JP2022085198A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】逆転写による現像剤像の濃度低下を抑制する手段を提供する。【解決手段】現像剤像を形成する複数の画像形成部と、前記画像形成部で形成されたそれぞれの現像剤像を転写体に転写する複数の転写部材と、前記転写部材に印加する転写電圧を制御する制御部と、を有し、前記複数の転写部材は、前記転写体の搬送方向に配列され、前記制御部は、前記搬送方向において、最上流に配置された第１の転写部材の転写電圧の絶対値を最も高く制御し、前記第１の転写部材の直下流に配置された第２の転写部材の転写電圧の絶対値を最も低く制御し、更に、前記第２の転写部材の下流に配置された転写部材の転写電圧の絶対値を下流になるほど高くなるように制御する。【選択図】 図１

Description

本発明は、電子写真方式を用いて記録媒体に画像を形成する画像形成装置に関する。

従来の画像形成装置は、感光ドラム、帯電手段、露光手段、現像手段からなる画像形成部としての画像形成ユニットが複数配列され、各色の画像形成ユニットから中間転写ベルト上に順次トナー画像を１次転写し、１次転写されたトナー画像を記録媒体に２次転写するように構成され、トナー画像を重ね合わせてカラー画像を形成する場合、画像形成ユニットの配列方向における下流の画像形成ユニットになるほど重ね合わせるトナー量が増加するため、画像形成ユニットで形成したトナー画像を中間転写ベルトに１次転写するための１次転写電圧を下流になるほど高く設定するようにしている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６－１１８５８５号公報

しかしながら、従来の技術においては、転写体としての中間転写ベルトに１次転写した現像剤像としてのトナー画像が、下流の画像形成ユニットに転移してしまう逆転写が発生する場合があり、中間転写ベルトが通過する転写部（例えば、画像形成ユニットと１次転写ローラによるニップ部）の数が多いほど逆転写するトナー量が増えてしまうため、最上流に設置された画像形成ユニットから中間転写ベルトに転写されたトナー画像の濃度が逆転写により薄くなってしまう場合があるという問題がある。

本発明は、このような問題を解決することを課題とし、逆転写による現像剤像の濃度低下を抑制することを目的とする。

そのため、本発明は、現像剤像を形成する複数の画像形成部と、前記画像形成部で形成されたそれぞれの現像剤像を転写体に転写する複数の転写部材と、前記転写部材に印加する転写電圧を制御する制御部と、を有し、前記複数の転写部材は、前記転写体の搬送方向に配列され、前記制御部は、前記搬送方向において、最上流に配置された第１の転写部材の転写電圧の絶対値を最も高く制御し、前記第１の転写部材の直下流に配置された第２の転写部材の転写電圧の絶対値を最も低く制御し、更に、前記第２の転写部材の下流に配置された転写部材の転写電圧の絶対値を下流になるほど高くなるように制御することを特徴とする。

このようにした本発明は、逆転写による現像剤像の濃度低下を抑制することができるという効果が得られる。

実施例における画像形成装置の構成を示す概略側断面図 実施例における画像形成装置の制御構成を示すブロック図 実施例における画像形成処理の流れを示すフローチャート 実施例における１次転写電圧設定テーブルの説明図 実施例におけるイエロートナーの濃度変化を示すグラフ 実施例におけるイエロートナーの濃度変化を示すグラフ 実施例における１次転写電圧設定テーブルの説明図 実施例における１次転写電圧設定テーブルの説明図 実施例における１次転写電圧設定テーブルの説明図 比較例における１次転写電圧設定テーブルの説明図

以下、図面を参照して本発明による画像形成装置の実施例を説明する。

図１は実施例における画像形成装置の構成を示す概略側断面図である。

図１において、画像形成装置１は、例えばカラープリンタであり、配置（配列順序）を変更することが可能であり現像剤像としてのトナー画像を形成する複数の画像形成ユニットを備えたものである。

画像形成装置１は、５色（Ｙ：イエロー色、Ｍ：マゼンタ色、Ｃ：シアン色、Ｋ：ブラック色、Ｗ：ホワイト色）の現像剤としてのトナーに対応した５つの独立した画像形成ユニット２（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、２Ｗ）が配設されている。

画像形成部としての画像形成ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、２Ｗは、それぞれイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫ、ホワイトＷの各色に対応したトナー画像を形成するものである。

画像形成ユニット（２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、２Ｗ）は、感光ドラム３（３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、３Ｗ）、帯電ローラ４（４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ、４Ｗ）、現像ローラ５（５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ、５Ｗ）、現像ブレード６（６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋ、６Ｗ）、供給ローラ７（７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ、７Ｗ）、クリーニングブレード９（９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ、９Ｋ、９Ｗ）、およびトナーカートリッジ１０（１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋ、１０Ｗ）を含むように構成されている。

なお、画像形成ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、２Ｗは、同じ構成であるため、以下、画像形成ユニット２Ｙを代表として説明する。

画像形成ユニット２Ｙは、感光ドラム３Ｙと、帯電ローラ４Ｙと、現像ローラ５Ｙと、現像ブレード６Ｙと、供給ローラ７Ｙと、クリーニングブレード９Ｙと、トナーカートリッジ１０Ｙとを有している。

感光ドラム３Ｙは、像担持体であり、回転可能に支持されているものである。

帯電ローラ４Ｙは、所定の電圧を印加することにより、接触した感光ドラム３Ｙの表面を一様に帯電させるものである。この帯電ローラ４Ｙにより帯電した感光ドラム３Ｙには、画像形成装置１側に配置されたＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ヘッド８Ｙにより静電潜像が形成される。ＬＥＤヘッド８Ｙは、複数の発光素子（ＬＥＤ）が主走査方向に配置され、ホストコンピュータから入力される画像データに基づく光を感光ドラム３Ｙに照射し、感光ドラム３Ｙに静電潜像を形成する。

現像ローラ５Ｙは、感光ドラム３Ｙに形成された静電潜像にトナーを付着させて現像剤像としてのトナー画像を形成するものである。

現像ブレード６Ｙは、現像ローラ５Ｙ上に供給されるトナーの厚さを規制し、薄層を形成するものである。

供給ローラ７Ｙは、現像ローラ５Ｙと接触して配置され、トナーを現像ローラ５Ｙに供給するものである。

クリーニングブレード９Ｙは、感光ドラム３Ｙ上に残留したカブリトナーや転写残トナー、上流の画像形成ユニット２からの逆転写トナーを掻き取って処理するものである。

トナーカートリッジ１０Ｙは、トナーを貯蔵するものである。

画像形成ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、２Ｗの各感光ドラム３（３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、３Ｗ）の下方には、中間転写ベルト１２を挟んで１次転写ローラ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ、１１Ｗが中間転写ベルト１２の搬送方向に配列されている。

複数の転写部材としての１次転写ローラ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ、１１Ｗは、画像形成ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、２Ｗに対応して配置され、画像形成ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、２Ｗで形成されたそれぞれのトナー画像を中間転写ベルト１２に転写するものであり、感光ドラム３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、３Ｗに中間転写ベルト１２を押し付け、１次転写ニップ部を形成する。

本実施例では、中間転写ベルト１２の搬送方向における上流から１次転写ローラ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ、１１Ｗの順で配置されている。

転写体としての中間転写ベルト１２は、それぞれの画像形成ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、２Ｗが形成したトナー画像が転写されるものである。この中間転写ベルト１２は、駆動ローラ１５と、従動ローラ１６と、２次転写対向ローラ１７とにより、所定のテンションで張架される。駆動ローラ１５は、ベルトモータにより回転し、中間転写ベルト１２を図中矢印Ａが示す搬送方向に搬送する。従動ローラ１６は、中間転写ベルト１２に従動して回転する。

中間転写ベルト１２の下方には、記録媒体を収容する用紙収容カセット１８と、用紙収容カセット１８に収容されている記録媒体を送り出すホッピングローラ１９と、中間転写ベルト１２を２次転写対向ローラ１７に押し当てて２次転写ニップ部を形成する２次転写ローラ２６と、記録媒体を２次転写ニップ部へ送り出すレジストローラ対２１と、記録媒体を２次転写ローラ２６へと案内するガイド２２とを備えている。

２次転写部としての２次転写ローラ２６は、電圧供給手段から供給された電圧により中間転写ベルト１２に転写されたトナー画像を記録媒体に転写するものである。２次転写ローラ２６は、中間転写ベルト１２を挟んで２次転写対向ローラ１７に対向して配設されている。この２次転写ローラ２６は、中間転写ベルト１２に従動して回転する。中間転写ベルト１２は、２次転写ローラ２６により２次転写対向ローラ１７に押し当てられて２次転写ニップ部を形成している。２次転写ローラ２６で中間転写ベルト１２のトナー画像が記録媒体に転写され、その記録媒体は、中間転写ベルト１２から分離され、定着機構２７へ搬送される。

定着機構２７は、記録媒体に転写されたトナーを加熱、溶融し、記録媒体上にトナー画像を定着させるものであり、ヒートローラ２８と、そのヒートローラ２８を加圧する加圧ローラ２９等を含んで構成される。ヒートローラ２８は、ヒートモータにより駆動され、加圧ローラ２９は、ヒートローラ２８に従動して回転する。また、ヒートローラ２８は、ハロゲンランプ等のヒータを内蔵しており、記録媒体上のトナーを加熱、溶融し、記録媒体上にトナー画像を定着させる。

記録媒体の搬送方向における定着機構２７の下流側には、記録媒体を画像形成装置１の筐体上部のスタッカ３１へと搬送するガイド３２が設けられ、トナー画像が定着された記録媒体はスタッカ３１に排出される。

中間転写ベルト１２の搬送方向における２次転写ニップ部の下流側には、２次転写ニップ部において記録媒体に転写されず、中間転写ベルト１２上に残留する２次転写残トナーや、２次転写ローラ２６に付着したトナーがクリーニング電圧を印加することで、中間転写ベルト１２に戻されたトナーを除去するクリーニングブレード３３が中間転写ベルト１２を介してクリーニングブレード対向ローラ３４に対向して配設されている。クリーニングブレード３３は、可撓性のゴム材またはプラスチック材からなり、中間転写ベルト１２上に残留する２次転写残トナー等を廃トナータンク３５に掻き落とす。

環境センサ３６は、画像形成装置１の周辺温度および湿度を測定するために設置された温湿度センサである。

ここで、本実施例の画像形成ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、２Ｗは、配置を入れ替えることが可能になっており、また未使用の画像形成ユニット２を中間転写ベルト１２から離間させて使用しないことができる構成となっている。

また、画像形成ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、２Ｗには、ＲＦタグがそれぞれ設置されており、画像形成装置１にはＲＦタグを読み取るリーダが設置されているため、画像形成ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、２Ｗの設置位置を制御部（図２に示す機構制御部５２）により判定することができるようになっている。

図１では、中間転写ベルト１２の搬送方向Ａに対して上流側からイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫ、ホワイトＷの順序で画像形成ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、２Ｗが設置されているが、例えば、上流側からイエローＹ、マゼンタＭ、シアンＣ、ブラックＫの順序で画像形成ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋを設置する等、画像形成ユニットの設置順序を変更して印刷を行うことも可能である。

図２は実施例における画像形成装置の制御構成を示すブロック図である。

図２において、画像形成装置１は、高圧制御部４０と、帯電電圧発生部４１と、供給電圧発生部４２と、現像電圧発生部４３と、１次転写電圧発生部４４と、２次転写電圧発生部４５と、コマンド／画像処理部５１と、機構制御部５２と、ＲＡＭ５３と、ＬＥＤヘッド駆動部５４と、メモリ６０とを有している。

コマンド／画像処理部５１は、上位装置としてのホストコンピュータからの指示であるコマンドおよび画像データを受信し、受信した画像データを処理してビットマップデータへの展開を行い、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）５３に書き込むものである。

ＬＥＤヘッド駆動部５４は、ＲＡＭ５３に書き込まれたデータに基づいてＬＥＤヘッド８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ、８Ｗを駆動するものである。

制御部としての機構制御部５２は、画像形成装置１のエンジン部の各部の制御を行うものであり、コマンド／画像処理部５１からの指令に従い、ベルトモータ５５、ホッピングモータ５７、レジストモータ５８、ドラムモータ５６Ｙ、５６Ｍ、５６Ｃ、５６Ｋ、５６Ｗ、およびヒータモータ５９の駆動を制御し、駆動ローラ１５、ホッピングローラ１９、レジストローラ対２１、画像形成ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、２Ｗ、およびヒートローラ２８を動作させるものである。

また、機構制御部５２は、高圧制御部４０を制御し、１次転写ローラ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ、１１Ｗに印加する転写電圧としての１次転写電圧を制御する。

さらに、機構制御部５２は、画像形成ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、２Ｗに配設されているＲＦタグを読取るリーダを所定のタイミングで確認し、画像形成ユニット２が配置された順序を判別する。

高圧制御部４０は、機構制御部５２の指示に従い、帯電電圧発生部４１、供給電圧発生部４２、現像電圧発生部４３、１次転写電圧発生部４４、および２次転写電圧発生部４５の制御を行うものである。

帯電電圧発生部４１は、高圧制御部４０の指示に従い、帯電ローラ４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ、４Ｗへの帯電電圧の生成と停止を行うものである。

供給電圧発生部４２は、高圧制御部４０の指示に従い、供給ローラ７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋ、７Ｗへの供給電圧の生成と停止を行うものである。

現像電圧発生部４３は、高圧制御部４０の指示に従い、現像ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ、５Ｗへの現像電圧の生成と停止を行うものである。

電圧供給手段としての１次転写電圧発生部４４は、高圧制御部４０の指示に従い、１次転写ローラ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ、１１Ｗへの１次転写電圧の生成と停止を行うものである。

２次転写電圧発生部４５は、２次転写ローラ２６に電圧を供給するものである。

記憶部としてのメモリ６０は、不揮発性のメモリであり、１次転写電圧発生部４４で生成する１次転写電圧の設定値（例えば、図４、図７、図８、および図９に示す１次転写電圧設定テーブル）や、帯電電圧発生部４１、供給電圧発生部４２、現像電圧発生部４３、および２次転写電圧発生部４５で生成する各電圧の設定値を記憶するものである。

検出部としての環境センサ３６は、画像形成装置１の周辺温度および湿度を測定（検出）する温湿度センサである。

本実施例の機構制御部５２は、中間転写ベルト１２の搬送方向において、最上流に配置された第１の転写部材としての１次転写ローラ１１Ｙの１次転写電圧の絶対値を最も高く制御し、１次転写ローラ１１Ｙの直下流に配置された第２の転写部材としての１次転写ローラ１１Ｍの転写電圧の絶対値を最も低く制御し、更に、１次転写ローラ１１Ｍの下流に配置された１次転写ローラ１１Ｃ、１１Ｋ、１１Ｗの１次転写電圧の絶対値を下流になるほど高くなるように制御する。

上述した構成の作用について説明する。

画像形成装置が行う画像形成処理を図３の実施例における画像形成処理の流れを示すフローチャートの図中Ｓで表すステップに従って図１および図２を参照しながら説明する。

Ｓ１：画像形成装置１のコマンド／画像処理部５１は、ホストコンピュータから送信される印刷データ（画像データ）を受信する。コマンド／画像処理部５１は、受信した印刷データ（画像データ）を展開処理してビットマップデータを生成し、ＲＡＭ５３に記憶させる。

Ｓ２：コマンド／画像処理部５１がビットマップデータの生成が完了すると、機構制御部５２は、メモリ６０に記憶されている１次転写電圧設定テーブルから、１次転写ローラ１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１Ｋ、１１Ｗに印加する１次転写電圧の設定値（絶対値）を読み出す（設定テーブル呼び出し）。

メモリ６０に記憶されている１次転写電圧設定テーブルには、図４に示す１次転写電圧値の絶対値（以下、「１次転写電圧値の絶対値」を「１次転写電圧値」という。）が設定されており、中間転写ベルト１２の図１中の矢印Ａが示す搬送方向に対して上流から、イエロー（Ｙ）の１次転写電圧値は１６００Ｖ、マゼンタ（Ｍ）の１次転写電圧値は１０００Ｖ、シアン（Ｃ）の１次転写電圧値は１０５０Ｖ、ブラック（Ｋ）の１次転写電圧値は１１００Ｖ、ホワイト（Ｗ）の１次転写電圧値は１２００Ｖとなっている。

本実施例における１次転写電圧値は、中間転写ベルト１２の搬送方向において最上流に配置されたイエロー（Ｙ）の１次転写ローラ１１Ｙが最も１次転写電圧（絶対値）が高く、上流から２番目のマゼンタ（Ｍ）の１次転写ローラ１１Ｍが最も１次転写電圧（絶対値）が低く設定されている。また、それ以降下流になるにつれてシアン（Ｃ）の１次転写ローラ１１Ｃ、ブラック（Ｋ）の１次転写ローラ１１Ｋ、ホワイト（Ｗ）の１次転写ローラ１１Ｗの順で１次転写電圧（絶対値）が高くなっていることが特徴である。

ここで、本実施例の図４に示す１次転写電圧値で印刷を行った場合のイエロートナーの濃度と、本実施例の１次転写電圧値を適用していない比較例の１次転写電圧値（図１０に示すように、中間転写ベルト１２の搬送方向において上流から下流になるほど１次転写電圧値を高く設定した１次転写電圧値）で印刷を行った場合のイエロートナーの濃度とを比較した実験結果を、図５を用いて説明する。

なお、図４に示す本実施例の１次転写電圧値と、図１０に示す比較例の１次転写電圧値との違いは、イエロー（Ｙ）の１次転写電圧値が、図１０に示す比較例では９５０Ｖであるのに対して図４に示す本実施例では１６００Ｖと、中間転写ベルト１２の搬送方向において最上流のイエロー（Ｙ）の１次転写電圧を下流の色に比べて最も高く設定している点である。

図５は、イエロー（Ｙ）以外の１次転写電圧を図４に示す１次転写電圧値（図１０も同じ１次転写電圧値）に設定し、イエロー（Ｙ）の１次転写電圧（横軸）のみを変化させたときのイエロートナーの濃度変化を表している。なお、濃度（縦軸）は光学濃度（ＯＤ値）で表している。

図５に示すように、比較例の図１０に示す１次転写電圧である９５０Ｖの時のイエロートナーの濃度は１．５４（ＯＤ値）であるのに対し、本実施例の図５に示す１次転写電圧である１６００Ｖの時のイエロートナーの濃度は１．６３（ＯＤ値）になっており、濃度が０．９（ＯＤ値）高くなっていることがわかる。

このようにイエロー（Ｙ）の１次転写電圧を高くすることでイエロートナーの濃度が高くなる理由は、イエロー（Ｙ）のトナー画像が下流の１次転写部を通過するときに下流の感光ドラム３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、３Ｗにイエロートナーが転移してしまう現象（以下、「逆転写」という。）によるトナーの逆転写量が、イエロー（Ｙ）の１次転写電圧が低い時より少なくなり、最終的に中間転写ベルト１２上に形成されるトナーの量が多くなるためである。

その理由は、イエロー（Ｙ）の１次転写電圧を高くすることで、１次転写部を通過直後の空隙間での放電により、１次転写後のイエロートナーの平均帯電量が高くなる。逆転写は通常の転写と逆方向にトナーが転移する現象であり、低帯電のトナーや逆帯電したトナーが逆転写しやすいため、１次転写電圧を高くすることでトナーの逆転写量を低減させることができるためである。

したがって、最終的に中間転写ベルト１２上に形成されるイエロー（Ｙ）のトナーの量を多くすることができ、イエロートナーの濃度を高くすることができる。

このように、中間転写ベルト１２の搬送方向において最上流の１次転写電圧値を高く設定することで、最上流色で形成されたトナー画像が逆転写されることによる濃度低下を少なくすることができる。

また、イエロー（Ｙ）以外の１次転写電圧を高くすることで、イエロー（Ｙ）以外の色も濃度低下を少なくすることができるが、１次転写電圧を高くすると、上流で形成されたトナーの逆転写量は増加してしまう。

そのため、最上流以外の色の１次転写電圧を高く設定すると、１次転写電圧を高くした色のトナーの逆転写は低減されるが、それより上流で形成された色のトナーの逆転写は増加してしまうため、全色の逆転写量を合計すると逆転写量が多くなってしまう。

例として、図５に示すイエロー（Ｙ）のみ１次転写電圧を変化させたときのイエロートナー濃度に対して、図６に、イエロー（Ｙ）とマゼンタ（Ｍ）の１次転写電圧を変化させたときのイエロートナーの濃度変化を示す。このとき、イエロー（Ｙ）とマゼンタ（Ｍ）以外の１次転写電圧は図５に示す場合と同様としている。

イエロー（Ｙ）とマゼンタ（Ｍ）の１次転写電圧を高くした図６に示す場合において、１次転写電圧１６００Ｖにおけるイエロートナーの濃度は、イエロー（Ｙ）のみ１次転写電圧を高くした図５に示す場合における１次転写電圧１６００Ｖの濃度（１．６３（ＯＤ値））に比べて低くなっており、イエロー（Ｙ）の１次転写電圧を高くすることによる逆転写の改善効果が少なくなってしまっていることがわかる。

即ち、中間転写ベルト１２の搬送方向において最上流の１次転写電圧値を高く設定することが、全体の逆転写量を考えたときに、逆転写量の低減に効果的である。

ここで、メモリ６０に記憶されている１次転写電圧設定テーブルは、図７に示すように、画像形成装置１に設置された環境センサ５６で検出する温度および湿度、また画像形成装置１の印刷速度によって、１次転写電圧を変更する構成としても良い。なお、印刷速度は、１分間当たり印刷を行う記録媒体（例えば、Ａ４記録媒体）の枚数（ｐｐｍ：枚／分）で表される。

例えば、図７に示す１次転写電圧設定テーブルでは、「温度１０℃以上かつ湿度２０％以上」のとき、および「温度１０℃未満あるいは湿度２０％未満」かつ「印刷速度３０ｐｐｍ未満」のとき、中間転写ベルト１２の搬送方向において最上流のイエロー（Ｙ）の１次転写電圧が最も高く、最上流から２番目のマゼンタ（Ｍ）が最も低く、最上流から３番目以降のシアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）、ホワイト（Ｗ）は、下流に行くにつれて１次転写電圧が高くなるように設定されている。

このように本実施例では、環境センサ５６で検出した温度および湿度が所定の温度および湿度よりも高い（例えば、温度１０℃以上かつ湿度２０％以上）場合、機構制御部５２は、第１の転写部材としての１次転写ローラ１１Ｙの転写電圧を第２の転写部材としての１次転写ローラ１１Ｍの転写電圧よりも高くし、更に、中間転写ベルト１２の搬送方向において、１次転写ローラ１１Ｍの下流に配置された１次転写ローラの転写電圧を下流になるほど高くなるように制御する。

また、印刷速度が所定の速度より低速（印刷速度３０ｐｐｍ未満）の場合、機構制御部５２は、第１の転写部材としての１次転写ローラ１１Ｙの転写電圧を第２の転写部材としての１次転写ローラ１１Ｍの転写電圧よりも高くし、更に、中間転写ベルト１２の搬送方向において、１次転写ローラ１１Ｍの下流に配置された１次転写ローラの転写電圧を下流になるほど高くなるように制御する。

一方で、「温度１０℃未満あるいは湿度２０％未満」かつ「印刷速度３０ｐｐｍ以上」のとき、中間転写ベルト１２の搬送方向において最上流のイエロー（Ｙ）の１次転写電圧は、下流の色の１次転写電圧と比べて高い電圧には設定していない。

逆転写は、高温多湿環境および印刷速度が遅い場合に逆転写量が多くなり、低温低湿環境や印刷速度が速い場合は逆転写が少なくなる傾向があるため、図７に示す１次転写電圧設定テーブルのように、温度・湿度および印刷速度によって、中間転写ベルト１２の搬送方向における最上流のイエロー（Ｙ）の１次転写電圧を最も高くする１次転写電圧設定を行うか否かを変更しても良い。

ここまで、中間転写ベルト１２の搬送方向において上流からイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）、ホワイト（Ｗ）の順番で５つの画像形成ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、２Ｗを配置した画像形成装置１で説明したが、画像形成ユニットの色順（配置順序）や使用される数量はこれに限定されるものではなく、色順（配置順序）や画像形成ユニットの数量が異なる画像形成装置１や、色順（配置順序）や画像形成ユニットの数量の変更が可能な画像形成装置１としても良い。

例えば、中間転写ベルト１２の搬送方向において上流からホワイト（Ｗ）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の順番で画像形成ユニット２Ｗ、２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋが配置されている場合、メモリ６０に記憶される１次転写電圧設定テーブルを、図８に示すように、最上流のホワイト（Ｗ）の１次転写電圧が最も高く、上流から２番目のイエロー（Ｙ）が最も低く、上流から３番目以降のマゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）は、下流に行くにつれて１次転写電圧が高くなるように設定する。

また、中間転写ベルト１２の搬送方向において上流からイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の順番で、４つの画像形成ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、を配置する場合、メモリ６０に記憶される１次転写電圧設定テーブルを、図９に示すように、最上流のイエロー（Ｙ）の１次転写電圧が最も高く、上流から２番目のマゼンタ（Ｍ）が最も低く、上流から３番目以降のシアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）は、下流に行くにつれて１次転写電圧が高くなるように設定する。

ここで、下流に行くにつれて１次転写電圧が高くなるように設定するのは、下流に配置された画像形成ユニットほど中間転写ベルト１２に転写するトナー量が多くなるように設定されているからである。

なお、帯電電圧発生部４１、供給電圧発生部４２、現像電圧発生部４３、２次転写電圧発生部４５で生成する各電圧の設定値についてもメモリ６０から読み出し、以降の印刷動作内でその電圧が出力される。

Ｓ３：画像形成装置１は印刷動作を開始する。

まず、機構制御部５２は、ベルトモータ５５およびドラムモータ５６Ｙ、５６Ｍ、５６Ｃ、５６Ｋ、５６Ｗを制御し、駆動ローラ１５および画像形成ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、２Ｗを駆動させて転写ベルト１２を図１に示す矢印Ａが示す方向へ搬送させる。

Ｓ４：転写ベルト１２の搬送を開始した機構制御部５２は、高圧制御部４０を制御し、帯電電圧発生部４１、供給電圧発生部４２、および現像電圧発生部４３を駆動し、帯電ローラ４Ｋ、４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｗ、供給ローラ７Ｋ、７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｗ、および現像ローラ５Ｋ、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｗにそれぞれ所定の電圧を供給し、トナー画像を現像する動作を行う。

次に、画像形成ユニット２で行われるトナー画像形成動作を説明する。なお、トナー画像形成動作は、画像形成ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、２Ｗの各色の画像形成ユニットで同じ動作であるため、画像形成ユニット２Ｙで行われるトナー画像形成動作を説明する。

まず、機構制御部５２は、高圧制御部４０を制御して帯電電圧発生部４１を駆動し、帯電ローラ４Ｙに－１０００Ｖの電圧を印加し、感光ドラム３Ｙの表面を－６００Ｖに帯電させる。感光ドラム３Ｙを帯電させた後、機構制御部５２は、生成したビットマップデータに基づいてＬＥＤヘッド駆動部５４を制御し、ＬＥＤヘッド８Ｙを発光させ、感光ドラム３を露光して－５０Ｖに除電し、感光ドラム３Ｙの表面に静電潜像を形成する。感光ドラム３Ｙに形成された静電潜像は、感光ドラム３Ｙの回転に伴い、現像ローラ５Ｙとの接触部に到達する。

また、機構制御部５２は、高圧制御部４０を制御して供給電圧発生部４２および現像電圧発生部４３を駆動し、現像ローラ５Ｙに－２００Ｖの電圧を印加し、供給ローラ７Ｙに－２５０Ｖの電圧を印加する。これにより、トナーカートリッジ１０Ｙから供給されたトナーは、現像ローラ５Ｙおよび供給ローラ７Ｙによりマイナス極性に摩擦帯電される。マイナス極性に摩擦帯電されたトナーは、現像ローラ５Ｙと供給ローラ７Ｙとの電位差によって現像ローラ５Ｙ上に付着する。現像ローラ５Ｙ上に付着したトナーは、現像ブレード６Ｙによって均一な厚さにならされてトナー層を形成する。現像ローラ５Ｙ上に形成されたトナー層は、現像ローラ５Ｙの回転によって感光ドラム３Ｙとの接触部に運ばれる。

現像ローラ５Ｙと感光ドラム３Ｙとの間において、感光ドラム３Ｙの表面が－５０Ｖに除電された露光部では、感光ドラム３Ｙから現像ローラ５Ｙ方向の電界が形成される。したがって、感光ドラム３Ｙの表面には、現像ローラ５Ｙ上のマイナス極性に帯電したトナーが露光部に付着し、トナー画像が形成される。

Ｓ５：機構制御部５２は、１次転写を行う。これにより、感光ドラム３Ｙの表面に形成されたイエローのトナー画像は、感光ドラム３Ｙの回転に伴い１次転写ローラ１１Ｙと中間転写ベルト１２で形成された１次転写ニップ部へと搬送され、１次転写が行われる
このとき、機構制御部５２は、高圧制御部４０を制御して１次転写電圧発生部４４を駆動し、１次転写ローラ１１Ｙに１次転写電圧を印加する。

１次転写電圧発生部４４は、上述した図４に示す１次転写電圧設定テーブルに基づいて１次転写電圧の設定値を設定し、１次転写ローラ１１Ｙの１次転写電圧を生成する。

１次転写ローラ１１Ｙへ印加された１次転写電圧により生成された電界により、イエロー（Ｙ）のトナー画像は中間転写ベルト１２に転移する。その後、イエロー（Ｙ）のトナー画像は中間転写ベルト１２の回転に伴いマゼンタ（Ｍ）の１次転写ニップ部に到達する。

このとき、１次転写電圧発生部４４は、高圧制御部４０の指示に従い、上述した図４に示す１次転写電圧設定テーブルに基づいて１次転写電圧の設定値を設定し、１次転写ローラ１１Ｍの１次転写電圧を生成する。

１次転写ローラ１１Ｍに印加された１次転写電圧により生成された電界により、イエロー（Ｙ）のトナー画像の一部が感光ドラム３Ｍに逆転写し、画像形成ユニット２Ｍで形成されたマゼンタ（Ｍ）のトナー画像は中間転写ベルト１２に転写される。

以降、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）、ホワイト（Ｗ）の１次転写部をトナー画像が通過する際も同様に１次転写電圧が１次転写ローラに印加されることで、カラーのトナー画像が、図１中矢印Ａが示す方向に搬送される中間転写ベルト１２上に形成される。

Ｓ６：機構制御部５２は、１次転写動作によって中間転写ベルト１２上に生成されたカラーのトナー画像が２次転写部に到達するタイミングに合わせてホッピングモータ５７およびレジストモータ５８を制御し、記録媒体の給紙を行う。

用紙収容カセット１８に収容されている記録媒体は、ホッピングローラ１９の回転によって送り出され、レジストローラ対２１の回転によってガイド２２を通って２次転写部へ搬送される。

Ｓ７：機構制御部５２は、記録媒体が２次転写ニップ部に到達すると同時に、高圧制御部４０を制御して２次転写電圧発生部４５を駆動し、２次転写電圧を２次転写ローラ２６に印加し、記録媒体に中間転写ベルト１２に形成されたトナー画像を転写する。トナー画像が転写された記録媒体は、定着装置２７に送られる。

Ｓ８：記録媒体が定着装置２７に到達すると、機構制御部５２は、定着可能温度になるように温度制御したヒートローラ２８と加圧ローラ２９とにより、記録媒体を加熱および加圧しながら搬送し、トナー画像を記録媒体に定着させる。

トナー画像が定着された記録媒体は搬送ガイド３２で案内され、スタッカ３１に排出されて画像形成処理が完了する。

このように、中間転写ベルト１２の搬送方向において最上流であるイエロー（Ｙ）の１次転写電圧を最も高くし、最上流から２番目のマゼンタ（Ｍ）が最も低く、以降下流になるにつれて１次転写電圧が高くなるようにしたことにより、最上流のイエロー（Ｙ）のトナー画像が下流の１次転写部を通過する際に起きる逆転写量を減らすことができるため、イエロー（Ｙ）トナーの濃度の低下やトナー消費量の増加を防ぐことができる。

したがって、中間転写ベルト１２の搬送方向において最上流に設置された画像形成ユニットのトナー画像の濃度低下を抑制することができる。

また、最上流に設置された画像形成ユニットのトナー消費量の増加を抑制することができる。

特に、色重ねが少ないブラック（Ｋ）でなく、色重ねが多いイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）およびシアン（Ｃ）のカラーを形成する色が最上流の場合（即ち、第１の転写部材としての最上流の１次転写ローラに対応する画像形成ユニットが、イエロー、マゼンタ、およびシアンのうちいずれかの色の現像剤像を形成する場合）、印刷結果の色味への影響が大きく、逆転写量が多い場合に印刷品位の低下を招くことが多かったが、最上流に設置された画像形成ユニットのトナー画像の濃度低下を抑制し、印刷品位の向上を図ることができる。

さらに、自動濃度調整機能等によって最上流の色のトナー量を多くして、逆転写による濃度低下を補おうとすると、最上流のトナーの消費量が他に比べて多くなってしまうことを抑制することができる。

なお、本実施例では、５つの画像形成ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋ、２Ｗについて説明したが、少なくとも３つ以上の画像形成ユニットがあれば良く、また、画像形成ユニットの配列順番や個数、現像剤としてのトナーの色や顔料等を限定するものではない。

また、本実施例では、画像形成装置１を、転写体としての中間転写ベルトを用いた中間転写方式の画像形成装置として説明したが、複数の画像形成ユニットを使用していれば転写体としての記録媒体に直接トナー画像を転写する直接転写方式の画像形成装置であっても良い。

さらに、本実施例では、１次転写において転写電圧を制御する画像形成装置に適用した例を説明したが、転写電流を制御する装置において、電流値の大小関係を本実施例の転写電圧の大小関係と同様に設定するようにしても良い。

以上説明したように、本実施例では、逆転写による現像剤像の濃度低下を抑制することができるという効果が得られる。

また、最上流に設置された画像形成ユニットのトナー消費量の増加を抑制することができるという効果が得られる。

なお、本実施例では、画像形成装置をプリンタとして説明したが、それに限られるものでなく、複写機、ファクシミリ装置、複合機（ＭＦＰ）等としても良い。

１ 画像形成装置
２ 画像形成ユニット
３ 感光ドラム
４ 帯電ローラ
５ 現像ローラ
６ 現像ブレード
７ 供給ローラ
８ ＬＥＤヘッド
９ クリーニングブレード
１０ トナーカートリッジ
１１ １次転写ローラ
１２ 中間転写ベルト
２６ ２次転写ローラ
２７ 定着機構
４０ 高圧制御部
４１ 帯電電圧発生部
４２ 供給電圧発生部
４３ 現像電圧発生部
４４ １次転写電圧発生部
４５ ２次転写電圧発生部
５１ コマンド／画像処理部
５２ 機構制御部
５３ ＲＡＭ
５４ ＬＥＤヘッド駆動部
６０ メモリ

Claims (7)

1. 現像剤像を形成する複数の画像形成部と、
   前記画像形成部で形成されたそれぞれの現像剤像を転写体に転写する複数の転写部材と、
   前記転写部材に印加する転写電圧を制御する制御部と、
   を有し、
   前記複数の転写部材は、前記転写体の搬送方向に配列され、
   前記制御部は、前記搬送方向において、
   最上流に配置された第１の転写部材の転写電圧の絶対値を最も高く制御し、
   前記第１の転写部材の直下流に配置された第２の転写部材の転写電圧の絶対値を最も低く制御し、
   更に、前記第２の転写部材の下流に配置された転写部材の転写電圧の絶対値を下流になるほど高くなるように制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 請求項１に記載の画像形成装置において、
   前記画像形成部は、各色の現像剤による現像剤像を形成し、
   前記転写部材は、前記画像形成部に対応して配置され、
   前記第１の転写部材に対応する前記画像形成部は、イエロー、マゼンタ、およびシアンのうちいずれかの色の現像剤像を形成することを特徴とする画像形成装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の画像形成装置において、
   前記転写体は、記録媒体であることを特徴とする画像形成装置。
4. 請求項１または請求項２に記載の画像形成装置において、
   前記転写体は、中間転写ベルトであることを特徴とする画像形成装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   周辺の温度および湿度を検出する検出部を備え、
   前記検出部で検出した温度および湿度が所定の温度および湿度よりも高い場合、
   前記制御部は、
   前記第１の転写部材の転写電圧の絶対値を前記第２の転写部材の転写電圧の絶対値よりも高くし、
   更に、前記第２の転写部材の下流に配置された転写部材の転写電圧の絶対値を下流になるほど高くなるように制御することを特徴とする画像形成装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   印刷速度が所定の速度より低速の場合、
   前記制御部は、
   前記第１の転写部材の転写電圧の絶対値を前記第２の転写部材の転写電圧の絶対値よりも高くし、
   更に、前記第２の転写部材の下流に配置された転写部材の転写電圧の絶対値を下流になるほど高くなるように制御することを特徴とする画像形成装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像形成装置において、
   前記画像形成部は、配列順序が変更可能であることを特徴とする画像形成装置。

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