JP2004177437A

JP2004177437A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2004177437A
Application number: JP2002340171A
Authority: JP
Inventors: Tomomi Kakeshita; 智美掛下
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-11-22
Filing date: 2002-11-22
Publication date: 2004-06-24

Abstract

【課題】ＤＣ接触現像方式が有する問題を解決し、より安価な構成で、ユーザに違和感を与えることなく、ゴースト現象が発生しない安定した最適画像を形成することのできる画像形成装置を提供する。
【解決手段】画像形成装置本体周囲の環境を検知する環境検知手段２３と、像担持体上に形成されるトナー像の濃度を検知する濃度検知手段と、画像形成装置を制御する制御手段とを有し、制御手段は、環境検知手段２３の検知結果及び濃度検知手段の検知結果に基づいて帯電手段２に印加する直流電圧値を制御するとともに、直流電圧に基づいて転写手段６に印加する転写電圧値を制御する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を用いたレーザービームプリンタ、電子写真複写機、ファクシミリなどの画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の静電潜像技術を用いた、例えば、レーザービームプリンタ、電子写真複写機、ファクシミリなどの画像形成装置では、像担持体としての感光体を帯電手段にて一様に帯電し、その後、感光体表面に被写体の画像を結像するか、或いは、画像データに応じて点滅するレーザ光のスポットが感光体表面上を走査することによって、感光体上に静電潜像を形成する。この静電潜像は、現像手段により可視像（トナー像）とし、このトナー像を普通紙などの転写材上に転写、定着して画像が形成される。
【０００３】
感光体を帯電手段により帯電する帯電方式として、接触帯電方式が提案されている。
【０００４】
接触帯電方式としては、例えば、接触帯電部材として、芯金の周りに導電性の弾性層を有する帯電ローラを使用し、感光体に帯電ローラを接触させつつ従動回転させ、この間に帯電ローラの芯金部に電源を介して直流電圧に交流電圧が重畳されたバイアス電圧を印加する帯電方式がある。この直流電圧に交流電圧が重畳することにより、感光体を直流電圧と同一の電位に帯電させる。
【０００５】
ここで、バイアス電圧の交流成分は、感光体の帯電前の表面電位にかかわらず、帯電ローラの抵抗により感光体の表面電位を一定に収束させることができる。
【０００６】
一方、低コスト化を目的として、交流を使わない直流電圧のみを印加する接触帯電方式（以後「ＤＣ接触帯電方式」と呼ぶ。）も使用される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＤＣ接触帯電方式では、環境変動によって接触帯電部材の抵抗値が変動し、帯電開始電圧（Ｖｔｈ）の値が変動することがある。その結果、感光体の表面電位を所望の値（以後「ＶＤ」と呼ぶ。）にすることが難しい。
【０００８】
このような異常に対しては、画像形成の直前直後で常に最適化制御を行うようにすれば、解決可能であるが、頻繁に最適化制御を行うと、今度は、検知精度によっては画像濃度が短期的に変化する可能性があり、ユーザーに相当の違和感を与えるという欠点がある。また、装置の動作速度が高速になった場合、連続した画像形成の間に、充分な最適化制御のための時間が確保できないという不具合も生じる。
【０００９】
また、このような異常に対して、転写後から帯電工程前に、前露光や、帯電補助ローラ、帯電補助ブラシ、或いは、帯電補助シートなどを用いて、帯電突入前の感光体の表面電位を一定にするプロセスを設けるようにすれば、解決可能であるが、プロセスを増やすことによって、より複雑な構成で、高価な装置となってしまうため、コスト的に問題がある。
【００１０】
また、帯電ローラの物性に起因するだけでなくＤＣ接触帯電方式の特徴として、帯電前の感光体電位によっては直流の一回のみの帯電では十分に感光体を帯電できずに帯電電位が低下したり、部分的には過帯電になるという問題が発生する。
【００１１】
その結果、感光体の一周前の画像が、感光体の次周期の画像上に現れてしまうという現象がおきてしまう。以後、これを「ゴースト現象」と呼ぶ。
【００１２】
また、各環境で、この帯電前電位が同じであってもゴースト現象が出る条件は、ドラム特性（環境における感光体層の電荷輸送速度、電荷の残留、電荷の注入）やＶＤによって変動する。
【００１３】
図１には、ゴースト現象が顕著に発生した画像を示す。ドラム半周分ＦＦ濃度の画像を形成した後、ハーフトーン画像を出力すると、ドラム半周分のＦＦ濃度の電位が、帯電前の感光体電位によっては、一回のＤＣ帯電では所定電位まで帯電できずに電位が低くなってしまい、画像上には濃く出てしまう。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、ＤＣ接触現像方式が有する上記問題を解決し、より安価な構成で、ユーザに違和感を与えることなく、ゴースト現象が発生しない安定した最適画像を形成することのできる画像形成装置を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
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、下記の構成を特徴とする画像形成装置を提供する。
【００１６】
（１）像担持体と、前記像担持体に当接し、前記像担持体に直流電圧を印加して帯電させる帯電手段と、前記帯電手段により帯電された前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体上の静電潜像を現像してトナー像とする現像手段と、前記像担持体上のトナー像を被転写部材に転写するために転写電圧を印加する転写手段とを有する画像形成装置において、画像形成装置本体周囲の環境を検知する環境検知手段と、前記像担持体上に形成されるトナー像の濃度を検知する濃度検知手段と、前記画像形成装置を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記環境検知手段の検知結果及び前記濃度検知手段の検知結果に基づいて前記帯電手段に印加する直流電圧値を制御するとともに、前記直流電圧に基づいて前記転写手段に印加する転写電圧値を制御することを特徴とする画像形成装置。
【００１７】
（２）像担持体と、前記像担持体に当接し、前記像担持体に直流電圧を印加して帯電させる帯電手段と、前記帯電手段により帯電された前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体上の静電潜像を現像してトナー像とする現像手段と、前記像担持体上のトナー像を被転写部材に転写するために転写電圧を印加する転写手段とを有する画像形成装置において、画像形成装置本体周囲の環境を検知する環境検知手段と、前記画像形成装置の使用量に関する情報を記憶する記憶手段と、前記画像形成装置を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記環境検知手段の検知結果及び前記記憶手段に記憶された前記使用量に関する情報に基づいて前記帯電手段に印加する直流電圧値を制御するとともに、前記環境検知手段の検知結果に応じて前記転写手段に印加する転写電圧を制御することを特徴とする画像形成装置。
【００１８】
（３）前記像担持体、前記帯電手段、前記現像手段及び前記記憶手段は、一体として画像形成装置本体に対して着脱可能なプロセスカートリッジとされることを特徴とする上記（２）に記載の画像形成装置。
【００１９】
（４）前記使用量に関する情報は、画像形成装置本体に装着された後にプロセスカートリッジの使用に応じて変化する量に関する情報であることを特徴とする上記（３）に記載の画像形成装置。
【００２０】
（５）前記制御手段は、前記使用量に関する情報に基づいて前記帯電手段に印加する直流電圧値を２以上の異なる電圧値に変化させることを特徴とする上記（２）乃至（４）のいずれかに記載の画像形成装置。
【００２１】
（６）前記転写手段に流れる転写電流を検知する電流検知手段を有し、前記制御手段は、前記環境検知手段の検知結果に基づいて前記転写電流の電流値範囲を設定し、前記電流値範囲の転写電流が前記転写手段に流れるよう前記転写手段に印加する転写電圧を制御することを特徴とする上記（２）乃至（５）のいずれかに記載の画像形成装置。
【００２２】
（７）前記環境検知手段は、周囲の環境温度を検知する温度検知手段であることを特徴とする上記（１）及至（６）のいずれかに記載の画像形成装置。
【００２３】
（８）前記環境検知手段は、周囲の環境湿度を検知する湿度検知手段であることを特徴とする上記（１）及至（６）のいずれかに記載の画像形成装置。
【００２４】
（９）前記被転写部材は、中間転写ベルト或いは転写材であることを特徴とする上記（１）及至（８）のいずれかに記載の画像形成装置。
【００２５】
（１０）前記転写手段は、転写ローラであることを特徴とする上記（１）及至（９）のいずれかに記載の画像形成装置。
【００２６】
（１１）前記記憶手段は、不揮発性メモリ、非接触型不揮発性メモリ、電源を備えた揮発性メモリのいずれかであることを特徴とする上記（２）及至（１０）のいずれかに記載の画像形成装置。
【００２７】
【発明の実施の形態】
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。
【００２８】
実施例１
図２に、本発明に係る画像形成装置の一実施例として、複数の現像装置をもつインライン式のカラーレーザービームプリンタの概略構成を示す。なお、同図は、転写材の搬送方向に沿った縦断面図を示すものである。
【００２９】
本実施例のカラーレーザービームプリンタとされるカラー画像形成装置は、ホストコンピューターからの画像情報を受け取り、画像出力する構成とされ、また、感光体、トナーなどの消耗品は、プロセスカートリッジとして本体から着脱し交換可能に構成されている。
【００３０】
図２について説明すると、カラー画像形成装置は、上下垂直方向にイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの画像形成部が配置され、この４つの画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋに沿って、垂直方向に走行する無端状の中間転写体としての中間転写ベルト９が設けられる。中間転写ベルト９は、ローラ９ａ、９ｂに張設され、矢印方向に回転移動する。
【００３１】
また、各画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋには、互いに異なる色のトナー像を形成するプロセスカートリッジＰ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）が設けられており、各プロセスカートリッジＰ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）は、互いに上下方向に直列状態にて配置されている。
【００３２】
次に、画像形成手段としての画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを構成するプロセスカートリッジＰ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）について説明する。
【００３３】
各画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは、基本的な構成作用に変わりはなく、ただ、プロセスカートリッジＰ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）を構成する現像装置４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）に収納するトナーの色が異なるだけである。
【００３４】
プロセスカートリッジＰ（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４）は、像担持体としての感光体１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）を備え、その外周部には、帯電手段を構成する帯電部材としての帯電ローラ２（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ）と、現像手段としての現像装置４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）が配設してある。現像装置４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）は、それぞれイエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナーを収納し、トナーを搬送する現像剤担持体としての現像ローラ５（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ）を具備している。
【００３５】
更に、感光体１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）の周りには、中間転写ベルト９を挟んで夫々の感光体１に対向する部位に、転写手段としての転写ローラ６（６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ）が配設してある。
【００３６】
感光体１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）は、導電性の円筒状のドラム基体表面に感光層、例えば、有機光半導体、アモルファスシリコン等を設けて構成したものである。感光体１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）は、駆動手段（不図示）によって回転駆動され、その表面は所定の表面移動速度（以下「周速度」という。）で矢印Ｒ１方向に回転する。
【００３７】
前記帯電ローラ２（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ）は、芯金とその外周のローラ状に被覆された中抵抗弾性ゴム層で構成されていて、芯金の両端を軸受けで回転可能に、かつ帯電ローラ２（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ）が常時対応の感光体１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）に当接するように支持されている。帯電ローラ２（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ）は感光体１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）に対して従動回転している。弾性層には、カーボンブラック、グラファイト、金属粉や金属酸化物などの導電性粉末を弾性材料中に分散した層を用いる。
【００３８】
現像装置４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）は、回転駆動される現像剤担持体としての現像ローラ５（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ）と、現像ローラ５（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ）表面に担持されるトナーの層厚を規制する現像剤層厚規制部材である現像ブレード１１（１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ）と、現像ローラ５（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ）にトナーを供給するための現像剤供給手段であるトナー供給ローラ１２（１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋ）とを備えている。
【００３９】
現像剤（トナー）としては、磁性又は非磁性のいずれのトナーも使用することができ、またその製法についても重合、又は粉砕のいずれのものであってもよい。本実施例で使用したトナーは、摩擦により−（負）極性に帯電するものである。現像ローラ５（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ）表面に塗布されるとともに現像ブレード１１（１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ）によって層厚規制されたトナーは、現像バイアス電源（不図示）によって現像ローラ５（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ）に−４００Ｖの現像バイアスを印加することにより、感光体１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）上の露光部に付着され、これにより静電潜像がトナー像として現像される。
【００４０】
中間転写体９として使用される中間転写体ベルト９は、ポリカーボネート樹脂を、カーボンの分散により、抵抗値１０^８Ω・ｃｍ程度に調整し、厚さＴ１＝０．１５ｍｍに成型した基体９１の上面に、抵抗値１０^８Ω・ｃｍ、ＪＩＳ−Ａ硬度６０度、厚さＴ２＝０．３ｍｍのＮＢＲゴムを弾性層９２として設けた部材を用いた。
【００４１】
なお、ＪＩＳ−Ａ硬度の測定は、弾性層９２を構成する材料を、厚さ１０ｍｍの板形状に成型し、荷重：１ｋｇ、測定環境：温度２３℃／湿度６０％にて行った。基体９１の上面に弾性層９２を設けることにより、一次転写ニップ部において、感光体１と中間転写体ベルト９の当接が均一になり、長手方向の濃度ムラの発生が防止できた。また、同時に、剛性の高い樹脂を基体９１として用いることで、走行中のしわの発生も抑えられた。
【００４２】
中間転写ベルト９は、感光体１に対して所定の押圧力をもって圧接させてあり、感光体１の周速度と同じ周速度をもって、若しくは、所定の周速差をもって感光体１の回転と順方向に回転される。また、中間転写ベルト９に対向して二次転写ローラ１０が配置されている。
【００４３】
次に、上記構成のカラー画像形成装置におけるカラー画像形成プロセスについて説明する。
【００４４】
４つの画像形成部Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋは同じ構成とされるので、イエロー画像形成部Ｙについて説明する。
【００４５】
感光体１Ｙは、回転過程で帯電ローラ２Ｙにより所定の極性（本実施例では負）電位に一様に帯電処理され、次に、その帯電面にレーザスキャナ３Ｙにより、カラー画像情報の第１の成分色画像（イエロー成分色画像）のレーザ走査書き込み露光がなされ、第１の成分色画像に対応した静電潜像が形成される。
【００４６】
次いで、その静電潜像が第１の成分色画像に対応する第１現像装置（イエロー現像装置）５Ｙによって第１色目のイエロートナー画像として反転現像される。
【００４７】
次に、感光体１Ｙと中間転写ベルト９との接触部である転写ニップ部において、感光体１Ｙ面側の上記のイエロートナー画像が中間転写ベルト９上に一旦中間転写（１次転写）される。即ち、本実施例にて、中間転写ベルト９は、被転写部材として機能する。
【００４８】
このとき対向ローラ、即ち、一次転写ローラ６Ｙには、後述の図３に示すような転写電圧印加手段２００からトナーと逆極性の所定電圧のバイアス電圧（正）が付与され、その結果、感光体１Ｙ面側のイエロートナー画像が中間転写ベルト９上に転写電界により転写される。
【００４９】
中間転写ベルト９に対する第１色目としてのイエロートナー画像の転写を終えた感光体１Ｙの表面はクリーニング装置７Ｙにより清掃される。
【００５０】
以下同様に、感光体１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに対する帯電ローラ２Ｍ、２Ｃ、２Ｋによる帯電、レーザースキャナ３Ｍ、３Ｃ、３Ｋによる第２、第３、第４の成分色画像（マゼンタ、シアン、ブラック成分色画像）のレーザ走査書き込み露光、第２、第３、第４現像装置（マゼンタ現像装置５Ｍ、シアン現像装置５Ｃ、ブラック現像装置５Ｋ）による現像、第２、第３、第４色目であるマゼンタ、シアン、ブラックトナー画像の中間転写ベルト９への転写、感光体１Ｍ、１Ｃ、１Ｋのクリーニング装置７Ｍ、７Ｃ、７Ｋによる清掃が行われる。
【００５１】
このように、画像形成サイクルが順次に実行されて、被転写部材である、回転する中間転写ベルト９上に対して上記４つの成分色トナー画像、即ち、イエロートナー画像、マゼンタトナー画像、シアントナー画像、ブラックトナー画像が互いに位置合わせ（レジスト）された状態において順次に重畳転写（１次転写、）されて、目的のカラー画像情報に対応した合成カラー画像（鏡像）が中間転写ベルト９上に形成される。
【００５２】
また、第１色目から第４色目のトナー画像の形成順序は上記の順序に限らず適宜の順に設定することができる。
【００５３】
第４色目のトナー画像、本実施例ではブラックトナー画像の中間転写ベルト９への転写が終了すると、中間転写ベルト９と二次転写ローラ１０の当接部に、給紙カセット４０から転写材Ｓが、給紙ローラ２１等により所定のタイミングで給送される。
【００５４】
二次転写ローラ１０にはトナーと同極性（本実施例では負極性）のバイアス電圧が印加される。これにより、中間転写ベルト９上に重畳転写されている第１〜第４のトナー画像が転写材Ｓに対して一括転写（２次転写）される。即ち、転写材Ｓに対して合成カラートナー画像が転写形成される。
【００５５】
二次転写ローラ１０との転写ニップ部を通った転写材Ｓは、定着器１３へ導入され、トナー画像の定着処理（加熱・加圧）を受けて画像形成物として出力される。
【００５６】
ここで、図３を参照して、本実施例のカラー画像形成装置における１次転写系の転写バイアス制御方式（以下「ＡＴＶＣ方式」と呼ぶ。）について説明する。
【００５７】
転写電圧印加手段である転写高圧電源２００は、転写動作以前にＤＣコントローラ２０１からの信号ＨＶＴＩＮにより制御される。
【００５８】
信号経路は、ＤＣコントローラ２０１よりＤ／Ａコンバータ２０２にデジタル信号が入力されると、Ｄ／Ａコンバータ２０２にて０〜５Ｖのアナログ電圧に変換され、このアナログ電圧により転写電圧電源２００の出力電圧が０〜５ＫＶに制御される。
【００５９】
なお、ＤＣコントローラ２０１からのＰＷＭ信号により転写高圧電源２００の出力電圧を制御する方式であってもよい。
【００６０】
ＤＣコントローラ２０１内のＣＰＵ（不図示）が行う制御シーケンスは、例えば次のとおりである。
【００６１】
ＤＣコントローラ２０１からの信号によりＤ／Ａコンバータ２０２から、ステップ状に順次増加された一定電圧が出力されるのに従い、転写高圧電源２００からも同様に順次増加された一定電圧が出力される。ここでは、Ｄ／Ａコンバータ２０２において、０Ｖを初期電圧とし、１０ｍｓ毎にステップ状に６０Ｖ刻みで増加していく一定電圧が出力される。
【００６２】
そして、１次転写ローラ６から感光体１に対して１次転写部位を流れた電流は、電流検出回路２０３を介してＡ／Ｄコンバータ２０４に入力される。これは０〜５Ｖの電圧に変換されてＨＶＴＯＵＴというデジタル信号となってＤＣコントローラ２０１内のＣＰＵに送られ、目標値と比較される。
【００６３】
この目標値は、予め設定した所望の電流値（ターゲット電流）をＡ／Ｄコンバータ２０４により電流、電圧変換した値である。なお、この電流、電圧変換の値をソフト上で任意の値に設定することも可能である。
【００６４】
そして、電流検出回路２０３から出力される検出電流をＡ／Ｄコンバータ２０４により変換した値が徐々に増加し、目標値付近に到達した後は前記ＨＶＴＩＮの値を随時増減して微調整を行い（１０ｍｓ毎に２０Ｖ刻みでの増減，続いて５Ｖ刻みでの増減へと移行）、目標値と検出電流をＡ／Ｄコンバータ２０４により変換した値とが一致したときに制御を終了する。
【００６５】
このとき同時にＤＣコントローラ２０１内のＣＰＵに、ターゲット電流を流すことが可能な転写電圧を出力するデジタル信号ＨＶＴＩＮの値が記憶される。
【００６６】
そして、転写動作時には、ＤＣコントローラ２０１内のＣＰＵに記憶されている転写用のＨＶＴＩＮの値がＤ／Ａコンバータ２０２に入力され、転写用の定電圧が１次転写ローラ６に印加される。
【００６７】
本実施例では、ＤＣ接触帯電方式を使用しているが、上述のように、ＤＣ接触帯電方式の特徴として、帯電前の感光体電位によっては直流の一回のみの帯電では十分に感光体を帯電できずに帯電電位が低下したり、部分的には過帯電になるという問題が発生してしまう。その結果、感光体の一周前の画像が、感光体の次周期の画像上に現れてしまうという現象が発生する。これは、各環境で、帯電電位が同じであってもゴースト画像が出る条件は、ドラム特性（環境における感光層の電荷輸送速度、電荷の残留、電荷の注入）や帯電ローラや転写ローラ抵抗値変動やＶＤによって変動する。
【００６８】
また、同じ転写電流でも材料の抵抗変動や感光体の特性によって環境で、ゴースト画像が出ない電流領域が変化してしまう。
【００６９】
図４〜図６に転写電流と感光体のＶＤ値との関係を示す。各ＶＤに対してゴースト画像の出ない領域を、転写電圧（９２０Ｖ、１０２０Ｖ、１３２０Ｖ）毎に実線で示した。
【００７０】
なお、図４は低温低湿環境、図５は通常環境、図６は高温高湿環境の結果を示している。
【００７１】
これをみると、
（１）ＶＤの値が大きくなればなるほど、ゴースト画像に有利である。
（２）環境によってゴースト画像の出ない領域が変化している。
ということが分かる。
【００７２】
この結果からも、ＤＣ接触帯電方式では、ＶＤが変動すること、使用環境により最適転写電流値が変化してしまうことが分かる。これは、特に転写後、帯電前に、帯電補助プロセスがないＤＣ接触帯電方式でよくみられる現象である。
【００７３】
図７〜図９を参照してゴースト画像の発生のメカニズムについて説明する。
【００７４】
ゴースト画像は、帯電突入前電位と、画像部非画像部の突入前電位差によって発生する。通常、転写工程の放電現象により感光体が帯電する。本実施例では、転写にプラスの電圧を印加しているので、感光体はプラス側に帯電する。
【００７５】
図７をみると、画像部、非画像部それぞれに電流が流れプラス側にシフトする。その電位のまま突入すると帯電ローラのＤＣ放電により十分な帯電で、感光体が飽和状態（ＶＤ）まで帯電される。
【００７６】
しかし、図８のように、転写電流量が少ないと、画像部が放電されるか、されない量になり、画像部と非画像部の突入前電位差が大きくなって、帯電ローラの一度の放電では帯電能が足りずに画像領域のみＶＤ電位まで落ちないという現象がおきてしまう。これが、次の感光体の周期では黒くなって見えてしまう。これを、以後、「ポジゴースト」と呼ぶ。
【００７７】
また、図９のように、転写電流量が多いと、突入前電位は一定でも、感光体の中に過剰に電荷が残ってしまったり、過帯電を起こしてしまい、非画像領域のＶＤが小さくなるという現象がおきてしまう。これが、次の感光体の周期では白くなって見えてしまう。これを、以後、「ネガゴースト」と呼ぶ。
【００７８】
このことからも、転写電流量によって帯電突入前電位を制御する必要性がある。
【００７９】
なお、転写電流と転写効率の関係も同時に示した。これは、図４〜図６の点線領域（転写効率最適領域）であるが、多少はずれているところはあるが最適値（白抜きプロット部）で見ると、ほぼゴースト画像のでない領域は、転写最適領域に包含されていることが分かった。
【００８０】
従って、帯電のＶＤ変動により転写電流を可変する方式を利用することによってよりよい画像が得られることが分かった。
【００８１】
そこで、本実施例では、各環境におけるＶＤ値を予測し、それに応じて最適転写電流を制御することを特徴とする。
【００８２】
なお、各環境におけるＶＤ値の予測は、濃度制御、メモリタグ制御、帯電バイアス制御、直接感光体表面の電位を測定する方式など様々な態様で可能であるが、本実施例では、濃度制御を使用した転写電流制御を行うことにする。この方式では、濃度検知によりＶＤを決定し、それに応じた最適転写制御を行う。
【００８３】
次に、ここで更に詳しく本実施例のＶＤ制御を説明する。
【００８４】
図１０に潜像バイアス設定値を示す。感光体にレーザが照射され一番下がる電位をＶＬと呼ぶ。そして、現像バイアス電位から感光体の帯電電位によって画像の濃度が変わる。ＶＬと現像バイアス（Ｖｄｃ）のコントラストの差を現像コントラスト、逆に現像バイアス（Ｖｄｃ）とＶＤのコントラスト差を潜像コントラスト（バックコントラスト）と呼ぶことにする。
【００８５】
この現像コントラストは、主に濃度やライン幅などに影響を及ぼす。そして、バックコントラストは、非画像部にトナーが転移するカブリに影響を及ぼす。
【００８６】
バックコントラストが小さすぎると、現像時にＶＤ部に正規トナーが飛翔する地カブリと呼ばれる現象が生じる。また、バックコントラストが大きすぎると、現像時にＶＤ部に反転トナーが飛翔する反転カブリと呼ばれる現象が生じる。そのため、バックコントラストには適正値が設けられる。この適正値は、環境によるトナーの帯電電荷量、トナーの劣化状況などにより変動するため、環境によってもトナー特性によっても可変する。
【００８７】
本実施例でのバックコントラスト適性値は、低温低湿環境下では、１７０Ｖ、高温高湿下では１５０Ｖであった。
【００８８】
なお、ＶＤ制御は、あらかじめ環境によって最適バックコントラスト、帯電バイアスと現像バイアスの関係式を用いて、濃度制御を行い、環境によるＶＤを算出し、転写バイアスを可変する制御である。
【００８９】
ここで、濃度制御を行ってＶＤを決定する制御について説明する。
【００９０】
最初に、環境検知手段としての環境センサ２３（図２参照）を用い、環境を検知し、それに応じて各環境に最適なバックコントラスト値（以後、「Ｖｂａｃｋ」と呼ぶ。）を選択する。その後、帯電バイアスとＶＤを決定する。
【００９１】
なお、環境センサ２３による環境検知は以下の方法によって行う。
【００９２】
本実施例では、温度センサ及び湿度センサとで構成された環境センサ２３が装備されており、環境センサ２３により周囲の温度及び湿度を一定時間検知する。また、環境センサ２３からの信号を受けて現像装置の置かれている環境を判断し、画像形成条件を制御する制御手段が設けられている。
【００９３】
この温度センサと湿度センサによって環境を判別するのであるが、本実施例では、高温高湿環境、低温低湿環境と常温常湿環境の３つの環境を判別する。今回は３環境に分けたが、系によっては何環境にわけても構わない。
【００９４】
環境の判断方法として、温度及び湿度の値をそれぞれ検知する環境センサ２３からの温度および湿度の出力値が、
温度３５℃以上であり、かつ湿度８５％以上・・・・・・・高温高湿環境
温度１０℃〜３５℃であり、かつ湿度２０％〜８５％・・・常温常湿環境
温度１０℃以下であり、かつ湿度２０％以下・・・・・・・低温低湿環境
と判断する。
【００９５】
また、環境センサ２３の取り付け位置は、図２に示すように、装置１００内の空気を装置外へ排出するために設けられたファン１０１の近傍など、装置外の温度及び湿度を検知できる位置に設けても良い。望ましくは、転写ローラ６と感光体１が対向する１次転写部位の近傍に設ける。
【００９６】
帯電バイアス（Ｘ）とＶＤ（Ｙｖｄ）の関係は下記の式で表される。
Ｙｖｄ＝ａＸ＋ｂ ▲１▼
（ｂ：Ｖｔｈ（放電開始電圧））
であり、ａ、ｂの絶対値は、環境、感光体１の感光層（ＣＴ）膜厚、帯電ローラ２の抵抗などで異なる。
【００９７】
本実施例では、低温低湿下で（ａ、ｂ）＝（０．９６０、−５５０）、高温高湿下で（ａ、ｂ）＝（１．００５、−５２０）とした。この式を用いて、帯電バイアスを決定する。
【００９８】
また、帯電バイアス（Ｘ）と現像バイアス（Ｖｄｃ）の関係は以下のような関係式で表される。
Ｖｄｃ＝ａＸ＋ｂ−Ｖｂａｃｋ ▲２▼
であり、Ｖｂａｃｋ値は、上述したように、環境によって選択される。
【００９９】
上記２式▲１▼、▲２▼よりＶＤと現像バイアス（Ｖｄｃ）を求めることができる。
【０１００】
適性帯電バイアスと現像バイアスについては、濃度制御によって決定される。以下に濃度制御方法について説明する。
【０１０１】
図１１は、濃度と反射率との関係を説明する図である。
【０１０２】
濃度センサ７０は、発光部７１と受光部７２とを備えており、感光体１表面上に形成された濃度制御用パッチＴに発光部７１からスポット光を照射してその反射光を受光部７２で受光し、受光した光量によって濃度を検知するものである。制御装置は、濃度センサ７０の受光部７２から入力される受光光量情報に基づいて、現像装置４の現像バイアス等の画像形成条件を変更して画像濃度が適切になるように制御する。
【０１０３】
なお、図１１において、反射率は、感光体１にトナーがない状態で受光部７２に入射された光量を基準（１００％）とした。また、反射率は、感光体１上のトナー像Ｔを測定した結果で、濃度は同条件で転写材上にトナー像を転写した時の、転写材Ｓ上での濃度である。
【０１０４】
感光体１上のトナー載り量が０の時は、その反射率は１００％だが、トナー載り量が増すと、発光部７１から照射された光はトナーにより拡散されるため、受光部７２に入射される正反射光量が減少し、反射率は低下する。反射率からトナー濃度の変換は、実験的に求めた反射率−濃度変換テーブルをＣＰＵに格納しておき、濃度を算出する際にこのテーブルを参照すれば良い。
【０１０５】
本実施例の濃度制御がＣＰＵによって開始される。図１２は、感光体１を周方向に展開した概略図で、ブラックの現像バイアスを、−１００Ｖ、−１５０Ｖ、−２００Ｖ、−２５０Ｖの４段階にそれぞれ設定し、そのときに帯電バイアスを可変させ濃度を変えたブラックのトナー像Ｋ１〜Ｋ４を示す。
【０１０６】
図１３は、上記ブラックのトナー像Ｋ１〜Ｋ４における現像バイアスと反射率の関係を示した図である。図１３中の黒点は、ブラックの現像バイアスを−１００Ｖ、−１５０Ｖ、−２００Ｖ、−２５０Ｖの４段階に設定した際に濃度センサ７０の受光部７２が検知した反射率を示すものである。
【０１０７】
また、図１４は、上記ブラックのトナー像Ｋ１〜Ｋ４におけるパッチ濃度と反射率の関係を示した図である。
【０１０８】
本実施例では、濃度１．４となるように、現像バイアスを制御した。図１４に示すように、パッチ濃度が１．４となるのは、濃度センサ７０の受光部７２が検知する反射率が１５％となるときである。そして、図１３に示すように、反射率が１５％となるときの現像バイアス値を測定結果から線形補間すると、パッチ濃度が１．４となる現像バイアスは−２２０Ｖであることが分かる。
【０１０９】
上記方法により濃度１．４となる現像バイアスを求めることが可能となる。これより適性帯電バイアスも求めることが可能となる。本実施例では、高温高湿下の環境における濃度検知を行ったため、帯電バイアス及びＶＤの値は、−８８５Ｖ、−３７０Ｖとなった。
【０１１０】
ＶＤが決定した後に、最適転写ターゲット電流値を選択する。
【０１１１】
これは、各環境において、各々のＶＤに対しての最適転写ターゲット電流をテーブルより選択する方法である。図４〜図６に各環境、ＶＤに対して、最適転写電流の値を白抜きのプロットで示した。そして、その値を基にターゲット電流値のテーブルを作った。そのテーブルを表１に示す。
【０１１２】
【表１】

【０１１３】
本実施例では、高温高湿環境において、転写のターゲット電流値として１１μＡを選択した。なお、本実施例はテーブルの区切りとして、３段階に区切ったがこれは何段階でもよく、系に沿った区切り方を行うのが適切である。
【０１１４】
フローチャートとしては、
（１）環境センサ２３により環境検知を行うことで環境を判断し、判断した環境に応じてバックコントラストを決定する。
（２）濃度制御を行うことにより現像バイアスを決定し、決定されたバックコントラストと現像バイアスの値から帯電バイアス、ＶＤを決定する。
（３）ＶＤの値を基に表１からターゲット転写電流値を決定する。
【０１１５】
以上、上記のような制御を行うことによって、図１５に示すように、ＶＤをあらかじめ予測し、転写電流を制御することによってあらゆる環境、あらゆる状況下で、ゴースト画像が出ないバイアス制御が可能となり、かぶりが抑えられ、高画質な画像を得られることが可能になった。
【０１１６】
実施例２
次に、本発明に係る実施例２について説明する。本実施例２において、画像形成装置の構成及び作動態様は、実施例１と同様なので、ここでの説明は省略し、本実施例の特徴部分のみを説明する。
【０１１７】
実施例１では、濃度制御を用いて、感光体の表面電位（ＶＤ）を予測していたが、本実施例においては、濃度制御のない簡易画像形成装置においても安定した画像を得ることを目的とし、プロセスカートリッジＰに記憶手段（メモリ）を装着し、メモリ内にカートリッジの使用量情報を格納する。
【０１１８】
そして、その使用量情報を元に、通紙枚数が多くなってもＶＤを一定にするようなバイアス電圧制御を行い、それに応じた適切な転写バイアス電圧を印加する制御を行う。
【０１１９】
ここで、カートリッジ使用量情報について説明する。
【０１２０】
使用量情報を各カートリッジのメモリ２０内に格納する。メモリ２０の容量については、カートリッジ使用量の情報を記憶するのに十分な容量をもつものとする。また、メモリ２０には、カートリッジが使用された量が随時書き込み記憶されている。
【０１２１】
メモリ２０内のカートリッジ使用量は、画像形成装置によって判断できるなら特に制限はない。例えば、各プロセスカートリッジユニットの回転時間、バイアス印加時間、トナー残量、印字枚数、感光体に作像する画像ドット数、感光体を露光する際のレーザ発光時間の積算値及び感光体の膜厚、それぞれの使用量の重みづけを行って組み合わせた値などが挙げられる。
【０１２２】
本実施例ではカートリッジ使用量情報として、感光体使用量を利用することにする。
【０１２３】
ここで、メモリ２０について図１６を用いて説明する。
【０１２４】
本実施例においてプロセスカートリッジＰは、現像容器側面に設けられたメモリ２０と、メモリ２０への情報の読み書きを制御するためのカートリッジ側にあるメモリ伝達部２１を有する。
【０１２５】
カートリッジＰを画像形成装置に装着した場合は、メモリ伝達部２１と画像形成装置側の本体制御部２２が互いに対向して配置されている。また、本体制御部２２は、本体側からカートリッジ側のメモリ伝達部２１への伝達手段としての機能も含むものとする。
【０１２６】
本発明に使用されるメモリ２０としては、通常の半導体による電子的な不揮発性メモリを特に制限なく使用することができる。特に、メモリ２０が、メモリと読みだし／書き込みＩＣの間のデータ通信を電磁波によって行う非接触型不揮発性メモリである場合、メモリ伝達部２１と本体制御部２２の間が非接触であってもよいためカートリッジＰの装着状態による接触不良の可能性がなくなり、信頼性の高い制御を行うことができる。また、電源を備えた揮発性メモリとすることもできる。
【０１２７】
これら二つの制御部、即ち、メモリ伝達部２１と本体制御部２２によって、メモリ２０内の情報の読み出し及び書き込みを行うための制御手段が構成される。メモリ２０の容量については、後述するカートリッジ使用量及びカートリッジ特性値などの複数個の情報を記憶するのに十分な容量をもつものとする。また、メモリ２０には、カートリッジが使用された量が随時書き込み記憶されている。
【０１２８】
図１６を参照して、本実施例におけるメモリ制御構成を説明する。
【０１２９】
プロセスカートリッジＰ側には、メモリ２０及びメモリ伝達部２１が配置されている。また、本体１００側には、本体制御部２２が配置されており、その中は、環境検知部としての環境センサ２３、制御部２４、演算部２５、感光体回転指示部２６、帯電バイアス印加時間検出部２７、環境テーブル２８等がある。
【０１３０】
図１６にメモリ２０内の情報を示した。メモリ２０内に様々な情報が格納されているが、本実施例では少なくとも帯電バイアス印加時間情報２９、感光体回転時間情報３０、ドラム使用量演算式係数３１、及び、ドラム使用量演算式閾値（α、β）３２が格納されている。
【０１３１】
閾値や係数は、感光体感度や感光体材料、製造時の膜厚及び帯電ローラ特性により変化するもので決まり、それぞれの特性に応じた値がカートリッジ製造時にメモリ２０に書き込まれる。また、これらは本体制御部２２内の演算部２５と常に送受信可能な状態になっており、これら情報を元に演算され制御部２４によってデータの照合が行われている。
【０１３２】
本実施例におけるドラム使用量データの算出法について説明する。
【０１３３】
感光回転指示部２６からの感光回転時間情報３０を積算したものをＢとし、帯電バイアス印加時間検出部２７からの帯電印加時間情報２９を積算したものをＡとすると、予め決められた重み付け係数φを用いた換算式
Ｄ＝Ａ＋Ｂ×φ
により演算部２５でドラム使用量Ｄが算出され、演算後プロセスカートリッジＰのメモリ２０に記憶される。
【０１３４】
なお、感光体回転時間情報３０と帯電印加時間情報２９は、随時メモリ２０に格納され、ドラム使用量データの演算は、感光体１の駆動が停止した際に随時行われる。ドラム使用量データの演算式の閾値は、複数個もっていてもよい。本実施例においては、閾値を２つもち、それぞれα、β（α＜β）とする。
【０１３５】
そこで、本実施例では、
（１）プロセスカートリッジＰにメモリ２０を備え、カートリッジ使用量情報をメモリ２０に書き込む。
（２）本体周囲の環境を検知する環境センサ２３を搭載し、湿度または温度により環境を検知する。
（３）環境検知結果とカートリッジ使用量情報により環境テーブル２８から最適帯電バイアス電圧を選択する。
（４）最適帯電バイアス電圧を印加しつつＶＤを一定にする転写バイアス電圧を転写ローラ６に印加する。
という制御を行う。
【０１３６】
このことにより、ＤＣ接触帯電方式であっても、且つ、あらゆる環境においても、ユーザに違和感を与えることなく、安価な構成で、安定した最適画像を形成する画像形成装置を提供することができる。
【０１３７】
なお、環境センサ２３としては、実施例１で説明した温度センサ、湿度センサから構成されるものを用いるものとする。
【０１３８】
ここで、図１７及び図１８のフローチャートを用いて、本実施例のステップ１０１〜１１３（Ｓ１０１〜Ｓ１１３）の各工程を備えたＶＤ安定化制御の動作を説明する。
【０１３９】
＜ＳＴＡＲＴ＞
Ｓ１０１：画像形成装置本体電源をＯｎする。
Ｓ１０２：感光体回転時間検出部が感光体回転時間のカウントを開始する。
Ｓ１０３：帯電バイアス印加時間検出部が帯電バイアス印加時間のカウントを開始する。
Ｓ１０４：プロセスカートリッジＰのメモリ２０の感光体回転時間情報３０及び帯電印加時間情報２９を更新する。
Ｓ１０５：プロセスカートリッジＰのメモリ２０に感光体回転時間を記憶する。
Ｓ１０６：プロセスカートリッジＰのメモリ２０に帯電印加時間を記憶する。
Ｓ１０７：制御部２４がメモリ２０から感光体回転時間情報３０、帯電印加時間情報２９及びドラム使用量演算式係数３１を読み出す。
Ｓ１０８：演算部２５が二つのパラメータによって演算し、使用量データを算出する。
Ｓ１０９：環境センサ２３が環境を検知する。
Ｓ１１０：検知結果から、環境テーブル２８と照合し、使用環境（高温高湿環境、通常環境、低温低湿環境のいずれか）を選択する。
Ｓ１１１：制御部２４が、演算されたドラム使用量データがメモリ２０に記憶されているドラム使用量閾値αに達したかを判断する。
Ｓ１１２：制御部２４が、使用環境およびドラム使用量データに応じた帯電電圧を環境テーブル２８から選択し、帯電印加電圧を変更する。
【０１４０】
なお、本実施例における環境テーブル２８に記憶されている帯電バイアス電圧の値を以下の表２に示す。
【０１４１】
本実施例では、感光体の特性から、ＶＤを−５３０Ｖになるように帯電バイアスを制御した。なお、分割する環境は少なくとも２つ以上であり、より精密に補正する場合は、分割数が多いほど良いのは言うまでもない。本実施例においては環境を大きく３水準に分けた。
【０１４２】
【表２】

【０１４３】
Ｓ１１３：帯電電圧が変更されてから帯電した感光体１の表面電位が転写位置に到着した後、本体制御部２２で転写電流値ｙを検出する。
Ｓ１１４：環境センサ２３から得られた環境に応じた転写電流適正範囲を環境テーブル２８から選択する。
【０１４４】
ここで、転写電流適正範囲とは、実施例１における図４〜図６で説明したように、感光体１の表面電位ＶＤをある一定電位とするための転写電流値の範囲をいう。この転写電流適正範囲を外れた転写電流値ではゴースト画像がでてしまうので、画像に悪影響を与えてしまう。従って、本実施例においてはＶＤ＝−５３０Ｖとする場合の転写電流適正範囲を環境に応じて以下の表３に示すテーブルとして、環境テーブルに記憶させておくものとする。
【０１４５】
なお、本実施例ではＶＤ＝−５３０Ｖとしているが、異なるＶＤの値を選択することも可能であり、その場合は、ＶＤの値に応じた転写電流適正範囲を環境テーブル２８に記憶させておけば良い。
【０１４６】
【表３】

【０１４７】
Ｓ１１５：転写電流値ｙが、転写電流適性範囲に含まれるか含まれないかを判断する。転写電流値ｙが転写電流適正範囲に含まれない場合はＳ１１６に進み、転写電流値ｙが転写電流適正範囲に含まれる場合はＳ１１９に進む。
Ｓ１１６：転写電流値ｙが、転写電流適性範囲より大きいか否かを判断する。ここで転写電流値ｙが、転写電流適性範囲より大きい場合はＳ１１７に進み、転写電流値ｙが、転写電流適性範囲より小さい場合はＳ１１８に進む。
Ｓ１１７：転写電流値ｙが、転写電流適性範囲より大きいので、ステップＳ１１３で検知した転写電流値ｙから１μＡを減算した電流値（ｙ−１［μＡ］）を新たな転写電流値ｙとして決定し、Ｓ１１４へ戻る。
Ｓ１１８：転写電流値ｙが、転写電流適性範囲より小さいので、ステップＳ１１３で検知した転写電流値ｙに１μＡを加算した電流値（ｙ＋１［μＡ］）を新たな転写電流値ｙとして決定し、Ｓ１１４へ戻る。
【０１４８】
なお、ステップＳ１１７、ステップＳ１１８で転写電流ｙを１μＡずつ小刻みに変化させるために、ＤＣコントローラ２０１から転写高圧電源２００への信号ＨＶＴＩＮにより出力電圧を小刻みに変化させている。なお、本実施例においては、転写バイアス電圧値は、３ｍｓｅｃおきに８Ｖ刻みで印加し、最適電流値になるよう制御している。すなわち、３ｍｓｅｃおきに転写高圧電源２００が印加する転写バイアス電圧値を８Ｖづつ変化させる（ステップＳ１１７で転写電流値を下げる場合は８Ｖづつ転写バイアス電圧値を下げ、ステップＳ１１８で転写電流値を上げる場合は８Ｖづつ転写バイアス電圧値を上げる）とともに、３ｍｓｅｃおきに電流検出回路２０３で電流値の変化を確認し、転写電流値が１μＡ変化したと判定された場合は次のステップに移行する。
Ｓ１１９：転写電流値が転写電流適正範囲に含まれているので、転写電流値ｙをターゲット転写電流値として決定する。
Ｓ１２０：ステップＳ１１９でターゲット転写電流値として決定された転写電流値ｙを転写電圧値に変換して本体制御部２２のメモリ（不図示）等に記憶し、画像形成を行う際は、記憶した転写電圧値を転写ローラ６に印加するよう制御する。なお、転写電流値ｙを転写電圧値に変換するには、実施例１において述べた転写バイアス制御方式（ＡＴＶＣ方式）を用いて行う。電流検出回路２０３に流れる電流値がステップＳ１１９で決定したターゲット転写電流値である転写電流値ｙとなるよう転写高圧電源２００が印加する電圧を制御し、検出電流値が転写電流値ｙとなったときに転写高圧電源２００が転写ローラ６に印加している電圧値を本体制御部２２のメモリ（不図示）に記憶する。この記憶された転写電圧値を画像形成を行う際にメモリから読み出して転写ローラ６に印加することで、転写ローラ６に流れる転写電流値が記憶された転写電流値ｙと略等しくなるので、ゴースト画像の出ない画像を得ることができる。
＜ＥＮＤ＞
【０１４９】
図１９は、制御前のＶＤ変動を示し、そして、図２０は、上記のフローチャートを用いた制御後のＶＤ変動を示す。
【０１５０】
これをみると、ＶＤが一定に制御されていることが分かる。また、各環境において、最適転写バイアスを選択することによってゴーストの出ない画像が得られた。更に、図２１を見るようにかぶりも低減できた。
【０１５１】
この結果からも、ＶＤをあらかじめ予測し、転写電流を制御することによって、あらゆるプリンタの使用状況、あらゆる環境で、ゴースト画像が出ないバイアス制御が可能となり、かぶりが押さえられ、高画質な画像を得られることが可能になった。
【０１５２】
上記実施例１、２では、感光体１に形成されたトナー像は、中間転写ベルト９に転写され、次いで、中間転写ベルト９から転写材Ｓに転写される構成の画像形成装置に関して説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、感光体１に形成されたトナー像を、転写材搬送手段により搬送される被転写部材としての転写材Ｓに直接転写する構成の画像形成装置にも同様に適用することができ、実施例１、２と同様の構成にて同様の作用効果を奏し得る。
【０１５３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像形成装置は、帯電補助部材のないＤＣ接触帯電方式において、どのような環境下であっても、ゴースト画像が出ない制御が可能となり、その結果、異常画像などの弊害もなくなり、ユーザに常に高画質な画像形成装置を供給することができる。
【０１５４】
つまり、第１の本発明は、像担持体と、像担持体に当接し、像担持体に直流電圧を印加して帯電させる帯電手段と、帯電手段により帯電された像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、像担持体上の静電潜像を現像してトナー像とする現像手段と、像担持体上のトナー像を被転写部材に転写するために転写電圧を印加する転写手段とを有する画像形成装置において、画像形成装置本体周囲の環境を検知する環境検知手段と、像担持体上に形成されるトナー像の濃度を検知する濃度検知手段と、画像形成装置を制御する制御手段とを有し、制御手段は、環境検知手段の検知結果及び濃度検知手段の検知結果に基づいて帯電手段に印加する直流電圧値を制御するとともに、直流電圧に基づいて転写手段に印加する転写電圧値を制御する構成とされるので、濃度制御によって、ＶＤを予測し、そのＶＤに適正な転写バイアスを印加することができ、それにより、ＤＣ接触帯電方式においても、安価な構成で、異常画像がなく、色味も安定した高画質な画像を形成することができる。
【０１５５】
また、第２の本発明によれば、像担持体と、像担持体に当接し、像担持体に直流電圧を印加して帯電させる帯電手段と、帯電手段により帯電された像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、像担持体上の静電潜像を現像してトナー像とする現像手段と、像担持体上のトナー像を被転写部材に転写するために転写電圧を印加する転写手段とを有する画像形成装置において、画像形成装置本体周囲の環境を検知する環境検知手段と、画像形成装置の使用量に関する情報を記憶する記憶手段と、画像形成装置を制御する制御手段とを有し、制御手段は、環境検知手段の検知結果及び記憶手段に記憶された使用量に関する情報に基づいて帯電手段に印加する直流電圧値を制御するとともに、環境検知手段の検知結果に応じて転写手段に印加する転写電圧を制御する構成とされるので、使用量情報によって、感光体（感光層）の削れによるＶＤ変動を予測し、そのＶＤに適正な転写バイアスを印加することができ、それにより、ＤＣ接触帯電方式においても、安価な構成で、あらゆる環境、あらゆる使用状況においても異常画像がなく、色味も安定した高画質な画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ゴースト画像の説明図である。
【図２】本発明に係る実施例１のプロセスカートリッジ画像形成装置の断面図である。
【図３】転写電圧の制御回路の一例を示すブロック図である。
【図４】本発明に係る実施例１の低温低湿環境におけるターゲット電流値とゴースト画像がでない領域との関係を示す図である。
【図５】本発明に係る実施例１の通常環境におけるターゲット電流値とゴースト画像がでない領域との関係を示す図である。
【図６】本発明に係る実施例１の高温高湿環境におけるターゲット電流値とゴースト画像がでない領域との関係を示す図である。
【図７】本発明に係る実施例１の適正転写電流における感光体表面電位推移を説明する図である。
【図８】本発明に係る実施例１の転写電流が少ない場合における感光体表面電位推移を説明する図である
【図９】本発明に係る実施例１の転写電流が多い場合における感光体表面電位推移を説明する図である。
【図１０】本発明に係る実施例１の画像形成に関する電位の関係を説明する図である。
【図１１】本発明に係る実施例１の濃度検知装置の断面図である。
【図１２】本発明に係る実施例１の濃度パッチの図である。
【図１３】本発明に係る実施例１の現像バイアスと反射率の関係を示した図である。
【図１４】本発明に係る実施例１のパッチ濃度と反射率との関係を示す図である。
【図１５】本発明に係る実施例１の制御有り無しにおける通紙枚数とかぶり濃度との関係を示す図である。
【図１６】本発明に係る実施例２のメモリ制御を説明する図である。
【図１７】本発明に係る実施例２のメモリ制御のフローチャート図である。
【図１８】本発明に係る実施例２のメモリ制御のフローチャート図である。
【図１９】本発明に係る実施例２の制御前の通紙枚数とＶＤ電位との関係を説明する図である。
【図２０】本発明に係る実施例２の制御後の通紙枚数とＶＤ電位との関係を説明する図である。
【図２１】本発明に係る実施例２の制御有り無しにおける通紙枚数とかぶり濃度との関係を説明する図である。
【符号の説明】
１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）感光体（像担持体）
２（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ）帯電ローラ（帯電手段）
３（３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ）レーザスキャナ（露光手段）
４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ）現像装置（現像手段）
５（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ）現像ローラ（現像剤担持体）
６（６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ）一次転写ローラ（一次転写手段）
７（７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ）クリーニング装置（クリーニング手段）
９中間転写ベルト（被転写部材）
１０二次転写ローラ（二次転写手段）
１１（１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ）現像ブレード（現像剤規制部材）
１３定着器（定着手段）
２０メモリ（記憶手段）
２３環境センサ（環境検知手段）
７０濃度検知手段

Claims

像担持体と、前記像担持体に当接し、前記像担持体に直流電圧を印加して帯電させる帯電手段と、前記帯電手段により帯電された前記像担持体を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記像担持体上の静電潜像を現像してトナー像とする現像手段と、前記像担持体上のトナー像を被転写部材に転写するために転写電圧を印加する転写手段とを有する画像形成装置において、画像形成装置本体周囲の環境を検知する環境検知手段と、前記像担持体上に形成されるトナー像の濃度を検知する濃度検知手段と、前記画像形成装置を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記環境検知手段の検知結果及び前記濃度検知手段の検知結果に基づいて前記帯電手段に印加する直流電圧値を制御するとともに、前記直流電圧に基づいて前記転写手段に印加する転写電圧値を制御することを特徴とする画像形成装置。