JP2024046723A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の画像形成部の転写部に共通の転写バイアスを印加する簡易な構成において、画像弊害を抑制する。【解決手段】画像形成装置１００は、制御手段１０１が、第１及び第２の収容部４５Ｙ、４５Ｍにそれぞれ収容されたトナーの帯電量と相関する情報を記憶する記憶手段１１２において、第１の画像形成部ＳＹの第１の収容部４５Ｙに収容されたトナーの上記情報が第１の情報から第２の情報に変更され、第２の画像形成部ＳＭの第２の収容部４５Ｍに収容されたトナーの上記情報に変化がない場合に、第１、第２の転写部Ｎ１Ｙ、Ｎ１Ｙに印加される供給の転写バイアスを第１の転写バイアスから第２の転写バイアスに変更すると共に、第２の画像形成部ＳＭの第２の感光体１Ｍに形成される画像部の電位を第１の電位から第２の電位に変更するように制御する構成とする。【選択図】図３

Description

本発明は、電子写真方式を用いたプリンタ、複写機、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。

電子写真方式の画像形成装置では、感光体の表面が帯電手段により一様に帯電処理された後に露光手段により露光されて感光体上に静電潜像が形成され、この静電潜像が現像手段により現像剤としてのトナーで現像されることで画像形成が行われる。そして、中間転写方式のフルカラー画像形成装置などのタンデム型の画像形成装置の場合、各色の画像形成部の感光体上に形成されたトナー像が、一次転写手段により中間転写体に一次転写されて重ねられた後に、二次転写手段により記録材に二次転写される。一次転写手段としては、例えば中間転写体を挟んで感光体に対向する位置の近傍に配置された一次転写部材が用いられ、この一次転写部材に所定の一次転写バイアスが印加されることで中間転写体上にトナー像が一次転写される。なお、簡単のため、「一次転写」のことを単に「転写」ということがある。

転写工程において、トナーが載った感光体と転写部材との間の電位差（以下、「転写コントラスト」ともいう。）が不足していると、転写効率が低下し、画像の抜けなどの画像不良が発生してしまうことがある。ここで、転写効率を低下させないために必要な転写コントラストは、トナーの帯電量などによって変化する。例えば、トナーの帯電量が高い場合に、転写コントラストを大きくするように転写バイアスを大きく設定しないと、転写効率が低下し、画像の抜けなどの画像不良が発生してしまうことがある。

特許文献１、特許文献２では、トナーの帯電量を検出することで、トナーの帯電量が変化しても転写効率が低下しないように転写バイアスを制御する方法が提案されている。

特開平５－１３４５６１号公報 特開平６－１３０７６８号公報

しかしながら、複数の画像形成部を有するタンデム型の画像形成装置では、以下の課題があった。

複数の画像形成部を有するタンデム型の画像形成装置において、装置の小型化及び低コスト化を図るために、各色の転写バイアス用に共通（同一）の電圧電源が用いられることがある。このような構成では、全色で同じ転写バイアスが印加されることになる。

ここで、各色のトナーの使用状況の違いによる各色のトナーの帯電量の違いによって、転写効率を低下させないために必要な転写コントラストの最小値は、各色で異なる。そのため、各色の転写コントラストが、必要な転写コントラストの最小値以上となるように、全色共通の転写バイアスを大きく設定することが考えられる。しかし、転写コントラストが大きいと、転写時にトナー像が散って画像がぼやける現象である「転写散り」が悪化し、画質が低下してしまうことがある。逆に、転写散りを良化させるために、全色共通の転写バイアスを下げると、転写コントラストが、必要な転写コントラストよりも小さかった色において、「転写効率の低下」による画像不良が発生してしまうことがある。

以上のように、複数の画像形成部を有するタンデム型の画像形成装置において、複数の画像形成部で転写電源を共通化した場合、各色の転写効率を低下させずに画像不良を抑制することと、転写散りを良化させて画質を向上することと、の両立が困難であった。

そこで、本発明の目的は、複数の画像形成部の転写部に共通の転写バイアスを印加する簡易な構成において、画像弊害を抑制することである。

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、回転可能な第１の感光体と、前記第１の感光体の表面を帯電処理する第１の帯電手段と、トナーを収容する第１の収容部を備え前記第１の感光体の表面に該トナーを供給してトナー像を形成する第１の現像手段と、を備えた第１の画像形成部と、回転可能な第２の感光体と、前記第２の感光体の表面を帯電処理する第２の帯電手段と、トナーを収容する第２の収容部を備え前記第２の感光体の表面に該トナーを供給してトナー像を形成する第２の現像手段と、を備えた第２の画像形成部と、前記第１及び第２の感光体の帯電処理された表面をそれぞれ露光して、前記第１及び第２の感光体の表面にそれぞれ前記トナー像を形成するための画像部を形成する露光手段と、前記第１及び第２の感光体から被転写体に前記トナー像が転写されるそれぞれの転写部に共通の転写バイアスを印加する印加手段と、前記第１及び第２の収容部にそれぞれ収容された前記トナーの帯電量と相関する情報を記憶する記憶手段と、前記印加手段と前記露光手段とを制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記記憶手段において、前記第１の収容部に収容された前記トナーの前記情報が第１の情報から第２の情報に変更され、前記第２の収容部に収容された前記トナーの前記情報に変化がない場合に、前記転写バイアスを第１の転写バイアスから第２の転写バイアスに変更すると共に、前記第２の感光体に形成される前記画像部の電位を第１の電位から第２の電位に変更するように制御することを特徴とする画像形成装置である。

本発明の他の態様によると、装置本体と、回転可能な第１の感光体と、前記第１の感光体の表面を帯電処理する第１の帯電手段と、トナーを収容する第１の収容部を備え前記第１の感光体の表面に該トナーを供給してトナー像を形成する第１の現像手段と、前記第１の収容部に収容された前記トナーの帯電量と相関する情報を記憶するメモリと、を備えた第１のプロセスカートリッジと、回転可能な第２の感光体と、前記第２の感光体の表面を帯電処理する第２の帯電手段と、トナーを収容する第２の収容部を備え前記第２の感光体の表面に該トナーを供給してトナー像を形成する第２の現像手段と、を備えた第２のプロセスカートリッジと、前記第１及び第２の感光体の帯電処理された表面をそれぞれ露光して、前記第１及び第２の感光体の表面にそれぞれ前記トナー像を形成するための画像部を形成する露光手段と、前記第１及び第２の感光体から被転写体に前記トナー像が転写されるそれぞれの転写部に共通の転写バイアスを印加する印加手段と、前記印加手段と前記露光手段とを制御する制御手段と、を有し、前記第１のプロセスカートリッジは、前記装置本体に着脱可能に構成され、前記制御手段は、前記装置本体に装着された前記第１のプロセスカートリッジが該第１のプロセスカートリッジとは異なる前記第１のプロセスカートリッジと交換されたことによって、前記第１の収容部に収容された前記トナーの前記情報が第１の情報から第２の情報に変更された場合、前記転写バイアスを第１の転写バイアスから第２の転写バイアスに変更すると共に、前記第２の感光体に形成される前記画像部の電位を第１の電位から第２の電位に変更するように制御することを特徴とする画像形成装置が提供される。

本発明によれば、複数の画像形成部の転写部に共通の転写バイアスを印加する簡易な構成において、画像弊害を抑制することができる。

画像形成装置の概略構成を示す模式的な断面図である。 画像形成装置の制御構成を示す概略ブロック図である。 実施例における電位制御の手順を示すフローチャート図である。 転写コントラスト（Ｖｔ－Ｖｌ）と転写効率との関係を示すグラフ図である。 トナーの帯電量と必要な転写コントラストの最小値Ｔとの関係を示すグラフ図である。 トナーの使用状態による帯電量の変化を示すグラフ図である。 実施例における各作像ステーションの電位制御結果の例を示す模式図である。 感光ドラムの周りの部材の位置を説明するための模式図である。 画像形成装置の他の例の概略構成を示す模式的な断面図である。

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｝
＜画像形成装置の概略＞
本実施例の画像形成装置１００の全体構成及び画像形成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の概略構成を示す模式的な断面図である。本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式を用いてフルカラー画像を形成することが可能な、中間転写方式を採用したタンデム型（インライン型）のプリンタである。

画像形成装置１００は、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色の画像を形成する画像形成部である作像ステーションＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。これら４つの画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫは、後述する中間転写ベルト５３の画像転写面の移動方向に沿って一列に併設されている。なお、各色用に設けられた同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、いずれかの色用の要素であることを示す符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略して総括的に説明することがある。各作像ステーションＳの構成は、それぞれの現像装置４に収容されたトナー９０の色が異なることを除いて実質的に同じ構成である。本実施例では、作像ステーションＳは、主な構成として、感光ドラム１、帯電ローラ２、露光装置３、現像装置４、一次転写ローラ５１などを有する。なお、露光装置３は、４つの感光ドラム１を露光する１つのユニットとして構成されている。また、本実施例では、各作像ステーションＳにおいて、感光ドラム１と、これに作用するプロセス手段としての帯電ローラ２及び現像装置４とは、プロセスカートリッジ８として一体化されている。プロセスカートリッジ８は、画像形成装置１００の装置本体１０（画像形成装置１００のうちプロセスカートリッジ８を除いた部分）に対して着脱可能とされている。

像担持体としてのドラム状（円筒状）の感光体（電子写真感光体）である感光ドラム１は、その軸を中心に図中矢印Ｒ１方向（反時計回り方向）に回転駆動される。本実施例では、感光ドラム１は、１００ｍｍ／ｓｅｃの周速度（プロセススピード）で回転駆動される。回転する感光ドラム１の表面は、帯電手段としてのローラ状の帯電部材である帯電ローラ２により、所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位に一様に帯電処理される。本実施例では、帯電ローラ２は、芯金上に導電性の弾性層を設けた導電性ローラであり、感光ドラム１の表面に所定の圧力で接触して配置されている。帯電ローラ２は、感光ドラム１の回転に伴って従動回転する。帯電処理時に、帯電ローラ２には、帯電電圧印加手段としての帯電電源Ｅｃ（図２）により、トナーの正規の帯電極性と同極性（本実施例では負極性）の直流電圧である所定の帯電バイアス（帯電電圧）が印加される。これにより、帯電ローラ２と感光ドラム１との間で放電が発生して、感光ドラム１の表面は所定の暗部電位（帯電電位）Ｖｄに帯電する。本実施例では、帯電ローラ２には、帯電バイアスとしてＤＣ－１２００Ｖが印加される。本実施例では、帯電処理後の感光ドラム１の表面の暗部電位Ｖｄは－６００Ｖに設定されている。帯電処理された感光ドラム１の表面は、露光手段としての露光装置（スキャナユニット）３により、画像信号に応じて変調されたレーザ光で走査露光され、感光ドラム１の表面の露光部の電位が明部電位Ｖｌに減衰する。これにより、感光ドラム１上に静電潜像（静電像）が形成される。

感光ドラム１上に形成された静電潜像は、現像手段としての現像装置４により、現像剤としてのトナー９０が供給されて現像（可視化）され、感光ドラム１上にトナー像（現像剤像、トナー画像）が形成される。本実施例では、現像装置４は、現像剤として正規の帯電極性（静電潜像を現像するための帯電極性）が負極性の非磁性一成分現像剤（トナー９０）を用いる、接触現像方式の反転現像装置である。現像装置４は、トナー９０を収容する現像剤収容部（現像容器）４５、現像部材（現像剤担持体）としての現像ローラ４２、供給部材としてのトナー供給ローラ４３、及び規制部材としての規制ブレード４４を有する。現像ローラ４２は、芯金上に弾性ゴム層が設けられて構成され、感光ドラム１に接触又は近接して配置されている。現像ローラ４２は、図中矢印方向（時計回り方向）に回転駆動される。現像剤収容部４５に収容されたトナー９０は、トナー供給ローラ４３によって現像ローラ４２に供給され、規制ブレード４４によって薄層化された状態で現像ローラ４２上に保持される。回転する現像ローラ４２に担持されて感光ドラム１との対向部（当接部）に搬送されたトナー９０は、感光ドラム１上の静電潜像の画像部に付着する。現像時に、現像ローラ４２には、現像電圧印加手段としての現像電源Ｅｄ（図２）により、トナー９０の正規の帯電極性と同極性（本実施例では負極性）の直流電圧である所定の現像バイアス（現像電圧）が印加される。これにより、現像バイアスと感光ドラム１の表面の露光部の電位（明部電位）Ｖｌとの間の電位差によって、トナー９０に静電気力が働き、静電潜像の現像が行われる。本実施例では、現像ローラ４２には、現像バイアスとしてＤＣ－３５０Ｖが印加される。このように、本実施例では、一様に帯電処理された後に露光されることで電位の絶対値が低下した感光ドラム１上の露光部（画像部）に、感光ドラム１の帯電極性（本実施例では負極性）と同極性に帯電したトナーが付着する。なお、感光ドラム１の表面の画像部の電位とは、露光位置から最初に転写位置に到達する前までの電位である。

４つの感光ドラム１に対向するように、中間転写体としての無端状のベルトで構成された中間転写ベルト５３が配置されている。中間転写ベルト５３は、複数の張架ローラ（支持ローラ）としての、駆動ローラ５４、テンションローラ５５及び二次転写対向ローラ５６によって張架されている。中間転写ベルト５３は、駆動ローラ５４が回転駆動されることで駆動力が伝達されて、図中矢印Ｒ２方向（時計回り方向）に、感光ドラム１の周速度に対応する周速度で回転（周回移動、循環移動）する。テンションローラ５５は、中間転写ベルト５３に所定の張力を付与する。二次転写対向ローラ（二次転写内ローラ）５６は、後述する二次転写ローラ５２の対向部材（対向電極）として機能する。中間転写ベルト５３の内周面側には、４つの感光ドラム１Y、１M、１C、１Ｋに対応して、一次転写手段としてのローラ状の一次転写部材である一次転写ローラ５１Ｙ、５１Ｍ、５１Ｃ、５１Ｋがそれぞれ配置されている。本実施例では、一次転写ローラ５１は、中間転写ベルト５３を介して感光ドラム１に対向して配置されている。一次転写ローラ５１は、感光ドラム１に向けて押圧され、中間転写ベルト５３を介して感光ドラム１に当接して、感光ドラム１と中間転写ベルト５３との当接部である一次転写部（一次転写ニップ部）Ｎ１を形成する。駆動ローラ５４以外の張架ローラ及び各一次転写ローラ５１は、中間転写ベルト５３の回転に伴って従動回転する。

感光ドラム１上に形成されたトナー像は、一次転写部Ｎ１において、一次転写ローラ５１の作用により、回転している被転写体としての中間転写ベルト５３上に静電的に転写される。一次転写時に、一次転写ローラ５１には、一次転写電圧印加手段としての一次転写電源Ｅｐ（図２）により、トナー９０の正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の直流電圧である所定の一次転写バイアス（一次転写電圧）Ｖｔが印加される。この際に、一次転写バイアスと感光ドラム１の表面の露光部の電位（明部電位）Ｖｌとの間の電位差である転写コントラスト（Ｖｔ－Ｖｌ）がトナー９０の正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）側の値となる転写バイアスＶｔに設定する。これにより、感光ドラム１と中間転写ベルト５３との間に転写コントラスト（Ｖｔ－Ｖｌ）に比例した電界が形成され、トナー９０に働く静電気力によって感光ドラム１から中間転写ベルト５３にトナー像が転写される。ここで、本実施例では、装置の小型化及び低コスト化を図るために、各作像ステーションＳの一次転写ローラ５１に一次転写バイアスＶｔを印加する一次転写電源Ｅｐとして、共通（同一）の電圧電源が用いられている。したがって、各作像ステーションＳの一次転写ローラ５１には、同一の転写バイアスＶｔが印加される。例えばフルカラー画像の形成時には、各感光ドラム１上に形成されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像が、中間転写ベルト５３上に順次重ね合わせて転写される。

中間転写ベルト５３の外周面側において、中間転写ベルト５３を介して二次転写対向ローラ５６に対向する位置に、二次転写手段としてのローラ状の二次転写部材である二次転写ローラ（二次転写外ローラ）５２が配置されている。二次転写ローラ５２は、二次転写対向５６に向けて押圧され、中間転写ベルト５３を介して二次転写対向ローラ５６に当接し、中間転写ベルト５３と二次転写ローラ５２との当接部である二次転写部（二次転写ニップ部）Ｎ２を形成する。二次転写ローラ５２は、回転駆動されてもよいし、中間転写ベルト５３の回転に伴って従動回転してもよい。中間転写ベルト５３上に形成されたトナー像は、二次転写部Ｎ２において、二次転写ローラ５２の作用により、中間転写ベルト５３と二次転写ローラ５２とに挟持されて搬送されている被転写体としての記録材Ｐ上に転写される。二次転写時に、二次転写ローラ５２には、二次転写電圧印加手段としての二次転写電源Ｅｓ（図２）により、トナー９０の正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の直流電圧である所定の二次転写バイアス（二次転写電圧）が印加される。二次転写対向ローラ５６は電気的に接地されている。なお、本実施例における二次転写対向ローラ５６に対応する内ローラにトナー９０の正規の帯電極性と同極性の二次転写バイアスを印加し、本実施例における二次転写ローラ５２に対応する外ローラを電気的に接地してもよい。紙などの記録材（転写材、記録媒体、シート）Ｐは、記録材収容部としての記録材カセット１１に収容されており、給送部材としての給送ローラ１２などによって１枚ずつ記録材カセット１１から給送される。この記録材Ｐは、搬送部材としての搬送ローラ１３によって、中間転写ベルト５３上のトナー像とタイミングを合わせて二次転写部Ｎ２に搬送される。そして、この記録材Ｐが二次転写部Ｎ２を通過する過程で中間転写ベルト５３から記録材Ｐにトナー像が転写される。なお、記録材Pは、紙に限定されるものではなく、例えば、合成樹脂を主体とした材料で形成された合成紙やフィルム、金属層を有する蒸着紙（特殊紙）などの、紙以外の材料あるいは紙以外の材料を含む材料で形成されたものであってもよい。

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６へと搬送される。定着装置６は、加熱ローラと加圧ローラとで未定着のトナー像を担持した記録材Ｐを搬送しながら加圧及び加熱して、この記録材Ｐ上にトナー像を定着（溶融、固着）させる。トナー像が定着された記録材Ｐは、画像形成物として、画像形成装置１００の装置本体１０の図中上部に設けられた排出部としての排出トレイ１４上に排出（出力）される。

また、中間転写ベルト５３の外周面側には、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置７が配置されている。ベルトクリーニング装置７は、中間転写ベルト５３の回転方向（表面の移動方向）において、二次転写部Ｎ２よりも下流側かつ一次転写部Ｎ１（最上流の一次転写部Ｎ１Ｙ）よりも上流側に配置されている。二次転写後に中間転写ベルト５３上に残留したトナー９０などの付着物は、ベルトクリーニング装置７によって中間転写ベルト５３上から除去されて回収される。

なお、本実施例では、画像形成装置１００は、各作像ステーションＳに、感光ドラム１をクリーニングする専用のクリーニング装置が設けられていない、像担持体クリーナレス方式を採用している。ここで、図８（ａ）に示すように、感光ドラム１の回転方向における帯電ローラ２が感光ドラム１を帯電処理する位置を帯電位置（帯電部）Ｉ１とする。帯電ローラ２は、感光ドラム１の回転方向における感光ドラム１と帯電ローラ２との当接部の上流側及び下流側に形成される感光ドラム１と帯電ローラ２との間の微小な空隙のうちの少なくとも一方で発生する放電によって、感光ドラム１を帯電処理する。ただし、感光ドラム１と帯電ローラ２との当接部を帯電位置Ｉ１とみなしてもよい。また、感光ドラム１の回転方向において露光装置３が感光ドラム１を露光する位置を露光位置Ｉ２とする。また、感光ドラム１の回転方向において現像装置４が感光ドラム１にトナーを供給する位置（本実施例では感光ドラム１と現像ローラ４２との対向位置（当接位置））を現像位置（現像部）Ｉ３とする。また、感光ドラム１の回転方向における感光ドラム１から中間転写ベルト５３にトナー像を転写する位置（本実施例では上記一次転写部Ｎ１に対応する感光ドラム１と一次転写ローラ５１との対向位置）を転写位置Ｉ４とする。本実施例では、転写位置Ｉ４を通過した感光ドラム１の表面が帯電位置Ｉ１に到達するまでの間に、感光ドラム１の表面に当接する部材はない。すなわち、感光ドラム１の回転方向において、帯電位置Ｉ１は、転写位置Ｉ４よりも下流で、かつ、露光位置Ｉ２及び現像位置Ｉ３よりも上流に位置する。これにより、現像位置Ｉ３において、中間転写ベルト５３に転写されずに感光ドラム１上に残留したトナー９０を、現像ローラ４２により回収することが可能である。すなわち、現像位置Ｉ３において、残留トナー９０が感光ドラム１上の非画像部にある場合は、感光ドラム１と現像ローラ４２との静電気力の関係により、このトナー９０は感光ドラム１上から現像ローラ４２上に付着して回収され、現像装置４の現像剤収容部４５内に戻される。

なお、本実施例では、画像形成装置１００がクリーナレス構成を採用している場合を例に説明しているが、本発明は斯かる態様に限定されるものではない。図８（ｂ）に示すように、画像形成装置１００は、感光ドラム１の表面からトナー９０を除去するクリーニング部材３１を有するクリーニング装置３０が設けられた構成であってもよい。クリーニング部材３１には、感光ドラム１の回転方向において転写位置Ｉ４から帯電位置Ｉ１までの間のクリーニング位置Ｉ５で感光ドラム１の表面からトナー９０を除去するように感光ドラム１に当接して配置された、クリーニングブレードなどが用いられる。

図２は、本実施例の画像形成装置１００の制御構成を示す概略ブロック図である。プロセスカートリッジ８、一次転写ローラ５１は、それぞれ代表的に１つだけ示している。制御手段としての制御部１０１は、演算制御手段としてのＣＰＵ１１１、記憶手段としてのＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発メモリなどのメモリ１１２、制御部１０１と外部のデバイスとの間の情報（信号）の授受を制御する入出力部（図示せず）などを有する。ＣＰＵ１１１は、所定の演算処理を実行する。メモリ１１２のＲＯＭには、所定の制御プログラム、テーブルデータ、閾値などが記憶されている。メモリ１１２のＲＡＭには、制御に用いられるデータが一時的に記憶される。メモリ１１２の不揮発メモリには、各部の使用履歴などが記憶される。そして、制御部１０１は、ＲＯＭに記憶された制御プログラムに従い、適宜ＲＡＭや不揮発メモリに記憶された情報を用いて、画像形成装置１００の各部を制御する。制御部１０１は、ホストコンピュータなどの外部装置（図示せず）から送信される画像情報及びプリント指示を受信し、画像形成装置１００の画像形成動作を制御する。すなわち、ここで説明する画像形成動作の各種動作は、制御部１０１によって制御される。

制御部１０１には、例えば、記録材Ｐを搬送するための搬送ローラ１３を駆動する搬送ローラ駆動モータ１５、感光ドラム１を駆動する感光体駆動モータ１６、現像装置４の現像ローラ４２及びトナー供給ローラ４３を駆動する現像ユニットモータ１７、中間転写ベルト５３の駆動ローラ５４を駆動する中間転写体駆動モータ１８、二次転写ローラ５２を駆動する二次転写ローラ駆動モータ１９、定着装置６の加圧ローラを駆動する定着駆動モータ２０などが接続されている。なお、一次転写ローラ５１が回転駆動される場合には、一次転写ローラ駆動モータが設けられていてよい。また、二次転写ローラ５２が従動回転する場合には、二次転写ローラ駆動モータ１９は設けられていなくてよい。上記各種ローラなどは、それぞれ装置本体１０に設けられた上記各種駆動モータ（動力源）から伝達される駆動力によりそれぞれ回転する。なお、上記各駆動モータは、全部又は一部が共通化されていてもよい。また、制御部１０１には、帯電電源Ｅｃ、現像電源Ｅｄ、一次転写電源Ｅｐ、二次転写電源Ｅｓなどが接続されている。帯電ローラ２、現像ローラ４２、一次転写ローラ５１、二次転写ローラ５２などには、それぞれ装置本体１０に設けられた上記各種電源から所定の電圧が印加される。なお、上述のように、本実施例では、各作像ステーションＳの一次転写ローラ５１に一次転写バイアスＶｔを印加する一次転写電源Ｅｐは共通化されている。また、帯電電源Ｅｃ、現像電源Ｅｄは、それぞれ複数の作像ステーションＳに対して共通化されていてもよいし、作像ステーションＳごとに設けられていてもよい。

＜転写バイアスの設定方法＞
本実施例では、転写効率を低下させないように転写コントラスト（Ｖｔ－Ｖｌ）を設定する。転写効率が低下すると、画像の抜けなどの画像不良が発生してしまうためである。さらに、クリーナレス構成においては、転写効率が低下すると、帯電不良ゴースト画像や、帯電ローラ２への転写後残留トナーの付着による画像部（印字部）での濃淡ムラ画像や、非画像部（非印字部）での地肌カブリも発生しやすくなるためである。以下、転写コントラスト（Ｖｔ－Ｖｌ）及び転写バイアスＶｔの基本的な設定方法について説明する。

図４は、トナー９０の使用状態が同じ条件である場合の、転写コントラスト（Ｖｔ－Ｖｌ）と転写効率との関係を示すグラフ図である。転写効率は、中間転写ベルト５３上に転写されたトナー９０の重量を、転写前の感光ドラム１上のトナー９０の重量で割った比率（百分率）で表される。また、トナー９０の使用状態とは、現像剤収容部４５に収容されたトナー９０を用いて行った画像形成動作の量（回数など）と相関して変化する、現像剤収容部４５内のトナー９０の帯電量と相関する状態である。ここでは、簡単のため、上記画像形成動作の量の増加に伴って、現像剤収容部４５内のトナー９０の帯電量と相関するトナー９０の使用状態が変化することを「使用状態が進む」と表現する。トナー９０の帯電量は、現像剤収容部４５内のトナー９０の単位重量当たりの電荷量μＣ／ｇ（平均値であってよい。）で表される。トナーの帯電量は、一般に、吸引法によって単位重量（質量）あたりの帯電電荷を測定することで算出できる。これは、吸引したトナーの重量（ｇ）と電荷量（μＣ）を計測して帯電量（μＣ／ｇ）を計測するものであり、トナーの平均的な帯電量を把握することができる。また、便宜上、トナーの帯電量の高低（大小）は、特に別に言及しない場合は、絶対値で比較した場合の高低（大小）をいうものとする。

図４に示すように、転写コントラスト（Ｖｔ－Ｖｌ）が所定の値を下回ると、トナー９０に働く静電気力が小さくなり、転写効率が低下する。よって、転写効率を低下させないようにするために、転写コントラスト（Ｖｔ－Ｖｌ）を、所定の最小値Ｔからトナー９０の正規の帯電極性とは逆極性（正極性）側に大きくする。

また、画像の種類によって、転写コントラスト（Ｖｔ－Ｖｌ）に対する転写効率が異なる場合がある。図４には、ベタ黒画像を形成した場合と、１ｍｍ幅のラインを２ｍｍ間隔で感光ドラム１の長手方向に並べた画像を形成した場合とでの、転写コントラスト（Ｖｔ－Ｖｌ）と転写効率との関係をそれぞれ示している。ライン画像は、ベタ黒画像よりも転写されにくい。これは、画像のエッジ部分の静電潜像によって形成される電界により、画像のエッジ部分に現像されるトナー９０の量が増える、所謂、掃き寄せが起こるためである。

本実施例では、例えば図４の転写コントラスト（Ｖｔ－Ｖｌ）と転写効率との関係を示すトナー９０の使用状態であるならば、転写コントラスト（Ｖｔ－Ｖｌ）を次のように設定する。つまり、画像の種類にかかわらず転写効率を９９％以上にするために、転写コントラスト（Ｖｔ－Ｖｌ）を、ライン画像で必要な最小値Ｔである３００Ｖよりもトナー９０の正規の帯電極性とは逆極性（正極性）側に大きい値に設定する。

このような転写効率を低下させないために必要な転写コントラスト（Ｖｔ－Ｖｌ）の最小値Ｔは、トナー９０の帯電量によって変化する。図５は、トナー９０の帯電量と、転写効率を低下させないために必要な転写コントラストの最小値Ｔと、の関係を示すグラフ図である。トナー９０の帯電量が高い場合には、トナー９０の感光ドラム１への静電気的付着力が高いために転写されづらく、転写コントラスト（Ｖｔ－Ｖｌ）を大きくする必要がある。

ここで、画像形成動作を繰り返すことでトナー９０の使用状態が進むと、トナー９０の帯電量は低下する。その要因としては、現像ローラ４２と規制ブレード４４との間などの部材間で発生する摺擦により、トナー９０に添加された外添剤がトナー９０の表面に埋没したり、剥がれたりすることがあることが挙げられる。トナー９０の使用状態を表す指標としては、例えば各作像ステーションＳの現像装置４の使用初期（トナー９０の使用状態が初期）からカウントした累積画像形成枚数が使用できる。他の指標としては、１枚の画像の長さによる影響を排除するために、例えば現像ローラ４２の累積回転距離が使用できる。図６は、本実施例における累積画像形成枚数とトナー９０の帯電量（－μＣ／ｇ）との関係を示すグラフ図である。累積画像形成枚数が０枚から１０００枚までの間で多くなるにつれて、トナー９０の帯電量が低下することがわかる。

図５及び図６からわかるように、累積画像形成枚数が少なくトナー９０の使用状態が進んでいない場合は、トナー９０の帯電量が大きいため、転写効率を低下させないために必要な転写コントラストの最小値Ｔが大きい。そのため、感光ドラム１の表面の露光部の電位Ｖｌをトナー９０の正規の帯電極性と同極性（負極性）側に大きく設定するか、転写バイアスＶｔをトナー９０の正規の帯電極性とは逆極性（正極性）側に大きく設定する必要がある。

ただし、電位Ｖｌを負極性側に大きく設定すると、電位Ｖｌと現像バイアスとの間の電位差が小さくなるため、現像効率が低下し、画像濃度低下を起こしてしまう場合がある。これは、特に、トナー９０の使用状態が進んでおらず、トナーの帯電量が大きい場合に起こりやすい。そのため、本実施例では、トナー９０の使用状態が初期の場合でも画像濃度低下が起こらない設定として、電位Ｖｌを電位Ｖｌｍ＝－１００Ｖよりも負極性側に大きくしないようにする。よって、本実施例では、トナー９０の使用状態が進んでいない場合において、転写効率を低下させないために、転写バイアスＶｔを正極性側に大きく設定する。その具体的な設定方法については後述する。

＜電位制御方法＞
次に、本実施例における転写バイアスＶｔ及び電位Ｖｌの制御方法について説明する。図３は、本実施例における転写バイアスＶｔ及び電位Ｖｌの制御（電位制御）の手順の概略を示すフローチャート図である。本実施例では、制御部１０１が、図３のフローに従って、各作像ステーションＳに共通の転写バイアスＶｔ、及び各作像ステーションＳのそれぞれの電位Ｖｌを制御する。

まず、制御部１０１は、画像形成動作を実行する前に、各作像ステーションＳのトナー９０の使用状態を確認する（Ｓ１０１）。トナー９０の使用状態は、現像装置４のこれまでの累積画像形成枚数や現像ローラ４２の累積回転距離などにより確認することが可能である。本実施例では、制御部１０１は、現像装置４のこれまでの累積画像形成枚数に基づいてトナー９０の使用状態を確認する。現像装置４のこれまでの累積画像形成枚数が多いほど、トナー９０の使用状態が進んでいると判断することができる。本実施例では、制御部１０１は、画像形成動作を行うごとに、各作像ステーションＳの現像装置４の累積画像形成枚数を積算し、使用状態記憶部としてのメモリ１１２の不揮発メモリに累積画像形成枚数に関する情報を更新して記憶させる。また、制御部１０１は、プロセスカートリッジ８の交換により現像装置４が新品に交換された際や、現像装置４にトナー９０の補給が行われた際には、その現像装置４に関する累積画像形成枚数（トナー９０の使用状態）を所定の状態にリセットする。本実施例では、プロセスカートリッジ８の交換により現像装置４が新品に交換され、その交換が行われた際に累積画像形成枚数（トナー９０の使用状態）が所定の状態（初期値）としてのゼロにリセットされる。

ここで、制御部１０１は、プロセスカートリッジ８が交換されたことを、装置本体１０に設けられたセンサ（図示せず）の検知結果に基づいて検知することができる。また、図９に示すように、プロセスカートリッジ８にメモリ（不揮発メモリ）１１３を設け、装置本体１０にそのメモリ１１３から情報を読み取る読取部（図示せず）を設けることができる。この場合、制御部１０１は、プロセスカートリッジ８が交換されたことを、そのメモリ１１３に記憶されたプロセスカートリッジ８が新品か否かを示す情報を読取部により読み取った結果などに基づいて検知することができる。例えば、制御部１０１は、メモリ１１３にプロセスカートリッジ８が新品（未使用）であることを示す情報が記憶されていることに基づいて、プロセスカートリッジ８が交換されたことを検知することができる。あるいは、制御部１０１は、メモリ１１３にプロセスカートリッジ８が使用開始済みであることを示す情報が記憶されていないことに基づいて、プロセスカートリッジ８が交換されたことを検知することができる。また、制御部１０１は、プロセスカートリッジ８が交換されたことを、装置本体１０２に設けられた操作部２１（図２）や外部装置から操作者による操作などに応じて入力される信号などにより検知するようになっていてもよい。

なお、図９に示すように、プロセスカートリッジ８にメモリ１１３が設けられている場合には、そのメモリ１１３に、そのプロセスカートリッジ８に関する累積画像形成枚数に関する情報を記憶させるようにしてもよい。この場合は、制御部１０１は、その累積画像形成枚数に関する情報に基づいて、該累積画像形成枚数を認識できると共に、プロセスカートリッジ８が新品か否かを判断することができる。また、トナー９０の補給が行われた場合のトナー９０の使用状態は、補給時に現像装置４にトナー９０が残っていないことを想定した場合は交換と同様に考えればよい。また、補給時に現像装置４にトナー９０が残っている場合には、例えば、補給後の現像装置４内のトナー９０における新たに補給されたトナー９０の割合に基づいて、トナー９０の使用状態を戻す（累積画像形成枚数を減算する）ように更新することができる。トナー９０の使用状態を戻す量については、トナー９０の補給による現像装置４内のトナー９０の帯電量の変化などに基づいて予め設定することができる。

次に、制御部１０１は、各作像ステーションＳのトナー９０の使用状態を比較し、全ての作像ステーションＳのうち、最もトナー９０の使用状態が進んでいない「作像ステーションＳｍ」を決定する（Ｓ１０２）。本実施例では、現像装置４のこれまでの累積画像形成枚数が最も少ない作像ステーションＳを、最もトナー９０の使用状態が進んでいない作像ステーションＳｍとする。なお、最もトナー９０の使用状態が進んでいない作像ステーションＳｍとして、トナー９０の使用状態が同じ（所定の範囲内）である複数の作像ステーションＳｍがあってよい。

また、制御部１０１は、予め得た累積画像形成枚数とトナー９０の帯電量との関係（図６）に基づいて、各作像ステーションＳのそれぞれの累積画像形成枚数から、各作像ステーションＳのそれぞれのトナー９０の帯電量を推測する（Ｓ１０５）。そして、制御部１０１は、予め得たトナー９０の帯電量と必要な転写コントラストの最小値Ｔとの関係（図５）に基づいて、各作像ステーションＳのそれぞれの推測したトナー９０の帯電量から、各作像ステーションＳのそれぞれの必要な転写コントラスト（Ｖｔ－Ｖｌ）の最小値Ｔを推測する（Ｓ１０６）。本実施例では、Ｓ１０５、Ｓ１０６の処理は、Ｓ１０２の処理と並行して行われる。ここで、Ｓ１０２の処理よりも前にＳ１０５、Ｓ１０６の処理を行ってもよいし、Ｓ１０２の処理の後にＳ１０５、Ｓ１０６の処理を行ってもよい。上記累積画像形成枚数とトナー９０の帯電量との関係に関する情報、上記トナー９０の帯電量と必要な転写コントラストの最小値Ｔとの関係に関する情報は、テーブルデータなどとして予めメモリ１１２のＲＯＭに記憶されている。

次に、制御部１０１は、画像形成時に印加する転写バイアスＶｔを決定する（Ｓ１０３、Ｓ１０４）。

ここで、転写バイアスＶｔは、全ての作像ステーションＳにおいて、転写コントラスト（Ｖｔ－Ｖｌ）を、転写効率を低下させないために必要な転写コントラストの最小値Ｔ以上となるように設定する。前述のように、本実施例では、トナー９０の使用状態が進んでいない場合において、転写バイアスＶｔを正極性側に大きく設定する。

ただし、転写コントラスト（Ｖｔ－Ｖｌ）が大きいと、転写時にトナー像が散って画像がぼやける現象である転写散りが悪化し、画質が低下してしまうことがある。転写散りは、感光ドラム１と中間転写ベルト５３とが当接しトナー９０の転写が行われる位置よりも前の感光ドラム１と、中間転写ベルト５３と、の間の微小なギャップで発生する放電により悪化する。そのため、転写コントラスト（Ｖｔ－Ｖｌ）が大きいと、放電が起こりやすく、転写散りが悪化してしまうことがある。よって、転写バイアスＶｔは必要以上に正極性側に大きく設定しないことが望まれる。

これらを考慮して、本実施例では、各作像ステーションＳのうち、最もトナー９０の使用状態が進んでいない作像ステーションＳｍにおいて、次のような設定を行う。まず、制御部１０１は、電位Ｖｌを、前述の現像効率を低下させないために必要な最小値であるＶｌｍ＝－１００Ｖとする（Ｓ１０３）。そして、制御部１０１は、その電位Ｖｌｍと、Ｓ１０６において求めたその作像ステーションＳｍの必要な転写コントラスト（Ｖｔ－Ｖｌ）の最小値Ｔｍと、に基づいて、転写バイアスＶｔを設定する（Ｓ１０４）。

転写バイアスＶｔの設定値の算出方法は、次のとおりである。まず、予め得た累積画像形成枚数とトナー９０の帯電量との関係（図６）に基づいて、最もトナー９０の使用状態が進んでいないトナー９０の使用状態から、そのトナー９０の帯電量を推測する。そして、下記式１で表されるように、予め得たトナー９０の帯電量と必要な転写コントラストの最小値Ｔとの関係（図５）から推測される必要な転写コントラスト（Ｖｔ－Ｖｌ）の最小値Tｍと合う値に、転写バイアスＶｔを決定する。つまり、予め得たトナー９０の帯電量と必要な転写コントラストの最小値Ｔとの関係（図５）に基づいて、最もトナー９０の使用状態が進んでいない作像ステーションＳｍの必要な転写コントラスト（Ｖｔ－Ｖｌ）の最小値Ｔｍを推測する。そして、下記式１に基づいて、電位Ｖｌｍ（－１００Ｖ）と、推測された必要な転写コントラスト（Ｖｔ－Ｖｌ）の最小値Ｔｍとから、転写バイアスＶｔを決定する。
Ｖｔ＝Ｔｍ＋Ｖｌｍ ・・・式１

例えば、１つでもトナー９０の使用状態が初期の作像ステーションＳがある場合は、その作像ステーションＳで必要な転写コントラスト（Ｖｔ－Ｖｌ）は、図５及び図６の関係から、３２０Ｖ以上と推測される。この場合、転写バイアスＶｔは、必要以上に大きくせずに、２２０Ｖ（＝３２０Ｖ＋（－１００Ｖ））に設定する。

また、例えば、全ての作像ステーションＳのトナー９０の使用状態が累積画像形成枚数１０００枚以上に進んだ状態である場合は、図５及び図６の関係から、全ての作像ステーションＳで必要な転写コントラスト（Ｖｔ－Ｖｌ）は、３００Ｖ以上と推測される。この場合、転写バイアスＶｔは、必要以上に大きくせずに、２００Ｖ（＝３００Ｖ＋（－１００Ｖ））に設定する。

このようにすることで、全ての作像ステーションＳにおいて、転写効率を低下させないために必要な転写コントラスト（Ｖｔ－Ｖｌ）に設定しつつも、転写散りが悪化しないように転写バイアスＶｔを必要以上に大きくしない設定にできる。

次に、制御部１０１は、各作像ステーションＳのそれぞれの画像形成時の感光ドラム１の表面の露光部の電位Ｖｌを決定する（Ｓ１０７、Ｓ１０８）。最もトナー９０の使用状態が進んでいない作像ステーションＳｍの電位Ｖｌは前述の通りＶｌｍに決定しているので、ここではそれ以外の作像ステーションＳの電位Ｖｌを決定する。電位Ｖｌの調整は、露光装置３の発光強度の調整によって行われる。本実施例では、予め得た露光装置３の発光強度と電位Ｖｌとの関係から、露光装置３の発光強度を設定する。電位Ｖｌを負極性側にする場合は、露光装置３の発光強度を弱くし、電位Ｖｌを正極性側にする場合は、露光装置３の発光強度を強くする。露光装置３の発光強度は、具体的には例えば光源に供給する電流を調整することで制御することができる。露光装置３の発光強度を制御することで、感光ドラム１の表面の所定の面積当たりに単位時間にわたり照射されるエネルギー値で表される露光装置３による露光量を制御して、感光ドラム１の表面の露光部の電位Ｖｌを制御することができる。なお、本実施例では、帯電バイアス、現像バイアスの変更は行わない。ただし、感光ドラム１の表面の露光部の電位Ｖｌを変更するために、露光装置３による露光量に代えて又は加えて、帯電バイアスを変更してもよい。

ここで、前述のように、転写コントラスト（Ｖｔ－Ｖｌ）が大きいと、転写散りが悪化し、画質が低下してしまうことがある。そのため、本実施例では、最もトナー９０の使用状態が進んでいない作像ステーションＳｍ以外の作像ステーションＳにおいて、次のように電位Ｖｌを設定する。つまり、電位Ｖｌを、前述の現像効率を低下させないために必要な最小値Ｖｌｍ（－１００Ｖ）よりもトナー９０の正規の帯電極性とは逆極性（正極性）側に設定する。この際に、転写コントラスト（Ｖｔ－Ｖｌ）が転写効率を低下させないために必要な転写コントラストの最小値Ｔ以上となる範囲内で電位Ｖｌを設定する。以下の説明のため、下記式２で表される、必要な転写コントラストの最小値Ｔと合う電位Ｖｌを、電位Ｖｌｎとする。
Ｖｌｎ＝Ｖｔ－Ｔ ・・・式２

つまり、制御部１０１は、最もトナー９０の使用状態が進んでいない作像ステーションＳｍ以外の作像ステーションＳについて、必要な転写コントラスト（Ｖｔ－Ｖｌ）の最小値Ｔと、転写バイアスＶｔと、に基づいて、電位Ｖｌｎを求める（Ｓ１０７）。そして、制御部１０１は、その作像ステーションＳの電位Ｖｌを、電位Ｖｌｍよりもトナーの正規の帯電極性とは逆極性（正極性）側で、かつ、電位Ｖｌｎと同じか又は電位Ｖｌｎよりもトナーの正規の帯電極性（負極性）側の値に設定する（Ｓ１０８）。

なお、電位Ｖｌを電位Ｖｌｍ（－１００Ｖ）よりも正極性側にする方向は、現像バイアスとの間の電位差を現像しやすくさせる方向である。本実施例では、前述のように、電位Ｖｌが電位Ｖｌｍ（－１００Ｖ）の場合でも、現像ローラ４２上のトナー９０を十分現像できている。そのため、電位Ｖｌを電位Ｖｌｍ（－１００Ｖ）よりも正極性側にすることによる画像濃度への影響は小さい。ただし、詳しくは後述するように、作像ステーションＳｍ以外の作像ステーションＳの電位Ｖｌは、好ましくは、電位Ｖｌｍと電位Ｖｌｎとの間の値に設定する。

制御部１０１は、以上のように決定した、各作像ステーションＳに共通の転写バイアスＶｔ、及び各作像ステーションＳのそれぞれの電位Ｖｌにより、画像形成動作を行うように制御する。つまり、制御部１０１は、以上のように決定した各作像ステーションＳのそれぞれの電位Ｖｌから露光装置３の発光強度を決定する（Ｓ１０９）。前述のように、制御部１０１は、予め得た露光装置３の発光強度と電位Ｖｌとの関係から、露光装置３の発光強度を設定することができる。そして、制御部１０１は、決定した転写バイアスＶｔ、露光装置３の発光強度を用いて画像形成動作を行うように制御する（Ｓ１１０）。また、制御部１０１は、画像形成動作後、各作像ステーションＳの累積画像形成枚数を、画像形成した枚数分の更新する（Ｓ１１１）。

なお、制御部１０１は、次に画像形成を行う際は、再度、図３のフローに従う制御を行う。つまり、制御部１０１は、各作像ステーションＳのトナー９０の使用状態を確認する。そして、制御部１０１は、トナー９０の使用状態が更新された際は、各作像ステーションＳに共通の転写バイアスＶｔ、及び各作像ステーションＳのそれぞれの電位Ｖｌを再度計算して変化させる。

ここで、上述のような電位Ｖｌの制御において、ある作像ステーション（第１の作像ステーション）Ｓａのトナー９０の使用状態が、第１の使用状態Ｕ１から、第１の使用状態Ｕ１よりも進んでいない第２の使用状態Ｕ２に更新された場合を考える。トナー９０の使用状態が更新されなかったその他の作像ステーション（第２の作像ステーション）Ｓｂにおいて、そのトナー９０の使用状態が第１の作像ステーションＳａの第２の使用状態Ｕ２よりも進んでいる場合、次のような制御となる。転写バイアスＶｔの変更前の設定Ｖｔ１と変更後の設定Ｖｔ２との間の設定の変化量（Ｖｔ２－Ｖｔ１）、及び第２の作像ステーションＳｂにおける電位Ｖｌの変更前の設定Ｖｌ１と変更後の設定Ｖｌ２との間の設定の変化量（Ｖｌ２－Ｖｌ１）は、トナー９０の正規の帯電極性とは逆極性（正極性）側になる。このような転写バイアスＶｔ及び電位Ｖｌの設定により、全ての作像ステーションＳに対して最適な転写コントラスト（Ｖｔ－Ｖｌ）に設定でき、転写効率の低下を抑制しつつ、転写散りを良化させることができる。

次に、図３のフローのＳ１０８における、最もトナー９０の使用状態が進んでいない作像ステーションＳｍ以外の作像ステーションＳの電位Ｖｌの決定方法について更に説明する。上述のように、作像ステーションＳｍ以外の作像ステーションＳの電位Ｖｌは、好ましくは、電位Ｖｌｍと電位Ｖｌｎとの間の値に設定する。本実施例では、図３のフローのＳ１０８において、作像ステーションＳｍ以外の作像ステーションＳの電位Ｖｌを、次のように設定する。

電位Ｖｌを正極性側にし過ぎると、現像の掃き寄せが悪化することによりライン画像の転写効率が低下する場合がある。そのため、本実施例では、電位Ｖｌを、前述の必要な転写コントラストの最小値Ｔと合う電位Ｖｌである電位Ｖｌｎまでは、トナー９０の正規の帯電極性とは逆極性（正極性）側にしない。つまり、本実施例では、電位Ｖｌを、電位Ｖｌｎよりもトナー９０の正規の帯電極性と同極性（負極性）側に設定する。例えば、本実施例では、下記式３で表されるように、電位Ｖｌｍと電位Ｖｌｎとの中間値に電位Ｖｌを設定する。
Ｖｌ＝（Ｖｌｍ＋Ｖｌｎ）／２ ・・・式３

例えば、電位Ｖｌｎが－８０Ｖの場合は、電位Ｖｌｍ（－１００Ｖ）との中間値である－９０Ｖに電位Ｖｌを設定する。なお、電位Ｖｌを電位Ｖｌｎまでは正極性側にしない制御において、電位Ｖｌは、電位Ｖｌｍと電位Ｖｌｎとの中間値に限定されるものではない。掃き寄せの発生しやすさなどに応じて、電位Ｖｌｍと電位Ｖｌｎとの間の任意の値に設定することができる。

ここで、上述のような電位Ｖｌを電位Ｖｌｎまでは正極性側にしない制御において、ある作像ステーション（第１の作像ステーション）Ｓａのトナー９０の使用状態が、第１の使用状態Ｕ１から、第１の使用状態Ｕ１よりも進んでいない第２の使用状態Ｕ２に更新された場合を考える。トナー９０の使用状態が更新されなかったその他の作像ステーション（第２の作像ステーション）Ｓｂにおいて、そのトナー９０の使用状態が第１の作像ステーションＳａの第２の使用状態Ｕ２よりも進んでいる場合、次のような制御となる。第２の作像ステーションＳｂにおける電位Ｖｌの変更前の設定Ｖｌ１と変更後の設定Ｖｌ２との間の設定の変化量（Ｖｌ２－Ｖｌ１）が、転写バイアスＶｔの変更前の設定Ｖｔ１と変更後の設定Ｖｔ２との間の設定の変化量（Ｖｔ２－Ｖｔ１）よりも小さくなる。このような電位Ｖｌの設定により、現像の掃き寄せを抑えてライン画像の転写効率が低下しないようにすることができる。

なお、掃き寄せの発生しやすさは、現像ローラ４２の周速度などの画像形成装置１００の構成や動作条件などで異なる。例えば、現像ローラ４２の周速度が速い場合に掃き寄せが発生しやすいことがある。そのため、現像ローラ４２の周速度などの画像形成装置１００の構成や動作条件などによっては、作像ステーションＳｍ以外の作像ステーションＳの電位Ｖｌを電位Ｖｌｎまで正極性側にしてもよい。

以上のように、本実施例では、転写効率の低下を抑制しつつ、転写散りを良化させるように、転写バイアスＶｔだけでなく各作像ステーションＳの電位Ｖｌを調整する。これにより、全ての作像ステーションＳに対して最適な転写コントラスト（Ｖｔ－Ｖｌ）に設定することができる。

＜電位制御結果の例＞
本実施例の画像形成装置１００において、トナー９０の使用状態としての累積画像形成枚数が異なる状態のプロセスカートリッジ８を作像ステーション別に作成し、電位制御結果の評価を行った。累積画像形成枚数が異なるプロセスカートリッジ８の作成のための通紙（画像形成動作）、及び電位制御結果の評価は、温度２３℃、相対湿度５０％の環境で行った。表１に、作成した使用状態ＵＡ、ＵＢ、ＵＣ、ＵＤの４種類の使用状態における累積画像形成枚数、必要な転写コントラストの最小値Ｔ、設定された転写バイアスＶｔ、電位Ｖｌｎを示す。なお、本実施例では、累積画像形成枚数が１０枚以上変化した時に、トナー９０の使用状態が変わったものと判断しており、累積画像形成枚数は１桁目を切り捨てした枚数を表記している。

トナー９０の使用状態が更新された場合として、使用状態ＵＡ、ＵＢ、ＵＣ、ＵＤのうちのいずれかの使用状態のプロセスカートリッジ８を交換することにより、第１の使用状態Ｕ１から第２の使用状態Ｕ２に更新される場合を考える。表２に示すように、第１の使用状態Ｕ１と第２の使用状態Ｕ２との組合せの異なる更新パターンである更新パターン１～８を定義する。また、表２に、更新パターン１～８のそれぞれにおいて、各作像ステーションＳが、使用状態が進んでいない状態に更新された作像ステーションＳ１、使用状態が進んだ状態に更新された作像ステーションＳ２、使用状態更新なしの作像ステーションＳ３のうちいずれに該当するかを示す。

表３に、本実施例において、各更新パターン１～８のそれぞれの第１の使用状態Ｕ１において設定された転写バイアスＶｔ１、各作像ステーションＳの電位Ｖｌ１、及び第２の使用状態Ｕ２において設定された転写バイアスＶｔ２、各作像ステーションＳの電位Ｖｌ２を示す。また、表３に、使用状態更新なしの作像ステーションＳ３のうち電位Ｖｌが変化した作像ステーションＳを示す。

図７は、本実施例における各作像ステーションＳ（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）の電位制御結果の例を示す模式図である。図７（ａ）は、使用状態ＵＡの場合の電位制御結果を示す図である。図７（ｂ）は、使用状態ＵＢの場合の電位制御結果を示す図である。更新パターン１の場合、図７（ａ）の電位制御結果から、図７（ｂ）の電位制御結果に変化する。図７（ａ）、（ｂ）に示すように、本実施例の電位制御により、トナー９０の使用状態が更新されたＹの作像ステーションＳＹだけでなく、トナー９０の使用状態が更新されなかったＭ、Ｃ、Ｋの作像ステーションＳＭ、ＳＣ、ＳＫの電位Ｖｌが変化する。

＜画像評価＞
［評価方法］
実施例１（本実施例）、及び後述する比較例１～２において、転写効率の低下により発生する帯電不良ゴーストと、転写散りを、下記の評価基準により評価した。

（帯電不良ゴーストの評価基準）
帯電不良ゴーストは、１ｍｍ幅のライン画像を出力し、目視によって以下の基準に基づき判定した。
○：帯電不良ゴースト画像発生なし
×：帯電不良ゴースト画像発生あり

（転写散りの評価基準）
転写散りは、１ドットの細線画像を出力し、目視によって以下の基準に基づき判定した。
○：細線のボケなし
△：細線のボケがあるが実使用上問題なし
×：細線のボケがあり、実使用上問題あり

［比較例１］
比較例１として、実施例１の構成において、全ての作像ステーションＳで下記の一定の電位制御とした場合を、実施例１と同様に評価した。
・転写バイアスＶｔ＝２００Ｖ
・電位Ｖｌ＝－１００Ｖ
・転写コントラスト（Ｖｔ－Ｖｌ）＝３００Ｖ

［比較例２］
比較例２として、実施例１の構成において、全ての作像ステーションＳで下記の一定の電位制御とした場合を、実施例１と同様に評価した。
・転写バイアスＶｔ＝２２０Ｖ
・電位Ｖｌ＝－１００Ｖ
・転写コントラスト（Ｖｔ－Ｖｌ）＝３２０Ｖ

［実施例１及び比較例１～２の比較］
表４に、実施例１、比較例１～２において、第１の使用状態を使用状態ＵＡとし、第２の使用状態Ｕ２を使用状態ＵＢとした場合の、帯電不良ゴースト、転写散りの評価結果を示す。

表４に示すように、比較例１では、帯電不良ゴースト画像が発生した。これは、転写コントラスト（Ｖｔ－Ｖｌ）が、転写効率を低下させないために必要な最小値Ｔを下回るからである。

表４に示すように、比較例２では、全ての作像ステーションＳの転写コントラスト（Ｖｔ－Ｖｌ）が、転写効率を低下させないために必要な最小値Ｔ以上となるため、帯電不良ゴースト画像の発生はなかった。一方、比較例２では、比較例１よりも、転写コントラスト（Ｖｔ－Ｖｌ）が大きくなるため、転写散りが悪化した。

このように、比較例１～２では、使用状態更新なしの作像ステーションＳ３の電位Ｖｌを調整しないため、帯電不良ゴーストの抑制と、転写散りの良化と、を両立することが難しいことがわかる。

これに対し、実施例１では、表３に示すように、使用状態更新なしの作像ステーションＳ３の電位Ｖｌを調整することを可能としている。つまり、ある作像ステーションＳａのトナー９０の使用状態が更新された際に、その作像ステーションＳａ以外の作像ステーションＳｂの電位Ｖｌを調整することを可能としている。これにより、全ての作像ステーションＳの転写コントラスト（Ｖｔ－Ｖｌ）を、転写効率が低下しない範囲で、低くすることができる。その結果、表４に示すように、実施例１では、帯電不良ゴースト画像は発生せず、転写散りは比較例２よりも良い結果となった。

また、表５に、実施例１、比較例１～２において、第１の使用状態を使用状態ＵＡとし、第２の使用状態Ｕ２を使用状態ＵＡ、使用状態ＵＣ、使用状態ＵＤとしたそれぞれの場合の、帯電不良ゴースト、転写散りの評価結果を示す。

表５に示すように、実施例１では、いずれの使用状態においても、帯電不良ゴースト画像は発生しない。加えて、転写散りを比較例２よりも良化させることができている。

以上説明したように、本実施例によれば、簡易な構成で、転写効率の低下を抑制しつつ、転写散りを良化させることができる。

なお、クリーナレス構成においては、本実施例の制御によって、転写効率の低下による帯電不良ゴースト画像や、帯電ローラ２への転写後残留トナーの付着による画像部（印字部）での濃淡ムラ画像や、非画像部（非印字部）での地肌カブリを抑制しつつ、転写散りを良化させることが可能となる。図８（ｂ）に示すように、感光ドラム１の回転方向において転写位置Ｉ４と帯電位置Ｉ１との間のクリーニング位置Ｉ５で感光ドラム１からトナー９０を除去するクリーニング部材３１が設けられた構成においては、次のような効果が得られる。つまり、このような構成においては、本実施例の制御によって、クリーニング部材３１で回収する転写後残留トナーの量を抑制することで、省資源化、装置の長寿命化、装置の小型化を図ることができ、かつ、転写散りを良化させることが可能となる。

このように、本実施例では、画像形成装置１００は、回転可能な第１の感光体１と、第１の感光体１の表面を帯電処理する第１の帯電手段２と、トナーを収容する第１の収容部４５を備え第１の感光体１の表面に該トナーを供給してトナー像を形成する第１の現像手段４と、を備えた第１の画像形成部Ｓ（例えばＳＹ）と、回転可能な第２の感光体１と、第２の感光体１の表面を帯電処理する第２の帯電手段２と、トナーを収容する第２の収容部４５を備え第２の感光体１の表面に該トナーを供給してトナー像を形成する第２の現像手段４と、を備えた第２の画像形成部（例えばＳＭ）と、第１及び第２の感光体１Ｙ、１Ｍの帯電処理された表面をそれぞれ露光して、第１及び第２の感光体１Ｙ、１Ｍの表面にそれぞれトナー像を形成するための画像部を形成する露光手段３と、第１及び第２の感光体１Ｙ、１Ｍから被転写体５３にトナー像が転写されるそれぞれの転写部Ｎ１Ｙ、Ｎ１Ｍに共通の転写バイアスを印加する印加手段Ｅｐと、第１及び第２の収容部４５Ｙ、４５Ｍにそれぞれ収容されたトナーの帯電量と相関する情報を記憶する記憶手段１１２と、印加手段Ｅｐと露光手段３とを制御する制御手段１０１と、を有し、制御手段１０１は、記憶手段１１２において、第１の収容部４５Ｙに収容されたトナーの上記情報が第１の情報から第２の情報に変更され、第２の収容部４５Ｍに収容されたトナーの上記情報に変化がない場合に、上記転写バイアスを第１の転写バイアスから第２の転写バイアスに変更すると共に、第２の感光体１Ｍに形成される上記画像部の電位を第１の電位から第２の電位に変更するように制御する。本実施例では、第１の収容部４５Ｙを含むユニット（プロセスカートリッジ）８Ｙが交換された際に、記憶手段１１２において、第１の収容部４５Ｙに収容されたトナーの上記情報が上記第１の情報から上記第２の情報に変更される。本実施例では、第１及び第２の画像形成部ＳＹ、ＳＭにおいて、それぞれ現像手段４Ｙ、４Ｍを含むユニット８Ｙ、８Ｍが着脱可能である。ただし、第１の収容部４５Ｙにトナーが補給された際に、記憶手段１１２において、第１の収容部４５Ｙに収容されたトナーの上記情報が上記第１の情報から上記第２の情報に変更されるようになっていてもよい。この場合、第１及び第２の画像形成部ＳＹ、ＳＭにおいて、それぞれ第１及び第２の収容部４５Ｙ、４５Ｍにトナーを補給可能であるようにする。また、本実施例では、記憶手段１１２は、第１及び第２の収容部４５Ｙ、４５Ｍに収容されたトナーを用いて行われた画像形成動作の量と相関する指標値の情報を記憶する。また、本実施例では、制御手段１０１は、露光手段３の発光強度を変更することで、上記電位を変更する。

また、本実施例では、上記第１の情報から上記第２の情報への変化が、第１の収容部４５Ｙに収容されたトナーの帯電量の絶対値が大きくなる方向の変化であり、かつ、上記電位の変更後の第２の収容部４５Ｍに収容されたトナーの帯電量の絶対値の方が上記第２の情報が示すトナーの帯電量の絶対値よりも小さい場合に、制御手段１０１は、上記第２の転写バイアスを上記第１の転写バイアスよりもトナーの正規の帯電極性とは逆極性側とするように上記転写バイアスを変更し、上記第２の電位を上記第１の電位よりもトナーの正規の帯電極性とは逆極性側とするように上記電位を変更する。また、本実施例では、上記第２の電位Ｖｌ２と上記第１の電位Ｖｌ１との差分（Ｖｌ２－Ｖｌ１）は、上記第２の転写バイアスＶｔ２と上記第１の転写バイアスＶｔ２との差分（Ｖｔ２－Ｖｔ１）よりも小さい。また、本実施例では、制御手段１０１は、上記転写バイアスを上記第１の転写バイアスから上記第２の転写バイアスに変更すると共に、第１の感光体１Ｙに形成される上記画像部の電位を、トナーの正規の帯電極性側の限界値Ｖｌｍとし、かつ、上記第２の電位を、上記限界値Ｖｌｍと、上記電位の変更後の第２の収容部４５Ｍに収容されたトナーの帯電量に応じた、上記転写バイアスと上記画像部の電位との間の電位差の絶対値の下限値に対応する電位Ｖｌｎと、の間の値とする。また、本実施例では、上記被転写体５３は、第１及び第２の感光体１Ｙ、１Ｍと当接してそれぞれ転写部Ｎ１Ｙ、Ｎ１Ｍを形成する循環移動可能な中間転写体である。

また、本実施例の一態様によれば、画像形成装置１００は、装置本体１０と、第１の感光体１Ｙと、第１の帯電手段２Ｙと、第１の収容部４５Ｙを備えた第１の現像手段４Ｙと、第１の収容部４５Ｙに収容されたトナーの帯電量と相関する情報を記憶するメモリ１１３と、を備えた第１のプロセスカートリッジ８Ｙと、第２の感光体１Ｍと、第２の帯電手段２Ｍと、第２の収容部４５Ｍを備えた第２の現像手段４Ｍと、を備えた第２のプロセスカートリッジ８Ｍと、露光手段３と、転写部Ｎ１Ｙ、Ｎ１Ｍに共通の転写バイアスを印加する印加手段Ｅｐと、制御手段５０と、を有し、第１のプロセスカートリッジ８Ｙは、装置本体１０に着脱可能に構成され、制御手段５０は、装置本体１０に装着された第１のプロセスカートリッジ８Ｙが該第１のプロセスカートリッジ８Ｙとは異なる第１のプロセスカートリッジ８Ｙと交換されたことによって、第１の収容部４５Ｙに収容されたトナーの上記情報が第１の情報から第２の情報に変更された場合、上記転写バイアスを第１の転写バイアスから第２の転写バイアスに変更すると共に、第２の感光体１Ｍに形成される上記画像部の電位を第１の電位から第２の電位に変更するように制御する。

そして、本実施例によれば、複数の画像形成部の転写部に共通の転写バイアスを印加する簡易な構成において、画像弊害を抑制することができる。

｛その他の実施例｝
以上、本発明を具体的な実施例に即して説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではない。

上述の実施例では、被転写体として中間転写体である中間転写ベルトへ感光ドラムからトナー像を転写する中間転写方式の画像形成装置を例示した。しかし、本発明は斯かる構成の画像形成装置に限定されるものではない。本発明は、被転写体として記録材に直接、感光ドラムからトナー像を転写する直接転写方式の画像形成装置にも適用することができる。直接転写方式の画像形成装置は、上述の実施例の画像形成装置における中間転写体に代えて、無端状のベルトなどで構成された記録材担持体を有する。そして、この記録材担持体に担持されて搬送される記録材に、上述の実施例の画像形成装置における中間転写体へのトナー像の一次転写と同様にして、感光体から直接記録材にトナー像が転写される。この転写は、例えば、上述の実施例の画像形成装置における一次転写部材への一次転写バイアスの印加と同様にして、転写部材に転写バイアスを印加することで行われる。そして、直接転写方式を採用したタンデム型の画像形成装置においても、各画像形成部の転写部材に共通の電源から転写バイアスを印加する場合、中間転写方式を採用したタンデム型の画像形成装置と同様の課題が生じ得る。したがって、このような直接転写方式の画像形成装置においても上述の実施例と同様に本発明に従う電位制御を適用することで、上述の実施例と同様の効果が得られる。このように、被転写体は、第１及び第２の感光体と当接してそれぞれ転写部を形成する循環移動可能な記録材担持体に担持された記録材であってよい。

また、本発明は、タンデム型の画像形成装置が有する複数の画像形成部の転写部材の全てに関して転写電源が共通化されている場合に限定されるものではない。タンデム型の画像形成装置が有する全ての画像形成部のうち一部かつ複数の画像形成部の転写バイアスに関して転写電源が共通化されている場合であっても、その転写電源が共通化されている複数の画像形成部に関して本発明を適用することができる。

１ 感光ドラム
２ 帯電ローラ
３ 露光装置
４ 現像装置
５１ 一次転写ローラ
５３ 中間転写ベルト
９０ トナー

Claims (13)

1. 回転可能な第１の感光体と、前記第１の感光体の表面を帯電処理する第１の帯電手段と、トナーを収容する第１の収容部を備え前記第１の感光体の表面に該トナーを供給してトナー像を形成する第１の現像手段と、を備えた第１の画像形成部と、
   回転可能な第２の感光体と、前記第２の感光体の表面を帯電処理する第２の帯電手段と、トナーを収容する第２の収容部を備え前記第２の感光体の表面に該トナーを供給してトナー像を形成する第２の現像手段と、を備えた第２の画像形成部と、
   前記第１及び第２の感光体の帯電処理された表面をそれぞれ露光して、前記第１及び第２の感光体の表面にそれぞれ前記トナー像を形成するための画像部を形成する露光手段と、
   前記第１及び第２の感光体から被転写体に前記トナー像が転写されるそれぞれの転写部に共通の転写バイアスを印加する印加手段と、
   前記第１及び第２の収容部にそれぞれ収容された前記トナーの帯電量と相関する情報を記憶する記憶手段と、
   前記印加手段と前記露光手段とを制御する制御手段と、
   を有し、
   前記制御手段は、前記記憶手段において、前記第１の収容部に収容された前記トナーの前記情報が第１の情報から第２の情報に変更され、前記第２の収容部に収容された前記トナーの前記情報に変化がない場合に、前記転写バイアスを第１の転写バイアスから第２の転写バイアスに変更すると共に、前記第２の感光体に形成される前記画像部の電位を第１の電位から第２の電位に変更するように制御することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記第１の収容部を含むユニットが交換された際に、前記記憶手段において、前記第１の収容部に収容された前記トナーの前記情報が前記第１の情報から前記第２の情報に変更されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記第１及び第２の画像形成部において、それぞれ前記現像手段を含むユニットが着脱可能であることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記第１の収容部に前記トナーが補給された際に、前記記憶手段において、前記第１の収容部に収容された前記トナーの前記情報が前記第１の情報から前記第２の情報に変更されることを検知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. 前記第１及び第２の画像形成部において、それぞれ前記第１及び第２の収容部に前記トナーを補給可能であることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記記憶手段は、前記第１及び第２の収容部に収容された前記トナーを用いて行われた画像形成動作の量と相関する指標値の情報を記憶することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
7. 前記制御手段は、前記露光手段の発光強度を変更することで、前記電位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。
8. 前記第１の情報から前記第２の情報への変化が、前記第１の収容部に収容された前記トナーの帯電量の絶対値が大きくなる方向の変化であり、かつ、前記電位の変更後の前記第２の収容部に収容された前記トナーの帯電量の絶対値の方が前記第２の情報が示す前記トナーの帯電量の絶対値よりも小さい場合に、
   前記制御手段は、前記第２の転写バイアスを前記第１の転写バイアスよりも前記トナーの正規の帯電極性とは逆極性側とするように前記転写バイアスを変更し、前記第２の電位を前記第１の電位よりも前記トナーの正規の帯電極性とは逆極性側とするように前記電位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。
9. 前記第２の電位Ｖｌ２と前記第１の電位Ｖｌ１との差分（Ｖｌ２－Ｖｌ１）は、前記第２の転写バイアスＶｔ２と前記第１の転写バイアスＶｔ２との差分（Ｖｔ２－Ｖｔ１）よりも小さいことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
10. 前記制御手段は、前記転写バイアスを前記第１の転写バイアスから前記第２の転写バイアスに変更すると共に、前記第１の感光体に形成される前記画像部の電位を、前記トナーの正規の帯電極性側の限界値Ｖｌｍとし、かつ、前記第２の電位を、前記限界値Ｖｌｍと、前記電位の変更後の前記第２の収容部に収容された前記トナーの帯電量に応じた、前記転写バイアスと前記画像部の電位との間の電位差の絶対値の下限値に対応する電位Ｖｌｎと、の間の値とすることを特徴とする請求項９に記載の画像形成装置。
11. 前記被転写体は、前記第１及び第２の感光体と当接してそれぞれ前記転写部を形成する循環移動可能な中間転写体であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
12. 前記被転写体は、前記第１及び第２の感光体と当接してそれぞれ前記転写部を形成する循環移動可能な記録材担持体に担持された記録材であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像形成装置。
13. 装置本体と、
    回転可能な第１の感光体と、前記第１の感光体の表面を帯電処理する第１の帯電手段と、トナーを収容する第１の収容部を備え前記第１の感光体の表面に該トナーを供給してトナー像を形成する第１の現像手段と、前記第１の収容部に収容された前記トナーの帯電量と相関する情報を記憶するメモリと、を備えた第１のプロセスカートリッジと、
    回転可能な第２の感光体と、前記第２の感光体の表面を帯電処理する第２の帯電手段と、トナーを収容する第２の収容部を備え前記第２の感光体の表面に該トナーを供給してトナー像を形成する第２の現像手段と、を備えた第２のプロセスカートリッジと、
    前記第１及び第２の感光体の帯電処理された表面をそれぞれ露光して、前記第１及び第２の感光体の表面にそれぞれ前記トナー像を形成するための画像部を形成する露光手段と、
    前記第１及び第２の感光体から被転写体に前記トナー像が転写されるそれぞれの転写部に共通の転写バイアスを印加する印加手段と、
    前記印加手段と前記露光手段とを制御する制御手段と、
    を有し、
    前記第１のプロセスカートリッジは、前記装置本体に着脱可能に構成され、
    前記制御手段は、前記装置本体に装着された前記第１のプロセスカートリッジが該第１のプロセスカートリッジとは異なる前記第１のプロセスカートリッジと交換されたことによって、前記第１の収容部に収容された前記トナーの前記情報が第１の情報から第２の情報に変更された場合、前記転写バイアスを第１の転写バイアスから第２の転写バイアスに変更すると共に、前記第２の感光体に形成される前記画像部の電位を第１の電位から第２の電位に変更するように制御することを特徴とする画像形成装置。

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