JP2004252011A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】生産性を低下させることなく、転写不良の発生を防止する。
【解決手段】転写材Ｐを搬送しない状態でベタ白を形成する多回転工程を行い、転写バイアスＶｔｒ’がＶｔｒ’１，Ｖｔｒ’２のときの２水準について転写電流Ｉ１，Ｉ２を検出して、転写バイアスＶｔｒ’と転写電流Ｉの関係を求める。画像形成装置が画像形成開始の信号を受けた場合、まず転写材Ｐを搬送せずにベタ白を形成する前回転工程中に転写バイアスＶｔｒ’１を印加し、電流Ｉ１’を検出する。この結果に基づいて転写電流Ｉｔｇが流れるように内挿計算して転写バイアスＶｔｒ’ｔｇを算出する。
その算出式は、Ｖｔｒ’ｔｇ＝Ｖｔｒ’１＋（Ｖｔｒ’２−Ｖｔｒ’１）＊（Ｉｔｇ−Ｉ１’）／（Ｉ２−Ｉ１）となる。
【選択図】 図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ，複写機等の画像形成装置に関し、詳しくは像担持体上に形成したトナー像を転写材に直接、又は中間転写体を介して転写材に転写する方式の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１３に、画像形成装置の一例として、４色フルカラーの電子写真方式のプリンタを示す。同図に示す画像形成装置は、像担持体として回転ドラム方の電子写真感光体（感光ドラム）１を備えている。この感光ドラム１の周囲には、感光ドラム１の回転方向（矢印Ｒ１方向）に沿ってほぼ順に、帯電器２、露光装置３、現像装置８、中間転写ベルト（中間転写体）９、ドラムクリーナ（クリーニング手段）１９等が配設されている。このうち現像装置８は、矢印Ｒ２方向に回転可能なロータリ８ａと、これに搭載された４個の現像器、すなわちイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の各色のトナーを収納した現像器４，５，６，７とを有している。また、中間転写ベルト９は、ローラ１０，１１，１２，１３，１４，１５に掛け渡されており、矢印Ｒ３方向に回転駆動される。これらローラ１０〜１５のうち、ローラ１５は、一次転写ローラであり、ローラ１３は二次転写対向ローラである。また、二次転写対向ローラ１３に対向するように二次転写ローラ１６が配設され、ローラ１４に対向するようにベルトクリーナ２１が配設されている。さらに、中間転写ベルト９と二次転写ローラ１６との間に形成される二次転写部（第２の転写部）Ｎ２に転写材（例えば紙，透明フィルム）を供給するレジストローラ１７が配設されている。
【０００３】
上述の画像形成装置においては、感光ドラム１の１回転毎にその感光ドラム１上に各色のトナー像が順次に形成される。これらトナー像は、感光ドラム１と中間転写ベルト９との間に形成される一次転写部（第１の転写部）Ｎ１において、一次転写ローラ１５により転写ベルト９上に順次に静電的に一次転写されて、中間転写ベルト９上で重ね合わされる。こうして中間転写ベルト９上に転写された４色のトナー像は、二次転写部Ｎ２において、二次転写ローラ１６により転写材Ｐに静電的に一括で二次転写される。二次転写後のトナー像は、定着装置（不図示）によって転写材Ｐ上に定着され、これにより４色フルカラーの画像が形成される。
【０００４】
上述の画像形成装置において、感光ドラム１から中間転写ベルト９へのトナー像の一次転写手段としては、低出力で電源の低コスト化が図れる接触転写方式が採用されている。近年、接触転写方式においては、接触回転型の一次転写ローラ１５が多様されている。この一次転写ローラ１５には、回路の簡素化のため定電圧制御された一次転写バイアス（一次転写電圧）が印加される。これにより、感光ドラム１上のトナー像は、一次転写部Ｎ１において、一次転写ローラ１５から適正な電荷が付与され中間転写ベルト９上に静電的に一次転写される。
【０００５】
一次転写ローラ１５は、その抵抗値が１×１０^６〜１×１０^１０Ω程度の値に調整されるが、近年提案されている一次転写ローラ１５は、図１４に示すように、導電性の芯金１５ａの外周面に弾性層１５ｂを設けて構成し、この弾性層１５ｂに導電性を持たせるようにしている。一次転写ローラ１５はこの導電性の持たせ方により、電子導電性とイオン導電性との２種類に大きく分けられる。
【０００６】
前者の電子導電性の一次転写ローラ１５は、図１４に示す弾性層１５ｂに導電性フィラーを分散させたものである。例としては、カーボンや金属酸化物等の導電性フィラーを分散させたＥＰＤＭローラやウレタンローラを挙げることができる。
【０００７】
一方、後者のイオン導電性の一次転写ローラ１５は、弾性層１５ｂにイオン導電系の材料を含むものである。例としては、ウレタン等の材料自体に導電性を持たせたものや、界面活性剤を弾性層１５ｂに分散させたものが挙げられる。
【０００８】
また、一次転写ローラ１５の抵抗は、画像形成装置本体内の温湿度や通電時間に応じて変動しやすいことが知られている。このため、一次転写ローラ１５の抵抗変動が発生すると上述の一次転写部Ｎ１において適正な電荷を付与することができず、一次転写不良が発生するおそれがある。
【０００９】
そこで、例えば特許文献１では、転写材が転写部に突入直後に所望の電流値になるように転写バイアスを調整している。
【００１０】
しかし、転写材の搬送速度が速くなると転写バイアスの最適化が間に合わず、転写材先端が転写不良を起こすという問題があった。
【００１１】
また、特許文献２では、温湿度センサの検知結果に基づいて転写バイアスを設定している。
【００１２】
しかし、通電による抵抗変動分までの予測は困難であるという問題があった。
【００１３】
さらに、特許文献３では、画像形成（作像）直前に一次転写ローラに印加する転写バイアスをステップ的に増加させ所望の転写電流になったときの転写バイアスを用いるなどしている。
【００１４】
しかし、最初に与える転写バイアスと最適な転写バイアスとの差が大きいと時間がかかり、なかなか画像形成工程に入らず時間がかかるという問題があった。
【００１５】
そこで、一次転写ローラ１５の抵抗変動に起因する一次転写不良の発生を防止するために、一次転写ローラ１５に印加する転写バイアスと一次転写部Ｎ１に流れる電流との関係を測定し、その測定結果に応じて一次転写ローラ１５に印加する一次転写バイアスを適正に制御する方法が採用されている。
【００１６】
上述の一次転写バイアスは、次のようにして求める。まず、画像形成工程直前の前回転工程中に、一次転写ローラ１５から感光ドラム１に、定電圧制御された定電圧を印加して、そのときの電流値を検出する。これから一次転写ローラ１５に印加する電圧と一次転写部Ｎ１に流れる電流の関係を求める。そして、画像形成工程の一次転写時にその電圧と電流の関係に基づいて、一次転写ローラ１５に一次転写バイアスを印加するのである。こうして上述の一次転写部Ｎ１において適正な電荷を付与することが可能となる。つまり、一次転写ローラ１５から適正な一次転写電流を流すことが可能となる。
【００１７】
前述の図１３に示す画像形成装置のように、４色のそれぞれの色のトナー像を中間転写ベルト９に一次転写しようとした場合、一次転写部Ｎ１に付与する電荷量は各色で異なる。各色毎に適正な一次転写バイアスを設定して電荷を付与しなければならない。つまり各色で適正な一次転写電流を流さなければならない。
【００１８】
例えば、図１５に示すように、画像形成工程直前の前回転工程中に、一次転写ローラ１５に１０００Ｖ，２０００Ｖを印加し、そのときの電流値を検出する。いま、イエロー（Ｙ）のトナー像の適正な一次転写電流が２０μＡの場合、図１５に示すように電圧と電流の関係のプロットから内挿して１５００Ｖの一次転写バイアスを決定することができる。次いでマゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｂｋ）のトナー像に対する一次転写バイアスも同様に各色毎に決定し、それぞれ一次転写ローラ１５に印加する。
【００１９】
転写バイアスの精度を挙げるためには、一次転写ローラ１５が１周している間は同じ電圧を印加してそのときに検出される電流値の平均値を取ってプロットすることが好ましい。さらに、図１５で説明した内挿の精度を高めるためには、２水準のバイアスの間隔が、図１５に示すように１０００Ｖ，２０００Ｖと広いよりも、例えば図１６に示すように１３００Ｖ，１７００Ｖと狭い方がより好ましい。つまり、２水準のバイアスの間隔が狭い方が、一次転写バイアスの決定の精度が高くなる。
【００２０】
しかし、他色の適正な一次転写電流が２５μＡの場合、図１６のままだと内挿することが不可能になってしまうので、図１７のように少なくとも３水準以上の電圧を印加して電流を検出し、一次転写部Ｎ１における電圧と電流の関係を求めるのが望ましい。
【００２１】
【特許文献１】
特開２００２−６６５３号公報
【特許文献２】
特開平１０−１３３４９５号公報
【特許文献３】
特開平５−６１１２号公報
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来例のように、画像形成工程直前の前回転工程中に１３００Ｖ，１７００Ｖ，２１００Ｖの３水準の電圧を一次転写ローラ１５に印加しようとすると、１水準につき一次転写ローラ１５を１回転する必要があるので、少なくとも画像形成工程前までに一次転写ローラ１５を３回転させる時間を要する。このため、動作を開始してから転写材Ｐ上に初めて画像が画像形成されるまでに時間がかかり生産性が低下するという問題があった。
【００２３】
これを回避するために、画像形成工程を含まない他工程中に前もって上述の３水準の電圧を印加して一次転写部Ｎ１での電圧と電流の関係を求めておくことが考えられるが、前もって電圧と電流の関係を求めた時点と、実際の画像形成を行う時点での画像形成装置本体内の温湿度が変動している場合には、画像形成時とその他工程中では一次転写部Ｎ１での電圧と電流との関係が異なってしまうので、所望の一次転写電流を出力できずに一次転写不良が発生するという問題があった。なお、このような問題は、一次転写に限らず二次転写においても発生する問題であり、さらには上述のカラーの画像形成装置に限定されるものではなく、一般的なモノカラー（白黒）の画像形成装置においても発生する問題である。
【００２４】
そこで、本発明は、生産性を低下させることなく、しかも転写不良の発生を防止するようにした画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、回転可能な像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体に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する現像手段と、前記現像手段によって前記像担持体上に形成されたトナー像を転写材に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、前記転写手段は、前記像担持体に当接されて前記像担持体との間に転写材が挿通される転写部を形成する転写帯電器と、前記転写帯電器にバイアスを印加して前記像担持体上のトナー像を前記転写材上に転写させる転写バイアス印加電源と、前記転写バイアス印加電源が前記転写帯電器に印加するバイアスを制御する制御手段と、前記転写バイアス印加電源の出力値を検出する転写出力検出手段とを有し、画像形成開始信号を受けて行われる画像形成工程中であって、画像形成動作前に前記像担持体の空回転を行う前回転工程時と、画像形成開始信号を受けていない状態で前記前回転工程に先立って前記像担持体の空回転を行う多回転工程時とに、前記転写バイアス印加電源によって前記転写帯電器にバイアスを印加し、そのときの前記転写バイアス印加電源の出力値を前記転写出力検出手段により検出し、前記多回転工程時と前記前回転工程時との検出結果に基づく前記転写部のインピーダンス特性に応じて、前記画像形成工程中に前記転写バイアス印加電源が前記転写帯電器に印加する転写バイアスを前記制御手段によって制御する、ことを特徴とする。
【００２６】
請求項２に係る本発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記制御手段は、前記転写バイアス印加電源が前記多回転工程時と前記前回転工程時とに前記転写帯電器に印加するバイアスを定電圧制御し、前記転写出力検出手段は電流値を検出する、ことを特徴とする。
【００２７】
請求項３に係る発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、定電圧制御されたバイアスが、前記多回転工程時と前記前回転工程時とで異なる、ことを特徴とする。
【００２８】
請求項４に係る発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記制御手段は、前記転写バイアス印加電源が前記多回転工程時と前記前回転工程時とに前記転写帯電器に印加するバイアスを定電流制御し、前記転写出力検出手段は電圧値を検出する、ことを特徴とする。
【００２９】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の画像形成装置において、定電流制御されたバイアスが、前記多回転工程時と前記前回転工程時とで異なる、ことを特徴とする。
【００３０】
請求項６に係る発明は、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記転写帯電器が、ローラ状に形成された転写ローラである、ことを特徴とする。
【００３１】
請求項７に係る発明は、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記多回転工程時における前記転写出力検出手段の検出結果に基づく前記転写部のインピーダンス特性を、前記前回転工程時における前記転写出力検出手段の検出結果に基づいて補整する、ことを特徴とする。
【００３２】
請求項８に係る発明は、回転可能な第１の像担持体と、前記第１の像担持体を帯電する帯電手段と、帯電後の前記第１の像担持体を形成する露光手段と、前記第１の像担持体上の静電潜像を現像する現像手段と、前記現像手段によって前記第１の像担持体上に形成されたトナー像が転写される第２の像担持体と、前記第１の像担持体上のトナー像を前記第２の像担持体上に転写する第１の転写手段と、前記第２の像担持体上に転写されたトナー像を転写材に転写する第２の転写手段とを備えた画像形成装置において、前記第１の転写手段は、前記第１の像担持体との間に前記第２の像担持体を挟持して第１の転写部を形成する第１の転写帯電器と、前記第１の転写帯電器にバイアスを印加して前記第１の像担持体上のトナー像を前記第２の像担持体上に転写させる第１の転写バイアス印加電源と、前記第１の転写バイアス印加電源が前記第１の転写帯電器に印加するバイアスを制御する第１の制御手段と、前記第１の転写バイアス印加電源の出力値を検出する第１の転写出力検出手段とを有し、画像形成開始信号を受けて行われる画像形成工程中であって、画像形成動作前に前記第１の像担持体の空回転を行う前回転工程時と、画像形成開始信号を受けていない状態で前記前回転工程に先立って前記第１の像担持体の空回転を行う多回転工程時とに、前記第１の転写バイアス印加電源によって前記第１の転写帯電器にバイアスを印加し、そのときの前記第１の転写バイアス印加電源の出力値を前記第１の転写出力検出手段により検出し、前記多回転工程時と前記前回転工程時との検出結果に基づく前記第１の転写部のインピーダンス特性に応じて、前記画像形成工程中に前記第１の転写バイアス印加電源が前記第１の転写帯電器に印加する第１の転写バイアスを前記第１の制御手段によって制御する、ことを特徴とする。
【００３３】
請求項９に係る発明は、請求項８に記載の画像形成装置において、前記第１の制御手段は、前記第１の転写バイアス印加電源が前記多回転工程時と前記前回転工程時とに前記第１の転写帯電器に印加するバイアスを定電圧制御し、前記第１の転写出力検出手段は電流値を検出する、ことを特徴とする。
【００３４】
請求項１０に係る発明は、請求項９に記載の画像形成装置において、定電圧制御されたバイアスが、前記多回転工程時と前記前回転工程時とで異なる、ことを特徴とする。
【００３５】
請求項１１に係る発明は、請求項８に記載の画像形成装置において、前記第１の制御手段は、前記第１の転写バイアス印加電源が前記多回転工程時と前記前回転工程時とに前記第１の転写帯電器に印加するバイアスを定電流制御し、前記第１の転写出力検出手段は電圧値を検出する、ことを特徴とする。
【００３６】
請求項１２に係る発明は、請求項１１に記載の画像形成装置において、定電流制御されたバイアスが、前記多回転工程時と前記前回転工程時とで異なる、ことを特徴とする。
【００３７】
請求項１３に係る発明は、請求項８ないし１２のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記第１の転写帯電器が、ローラ状に形成された転写ローラである、ことを特徴とする。
【００３８】
請求項１４に係る発明は、請求項８ないし１３のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記多回転工程時における前記転写出力検出手段の検出結果に基づく前記転写部のインピーダンス特性を、前記前回転工程時における前記転写出力検出手段の検出結果に基づいて補整する、ことを特徴とする。
【００３９】
請求項１５に係る発明は、回転可能な第１の像担持体と、前記第１の像担持体を帯電する帯電手段と、帯電後の前記第１の像担持体を形成する露光手段と、前記第１の像担持体上の静電潜像を現像する現像手段と、前記現像手段によって前記第１の像担持体上に形成されたトナー像が転写される第２の像担持体と、前記第１の像担持体上のトナー像を前記第２の像担持体上に転写する第１の転写手段と、前記第２の像担持体上に転写されたトナー像を転写材に転写する第２の転写手段とを備えた画像形成装置において、前記第２の転写手段は、前記第２の像担持体との間に転写材が挿通される第２の転写部を形成する第２の転写帯電器と、前記第２の転写帯電器にバイアスを印加して前記第２の像担持体上のトナー像を前記転写材上に転写させる第２の転写バイアス印加電源と、前記第２の転写バイアス印加電源が前記第２の転写帯電器に印加するバイアスを制御する第２の制御手段と、前記第２の転写バイアス印加電源の出力値を検出する第２の転写出力検出手段とを有し、画像形成開始信号を受けて行われる画像形成工程中であって、画像形成動作前に前記第１の像担持体の空回転を行う前回転工程時と、画像形成開始信号を受けていない状態で前記前回転工程に先立って前記第１の像担持体の空回転を行う多回転工程時とに、前記第２の転写バイアス印加電源によって前記第２の転写帯電器にバイアスを印加し、そのときの前記第２の転写バイアス印加電源の出力値を前記第２の転写出力検出手段により検出し、前記多回転工程時と前記前回転工程時との検出結果に基づく前記第２の転写部のインピーダンス特性に応じて、前記画像形成工程中に前記第２の転写バイアス印加電源が前記第２の転写帯電器に印加する第２の転写バイアスを前記第２の制御手段によって制御する、ことを特徴とする。
【００４０】
請求項１６に係る発明は、請求項１５に記載の画像形成装置において、前記第２の制御手段は、前記第２の転写バイアス印加電源が前記多回転工程時と前記前回転工程時とに前記第２の転写帯電器に印加するバイアスを定電圧制御し、前記第２の転写出力検出手段は電流値を検出する、ことを特徴とする。
【００４１】
請求項１７に係る発明は、請求項１６に記載の画像形成装置において、定電圧制御されたバイアスが、前記多回転工程時と前記前回転工程時とで異なる、ことを特徴とする。
【００４２】
請求項１８に係る発明は、請求項１５に記載の画像形成装置において、前記第２の制御手段は、前記第２の転写バイアス印加電源が前記多回転工程時と前記前回転工程時とに前記第２の転写帯電器に印加するバイアスを定電流制御し、前記第２の転写出力検出手段は電圧値を検出する、ことを特徴とする。
【００４３】
請求項１９に係る発明は、請求項１８に記載の画像形成装置において、定電流制御されたバイアスが、前記多回転工程時と前記前回転工程時とで異なる、ことを特徴とする。
【００４４】
請求項２０に係る発明は、請求項１５ないし１９のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記第２の転写帯電器が、ローラ状に形成された転写ローラである、ことを特徴とする。
【００４５】
請求項２１に係る発明は、請求項１５ないし２０のいずれか１項に記載の画像形成装置において、前記多回転工程時における前記転写出力検出手段の検出結果に基づく前記転写部のインピーダンス特性を、前記前回転工程時における前記転写出力検出手段の検出結果に基づいて補整する、ことを特徴とする。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図面において同一の符号を付したものは、同一の構成又は作用をなすものであり、これらについての重複説明は適宜省略した。
【００４７】
＜実施の形態１＞
図１に、本発明に係る画像形成装置の一例として、実施の形態１に係る画像形成装置を示す。同図に示す画像形成装置は、電子写真方式の単色（白黒）のレーザビームプリンタであり、同図はその概略構成を模式的に示す縦断面図である。
【００４８】
同図に示すレーザビームプリンタ（以下「画像形成装置」という。）は、像担持体として回転ドラム型の電子写真感光体（以下「感光ドラム」という。）を備えている。
【００４９】
感光ドラム１は、導電性を有する円筒状のドラム基体（例えば、アルミニウム製のシリンダ）の外周面（表面）に感光層を設けて構成されている。感光層としては、例えばＯＰＣ（有機光半導体）やａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）等を使用することができる。感光ドラム１には、ドラムヒータ３４が設けてある。このドラムヒータ３４は、感光ドラム１の表面付近の温度を一定に保ちその雰囲気中の水分量を調整し、安定した静電潜像を形成するために配置されている。
【００５０】
感光ドラム１は、駆動手段（不図示）によって矢印Ｒ１方向に所定のプロセススピード（周速度）回転駆動される。
【００５１】
感光ドラム１の周囲には、その回転方向に沿ってほぼ順に、帯電器（帯電手段）２、露光装置（露光手段）３、現像装置（現像手段）８、転写手段、ドラムクリーナ（クリーニング手段）１９等が配設されている。上述の転写手段は、転写ローラ（転写帯電器）１５と、これに転写バイアスを印加する転写バイアス印加電源３１と、転写バイアス印加電源３１の出力を検出する転写出力検出手段としての電流検出手段３０と、転写バイアス印加電源３１を制御する制御手段３５とを備えている。
【００５２】
矢印Ｒ１方向に回転駆動された感光ドラム１は、帯電器２によって帯電される。帯電器２には、帯電バイアス印加電源（不図示）が接続されている。帯電器２は、この帯電バイアス印加電源によって印加された帯電バイアスにより、感光ドラム１表面を所定の極性・電位に一様に一次帯電する。
【００５３】
帯電後の感光ドラム１表面は、露光装置３によって静電潜像が形成される。露光装置３としては、例えば、レーザビームスキャナが使用される。レーザビームスキャナは、イメージスキャナ（不図示）や、コンピュータ等の外部機器（不図示）から入力される画像情報に対応してＯＮ／ＯＦＦ変調されたレーザ光Ｌを出力して、帯電後の感光ドラム１表面を走査露光する。感光ドラム１表面は、走査露光を受けた部分に目的の画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００５４】
感光ドラム１表面に形成された静電潜像は、現像装置８によって現像される。現像装置８は、現像剤が収納された現像容器８ｂと矢印Ｒ４方向に回転する現像スリーブ８ｃとを有している。現像剤としては、トナーからなる一成分現像剤と、トナーとキャリヤとからなる二成分現像剤とのいずれも使用することができる。現像容器８ｂ内の現像剤は、現像スリーブ８ｃ表面に薄層塗布され、現像スリーブ８ｃの回転よって感光ドラム１に対向する現像位置に搬送される。現像スリーブ８ｃには、現像バイアス印加電源（不図示）によって現像バイアスが印加される。これにより、現像剤中のトナーが感光ドラム１上の静電潜像に付着され、静電潜像はトナー像として現像される。画像形成装置がレーザビームプリンタの場合は、一般に、静電潜像の走査露光部にトナーを付着させる、いわゆる反転現像が行われる。
【００５５】
上述の感光ドラム１上に形成されたトナー像は、転写ローラ１５によって転写材Ｐ（例えば紙、透明フィルム）に転写される。転写材Ｐは、給紙カセット（不図示）に収納されていて、給紙スタート信号に基づいて給紙ローラ（不図示）が駆動されることにより、給紙カセット内から１枚ずつ給紙される。給紙された転写材Ｐは、レジストローラ１７により矢印Ｋｐ方向に搬送され、感光ドラム１と転写ローラ１５との間に形成された当接ニップ部である転写部（転写位置）Ｎに所定のタイミングで供給される。すなわち、転写部Ｎに対する転写材Ｐの供給タイミングは、感光ドラム１上のトナー像の先端部が転写部Ｎに到達するタイミングと同期するように、レジストローラ１７によって制御される。
【００５６】
転写部Ｎに供給された転写材Ｐは、感光ドラム１と転写ローラ１５とによって挟持搬送される。このとき、転写ローラ１５には、転写バイアス印加電源３１によって、所定に制御された定電圧バイアス（転写バイアス）が印加される。このとき流れる電流は、電流検出手段３０によって求める。上述の転写バイアス印加電源３１には、制御手段（不図示）が組み込まれていて、転写ローラ１５に印加する電圧、又は転写ローラ１５に流れる電流を制御できるようになっている。なお、転写バイアス制御については後に詳述する。転写ローラ１５には、感光ドラム１上のトナーと逆極性の転写バイアスが印加されることにより、転写部Ｎにて感光ドラム１上のトナー像が転写材Ｐ上に静電的に転写される。
【００５７】
転写部Ｎにおいてトナー像の転写を受けた転写材Ｐは、感光ドラム１から分離されて、定着装置（不図示）に搬送される。転写材Ｐは、定着装置において、加熱・加圧されて、表面にトナー像が定着される。
【００５８】
一方、トナー像転写後に転写材Ｐが分離された感光ドラム１は、表面に残った転写残トナーや紙粉等の異物がドラムクリーナ１９によって除去され、次の画像形成（作像）に供される。
【００５９】
以上で、１枚の転写材Ｐに対する画像形成が終了する。
【００６０】
上述の転写ローラ１５は、図１４に示すように芯金１５ａとこれを円筒状に囲繞する弾性ローラ１５ｂとを有している。芯金１５ａは、導電性を有する金属によって形成されている。一方、弾性ローラ１５ｂは、イオン導電系のソリッドゴム（例えばＮＢＲゴム）によって形成されている。この転写ローラ１５は、ローラ表面粗さＲａがＲａ＝５．０（μｍ）以下、抵抗値がＮ／Ｎ（常温常湿：温度２４℃、湿度６５％ＲＨ）において２ｋＶ印加したときに１０^７Ωであった。
【００６１】
次に転写バイアスの制御方法について説明する。
【００６２】
まず最初に、図１で説明した帯電器２と露光装置３と現像装置８によって感光ドラム１の表面電位を調整して、感光ドラム１上にベタ白とベタ黒とを形成する。ここで、ベタ白とは、感光ドラム１上にトナー像がない状態をいい、ベタ黒とは、単位面積当たりのトナー重量が最大になるトナー像をいう。
【００６３】
その後、図２（ａ）に示すように、転写バイアスＶｔｒを振って（変化させて）そのときに流れる転写電流Ｉを求める。そして転写電流Ｉ０が流れてベタ黒が感光ドラム１上から転写材Ｐ上に最適に転写されるときの電圧Ｖｔｒ１を用いてベタ白を転写材Ｐに転写し、このときの転写電流Ｉｔｇを求めておく。転写ローラ１５の抵抗が変動すると、図２（ｂ）に示すように、その転写電流Ｉｔｇを流すのに必要な転写バイアスがＶｔｒ２に変動するが、その転写バイアスＶｔｒ２を用いてベタ白で転写電流Ｉｔｇが流れれば、ベタ黒を転写材Ｐに最適に転写できる前述の転写電流Ｉ０が流れることが実験的にわかっている。
【００６４】
図３に、転写部Ｎのモデル回路を示す。同図に示すモデル回路は、上述の図２（ａ）に対応するモデル回路である。すなわち、ベタ白において、転写バイアスがＶｔｒ１で転写電流がＩｔｇ流れる場合のモデル回路である。転写バイアス印加電源３１の転写バイアスＶｔｒ１は、転写ローラ１５、転写材Ｐ、感光ドラム１の各電位差ＶＲ、Ｖｐ、ＶＤｐの和（Ｖｔｒ１＝ＶＲ＋Ｖｐ＋ＶＤｐ）になる。したがって、転写材Ｐが搬送されてこない場合、ベタ白で転写電流Ｉｔｇを流すのに必要な転写バイアスＶｔｒ１’は、Ｖｔｒ１’＝ＶＲ＋ＶＤｐになる。ちなみに、このモデル回路によれば、転写電流Ｉｔｇが流れるときは、転写材Ｐの電位差Ｖｐは常に一定になる。
【００６５】
そこで、本実施の形態における転写バイアスの制御では、転写材Ｐを搬送せずに転写ローラ１５を感光ドラム１に当接させた状態でベタ白を流し、そのときの転写電流がＩｔｇ流れる転写バイアス（ＶＲ＋ＶＤｐ）をまず先に求める。次に、あらかじめ求めておいた転写電流がＩｔｇ流れるときの転写材Ｐの電位差Ｖｐをこの（ＶＲ＋ＶＤｐ）に加算する。つまり、（ＶＲ＋ＶＤｐ＋Ｖｐ）を実際の転写材Ｐが搬送されてきてトナー像を転写する場合の転写バイアスＶｔｒに設定する。
【００６６】
本実施の形態のプロセスにおいて詳しく説明すると、図１に示す画像形成装置が画像形成開始の信号を受けていない状態のときに、転写材Ｐを搬送しない状態で、ベタ白を形成する多回転工程を行い、そのときの転写バイアス印加電源３１が印加する転写バイアスをＶｔｒ’とする。図４に示すように、転写バイアスＶｔｒ’がＶｔｒ’１，Ｖｔｒ’２のときの２水準について転写電流Ｉ１，Ｉ２を図１に示す電流検出手段３０で検出する。この２水準の値はそれぞれ異なるものとする。この際、電流検出の精度をあげるため、少なくとも転写ローラ１５が１回転する間は同じ転写バイアス、例えばＶｔｒ’１を印加し、転写ローラ１５が１回転する間に８ポイントの電流を検出し、これらの平均をとることにより、転写バイアスＶｔｒ’１を印加したときに流れる転写電流Ｉ１とする。転写バイアスＶｔｒ’２を印加したときに流れる電流Ｉ２も同様にして求める。このようにして図４に示すような転写バイアスＶｔｒ’と転写電流Ｉの関係を求める。
【００６７】
次に、画像形成装置が画像形成開始の信号を受けた場合、まず転写材Ｐを搬送せずにベタ白を形成する前回転工程中に前述の転写バイアスＶｔｒ’１を印加する。そして、このとき電流Ｉ１’を電流検出手段３０で前述の多回転工程時と同様に検出する。この結果に基づいて図４に示す転写バイアスＶｔｒ’と転写電流Ｉ１’の関係を、図５に示すように調整する。図５に示す直線は、図４に示す転写電圧Ｖｔｒ’１，Ｖｔｒ’２とそのときの電流Ｉ１，Ｉ２の関係の直線式を、図４の電流の変動分である（Ｉ１−Ｉ１’）だけ平行移動させている。このように平行移動させてよい理由としては、ドラムヒータが転写ローラ１５に対して比較的近い位置にあるので、転写ローラ１５の周りの雰囲気の温度と水分量の変動が小さい点や、前回転工程毎に前述のＶｔｒ’１とＩ１’を検出するので、前回転工程毎の転写部Ｎのインピーダンスの変動が小さい点などが挙げられる。このような理由から、図４の直線式を平行移動させても充分であるといえる。
【００６８】
そして、図５に示すように２つプロットされた、すなわちそれぞれ異なる２水準の転写バイアスＶｔｒ’と転写電流Ｉとの関係から転写電流Ｉｔｇが流れるように内挿計算して転写バイアスＶｔｒ’ｔｇを算出する。
【００６９】
その算出式は、

である。
【００７０】
前述したとおり、転写バイアスＶｔｒ’ｔｇは、転写材Ｐがないときにベタ白を形成して転写電流Ｉｔｇを流すのに必要な転写バイアス（ＶＲ＋ＶＤｐ）なので、実際に転写材Ｐを流して転写材Ｐ上に感光ドラム１上のベタ白を転写するのに必要な転写バイアスＶｔｒは、前述した転写電流Ｉｔｇが流れるときの転写材Ｐの電位差Ｖｐを前述のＶｔｒ’ｔｇに加算する。つまり、Ｖｔｒ＝Ｖｔｒ’ｔｇ＋Ｖｐとし、以上の計算が終了した後で、感光ドラム１上のトナー像の転写材Ｐ上への転写を、転写ローラ１５に前述の転写バイアスＶｔｒ＝Ｖｔｒ’ｔｇ＋Ｖｐを印加して行う。この転写バイアスのとき、単位面積当たりの重量が最大のトナー像であるベタ黒が感光ドラム１上にあっても、前述のベタ黒の転写に必要な転写電流Ｉ０が流れるので転写材Ｐ上に最適に転写できる。
【００７１】
画像形成開始の信号を画像形成装置が受けてから転写部Ｎの転写バイアスと転写電流との関係を求めるのに、従来例では少なくとも転写ローラ１５の２回転分の時間を要していたのに対し、本実施の形態では１回転分の時間に短縮できた。つまり、画像形成開始の信号を受けてから転写材Ｐにトナー像が転写されて定着されるまでの工程の時間を短縮することができた。
【００７２】
＜実施の形態２＞
本実施の形態は、本発明をカラーの画像形成装置に適用したものである。
【００７３】
図６は、本発明が適用された４色フルカラーの画像形成装置の概略構成を模式的に示す縦断面図である。
【００７４】
同図に示す画像形成装置は、第１の像担持体としてドラム型の電子写真感光体（感光ドラム）１を備えている。感光ドラム１は、駆動手段（不図示）によって矢印Ｒ１方向に回転駆動される。
【００７５】
感光ドラム１は、その表面が帯電器（帯電手段）２によって所定の極性・電位に一様に帯電される。帯電後の感光ドラム１表面は、露光装置（露光手段）３によって画像情報に基づいた露光がなされ、露光部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。感光ドラム１の内側には、ドラムヒータ３４が配設されている。このドラムヒータ３４は、感光ドラム１の表面付近の温度を一定に保ちその雰囲気中の水分量を調整し、安定した静電潜像を形成するためのものである。
【００７６】
感光ドラム１の回転方向に沿っての露光装置３の下流側には、現像装置（現像手段）８が配設されている。現像装置８は、矢印Ｒ２方向に回転可能なロータリ８ａと、これに搭載された４個の現像器、すなわちイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の各色のトナーを収納した現像器４，５，６，７とを有している。現像装置８は、ロータリ８ａの回転によって現像に供される現像器が感光ドラム１表面に対向する現像位置に配置されるようになっている。すなわち、感光ドラム１上に順次に形成された各色用の静電潜像は、これら現像器４、５、６、７によって順次に現像されて、それぞれの色のトナー像となる。
【００７７】
本実施の形態においては、感光ドラム１は、正の帯電特性を有するもの（例えば、アモルファスシリコン）が使用されている。すなわち、感光ドラム１は、帯電器２によってその表面が正極性に帯電されるようになっている。また、現像は正規現像方式にて行われる。したがって、使用されるトナーはすべて負極性に帯電するタイプのものである。
【００７８】
感光ドラム１の回転方向に沿っての現像装置８の下流側には、第２の像担持体としての中間転写ベルト（中間転写体）９が配設されている。中間転写ベルトは、複数のローラ１０〜１４に掛け渡されるとともに、矢印Ｒ３方向に回転駆動される。本実施の形態においては、ローラ１０，１１は一次転写部（第１の転写部）Ｎ１の近傍に配置されて一次転写部Ｎ１において中間転写ベルト９を平坦にする金属製の従動ローラである。またローラ１２は中間転写ベルト９の張力を一定に調整するテンションローラ、ローラ１４は中間転写ベルト９の駆動ローラ、ローラ１３は二次転写用の二次転写対向ローラである。特に、本実施の形態では、図６に示すように、ローラ１０，１２〜１４は接地され、一方、ローラ１１は非接地に配設されている。
【００７９】
上述の中間転写ベルト９は、本実施の形態では、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、アクリル、塩化ビニル等の樹脂、又は各種ゴム等に帯電防止剤としてカーボンブラックを適当量含有させた材料によって、その体積抵抗率が１×１０^８〜１×１０^１３Ω・ｃｍ、厚みが０．０７〜０．１ｍｍとなるように形成されている。
【００８０】
さらに、中間転写ベルト９における感光ドラム１に対向する一次転写部Ｎ１において、中間転写ベルト９の裏面側には、一次転写ローラ（第１の転写帯電器）１５が配設されている。一次転写ローラ１５には、第１の電流検出手段（第１の転写出力検出手段）３０、第１の転写バイアス印加電源３１、第１の制御手段３５が接続されている。感光ドラム１上に順次に形成された各色のトナー像は、一次転写ローラ１５に、トナーの帯電極性と逆極性の正極性の一次転写バイアスを印加することで、中間転写ベルト９上に順次に一次転写されて重ね合わされる。感光ドラム１の回転方向に沿っての一次転写部Ｎ１の下流側には、ドラムクリーナ１９が配設されている。ドラムクリーナ１９は、一次転写後に感光ドラム１表面に残留したトナー（残留トナー）を除去するものである。
【００８１】
また、転写材Ｐの搬送経路に面した中間転写ベルト９の二次転写部（第２の転写部）Ｎ２には、二次転写ローラ１６が中間転写ベルト９のトナー像担持面側に圧接配置されている。二次転写ローラ１６は、対向電極としての上述の二次転写対向ローラ１３との間に中間転写ベルト９を挟持している。二次転写ローラ１６には、電流検出手段３２、第２の転写バイアス印加電源３３、第２の制御手段３６が接続されている。二次転写ローラ１６には、第２の転写バイアス印加電源３３によってトナーの帯電極性と逆極性の二次転写バイアスが印加される。これにより中間転写ベルト９上の４色のトナー像が、一括で二次転写される。さらに、二次転写部Ｎ２の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト９上に残留したトナー（残留トナー）を除去するベルトクリーナ（クリーニング手段）２１が設けられている。なお、上述の二次転写ローラ１６及びベルトクリーナ２１は、中間転写ベルト９に対して接離可能に配設されており、複数色のカラー画像が形成される場合には、最終色前のトナー像が二次転写ローラ１６及びベルトクリーナ２１を通過するまでは中間転写ベルト９から離間されるようになっている。
【００８２】
本実施の形態においては、転写材Ｐは、レジストローラ１７によって一旦位置決め停止された後、所定のタイミングで二次転写部Ｎ２に供給されるようになっている。さらに、二次転写後の転写材Ｐは、搬送部材（不図示）によって定着装置（不図示）に搬送され、この定着装置によって表面にトナー像が溶融固着されて定着される。これにより、４色フルカラーの画像形成が終了する。
【００８３】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の画像形成プロセスについてさらに説明する。まず、感光ドラム１は、その表面が帯電器２によって帯電される。帯電後の感光ドラム１表面は、露光装置３によって静電潜像の書き込みが行われる。そして、この静電潜像は、その静電潜像に対応した現像器によって現像される。これは、例えば感光ドラム１上に書き込まれた静電潜像がイエローの画像情報に対応したものであれば、この静電潜像はイエローのトナーを内包する現像器４で現像される。これにより感光ドラム１上にはイエローのトナー像が形成される。そして、感光ドラム１上に形成されたトナー像は、感光ドラム１と中間転写ベルト９とが接する一次転写部Ｎ１で感光ドラム１から中間転写ベルト９表面に一次転写される。一方、一次転写後に感光ドラム１上に残留したトナーはドラムクリーナ１９によって除去される。
【００８４】
ここで、単色の画像を形成する場合には、中間転写ベルト９に一次転写されたトナー像を直ちに転写材Ｐに二次転写する。これに対して、複数色のトナー像を重ね合わせたカラー画像を形成する場合には、感光ドラム１上でのトナー像の形成、及びこのトナー像の一次転写の工程を、それぞれ色数分だけ繰り返さす。例えば、４色のトナー像を重ね合わせた４色フルカラーの画像を形成する場合には、感光ドラム１上にはその１回転毎にイエロー，マゼンタ，シアン，ブラックのトナー像が形成され、これらトナー像は順次に中間転写ベルト９に一次転写される。一方、中間転写ベルト９は、最初に一次転写されたイエローのトナー像を表面に担持したまま感光ドラム１と同一周期で回転し、１回転毎にマゼンタ，シアン，ブラックのトナー像が順次に一次転写される。これにより、中間転写ベルト９上には４色のトナー像が重ね合わされる。
【００８５】
このようにして中間転写ベルト９に一次転写された４色のトナー像は、中間転写ベルト９の回動に伴って二次転写部Ｎ２へと搬送される。一方、転写材Ｐはレジストローラ１７にて所定のタイミングで二次転写部Ｎ２へと供給され、二次転写対向ローラ１３に対して二次転写ローラ１６が転写材Ｐを狭持する。すると、二次転写部Ｎ２では、二次転写ローラ１６と二次転写対向ローラ１３との間に形成される転写電界の作用で、中間転写ベルト９に担持されている４色のトナー像が二次転写部Ｎ２において、転写材Ｐ上に一括で静電的に二次転写される。その後、転写材Ｐは、搬送部材（不図示）を経て定着装置（不図示）へと搬送される。転写材Ｐは、定着装置によって加熱・加圧され、表面にトナー像が定着される。一方、二次転写部Ｎ２を通過した中間転写ベルト９の像担持面側は、ベルトクリーナ２１によってクリーニングされる。
【００８６】
以上により、１枚の転写材Ｐに対する４色フルカラーの画像形成が終了する。
【００８７】
次に、前述の一次転写ローラ１５と二次転写ローラ１６に印加する一次転写バイアスと二次転写バイアスの制御について説明する。
【００８８】
まず一次転写バイアスの制御について説明する。
【００８９】
最初に、図６で説明した帯電器２と露光装置３で調整して感光ドラム１上に所定の表面電位を形成し、例えばイエローの現像器４を用いて、トナー像のないベタ白と単位面積当たりのイエロートナーの重量が最大になるトナー像であるベタ黒を形成する。図７（ａ）に示すように一次転写バイアスＶｔｒ１を振って（変化させて）そのときに流れる一次転写電流Ｉを求める。そして転写電流Ｉ０ｙが流れてベタ黒が感光ドラム１上から中間転写ベルト９上に最適に転写されるときの電圧Ｖｔｒ１（１）を用い、ベタ白を中間転写ベルト９上に一次転写し、そのときの一次転写電流Ｉｔｇｙを求めておく。一次転写ローラ１５の抵抗が変動すると、図７（ｂ）に示すように、そのＩｔｇｙの一次転写電流を流すのに必要な一次転写バイアスがＶｔｒ１（２）に変動するが、その一次転写バイアスＶｔｒ１（２）を用いてベタ白で一次転写電流Ｉｔｇｙが流れれば、ベタ黒を中間転写ベルト９上に最適に転写できる前述の一次転写電流Ｉ０ｙが流れることが実験的にわかっている。
【００９０】
同様のことが、イエロー以外の他の色トナー、すなわちマゼンタ，シアン，ブラックのトナーについても言える。したがって、各色でＩ０ｙ，Ｉ０ｍ，Ｉ０ｃ，Ｉ０ｋの電流が流れて感光ドラム１上のベタ黒が中間転写ベルト９上に最適に転写するときの各色の一次転写バイアスでベタ白の一次転写電流を求めると、イエローのＩｔｇｙ，マゼンタのＩｔｇｍ，シアンのＩｔｇｃ，ブラックのＩｔｇｋが求まる。
【００９１】
本実施の形態のプロセスにおいて詳しく説明すると、図６に示す画像形成装置が画像形成開始の信号を受けていない状態のときに、転写材Ｐを搬送しないで、ベタ白を形成しつつ空回転を行う多回転工程を行い、そのときに印加する一次転写バイアスをＶｔｒ１とする。図８に示すように、一次転写バイアスＶｔｒ１がＶｔｒ１（１），Ｖｔｒ１（２），Ｖｔｒ１（３）のときの転写電流Ｉ１，Ｉ２，Ｉ３を、図６に示す電流検出手段３０で検出する。この際、電流検出の精度を上げるため、少なくとも一次転写ローラ１５が１回転する間は同じ転写バイアス、例えばＶｔｒ１（１）を印加し、転写ローラ１５が１回転する間に８ポイントの電流を検出し、それらの平均をとることにより、一次転写バイアスＶｔｒ（１）を印加したときに流れる一次転写電流Ｉ１とする。同様に一次転写バイアスＶｔｒ１（２），Ｖｔｒ１（３）を印加した時に流れる一次転写電流Ｉ２，Ｉ３もこのようにして求める。このようにして図８に示すような一次転写バイアスＶｔｒ１と一次転写電流Ｉの関係を求める。
【００９２】
次に画像形成開始の信号を本実施の形態の画像形成装置が受けた場合、まず転写材Ｐを搬送せずにベタ白を形成する前回転工程中に前述の一次転写バイアスＶｔｒ１（２）を印加し、そのときの電流Ｉ２’を電流検出手段３０で前述の多回転工程時と同様に検出する。この結果に基づいて図８の一次転写バイアスＶｔｒ１と一次転写電流の関係を図９のように調整する。この図９に示す直線は、図８に示す直線式を電流の変動分である（Ｉ２−Ｉ２’）だけ平行移動させている。この理由としては、ドラムヒータ３４が一次転写ローラ１５の比較的近傍に配置されているので、転写ローラ１５周りの雰囲気の温度と水分量の変動が小さい点や、前回転工程毎に前述のＶｔｒ１’（２）とＩ２’を検出するので、前回転工程毎の一次転写部Ｎ１のインピーダンスの変動が小さい点などが上げられる。このような理由により、図８の直線式を平行移動させても充分であるといえる。
【００９３】
そして、図９に示す３つプロットされた一次転写バイアスＶｔｒ１と一次転写電流Ｉとの関係から一次転写電流Ｉｔｇｙ，Ｉｔｇｍ，Ｉｔｇｃ，Ｉｔｇｋが流れるように内挿計算して各色の一次転写バイアスＶｔｒ１ｙ，Ｖｔｒ１ｍ，Ｖｔｒ１ｃ，Ｖｔｒ１ｋを算出する。
【００９４】
その算出式は、

である。算出されたこの各色の一次転写バイアスＶｔｒ１ｙ，Ｖｔｒ１ｍ，Ｖｔｒ１ｃ，Ｖｔｒ１ｋを用いれば、単位面積当たりの重量が最大のトナー像であるベタ黒が感光ドラム上にあっても、前述の各色のベタ黒の転写に必要な各色の一次転写電流Ｉ０ｙ，Ｉ０ｍ，Ｉ０ｃ，Ｉ０ｋが流れるので転写材Ｐ上に最適に転写できる。
【００９５】
画像形成開始の信号を画像形成装置が受けてから一次転写部Ｎ１の一次転写バイアスと一次転写電流Ｉの関係を出すのに、従来例では少なくとも転写ローラ１５の３回転分の時間を要していたのに対し、本実施の形態では１回転分の時間に短縮できた。つまり、画像形成開始の信号を受けてから転写材Ｐにトナー像が転写されて定着されるまでの工程の時間を短縮することができた。
【００９６】
次に二次転写のバイアスの制御について説明する。
【００９７】
まず最初に、図６で説明した帯電器２と露光装置３で調整して感光ドラム１上に所定の表面電位を形成し、中間転写ベルト９上で単位面積当たりのトナーの重量が最大になるトナー像であるベタ黒を形成するように、前述の一次転写バイアスＶｔｒ１ｙ，Ｖｔｒ１ｍ，Ｖｔｒ１ｃ，Ｖｔｒ１ｋで一次転写を行う。そして二次転写電流Ｉ０２が流れてベタ黒が中間転写ベルト９上から転写材Ｐ上に最適に二次転写されるときの二次転写バイアスＶｔｒ２を用い、トナーがないベタ白を転写材Ｐ上に二次転写し、そのときの二次転写電流Ｉ２ｔｇを求めておく。二次転写ローラ１６の抵抗が変動して二次転写電流Ｉ２ｔｇを流すための二次転写バイアスが変動しても、前述までと同様、ベタ白で二次転写電流Ｉ２ｔｇが流れれば、中間転写ベルト９上のベタ黒を転写材Ｐ上に最適に転写できる二次転写電流Ｉ０２が流れることが実験的に分かっている。
【００９８】
次にベタ白のときで転写バイアスがＶｔｒ２で転写電流がＩ２ｔｇ流れる場合、この二次転写部Ｎ２をモデル回路で表すと、図１０のようになる。二次転写バイアスＶｔｒ２は二次転写ローラ１６、転写材Ｐ、中間転写ベルト９の各電位差ＶＲ、Ｖｐ、Ｖｂの和（Ｖｔｒ１＝ＶＲ＋Ｖｐ＋Ｖｂ）になる。二次転写ローラ１６の対向電極としての二次転写対向ローラ１３は接地された金属であるので、電位差はほぼゼロである。したがって、転写材Ｐが搬送されてこない場合でベタ白で二次転写電流Ｉ２ｔｇを流すのに必要な二次転写バイアスＶｔｒ２’は（ＶＲ＋Ｖｂ）になる。ちなみこのモデル回路によれば、二次転写電流Ｉ２ｔｇが流れるときは転写材Ｐの電位差Ｖｐは常に一定になる。
【００９９】
そこで、本実施の形態の二次転写バイアスの制御では、転写材Ｐを搬送せずに二次転写ローラ１６を感光ドラム１に当接した状態でベタ白を流し、そのときの二次転写電流がＩ２ｔｇ流れる二次転写バイアス（ＶＲ＋Ｖｂ）をまず先に求める。次に、あらかじめ求めておいた二次転写電流がＩ２ｔｇ流れるときの転写材Ｐの電位差Ｖｐをこの（ＶＲ＋Ｖｂ）に加算する。つまり、（ＶＲ＋Ｖｂ＋Ｖｐ）を実際の転写材Ｐが搬送されてきて二次転写する場合の二次転写バイアスＶｔｒ２に設定する。
【０１００】
本実施の形態のプロセスにおいて詳しく説明すると、図６に示す画像形成装置が画像形成開始の信号を受けていない状態のときに、転写材Ｐを搬送しないでベタ白を形成して空回転する多回転工程を行い、そのときの二次転写バイアスをＶｔｒ２’とする。図１１のように二次転写バイアスＶｔｒ２’がＶｔｒ２’（１），Ｖｔｒ２’（２）のときの転写電流Ｉ１，Ｉ２を図６に示す電流検出手段３２で検出する。この際、電流検出の精度を上げるため、少なくとも二次転写ローラ１６が１回転する間は同じ二次転写バイアス、例えばＶｔｒ２’（１）を印加し、二次転写ローラ１６が１回転する間に８ポイントの電流を検出してそれらの平均をとることにより、二次転写バイアスＶｔｒ２’（１）を印加したときに流れる転写電流Ｉ１とする。同様に転写バイアスＶｔｒ２’（２）を印加したときに流れる電流Ｉ２もこのようにして求める。このようにして図１１に示すような二次転写バイアスＶｔｒ２’と二次転写電流Ｉの関係を求める。
【０１０１】
次に画像形成開始の信号を画像形成装置が受けた場合、まず転写材Ｐを搬送せずにベタ白を形成する前回転工程中に前述の転写バイアスＶｔｒ２’（１）を印加し、そのときの電流Ｉ１’を電流検出手段３２で前述の多回転工程時と同様に検出する。この結果に基づいて図１１の二次転写バイアスＶｔｒ２’と二次転写電流Ｉとの関係を図１２に示すように調整する。この図１２に示す直線は図１１の直線式を電流の変動分である（Ｉ１−Ｉ１’）だけ平行移動させている。前回転工程毎に前述のＶｔｒ２’（１）とＩ１’を検出するので、前回転工程毎の転写部のインピーダンスの変動は小さく、図１１の直線式を平行移動させても充分であった。そして、図１２に示すように、２つプロットされた、二次転写バイアスＶｔｒ２’と二次転写電流Ｉとの関係から二次転写電流Ｉ２ｔｇが流れるように内挿計算して二次転写バイアスＶｔｒ２’ｔｇを算出する。
【０１０２】
その算出式は、

である。
【０１０３】
前述したとおり二次転写バイアスＶｔｒ２’ｔｇは、転写材Ｐがないときにベタ白を形成して二次転写電流Ｉ２ｔｇを流すのに必要な二次転写バイアス（ＶＲ＋Ｖｂ）なので、実際に転写材Ｐを流して転写材Ｐ上に中間転写ベルト９上のベタ白を二次転写するのに必要な二次転写バイアスＶｔｒ２は、前述した二次転写電流Ｉ２ｔｇが流れるときの転写材Ｐの電位差Ｖｐを前述のＶｔｒ２’ｔｇに加算した。つまり、
Ｖｔｒ２＝Ｖｔｒ’ｔｇ＋Ｖｐ
とした。
【０１０４】
以上の計算が終了した後で、中間転写ベルト９上のトナー像の転写材Ｐ上への二次転写を、二次転写ローラ１６に前述の二次転写バイアスＶｔｒ２＝Ｖｔｒ２’ｔｇ＋Ｖｐを印加して行う。この二次転写バイアスのとき、中間転写ベルト９上で単位面積当たりの重量が最大のトナー像であるベタ黒があっても、前述のベタ黒の二次転写に必要な二次転写電流Ｉ０２が流れるので転写材Ｐ上に最適に転写できる。
【０１０５】
画像形成開始の信号を画像形成装置が受けてから二次転写部Ｎ２の二次転写バイアスと二次転写電流との関係を出すのに、従来例では少なくとも二次転写ローラ１６の２回転分の時間を要していたのに対し、本実施の形態では１回転分の時間に短縮できた。つまり、画像形成開始の信号を受けてから転写材Ｐにトナー像が二次転写されて定着されるまでの工程の時間を短縮することができた。
【０１０６】
本実施の形態では一次転写バイアスも二次転写バイアスを適性に保ちつつ、画像形成開始の信号を本実施の形態の画像形成装置が受けてから転写材Ｐにトナー像が定着されるまでの時間を短縮できた。
【０１０７】
以上の実施の形態においては、実施の形態１における像担持体又は実施の形態２における第１の像担持体がドラム型の感光ドラムである場合を例に説明したが、これに代えて、ベルト状の感光ベルトを使用してもよい。また、実施の形態２における第２の像担持体としてベルト状の中間転写体である中間転写ベルトを例に説明したが、中間転写体としてはこれに代えてドラム状の中間転写ドラムを使用することもできる。
【０１０８】
以上の実施の形態１，２において、転写バイアス，一次転写バイアス，二次転写バイアスは、定電流制御する場合を例に説明したが、これに代えて定電圧制御するようにしてもよい。ただし、この場合には、転写出力検出手段として、図１に示す電流検出手段３０、図６に示す第１の電流検出手段３０，第２の電流検出手段３２に代えて、それぞれ電圧検出手段を設けるものとする。
【０１０９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によると、多回転工程中に、トナー像を最適に転写するための転写バイアスと転写電流との関係を求めておき、画像形成工程中には、その関係を補正するようにしたので、トナー像の転写を最適転写バイアスで行うことができ、しかも画像形成についての生産性の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１に係る画像形成装置の概略構成を模式的に示す縦断面図である。
【図２】（ａ）は転写電流Ｉ０が流れてベタ黒が感光ドラム上から転写材上に最適に転写されるときの電圧Ｖｔｒ１を用いてベタ白を転写材に転写したときの転写電流Ｉｔｇを説明する図である。
（ｂ）は転写ローラの抵抗が変動して、その転写電流Ｉｔｇを流すのに必要な転写バイアスがＶｔｒ２に変動するが、その転写バイアスＶｔｒ２を用いてベタ白で転写電流Ｉｔｇが流れれば、ベタ黒を転写材に最適に転写できること説明する図である。
【図３】転写部のモデル回路を示す図である。
【図４】転写バイアスＶｔｒ’と転写電流Ｉとの関係を示す図である。
【図５】図４に示す転写バイアスＶｔｒ’と転写電流Ｉの関係を、調整した状態を示す図である。
【図６】実施の形態２に係る画像形成装置の概略構成を模式的に示す縦断面図である。
【図７】（ａ）はイエローのトナーについて、一次転写電流Ｉ０ｙが流れてベタ黒が感光ドラム上から転写材上に最適に転写されるときの一次転写バイアスＶｔｒ１（１）を用いてベタ白を転写材に転写したときの転写電流Ｉｔｇｙを説明する図である。
（ｂ）はイエローのトナーについて、一次転写ローラの抵抗が変動して、その一次転写電流Ｉｔｇｙを流すのに必要な転写バイアスがＶｔｒ１（２）に変動するが、その転写バイアスＶｔｒ１（２）を用いてベタ白で転写電流Ｉｔｇｙが流れれば、ベタ黒を転写材に最適に転写できること説明する図である。
【図８】一次転写バイアスＶｔｒ１と一次転写電流Ｉとの関係を示す図である。
【図９】図８に示す一次転写バイアスＶｔｒ１と一次転写電流Ｉの関係を、調整した状態を示す図である。
【図１０】二次転写部のモデル回路を示す図である。
【図１１】二次転写バイアスＶｔｒ２’と二次転写電流Ｉとの関係を示す図である。
【図１２】図１１に示す二次転写バイアスＶｔｒ２’と二次転写電流Ｉの関係を、調整した状態を示す図である。
【図１３】従来の画像形成装置の概略構成を模式的に示す縦断面図である。
【図１４】転写ローラの構成を示す斜視図である。
【図１５】従来の画像形成装置において、転写バイアスＶｔｒと転写電流との関係を示す図である。
【図１６】２水準のバイアスでは、内挿ができないようすを説明する図である。
【図１７】３水準のバイアスで、内挿を行うようすを説明する図である。
【符号の説明】
１ 像担持体、第１の像担持体（感光ドラム）
２ 帯電手段（帯電器）
３ 露光手段（露光装置）
４ イエローの現像器
５ マゼンタの現像器
６ シアンの現像器
７ ブラックの現像器
８ 現像手段（現像装置）
９ 第２の像担持体（中間転写体、中間転写ベルト）
１５ 転写帯電器（転写ローラ）、第１の転写帯電器（第１の転写ローラ）
１６ 第２の転写帯電器（第２の転写ローラ）
３０ 転写出力検出手段（電流検出手段）、第１の転写出力検出手段（第１の電流検出手段）
３１ 転写バイアス印加電源、第１の転写バイアス印加電源
３２ 第２の転写出力検出手段（第２の電流検出手段）
３３ 第２の転写バイアス印加電源
３５ 制御手段、第１の制御手段
３６ 第２の制御手段
Ｎ 転写部
Ｎ１ 第１の転写部（一次転写部）
Ｎ２ 第２の転写部（二次転写部）
Ｐ 転写材（紙、透明フィルム）

Claims (21)

1. 回転可能な像担持体と、前記像担持体を帯電する帯電手段と、帯電後の前記像担持体に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する現像手段と、前記現像手段によって前記像担持体上に形成されたトナー像を転写材に転写する転写手段とを備えた画像形成装置において、
   前記転写手段は、
   前記像担持体に当接されて前記像担持体との間に転写材が挿通される転写部を形成する転写帯電器と、
   前記転写帯電器にバイアスを印加して前記像担持体上のトナー像を前記転写材上に転写させる転写バイアス印加電源と、
   前記転写バイアス印加電源が前記転写帯電器に印加するバイアスを制御する制御手段と、
   前記転写バイアス印加電源の出力値を検出する転写出力検出手段とを有し、
   画像形成開始信号を受けて行われる画像形成工程中であって、画像形成動作前に前記像担持体の空回転を行う前回転工程時と、画像形成開始信号を受けていない状態で前記前回転工程に先立って前記像担持体の空回転を行う多回転工程時とに、前記転写バイアス印加電源によって前記転写帯電器にバイアスを印加し、そのときの前記転写バイアス印加電源の出力値を前記転写出力検出手段により検出し、前記多回転工程時と前記前回転工程時との検出結果に基づく前記転写部のインピーダンス特性に応じて、前記画像形成工程中に前記転写バイアス印加電源が前記転写帯電器に印加する転写バイアスを前記制御手段によって制御する、
   ことを特徴とする画像形成装置。
2. 前記制御手段は、前記転写バイアス印加電源が前記多回転工程時と前記前回転工程時とに前記転写帯電器に印加するバイアスを定電圧制御し、前記転写出力検出手段は電流値を検出する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 定電圧制御されたバイアスが、前記多回転工程時と前記前回転工程時とで異なる、
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記制御手段は、前記転写バイアス印加電源が前記多回転工程時と前記前回転工程時とに前記転写帯電器に印加するバイアスを定電流制御し、前記転写出力検出手段は電圧値を検出する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 定電流制御されたバイアスが、前記多回転工程時と前記前回転工程時とで異なる、
   ことを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記転写帯電器が、ローラ状に形成された転写ローラである、
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記多回転工程時における前記転写出力検出手段の検出結果に基づく前記転写部のインピーダンス特性を、前記前回転工程時における前記転写出力検出手段の検出結果に基づいて補整する、
   ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 回転可能な第１の像担持体と、前記第１の像担持体を帯電する帯電手段と、帯電後の前記第１の像担持体を形成する露光手段と、前記第１の像担持体上の静電潜像を現像する現像手段と、前記現像手段によって前記第１の像担持体上に形成されたトナー像が転写される第２の像担持体と、前記第１の像担持体上のトナー像を前記第２の像担持体上に転写する第１の転写手段と、前記第２の像担持体上に転写されたトナー像を転写材に転写する第２の転写手段とを備えた画像形成装置において、
   前記第１の転写手段は、
   前記第１の像担持体との間に前記第２の像担持体を挟持して第１の転写部を形成する第１の転写帯電器と、
   前記第１の転写帯電器にバイアスを印加して前記第１の像担持体上のトナー像を前記第２の像担持体上に転写させる第１の転写バイアス印加電源と、
   前記第１の転写バイアス印加電源が前記第１の転写帯電器に印加するバイアスを制御する第１の制御手段と、
   前記第１の転写バイアス印加電源の出力値を検出する第１の転写出力検出手段とを有し、
   画像形成開始信号を受けて行われる画像形成工程中であって、画像形成動作前に前記第１の像担持体の空回転を行う前回転工程時と、画像形成開始信号を受けていない状態で前記前回転工程に先立って前記第１の像担持体の空回転を行う多回転工程時とに、前記第１の転写バイアス印加電源によって前記第１の転写帯電器にバイアスを印加し、そのときの前記第１の転写バイアス印加電源の出力値を前記第１の転写出力検出手段により検出し、前記多回転工程時と前記前回転工程時との検出結果に基づく前記第１の転写部のインピーダンス特性に応じて、前記画像形成工程中に前記第１の転写バイアス印加電源が前記第１の転写帯電器に印加する第１の転写バイアスを前記第１の制御手段によって制御する、
   ことを特徴とする画像形成装置。
9. 前記第１の制御手段は、前記第１の転写バイアス印加電源が前記多回転工程時と前記前回転工程時とに前記第１の転写帯電器に印加するバイアスを定電圧制御し、前記第１の転写出力検出手段は電流値を検出する、
   ことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 定電圧制御されたバイアスが、前記多回転工程時と前記前回転工程時とで異なる、
    ことを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記第１の制御手段は、前記第１の転写バイアス印加電源が前記多回転工程時と前記前回転工程時とに前記第１の転写帯電器に印加するバイアスを定電流制御し、前記第１の転写出力検出手段は電圧値を検出する、
    ことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
12. 定電流制御されたバイアスが、前記多回転工程時と前記前回転工程時とで異なる、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
13. 前記第１の転写帯電器が、ローラ状に形成された転写ローラである、
    ことを特徴とする請求項８ないし１２のいずれか１項に記載の画像形成装置。
14. 前記多回転工程時における前記転写出力検出手段の検出結果に基づく前記転写部のインピーダンス特性を、前記前回転工程時における前記転写出力検出手段の検出結果に基づいて補整する、
    ことを特徴とする請求項８ないし１３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
15. 回転可能な第１の像担持体と、前記第１の像担持体を帯電する帯電手段と、帯電後の前記第１の像担持体を形成する露光手段と、前記第１の像担持体上の静電潜像を現像する現像手段と、前記現像手段によって前記第１の像担持体上に形成されたトナー像が転写される第２の像担持体と、前記第１の像担持体上のトナー像を前記第２の像担持体上に転写する第１の転写手段と、前記第２の像担持体上に転写されたトナー像を転写材に転写する第２の転写手段とを備えた画像形成装置において、
    前記第２の転写手段は、
    前記第２の像担持体との間に転写材が挿通される第２の転写部を形成する第２の転写帯電器と、
    前記第２の転写帯電器にバイアスを印加して前記第２の像担持体上のトナー像を前記転写材上に転写させる第２の転写バイアス印加電源と、
    前記第２の転写バイアス印加電源が前記第２の転写帯電器に印加するバイアスを制御する第２の制御手段と、
    前記第２の転写バイアス印加電源の出力値を検出する第２の転写出力検出手段とを有し、
    画像形成開始信号を受けて行われる画像形成工程中であって、画像形成動作前に前記第１の像担持体の空回転を行う前回転工程時と、画像形成開始信号を受けていない状態で前記前回転工程に先立って前記第１の像担持体の空回転を行う多回転工程時とに、前記第２の転写バイアス印加電源によって前記第２の転写帯電器にバイアスを印加し、そのときの前記第２の転写バイアス印加電源の出力値を前記第２の転写出力検出手段により検出し、前記多回転工程時と前記前回転工程時との検出結果に基づく前記第２の転写部のインピーダンス特性に応じて、前記画像形成工程中に前記第２の転写バイアス印加電源が前記第２の転写帯電器に印加する第２の転写バイアスを前記第２の制御手段によって制御する、
    ことを特徴とする画像形成装置。
16. 前記第２の制御手段は、前記第２の転写バイアス印加電源が前記多回転工程時と前記前回転工程時とに前記第２の転写帯電器に印加するバイアスを定電圧制御し、前記第２の転写出力検出手段は電流値を検出する、
    ことを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
17. 定電圧制御されたバイアスが、前記多回転工程時と前記前回転工程時とで異なる、
    ことを特徴とする請求項１６に記載の画像形成装置。
18. 前記第２の制御手段は、前記第２の転写バイアス印加電源が前記多回転工程時と前記前回転工程時とに前記第２の転写帯電器に印加するバイアスを定電流制御し、前記第２の転写出力検出手段は電圧値を検出する、
    ことを特徴とする請求項１５に記載の画像形成装置。
19. 定電流制御されたバイアスが、前記多回転工程時と前記前回転工程時とで異なる、
    ことを特徴とする請求項１８に記載の画像形成装置。
20. 前記第２の転写帯電器が、ローラ状に形成された転写ローラである、
    ことを特徴とする請求項１５ないし１９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
21. 前記多回転工程時における前記転写出力検出手段の検出結果に基づく前記転写部のインピーダンス特性を、前記前回転工程時における前記転写出力検出手段の検出結果に基づいて補整する、
    ことを特徴とする請求項１５ないし２０のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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