条件で測定）の範囲であることが望ましい。体積抵抗率、表面抵抗率がかかる範囲を超えると、転写ベルト１１が帯電するため、作像順の下流へ行くほど、すなわち画像ステーション６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０ＣのうちＡ１方向下流側のものほど設定電圧値を高く設定するなどの処置が必要となるため、１次転写部へ単独の供給電源を使用することが困難となる。これは転写工程、転写材剥離工程などで発生する放電によって転写ベルト１１表面の帯電電位が高くなり、かつ自己放電が困難になるためであり、対策には転写ベルト１１の除電手段を設ける必要が生じる。また、体積抵抗率、表面抵抗率がかかる範囲を下回ると、帯電電位の減衰が早くなるため自己放電による除電には有利となるが、転写時の電流が面方向に流れるためトナー飛び散りが発生してしまう。したがって、本形態における転写ベルト１１の体積抵抗率および表面抵抗率はかかる範囲内とされている。
【００３１】
画像形成装置１００は、上下方向において中央位置を占める本体９９と、本体９９の上側に位置し原稿を読み取るスキャナとしての読取装置２１と、読取装置２１の上側に位置し原稿を積載され積載された原稿を読取装置２１に向けて送り出すＡＤＦといわれる自動原稿給紙装置２２と、本体９９の下側に位置し感光体ドラム２０ＢＫ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃと中間転写ベルト１１との間に向けて搬送される転写紙Ｓを積載した給紙テーブルとしてのシート給送装置２３とを有している。
【００３２】
画像形成装置１００はまた、４つの画像ステーション６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃと、各感光体ドラム２０ＢＫ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃの下方に対向して配設され、転写ベルト１１を備えた中間転写装置である中間転写ユニットとしての転写ベルトユニット１０と、転写ベルト１１上のトナー像を転写紙Ｓに転写する転写手段としての２次転写手段である２次転写装置４７とを有している。
【００３３】
画像形成装置１００はまた、方向Ａ１における２次転写装置４７と画像ステーション６０ＢＫとの間において転写ベルト１１に対向して配設され転写ベルト１１上をクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置としての中間転写ベルトクリーニングユニットであるクリーニング装置３２と、方向Ａ１における画像ステーション６０Ｃの下流側であって転写ベルト１１の上面に対向する位置に配設されたトナーマークセンサ３３とを有している。
【００３４】
画像形成装置１００はまた、画像ステーション６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃの上方に対向して配設された書き込み手段である光書き込み装置としての潜像形成手段たる光走査装置８と、転写ベルトユニット１０の下方において転写ベルトユニット１０に対向するように配設された中間転写体用廃トナー収納部３４と、クリーニング装置３２と中間転写体用廃トナー収納部３４とを接続した図示しないトナー搬送経路とを有している。
【００３５】
画像形成装置１００はまた、シート給送装置２３から搬送されてきた転写紙Ｓを、画像ステーション６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、転写ベルト１１と２次転写装置４７との間の２次転写部に向けて繰り出すレジストローラ対１３と、転写紙Ｓの先端がレジストローラ対１３に到達したことを検知する図示しないセンサとを有している。
【００３６】
画像形成装置１００はまた、トナー像を転写され矢印Ｃ１方向に搬送されることで進入してきた転写紙Ｓに同トナー像を定着させるためのローラ定着方式の定着ユニットとしての定着装置６と、定着装置６を経た転写紙Ｓを本体９９の外部に排出する排紙ローラ７と、本体９９内部に配設され画像形成装置１００の使用環境を検知する環境検知センサ３６と、定着装置６を通過し片面に画像形成が行われた転写紙Ｓを反転させて再度レジストローラ対１３に給紙する反転給送装置１４とを有している。
【００３７】
画像形成装置１００はまた、本体９９の上部に配設され排紙ローラ７により本体９９の外部に排出された転写紙Ｓを積載する排紙部としての排紙トレイ１７と、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを充填された図示しないトナーボトルとを有している。
【００３８】
画像形成装置１００はまた、図２に示すように、ユーザ等のオペレータすなわち操作者が画像形成装置１００の操作を行うための操作パネル４０と、画像ステーション６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃの制御を始めとした、画像形成装置１００の動作等の全般を制御する制御手段としての制御部９０とを備えている。
【００３９】
画像形成装置１００は、排紙トレイ１７が本体９９の上方でかつ読取装置２１の下側に位置した胴内排紙型の画像形成装置である。排紙トレイ１７上に積載された転写紙Ｓは、図１において左方に対応するＤ１方向下流側に取り出されるようになっている。
【００４０】
転写ベルトユニット１０は、転写ベルト１１の他に、１次転写ローラ１２ＢＫ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃと、中間転写ベルト１１を巻き掛けられた、テンションローラ７２と、駆動ローラを兼ねた２次転写対向ローラとしての転写入口ローラ７３および従動ローラである張架ローラ７４と、テンションローラ７２を転写入口ローラ７３から離間する方向に付勢したバネ２８と、転写ベルト１１を張架している各ローラすなわちテンションローラ７２、転写入口ローラ７３および張架ローラ７４をそれぞれの両側において回転自在に支持するとともに、中間転写ベルト１１を挟むように配置された図示しない一対の中間転写ユニット側板とを有している。
【００４１】
テンションローラ７２は径φ２０ｍｍのアルミニウム製パイプであり、両端部には図示しない径φ２４ｍｍのカラーが圧入されて構成されている。かかるカラーは転写ベルト１１の蛇行を規制する規制部材として機能するものである。
バネ２８は中間転写ユニット側板に設けられ、テンションローラ７２の両端部を付勢し、転写ベルト１１に所定の張力を付与している。
【００４２】
転写入口ローラ７３は、肉厚０．０５ｍｍ、径φ２０ｍｍであって、温度による径変化が小さいウレタンコーティングローラであるが、その他、肉厚０．３〜１ｍｍのポリウレタンゴム、肉厚０．０３〜０．１ｍｍの薄層コーティングローラ等が使用可能である。転写入口ローラ７３は、図示しない駆動源としてのモータの駆動により回転駆動され、これによって、転写ベルト１１がＡ１方向に回転駆動される。
【００４３】
１次転写ローラ１２ＢＫ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃは、径φ８ｍｍの金属ローラであり、それぞれ、感光体ドラム２０ＢＫ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃに対してＡ１方向下流側に８ｍｍ、垂直上方向に１ｍｍオフセットした状態で配設されている。１次転写ローラ１２ＢＫ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃとしては、その他、導電ブレードや導電スポンジローラ等が使用可能である。
【００４４】
図３に示すように、１次転写ローラ１２ＢＫ、１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃはそれぞれ、高圧電源３１ＢＫ、３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃに接続され、感光体ドラム２０ＢＫ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃに対して＋５００〜＋１０００Ｖの転写バイアスを共通に印加し、感光体ドラム２０ＢＫ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ上のトナー像を転写ベルト１１に転移させるようになっている。
【００４５】
２次転写装置４７は、転写入口ローラ７３に対向して配設され転写ベルト１１に当接し、転写ベルト１１への当接位置において転写ベルト１１と同方向に回転する転写部材としての２次転写対向ローラである２次転写ローラ５と、２次転写ローラ５に接続され、転写ベルト１１に対して２次転写バイアスを印加し、転写ベルト１１上のトナー像を転写紙Ｓに転移させる高圧電源４１とを有している。高圧電源４１によって印可されるバイアス値は制御部９０によって制御されるようになっている。
【００４６】
２次転写ローラ５は、転写ベルト１１を介して転写入口ローラ７３と対向し、中間転写ベルト１５との間に２次転写部を形成している。２次転写ローラ５は、ＳＵＳ等の金属製芯金上に、導電性材料によって１０６〜１０１０Ωの抵抗値に調整されたウレタン性の弾性体を被覆することで径φ２０ｍｍ、アスカーＣ硬度３５度〜５０度のものとして構成されている。２次転写ローラ５は、その他、イオン導電性ローラ（ウレタン＋カーボン分散、ＮＢＲ、ヒドリン）、電子導電タイプのローラ（ＥＰＤＭ）等としてもよいし、弾性体に他の材質を用いても良い。
【００４７】
２次転写ローラ５の抵抗値を１０６〜１０１０Ωとしたのは、この上限を超えると電流が流れ難くなるため、必要な転写性を得るにはより高電圧を印加しなければならなくなり、電源コストの増大を招き、また、高電圧を印加する必要生じるため２次転写ニップ前後の空隙にて放電が起こり、ハーフトーン画像上に放電による白ポチ抜けが発生するためである。白ポチ抜けは、低温低湿環境（例えば１０℃、１５％ＲＨ）で顕著である。
【００４８】
また、２次転写ローラ５の抵抗値を１０６〜１０１０Ωとしたのは、この下限を下回ると同一画像上に存在する複数色画像部（例えば３色重ね像）と単色画像部との転写性が両立できなくなるためである。かかる転写性が両立できないのは、２次転写ローラ５の抵抗値が低いと、比較的低電圧で単色画像部を転写するのに十分な電流が流れるが、複数色画像部を転写するには単色画像部に最適な電圧よりも高い電圧値が必要となるため、複数色画像部を転写できる電圧に設定すると単色画像では転写電流過剰となり転写効率の低減を招くからである。
【００４９】
なお、２次転写ローラ５の抵抗値測定は、導電性の金属製板に２次転写ローラ５を設置し、芯金両端部にそれぞれ片側４．９Ｎの荷重を掛けた状態にて、芯金と導電性の金属製板との間に１ｋＶの電圧を印加した時に流れる電流値から算出して行った。
【００５０】
図１に示すように、クリーニング装置３２は、転写入口ローラ７３との対向位置において転写ベルト１１に当接したクリーニングブレードとしての中間転写クリーニングブレード３５を備えており、中間転写クリーニングブレード３５により転写ベルト１１上の転写残トナー、紙粉等の不要物を掻き取ることで転写ベルト１１のクリーニングを行う。
【００５１】
中間転写クリーニングブレード３５は、厚さ１．５〜３ｍｍ、ゴム硬度６５度〜８０度のウレタンゴム製のブレードであって、転写ベルト１１に対してカウンタ当接させている。中間転写クリーニングブレード３５によって掻き取られた転写残トナー等の不要物はトナー搬送経路を通り中間転写体用廃トナー収納部３４に収納される。転写ベルト１１の、中間転写クリーニングブレード３５が当接するクリーニングニップ部に該当する部分、あるいは中間転写クリーニングブレード３５のエッジ部、の少なくとも一方は、組み付け時に潤滑剤、トナー、ステアリン酸亜鉛等の塗布剤が塗布されており、クリーニングニップ部における中間転写クリーニングブレード３５の捲れ上がりが防止されているとともに、クリーニングニップ部にダム層を形成することでクリーニング性能を高めている。
【００５２】
トナーマークセンサ３３は、ＴＭセンサといわれるものであり、画像濃度や色合わせを調整する際に、転写ベルト１１上のトナー像のトナー濃度、各色のトナー像の位置の測定を行う。
【００５３】
定着装置６は、熱源を内部に有する定着ローラ６２と、定着ローラ６２に圧接された加圧ローラ６３とを有しており、トナー像を担持した転写紙Ｓを定着ローラ６２と加圧ローラ６３との圧接部である定着ニップとしての定着部に通すことで、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を転写紙Ｓの表面に定着するようになっている。
【００５４】
定着装置６は、転写紙Ｓの種類によって定着時のプロセス速度すなわち定着ローラ６２、加圧ローラ６３の回転速度を変更する。具体的には坪量１００ｇ／ｍ２紙以上の場合にはプロセス速度を半速となるようにし、転写紙Ｓが定着部を通常の２倍の時間を掛けて通過することで、トナー像の定着性を確保できるようにした。
【００５５】
光走査装置８は、光源としてレーザダイオードを用いたレーザビームスキャナであって、感光体ドラム２０ＢＫ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃの表面によって構成された被走査面をそれぞれ走査して露光し、静電潜像を形成するための、画像信号に基づくレーザービームとしてのレーザー光であるビームＬＢＫ、ＬＹ、ＬＭ、ＬＣを発するものである。光走査装置８は、ＬＥＤを光源としても良い。
【００５６】
光走査装置８は、本体９９に対し着脱自在となっており、離脱時には、画像ステーション６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃにそれぞれ備えられた後述するプロセスカートリッジをそれぞれ独立で本体９９から上方に取り出せるようになっている。
【００５７】
シート給送装置２３は、転写紙Ｓを積載した給紙トレイ１５と、給紙トレイ１５上に積載された転写紙Ｓを送り出す給紙搬送ローラとしての給紙コロ１６とを有している。
【００５８】
読取装置２１は、本体９９の上方に位置し、画像形成装置１００のＤ１方向上流側端部言い換えると画像形成装置１００の奥側に配設された軸２４により本体９９に回動自在に一体化され本体９９に対して開閉可能な第１の開閉体として備えられている。
【００５９】
読取装置２１は、Ｄ１方向下流側端部に、読取装置２１を本体９９に対して開くときに把持するための第１の把持部としての把持部２５を有している。読取装置２１は、軸２４を中心に回動自在であって、把持部２５を把持して上方に回動させることで本体９９に対して開く。本体９９に対する読取装置２１の開放角度はほぼ９０度であり、本体９９内部へのアクセス、読取装置２１を閉じる作業等が容易となっている。
【００６０】
読取装置２１は、原稿を載置するコンタクトガラス２１ａ、コンタクトガラス２１ａに載置された原稿に光を照射する図示しない光源及び光源から原稿に照射され反射された光を反射する図示しない第１の反射体を備え図１における左右方向に走行する第１走行体２１ｂ、第１走行体２１ｂの反射体によって反射された光を反射する図示しない第２の反射体を備えた第２走行体２１ｃ、第２走行体２１ｃからの光を結像するための結像レンズ２１ｄ、結像レンズ２１ｄを経た光を受け原稿の内容を読み取る読み取りセンサ２１ｅ等を備えている。
【００６１】
自動原稿給紙装置２２は、読取装置２１の上方に位置し、画像形成装置１００のＤ１方向上流側端部に配設された軸２６により読取装置２１に回動自在に一体化され読取装置２１に対して開閉可能な第２の開閉体として備えられている。
【００６２】
自動原稿給紙装置２２は、Ｄ１方向下流側端部に、自動原稿給紙装置２２を読取装置２１に対して開くときに把持するための第２の把持部としての把持部２７を有している。自動原稿給紙装置２２は、軸２６を中心に回動自在であって、把持部２７を把持して上方に回動させることで読取装置２１に対して開き、コンタクトガラス２１ａを露出させる。
【００６３】
自動原稿給紙装置２２は原稿を載置する原稿台２２ａと、原稿第２２ａに載置された原稿を給送する、図示しないモータ等を備えた駆動部とを有している。画像形成装置１００を用いて複写を行うときには、原稿を自動原稿給送装置２２の原稿台２２ａにセットするか、自動原稿給送装置２２を上方に向けて回動して手動でコンタクトガラス２１ａ上に原稿を載置してから自動原稿給送装置２２を閉じて原稿をコンタクトガラス２１ａに押圧する。読取装置２１に対する自動原稿給紙装置２２の開放角度はほぼ９０度であり、コンタクトガラス２１ａ上に原稿を載置する作業、コンタクトガラス２１ａのメンテナンス作業等が容易となっている。
【００６４】
排紙ローラ７は、制御部９０の制御によって正逆回転されるようになっている。
反転給送装置１４は、排紙ローラ７と、排紙ローラ７と定着装置６との間に配設され、制御部９０の制御によって排紙ローラ７と同期して正逆回転される搬送ローラ３７と、定着装置６を迂回しつつ搬送ローラ３７からレジストローラ対１３に向けて転写紙Ｓを反転して搬送する反転搬送経路３８と、排紙ローラ７および搬送ローラ３７が逆回転されるときに転写紙Ｓを反転搬送経路３８に案内する切換爪３９とを有している。
【００６５】
反転給送装置１４は、定着装置６を通過し片面にトナー像を定着されている転写紙Ｓについては、排紙ローラ７および搬送ローラ３７を正回転させるとともに切換爪３９によってその転写紙Ｓを搬送ローラ３７に向けて案内し、両面画像形成を行う場合には、片面にトナー像を定着された転写紙Ｓの後端が切換爪３９を通過したタイミングで排紙ローラ７および搬送ローラ３７を逆回転させるとともに切換爪３９を切り換えてその転写紙を反転搬送経路３８に進入させ、反転搬送経路３８において転写紙Ｓを反転させてレジストローラ対１３に給送する。
【００６６】
反転搬送経路３８を経た転写紙Ｓは、定着装置６を通過した際にトナー像を定着された面とは逆の面が転写ベルト１１を向く状態となっている。
したがって、画像形成装置１００は、反転給送装置１４を備えていることにより、転写紙Ｓの両面に画像形成を行うことが可能な両面画像形成装置となっている。
【００６７】
画像ステーション６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃについて、そのうちの一つの、感光体ドラム２０ＢＫを備えた画像ステーション６０ＢＫの構成を代表して構成を説明する。なお、他の画像ステーションの構成に関しても実質的に同一であるので、以下の説明においては、便宜上、画像ステーション６０ＢＫの構成に付した符号に対応する符号を、他の画像ステーションの構成に付し、また詳細な説明については適宜省略することとし、符号の末尾にＢＫ、Ｙ、Ｍ、Ｃが付されたものはそれぞれ、ブラック、イエロー、マゼンタ、シアンの画像形成を行うための構成であることを示すこととする。
【００６８】
感光体ドラム２０ＢＫを備えた画像ステーション６０ＢＫは、感光体ドラム２０ＢＫの周囲に、図中時計方向であるその回転方向Ｂ１に沿って、１次転写ローラ１２ＢＫと、感光体ドラム２０ＢＫをクリーニングするためのクリーニング手段としてのクリーニング装置７０ＢＫと、感光体ドラム２０ＢＫを高圧に帯電するための帯電手段である帯電装置としての帯電チャージャたる帯電装置３０ＢＫと、感光体ドラム２０Ｙを現像するための現像手段としての現像器である現像装置５０ＢＫとを有している。
【００６９】
感光体ドラム２０ＢＫと、クリーニング装置７０ＢＫと、帯電装置３０ＢＫと、現像装置５０ＢＫとは一体化されており、プロセスカートリッジを構成している。プロセスカートリッジは本体９９に対して着脱自在となっている。このようにプロセスカートリッジ化することは、交換部品として取り扱うことができるため、メンテナンス性が著しく向上し、大変好ましい。
【００７０】
感光体ドラム２０ＢＫは周速１２０ｍｍ／ｓで回転駆動される。
帯電装置３０ＢＫは、詳細な図示を省略するブラシローラと、ブラシローラにバイアスを印加する図示しない高圧電源とを有している。ブラシローラは、感光体ドラム２０ＢＫ表面に圧接され、感光体ドラム２０ＢＫに従動回転する。高圧電源は、ブラシローラにＤＣにＡＣを重畳したバイアスを印加するが、ＤＣバイアスを印加しても良い。帯電装置３０ＢＫにより、感光体ドラム２０ＢＫの表面は一様に−５００Ｖに帯電されるようになっている。
【００７１】
現像装置５０ＢＫは、感光体ドラム２０ＢＫに対向する位置に配設された現像ローラ５１ＢＫと、現像ローラ５１ＢＫを回転駆動する駆動源としての図２に示す現像ローラ駆動用モータ５２ＢＫと、現像ローラ５１ＢＫに現像バイアスを印加する図示しない高圧電源とを有している。
【００７２】
現像ローラ５１ＢＫは径φ１２ｍｍであり、駆動ローラ駆動用モータ５２ＢＫによって線速１６０ｍｍ／ｓで回転駆動される。現像ローラ駆動用モータ５２ＢＫは制御部９０によって駆動を制御される。現像装置５０ＢＫは、１成分接触現像を行うものであり、現像剤として、正規帯電特性がマイナス極性のトナーを用いている。現像装置５０ＢＫは、新規の状態において、言い換えると初期的に、かかるトナーを１８０ｇ収納している。
【００７３】
図２に示すように、環境検知センサ３６は、画像形成装置１００の使用温度を検知する温度検知手段としての温度検知センサ４２と、画像形成装置１００の使用湿度を検知する湿度検知手段としての湿度検知センサ４３とを有している。
【００７４】
操作パネル４０は、図示を省略するが、画像形成装置１００で転写紙Ｓの片面にのみ画像形成を行うことを指示する片面プリントキーと、画像形成装置１００で転写紙Ｓの両面に画像形成を行うことを指示する両面プリントキーと、画像形成枚数等を指定するためのテンキーと、画像形成の開始を指示するプリントスタートキー等を有している。
【００７５】
制御部９０は、ＣＰＵ４４と、画像形成装置１００の動作プログラム及びこの動作プログラムの動作に必要な各種データを記憶した第１の記憶手段としてのＲＯＭ４５と、画像形成装置１００の動作に必要なデータを記憶する第２の記憶手段としてのＲＡＭ４６等を備えた構成となっている。ＲＡＭ４６は、温度検知センサ４２が検知した温度を記憶する温度記憶部として機能するとともに、湿度検知センサ４３が検知した湿度を記憶する湿度記憶部として機能するようになっている。
【００７６】
以上のような構成の画像形成装置においてフルカラー画像形成を行う場合、操作パネル４０においてプリントスタートキーが押下されると、感光体ドラム２０ＢＫは、Ｂ１方向への回転に伴い、帯電装置３０ＢＫにより表面を一様に帯電され、光走査装置８からのビームＬＢＫの露光走査によりブラック色に対応した画像情報に基づく静電潜像を形成される。この静電潜像の形成は、ビームＬＢＫが、紙面垂直方向である主走査方向に走査するとともに、感光体ドラム２０ＢＫのＢ１方向への回転により、感光体ドラム２０ＢＫの円周方向である副走査方向へも走査することによって行われる。
【００７７】
このようにして形成された静電潜像には、現像装置５０ＢＫにより供給される帯電したブラック色のトナーが付着し、ブラック色に現像されて顕像化され、現像により得られたブラック色の可視画像たるトナー像は、１次転写ローラ１２ＢＫによりＡ１方向に移動する転写ベルト１１に１次転写され、転写後に残留したトナー等の異物はクリーニング装置７０ＢＫにより掻き取り除去され備蓄されて、感光体ドラム２０ＢＫは、帯電装置３０ＢＫによる次の帯電に供される。
【００７８】
他の感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃにおいても同様に各色のトナー像が形成等され、形成された各色のトナー像は、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃにより、Ａ１方向に移動する転写ベルト１１上の同じ位置に順次１次転写される。
【００７９】
転写ベルト１１上に重ね合わされたトナー像は、転写ベルト１１のＡ１方向の回転に伴い、２次転写ローラ５との対向位置である２次転写部である転写部まで移動し、制御部９０の制御によって高圧電源４１により所定の大きさの２次転写バイアスが印加されることで、転写部において転写紙Ｓに転移し、２次転写が行われる。
【００８０】
転写ベルト１１と２次転写ローラ５との間に搬送されてきた転写紙Ｓは、シート給送装置２３から繰り出され、レジストローラ対１３によって、センサによる検出信号に基づいて、転写ベルト１１上のトナー像の先端部が２次転写ローラ５に対向するタイミングで送り出されたものである。
【００８１】
転写紙Ｓは、すべての色のトナー像を一括転写され、担持すると、転写入口ローラ７３の曲率によって転写ベルト１１から分離され、Ｃ１方向に搬送されて定着装置６に進入し、定着ローラ６２と加圧ローラ６３との間の定着部を通過する際、熱と圧力との作用により、担持したトナー像を定着され、この定着処理により、転写紙Ｓ上に合成カラー画像たるフルカラーのカラー画像が形成される。
【００８２】
定着装置６を通過した定着済みの転写紙Ｓは、操作パネル４０にて片面プリントキーが押下されている場合には、排紙ローラ７を経て、排紙トレイ１７上にスタックされる。定着装置６を通過した定着済みの転写紙Ｓは、操作パネル４０にて両面プリントキーが押下されている場合には、反転給送装置１４を経て再度トナー像の転写および定着を施された後、排紙ローラ７を経て、排紙トレイ１７上にスタックされる。２次転写を終えた転写ベルト１１は、その都度、クリーニング装置によってクリーニングされ、次の１次転写に備える。
【００８３】
このような画像形成装置１００においては、画像ステーション６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃが新規な状態においてはトナー像が良好に形成され画像形成が良好に行われるが、経時的に画像ステーション６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃが劣化すると、使用する現像剤の帯電量が低下することにより、ベタ画像や、ハーフトーン画像等の低濃度画像の画質が低下することがある。低濃度画像の画質の低下は、ボソついた画像となることによって比較的顕著に現れ易い。
【００８４】
かかる画質の低下は、本発明者らの鋭意研究によって、転写ベルト１１に転写される順番において後の方のトナー像について生じ易いことが判明した。これは、かかる順番の後の方のトナーの帯電量がかかる順番の前の方のトナーの帯電量より低くなる傾向があり、帯電量が低いと、転写紙Ｓに対する静電的な吸着力が十分に得られず、またトナーの移動による電荷の流れも小さく放電し易くなっているためと考えられる。
【００８５】
かかる順番の後の方のトナーの帯電量がかかる順番の前の方のトナーの帯電量より低くなる傾向がある理由は、かかる順番の前の方のトナー像は、他の画像ステーションを通過する回数が多くなるので、トナーの帯電量が低くても、他の画像ステーションを通過する際のチャージアップによって帯電量が向上するのに対し、かかる順番の後の方のトナー像は、他の画像ステーションを通過する回数が少ないため、他の画像ステーションを通過する際のチャージアップによって帯電量が向上しにくいためと考えられる。
【００８６】
本発明者らは、さらに、転写ベルト１１に転写される順番において後の方のトナー像についても画質を確保するための条件について鋭意研究したところ、経時すなわちトナー像を構成するトナーの帯電量が低下した場合における２次転写バイアスを、初期すなわちトナーの帯電量が低下する前よりも小さくすることが有効であるとの結論に達した。
【００８７】
この理由について図４を参照して説明する。同図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、２色重ねベタボソツキおよびハーフトーンボソツキと、２次転写バイアスに等価とした２次転写電流値との関係を、初期、経時について示したものである。ランクは、数字が大きいほど画質が良好であることを示す。
【００８８】
同図（ａ）、（ｂ）の対比から明らかなように、２色重ねベタボソツキに関する画質は、初期と経時とで、２次転写電流値に対する傾向がそれほど変化しないが、ハーフトーンボソツキに関する画質については、初期と経時とでは、経時の方において、２次転写電流値を小さくしたときに画質のピークが現れる。すなわち、ハーフトーンボソツキに関する画質が最も良い２次転写電流値は、経時で小さい側にシフトする。したがって、帯電量が低下したときの２次転写バイアスを初期よりも小さくすると、ハーフトーンのボソツキの低下が抑えられる。なお、このようなシフトは、転写紙Ｓが薄紙である場合や、転写紙Ｓの２面目に画像形成を行った場合に顕著であることも判明している。
【００８９】
また、同図（ｂ）から明らかなように、ハーフトーンボソツキの低下が最も抑制されるときの２次転写バイアスでは、２色重ねベタボソツキに関する画質も良好であるため、ハーフトーンボソツキの画質と２色重ねベタボソツキの画質との両立がなされる。
【００９０】
さらに、同図（ｂ）に示しているように、２次転写バイアスを小さくすることは、電位メモリによる画質の低下の抑制にも有効である。電位メモリとは、２次転写バイアスによって転写ベルト１１が帯電した状態となることで生じる画質低下の要因である。
【００９１】
さらにまた、図５に示した試験結果から明らかなように、２次転写バイアスを小さくすることは、転写ベルト１１の劣化を抑制することにも有効であることが分かった。これは、２次転写バイアスを下げることで、転写ベルト１１への放電によるダメージが抑制されるためである。
【００９２】
同図に示した試験の条件は、画像ステーション６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃを構成する各色のプロセスカートリッジとして５０００枚の画像形成用のプロセスカートリッジを用い、両面印刷を行ったものである。画像ステーション６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃの劣化度は、現像ローラ５１ＢＫ、５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃの走行距離に基づいて計測し、２次転写バイアスの制御は、現像ローラ５１ＢＫ、５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃの走行距離が２０００ｍとなったときに２次転写電流を定電流制御で低下させている。現像ローラ５１ＢＫ、５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃの走行距離は、５０００回の画像形成を行う前に２０００ｍに達するようになっている。２次転写電流値の低下の態様は、転写紙Ｓの一方の面への画像形成時は２０μＡから１５μＡとするものであり、転写紙Ｓの他方の面への画像形成時は１５μＡから１０μＡとするものである。転写紙ＳにはリコーＴ６２００を用いた。
【００９３】
この条件では、各プロセスカートリッジを、５０００回の画像形成ごとに交換しているが、画像形成回数が５０００回に近づくと２次転写バイアスが低下することとなるため、同図に示した各通紙枚数に達するまでには、２次転写電流値を低下させた方が、トータルとしての印加バイアスが低下することとなり、これによって転写ベルト１１の劣化度およびこれに基づく画質の低下が、２次転写電流値を低下させるか否かで異なっている。
【００９４】
このような事情に鑑み、画像形成装置１００では、２次転写バイアスを、制御部９０により、画像ステーション６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃの劣化度に基づいて、制御するようになっている。ここに、制御部９０は、バイアス制御手段としての２次転写バイアス制御手段として機能する。
【００９５】
画像ステーション６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃの劣化度は、実質的には現像剤すなわちトナーの帯電量の低下度である。トナーの帯電量の低下は、現像剤自体の劣化のほか、現像剤を帯電させるための構成の劣化や、転写ベルト１１上におけるトナー像を構成するトナーの帯電量を経時的に低下させる種々の要因によって生じるが、画像形成装置１００では、画像ステーション６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃに備えられた回転体、具体的には現像ローラ５１ＢＫ、５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃの走行距離言い換えると駆動量に基づき、画像ステーション６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃの劣化度を測ることとした。
【００９６】
画像ステーション６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃに備えられている回転体としては、現像ローラ５１ＢＫ、５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃの他に、感光体ドラム２０ＢＫ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ等があるが、現像剤に直接かつ長時間接する構成である現像ローラ５１ＢＫ、５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃが、現像剤の劣化度の劣化度を測るうえでより好ましいと考えられるため、現像ローラ５１ＢＫ、５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃの駆動量に基づき、画像ステーション６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃの劣化度を測ることとした。
【００９７】
また、現像ローラ５１ＢＫ、５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃは、本形態でもそうであるように、一般的に感光体ドラム２０ＢＫ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃに対して高い周速比をもって回転しているため、現像ローラ５１ＢＫ、５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃの駆動量に基づき、画像ステーション６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃの劣化度を測るのが感度上好ましい。
【００９８】
現像ローラ５１ＢＫ、５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃの駆動量は、これらそれぞれの回転数によって測られるようになっている。具体的には、制御部９０が現像ローラ駆動用モータ５２ＢＫ、５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃそれぞれに通電した時間に基づき、この時間を現像ローラ５１ＢＫ、５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃそれぞれの回転数に換算して、現像ローラ５１ＢＫ、５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃそれぞれの駆動量を計測する。計測された現像ローラ５１ＢＫ、５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃそれぞれの回転数はＲＡＭ４６に記憶される。ここに、ＲＡＭ４６は、現像ローラ回転数記憶手段としての現像ローラ駆動量記憶部として機能する。現像ローラ駆動量記憶部としてＲＡＭ４６は現像ローラ５１ＢＫ、５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃそれぞれの駆動量を記憶する領域を備えている。現像ローラ駆動用モータ５２ＢＫ、５２Ｙ、５２Ｍ、５２Ｃと現像ローラ５１ＢＫ、５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃとの間にギアが配設されているときは、このギアのギア比を積算することで現像ローラ５１ＢＫ、５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃそれぞれの駆動量すなわち回転数が算出される。
【００９９】
かかる回転数は、制御部９０において、現像ローラ５１ＢＫ、５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃそれぞれの周長との積算により、現像ローラ５１ＢＫ、５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃそれぞれの走行距離に換算される。
【０１００】
算出された走行距離は、後述するように、所定のしきい値Ｔと比較され、画像ステーション６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃの劣化度が、２次転写バイアスを調整する程度に至っているか否かが判断されるが、画像ステーション６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃの劣化度を現像剤の劣化度、帯電量の低下度に基づいて計測するとの見地に立てば、現像剤の劣化度を左右する要因として、現像剤すなわちトナーの消費量、画像形成装置１００の使用環境が挙げられる。
【０１０１】
トナーの消費量は、少ないほど、トナーが現像装置５０ＢＫ、５０Ｙ、５０Ｍ、５０Ｃにて長時間使用され、現像ローラ５１ＢＫ、５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃや感光体ドラム２０ＢＫ、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ等との摺擦や摩擦を繰り返し受けることとなるため、劣化度が上昇する。画像形成装置１００の使用環境は、高温高湿、低温低湿であるほど現像剤の使用環境が苛酷であり劣化し易く、また帯電量低下の要因ともなる。なお、高温高湿より低温低湿の方が現像剤は劣化し易い。
【０１０２】
そのため、画像形成装置１００においては、画像ステーション６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃそれぞれの劣化度の検知にあたり、画像ステーション６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃそれぞれの駆動量に等価の現像ローラ５１ＢＫ、５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃそれぞれの走行距離を、画像ステーション６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃそれぞれにおいて消費されたトナーの量で除した値を用いる。トナーの消費量は、画像ステーション６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃにおいてそれぞれ形成したトナー像の画像面積に基づいて制御部９０において算出する。ここに、制御部９０は、トナー消費量算出手段として機能する。このようにして求めた劣化度の例を図６に示す。
【０１０３】
また、画像形成装置１００においては、画像ステーション６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃそれぞれの劣化度の検知にあたり、画像ステーション６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃそれぞれの駆動量に等価の現像ローラ５１ＢＫ、５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃそれぞれの走行距離に、画像形成装置１００の使用環境に応じた係数を積算した値を用いる。かかる係数は、温度検知センサ４２、湿度検知センサ４３によって検知され、温度記憶部としてのＲＡＭ４６、湿度記憶部としてのＲＡＭ４６にそれぞれ記憶されている温度、湿度に基づいて、ＲＯＭ４５に記憶されているテーブルを参照して、制御部９０において決定される。ここに、制御部９０は、環境係数決定部として機能し、ＲＯＭ４５は、環境係数記憶部として機能する。このようにして求めた劣化度の例を図７に示す。なお、同図において用いた環境係数は、使用環境として適している温度２３℃、湿度５０％のＮＮの場合を１．０とし、ＮＮの場合に比べて高温高湿である温度３２℃、湿度６０％のＨＨの場合を１．２とし、ＮＮの場合に比べて低温低湿である温度１０℃、湿度１５％のＬＬの場合を１．５としている。
【０１０４】
本形態の画像形成装置１００では、劣化度を求めるにあたり、かかる走行距離、トナー消費量、環境係数のすべてを用いている。これによって求めた劣化度の例を図８に示す。
このように、制御部９０は、画像ステーション６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃそれぞれの劣化度を検知する劣化度検知手段として機能するものである。
【０１０５】
また、制御部９０は、検知した劣化度に基づいて、２次転写バイアスを調整すべきか否かを、所定のしきい値Ｔと比較することで判断する、劣化度判断手段として機能する。劣化度を判断する際に用いられるしきい値Ｔは、画像ステーション６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃのそれぞれについて異なっている。これは、すでに述べたように、転写ベルト１１に転写される順番において後の方であるほど、トナー像は、チャージアップされる回数が少ないため、転写紙Ｓへの２次転写性が低いためである。
【０１０６】
しきい値Ｔは、具体的には、転写ベルト１１の回転方向であるＡ１方向において最下流に位置する画像ステーション６０Ｃについては、２００という値とされ、これよりもＡ１方向上流側に位置する画像ステーション６０Ｍ、６０Ｙ、６０ＢＫについては、２００よりも劣化度の高い値を意味する、それぞれ２５０、３００、３５０という値とされている。このように、Ａ１方向下流から上流に向けてしきい値Ｔを大きくしたのは、かかるチャージアップの回数を考慮したためである。
【０１０７】
これらしきい値Ｔは、画像ステーション６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃそれぞれの劣化度が、２次転写バイアスの大きさを小さくすることを要するレベルに達しているか否かを判断する基準として用いられるものであって、ＲＯＭ４５に記憶されている。ここに、ＲＯＭ４５はしきい値記憶部として機能する。
【０１０８】
トナー像が、Ａ１方向下流で転写ベルト１１に転写されたものであるほど、画質が低下しやすいことに鑑み、制御部９０は、しきい値Ｔとの比較を、Ａ１方向下流側の画像ステーションから順番に行い、必要に応じて２次転写バイアスの調整を行う。しきい値Ｔは、しきい値記憶部としてのＲＯＭ４５から、各画像ステーションに対応したものが読み出され、使用される。
【０１０９】
すなわち、制御部９０は、劣化度検知手段として機能するにあたり、まず、Ａ１方向最下流に位置する画像ステーション６０Ｃの劣化度を算出する（図９（Ｓ１））とともに、劣化度判断手段として機能するにあたり、まず、算出した画像ステーション６０Ｃの劣化度を、２次転写バイアスを低下させるべきレベルに達しているか否かを判断するためのしきい値Ｔである２００と比較する（図９（Ｓ２））。劣化度が２００以上であれば、２次転写バイアス制御手段としての制御部９０により、２次転写バイアスを、劣化度が２００を下回っている場合より小さくする（図９（Ｓ３））。具体的には、転写紙Ｓの一方の面への画像形成時は２次転写電流値を通常時の２０μＡから１２μＡに低下させ、両面画像形成指示時の転写紙Ｓの他方の面への画像形成時は２次転写電流値を通常時の１５μＡから１０μＡに低下させる。その後、この状態で画像形成が行われる。
【０１１０】
画像ステーション６０Ｃについての上述のステップＳ２で、劣化度が、画像ステーション６０Ｃについてのしきい値Ｔである２００を下回っている場合には、制御部９０は、劣化度検知手段として機能するにあたり、Ａ１方向の上流側において画像ステーション６０Ｃに隣設された画像ステーション６０Ｍについて劣化度を算出する（図９（Ｓ１））とともに、劣化度判断手段として機能するにあたり、算出した画像ステーション６０Ｍの劣化度を、２次転写バイアスを低下させるべきレベルに達しているか否かを判断するためのしきい値Ｔである２５０と比較する（図９（Ｓ２））。劣化度が２５０以上であれば、２次転写バイアス制御手段としての制御部９０により、２次転写バイアスを、上述と同様に、劣化度が２５０を下回っている場合より小さくし（図９（Ｓ３））、この状態で画像形成が行われることとなる。
【０１１１】
画像ステーション６０Ｍについての上述のステップＳ２で、劣化度が、画像ステーション６０Ｍについてのしきい値Ｔである２５０を下回っている場合には、制御部９０は、劣化度検知手段として機能するにあたり、Ａ１方向の上流側において画像ステーション６０Ｍに隣設された画像ステーション６０Ｙについて劣化度を算出する（図９（Ｓ１））とともに、劣化度判断手段として機能するにあたり、算出した画像ステーション６０Ｙの劣化度を、２次転写バイアスを低下させるべきレベルに達しているか否かを判断するためのしきい値Ｔである３００と比較する（図９（Ｓ２））。劣化度が３００以上であれば、２次転写バイアス制御手段としての制御部９０により、２次転写バイアスを、上述と同様に、劣化度が３００を下回っている場合より小さくし（図９（Ｓ３））、この状態で画像形成が行われることとなる。
【０１１２】
画像ステーション６０Ｙについての上述のステップＳ２で、劣化度が、画像ステーション６０Ｙについてのしきい値Ｔである３００を下回っている場合には、制御部９０は、劣化度検知手段として機能するにあたり、Ａ１方向の上流側において画像ステーション６０Ｙに隣設された画像ステーション６０ＢＫについて劣化度を算出する（図９（Ｓ１））とともに、劣化度判断手段として機能するにあたり、算出した画像ステーション６０ＢＫの劣化度を、２次転写バイアスを低下させるべきレベルに達しているか否かを判断するためのしきい値Ｔである３５０と比較する（図９（Ｓ２））。劣化度が３５０以上であれば、２次転写バイアス制御手段としての制御部９０により、２次転写バイアスを、上述と同様に、劣化度が３５０を下回っている場合より小さくし（図９（Ｓ３））、この状態で画像形成が行われることとなる。
【０１１３】
画像ステーション６０ＢＫについての上述のステップＳ２で、劣化度が、画像ステーション６０ＢＫについてのしきい値Ｔである３５０を下回っている場合には、制御部９０は、２次転写電流を変更することなく、画像形成を行う。
【０１１４】
このような制御は、画像形成のたびに行われる。劣化度を算出するにあたって用いられるトナー消費量は、前回までの画像形成に用いられたトナーの消費量である。ただし、その画像ステーションを構成するプロセスカートリッジが交換されたときにはリセットされる。劣化度を算出するにあたって用いられる温度、湿度は、今回までの画像形成時における温度、湿度の平均値である。ただし、その画像ステーションを構成するプロセスカートリッジが交換されたときにはリセットされる。
【０１１５】
このようにして、画像ステーション６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃそれぞれの劣化度が、２次転写バイアスの大きさを小さくするレベルに達しているか否かを判断し、達している場合には２次転写バイアスの大きさを小さくすることで、図１０に示すように、ハーフトーンボソツキが改善される結果が得られた。
【０１１６】
なお、ハーフトーンボソツキ等の問題は、Ａ１方向最下流に位置する画像ステーション６０Ｃで最も現れやすいため、制御の簡素化、低廉化等の観点から、かかる制御を画像ステーション６０Ｃについてのみ行うようにしても良い。この場合、しきい値Ｔとして１００という値を用い、転写紙Ｓの一方の面への画像形成時は２次転写電流値を通常時の２０μＡから１５μＡに低下させ、両面画像形成指示時の転写紙Ｓの他方の面への画像形成時は２次転写電流値を通常時の１５μＡから１０μＡに低下させたところ、図１１に示すように、ハーフトーンボソツキが改善される結果が得られた。
【０１１７】
同様に、制御の簡素化、低廉化等の観点から、しきい値Ｔを、Ａ１方向最下流に位置する画像ステーション６０Ｃについて用いる値と、Ａ１方向において画像ステーション６０Ｃより上流側に位置する画像ステーション６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍについて用いる値との２つとしても良い。また、しきい値Ｔは、上述の値に限るものでなく、種々の画像の画質に最適なものが選ばれる。
【０１１８】
上述のように、本形態では、しきい値Ｔとの比較が、Ａ１方向下流側の画像ステーションから順番に、各画像ステーション応じたしきい値Ｔを用いて行われ、２次転写バイアスの調整が行われるが、単に、Ａ１方向最下流に位置する画像ステーション６０Ｃ以外の画像ステーション６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍの劣化度を用いて２次転写バイアスを調整しようとすると、２色重ねのベタ画像でベタのボソツキ画像が目立つことが分かった。
【０１１９】
この理由についてグリーンの画像を形成する場合で説明すると次のようになる。グリーンの画像を形成する場合には、イエロー色のトナー像とシアン色のトナー像を重ねることとなるが、イエロー色のトナーの劣化度が大きく、シアン色のトナーの劣化度が小さいとすると、転写ベルト１１には、図１２に示す状態でトナー像が重ね合わされることとなる。このとき、Ａ１方向上流側のイエロー色のトナーの劣化度により２次転写バイアスを小さくすると、劣化度の低いシアン色のトナーのみが転写紙Ｓに転写されるという現象が生じる。これは、転写ベルト１１に転写されたイエロー色のトナーは、画像ステーション６０Ｍ、６０Ｃの通過の際にチャージアップを受けるものの、転写ベルト１１に押さえ付けられる作用も受け転写ベルト１１との付着応力が増すためと考えられる。
【０１２０】
したがって、このことからも、本形態のように、しきい値Ｔとの比較をＡ１方向下流側の画像ステーションから順番に、各画像ステーション応じたしきい値Ｔを用いて行い、２次転写バイアスの調整を行うことが好ましいことが分かる。また、かかる制御は、図１３に示すように、淡色でハーフトーンのような低濃度の画像を形成する場合にもボソツキの低減に有効である。
【０１２１】
以上本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【０１２２】
たとえば、劣化度の検知、劣化度が２次転写バイアスの必要なレベルに達したかの判断は、制御の容易化の観点から、画像形成装置１００に備えられている全ての作像手段について常に行うのではなく、そのときの画像形成に用いられる作像手段についてのみ行ってもよい。
【０１２３】
２次転写バイアスの制御は、電流値の制御でなく、電圧値の制御で行っても良い。
現像剤は、トナーのみならずキャリアを含む２成分現像剤であってもよい。
環境検知センサは、各作像手段のそれぞれに設けても良い。
【０１２４】
画像形成装置は、いわゆるタンデム方式の画像形成装置ではなく、１つの感光体ドラム上に順次各色のトナー像を形成して各色トナー像を順次重ね合わせてカラー画像を得るいわゆる１ドラム方式の画像形成装置にも同様に適用することができる。
【０１２５】
画像形成装置は、複写機、プリンタ、ファクシミリの複合機でなく、これらの単体であっても良いし、その他、複写機とプリンタとの複合機等の他の組み合わせの複合機であっても良い。
【０１２６】
いずれのタイプの画像形成装置でも、中間転写体を用いず、各色のトナー像を転写材に直接転写する直接転写方式を採用しても良い。この場合、複数の像担持体上のトナー像は、直接、シートに転写される。
【０１２７】
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】本発明を適用した画像形成装置の概略正面図である。
【図２】図１に示した画像形成装置に備えられた制御手段およびこれによって制御される構成の一部を示したブロック図である。
【図３】図１に示した画像形成装置に備えられた中間転写体および転写手段を示す概略正面図である。
【図４】図１に示した画像形成装置に備えられた作像手段の初期と経時とでの２次転写電流と画質との関係を示した相関図である。
【図５】図１に示した画像形成装置において転写バイアスを制御した場合と制御しない場合とで生じる画質への影響を比較した相関図である。
【図６】図１に示した画像形成装置に備えられた作像手段の駆動量をトナー消費量で除することで同作像手段の劣化度を求めた一例を示す相関図である。
【図７】図１に示した画像形成装置に備えられた作像手段の駆動量に環境係数を積算することで同作像手段の劣化度を求めた一例を示す相関図である。
【図８】図１に示した画像形成装置に備えられた作像手段の駆動量をトナー消費量で除するとともに環境係数を積算することで同作像手段の劣化度を求めた一例を示す相関図である。
【図９】図１に示した画像形成装置において転写バイアスを調整する際の制御の流れを示したフローチャートである。
【図１０】図１に示した画像形成装置において転写バイアスを調整することで画質が向上することを示す相関図である。
【図１１】図１に示した画像形成装置において別の態様で転写バイアスを調整することで画質が向上することを示す相関図である。
【図１２】重ね合わされたトナー像を転写材に転写する際に生じ得る不具合を説明する概念図である。
【図１３】一層のトナー像を転写材に転写する際に生じ得る不具合を説明する概念図である。
【符号の説明】
【０１２９】
１１    中間転写体
４７    転写手段
６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ    複数の作像手段
６０ＢＫ、６０Ｙ、６０Ｍ    中間転写体の回転方向において最下流に位置する作像手段よりも上流側に位置する作像手段
６０Ｃ    中間転写体の回転方向において最下流に位置する作像手段
９０    第１の劣化検知手段、第２の劣化検知手段、第１の劣化判断手段、第２の劣化判断手段
１００    画像形成装置
Ａ１    中間転写体の回転方向
Ｓ    転写材
【図１】
0005082110.tif 000002
【図２】
0005082110.tif 000003
【図３】
0005082110.tif 000004
【図４】
0005082110.tif 000005
【図５】
0005082110.tif 000006
【図６】
0005082110.tif 000007
【図７】
0005082110.tif 000008
【図８】
0005082110.tif 000009
【図９】
0005082110.tif 000010
【図１０】
0005082110.tif 000011
【図１１】
0005082110.tif 000012
【図１２】
0005082110.tif 000013
【図１３】
0005082110.tif 000014