JP2003066743A

JP2003066743A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003066743A
Application number: JP2001255374A
Authority: JP
Inventors: Hisahiro Saito; 久弘斎藤; Koichi Hiroshima; 康一廣島; Kenichi Iida; 健一飯田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-08-24
Filing date: 2001-08-24
Publication date: 2003-03-05

Abstract

(57)【要約】【課題】温湿度環境が変化した場合でも最適転写バイ
アスを印加できるようにし、かつファーストプリントア
ウトタイムの短縮化を図れるようにする。【解決手段】画像形成動作直前以外の非画像形成時
に、予測した転写バイアスと、環境センサ１５から入力
される温湿度環境情報、及びＲＡＭ１０ｂから入力され
る転写ローラ２の抵抗変化情報に基づいた転写バイアス
を比較し、所定量以上異なる場合は、ＲＡＭ１０ｂに記
憶されている過去の温湿度環境と現在の温湿度環境との
比較結果に基づいて最適な転写バイアスを選択すること
により、飛び散りやプラスメモリの発生を防止して良好
な画像を得ることができ、かつ画像形成動作直前以外の
非画像形成時にのみ転写バイアスを予測するだけなの
で、ファーストプリントアウトタイムの短縮を図ること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式など
によって画像形成を行う複写機、プリンタ、ファクシミ
リ等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】像担持体としての感光ドラム表面に形成
したトナー像を紙等の転写材に転写する工程を含む周知
の電子写真方式の画像形成装置は、感光ドラムとこれに
圧接する転写ローラ等の転写部材との間の当接部に形成
された転写部位に前記転写材を通過させ、このタイミン
グに合わせて前記転写部材に転写バイアスを印加し、こ
の印加転写バイアスによって形成される電界の作用で感
光ドラム表面のトナー像を転写材に転写させて出力画像
を得ることができる。

【０００３】上記転写部材として用いられる転写ローラ
は、通常ゴム、スポンジ等に導電性粒子を分散させてこ
の抵抗値を適宣に調整したものが用いられているが、製
造時のバラツキ、湿度耐久変動等の影響によって抵抗値
が大きく変化するため、常時安定した転写バイアスを印
加することが困難である。

【０００４】そこで、良好な転写性を常に得るためには
転写部位に通電する電荷量を制御してやるのが理想的で
あり、例えば転写ローラを定電流制御することが考えら
れる。しかしながら、転写部位において転写材の有る部
分と無い部分とで転写ローラの感光ドラムに対する負荷
インピーダンスが異なり、転写材の無い部分で負荷イン
ピーダンスが小さくなる。

【０００５】このため、使用される転写材のサイズの変
化により、転写部位において転写ローラが感光ドラム表
面に当接している幅が変わることで転写材の無い部分に
多くの電流が集中的に流入する場合が生じ、転写材の有
る部分で転写不良をきたしてしまう。従って、転写部材
としての転写ローラを定電圧制御する必要がある。

【０００６】このため、抵抗値の異なる転写ローラから
転写部位に常に同程度の電荷量を通電するため、以下に
述べる方式が既に提案されている。

【０００７】即ち、転写動作以前の非通紙時（転写部位
に転写材が存在しないとき）に、通紙時（転写動作時）
に転写ローラへ流す電流を推定した一定電流を転写ロー
ラに流し、転写時に必要とする転写電圧（発生電圧）を
ハード的に保持し、その後の通紙時に前記転写電圧、も
しくは前記転写電圧に係数倍、定数加算といった補正を
加えた電圧を印加するというバイアス制御方式（以下、
ＡＴＶＣ（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＴｒａｎｓｆｅｒＶ
ｏｌｔａｇｅＣｏｎｔｒｏｌ）という）である。

【０００８】また、上記ＡＴＶＣに対して、転写ローラ
に印加する電圧をデジタル的に増減させる手段と、転写
ローラから感光ドラムに流入する電流を検出する手段
と、前記流入する電流が所望の値（ターゲット電流）に
達しているか否かを判断する手段とを用いて、転写ロー
ラから感光ドラムに流入する電流を一定値に収束させ、
前記のＡＴＶＣ方式の定電流回路と同等の制御を可能に
した、ＰＴＶＣ（ＰｒｏｇｒａｍａｂｌｅＴｒａｎｓ
ｆｅｒＶｏｌｔａｇｅＣｏｎｔｏｒｏｌ）方式も提
案されている。

【０００９】このような転写バイアス制御としてのＡＴ
ＶＣやＰＴＶＣを用いることによって、接触転写部材
（転写ローラなど）を有するレーザプリンタ等の画像形
成装置で一定の効果を挙げている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、オン
デマンドプリントと称し、ホストコンピュータからプリ
ントコマンドが送られた後に最初の出力画像が得られる
までの時間（以下、ＦＰＯＴ（ＦｉｒｓｔＰｒｉｎｔ
ＯｕｔＴｉｍｅ）という）の短縮が重要な課題とな
っている。これは、ユーザにとっては、画像形成装置の
性能を評価する指標の一つであり、製品カタログなどに
記載されている重要な設計パラメータでもある。

【００１１】一方、上記ＡＴＶＣやＰＴＶＣは、画像形
成動作開始の直前に実施することにより、もっとも効果
を発揮するものの実際に制御を実行するにあたり要する
時間は、プロセス速度や、感光ドラムなどの潜像担持体
の大きさにもよるが、おおよそ３秒程度の時間を要して
しまう。

【００１２】近年、ＦＰＯＴを低減させるために、定着
装置や制御系の工夫がなされており、各設計者らは創意
工夫を凝らしており、その結果、ＦＰＯＴが３０秒程度
の画像形成装置が提案されている中で、このＡＴＶＣや
ＰＴＶＣに要する時間は、けして無視できるものではな
く、むしろ、更なる改善を要する重要課題である。

【００１３】本発明の解決しようとする課題は、そのよ
うな状況の中で発生した課題である。以下、課題につい
て説明する。

【００１４】ＦＰＯＴを低減するため、ＰＴＶＣの起動
タイミングは、電源投入時の感光ドラムの前多回転時、
その後は、画像形成動作終了時に行っている。これは、
画像形成動作開始の直前の前回転時毎にＰＴＶＣを実施
すると、ＦＰＯＴを長くしてしまうからである。

【００１５】通常の使用方法では、上記の起動タイミン
グで、画像に影響を与えるような問題点は発生すること
はなく、ＰＴＶＣとして十分な効果が得られることは確
認されているものの、あらゆる状況下で常に最良の効果
を得るには、不十分であることが分かった。例えば、朝
一番で画像形成装置が冷えた状態で電源を投入し、ＰＴ
ＶＣを実行した場合の転写バイアスの値が、実際に使う
ときに最適な値であるかどうかは保証できない。

【００１６】なぜなら、朝一番で画像形成装置が冷えた
状態と、実際に使うときの周囲の温湿度が同じであると
は言い切れないからである。むしろ、空調などの影響に
より変化している場合が多い。環境が異なってしまえ
ば、転写バイアスの最適値は変化してしまう。

【００１７】これは、接触転写部材としての転写ローラ
の抵抗が温湿度に大きく依存するからである。イオン導
電系の転写ローラは、イオン性キャリアにより電荷が輸
送される。このイオンの運動は、高分子の鎖の振動に依
存することから、温度依存性が大きく、また、イオンが
親水性であることから湿度依存性も大きい。

【００１８】従って、最適な転写バイアスは変化し、そ
の結果、良好な出力画像が得られないといった不具合を
生じてしまう。

【００１９】そこで本発明は、環境によらず最適な転写
バイアスを印加できるようにし、かつＦＰＯＴの短縮化
を図ることができる画像形成装置を提供することを目的
とする。

【００２０】

【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像担持体と、前記像
担持体に当接して転写ニップ部を形成する接触転写部材
と、前記転写ニップ部に搬送される転写材の裏面側に接
触する前記接触転写部材に定電圧制御された転写バイア
スを印加して前記トナー像を前記転写材の表面側に転写
させる電圧印加手段と、を備えた画像形成装置におい
て、前記電圧印加手段の前記接触転写部材への転写バイ
アス印加を制御する制御手段と、画像形成装置内又は周
囲の温湿度環境を検知する環境検知手段と、前記接触転
写部材の抵抗変化情報、及び前記電圧印加手段から前記
接触転写部材に印加した過去の転写バイアスの値とその
時の温湿度環境を記憶している記憶手段と、を有し、前
記制御手段は、画像形成動作直前以外の非画像形成時
に、前記電圧印加手段によって前記接触転写部材を定電
圧制御するときの出力電圧を変化させて、このときの出
力電流を検知して、その検知結果に応じて転写動作時に
前記電圧印加手段から前記接触転写部材に印加する転写
バイアスを予測し、前記予測した転写バイアスと、前記
環境検知手段から入力される温湿度環境情報、及び前記
記憶手段から入力される前記接触転写部材の抵抗変化情
報に基づいた転写バイアスを比較し、所定量以上異なる
場合は、前記記憶手段に記憶されている前記過去の温湿
度環境と現在の温湿度環境との比較結果に基づいて最適
な転写バイアスを選択することを特徴としている。

【００２１】また、前記最適な転写バイアスを選択した
後に温湿度環境が変化した場合、前記制御手段は、前記
環境検知手段から入力される温湿度環境情報、及び前記
記憶手段から入力される前記接触転写部材の抵抗変化情
報に基づいて適正な転写バイアスを予測することを特徴
としている。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。

【００２３】〈実施の形態１〉図１は、本発明の実施の
形態１に係る画像形成装置（本実施の形態では、電子写
真方式のレーザプリンタなどの画像形成装置）を示す概
略構成図である。

【００２４】この画像形成装置は、矢印方向（時計方
向）に回転する像担持体としての感光ドラム１を備え、
その周囲に帯電ローラ３、現像装置４、転写ローラ２、
クリーニング装置５が設置されている。また、帯電ロー
ラ３と現像装置４間の上方には露光装置（レーザスキャ
ナユニット）６が設置されている。

【００２５】感光ドラム１は、例えばアルミニウム等か
らなる導電性のドラム基体の周面上に感光層（有機光導
体層）が形成されて構成されており、駆動装置（不図
示）によって矢印方向（時計方向）に所定のプロセスス
ピード（周速度）で回転駆動される。

【００２６】帯電ローラ３は、感光ドラム１表面に所定
の押圧力で接触し、１次高圧電源８から印加される帯電
バイアスによって、感光ドラム１を負極性の所定電位に
帯電する。

【００２７】現像装置４は、回転自在な現像スリーブ４
ａを備えており、現像スリーブ４ａ上にネガトナー（不
図示）を担持して、現像位置にて感光ドラム１表面に形
成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像として
反転現像（可視像化）する。現像スリーブ４ａには、現
像高圧電源９から現像バイアスが印加される。

【００２８】転写ローラ２は、感光ドラム１表面に所定
の押圧力で接触し、転写高圧電源１１から印加される前
記トナーとは逆極性の転写バイアスにより、感光ドラム
１と転写ローラ２間の転写ニップ部Ｎで感光ドラム１表
面のトナー像を転写材Ｐに転写する。転写高圧電源１１
は、感光ドラム１と転写ローラ２との間に一定電圧を印
加可能な定電圧電源である。

【００２９】本実施の形態で用いた転写ローラ２は、直
径８ｍｍのＳＵＳ芯金の表面にイオン導電系の導電性ス
ポンジローラを肉厚６ｍｍで形成して構成されており、
外径２０ｍｍとした。また、転写ローラ２の抵抗値は、
２．９４Ｎの荷重時において、転写ローラ２を接地した
回転可能な金属ローラに圧接させて５０ｍｍ／ｓｅｃの
周速で回転させ、その芯金に１．０ＫＶの電圧を印加し
て測定された電流の関係から抵抗値を測定したところ、
約１０^９Ωであった。

【００３０】露光装置６は、入力される画像情報の時系
列電気デジタル信号が画素信号に応じて変調されたレー
ザ光による走査露光Ｌにより、帯電ローラ２で帯電され
た感光ドラム１上に画像情報に応じた静電潜像を形成す
る。

【００３１】本画像形成装置は、装置内の温湿度を検知
する環境センサ１５を備えており、装置内の温度と湿度
を検知することが可能である。環境センサ１５で検知し
た温湿度情報は、制御手段としてのＤＣコントローラ１
０内のＣＰＵ１０ａに入力される。また、上記した転写
ローラ２の抵抗値は初期抵抗データとして、記憶手段と
してのＤＣコントローラ１０内のＲＡＭ１０ｂに記憶さ
れる。

【００３２】この記憶手段は不揮発性記憶手段であり、
信号情報を書き換え可能に記憶、保持するものならば特
に制限は受けないが、書き換え可能なＲＯＭ等の電気的
な記憶手段、磁気記憶媒体や磁気バブルメモリ、光磁気
メモリなどの磁気的記憶手段などを用いることができ
る。

【００３３】次に、上記した画像形成装置による画像形
成動作について説明する。

【００３４】画像形成時には、感光ドラム１は駆動装置
（不図示）により矢印方向に所定のプロセススピード
（例えば５０ｍｍ／ｓｅｃ）で回転駆動され、１次高圧
電源８から帯電バイアスが印加された帯電ローラ３によ
って負極性の所定電位に帯電される。本実施の形態で
は、感光ドラム１上の帯電ローラ３による１次帯電電位
は、暗電位（非露光部電位）ＶＤ＝−６００Ｖ、露光装
置６のレーザ光による露光電位（明電位）ＶＬ＝−１０
０Ｖである。

【００３５】そして、露光装置６から画像信号に対応し
たレーザ光による走査露光Ｌが感光ドラム１上に付与さ
れ、感光ドラム１上の電位は走査露光Ｌされた部分の電
位が低下して、静電潜像が形成される。そして、現像装
置４の現像高圧電源９から現像バイアスが印加された現
像スリーブ４ａによって感光ドラム１上の静電潜像にト
ナーを付着させてトナー像として反転現像（可視像化）
する。

【００３６】そして、所定のタイミングで用紙などの転
写材Ｐがレジストローラ（不図示）によって感光ドラム
１と転写ローラ２との間の転写ニップ部Ｎに転写前ガイ
ド７を介して搬送される。この際、転写ローラ２に転写
高圧電源１１から負極性に帯電しているトナーと逆極性
の転写バイアスが印加され、感光ドラム１から転写材Ｐ
上にトナー像が転写される（本実施の形態における転写
高圧電源１１から転写ローラ２への転写バイアスの印加
制御は後述する）。

【００３７】トナー像が転写された転写材Ｐは定着装置
（不図示）へ搬送され、定着装置の定着ローラ（不図
示）と加圧ローラ（不図示）間の定着ニップで、未定着
トナー像が転写材Ｐ上に熱定着されて外部に排出され
る。

【００３８】また、トナー像転写後の感光ドラム１表面
は、その表面がクリーニング装置５のクリーニングブレ
ード５ａによって転写残トナーやその他の付着物が除去
されてクリーニングされ、次の画像形成に供される。

【００３９】次に、本実施の形態における転写バイアス
の印加制御について説明する。本実施の形態では、上記
したＰＴＶＣ方式による転写バイアス制御である。

【００４０】図１において、駆動装置（不図示）によっ
て感光ドラム１を駆動し、帯電ローラ３に１次高圧電源
８から１次帯電用バイアスを印加して、感光ドラム１表
面をＶＤ電位に一様に帯電する。そして、感光ドラム１
の帯電部が転写ニップ部Ｎに到達すると、Ｄ／Ａコンバ
ータ１２にＤＣコントローラ１０からの信号（ＨＶＴＩ
Ｎ）が入力され、デジタル的に電圧を増加する動作を始
める。

【００４１】Ｄ／Ａコンバータ１２から順次増加した一
定電圧が、転写高圧電源１１より出力されるのに応じて
転写ローラ２から感光ドラム１に対して流れた電流は、
電流検出回路１４を介してＡ／Ｄコンバータ１３に入力
され、０〜５Ｖの電圧に変換されてデジタル信号（ＨＶ
ＴＯＵＴ）となってＤＣコントロール１０内のＣＰＵ１
０ａに送られ、予め設定されている電流目標値と比較さ
れる。

【００４２】この電流目標値について説明しておく。電
流目標値は、以下の現象を防止するために決定される。

【００４３】感光ドラム１表面と転写ローラ２が直接触
れる場合、例えば、紙などの転写材Ｐが転写ニップ部Ｎ
へ進入する直前などの場合において、高い転写バイアス
（正極性）を印加すると、感光ドラム１表面に正電荷の
ダメージが残存し、次の画像形成時に画像にでてしまう
といった欠陥が生じる。この現象を以下、「プラスメモ
リ」という。

【００４４】また、転写バイアスが低い場合、特に転写
材Ｐへの両面印字時の２面目画像において、転写材Ｐの
裏面への転写電荷付与の不足により、転写材Ｐ上の２面
目画像のトナー像が飛び散ってしまう現象が生じてしま
う。この現象を以下、「飛び散り」という。

【００４５】上記の本実施の形態の画像形成装置におい
て、プラスメモリや飛び散りを防止するために、上記の
電流目標値を検討した結果、３．５μＡに設定すること
により、これらの画像欠陥を防止できることが分かっ
た。従って、本実施の形態における電流目標値を３．５
μＡに設定した。なお、この電流目標値は、電圧変換の
値をソフト上で変更することにより任意の値に設定する
ことが可能である。

【００４６】そして、この電流目標値と、電流検出回路
１４で検出した検出電流をＡ／Ｄコンバータ１３により
変換した値とが一致したときにＰＴＶＣの制御を終了す
るようにしている。このとき、略３．５μＡの電流を流
すことが可能な転写電圧値と、環境センサ１５から得ら
れた環境情報（温湿度情報）も同時にＤＣコントローラ
１０内のＲＡＭ１０ｂに記憶する。また、このＲＡＭ１
０ｂには、現在のデータ（ＰＴＶＣの結果と環境情報）
と過去のデータ（ＰＴＶＣの結果と環境情報）を格納す
るアドレスが設けられており、これらのデータは置き換
えられていく。

【００４７】以上のＰＴＶＣ制御は、電源投入時におけ
る前多回転時、及び画像形成動作の終了時に行われる。

【００４８】そして、本発明者らは、ＰＴＶＣによって
適正な転写バイアスを選択した後に、真に適正かどうか
を判断する手段として、転写バイアスの予測値とＰＴＶ
Ｃの過去の値を比較し、適正な転写バイアスを予測する
方法を考案した。以下、本実施の形態における適正な転
写バイアスの予測方法について説明する。

【００４９】転写ローラ２の抵抗（ローラ抵抗）は、空
気中の水分量（以下、絶対水分量という）に依存し、図
２に示すような関係となることが、本発明者らの実験に
より分かっている。図２から明らかなように、空気中の
水分量が増えると転写ローラ２の抵抗は低下し、絶対水
分量とローラ抵抗の関係は、次式で近似される。

【００５０】Ｒ＝−０．０７１８Ｗ＋９．４２２５…（式１）ただし、Ｒ：ｌｏｇｒ、ｒ：転写ローラ２のローラ抵抗
値、Ｗ：絶対水分量（ｇ／ｍ^３）ここでいう絶対水分量は、環境センサ１５で検知される
温度・湿度情報に基づいて、ＤＣコントローラ１０内の
ＣＰＵ（不図示）で算出され、温度２５℃、湿度６０％
ＲＨでは絶対水分量は約１０．５ｇ／ｍ^３に相当し、温
度１５℃、湿度２０％ＲＨでは絶対水分量は約１ｇ／ｍ
^３に相当し、温度３０℃、湿度８０％ＲＨでは絶対水分
量は約１８ｇ／ｍ^３に相当する。

【００５１】また、転写ローラ２のローラ抵抗Ｒは、通
紙枚数の積算とともに比例増加し、最終的には寿命まで
に約０．５桁上昇することが実験的に求められているた
め、積算された通紙枚数（Ａ４横通紙枚数で換算、以
下、耐久情報という）Ｐ１に基づいて、以下の式で転写
ローラ２のローラ抵抗Ｒを補正する。

【００５２】そして、本実施の形態で使用した転写ロー
ラ２の耐久枚数による寿命を５０万枚とした場合に、補
正された転写ローラ２のローラ抵抗をＲ１とすると、Ｒ１＝Ｒ＋０．５×Ｐ１／５０００００…（式２）で表される。

【００５３】一方、転写ローラ２の抵抗に応じて最適な
バイアス（転写バイアス）があり、その関係は、図３に
示すような関係となることが、本発明者らの実験により
分かっている。転写ローラ２の抵抗（ローラ抵抗）と最
適転写バイアスの関係は、次式で近似される。

【００５４】Ｖ＝０．８３６２Ｒ^２−１２．８４５Ｒ＋５０．１３６…（式３）ただし、Ｖ：最適転写バイアス（ＫＶ）、Ｒ：ｌｏｇ
ｒ、ｒ：転写ローラ２の抵抗（Ω）この最適転写バイアスは、上述したようなプラスメモリ
や飛び散りを防止することができる転写バイアスであ
る。

【００５５】従って、図３に示すような最適転写バイア
スを選択すれば、高いバイアスを選択してしまうことに
より発生するプラスメモリや、低いバイアスを選択して
しまうことにより発生する飛び散りなどの画像不良を防
止できる。

【００５６】そこで、上述した飛び散りやプラスメモリ
の発生を防止するための、本実施の形態における最適転
写バイアスの印加制御を、図４に示すフローチャートを
参照して説明する。

【００５７】先ず、電源投入後、上述したようなＰＴＶ
Ｃを実施し、ＰＴＶＣによる転写バイアスを予測し、こ
の予測した転写バイアスデータと、環境センサ１５から
入力されるそのときの環境（温湿度）データを、ＤＣコ
ントローラ１０内のＲＡＭ１０ｂに格納する（ステップ
Ｓ１）。なお、上記のＰＴＶＣでは、目標電流として
３．５μＡ流したときに得られた第１の転写バイアス
（発生電圧）Ｖ０（ＫＶ）を採用した。

【００５８】そして、環境センサ１５から入力される環
境情報、及びＲＡＭ１０ｂから入力される通紙耐久情報
に基づいて転写ローラ２の抵抗値を予測して、この予測
抵抗値から第２の転写バイアス（予測転写バイアス）Ｖ
１を算出し、算出したこの第２の転写バイアスＶ１（Ｋ
Ｖ）とステップＳ１のＰＴＶＣで得られた第１の転写バ
イアスＶ０（ＫＶ）とを比較する（ステップＳ２）。ス
テップＳ２のＶ１とＶ０の比較において、Ｖ０が、Ｖ１−α≦Ｖ０≦Ｖ１＋α の範囲内にあれば、ステップＳ１のＰＴＶＣで得られた
Ｖ０を選択し（ステップＳ３）、範囲外であれば、ステ
ップＳ２における環境情報と、ＤＣコントローラ１０内
のＲＡＭ１０ｂに予め格納されている過去のＰＴＶＣの
算出時における環境情報と比較する（ステップＳ４）。
ステップＳ４における環境の比較結果において、環境に
変化がない場合は、過去のＰＴＶＣの結果で得られた第
３の転写バイアスＶ２（ＫＶ）を選択し、（ステップＳ
５）、範囲外であれば、ステップＳ２での予測値である
Ｖ１に置き換える（ステップＳ６）。なお、本実施の形
態では、上記のα（ＫＶ）は０．２という値を用いた。

【００５９】そして、ステップＳ３又はＳ５又はＳ６で
得られたＶ０又はＶ２又はＶ１が、決定された転写バイ
アスの値である（ステップＳ７）。

【００６０】そして、画像形成開始信号（プリントリク
エスト信号）がＤＣコントローラ１０に入力されると、
ステップＳ７で決定した転写バイアスデータを保持し、
画像形成動作（プリント動作）を開始する。

【００６１】そして、ＰＴＶＣ実行時にのみ一時的に転
写バイアス接点に接点不良を発生させた場合において、
上記した本実施の形態における最適転写バイアスの印加
制御を行い、本実施の形態の効果を評価した。その結
果、ＰＴＶＣが一時的に誤検知したものの最適な転写バ
イアスを選択して、飛び散りやプラスメモリによる画像
不良は発生せず、良好な画像が得られた。

【００６２】このように本実施の形態では、例えば一時
的に接点不良などによってＰＴＶＣが一時的に誤検知し
た場合でも、最適転写バイアスを決定することができる
ので、飛び散りやプラスメモリの発生を防止して良好な
画像を得ることができ、かつ電源投入時にのみＰＴＶＣ
を行うだけなので、ＦＰＯＴ（ファーストプリントアウ
トタイム）の短縮を図ることができる。

【００６３】〈実施の形態２〉上述した実施の形態１で
は、電源投入直後において仮に一時的な接点不良などが
発生した場合でも、不適切な転写バイアスを選択してし
まうことが防止されて良好な画像を得ることが可能であ
るが、電源投入から長時間経過し、最適な転写バイアス
を決定した後に、画像形成装置を使用している環境（温
湿度）が変化した場合は、転写ローラの抵抗値の変化に
よって最適な転写バイアスの値が変化する。このような
場合、画像形成動作の開始直前にＰＴＶＣを実施すれ
ば、転写ローラの抵抗値の変化に応じて最適な転写バイ
アスを得ることができるが、上述したように画像形成動
作の開始直前にＰＴＶＣを実施するとＦＰＯＴが長くな
ってしまう。

【００６４】そこで、本実施の形態では、環境（温湿
度）が変化して転写ローラの抵抗値が変化した場合で
も、最適な転写バイアスを決定することができるように
した。

【００６５】本実施の形態に係る画像形成装置も、図１
に示した実施の形態１の画像形成装置と同様の構成であ
り、本実施の形態では、画像形成装置の構成及び画像形
成動作の説明は省略する。以下、本実施の形態における
最適転写バイアスの印加制御を、図５、図６に示すフロ
ーチャートを参照して説明する。

【００６６】図５、図６に示す本実施の形態のフローチ
ャートにおいて、ステップＳ１からＳ７までは図４に示
した実施の形態１と同様であり、本実施の形態ではステ
ップＳ１からＳ７までの説明は省略し、ステップＳ８か
ら説明する。なお、本実施の形態では、ＰＴＶＣを、電
源投入時及び画像形成動作終了時に実施するようにし
た。

【００６７】本実施の形態では、ステップＳ８でプリン
トリクエスト（画像形成動作開始信号）が入力された後
に、環境センサ１５から入力される現在の環境情報から
算出した絶対水分量Ｗ１と、ＲＡＭ１０ｂに記憶されて
いるステップＳ２での環境情報から算出した絶対水分量
Ｗ０とを比較し、環境が変動したかを判断する（ステッ
プＳ９）。

【００６８】ステップＳ９のＷ１とＷ０の比較におい
て、Ｗ１が、Ｗ０−ｗ≦Ｗ１≦Ｗ０＋ｗの範囲内にあれば、ステップＳ７で決定した転写バイア
スのデータを保持し（ステップＳ１０）、範囲外であれ
ば、環境センサ１５から入力される環境情報、及びＲＡ
Ｍ１０ｂから入力される通紙耐久情報に基づいて転写ロ
ーラ２の抵抗値を予測して、この予測抵抗値から最適な
転写バイアス（予測転写バイアス）を算出（予測）する
（ステップＳ１１）。なお、本実施の形態では、上記の
ｗ＝２ｇ／ｍ^３とした。

【００６９】そして、ステップＳ１０又はＳ１１で得ら
れた転写バイアスデータを保持し、画像形成動作（プリ
ント動作）を開始する。

【００７０】そして、電源投入後に環境（温湿度）を変
化させた場合において、上記した本実施の形態における
最適転写バイアスの印加制御を行い、本実施の形態の効
果を評価した。その結果、環境（温湿度）を変化に応じ
て最適な転写バイアスを選択して、飛び散りやプラスメ
モリによる画像不良は発生せず、良好な画像が得られ
た。

【００７１】このように本実施の形態では、電源投入後
に環境（温湿度）が変化した場合でも、最適転写バイア
スを決定することができるので、飛び散りやプラスメモ
リの発生を防止して良好な画像を得ることができ、かつ
電源投入時にのみＰＴＶＣを行うだけなので、ＦＰＯＴ
（ファーストプリントアウトタイム）の短縮を図ること
ができる。

【００７２】なお、上述した各実施の形態では、１つの
感光ドラムで構成されるモノクロ用の画像形成装置の場
合であったが、複数の感光ドラムを有するカラー画像形
成装置や中間転写体を用いた画像形成装置などにおける
転写部位での転写バイアスの印加制御においても、同様
に本発明を適用することができる。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、画
像形成動作直前以外の非画像形成時に、電圧印加手段に
よって接触転写部材を定電圧制御するときの出力電圧を
変化させて、このときの出力電流を検知して、その検知
結果に応じて転写動作時に電圧印加手段から接触転写部
材に印加する転写バイアスを予測し、予測した転写バイ
アスと、環境検知手段から入力される温湿度環境情報、
及び記憶手段から入力される接触転写部材の抵抗変化情
報に基づいた転写バイアスを比較し、所定量以上異なる
場合は、記憶手段に記憶されている過去の温湿度環境と
現在の温湿度環境との比較結果に基づいて最適な転写バ
イアスを選択することにより、接触転写部材の抵抗が変
化した場合でも常に最適な転写バイアスを選択すること
ができるので、飛び散りやプラスメモリの発生を防止し
て良好な画像を得ることができ、かつ画像形成動作直前
以外の非画像形成時にのみ転写バイアスを予測するだけ
なので、ファーストプリントアウトタイムの短縮を図る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係る画像形成装置を示
す概略構成図。

【図２】絶対水分量と転写ローラの抵抗との関係を示す
図。

【図３】転写ローラの抵抗と最適転写バイアスとの関係
を示す図。

【図４】本発明の実施の形態１における最適転写バイア
スの選択制御を示すフローチャート。

【図５】本発明の実施の形態２における最適転写バイア
スの選択制御を示すフローチャート。

【図６】本発明の実施の形態２における最適転写バイア
スの選択制御を示すフローチャート。

【符号の説明】

１感光ドラム（像担持体）２転写ローラ（接触転写部材）３帯電ローラ４現像装置５クリーニング装置６露光装置８１次高圧電源９現像高圧電源１０ＤＣコントローラ１０ａＣＰＵ（制御手段）１０ｂＲＡＭ（記憶手段）１１転写高圧電源（電圧印加手段）１２Ｄ／Ａコンバータ１３Ａ／Ｄコンバータ１４電流検出回路１５環境センサ（環境検知手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者飯田健一東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H027 DA01 DA11 DA14 DA34 DE04 DE07 DE09 EA03 EC06 EC20 EE08 EF06 EF12 EF15 2H200 FA01 GA23 HA02 HB12 HB22 JA02 JA29 JA30 PA03 PA10 PB02 PB05 PB07 PB08 PB27 PB28 PB38

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナー像が形成される像担持体と、前記
像担持体に当接して転写ニップ部を形成する接触転写部
材と、前記転写ニップ部に搬送される転写材の裏面側に
接触する前記接触転写部材に定電圧制御された転写バイ
アスを印加して前記トナー像を前記転写材の表面側に転
写させる電圧印加手段と、を備えた画像形成装置におい
て、前記電圧印加手段の前記接触転写部材への転写バイアス
印加を制御する制御手段と、画像形成装置内又は周囲の温湿度環境を検知する環境検
知手段と、前記接触転写部材の抵抗変化情報、及び前記電圧印加手
段から前記接触転写部材に印加した過去の転写バイアス
の値とその時の温湿度環境を記憶している記憶手段と、
を有し、前記制御手段は、画像形成動作直前以外の非画像形成時
に、前記電圧印加手段によって前記接触転写部材を定電
圧制御するときの出力電圧を変化させて、このときの出
力電流を検知して、その検知結果に応じて転写動作時に
前記電圧印加手段から前記接触転写部材に印加する転写
バイアスを予測し、前記予測した転写バイアスと、前記
環境検知手段から入力される温湿度環境情報、及び前記
記憶手段から入力される前記接触転写部材の抵抗変化情
報に基づいた転写バイアスを比較し、所定量以上異なる
場合は、前記記憶手段に記憶されている前記過去の温湿
度環境と現在の温湿度環境との比較結果に基づいて最適
な転写バイアスを選択する、ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記最適な転写バイアスを選択した後に
温湿度環境が変化した場合、前記制御手段は、前記環境
検知手段から入力される温湿度環境情報、及び前記記憶
手段から入力される前記接触転写部材の抵抗変化情報に
基づいて適正な転写バイアスを予測する、ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。