JP2007232879A - 画像形成装置およびその画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷の生産性の低下を防止しつつ、好適な時期に適正な転写電圧への変更をする時期を設定することができるようにする。
【解決手段】本発明の画像形成装置においては、１次転写電圧算出部は、１次転写ローラ電圧検知信号に基づいて適正１次転写電圧V１を算出し、１次転写電圧変更部は適正１次転写電圧データに基づいて適正１次転写電圧V１に変更し、印刷枚数設定部は、印刷枚数データベースを参照して、１次転写ローラ電圧検知信号に基づいて適正１次転写電圧V１を印加して印刷を実行する適正化後印刷枚数を設定する。印刷枚数加算判定部は、適正化後印刷枚数データに基づいて現在の印刷枚数が適正化後印刷枚数の最大値であるか否かを判定し、現在の印刷枚数が適正化後印刷枚数の最大値であると判定された場合、その後、同様の転写電圧変更処理が繰り返される。
【選択図】 図７

Description

本発明は画像形成装置および画像形成方法に係り、特に、適正な転写電圧に変更することができるようにした画像形成装置および画像形成方法に関する。

近年、画像形成装置においては、転写材（ベルトなど）に対して像担持体の反対面に電圧を印加したローラなどの転写部を設けて、像担持体上のトナー像を転写材に転写する中間転写システムが提案されている。

ところで、画像形成装置に採用される中間転写システムにおける転写部の１次転写ローラの電気抵抗値は、１次転写ローラの温度や周囲の相対湿度、通電上昇のような疲労の蓄積、あるいは、使用休止期間における回復などにより常に変動する。

図１と図２を参照して、１次転写ローラの電気抵抗値の変動について説明する。

まず図１を参照して、１次転写ローラの電気抵抗値の環境依存性を説明する。

図１の実線aに示されるように、１次転写ローラの電気抵抗値は、１０℃・２０％RH（温度１０℃・相対湿度２０％）、２３℃・５０％RH（温度２３℃・相対湿度５０％）、３０℃・８５％RH（温度３０℃・相対湿度８５％）のように環境条件が高温多湿になるにつれて減少していく傾向にある。図１の例の場合、１０℃・２０％RHと３０℃・８５％RHの２つの環境下における１次転写ローラの電気抵抗値の比はおよそ１００倍となっている。すなわち、このことは、夏よりも冬の方が１次転写ローラの電気抵抗値は高く、また、昼間よりも朝の方が１次転写ローラの電気抵抗値が高くなることを示している。

次に、図２を参照して、１次転写ローラの電気抵抗値の連続使用による変動について説明する。

図２の実線bに示されるように、１次転写ローラを連続して使用すれば使用するほど、１次転写ローラの電気抵抗値が上昇している。図２の例の場合、１次転写ローラの電気抵抗値は、およそ２００分の連続使用で使用開始時の電気抵抗値の１０倍になっている。なお、通電変動により疲労し、電気抵抗値が上昇した１次転写ローラの使用を休止すると、上昇した電気抵抗値は徐々に下降し始め、その後、使用開始時の値に戻る。

このように、１次転写ローラの電気抵抗値は、１次転写ローラの周囲の環境と連続使用時間の組み合わせによる影響で変動を受けることになる。

従って、所定の時期における１次転写ローラの電気抵抗値に基づいて１次転写ローラに印加される転写電圧（以下、「１次転写電圧」という。）を予め適正な範囲に１回設定し、設定された１次転写電圧に固定しても、１次転写ローラの電気抵抗値の変動に伴い、１次転写ローラの１次転写電圧の適正な範囲がずれてしまうため、像担持体上にトナー像を十分に転写することができなくなってしまう。

そこで、十分な転写電圧を印加することができるように転写電圧を常時変更し、適正化する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に提案されている方法によれば、紙種類検出プログラムによって検出された用紙のサイズと厚さ、および電圧計によって測定された発生電圧に基づいて転写バイアスを選択し、転写バイアス印加電源から選択された転写バイアスを印加させる。これにより、用紙のサイズと厚さ、および温度や湿度により転写ローラの電気抵抗値が変動しても、転写される用紙のサイズと厚さなどに対応した転写バイアスが常時印加されるので、良好な転写をすることができる。
特開２００３−２８７９６６号公報

特許文献１に提案されている方法によれば、適正な転写電圧（１次転写電圧と２次転写電圧）を常時変更することにより良好な画像を取得することが可能となるが、転写電圧の変更に時間を要することから頻繁に転写電圧の変更を行うようにすると、印刷の生産性（１分当たりのプリント可能な枚数。以下、同様に用いる）を極端に低下させてしまう。

近年の画像形成装置においては、生産性を高めるために印刷する用紙と用紙の印刷間隔を極力短くする傾向にあり、用紙の印刷間隔を例えば０．３秒に設定するようにしている。ところが、特許文献１に提案されている方法では、転写電圧の変更は、０．３秒という印刷間隔中には行うことができない。そのため、転写電圧の変更を行う場合、印刷の実行を一旦停止しなければならず、良好な画像を取得するために転写電圧の変更を頻繁に行うようにすると、その度に印刷の実行を一旦停止することとなり、その結果、印刷の生産性を低下させてしまう。

特に、一連の印刷JOBで連続的に多数枚の印刷を行う場合、印刷開始前に予め転写電圧の変更を行うと、印刷JOBの前半では良好な画像を取得することができるが、印刷JOBの後半では、予め設定された転写電圧が電気抵抗値の変動に伴い適正な転写電圧の範囲からずれてしまい、良好な画像を取得することができなくなる。そこで、印刷JOB全体を通して良好な画像を取得するために印刷の実行を定期的に一旦停止し、転写電圧の変更を定期的に行う方法が考えられるが、転写電圧の変更を行えば行うほど、印刷の生産性を低下させることになる。

このように、中間転写システムを採用する画像形成装置においては、印刷の生産性の低下を防止しつつ、適正な転写電圧に変更することは困難であるという課題があった。

本発明は、このような状況に鑑みてなされてものであり、印刷の生産性の低下を防止しつつ、好適な時期に適正な転写電圧への変更をすることができる画像形成装置およびその画像形成方法を提供することを目的とする。

本発明の画像形成装置は、上述した課題を解決するために、像担持体上のトナー像を転写する転写手段と、この転写手段に転写電圧を印加する電源と、転写手段に印加する転写電圧を算出する転写電圧算出手段と、電源により前記転写手段に印加する転写電圧を、前記転写電圧算出手段による算出結果に基づいて変更する転写電圧変更手段と、転写電圧変更手段により転写手段に印加する転写電圧を変更する変更時期を設定する変更時期設定手段とを備えることを特徴とする。

転写電圧変更手段は、変更時期設定手段により設定された変更時期ごとに、転写電圧変更処理を繰り返すようにすることができる。

この画像形成装置は、適正転写電圧を転写手段に印加して印刷を実行した後の印刷量を設定する印刷量設定手段を備え、変更時期設定手段は、印刷量設定手段により設定された前記印刷枚数の印刷が実行された印刷終了時期を、電源により転写手段に印加する転写電圧を変更する変更時期として設定するようにすることができる。

この画像形成装置は、転写手段に予め設定された所定の電流を印加したときの電圧を検知する電圧検知手段をさらに備え、変更時期設定手段は、転写手段に予め設定された所定の電流を印加したときの電圧と変更時期が予め対応付けて登録されている変更時期データベースを参照して、電圧検知手段により検知された電圧に基づいて変更時期を設定するようにすることができる。

変更時期データベースに予め対応付けて登録されている変更時期は、転写手段に予め設定された所定の電流を印加したときの電圧が大きいほど、短くなるようにすることができる。

変更時期データベースに予め対応付けて登録されている変更時期は、転写手段に予め設定された所定の電流を印加したときの電圧に応じて複数の区分されているようにすることができる。

この画像形成装置は、転写手段に予め設定された所定の電流を印加したときの電圧を検知する電圧検知手段と、電圧検知手段により検知された電圧に基づいて変更時期を算出する変更時期算出手段とをさらに備え、変更時期設定手段は、変更時期算出手段により算出された算出結果に基づいて変更時期を設定するようにすることができる。

この画像形成装置は、前記転写手段に予め設定された所定の電圧を印加したときの電流を検知する電流検知手段をさらに備え、変更時期設定手段は、転写手段に予め設定された所定の電圧を印加したときの電流と変更時期が予め対応付けて登録されている変更時期データベースを参照して、電流検知手段により検知された電流に基づいて変更時期を設定するようにすることができる。

変更時期データベースに予め対応付けて登録されている変更時期は、転写手段に予め設定された所定の電圧を印加したときの電流が小さいほど、短くなるようにすることができる。

変更時期設定手段は、転写電圧算出手段により算出された転写電圧と変更時期が予め対応付けて登録されている変更時期データベースを参照して、転写電圧算出手段により算出された転写電圧に基づいて変更時期を設定するようにすることができる。

本発明の画像形成方法は、上述した課題を解決するために、転写部に印加する転写電圧を算出する転写電圧算出ステップと、電源により転写部に印加する転写電圧を、転写電圧算出ステップの処理による算出結果に基づいて変更する転写電圧変更ステップと、転写電圧変更ステップの処理により電源により転写部に印加する転写電圧を変更する変更時期を設定する変更時期設定ステップとを含むことを特徴とする。

本発明の画像形成装置においては、像担持体上のトナー像が転写され、電源により転写電圧が転写手段に印加され、転写手段に印加する転写電圧が算出され、電源により転写手段に印加する転写電圧が算出結果に基づいて変更され、転写手段に印加する転写電圧を変更する変更時期が設定される。

本発明の画像形成方法においては、転写部に印加する転写電圧が算出され、電源により転写部に印加する転写電圧が算出結果に基づいて変更され、電源により転写部に印加する転写電圧を変更する変更時期が設定される。

本発明によれば、印刷の生産性の低下を防止しつつ、好適な時期に適正な転写電圧への変更をする時期を設定することができる。

以下に本発明の実施形態の説明にあたり、請求項に記載の発明と、「発明の実施形態」との対応関係を例示するこの例は、請求項に記載されている発明をサポートする実施形態が本明細書に記載されていることを確認するためのものである。従って、「発明の実施形態」中に、発明に対応するものとして、積極的には記載されていない実施形態があったとしても、そのことは、その実施形態が、その発明に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施形態が発明に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施形態が、その発明以外の発明には対応しないものであることを意味するものでもない。

請求項１に記載の画像形成装置（例えば、図３の画像形成装置１）は、像担持体（例えば、図３の感光体ドラム１２a乃至１２d）上のトナー像を転写する転写手段（例えば、図３の１次転写ローラ２０a乃至２０d）と、この転写手段に転写電圧を印加する電源（例えば、図３の電源２９）と、転写手段に印加する転写電圧を算出する転写電圧算出手段（例えば、図５の１次転写電圧算出部４５）と、前記電源により前記転写手段に印加する転写電圧を、前記転写電圧算出手段による算出結果に基づいて変更する転写電圧変更手段（例えば、図５の１次転写電圧変更部４６）と、前記転写電圧変更手段により前記転写手段に印加する転写電圧を変更する変更時期を設定する変更時期設定手段（例えば、図５の印刷枚数設定部４７）とを備えることを特徴とする。

請求項９に記載の画像形成方法は、像担持体（例えば、図３の感光体ドラム１２a乃至１２d）上のトナー像を転写する転写部（例えば、図３の１次転写ローラ２０a乃至２０d）と、前記転写部に転写電圧を印加する電源（例えば、図３の電源２９）とを備える画像形成装置（例えば、図３の画像形成装置１）の画像形成方法において、前記転写部に印加する転写電圧を算出する転写電圧算出ステップ（例えば、図７のステップＳ９）と、前記電源により前記転写部に印加する転写電圧を、前記転写電圧算出ステップの処理による算出結果に基づいて変更する転写電圧変更ステップ（例えば、図７のステップＳ１０）と、前記転写電圧変更ステップの処理により前記転写部に印加する転写電圧を変更する変更時期を設定する変更時期設定ステップ（例えば、図７のステップＳ１２）とを含むことを特徴とする。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

図３は、本発明を適用した画像形成装置１の断面の概略的な機械的構成を表している。

図３に示されるように、画像形成装置１は、スキャナ部２、画像形成部３、および給紙部４により構成されている。

スキャナ部２は、原稿台にセットした原稿に光を照射し、原稿からの反射光を複数の光学部材を介して受光素子へ導き、光電変換して画像信号を画像形成部３に供給する。

画像形成部３には、プロセスカートリッジ１１a、１１b、１１c、および１１dが設けられる。プロセスカートリッジ１１a、１１b、１１c、および１１dは、それぞれ、像担持体である感光体ドラム１２a、１２b、１２c、および１２dを有し、これらの感光体ドラムに現像剤の像を形成する。

感光体ドラム１２aは例えば、直径３０ｍｍの円筒状であり、図示矢印方向へ回転可能に設けられる。感光体ドラム１２aの周囲には回転方向に沿って付設装置が配置される。まず、付設装置として帯電チャージャ１３aが感光体ドラム１２aの表面に対向して設けられる。帯電チャージャ１３aは、感光体ドラム１２aを一様に負（−）帯電させる。帯電チャージャ１３aの下流には、帯電した感光体ドラム１２aを露光して静電潜像を形成する露光装置１４aが設けられる。露光装置１４aは、感光体ドラム１２aに、スキャナ部２から供給される画像信号に対応して光変調されたレーザービームを露光する。なお、露光装置１４aは、レーザービームの代わりにLED（Light Emitting Diode）を用いてもよい。

また、露光装置１４aの下流には黄色（イエロー）の現像剤を収容し、この現像剤で露光装置１４aにより形成された静電潜像を反転現像する現像器１５aが設けられる。さらに、感光体ドラム１２aに対して当接するように被画像形成媒体である中間転写ベルト１７が設置される。

感光体ドラム１２aと中間転写ベルト１７との当接位置よりも上流側にはクリーナ１６aが設けられる。クリーナ１６aは転写後の感光体上の残留トナーを除去収容する。除電ランプ（後述する図４の除電ランプ３１）は感光体ドラム１２aの表面電荷を一様な光照射によって除電する。これにより画像形成の１サイクルが完了し、次の画像形成プロセスにおいて、再び帯電チャージャ１３aが未帯電の感光体ドラム１２aを一様に帯電させる。

中間転写ベルト１７は搬送方向と直交する方向（図面奥行き方向）において、感光体ドラム１２aの長さ寸法とほぼ等しい長さ（幅）を有する。中間転写ベルト１７は、無端状（シームレス）ベルトの形状をしており、ベルトを所定の速度で回動させる駆動ローラ１８と従動ローラである２次転写対向ローラ１９上に掛渡され、担持される。なお、符号２７は、中間転写ベルト１７を一定のテンションに保持するためのテンションローラである。

中間転写ベルト１７は、カーボンが均一に分散された厚さ例えば１００μｍのポリイミドにより形成されている。中間転写ベルト１７は１０^−９Ωｃｍの電気抵抗を有し、半導電性を示す。中間転写ベルト１７の材料としては、体積抵抗値が１０^−８〜１０^−１１Ωｃｍの半導電性を示す材料であればよい。例えば、カーボンを分散したポリイミドの他に、ポリエチレンテフタレート、ポリカーボネイト、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンなどにカーボンなどの導電粒子を分散させたものでもよい。導電粒子を用いず、組成調整によって電気抵抗を調整した高分子フィルムを用いてもよい。さらにはこのような高分子フィルムにイオン導電性物質を混入したもの、あるいは比較的電気抵抗が低いシリコンゴム、ウレタンゴム等のゴム材でもよい。

中間転写ベルト１７上には、駆動ローラ１８と２次転写対向ローラ１９との間に中間転写ベルト１７の搬送方向に沿ってプロセスカートリッジ１１aの他、プロセスカートリッジ１１b、１１c、および１１dが順次配置されている。各プロセスカートリッジ１１b、１１c、および１１dは、いずれもプロセスカートリッジ１１aと同じ構成を有する。

感光体ドラム１２b、１２c、および１２dが各々のプロセスカートリッジのほぼ中心に設けられる。感光体ドラム１２b、１２c、および１２dの表面に対向して、帯電チャージャ１３b、１３c、および１３dがそれぞれ設けられる。帯電チャージャ１３b、１３c、および１３dの下流には、帯電した感光体ドラム１２b、１２c、および１２dを露光して静電潜像を形成する露光装置１４b、１４c、および１４dが設けられる。露光装置１４b、１４c、および１４dの下流には、露光装置１４b、１４c、および１４dにより形成された静電潜像を反転現像する現像器１５b、１５c、および１５dが設けられる。感光体ドラム１２b、１２c、および１２dと中間転写ベルト１７との当接位置よりも上流側には、クリーナ１６b、１６c、および１６dが設けられる。なお、現像器１５b、１５c、および１５dには、それぞれ、マゼンタの現像剤、シアンの現像剤、およびブラックの現像剤が収容されている。

中間転写ベルト１７はそれぞれの感光体ドラム（感光体ドラム１２a乃至１２d）と順次当接する。この中間転写ベルト１７とそれぞれの感光体ドラムとの当接位置近傍には、１次転写ローラ２０a、２０b、２０c、および２０dがそれぞれの感光体ドラムに対応して設けられる。すなわち、１次転写ローラ２０a乃至２０dは、対応する感光体ドラム上方で中間転写ベルト１７に背面接触して設けられ、中間転写ベルト１７を介してプロセスカートリッジ１１a乃至１１dと対向する。１次転写ローラ２０a乃至２０dは、電圧印加手段である正（＋）の電源２９の直流電源に接続されている。なお、各１次転写ローラ２０a乃至２０dの近傍には、各１次転写ローラ２０a乃至２０dに印加された電圧を検知する図示せぬ１次転写ローラ電圧検知部（図５を参照して後述する１次転写ローラ電圧検知部４０）が設けられる。

また、駆動ローラ１８の近傍には、中間転写ベルト１７上の残留トナーを除去収容する中間転写ベルトクリーナ２１が設けられる。

一方、画像形成部３の下部に用紙（転写材）を収容する給紙部４の給紙カセット２３が設けられる。給紙部４には、給紙カセット２３から用紙を１枚ずつピックアップするピックアップローラ２４がさらに設けられる。画像形成部３の２次転写ローラ２２付近には、レジストローラ対２５が回転可能に設けられる。レジストローラ対２５は、２次転写ローラ２２と２次転写対向ローラ１９が中間転写ベルト１７を挟んで対峙する２次転写部へ用紙を所定のタイミングで供給する。

また、中間転写ベルト１７の上部には、現像剤を用紙上に定着する定着器２６が設けられる。定着器２６は、トナー像を保持する用紙に所定の熱と圧力をかけて、溶融されたトナー像を用紙に定着させる。

さらに、中間転写ベルト１７の下部の所定の位置には、画像形成装置１内の温度や相対湿度などの環境を検知する環境センサ２８が設けられる。また、画像形成装置１の所定の場所には、画像形成装置１の各部に電力を供給する電源２９が設けられる。

なお、各プロセスカートリッジ１１a乃至１１dは、同じ構成を有するので、以下において、個々に区別する必要がない場合、プロセスカートリッジ１１と総称する。また、プロセスカートリッジ１１（１１a乃至１１d）に設けられた各部についても同様とする。

次に、画像形成装置１のカラー画像形成動作（印刷処理）について説明する。

画像形成動作開始の指示がなされると（すなわち、印刷を開始するとの指示がなされると）、感光体ドラム１２aは図示しない駆動機構から駆動力を受けて回転を始める。帯電チャージャ１３aは、感光体ドラム１２aを一様に例えば−６００Ｖに帯電される。露光装置１４aは、帯電チャージャ１３aによって一様に帯電された感光体ドラム１２に、印刷すべき画像（文字）に応じた光を照射し静電潜像を形成する。現像器１５aは現像剤（イエローのＹトナー＋フェライトキャリア：２成分現像剤）を収容し、電源２９の現像バイアス電源により、バイアス値例えば―３８０Ｖを現像スリ−ブ(図４を参照して後述する現像スリーブ３５)に与え、現像電界を感光体ドラム１２aとの間に形成する。負に帯電したYトナーは、感光体ドラム１２aの静電潜像の画像部電位（高電位部：符号を考慮）の領域に付着する反転現像である。

次に、現像器１５bはマジェンダ現像剤により静電潜像を現像し、マジェンダのMトナー像を感光体ドラム１２b上に形成する。このとき、MトナーはYトナー同様数ミクロン（例えば７ミクロン）程度の平均粒径をもち、平均粒子径が６０ミクロン程度のフェライト磁性キャリア粒子（図示しない）と摩擦帯電により負に帯電している。現像バイアス値は、現像器１５bと同様に例えば−３８０V程度であり、現像スリーブ３５に電源２９のバイアス電源により印加する。現像電界の方向は画像部で感光体ドラム１２b表面から現像スリーブ３５に向かい、潜像の高電位部に負帯電Mトナーが付着する。

現像器１５cはシアン現像剤により静電潜像を現像し、シアンのCトナー像を感光体ドラム１２c上に形成する。このとき、CトナーはYトナー同様数ミクロン（例えば７ミクロン）程度の平均粒径をもち、平均粒子径が数１０ミクロン（６０ミクロン）程度のフェライト磁性キャリア粒子（図示しない）と摩擦帯電により負に帯電している。現像バイアス値は、現像器１５cと同様に例えば−３８０V程度であり、現像スリーブ３５に電源２９のバイアス電源により印加する。現像電界の方向は画像部で感光体ドラム１２c表面から現像スリーブ３５に向かい、潜像の高電位部に負帯電Cトナーが付着する。

現像器１５dはブラック現像剤により静電潜像を現像し、ブラックのBトナー像を感光体ドラム１２d上に形成する。このとき、BトナーはYトナー同様数ミクロン（例えば７ミクロン）程度の平均粒径をもち、平均粒子径が数１０ミクロン（例えば６０ミクロン）程度のフェライト磁性キャリア粒子（図示しない）と摩擦帯電により負に帯電している。現像バイアス値は、現像器１５dと同様に例えば−３８０V程度であり、現像スリーブ３５に電源２９のバイアス電源により印加する。現像電界の方向は画像部で感光体ドラム１２d表面から現像スリーブに向かい、潜像の高電位部に負帯電Bトナーが付着する。

感光体ドラム１２aと中間転写ベルト１７，および１次転写ローラ２０aにより形成される転写領域Taでは、１次転写ローラ２０ａには所要電圧例えば約＋１０００Ｖのバイアス電圧が印加される。１次転写ローラ２０aと感光体ドラム１２aとの間には転写電界が形成され、感光体ドラム１２a上のYトナー像は、この転写電界に従って、中間転写ベルト１７上に転写される。

１次転写ローラ２０b、２０c、および２０dの構成は１次転写ローラ２０aと基本的には同様であり、その説明は繰り返しになるので省略する。

転写領域TaにおいてYトナー像が転写された中間転写ベルト１７上の画像は転写領域Tbに向けて搬送される。転写領域Tbでは、１次転写ローラ２０bに電源２９の直流電源から所要電圧例えば約＋１２００Ｖのバイアス電圧を印加する事により、Yトナー像上に重ねてマゼンタのMトナー像を転写する。転写領域Tcにおいて１次転写ローラ２０cに所要電圧例えば約＋１４００Ｖのバイアス電圧を印加することにより、また、転写領域Tdにおいて１次転写ローラ２０dに所要電圧例えば約＋１６００Ｖの電圧を印加することにより、既に転写されている現像剤像の上に重ねてシアンの現像剤像、ブラックの現像剤像を順次多重転写する。一方、ピックアップローラ２４は給紙カセット２３から用紙を取り出し、レジストローラ対２５は、用紙を２次転写部へ供給する。

２次転写部では、所要のバイアス電圧が２次転写対向ローラ１９に印加され、中間転写ベルト１７を挟んで２次転写ローラ２２との間に転写電界を形成し、中間転写ベルト１７上の多重カラートナー画像を用紙に一括転写する。このように一括転写された各色の現像剤像は、定着器２６により用紙上に定着され、カラー画像が形成される。定着済みの用紙は胴内排紙部（図示せず）上に排出される。

図４は、図３のプロセスカートリッジ１１の内部の概略的な構成を表している。

図４に示されるように、プロセスカートリッジ１１は、感光体ドラム１２、帯電チャージャ１３、現像器１５、クリーナ１６などで一体的に構成されており、画像形成装置１本体に対して着脱自在となっている。

現像器１５は、所定の位置で感光体ドラム１２に対向して設けられる。感光体ドラム１２の現像器１５と対向する現像位置より回転方向下流側には、クリーナ１６、除電ランプ３１、および帯電チャージャ１３が順に配置されている。フレッシュトナーを格納するトナーカートリッジ３２は、画像形成装置１に対して着脱自在に設けられており、画像形成装置１内で現像器１５と供給モータ・オーガ３３を介して接続されることにより現像器１５にフレッシュトナーを供給する。供給モータ・オーガ３３は、トナーカートリッジ３２から所定の量のトナーを現像器１５に供給する。

現像器１５の内部には、供給モータ・オーガ３３を介してトナーカートリッジ３２から供給されたトナーと、予め現像器１５内に収納されたキャリアを攪拌帯電させるミキサ３４−１とミキサ３４−２が設けられている。現像器１５内部のミキサ３４−１とミキサ３４−２の上部には、ミキサ３４−１とミキサ３４−２により攪拌帯電されてトナーとキャリアからなる２成分現像剤を現像位置に搬送するマグネット内包の現像スリーブ３５が設けられる。現像器１５の下部近傍には、現像器１５内のトナー濃度を検知する磁気センサ３６が設けられる。

制御装置３７は、画像形成装置１の駆動を総括的に制御する。入力部３８は、画像形成装置１の上部などに設けられており、ユーザの種々の指示を入力するための表示パネルやボタンなどの入力デバイスを有する。

なお、画像形成装置１では、例えば、感光体ドラム１２の回転速度と、給紙カセット２３からの用紙搬送速度が共に所要速度例えば２００mm/secであり、現像スリーブ３５の対感光体比２．０倍の周速で回転させ、現像剤を感光体ドラム１２上の静電潜像まで搬送して像を形成させる。

図５は、図３の画像形成装置１の内部における制御系の概略的な構成を表している。

図５に示されるように、制御装置３７に入力部３８、環境検知部３９、および１次転写ローラ電圧検知部４０が接続されている。

制御装置３７は、主制御部４１、印刷関連データ取得部４２、記憶部４３、感光体ドラム表面電位設定部４４、１次転写電圧算出部４５、１次転写電圧変更部４６、および印刷枚数設定部４７、印刷枚数加算判定部４８、および設定印刷枚数加算判定部４９が入出力インタフェース５０を介して相互に接続されて構成されている。

主制御部４１は、CPU(Central Processing Unit) またはMPU（Micro Processing Unit）、ROM（Read Only Memory）、およびRAM（Random Access Memory）などからなり、種々の制御信号を生成し、供給することにより画像形成装置１を総括的に制御する。

印刷関連データ取得部４２は、ユーザが表示パネルやボタンなどを操作することにより入力部３８から、あるいは、電気ケーブルなどを介して外部装置（図示せず）から印刷関連データを取得し、取得された印刷関連データを記憶部４３のデータ記憶部５１に供給する。印刷関連データには、例えば、画像や文字などを印刷する用紙（転写材）のサイズに関するデータ、印刷する画像や文字の印刷データ、および印刷枚数に関する設定印刷枚数データなどが含まれている。

記憶部４３は、データ記憶部５１および印刷枚数データベース５２により構成されている。

データ記憶部５１は、印刷関連データ取得部４２から供給された印刷関連データを取得し、取得された印刷関連データを記憶する。また、データ記憶部４８は、主制御部４１の指示に従い、適宜、画像形成装置１の各部に記憶されている各種のデータを供給する。

印刷枚数データベース５２には、予め設定された所定の電流I０を１次転写ローラ２０に印加したときの電圧V０と、電圧V０から算出される適正な１次転写電圧V１（以下、「適正１次転写電圧」という。）を１次転写ローラ２０に印加して印刷を実行する適正化後印刷枚数が予め対応付けて登録されている。

感光体ドラム表面電位設定部４４は、帯電チャージャ１３を制御し、感光体ドラム１２の表面電位を所定の電位に設定する。

１次転写電圧算出部４５は、１次転写ローラ電圧検知部４０から供給された１次転写ローラ電圧検知信号に基づいて、適正１次転写電圧V１を算出し、算出された適正１次転写電圧V１のデータである適正１次転写電圧データを１次転写電圧変更部４６に供給する。

１次転写電圧変更部４６は、１次転写電圧算出部４５から供給された適正１次転写電圧データを取得し、取得された適正１次転写電圧データに基づいて１次転写ローラ２０に印加する１次転写電圧を適正１次転写電圧V１に変更する。

印刷枚数設定部４７は、データ記憶部４３の印刷枚数データベース５２を読み出し、読み出された印刷枚数データベース５２を参照して、１次転写ローラ電圧検知部４０から供給された１次転写ローラ電圧検知信号に基づいて、電圧V０から算出される適正１次転写電圧V１を１次転写ローラ２０に印加して印刷を実行する適正化後印刷枚数を設定する。印刷枚数設定部４７は、設定された適正化後印刷枚数のデータである適正化後印刷枚数データをデータ記憶部５１に供給する。

印刷枚数加算判定部４８は、適正化後印刷枚数のうち、印刷が実行された枚数を逐次加算するとともに、データ記憶部５１に記憶されている適正化後印刷枚数データを読み出し、読み出された適正化後印刷枚数データに基づいて、加算された現在の印刷枚数が印刷枚数設定部４７により設定された適正化後印刷枚数の最大値であるか否かを判定し、その判定結果を主制御部４１に供給する。

設定印刷枚数加算判定部４９は、印刷が実行された枚数を逐次加算するとともに、データ記憶部５１に記憶されている印刷関連データを読み出し、読み出された印刷関連データに含まれる設定印刷枚数データに基づいて、加算された現在の印刷枚数がユーザにより予め設定された印刷枚数の最大値であるか否かを判定し、その判定結果を主制御部４１に供給する。

環境検知部３９は、例えば、図３の環境センサ２８などからなり、主制御部４１の指示に従い、画像形成装置１内の温度や相対湿度などの環境を検知し、検知された温度や相対湿度に基づいて環境検知信号を生成し、感光体ドラム表面電位設定部４４に供給する。なお、この環境検知信号には、画像形成装置１内の温度や相対湿度などの環境データが含まれている。

１次転写ローラ電圧検知部４０は、１次転写ローラ２０に印加された電圧を検知し、検知された電圧に基づいて１次転写ローラ電圧検知信号を生成し、１次転写電圧算出部４５に供給する。

ここで、図６を参照して、１次転写ローラ２０の電気抵抗値と適正な１次転写電圧の範囲の関係について説明する。

図６に示されるように、１次転写ローラ２０の電気抵抗値がおよそ１．０×１０^７Ω未満のとき（特に、３．０×１０^６Ω以下のとき）、１次転写ローラ２０の電気抵抗値が多少変動したとしても、１次転写電圧の適正な範囲はほとんど変化せず、１次転写電圧は５００V乃至１０００Vの範囲の値を示している。しかし、１次転写ローラ２０の電気抵抗値がおよそ１．０×１０^７Ω以上になると、１次転写ローラ２０の電気抵抗値が少し変動しただけでも１次転写電圧の適正な範囲が大きく変動してしまう。

従って、１次転写ローラ２０に印加する転写電圧の変更処理にあたり、１次転写ローラ２０の電気抵抗値が所要の抵抗値、例えば１．０×１０^７Ω未満である場合、良好な画像を取得するために転写電圧の変更処理を頻繁に行う必要はないが、１次転写ローラ２０の電気抵抗値が所要の抵抗値、例えば１．０×１０^７Ω以上である場合、良好な画像を取得するためには転写電圧の変更処理を頻繁に行わなければならない。

このことは、印刷開始後において１次転写ローラ２０の電気抵抗値が所要の抵抗値、例えば１．０×１０^７Ω以上になる前までは転写電圧の変更処理をそれほど頻繁に行わず、印刷開始後において１次転写ローラ２０の電気抵抗値が所要の抵抗値、例えば１．０×１０^７Ω以上になった後、良好な画像を取得するために転写電圧の変更処理を頻繁に行うようにすれば、印刷の生産性の低下を防止しつつ、好適な時期に適正な転写電圧への変更をすることができることを意味している。

具体的には、印刷枚数が例えば１０００枚である場合、印刷開始時に１回転写電圧変更処理を行い、転写電圧変更処理により変更された転写電圧を印加して、１次転写ローラ２０の電気抵抗値が所要の抵抗値、例えば１．０×１０^７Ω以上になるまで転写電圧変更処理を行わずに、例えば５００枚の印刷を停止することなく実行する。その後、１次転写ローラ２０の電気抵抗値が所要の抵抗値、例えば１．０×１０^７Ω以上になった場合、その後、一度に印刷する印刷枚数を２００枚、１００枚、５０枚などと減らしながら、所定の印刷枚数が印刷される度に頻繁に転写電圧変更処理を行うようにする。このように、画像形成装置１内の環境などに合わせて、転写電圧を適正な転写電圧に変更する好適な時期を設定するようにする。以下、１次転写ローラ２０の電気抵抗値と適正な１次転写電圧の範囲の関係を利用した転写電圧変更処理について説明する。

図７のフローチャートを参照して、図５の画像形成装置１における転写電圧変更処理について説明する。

ステップＳ１において、主制御部４１は、ユーザが入力部３８を操作することにより印刷を開始するとの指示がなされたか否かを判定し、ユーザが入力部３８を操作することにより印刷を開始するとの指示がなされたと判定するまで待機する。

ステップＳ１においてユーザが入力部３８を操作することにより印刷を開始するとの指示がなされたと判定された場合、印刷関連データ取得部４２はステップＳ２で、ユーザが表示パネルやボタンなどを操作することにより入力部３８から、あるいは、電気ケーブルなどを介して外部装置（図示せず）から印刷関連データを取得し、取得された印刷関連データをデータ記憶部５１に供給する。データ記憶部５１は、印刷関連データ取得部４２から供給された印刷関連データを取得し、取得された印刷関連データを記憶する。

ステップＳ３において、主制御部４１は、環境の検知を開始させる環境検知開始制御信号を生成し、環境検知部３９に供給する。ステップＳ４において、環境検知部３９は、主制御部４１から供給された環境検知開始制御信号に基づいて、画像形成装置１内の温度や相対湿度などの環境を検知し、検知された温度や相対湿度などに基づいて環境検知信号を生成し、感光体ドラム表面電位設定部４４に供給する。

ステップＳ５において、感光体ドラム表面電位設定部４４は、環境検知部３９から供給された環境検知信号に含まれる画像形成装置１内の温度や相対湿度などの環境データと、データ記憶部５１に記憶されている感光体ドラム１２の累積使用回転時間の積算値に基づいて、感光体ドラム１２の表面電位を規定電位Vdrumにする帯電条件電位（帯電チャージャ１３の電位）を算出する。

ステップＳ６において、感光体ドラム表面電位設定部４４は、主制御部４１の制御に従い、算出された帯電条件電位に基づいて帯電チャージャ１３を制御し、感光体ドラム１２の表面電位を規定電位Vdrumに設定する。

ステップＳ７において、主制御部４１は、感光体ドラム１２などの画像形成装置１の各部を制御し、１次転写ローラ２０に所定の電流I０を印加する。ステップＳ８において、１次転写ローラ電圧検知部４０は、１次転写ローラ２０に所定の電流I０を印加したときの電圧V０を検知し、検知された電圧V０に基づいて１次転写ローラ電圧検知信号を生成し、１次転写電圧算出部４５と印刷枚数設定部４７に供給する。この１次転写ローラ電圧検知信号には、１次転写ローラ２０に所定の電流I０を印加したときに検知された電圧V０のデータが含まれている。

ステップＳ９において、１次転写電圧算出部４５は、主制御部４１の制御に従い、１次転写ローラ電圧検知部４０から供給された１次転写ローラ電圧検知信号に基づいて、[数１]に従い、１次転写ローラ２０に印加する適正１次転写電圧V１を算出し、算出された適正１次転写電圧V１のデータである適正１次転写電圧データを１次転写電圧変更部４６に供給する。
［数１］
V１＝A×V０＋B
ここで、記号AおよびBは、それぞれ、電圧V０から適正１次転写電圧V１を算出するために予め実験などにより求められた係数である。

ステップＳ１０において、１次転写電圧変更部４６は、主制御部４１の制御に従い、１次転写電圧算出部４５から供給された適正１次転写電圧データを取得し、取得された適正１次転写電圧データに基づいて、１次転写ローラ２０に印加する１次転写電圧を適正１次転写電圧に変更する。

ステップＳ１１において、印刷枚数設定部４７は、主制御部４１の制御に従い、予め設定された所定の電流I０を１次転写ローラ２０に印加したときの電圧V０と、電圧V０から算出される適正な１次転写電圧V１を１次転写ローラ２０に印加して印刷を実行する適正化後印刷枚数が予め対応付けて登録されている印刷枚数データベース５２に管理されているデータベースを読み出す。

図８は、図５の印刷枚数データベース５２に管理されているデータベースの構成例を表している。

図８の第１列目と第２列目には、「電流帯域（V）」と「印刷枚数」が記載されており、それぞれ、１次転写ローラ２０に所定の電流I０を印加したときの電圧V０が含まれる電流の帯域、電圧V０から算出される適正１次転写電圧V１を１次転写ローラ２０に印加して印刷を実行する適正化後印刷枚数を示している。

図８の第１行目の場合、「電流帯域（V）」は「X_１〜X_２（V）」であり、１次転写ローラ２０に所定の電流I０を印加したときの電圧V０が含まれる電流の帯域が「X_１〜X_２（V）」であることを示している。「印刷枚数」は「Y１」であり、電圧V０から算出される適正１次転写電圧V１を１次転写ローラ２０に印加して印刷を実行する適正化後印刷枚数が「Y１」であることを示している。

図８の第２行目の場合、「電流帯域（V）」は「X_２〜X_３（V）」であり、１次転写ローラ２０に所定の電流I０を印加したときの電圧V０が含まれる電流の帯域が「X_２〜X_３（V）」であることを示している。「印刷枚数」は「Y２」であり、電圧V０から算出される適正１次転写電圧V１を１次転写ローラ２０に印加して印刷を実行する適正化後印刷枚数が「Y２」であることを示している。

図８の第３行目の場合、「電流帯域（V）」は「X_３〜X_４（V）」であり、１次転写ローラ２０に所定の電流I０を印加したときの電圧V０が含まれる電流の帯域が「X_３〜X_４（V）」であることを示している。「印刷枚数」は「Y３」であり、電圧V０から算出される適正１次転写電圧V１を１次転写ローラ２０に印加して印刷を実行する適正化後印刷枚数が「Y３」であることを示している。

図８の第４行目の場合、「電流帯域（V）」は「X_４〜X_５（V）」であり、１次転写ローラ２０に所定の電流I０を印加したときの電圧V０が含まれる電流の帯域が「X_４〜X_５（V）」であることを示している。「印刷枚数」は「Y４」であり、電圧V０から算出される適正１次転写電圧V１を１次転写ローラ２０に印加して印刷を実行する適正化後印刷枚数が「Y４」であることを示している。

図８の第５行目の場合、「電流帯域（V）」は「X_５〜X_６（V）」であり、１次転写ローラ２０に所定の電流I０を印加したときの電圧V０が含まれる電流の帯域が「X_５〜X_６（V）」であることを示している。「印刷枚数」は「Y５」であり、電圧V０から算出される適正１次転写電圧V１を１次転写ローラ２０に印加して印刷を実行する適正化後印刷枚数が「Y５」であることを示している。

なお、図８の第２列目の「印刷枚数」の「Y１」乃至「Y５」は、具体的には、例えば１００枚、２００枚、３００枚などであり、その枚数が多くなるにつれて、次に行われる転写電圧変更処理の時期が遅くなることを意味している。

ステップＳ１２において、１次転写電圧変更部４６は、読み出された印刷枚数データベーを参照して、１次転写ローラ電圧検知部４０から供給された１次転写ローラ電圧検知信号に基づいて適正化後の印刷枚数である適正化後印刷枚数を設定する。

具体的には、図８の例の場合、１次転写ローラ２０に所定の電流I０を印加したときの電圧V０が含まれる電流の帯域である「電流帯域」が「X_１〜X_２」であるとき、適正化後印刷枚数は「Y１」に設定される。

これにより、１次転写ローラ２０に印加される適正１次転写電圧に応じて好適な印刷枚数を設定することができ、適正な転写電圧への変更の時期を設定することができる。

さらに詳しく述べると、１次転写ローラ２０に所定の電流I０を印加したときの電圧V０が大きいほど、適正化後の印刷枚数が小さくなる。

印刷枚数設定部４７は、設定された適正化後印刷枚数のデータである適正化後印刷枚数データをデータ記憶部５１に供給する。

ステップＳ１３において、主制御部４１は、印刷の実行を開始するにあたり、印刷が実行された現在の印刷枚数Nと、適正化後の印刷枚数のうち印刷が実行された現在の適正化後印刷枚数nの初期値を、それぞれ、N＝０、n＝０に設定する。

ステップＳ１４において、主制御部４１は、画像形成装置１全体の駆動を制御し、印刷を実行する。すなわち、感光体ドラム１２は、主制御部４１の指示に従い、図示しない駆動機構から駆動力を受けて回転を始める。その後、図３を参照して説明した画像形成装置１における画像形成動作が開始され、データ記憶部５１に記憶されている印刷関連データに含まれる印刷データ（印刷する画像や文字のデータ）に基づいて、印刷が実行される。

ステップＳ１５において、設定印刷枚数加算判定部４９は、主制御部４１の制御に従い、印刷が実行された現在の印刷枚数Nを１だけインクリメントする。ステップＳ１６において、印刷枚数加算判定部４８は、データ記憶部５１に記憶されている印刷関連データに含まれる印刷枚数に関する設定印刷枚数データを読み出し、読み出された印刷枚数に関する設定印刷枚数データに基づいて、現在の印刷枚数Nがユーザにより予め設定された印刷枚数Nの最大値であるか否かを判定する。

ステップＳ１６において現在の印刷枚数Nがユーザにより予め設定された印刷枚数Nの最大値ではない判定された場合、印刷枚数加算判定部４８はステップＳ１７で、主制御部４１の制御に従い、適正化後の印刷枚数のうち印刷が実行された現在の適正化後印刷枚数nを１だけインクリメントする。

ステップＳ１８において、印刷枚数加算判定部４８は、データ記憶部５１に記憶されている適正化後印刷枚数データを読み出し、読み出された適正化後印刷枚数データに基づいて、現在の適正化後印刷枚数nが印刷枚数設定部４７により設定された印刷枚数Nの最大値であるか否かを判定する。

ステップＳ１８において現在の適正化後印刷枚数nが印刷枚数設定部４７により設定された印刷枚数Nの最大値ではないと判定された場合、処理はステップＳ１４に戻り、その後、ステップＳ１４以降の処理が繰り返される。これにより、電圧V０から算出される適正１次転写電圧V１を１次転写ローラ２０に印加し、印刷枚数設定部４７により設定された適正化後印刷枚数を印刷することができる。従って、印刷枚数設定部４７により設定された適正化後印刷枚数の印刷において良好な画像を取得することができる。

ステップＳ１８において現在の適正化後印刷枚数nが印刷枚数設定部４７により設定された適正化後印刷枚数nの最大値であると判定された場合、印刷枚数加算判定部４８は、判定結果を主制御部４１に供給する。ステップＳ１９において、主制御部４１は、印刷枚数加算判定部４８から供給された判定結果（現在の適正化後印刷枚数nが印刷枚数設定部４７により設定された適正化後印刷枚数nの最大値であり、設定された適正化後印刷枚数nの印刷がすべて実行されたという判定結果）に基づいて、画像形成装置１内の環境の検知を開始する環境検知開始制御信号を生成し、環境検知部３９に供給する。その後、処理はステップＳ４に進み、ステップＳ４以降の転写電圧変更処理が繰り返される。

これにより、画像形成装置１内の環境や連続使用時間などにより１次転写ローラ２０の電気抵抗値が変動した場合であっても、１次転写ローラ２０に印加する１次転写電圧を適正な１次転写電圧である適正１次電圧に変更し、変更された適正１次転写電圧を１次転写ローラ２０に印加して印刷を実行することができる。

ステップＳ１６において現在の印刷枚数Nがユーザにより予め設定された印刷枚数Nの最大値であると判定された場合、主制御部４１はステップＳ２０で、印刷の実行を終了する。これにより、残りの印刷枚数によって次の転写電圧変更処理を行う必要がない場合、印刷の生産性を低下させる転写電圧変更処理を無駄に行わないようにすることができる。

本発明の第１の実施形態に示された画像形成装置１においては、１次転写電圧を適正１次転写電圧に変更する度に、検知された電圧V０と電圧V０から算出される適正１次転写電圧V１を印加して印刷を実行する適正化後印刷枚数が予め対応付けて登録されている印刷枚数データベースを参照して、１次転写ローラ電圧検知部４０から供給された１次転写ローラ電圧検知信号に基づいて適正化後の印刷枚数である適正化後印刷枚数を設定するようにしたので、１次転写電圧の適正な範囲がそれほど変動しない場合（１次転写ローラ２０の電気抵抗値がおよそ１．０×１０^７Ω未満の場合）には、印刷の生産性を低下させることなく、比較的多くの印刷枚数の印刷を実行しつつ、良好な画像を取得することができるとともに、１次転写電圧の適正な範囲が大きく変動する場合（１次転写ローラ２０の電気抵抗値がおよそ１．０×１０^７Ω以上の場合）には、印刷の生産性の低下を防止しつつ、良好な画像を取得するために転写電圧の変更処理を頻繁に行うことができる。これにより、印刷の生産性の低下を防止しつつ、好適な時期に適正な転写電圧への変更をすることができる。

なお、図７のフローチャートを参照して説明した転写電圧変更処理においては、予め設定された所定の電流I０を１次転写ローラ２０に印加したときの電圧V０と、電圧V０から算出される適正な１次転写電圧Vを１次転写ローラ２０に印加して印刷を実行する適正化後印刷枚数が予め対応付けて登録されている印刷枚数データベースを参照して、適正化後印刷枚数を設定するようにしたが、１次転写ローラ電圧検知部４０により検知された電圧V０から適正化後印刷枚数を算出し、算出結果に基づいて適正化後印刷枚数を設定するようにしてもよい。以下に、この場合における転写電圧変更処理について説明する。

図９は、図３の画像形成装置１の内部における制御系の他の概略的な機能的構成を表している。なお、図５の画像形成装置１の構成と対応するものについては、同一の符号を付してあり、その説明は繰り返しになるので省略する。

印刷枚数算出部６１は、１次転写ローラ電圧検知部４０から供給された１次転写ローラ電圧検知信号に基づいて適正化後印刷枚数を算出し、算出結果を印刷枚数設定部４７に供給する。

印刷枚数設定部４７は、印刷枚数算出部６１から供給された算出結果を取得し、取得された算出結果に基づいて適正化後印刷枚数を設定する。印刷枚数設定部４７は、設定された適正化後印刷枚数のデータである適正化後印刷枚数データをデータ記憶部５１に供給する。

図１０のフローチャートを参照して、図９の画像形成装置１における転写電圧変更処理について説明する。なお、図１０のステップＳ３１乃至４０、およびステップＳ４３乃至Ｓ５０の処理は、図７のステップＳ１乃至Ｓ１０、およびステップＳ１３乃至２０の処理と同様であり、その説明は繰り返しになるので省略する。

ステップＳ４１において、印刷枚数算出部６１は、１次転写ローラ電圧検知部４０から供給された１次転写ローラ電圧検知信号に基づいて適正化後印刷枚数を[数２]に従い算出し、算出結果を印刷枚数設定部４７に供給する。
［数２］
適正化後印刷枚数＝C×D^{−（E×V０）}
ここで、記号C、D、およびEは、それぞれ、電圧V０から適正化後印刷枚数を算出するために予め実験などにより求められた係数である。

例えば、C＝１１１５、D＝２．７２、およびE＝−０．０００８である場合、V０＝６００（V）であるとき、適正化後印刷枚数は６８９枚となる。同様に、V０＝８００（V）、１２００（V）、２０００（V）、および３０００（V）であるとき、それぞれ、適正化後印刷枚数は、５８７枚、４２６枚、２２４枚、および１００枚となる。

ステップＳ４２において、印刷枚数設定部４７は、印刷枚数算出部６１から供給された算出結果を取得し、取得された算出結果に基づいて適正化後印刷枚数を設定する。これにより、１次転写ローラ２０に印加される適正１次転写電圧により好適な印刷枚数を設定することができ、適正な転写電圧への変更の時期をより好適に設定することができる。

印刷枚数設定部４７は、設定された適正化後印刷枚数のデータである適正化後印刷枚数データをデータ記憶部５１に供給する。

図１０のフローチャートを参照して説明した転写電圧変更処理においては、１次転写電圧を適正１次転写電圧に変更する度に、検知された電圧V０に基づいて適正化後の印刷枚数である適正化後印刷枚数を算出し、算出された適正化後印刷枚数に基づいて設定するようにしたので、１次転写電圧の適正な範囲がそれほど変動しない場合（１次転写ローラ２０の電気抵抗値がおよそ１．０×１０^７Ω未満の場合）には、印刷の生産性を低下させることなく、比較的多くの印刷枚数の印刷を実行しつつ、良好な画像を取得することができるとともに、１次転写電圧の適正な範囲が大きく変動する場合（１次転写ローラ２０の電気抵抗値がおよそ１．０×１０^７Ω以上の場合）には、印刷の生産性の低下を防止しつつ、良好な画像を取得するために転写電圧の変更処理を頻繁に行うことができる。これにより、印刷の生産性の低下を防止しつつ、より好適な時期に適正な転写電圧への変更をすることができる。

なお、本発明の実施形態に示された画像形成装置１においては、１次転写ローラ２０に所定の電流I０を印加したときの電圧V０を検知するようにしたが、１次転写ローラ２０に所定の電圧V０を印加したときの電流I０を検知するようにしてもよい。その場合、１次転写ローラ２０に所定の電圧V０を印加したときの電流I０が小さいほど、適正化後の印刷枚数（変更時期）は小さく（短く）なる。

本発明の実施形態に示された画像形成装置１においては、印刷用紙枚数をカウントするようにしたが、そのような場合限られず、印刷用紙枚数以外の、例えば、感光体ドラムの回転量（数）や駆動時間をカウントするようにしてもよい。なお、枚数、回転量、駆動時間などを総称して印刷量と呼ぶ。

また、本発明は、中間転写システムにおける１次転写ローラ２０に印加する１次転写電圧に適用するようにしたが、この場合に限られず、例えば、中間転写システムにおける２次転写ローラ２２に適用するようにしてもよいし、また、転写ベルト方式（転写ベルトに用紙を担持させる方式）の転写や、用紙の反対面に転写部材を設置して感光体のトナー像を転写する方式の転写にも適用するようにしてもよい。

さらに、本発明の実施形態に示された画像形成装置１においては、画像形成装置１内に設けられた環境センサ２８により感光体ドラム１２の表面電位を規定の電位に設定するようにしたが、例えば、帯電チャージャ１３の下流側に表面電位センサを設けるようにして、感光体ドラム１２の表面電位を直接検知するようにしてもよい。

また、本発明の実施形態に示された画像形成装置１においては、１次転写ローラ２０に所定の電流I０を印加したときの電圧V０と、印刷枚数を印刷枚数データベース５２に予め対応付けて登録するようにしているが、例えば、適正１次転写電圧V１と印刷枚数を印刷枚数データベース５２に予め対応付けて登録するようにしてもよい。

なお、本発明の実施形態においては、１次転写ローラ２０に印加される適正１次転写電圧に応じた印刷枚数を設定することにより、適正な転写電圧への変更の好適な時期を設定するようにしているが、このような場合に限られず、例えば、所定の適正１次転写電圧が１次転写ローラ２０に印加される所定の時間を設定することにより、適正な転写電圧への変更の好適な時期を設定するようにしてもよい。

なお、本発明の実施形態では、フローチャートのステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理の例を示したが、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別実行される処理をも含むものである。

１次転写ローラの電気抵抗値の環境依存性を説明する図。 ２次転写ローラの電気抵抗値の連続使用による変動について説明する図。 本発明を適用した画像形成装置の断面の概略的な機械的構成を示すブロック図。 図３のプロセスカートリッジの内部の概略的な機械的構成を示すブロック図。 図３の画像形成装置の内部における制御系の概略的な機能的構成を示すブロック図。 １次転写ローラの電気抵抗値と適正な１次転写電圧の範囲の関係について説明する図。 図５の画像形成装置１における転写電圧変更処理について説明するフローチャート。 図５の印刷枚数データベースに管理されているデータベースの構成例を示す図。 図３の画像形成装置の内部における制御系の他の概略的な機能的構成を示すブロック図。 図９の画像形成装置における転写電圧変更処理について説明するフローチャート。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ スキャナ部
３ 画像形成部
４ 給紙部
１１a乃至１１d プロセスカートリッジ
１２a乃至１２d 感光体ドラム
１３a乃至１３d 帯電チャージャ
１４a乃至１４d 露光装置
１５a乃至１５d 現像器
１６a乃至１６d クリーナ
１７ 中間転写ベルト
１８ 駆動ローラ
１９ ２次転写対向ローラ
２０a乃至２０d １次転写ローラ
２１ 中間転写ベルトクリーナ
２２ ２次転写ローラ
２３ 給紙カセット
２４ ピックアップローラ
２５ レジストローラ対
２６ 定着器
２７ テンションローラ
２８ 環境センサ
２９ 電源
３１ 除電ランプ
３２ トナーカートリッジ
３３ 供給モータ・オーガ
３４−１乃至３４−２ ミキサ
３５ 現像スリーブ
３６ 磁気センサ
３７ 制御装置
３８ 入力部
３９ 環境検知部
４０ １次転写ローラ電圧検知部
４１ 主制御部
４２ 印刷関連データ取得部
４３ 記憶部
４４ 感光体ドラム表面電位設定部
４５ １次転写電圧算出部
４６ １次転写電圧変更部
４７ 印刷枚数設定部
４８ 印刷枚数加算判定部
４９ 設定印刷枚数加算判定部
５０ 入出力インタフェース
５１ データ記憶部
５２ 印刷枚数データベース
６１ 印刷枚数算出部

Claims (11)

1. 像担持体上のトナー像を転写する転写手段と、
   この転写手段に転写電圧を印加する電源と、
   前記転写手段に印加する転写電圧を算出する転写電圧算出手段と、
   前記電源により前記転写手段に印加する転写電圧を、前記転写電圧算出手段による算出結果に基づいて変更する転写電圧変更手段と、
   前記転写電圧変更手段により前記転写手段に印加する転写電圧を変更する変更時期を設定する変更時期設定手段とを備えることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記転写電圧変更手段は、前記変更時期設定手段により設定された前記変更時期ごとに、転写電圧変更処理を繰り返すことを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記転写電圧を前記転写手段に印加して印刷を実行した後の印刷量を設定する印刷量設定手段を備え、
   前記変更時期設定手段は、前記印刷量設定手段により設定された印刷量の印刷が実行された印刷終了時期を、前記電源により前記転写手段に印加する転写電圧を変更する変更時期として設定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
4. 前記転写手段に予め設定された所定の電流を印加したときの電圧を検知する電圧検知手段をさらに備え、
   前記変更時期設定手段は、前記転写手段に予め設定された所定の電流を印加したときの電圧と前記変更時期が予め対応付けて登録されている変更時期データベースを参照して、前記電圧検知手段により検知された電圧に基づいて前記変更時期を設定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. 前記変更時期データベースに予め対応付けて登録されている前記変更時期は、前記転写手段に予め設定された所定の電流を印加したときの電圧が大きいほど、短く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. 前記変更時期データベースに予め対応付けて登録されている前記変更時期は、前記転写手段に予め設定された所定の電流を印加したときの電圧に応じて複数の区分されていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
7. 前記転写手段に予め設定された所定の電流を印加したときの電圧を検知する電圧検知手段と、
   前記電圧検知手段により検知された電圧に基づいて変更時期を算出する変更時期算出手段とをさらに備え、
   前記変更時期設定手段は、前記変更時期算出手段により算出された算出結果に基づいて前記前記変更時期を設定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
8. 前記転写手段に予め設定された所定の電圧を印加したときの電流を検知する電流検知手段をさらに備え、
   前記変更時期設定手段は、前記転写手段に予め設定された所定の電圧を印加したときの電流と前記変更時期が予め対応付けて登録されている変更時期データベースを参照して、前記電流検知手段により検知された電流に基づいて前記変更時期を設定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
9. 前記変更時期データベースに予め対応付けて登録されている前記変更時期は、前記転写手段に予め設定された所定の電圧を印加したときの電流が小さいほど、短くなることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記変更時期設定手段は、前記転写電圧算出手段により算出された転写電圧と前記変更時期が予め対応付けて登録されている変更時期データベースを参照して、前記転写電圧算出手段により算出された転写電圧に基づいて前記変更時期を設定することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
11. 像担持体上のトナー像を転写する転写部と、前記転写部に転写電圧を印加する電源とを備える画像形成装置の画像形成方法において、
    前記転写部に印加する転写電圧を算出する転写電圧算出ステップと、
    前記電源により前記転写部に印加する転写電圧を、前記転写電圧算出ステップの処理による算出結果に基づいて変更する転写電圧変更ステップと、
    前記転写電圧変更ステップの処理により前記転写部に印加する転写電圧を変更する変更時期を設定する変更時期設定ステップとを含むことを特徴とする画像形成方法。

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