JP2010113224A

JP2010113224A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2010113224A
Application number: JP2008286730A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Mochizuki; 望月　　淳
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2008-11-07
Filing date: 2008-11-07
Publication date: 2010-05-20
Anticipated expiration: 2028-11-07
Also published as: JP5408968B2

Abstract

【課題】単色モードのときとフルカラーモードのときとで転写ニップ部の形状が変化すると最適電流値が異なる。最適な電流値の設定構成によってはダウンタイムが大きくなる。
【解決手段】画像形成装置を使用する前に予め入力されている設定条件を記憶する記憶部を有し、一方のモード時には前記設定条件を用いて転写電流を測定して電圧値を設定し、モードを移行して、他方のモードを実行するときに転写部材に印加する電圧は、設定条件から最適な電圧値を算出する。
【選択図】図８

Description

本発明は、電子写真方式或いは静電記録方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。より詳しくは、像担持体表面に形成されたトナー像や記録材を担持するベルト部材が、対向する部材に対して異なるいくつかの当接状態をもつ画像形成装置に関する。

従来、例えばフルカラー画像の形成が可能なカラー画像形成装置として、直接転写方式や中間転写方式の画像形成装置が知られている。直接転写方式では、単数又は複数の像担持体である感光ドラムに形成されたトナー像を、記録材担持体としての周回移動可能なベルト体（以下「転写ベルト」という）上に担持された記録材に転写する。中間転写方式では、単数又は複数の感光ドラムに形成されたトナー像を、一旦、中間転写体としての周回移動可能なベルト体（以下「中間転写ベルト」という）に転写（１次転写）する。その後、中間転写ベルト上のトナー像を記録材に転写（２次転写）する。中間転写方式では、多様な記録材に画像を形成することが容易で、記録材の選択性を高めることができる。

一方、カラー画像形成装置においては、例えばブラック単色のみを用いて画像形成をする場合がある。このとき、ブラック以外の像担持体を駆動すると、像担持体やその他の関連部材などが消耗してしまうことや、電力を消費してしまうなどの問題がある。これに対して、特許文献１および特許文献２には、ブラックのみの画像形成時には、ブラック以外の像担持体と、転写ベルトまたは中間転写ベルトが離間する構成が記載されている。

図１７に、従来の中間転写方式を用いた画像形成装置の概略を示す。本図において、画像形成手段たるプロセスユニットは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応して４個設けられている。１０００ａ〜１０００ｄは感光ドラム、２０００ａ〜２０００ｄは帯電手段、３０００ａ〜３０００ｃは露光手段、４０００ａ〜４０００ｄは現像装置、５１００は中間転写ベルト、５３００ａ〜５３００ｄは１次転写部材、６０００ａ〜６０００ｄは感光ドラムクリーナ、５６００、５７００は２次転写部材である。

まず、フルカラー画像を形成する場合、帯電装置２０００ａ〜２０００ｄにより、感光ドラム１０００ａ〜１０００ｄが一様に帯電される。帯電面に画像信号に応じた露光が露光手段３０００ａ〜３０００ｄによってなされることにより、感光ドラム１０００ａ〜１０００ｄ上に静電潜像が形成される。その後、現像装置４０００ａ〜４０００ｄによってトナー像が現像され、感光ドラム１０００ａ〜１０００ｄ上のトナー像は転写部材５３００ａ〜５３００ｄに転写バイアスが印加されることによって中間転写ベルト５１００に順次転写される。このとき、中間転写ベルトの位置を規制するローラが５８００ａ（破線）の位置に配置されることにより、中間転写ベルトは４色の感光ドラムに当接して配置される（破線の配置）。感光ドラム１０００ａ〜１０００ｄ上に残った転写残トナーは感光ドラムクリーナ６０００ａ〜６０００ｄによって回収される。それぞれの感光ドラム上から上記の要領で中間転写ベルト５１００上に順次多重転写されたトナー像は、２次転写部材である５６００、５７００間に２次転写バイアスが印加されることで記録材Ｐにトナー像が転写される。記録材Ｐ上のトナー像は定着装置７０００によって熱により記録材上に定着される。

そして、ブラック単色の画像を形成する場合は、中間転写ベルトの位置を規制する規制ローラは５８００ｂの位置に移動する。これにより、中間転写ベルトはイエロー、マゼンタ、シアンの画像を形成する感光ドラム１０００ａ、１０００ｂ、１０００ｃから離間する。これによって中間転写ベルトは図１７の実線で示される配置となり、ブラック単色のみのトナー像が感光ドラム１０００ｄ上に形成され、転写手段５３００ｄにより転写され単色画像を得る。なお、他の３色を形成するための感光ドラム１０００ａ、１０００ｂ、１０００ｃは、消耗を防ぐために停止している。

前記の装置においては、ブラック単色モードで、中間転写ベルト５１００を感光ドラム１０００ａ、１０００ｂ、１０００ｃから離脱させたときに、ブラックの転写部に対する中間転写ベルト５１の張り角度はフルカラーモードと比べて変わる。つまり、ブラックの転写部の、中間転写ベルト５１００と転写手段５３００ｄの当接状態が変化してしまう。そこで、ブラックの転写部に対する中間転写ベルト５１００の張り角度が変化しても、ブラックの転写部の、中間転写ベルト５１００と転写手段５３００ｄの当接状態が変化しない構成が特許文献３や特許文献４に提案されている。即ち、転写手段５３００ｃと５３００ｄの間に、転写ベルトまたは中間転写ベルトの姿勢を規制するための規制ローラを設けるものである。しかしながら、規制ローラを設ける構成は、コストアップや飛び散り等の画質劣化が生ずるといった弊害がある。
特開２００１−２４９５１９号公報特開平０９−１４６３８３号公報特開２００４−１１７４２６号公報特開２００５−６２６４２号公報

このように、規制ローラを用いない構成では、ブラックの転写部に対する中間転写ベルトの張り角度が画像形成モードで変化することになる。このような装置においては、フルカラーモードとブラック単色モードのそれぞれの状態に対して、ブラックの転写部材に印加する電圧を最適化する必要がある。その手段として、フルカラーモードとブラック単色モードのそれぞれで、ＡＴＶＣ（ＡｃｔｉｖｅＴｒａｎｓｆｅｒＶｏｌｔａｇｅＣｏｎｔｒｏｌ）方式の転写電圧制御が採用されている。即ち、転写部材の抵抗や状態が変化した場合にも、最適な転写電流を得るための転写電圧制御を実行するものである。このように、フルカラーモードとブラック単色モードが切り替わるたびにＡＴＶＣ制御を実行する場合、ダウンタイムが発生してしまうという課題がある。例えば、まずフルカラーモードでＡＴＶＣを行って最適な転写条件を設定して、フルカラー画像を作像する。その後、ブラック単色モードに切り替わる際には、中間転写ベルトを感光ドラムから離脱させるために、ブラックの転写部に対する中間転写ベルト５１の張り角度が変化する。そのため、ブラックの転写部の、中間転写ベルトと転写手段の当接状態は変化してしまう。よって、ブラック単色モードの状態で、再度転写電圧の最適化であるＡＴＶＣを行う必要がある。この制御の時間は、装置としてのダウンタイムとなってしまう。ブラック単色モードからフルカラーモードへ切り替わるときも同様である。

そこで、本発明は、第一像担持体と、第二像担持体と、ベルト部材と、前記第一像担持体に形成されたトナー像を前記ベルト部材に向かって転写するための第一転写部材と、前記第二像担持体に形成されたトナー像を前記ベルト部材に向かって転写するための第二転写部材と、前記第一像担持体と前記第二像担持体とが前記ベルト部材に接触して画像を形成する第一画像形成モードと前記ベルト部材が前記第二像担持体から離間して前記第一像担持体が前記ベルト部材に接触して画像を形成する第二画像形成モードとを実行する実行部と、前記第一像担持体と前記第二像担持体とが前記ベルト部材に接触している状態で前記第一転写部材に予め設定された電圧を印加したときの前記第一転写部材に流れる電流値に基づいて前記第一画像形成モードの実行時に前記第一転写部材に印加する電圧を設定する第一設定部と、画像形成装置を使用する前に予め入力されている設定条件を記憶する記憶部と、前記第一画像形成モードから前記第二画像形成モードに移行する際に、前記設定条件を用いて前記第一設定部で設定された電圧値から前記第一転写部材に印加する電圧を設定する第二設定部を有することを特徴とする。

また、本発明は、第一像担持体と、第二像担持体と、ベルト部材と、前記第一像担持体に形成されたトナー像を前記ベルト部材に向かって転写するための第一転写部材と、前記第二像担持体に形成されたトナー像を前記ベルト部材に向かって転写するための第二転写部材と、前記第一像担持体と前記第二像担持体とが前記ベルト部材に接触して画像形成する第一画像形成モードと前記ベルト部材が前記第二像担持体から離間して前記第一像担持体が前記ベルト部材に接触して画像形成する第二画像形成モードとを実行する実行部と、画像形成装置を使用する前に予め入力されている設定条件を記憶する記憶部と、前記ベルト部材が前記第二像担持体から離間し前記第一像担持体が前記ベルト部材に接触している状態で前記第一転写部材に予め設定された電圧を印加したときの前記第一転写部材に流れる電流値に基づいて前記第二画像形成モードの実行時に前記第一転写部材に印加する電圧を設定する第一設定部と、前記第二画像形成モードから前記第一画像形成モードに移行する際に、前記設定条件を用いて前記第一設定部で設定された電圧値から前記第一転写部材に印加する電圧を設定する第二設定部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、像担持体表面に形成されたトナー像を転写するための転写部材が、対向する部材に対して異なるいくつかの当接状態をもつ画像形成装置において、簡易な方法で転写設定を得ることができる。

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。

実施例１
［画像形成装置の全体構成及び動作］
先ず、本発明の一実施例に係る画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。図１は、本実施例の画像形成装置１００の概略断面構成を示す。本実施例の画像形成装置１００は、４つの像担持体である感光ドラムを有し、中間転写方式を用いた、フルカラー電子写真画像形成装置である。

画像形成装置１００は、複数の画像形成部として、第１、第２、第３、第４の画像形成部（プロセスユニット）Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄを有する。各画像形成部Ｓａ、Ｓｂ、Ｓｃ、Ｓｄはそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色を形成するためのものである。

尚、本実施例では、各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの構成は、用いられるトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために図中符号に与えた添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄは省略して総括的に説明する。

画像形成部Ｓは、像担持体としての感光ドラム１を有する。１次帯電手段としての帯電ローラ２、露光手段としてのレーザースキャナ３、現像手段としての現像装置４、ドラムクリーニング手段としてのドラムクリーナ６等が、感光ドラム１の回転方向に沿って順次配設されている。又、各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの感光ドラム１ａ〜１ｄに隣接して、ベルト部材として回転可能な中間転写体、即ち、中間転写ベルト５１が配置されている。

中間転写ベルト５１は、複数の支持部材として駆動ローラ５２、従動ローラ５５、２次転写内ローラ５６、上流規制ローラ５８ａに掛け渡されている。中間転写ベルト５１は、ベルト駆動手段である駆動ローラ５２によって駆動力が伝達されて、図示矢印Ｒ３方向に周回移動する。又、中間転写ベルト５１の内周面側において各感光ドラム１ａ〜１ｄに対向する位置には、１次転写部材としての１次転写ローラ５３ａ〜５３ｄが配置されている。各１次転写ローラ５３ａ〜５３ｄによって中間転写ベルト５１が各感光ドラム１ａ〜１ｄに向けて付勢され、各感光ドラム１ａ〜１ｄと中間転写ベルト５１とが接触する１次転写部（１次転写ニップ）Ｎ１ａ〜Ｎ１ｄが形成されている。又、中間転写ベルト５１の外周面側において２次転写内ローラ５６に対向する位置には、２次転写部材としての２次転写外ローラ５７が配置されている。２次転写外ローラ５７が中間転写ベルト５１の外周面に接触して、２次転写部（２次転写ニップ）Ｎ２が形成されている。

各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄにて形成された感光ドラム１ａ〜１ｄ上の画像は、各感光ドラム１ａ〜１ｄに隣接して移動通過する中間転写ベルト５１上に順次多重転写される。その後、中間転写ベルト５１上に転写された画像は更に２次転写部Ｎ２において紙等の記録材Ｐへ転写される。

図２は画像形成部Ｓをより詳しく示す。図２をも参照して更に説明すると、感光ドラム１は、画像形成装置本体によって回動自在に支持されている。感光ドラム１は、アルミニウム等の導電性基体１１と、その外周に形成された光導電層１２と、を基本構成とする円筒状の電子写真感光体である。感光ドラム１は、その中心に支軸１３を有する。感光ドラム１は、駆動手段（図示せず）によって、支軸１３を中心として図示矢印Ｒ１方向に回転駆動される。本実施例では、感光ドラム１の帯電極性は負極性である。

感光ドラム１の図中上方には、１次帯電手段としての帯電ローラ２が配置されている。帯電ローラ２は、感光ドラム１の表面に接して、感光ドラム１の表面を本実施例では負極性の電位に一様に帯電させる。帯電ローラ２は、中心に配置された導電性の芯金２１と、その外周に形成された低抵抗導電層２２と、中抵抗導電層２３と、を有し、全体としてローラ状に構成されている。帯電ローラ２は、芯金２１の両端部が軸受部材（図示せず）によって回転自在に支持されると共に、感光ドラム１に対して平行に配置されている。これら両端部の軸受部材は、押圧手段（図示せず）によって感光ドラム１向けて付勢されている。これにより、帯電ローラ２は、感光ドラム１の表面に所定の押圧力を持って圧接されている。帯電ローラ２は、感光ドラム１の図示矢印Ｒ１方向の回転に伴って、図示矢印Ｒ２方向に従動回転する。帯電ローラ２には、帯電バイアス出力手段としての帯電バイアス電源２４によって帯電バイアス電圧が印加される。これにより、感光ドラム１の表面は一様に接触帯電される。

感光ドラム１の回転方向において帯電ローラ２の下流側には、レーザースキャナ３が配設されている。レーザースキャナ３は、画像情報に基づいてレーザー光をＯＦＦ／ＯＮしながら走査して、感光ドラム１上を露光する。これにより、画像情報に応じた静電像（潜像）が感光ドラム１上に形成される。

感光ドラム１の回転方向においてレーザースキャナ３の下流側には、現像装置４が配置されている。現像装置４は、現像剤として非磁性トナー粒子（トナー）と磁性キャリア粒子（キャリア）とを備える２成分現像剤を収容した現像容器４１を有する。現像容器４１の感光ドラム１に面した開口部内に、現像剤担持体としての現像スリーブ４２が回転自在に設置されている。現像スリーブ４２内には、磁界発生手段としてのマグネットローラ４３が、現像スリーブ４２の回転に対して非回転に固定配置されている。マグネットローラ４３の形成する磁界によって、２成分現像剤は、現像スリーブ４２上に担持される。又、現像スリーブ４２の図中下方位置には、現像スリーブ４２上に担持された２成分現像剤を規制して薄層化する現像剤規制部材としての規制ブレード４４が設置されている。現像容器４１内は、現像室４５と撹拌室４６とに区画されており、その図中上方には補給用のトナーを収容した補給室４７が設けられている。

現像スリーブ４２上の２成分現像剤の薄層は、現像スリーブ４２の回転に伴って感光ドラム１と対向した現像領域へ搬送される。そして、現像スリーブ４２上の２成分現像剤は、現像領域に位置するマグネットローラ４３の現像主極の磁気力によって現像領域において穂立ちし、２成分現像剤の磁気ブラシが形成される。この磁気ブラシによって感光ドラム１の面上が擦られると共に、現像バイアス出力手段としての現像バイアス電源４８によって現像スリーブ４２に現像バイアス電圧が印加される。これにより、磁気ブラシの穂を構成するキャリアに付着しているトナーが、感光ドラム１上の静電像の露光部に付着して、トナー像が形成される。本実施例では、感光ドラム１の帯電極性と同極性に帯電したトナーを、感光ドラム１上の露光により電荷が減衰した部分に付着させる反転現像によって、感光ドラム１上にトナー像が形成される。

感光ドラム１の回転方向において現像装置４の下流側の感光ドラム１の図中下方には、１次転写ローラ５３が配設されている。１次転写ローラ５３は、芯金５３１と、その外周面に円筒状に形成された導電層５３２と、によって構成されている。１次転写ローラ５３は、両端部がスプリング等の押圧部材（図示せず）によって感光ドラム１に向けて付勢されている。これにより、１次転写ローラ５３の導電層５３２は、所定の押圧力で中間転写ベルト５１を介して感光ドラム１の表面に圧接される。又、芯金５３１には、１次転写バイアス出力手段としての１次転写バイアス電源５４が接続されている。感光ドラム１と１次転写ローラ５３との間には１次転写部Ｎ１が形成される。１次転写部Ｎ１には、中間転写ベルト５１が挟まれている。１次転写ローラ５３は、中間転写ベルト５１の内周面に接触して、中間転写ベルト５１の移動に伴って回転する。そして、画像形成時に、１次転写ローラ５３には、１次転写バイアス電源５４によって、トナーの正規の帯電極性（第１の極性：本実施例では負極性）とは逆極性（第２の極性：本実施例では正極性）の１次転写バイアス電圧が印加される。そして、１次転写ローラ５３と感光ドラム１との間に、上記第１の極性のトナーを感光ドラム１上から中間転写ベルト５１に向けて移動させる方向の電界が形成される。これによって、感光ドラム１上のトナー像が、中間転写ベルト５１の表面に転写（１次転写）される。

１次転写工程後の感光ドラム１の表面に残留したトナー（１次転写残トナー）等の付着物は、ドラムクリーナ６によって清掃される。ドラムクリーナ６は、ドラム清掃部材としてのクリーニングブレード６１と、搬送スクリュー６２と、を有する。クリーニングブレード６２は、加圧手段（図示せず）によって、感光ドラム１に対して、所定の角度、圧力で当接されている。これにより、感光ドラム１の表面に残留したトナー等は、クリーニングブレード６２によって感光ドラム１上から掻き取られて除去される。そして、回収されたトナー等は、搬送スクリュー６２により搬送され、廃トナー収容部（図示せず）に排出される。

図１において、中間転写ベルト５１、１次転写ローラ５３ａ〜５３ｄ、２次転写内ローラ５６、２次転写外ローラ５７、中間転写ベルトクリーナ５９等を有する中間転写ユニット５が構成されている。２次転写内ローラ５６は電気的に接地されている。又、２次転写外ローラ５７には、２次転写バイアス出力手段としての２次転写バイアス電源５８が接続されている。２次転写内ローラ５６は、中間転写ベルト５１の内周面に接触して、中間転写ベルト５１の移動に伴って回転する。

例えば、フルカラー画像の形成時には、第１〜第４の画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの各感光ドラム１ａ〜１ｄ上に各色のトナー像が形成される。この各色のトナー像は、中間転写ベルト５１を挟んで各感光ドラム１ａ〜１ｄに対向する各１次転写ローラ５３から１次転写バイアスを受けて、順次中間転写ベルト５１上に転写（１次転写）される。このトナー像は、中間転写ベルト５１の回転に伴って２次転写部Ｎ２まで搬送される。

一方、この時までに、記録材供給装置８によって、記録材Ｐが２次転写部Ｎ２まで搬送される。即ち、記録材供給装置８において、記録材収容部としてのカセット８１からピックアップローラ８２によって１枚ずつ取り出された記録材Ｐは、搬送ローラ８３等によって２次転写部Ｎ２に搬送される。

本実施例では、画像形成時に、２次転写外ローラ５７には、電源５８から、トナーの正規の帯電極性（第１の極性：本実施例では負極性）とは逆極性（第２の極性：本実施例では正極性）の２次転写バイアス電圧が印加される。そして、２次転写内ローラ５６と２次転写外ローラ５７との間に、上記第１の極性のトナーを中間転写ベルト５１上から記録材Ｐに向けて移動させる方向の電界が形成される。これによって、中間転写ベルト５１上のトナー像は、記録材Ｐ上に転写（２次転写）される。２次転写部Ｎ２においてトナー像が転写された記録材Ｐは、定着手段としての定着装置７へと搬送される。

尚、２次転写工程後に中間転写ベルト５１の外周面上に残留したトナー（２次転写残トナー）等の付着物は、中間転写ベルトクリーナ５９によって除去、回収される。中間転写ベルトクリーナ５９は、ドラムクリーナ６と同様の構成を有する。

定着装置７は、回転自在に配設された定着ローラ７１と、定着ローラ７１に圧接しながら回転する加圧ローラ７２と、を有する。定着ローラ７１の内部には、ハロゲンランプ等のヒータ７３が配設されている。そして、このヒータ７３へ供給する電圧等を制御することにより、定着ローラ７１の表面の温度調節が行われている。定着装置７に記録材Ｐが搬送されてくると、一定速度で回転する定着ローラ７１と加圧ローラ７２との間を記録材Ｐが通過する際に、記録材Ｐは、その表裏両面からほぼ一定の圧力、温度で加圧、加熱される。これにより、記録材Ｐの表面上の未定着トナー像は、溶融して記録材Ｐに定着される。こうして、記録材Ｐ上にフルカラー画像が形成される。

本実施例では、感光ドラム１及び中間転写ベルト５１の表面移動速度に相当するプロセス速度は、１００ｍｍ／ｓｅｃである。

ここで、中間転写ベルト５１は、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）のような誘電体樹脂によって構成することができる。本実施例では、中間転写ベルト５１として、表面抵抗率１０^１２Ω／□（ＪＩＳ−Ｋ６９１１法準拠プローブを使用、印加電圧１００Ｖ、印加時間６０ｓｅｃ、２３℃／５０％ＲＨ）、厚み１００μｍのＰＩ（ポリイミド）樹脂で形成されたものを用いた。しかし、これに限定されるものではなく、他の材料、体積抵抗率、及び厚みのものでも構わない。

又、１次転写ローラ５３は、外径８ｍｍの芯金５３１と、厚さ４ｍｍの導電性ウレタンスポンジ層５３２と、によって構成されている。１次転写ローラ５３の電気抵抗値は、約１０^５Ω（２３℃／５０％ＲＨ）であった。１次転写ローラ５３の電気抵抗値は、５００ｇ重の荷重の下で接地された金属ローラに当接された１次転写ローラ５３を５０ｍｍ／ｓｅｃの周速で回転させ、芯金５３１に１００Ｖの電圧を印加して測定された電流値から求められる。

又、２次転写内ローラ５６は、外径１８ｍｍの芯金５６１と、厚さ２ｍｍの導電性でソリッドのシリコーンゴム層５６２と、によって構成されている。２次転写内ローラ５６の電気抵抗値は、１次転写ローラ５３と同様の測定方法において、約１０^４Ωであった。更に、２次転写外ローラ５７は、外径２０ｍｍの芯金５７１と、厚さ４ｍｍの導電性のＥＰＤＭゴムのスポンジ層５７２と、によって構成されている。２次転写外ローラ５７の電気抵抗値は、１次転写ローラ５３と同様の測定方法において、印加電圧が２０００Ｖの場合に、約１０^８Ωであった。

［フルカラーモードとブラック単色モードについて］
次に、本実施例における、感光ドラムに対する転写ベルトの着脱について説明する。

本実施例の画像形成装置は、第一画像形成モードであるフルカラーモードと第二画像形成モードであるブラック単色モードを有し、それに応じて中間転写ベルト５１を感光体ドラム１に対して当接離間させる動作を行う。ベルト面を移動させる移動部材である上流規制ローラ５８が駆動部Ｍから駆動力が伝達されることにより移動する。ここで、上流規制ローラと駆動部は一次転写部着脱機構を構成するものである。図１は、本実施における画像形成装置が、フルカラーモードで作像動作を行う場合の中間転写ベルトの配置を示している。中間転写ベルト５１は感光ドラム１ａから１ｄに接触して転写ニップＮ１ａ〜Ｎ１ｄを形成し、４色の画像が順次転写されていく。この中間転写ベルト５１の位置を規制するため、上流規制ローラ５８が図に示される位置５８ａに配置されており、上流規制ローラ５８と駆動ローラ５２に掛け渡される中間転写ベルトの面は、感光ドラム１ａ〜１ｄと平行である。

続いて図３は、本実施例の画像形成装置がブラック単色モードであるときの中間転写ベルトの配置を示している。中間転写ベルト５１は感光ドラム１ｄのみに接触して転写ニップＮ１ｄを形成し、ブラックの単色画像のみが中間転写ベルトに転写される。このときの中間転写ベルト５１の位置を規制するため、上流規制ローラ５８は、５８ａの位置（図中の破線）から５８ｂの位置（図中の実線）まで退避している。なお本実施例では、上流規制ローラ５８は退避時も中間転写ベルトに接しているが、図中のテンションローラ５５に位置が規制されることから、必ずしも上流規制ローラ５８が中間転写ベルトを規制する必要は無い。本実施例では、感光ドラム１ｄが第一像担持体であり、感光ドラム１ａ〜感光ドラム１ｃが第二像担持体〜第四像担持体である。また、一次転写ローラ５３ｄが第一転写部材であり、一次転写ローラ５３ａ〜一次転写ローラ５３ｃが第二転写部材から第四転写部材である。

図４は、本画像形成装置の、ブラックの作像部の転写ニップＮ１ｄ近傍を示す模式図であり、フルカラーモードおよびブラック単色モードにおける、中間転写ベルト５１と１次転写ローラ５３ｄの当接状態を示している。フルカラーモードにおいて、中間転写ベルト５１は破線４Ｃの位置に配置されている。１次転写ローラ５３ａ〜ｃは、不図示の押圧部材によって中間転写ベルト５１に押し上げられ、転写ニップＮ１ｄにおいて、１次転写ローラ５３ｄの導電層５３２ｄは、中間転写ベルト５１の裏面に沿って平面状に変形して転写ニップを形成している。一方、ブラック単色モードにおいては、中間転写ベルト５１は実線Ｂｋの位置に配置され、転写ニップＮ１ｄの特に上流側において、１次転写ローラ５３の導電層５３２は、下方に押し下げられる。このように、フルカラーモードに比べ、ブラック単色モードは、中間転写ベルト５１によって１次転写ローラ５３が押し下げられることにより、感光ドラム１ｄと中間転写ベルト５１と１次転写ローラ５３が接する転写ニップＮ１ｄ幅が狭くなってしまう。

図５は、１次転写ローラ５３ｄに印加される電圧Ｖｔｒと、１次転写ローラ５３ｄから感光ドラム１ｄへ流れ込む転写電流Ｉｔｒとの関係を示す図である。フルカラーモードにおけるＶｔｒとＩｔｒの関係は図中の破線４Ｃで示され、ブラック単色モードにおける関係は実線Ｂｋで示されている。前述のように、フルカラーモードに比較してブラック単色モードは転写ニップＮ１ｄが狭くなるため、転写電流は流れにくくなり、実線Ｂｋは破線４Ｃよりも高電圧側へシフトしている。すなわち、ブラック単色モードにおいて、フルカラーモードと同じ転写電流を流すためには、図中のΔＶだけ大きい電圧を印加する必要があることを示している。

［転写電圧の設定方法］
まず、トナー像を転写するときに印加する転写部材に印加する電圧値（転写電圧）の設定方法（ＡＴＶＣ）について、詳細を説明する。本画像形成装置の転写ローラ５３は、導電性ウレタンスポンジを用いているが、このような導電ローラは製造時の抵抗ばらつきを抑えることが難しい。更に、雰囲気環境の温湿度変化や耐久劣化などにより抵抗が変化してしまう。これに対して、転写バイアスを定電流制御にした場合には、転写される画像の印字比率等によって転写電圧が変動してしまい、最適な転写が行われない場合がある。このため、ＡＴＶＣと呼ばれる方法を用いることで、この課題を回避する。

以下に、ＡＴＶＣの手順を説明する。
〔１〕図２における感光ドラム１の表面を、帯電ローラ２によって所定の電位Ｖｄに帯電する。
〔２〕感光ドラム１の表面がＶｄに帯電された領域が中間転写ベルト５１とニップを形成する位置に達したときに、転写ローラ５３により所定のバイアスをシーケンシャルに印加することで、最適転写電圧Ｖｔｒを求める。この最適転写電圧を求める方法についてはいくつかの方法があるが、一例を以下に示す。所定のバイアスＶ１およびＶ２を転写ローラ５３が１周する間印加し続け、このときの転写電流を検知する。そして、転写ローラ５３が１周する間の電流値の平均値であるＩ１およびＩ２を求め、図６に示すようにこれらを線形補完することで最適な転写電流Ｉｔｒを流すのに必要な電圧Ｖｔｒを得る。なお、トナー像の転写効率は一般的に転写電流に依存することが知られており、ここでは最も高い転写効率を示す転写電流Ｉｔｒを、あらかじめ実験により求めてある。
〔３〕トナー像の転写時には、先に求めた電圧Ｖｔｒで定電圧制御することで、最適な転写画像を得る。

以上のようなＡＴＶＣ動作は、予め設定されたタイミング、すなわち、装置の電源をＯＮしたときや環境の温湿度が変動したとき、所定枚数印字することにより転写ローラ５３の抵抗値が変動してしまった場合に実行される。

［異なるモードにおける最適転写電圧の算出方法］
次に、本実施例における特徴部分である、フルカラーモードおよびブラック単色モードを切り替える際の転写電圧の設定方法について、詳細を述べる。

本実施例は、フルカラーモードとブラック単色モードで、転写ニップの接触面積が変化することにより、必要な転写電流をえるための最適転写電圧が異なる画像形成装置において適用されるものである。この方法を簡潔に説明すると、予め、フルカラーモードとブラック単色モードの、転写電圧と転写電流の特性のモードによる関係の情報を記録部で記憶しておく。そして、例えば、フルカラーモードでＡＴＶＣを行って最適な転写電圧で画像を形成する。そして、後にフルカラーモードからブラック単色モードに切り替える際に、フルカラーモードにおけるＡＴＶＣ結果を基に、ブラック単色モードに最適な印加電圧を設定し、バイアスを印加するものである。ここで、本実施例では、最適な印加電圧を設定する際の設定値は、画像形成装置が工場から出荷されるときに予め入力されている設定条件に基づいて設定される。当然、この設定条件は、画像形成装置の電源がＯＮとなったときにもこの設定条件は記憶されているものである。

ここで、図９に本実施例におけるブロック図について説明する。画像形成装置は、画像形成動作を制御する制御部（ＣＰＵ）６０を有する。この制御部６０は、フルカラーモード（第一画像形成モード）とブラック単色モード（第二画像形成モード）とを実行する実行部の機能を有する。また、制御部６０は、ＡＴＶＣにより転写電圧を設定する第一設定部の機能を有する。また、一方のモードで行われたＡＴＶＣにより設定された電圧から他方のモードの実行時に転写電圧を設定する第二設定部の機能を有する。この制御部６０は、情報を記憶する記憶部６１との間で情報の交換を行える。また、制御部６０は、転写電流を検知する電流検知部６２の出力が入力される。また、制御部６０は、転写バイアス電源５４と一次転写部着脱機構６３を制御する。また、制御部６０は環境検知部材である環境センサー６４からの出力が入力され、それに基づいて、絶対水分量を算出する機能を有する。

異なるモードにおける最適転写電圧の算出方法の手順について、以下に詳細を説明する。

本実施例の画像形成装置の、転写電圧Ｖｔｒと転写電流Ｉｔｒの関係は、前述の図５において示されているものである。フルカラーモードにおけるＶｔｒとＩｔｒの関係は図中の破線４Ｃで示され、ブラック単色モードにおける関係は実線Ｂｋで示されている。ブラック単色モードにおいて、フルカラーモードと同じ転写電流を流すためには、図中のΔＶだけ大きい電圧を印加する必要がある。本実施例の装置において、このΔＶは、環境温湿度によって異なる値をとるため、図７に示すような設定条件であるテーブルを持っている。

この図７は、転写ローラの抵抗値は絶対水分量により変動することを考慮して設定したものである。本実施例の転写ローラでは、絶対水分量が少ないと、ΔＶを大きくし、絶対水分量が多くなると、ΔＶを小さくするものである。このΔＶの値は、転写ローラの種類より異なり、本発明は、この数値の関係に限定されるものではない。また、転写部材が温度による影響を大きく受ける場合には、絶対水分量による補正に加えて、温度による補正を加味した設定条件としてもいい。本実施例の転写ローラは、温度による影響は小さいため、設定条件は影響の大きい絶対水分量から設定されるものとした。

続いて、実際の印字動作の中で図７のテーブルを用いて電圧を設定するフローを、図８のフローチャートを用いて説明する。
〔１〕フルカラーモードにおいて、電源投入時もしくは所定枚数を印字した後に、ＡＴＶＣを行うタイミングで、設定フローがスタートする（Ｓ１０１）。そして、ＡＴＶＣを実行する（Ｓ１０２）。本実施例では、フルカラーモードでＡＴＶＣが実行される。
〔２〕続いて、画像形成装置に画像を形成するジョブが入力される（Ｓ１０３）。
〔３〕ここで、１転の着脱モードを決定するために、入力されたジョブがフルカラーモードで画像を形成するジョブか、ブラック単色モードで画像を形成するジョブかの判断を行う。（Ｓ１０４）。
〔４〕フルカラーモードが選択された場合、図９の制御部６０において、〔１〕ですでに行われているＡＴＶＣの結果より転写電圧を設定する（Ｓ１０５）。設定された電圧が図９の転写バイアス電源５４により印可され、フルカラーモードで記録材上に画像が形成される（Ｓ１０６）。ジョブの実行が終了すると待機状態となる（Ｓ１０７）。
〔５〕一方、Ｓ１０４でブラック単色モードで画像を形成するジョブであると判断された場合には、Ｓ１０４でＮが選択される。その場合には、図９の１次転写部着脱機構が動作することにより、図３における上流規制ローラ５８が５８ａの位置から５８ｂの位置まで退避する。その結果、中間転写ベルト５１が感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃから離間し、感光ドラム１ｄのみに接触する構成となり、ブラック単色モードの実行が可能となる（Ｓ１０８）。なお、中間転写ベルト５１が離間した後に、感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃは停止し、その表面が消耗されるのを防ぐ。続いて、画像形成装置に設けられている環境センサー６４から画像形成装置の温度と湿度を検知する。本実施例の環境センサー６４は、画像形成装置のカバーに近い位置に設けられている。そのため、環境センサー６４は画像形成装置の周囲の温度と湿度を計測している。そして、検知された温度と湿度から制御部６０は、絶対水分量を算出する（Ｓ１０９）。なお、絶対水分量は、空気中に存在する水分量である。次に、図９の制御部６０において、ブラックの転写ローラ５３ｄに印加される転写電圧は、以下のように設定される。〔１〕でフルカラー時に行ったＡＴＶＣを基に決定された転写電圧Ｖｔｒに、算出された絶対水分量から図７のテーブルのΔＶが加算された、「Ｖｔｒ＋ΔＶ」が転写電圧として決定される（Ｓ１１０）。設定された電圧が図９の転写バイアス電源５４により印可され、ブラック単色モードで印字される（Ｓ１１１）。ＪＯＢが終了すると待機状態となる（Ｓ１０８）。

図１０は、ＹＭＣＫ各色の画像が感光ドラム１ａ〜１ｄより中間転写ベルト５１へ転写されるタイミングを示すタイミングチャートである。このタイミングチャートは、フルカラーモードによる画像形成ジョブに続いてブラック単色モードによる画像形成ジョブが入力されているときの画像形成を実行する際にものである。フルカラーモード時に各画像形成部ではＡＴＶＣが実行されているもとである。そのため、本実施例の構成を用いると、ブラック単色モードでのＡＴＶＣを行う必要がない。そのため、フルカラーモードからブラック単色モードに切り替わるときに、中間転写ベルト５１が感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃから離間するが、ブラックの感光ドラム１ｄから中間転写ベルト５１への転写は、中断することなく行われる。すなわち、フルカラーモードからブラック単色モードへ切り替わるときのダウンタイムを小さくすることができる。

それに対して、図１１は、従来の方式により、フルカラーモードからブラック単色モードへ切り替わる際に、ブラックの転写部においてＡＴＶＣを行うものである。この方法では、フルカラーモードで各画像形成部でＡＴＶＣが行われている。この動作に加えて、フルカラーモードの画像形成の終了からブラック単色モードの画像形成を行う際には、その画像形成間隔でブラックの画像形成部でＡＴＶＣが実行される。このＡＴＶＣの実行により、ブラック単色モードにおいても最適な転写電圧を設定することができるが、その際にダウンタイムが発生し、ユーザーを待たせることとなり、ユーザビリティーの低下となる。

以上説明したように、本実施例では、予め本体の記憶部に絶対水分量（環境水分量）ごとのΔＶ（設定条件）を記憶させておく。そして、フルカラーモードからブラック単色モードに切り替わる際に、記憶された設定条件を用いてブラック単色モードで転写電圧を設定することができる。そのことにより、フルカラーモードからブラック単色モードに移行する際のＡＴＶＣによるダウンタイムが発生することなく、最適な転写を得ることができる。

また、本実施例では、フルカラーモードからブラック単色モードへ切り替わる際にΔＶを用いて換算する方法を述べた。しかし、本発明は、この構成に限定されるものではなく、逆にブラック単色モードからフルカラーモードへ切り替わる際に適用することも可能である。即ち、フルカラーモードからブラック単色モードに切換るときには、フルカラーモードのブラックの転写部材に印加する転写電圧＋図７のΔＶ＝ブラック単色モードブラックの転写部材に印加する転写電圧の関係を用いた。この関係から、ブラック単色モードからフルカラー単色モードに切換るときには、
（フルカラーモードのブラックの転写部材に印加する転写電圧）＝（ブラック単色モードブラックの転写部材に印加する転写電圧）―（図７のΔＶ＝フルカラーモードのブラックの転写部材に印加する転写電圧）
の関係を用いることで、異なるモードの転写電圧を求めることができる。

このように、本実施例により、像担持体表面に形成されたトナー像を転写するための転写部材が、対向する部材に対して異なるいくつかの当接状態をもつ画像形成装置において、簡易な方法で転写設定を得ることができる。

実施例２
次に、本発明に係る他の実施例について説明する。

［画像形成装置の全体構成及び動作］
図１２は、本実施例の画像形成装置２００の概略断面構成を示している。画像形成装置２００は、直接転写方式を用いたフルカラー電子写真画像形成装置である。本発明は、ベルト部材として記録材を担持搬送する転写ベルトを用いる構成に対しても適用可能である。

尚、図１２に示す本実施例の画像形成装置２００において、図１に示す画像形成装置１００のものと実質的に同じ機能、構成を有する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。又、本実施例の画像形成装置２００において、各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの構成は、用いられるトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用に設けられた要素であることを表すために図中符号に与えた添え字ａ、ｂ、ｃ、ｄは省略して総括的に説明する。

本実施例の画像形成装置２００は、各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの感光ドラム１ａ〜１ｄに隣接して、記録材担持体としての周回移動可能なベルト体、即ち、転写ベルト５１を有する。転写ベルト５１は、複数の支持部材として駆動ローラ５２、従動ローラ５５に掛け渡されている。転写ベルト５１は、ベルト駆動手段としての駆動ローラ５２によって駆動力が伝達されて、図示矢印Ｒ４方向に周回移動する。

又、転写ベルト５１の内周面側において各感光ドラム１ａ〜１ｄに対向する位置には、転写部材としての転写ローラ５３ａ〜５３ｄが配置されている。各転写ローラ５３ａ〜５３ｄによって転写ベルト５１が各感光ドラム１ａ〜１ｄに向けて付勢され、各感光ドラム１ａ〜１ｄと転写ベルト５１とが接触する転写部（転写ニップ）Ｎａ〜Ｎｄが形成されている。

本実施例の画像形成装置２００では、各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄにて形成された感光ドラム１ａ〜１ｄ上の画像が、各感光ドラム１ａ〜１ｄに隣接して移動通過する転写ベルト５１上の紙等の記録材Ｐへ順次多重転写される。

画像形成時には、記録材供給手段８によって、記録材Ｐが転写ベルト５１へと搬送される。即ち、記録材供給手段８において、記録材収容部としてのカセット８１からピックアップローラ８２によって１枚ずつ取り出された記録材Ｐは、搬送ローラ８３等によって転写ベルト５１に向けて搬送される。そして、記録材Ｐは、吸着手段８４によって転写ベルト５１上に静電吸着されて、各画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの各転写部へと搬送される。

例えば、フルカラー画像の形成時には、第１〜第４の画像形成部Ｓａ〜Ｓｄの各感光ドラム１ａ〜１ｄ上に各色のトナー像が形成される。この各色のトナー像は、記録材Ｐと転写ベルト５１とを挟んで各感光ドラム１ａ〜１ｄに対向する各転写ローラ５３ａ〜５３ｄから転写バイアスを受けて、順次転写ベルト５１上の記録材Ｐ上に転写される。

この各転写部Ｎａ〜Ｎｄにおける転写工程が終了すると、記録材Ｐは分離除電部材６５による分離バイアスを受けて転写ベルト５１から分離されて、定着手段としての定着装置７へと搬送される。

尚、転写工程後に転写ベルト５１上に残留したトナー（転写残トナー）等は、転写ベルトクリーナ５９によって除去、回収される。

ここで、転写ベルト５１は、前述の中間転写ベルト５１と同様に、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）のような誘電体樹脂によって構成することができる。本実施例では、表面抵抗率１０^１４Ω／□（ＪＩＳ−Ｋ６９１１法準拠プローブを使用、印加電圧１０００Ｖ、印加時間６０ｓｅｃ、２３℃／５０％ＲＨ）、厚み８０μｍの、カーボンが分散されたＰＩ（ポリイミド）樹脂で形成されたものを用いた。しかし、これに限定されるものではなく、他の材料、体積抵抗率、及び厚みのものでも構わない。

又、本実施例では、転写ローラ５３は、実施例１の１次転写ローラ５３と同様の構成である。即ち、転写ローラ５３は、外径８ｍｍの芯金と、厚さ４ｍｍの導電性ウレタンスポンジ層と、によって構成されている。転写ローラ５３の電気抵抗値は、約１０^６．５Ω（２３℃／５０％ＲＨ）であった。転写ローラ５３の電気抵抗値は、５００ｇ重の荷重の下で電気的に接地された金属ローラに当接された転写ローラ５３を５０ｍｍ／ｓｅｃの周速で回転させ、芯金に１００Ｖの電圧を印加して測定された電流の関係から求められる。

［フルカラーモードとブラック単色モードについて］
次に、感光ドラムに対する転写ベルトの着脱機構について説明する。

本実施例の画像形成装置は、フルカラーモードとブラック単色モードを持ち、それに応じて転写ベルトを感光体ドラムに対して当接離間させる動作を行う。図１２において、フルカラーモードにおいては、転写ベルト５１は図中の破線で示される位置に配置され、感光ドラム１ａから１ｄにとの間に転写ニップを形成し、記録材Ｐが担持搬送されながら４色の画像が順次転写されていく。転写ベルト５１がこの位置に配置されるとき、テンションローラ５５ａは図中の破線で示される位置に配置される。一方、本実施例の画像形成装置がブラック単色モードであるときには、転写ベルト５１は図中の実線で示されるように、感光ドラム１ｄのみに接触して転写ニップを形成し、記録材Ｐが担持搬送されながらブラックの単色画像のみが転写される。このとき、テンションローラ５５ｂは図中の実線の位置まで下がって配置されることで、転写ベルト５１の配置が変化する。同時に、転写ベルトに記録材Ｐの吸着位置が下がることに伴い、吸着ローラ８４や記録材Ｐを転写ベルト５１へ導くガイド部材も下部へ移動する。

本実施例においても、実施例１で図４を用いて示したように、フルカラーモードに比べ、ブラック単色モードは、転写ベルト５１によって転写ローラ５３が押し下げられる。そのため、感光ドラム１ｄと転写ベルト５１と転写ローラ５３が接する転写ニップＮ１ｄ幅が狭くなってしまう。よって、転写電圧と転写電流の関係も、実施例１で図５を用いて説明したように、ブラック単色モードにおいて、フルカラーモードと同じ転写電流を流すためには、大きい電圧を印加する必要がある。

［異なるモードにおける最適転写電圧の算出方法］
このような転写ベルトを移動させる構成であっても、実施例１の図７の設定条件と図８のフローチャートを用いることにより、異なるモードにおける最適転写電圧の算出を行うことができる。

実施例３
次に、本発明に係るさらに他の実施例について説明する。

本実施例は、実施例１で既出の中間転写方式を用いた画像形成装置の、２次転写部における転写電圧の設定方法である。したがって、装置本体の構成は実施例１と共通するものであり、その詳細な説明は省略する。

本実施例は、図１の２次転写部において、２次転写外ローラ５７の２次転写内ローラ５６に対する加圧力を、記録材の種類に応じて変更する装置に関するものである。そして、２次転写部の加圧力を変更した際に、そのつどＡＴＶＣを行うことなく、最適な転写電圧設定を行うものである。なお、二次転写部材におけるＡＴＶＣの動作方法は実施例１と同様である。

［高加圧力モードと通常加圧モードについて］
本実施例では、具体的には、記録材への密着性を必要とする厚紙であって表面の粗さが大きいエンボス紙など対応する高加圧力モードと、その他の一般的な記録材に対応する通常加圧モードをもつ。高加圧モードの加圧力は、通常加圧モードの第一加圧力３０Ｎによりも大きい第二加圧力５０Ｎとした。一般的な記録材において高加圧モードを用いた場合、紙しわなどが発生しやすいなどの弊害があるため、高加圧力モードと通常加圧モードを使い分けている。図１３は、本実施例の画像形成装置の、２次転写部の転写ニップＮ２近傍を示す模式図であり、高加圧力モードと通常加圧モードにおける、中間転写ベルト５１と２次転写外ローラ５７の当接状態を示している。加圧力の変更は、モータと、モータからの駆動力により回転するカムを有する加圧力変更機構により行われる。そして、図１３に示すように通常加圧力モードでは、実線の部分に示されるように二次転写ローラ５７の中心とローラ５６の中心との間隔は所定の間隔となっている。それに対して高加圧モードの場合には、点線の部分で示されるように二次転写ローラの中心とローラの中心との間隔が通常加圧モードの場合に比べて狭まっている。その結果、高加圧モードでは、通常加圧モードの場合に比べて、高い加圧力を生じさせることができる。しかし、二次転写ローラは弾性体であるため、高加圧モードでは、通常加圧モードに比べて２次転写部のニップＮ２の幅が広くなることがわかる。その結果、二次転写ローラ５７に印加する電圧を一定として、トナー像を記録材に転写する際には、ニップＮ２の幅が異なると、同じ電圧に対して転写電流が異なることとなる。その結果、通常加圧モードと高加圧モードとで同じ転写電圧を印加する構成では、高加圧モードでは電流が多く流れすぎることになり、適正な転写を行うことが出来なくなる。

図１４は、２次転写外ローラ５７に印加される電圧Ｖｔｒと、２次転写外ローラ５７から２次転写内ローラ５６へ流れ込む転写電流Ｉｔｒとの関係を示す図である。高加圧モードにおけるＶｔｒとＩｔｒの関係は図中の破線で示され、転写電圧と転写電流の関係は、
Ｉｔｒ＝ａ１×Ｖｔｒ＋ｂ
で表される。一方、通常加圧モードにおける関係は実線で示され、転写電圧と転写電流の関係は、
Ｉｔｒ＝ａ２×Ｖｔｒ＋ｂ
で表される。

本実施例では、このように異なる電圧と電流との特性を用いて、通常加圧モードから高加圧モードに移行した際に、通常加圧モードのＡＴＶＣの結果を用いて、高加圧モードでの転写電圧の設定を行うものである。

［ブロック図］
本実施例のブロック図を図１６に示す。画像形成装置は、画像形成動作を制御する制御部（ＣＰＵ）６０を有する。この制御部６０は、通常加圧モード（第一加圧モード）と高加圧モード（第二加圧モード）とを実行する加圧モード実行部の機能を有する。また、制御部６０は、ＡＴＶＣにより二次転写電圧を設定する第一設定部及びＡＴＶＣにより設定された電圧から異なるモードの転写電圧を設定する第二設定部の機能を有する。この制御部６０は、情報を記憶する記憶部６１との間で情報の交換を行える。また、制御部６０は、二次転写電流を検知する二次電流検知部６５の出力が入力される。また、制御部６０は、転写バイアス電源５８と加圧力変更機構５９を制御する。

［異なるモードにおける最適転写電圧の算出方法］
本実施例においては、高加圧モードと通常加圧モードで、転写電流の流れやすさが異なるため、前述の実施例と同様に、高加圧モードと通常加圧モードの電圧−電流特性の差分を予め取得しておく。そして、通常加圧モードで実施したＡＴＶＣ結果を基に、高圧力モードの最適バイアスを算出して印加する。

ここで、転写ローラの抵抗変化について説明する。画像形成装置内の環境は、使用により変動する。即ち、画像形成装置のメイン電源が切れていて、使われていない期間が長い場合には、画像形成装置内の環境は外部の環境と同じ傾向を示す。それに対して、画像形成装置が使用され始めると、定着器の熱の影響により、画像形成装置内の環境は異なる傾向を示す。その環境変動により、転写ローラの抵抗値は変動する。そのため、メイン電源が入力されたときに、通常加圧モードと高加圧モードとのそれぞれの転写電圧をＡＴＶＣにより設定しても、逐次転写ローラの抵抗値は変動するため、それに応じて転写電圧を適正な電圧に修正する必要がある。一方、転写ローラの抵抗値が変動しても、加圧力を変更したときの、電圧と電流の関係の両者の相関関係はかわるものではない。本実施例では、加圧力を変更したときの両者の相関を予め把握することで、画像形成の使用により環境変動が生じても、モードが切換るたびにそれぞれのモードでＡＴＶＣを行わなくても、適正な転写電圧を設定できるものである。

続いて、本実施例のフローを、図１７のフローチャートを用いて説明する。
〔１〕画像形成装置の電源が投入される（Ｓ１００１）。そして、通常加圧モードおよび高加圧モードにおけるＡＴＶＣを実行し、これらの転写電圧と転写電流の関係を取得しておく（Ｓ１００２）。そして、制御部６０は、それぞれのモードにおける転写電圧と転写電流との関係から相関関係を算出し、この相関関係を記憶部に入力する。また、本実施例においては、画像形成装置は、画像形成ジョブの入力を待機する待機状態時は、通常加圧モードの加圧力の状態である。
そして、画像形成への画像形成ジョブの入力（Ｓ１００３）に併せて、通常加圧モードか高加圧モードかが選択される。加圧モードの選択は、画像形成装置に入力された記録材の種類に応じて決定される。具体的には、厚紙が選択された場合には高加圧モードが選択され、普通紙が選択された場合には通常加圧モードが選択される（Ｓ１００４）。本実施例では、記録材への密着性を必要とする厚紙のエンボス紙のみを高加圧力モードとする。
〔２〕Ｓ１００４でＹの場合には、通常加圧モードが選択される。そして、Ｓ１００２ですでに行われているＡＴＶＣの結果或い直近に行われたＡＴＶＣにより設定された電圧を転写電圧とする（Ｓ１００５）。図１の２次転写バイアス電源５８に設定された転写電圧が二次転写ローラ５７に印加され、通常加圧モードで画像が形成される（Ｓ１００６）。画像形成ジョブが終了すると待機状態となる（Ｓ１００７）。
〔３〕Ｓ１００４でＮの場合には高加圧モードが選択される。高加圧モードが選択されたときには、まず、加圧力変更機構により二次転写ローラを付勢する力を大きくする（Ｓ１００９）。続いて、Ｓ１００２でのＡＴＶＣを基に決定された転写電圧Ｖｔｒに、傾きの比率（ａ１／ａ２）を掛けて高加圧モードでの転写電圧−転写電流の関係を算出し、高圧力モードの転写電圧を設定する（Ｓ１０１０）。設定された電圧が２次転写バイアス電源５８により印加され、高加圧モードで画像が形成される（Ｓ１０１１）。画像形成ジョブが終了すると待機状態となる（Ｓ１００７）。

この方法によれば、通常加圧モードと高加圧モードの転写電流設定が異なっても、同様の考え方で、最適な転写電圧を算出可能である。

なお、本発明は、２次転写ローラ加圧力だけでなく、位置や加圧方向を変化させる装置にも適用することができる。

実施例１または実施例２のブラックの画像形成部の一次転写ローラに印加する電圧設定構成を有しない画像形成装置であっても、本実施例の構成により、二次転写部材の加圧力が変動しても簡易な構成で電圧設定が可能である。

当然、本実施例では、実施例１または実施例２のブラックの画像形成部の一次転写ローラに印加する電圧設定構成と併せて本実施例の構成を用いる構成であっても、同様の効果を得られる。この場合には、制御部６０は、フルカラーモード（第一画像形成モード）とブラック単色モード（第二画像形成モード）とを実行する第二実行部の機能を有することとなる。フルカラーモード或いはブラック単色モードの一方のモード時にＡＴＶＣ動作により一方のモードにおける画像形成時に一次転写ローラ５３ｄに印加する電圧を設定する第一設定部の機能を有する。また、制御部６０は、第一設定部で設定された電圧値から他方のモードの実行時に一次転写ローラ５３ｄに印加する電圧を設定する第二設定部の機能を有する。また、制御部６０は、通常加圧モード或いは高加圧モードの一方のモード時にＡＴＶＣ動作により一方のモードにおける画像形成時に二次転写ローラに印加する電圧を設定する第三設定部の機能を有する。また、制御部６０は、第三設定部で設定された電圧値から他方のモードの実行時に二次転写ローラに印加する電圧を設定する第四設定部の機能を有する。

また、本実施例では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色の画像を形成する装置において、ブラック単色モードにおける動作の詳細を説明した。しかし、本構成は、上記の４色以外の色を用いた画像形成装置や、淡色トナーを用いた画像形成装置に適用することも可能である。

以上本発明の実施例について説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の技術思想内であらゆる変形が可能である。

本発明の一実施例に係る画像形成装置の概略断面構成図である。図１の画像形成装置の画像形成部をより詳しく示す概略断面構成図である。図１の画像形成装置のブラック単色モードにおける概略断面構成図である。図１の画像形成装置のブラックの転写部の拡大模式図である。本発明の一実施例に係る画像形成装置のブラックの転写部における、印加電流と印加電圧の関係図である。本発明の一実施例に係る画像形成装置のＡＴＶＣの方法を示す図である。本発明の一実施例に係る画像形成装置のΔＶのテーブルである。本発明の一実施例に係る画像形成装置における、画像形成のフローチャートを示す図である。本発明の一実施例に係る画像形成装置におけるブロック図である。本発明の一実施例に係る画像形成装置のタイミングチャートである。従来の画像形成装置のタイミングチャートである。本発明の他の実施例に係る画像形成装置の概略断面構成図である。本発明の他の実施例に係る画像形成装置の、２次転写部の拡大模式図である。本発明の他の実施例に係る画像形成装置の２次転写部における、印加電流と印加電圧の関係図である。本発明の他の実施例に係る画像形成装置における、画像形成のフローチャートを示す図である。本発明の他の実施例に係る画像形成装置における、ブロック図である。従来の画像形成装置の概略断面構成図である。

符号の説明

１感光ドラム（像担持体）
５１中間転写ベルト（ベルト体）
５１転写ベルト（ベルト体）
５３一次転写ローラ
５７２次転写ローラ
５８上流規制ローラ

Claims

第一像担持体と、第二像担持体と、ベルト部材と、前記第一像担持体に形成されたトナー像を前記ベルト部材に向かって転写するための第一転写部材と、前記第二像担持体に形成されたトナー像を前記ベルト部材に向かって転写するための第二転写部材と、前記第一像担持体と前記第二像担持体とが前記ベルト部材に接触して画像を形成する第一画像形成モードと前記ベルト部材が前記第二像担持体から離間して前記第一像担持体が前記ベルト部材に接触して画像を形成する第二画像形成モードとを実行する実行部と、前記第一像担持体と前記第二像担持体とが前記ベルト部材に接触している状態で前記第一転写部材に予め設定された電圧を印加したときの前記第一転写部材に流れる電流値に基づいて前記第一画像形成モードの実行時に前記第一転写部材に印加する電圧を設定する第一設定部と、画像形成装置を使用する前に予め入力されている設定条件を記憶する記憶部と、前記第一画像形成モードから前記第二画像形成モードに移行する際に、前記設定条件を用いて前記第一設定部で設定された電圧値から前記第一転写部材に印加する電圧を設定する第二設定部を有することを特徴とする画像形成装置。
画像形成装置の環境を検知する環境検知部材を有し、前記第二設定部は前記環境検知部材の出力に基づいて前記第二画像形成モードの実行時に前記第一転写部材に印加する電圧を変更することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記環境検知部材に基づいて空気中の水分量が少ないと検知されたときには、前記第一画像形成モードにおける前記第一転写部材に印加する電圧値と前記第二画像形成モードにおける前記第二転写部材に印加する電圧値の差を大きくすることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
前記ベルト部材はトナー像を担持する中間転写ベルトであり、前記中間転写ベルトに形成されたトナー像を記録材上に転写する二次転写部材と、前記二次転写部材の前記中間転写ベルトに対する加圧力を変更する加圧力変更手段と、第一加圧力で記録材上にトナー像を転写する第一加圧モードと第一加圧力より大きい第二加圧力で記録材にトナー像を転写する第二加圧モードとを実行する第二実行部と、前記第一加圧力で加圧している状態で前記二次転写部材に予め設定された電圧を印加したときの前記二次転写部材に流れる電流値に基づいて前記第一加圧モードのときに記録材に転写するときの電圧値を設定する第三設定部と、前記第三設定部で設定された電圧値から前記第二加圧モードのときに記録材に転写するときの電圧値を設定する第四設定部と、を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
前記ベルト部材はトナー像を担持する中間転写ベルトであり、前記中間転写ベルトに形成されたトナー像を記録材上に転写する二次転写部材と、前記二次転写部材の前記中間転写ベルトに対する加圧力を変更する加圧力変更手段と、第一加圧力で記録材上にトナー像を転写する第一加圧モードと第一加圧力よりも大きい加圧力で記録材にトナー像を転写する第二加圧モードとを実行する第二実行部と、前記第二加圧力で加圧している状態で前記二次転写部材に予め設定された電圧を印加したときの前記二次転写部材に流れる電流値に基づいて前記第二加圧モードのときに記録材に転写するときの電圧値を設定する第三設定部と、前記第三設定部で設定された電圧値から前記第一加圧モードのときに記録材に転写するときの電圧値を設定する第四設定部と、を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の画像形成装置。
前記第二画像形成モードにおける前記ベルト部材と前記第一転写部材との接触面積は、前記第一画像形成モードにおける前記ベルト部材と前記第一転写部材との接触面積よりも小さいことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。
第一像担持体と、第二像担持体と、ベルト部材と、前記第一像担持体に形成されたトナー像を前記ベルト部材に向かって転写するための第一転写部材と、前記第二像担持体に形成されたトナー像を前記ベルト部材に向かって転写するための第二転写部材と、前記第一像担持体と前記第二像担持体とが前記ベルト部材に接触して画像形成する第一画像形成モードと前記ベルト部材が前記第二像担持体から離間して前記第一像担持体が前記ベルト部材に接触して画像形成する第二画像形成モードとを実行する実行部と、画像形成装置を使用する前に予め入力されている設定条件を記憶する記憶部と、前記ベルト部材が前記第二像担持体から離間し前記第一像担持体が前記ベルト部材に接触している状態で前記第一転写部材に予め設定された電圧を印加したときの前記第一転写部材に流れる電流値に基づいて前記第二画像形成モードの実行時に前記第一転写部材に印加する電圧を設定する第一設定部と、前記第二画像形成モードから前記第一画像形成モードに移行する際に、前記設定条件を用いて前記第一設定部で設定された電圧値から前記第一転写部材に印加する電圧を設定する第二設定部と、を有することを特徴とする画像形成装置。
画像形成装置の環境を検知する環境検知部材を有し、前記第二設定部は前記環境検知部材の出力に基づいて前記第一画像形成モードの実行時に前記第一転写部材に印加する電圧を変更することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
前記環境検知部材に基づいて空気中の水分量が少ないと検知された前記第一画像形成モードにおける前記第一転写部材に印加する電圧値と前記第二画像形成モードにおける前記第二転写部材に印加する電圧値の差を大きくすることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
前記ベルト部材はトナー像を担持する中間転写ベルトであり、前記中間転写ベルトに形成されたトナー像を記録材上に転写する二次転写部材と、前記二次転写部材の前記中間転写ベルトに対する加圧力を変更する加圧力変更手段と、第一加圧力で記録材上にトナー像を転写する第一加圧モードと第一加圧力より大きい第二加圧力で記録材にトナー像を転写する第二加圧モードとを実行する第二実行部と、前記第一加圧力で加圧している状態で前記二次転写部材に予め設定された電圧を印加したときの前記二次転写部材に流れる電流値に基づいて前記第一加圧モードのときに記録材に転写するときの電圧値を設定する第三設定部と、前記第三設定部で設定された電圧値から前記第二加圧モードのときに記録材に転写するときの電圧値を設定する第四設定部と、を有することを特徴とする請求項７から請求項９のいずれかに記載の画像形成装置。
前記ベルト部材はトナー像を担持する中間転写ベルトであり、前記中間転写ベルトに形成されたトナー像を記録材上に転写する二次転写部材と、前記二次転写部材の前記中間転写ベルトに対する加圧力を変更する加圧力変更手段と、第一加圧力で記録材上にトナー像を転写する第一加圧モードと第一加圧力よりも大きい加圧力で記録材にトナー像を転写する第二加圧モードとを実行する第二実行部と、前記第二加圧力で加圧している状態で前記二次転写部材に予め設定された電圧を印加したときの前記二次転写部材に流れる電流値に基づいて前記第二加圧モードのときに記録材に転写するときの電圧値を設定する第三設定部と、前記第三設定部で設定された電圧値から前記第一加圧モードのときに記録材に転写するときの電圧値を設定する第四設定部と、を有することを特徴とする請求項７から請求項９のいずれかに記載の画像形成装置。
前記第二画像形成モードにおける前記ベルト部材と前記第一転写部材との接触面積は、前記第一画像形成モードにおける前記ベルト部材と前記第一転写部材との接触面積よりも小さいことを特徴とする請求項７から請求項１１のいずれかに記載の画像形成装置。
像担持体と、像担持体から転写されたトナー像を担持する中間転写体と、前記中間転写体に接触し、前記中間転写体に形成されたトナー像を記録材上に転写する転写部材と、前記転写部材の前記中間転写体に対する加圧力を変更する加圧力変更手段と、前記転写部材に予め設定された電圧を印加したときに前記転写部材に流れる電流値に基づいて記録材上にトナーを転写するときに前記転写部材に印加する電圧を設定する設定部と、を有する画像形成装置において、
第一加圧力で記録材上にトナー像を転写する第一加圧モードと第一加圧力よりも大きい加圧力で記録材にトナー像を転写する第二加圧モードとを実行する加圧モード実行部と、を有し、一方のモード時に前記設定部により検知された電流に基づいて他方のモード時の画像形成時に前記転写部材に印加する電圧が設定されることを特徴とする画像形成装置。