JP5392308B2

JP5392308B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP5392308B2
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Inventors: 俊樹速水
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Description

本発明は、画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式の画像形成装置においては、感光体と転写部材の間に転写材や中間転写体を通過させ、その通過時に転写部材に印加されたバイアスによって感光体上のトナー像を転写材や中間転写体に転写している。転写バイアスは、一般的に、定電圧制御又は定電流制御されている。

転写部材としては、一般的に転写ローラーが用いられている。この転写ローラーは、環境に対する電気抵抗（以下、抵抗という）の依存性の高い材質が用いられている。そこで、環境変化に対応するための各種技術が提案されている。

例えば、特許文献１には、抵抗測定手段により測定された接触転写部材の抵抗値が所定の基準値より大きいか否かに応じて、定電流制御および定電圧制御を行う技術が記載されている。また、除電針を、低温低湿下では直流バイアス印加状態に、常温常湿下では設置状態に、高温高湿下ではフローティング状態に切り替えることが記載されている。

また、特許文献２には、除電部材が印加する電位を複数レベル有し、転写ローラーの定電流バイアス印加時の検出電圧により、除電部材に印加する電位レベルを切り替える技術が記載されている。

特開平８−１１４９８９号公報特開２０００−６６５３６号公報

ところで、転写部材を定電圧制御した場合、転写部材の抵抗により流入電流が異なるため、同一電圧で継続して使用すると、転写部材の抵抗の変化により転写性が変化し、画像濃度が変化してしまうという不具合が生じる。そのため、あるタイミング毎に印加する最適電圧を決定し直す必要があり、この制御として、ＡＴＶＣ(Active Transfer Voltage Control)制御が知られている。ＡＴＶＣ制御は、転写部材に流れる転写電流が予め定められた最適転写電流となるように転写部材に印加する電圧を決定するものである。

しかし、多数枚のジョブによる連続プリントが行われると、転写部材の抵抗が低下するため、過電流状態となり、転写性が低下してしまうという問題が発生する（図１３Ａ、図１３Ｂ参照）。この問題の解決のため、一定プリント枚数毎若しくは一定温度変化毎にＡＴＶＣ制御を行うことが考えられるが、ＡＴＶＣ制御には時間を要するため、生産性が低下してしまう。

また、上述の特許文献１、２の技術では、定電圧制御下における転写部材の抵抗変化による電流過多が引き起こす濃度変化への対応策とはならない。

本発明の課題は、転写部材を定電圧制御する場合において、生産性を低下させることなく、転写部材の抵抗変化による転写性変化を防止することである。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、
感光体に形成されたトナー像を中間転写体又は転写材に転写する転写部材と、前記転写部材の転写電流が予め定められた値となるように前記転写部材に印加する電圧を決定し、前記転写部材に印加する電圧が前記決定された電圧となるように定電圧制御を行う制御部と、を備える画像形成装置において、
前記転写部材の転写ニップ部近傍に備えられ、印加された電圧に応じて前記転写部材に流れる転写電流の一部を取り込む放電電極と、
前記定電圧制御を継続的に行うことにより変化する前記転写部材の転写電流を特定可能な所定のパラメーターの値を検知する検知部と、
前記転写部材に印加する電圧が決定された直後に前記検知部により検知された前記パラメーターの値を記憶する記憶部と、を備え、
前記制御部は、前記転写部材による転写後に前記検知部により検知されたパラメーターの値と前記記憶部に記憶されているパラメーターの値との変化量に基づいて、前記転写部材の転写電流の前記予め定められた転写電流からの増加分の電流を前記放電電極に取り込ませるために必要な電圧を決定して前記放電電極に印加する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記制御部は、前記転写部材による転写後に前記検知部により検知されたパラメーターの値と前記記憶部に記憶されたパラメーターの値との変化量が予め定められた値を超えない場合は、前記放電電極に電圧を印加しない。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記所定のパラメーターは、前記転写部材の転写電流である。

請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記所定のパラメーターは、前記転写部材の電気抵抗である。

請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、
前記検知部は、前記感光体に形成され、前記中間転写体に転写された濃度測定用の画像パッチを読み取る濃度センサであり、
前記所定のパラメーターは、前記濃度センサの出力値である。

本発明によれば、転写部材を定電圧制御する場合において、生産性を低下させることなく、転写部材の抵抗変化による転写性変化を防止することが可能となる。

画像形成装置の機能的構成を示すブロック図である。画像形成装置の概略構成例を示す図である。放電電極による転写電流の一部の取り込みを模式的に示す図である。放電電極の構成例を示す図である。放電電極への印加電圧を変化させたときの転写電流と反射濃度との関係を示す図である。放電電極への印加電圧と転写電流の増加分ΔＩとの関係を示す図である。図１の制御部により実行される印加電圧制御処理を示すフローチャートである。図７の印加電圧制御処理の主要ステップのタイミングチャートを示す図である。検証実験で使用した画像形成装置の転写部付近の要部構成例を示す図である。検証実験で使用した印加電圧制御曲線を示す図である。検証実験における単色ベタ画像の連続プリント中の濃度遷移を示す図である。検証実験における二層色ベタ画像の連続プリント中の濃度遷移を示す図である。比較実験で使用した画像形成装置の転写部付近の要部構成例を示す図である。比較実験における単色ベタ画像の連続プリント中の濃度遷移を示す図である。比較実験における二層色ベタ画像の連続プリント中の濃度遷移を示す図である。

本発明の実施形態における画像形成装置の構成及び動作について、図面を用いて詳細に説明する。なお、本発明の実施の形態ではカラーの画像形成装置１を例に挙げて説明するが、本発明はこれに限らず、例えばモノクロの画像形成装置によっても本発明を実現することは可能である。

（画像形成装置１の構成）
図１に、画像形成装置１の機能ブロック図を示す。図２に、画像形成装置１内部の概略構成を示す。
図１に示すように、画像形成装置１は、制御部１０、操作表示部２０、記憶部３０、通信部４０、画像読取部５０、画像処理部６０、画像形成部７０、電流検知部８０等を備えて構成され、各部はバス９０を介して接続されている。

制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等により構成される。制御部１０のＣＰＵは、記憶部３０に記憶されているシステムプログラムや各種処理プログラムを読み出してＲＡＭに展開し、展開されたプログラムに従って、画像形成装置１各部の動作を集中制御する。

例えば、制御部１０は、記憶部３０に記憶されているプログラムとの協働により、画像読取部５０により原稿トレイ１１ａに載置された原稿から画像を読み取り、読み取った原稿の画像及び操作表示部２０から入力された画像形成条件等のジョブ情報に基づいてジョブを実行し、用紙（転写材）に画像形成して出力する。また、制御部１０は、記憶部３０に記憶されているプログラムとの協働により、外部装置等から送信された画像データや各画像データの画像形成条件等を含むジョブ情報を通信部４０により受信し、受信したジョブ情報に基づいてジョブを実行し、用紙に画像を形成して出力する。
また、制御部１０は、記憶部３０に記憶されているプログラムとの協働により、後述する印加電圧制御処理を実行する。

操作表示部２０は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等により構成され、制御部１０から入力される表示信号の指示に従って表示画面上に各種操作ボタンや装置の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。ＬＣＤの表示画面上は、透明電極を格子状に配置して構成された感圧式（抵抗膜圧式）のタッチパネルに覆われており、手指やタッチペン等で押下された力点のＸＹ座標を電圧値で検出し、検出された位置信号を操作信号として制御部１０に出力する。また、操作表示部２０は、数字ボタン、スタートボタン等の各種操作ボタンを備え、ボタン操作による操作信号を制御部１０に出力する。

記憶部３０は、不揮発メモリー等により構成され、画像形成装置１で実行可能なシステムプログラム、当該システムプログラムで実行可能な各種処理プログラム、これら各種処理プログラムを実行する際に使用されるデータ、制御部１０によって演算処理された処理結果のデータ等を記憶する。
例えば、記憶部３０には、後述する印加電圧制御処理で使用される印加電圧制御曲線３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋ（図１０参照）が記憶されている。

通信部４０は、モデム、ＬＡＮアダプターやルーター等によって構成され、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）等の通信ネットワークに接続されたＰＣ（Personal Computer）等の外部装置との通信制御を行い、ジョブ情報等の受信等を行う。

画像読取部５０は、図２に示すように、ＡＤＦ（Auto Document Feeder）と称される自動原稿送り部１１と読取部１２とを備えている。自動原稿送り部１１は、原稿トレイ１１ａに載置された原稿ｄを読取個所であるコンタクトガラスに搬送する。読取部１２は、コンタクトガラスに載置された原稿ｄに光を投射し、反射された光をＣＣＤ（Charge Coupled Device）により読み取って光電変換することにより原稿ｄの画像信号を取得し、画像処理部６０に出力する。

画像処理部６０は、画像読取部５０により出力された画像（アナログ画像信号）にＡ／Ｄ変換処理、シェーディング補正、画像圧縮処理等の各種画像処理を施した後、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンダ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色に色分解し、デジタルの画像データとして画像形成部７０に出力する。

画像形成部７０は、入力された画像データに基づいて、電子写真方式により用紙に画像形成を行う。図２に示すように、画像形成部７０は、露光ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋと、現像ユニット３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋと、感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋと、帯電部５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋと、クリーニング部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋと、転写部材としての一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋと、中間転写体としての中間転写ベルト８と、ベルトクリーニング部９と、二次転写ローラー２１と、定着ユニット２２と、給紙部２５と、排紙ローラー２７を含む搬送部２６と、を備えて構成されている。

露光ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、ＬＤ等のレーザ光源、ポリゴンミラー、複数のレンズ等から構成される。露光ユニット２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｋは、画像処理部６０から送られる画像データに基づいて、感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋの表面をレーザビームにより走査露光する。このレーザビームの走査露光により、帯電部５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋによって帯電された感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋの画像形成位置に潜像が形成、すなわち画像が書き込まれる。感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋの画像形成位置とは、感光体ドラム上に潜像が形成される位置のことをいう。

感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ上に形成された潜像は、対応する現像ユニット３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋによる現像によって顕像化され、各感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ上にはトナー像が形成される。

感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ上に形成されて担持されたトナー像は、図示しない電源より一定の電圧が印加された一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋにより、中間転写ベルト８上の所定位置に順次転写され、一次転写される。トナー像の転写を終えた各感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋ上の表面は、クリーニング部６Ｙ、６Ｍ、６Ｃ、６Ｋによって残留トナーが除去される。

中間転写ベルト８は、複数のローラーに懸架され回転可能に支持された半導電性エンドレスベルトであり、ローラーの回転に伴って回転駆動される。
この中間転写ベルト８は、一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋにより、対向するそれぞれの感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋに圧着される。一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋのそれぞれには印加された電圧に応じた転写電流が流れる。これにより各感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋの表面に現像された各トナー像は、それぞれ各一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋにより順次中間転写ベルト８に転写（一次転写）される。
一方、給紙部２５では制御部１０から指示された種類の用紙が給紙され、搬送部２６により二次転写ローラー２１による転写位置に搬送される。そして、二次転写ローラー２１による転写位置で、二次転写ローラー２１のローラー対が用紙を挟持搬送することにより用紙にカラー画像のトナー像が転写（二次転写）される。転写後、用紙は定着ユニット２２に搬送され、用紙に転写されたトナー像が熱定着され、排紙ローラー２７により排出トレイ２８に排出される。中間転写ベルト８の残留トナーはベルトクリーニング部９により除去される。

電流検知部８０は、各一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋに流れる転写電流を検知して制御部１０のＣＰＵに出力する。本実施の形態においては、電流検知部８０は、制御部１０の制御基板上に設けられていることとする。

ここで、一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋとしては、例えば、イオン導電性のローラー等が用いられており、環境変化に対する抵抗の依存度が高い。そのため、転写バイアスの定電圧制御下で転写を繰り返すことにより一次転写ローラー自体の温度が上昇すると、一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋの抵抗は低下する。そうすると、一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋは過電流状態となり、転写性が低下してしまう（図１３Ａ、図１３Ｂ参照）。一定プリント枚数毎（或いは、一定温湿度変動毎）にＡＴＶＣ制御を実行すれば、この問題を解決することができるが、ＡＴＶＣ制御には時間を要するため（例えば、約７秒程度）、生産性が低下してしまう。

そこで、図３に示すように各一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋの近傍に放電電極７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋを配置し、各放電電極からマイナス電荷を放出するような電圧を印加することにより、ＡＴＶＣ制御直後の転写電流から増加した分（余分となった分）の転写電流を放電電極７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋで取り込む（余分となった転写電流を相殺することも含む）ようにすることで、転写に使用される転写電流を一定とするように制御する。各放電電極７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋとしては、例えば、図４に示すように、所定の間隔で複数の針状の電極が配置されたものを用いることができ、電源から電圧が印加されると、各電極の先から放電が行われる。

どの程度の電圧を各放電電極７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋに印加するかは、実験的経験的に定めることができる。ここで、放電電極への印加電圧を決定するための事前実験の一例について、放電電極７１Ｙを例にとり説明する。

図５は、放電電極７１Ｙに印加する電圧を変化させたときの転写電流と濃度（反射濃度）との関係を示したグラフである。図５に示すように、放電電極７１Ｙへの印加電圧をＡＣ、ＤＣとも０．０Ｖとしたときは、画像濃度がピークとなる転写電流（転写性の最も高い最適転写電流）は３０〜３５μＡであった。放電電極７１Ｙへの印加電圧をＡＣ８．０ｋＶ、ＤＣ０．０Ｖとしたときは、画像濃度がピークとなる最適転写電流は３５〜４０μＡであった。放電電極７１Ｙへの印加電圧をＡＣ８．０ｋＶ、ＤＣ−３．０ｋＶとしたときは、画像濃度がピークとなる最適転写電流は５０μＡであった。即ち、ＡＣ８．０ｋＶの電圧を放電電極７１Ｙに印加すると最適転写電流が約５μＡシフトし、更に、このＡＣ８．０ｋＶにＤＣ−３．５ｋＶを重畳することにより、最適転写電流が約２０μＡシフトした。これは、実際に一次転写ローラー７Ｙに流れた転写電流のうち、最適転写電流のシフト量に相当するΔＩ分の電流が放電電極７１Ｙの放電により放電電極７１Ｙ側に流れ込んだことを示しているものと考えられる。

このように、事前実験により放電電極７１Ｙへの印加電圧を変化させ各印加電圧を放電電極７１Ｙに印加したときと電圧を印加しなかったときとの最適転写電流の変化を調べることにより、図６に示すように、放電電極７１Ｙへの印加電圧と放電電極７１Ｙへの転写電流の流れ込み（ΔＩ）の関係を知ることができる。そして、転写バイアスの定電圧制御中に一次転写ローラー７Ｙの抵抗が低下して転写電流ΔＩが増加した場合、この増加分に相当するΔＩだけ放電電極７１Ｙに流れ込むような電圧を放電電極７１Ｙに印加すれば、実際に転写に使用される転写電流を一定にすることができる。

そこで、事前実験により得られた放電電極７１Ｙへの印加電圧と放電電極７１Ｙへの転写電流の流れ込み（ΔＩ）の関係に基づいて、ΔＩを入力、放電電極７１Ｙへの印加電圧を出力とした印加電圧制御曲線３１Ｙを生成し、記憶部３０に記憶する（図１０参照）。なお、本実施の形態においては、事前実験により放電電極７１Ｙに印加するＡＣ電圧を予め決定し、ＡＣを固定としてＤＣと流れ込み電流についての関係を印加電圧制御曲線３１Ｙとしているが、これに限定されるものではない。同様にして、放電電極７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋについても事前実験を行い、印加電圧制御曲線３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋを生成し、記憶部３０に記憶する。

なお、本実施の形態においては、精度向上のため、各放電電極７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋについて個別に放電電極への印加電圧を決定するための事前実験を行って、その実験結果に基づき印加電圧制御曲線３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋをそれぞれ生成することとしているが、各一次転写ローラーの特性が同じであれば、何れかの放電電極７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋについて上述の事前実験を行って、その結果により生成した印加電圧制御曲線を全放電電極への印加電圧の決定に共通に用いることとしてもよい。

（画像形成装置１の動作）
次に、画像形成装置１の動作について説明する。
図７に、制御部１０により実行される印加電圧制御処理のフローチャートを示す。印加電圧制御処理は、操作表示部２０又は通信部４０からジョブの実行が指示された際に、制御部１０と記憶部３０に記憶されているプログラムとの協働により実行される。

まず、ＡＴＶＣ制御が実行され、最適転写電圧Ｖ１が決定される（ステップＳ１）。ＡＴＶＣ制御においては、まず、各一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋに印加する電圧が制御され、各一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋに流れる電流（転写電流）の値が予め定められた値となるときの電圧Ｖ０が検知される。次いで、検知された電圧Ｖ０に基づいて各一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋに対する最適転写電圧Ｖ１が決定される。例えば、Ｖ１＝Ａ×Ｖ０＋Ｂ（Ａ、Ｂは予め定められた定数）なる算出式を用いて最適転写電圧Ｖ１が決定される。この最適転写電圧Ｖ１は、一次転写ローラーに最適転写電流Ｉ０を流すことのできる電圧である。

次いで、ステップＳ１で決定された各最適転写電圧Ｖ１が対応する各一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋに印加され（ステップＳ２）、以降定電圧制御が行われる。また、電流検知部８０によりＡＴＶＣ制御直後の各一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋに流れる転写電流Ｉ１（ここでは、Ｉ１≒Ｉ０）が検知されてＩ１の値が記憶部３０の所定の領域に記憶される（ステップＳ３）。

次いで、画像形成部７０において、入力された画像データに基づいて、感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋのそれぞれにトナー像が形成され、トナー像が形成された感光体ドラム４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋに各一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋが圧着されることで、中間転写ベルト８に画像が転写される（ステップＳ４）。画像転写後、各一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋの転写後の転写電流の値Ｉｎが電流検知部８０により検知され、検出結果が記憶部３０の所定領域に記憶される（ステップＳ５）。なお、ジョブの実行により、中間転写ベルト８に転写された画像は、画像形成部７０において用紙上に二次転写され、定着される。そして、排出トレイ２８に出力される。

次いで、記憶部３０に記憶されている各一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋの転写電流の値Ｉｎ、Ｉ１に基づいて、各一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋの転写電流の変化量ΔＩ＝Ｉｎ−Ｉ１が算出され、算出されたΔＩに基づいて、各放電電極７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋに印加する電圧が決定される（ステップＳ６）。具体的には、記憶部３０に記憶されている各色の印加電圧制御曲線３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋを表す関数のｘに各一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７ＫのΔＩを代入することにより算出されたｙの値が、各放電電極７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋへの印加電圧として決定される。そして、決定された印加電圧が対応する色の放電電極７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋに印加される（ステップＳ７）。これにより、各一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋにおける転写電流の一部であるΔＩが、対応する放電電極７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋに流れ込み、若しくは、放電により生成されるマイナス電荷により相殺され、予め定められた電流Ｉ１のみを次ページの転写に使用する電流とすることができる。

次いで、実行中のジョブのジョブ情報に基づいて次ページの画像データが存在するか否かが判断され、存在すると判断されると（ステップＳ８；ＹＥＳ）、処理はステップＳ４に戻り、次のページの画像の転写、増加した余分な転写電流ΔＩの算出、ΔＩに基づく放電電極７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋへの印加電圧の決定及び印加が行われる。次ページの画像データが存在しないと判断されると（ステップＳ８；ＮＯ）、印加電圧制御処理は終了する。

図８に、上記印加電圧制御処理の主要ステップのタイミングチャートを示す。
まず、ジョブが開始されると、各一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７ＫにＡＴＶＣ制御で決定された最適転写電圧Ｖ１が印加される。ジョブに含まれる全頁のプリントが終了するまで、図８に示すように各一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋには一定電圧（最適転写電圧Ｖ１）が印加される。
また、画像が一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋにより転写された後、次の画像が転写される前に、電流検知部８０により転写電流Ｉｎが検知される。検知結果は、次の画像転写時に放電電極７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋへの印加電圧の決定にフィードバックされる。

ここで、上述の印加電圧制御処理の効果を検証するため、以下の（検証実験）、及び（比較実験）を行った。

（検証実験）
検証実験においては、［表１］に示す仕様で各色の一次転写ローラー近傍に放電電極を有する構成（図９参照）の画像形成装置を用いて、上記印加電圧制御処理の手法により連続１０００枚のプリントを実施し、一定枚数毎の画像濃度を測定した。濃度の測定には、反射濃度測定器（Gretag Macbeth社製Spectolino）を用いた。印加電圧制御曲線としては、事前実験で得た図１０に示す印加電圧制御曲線を使用した。

図１１Ａに、上記条件で単色ベタ画像（Yellow、Magenta、Cyan、Black）の連続１０００枚のプリントを行った場合の濃度遷移を示す。図１１Ｂに、上記条件で２層色ベタ画像（Red、Green、Blue）の連続１０００枚のプリントを行った場合の濃度遷移を示す。
図１１Ａ、図１１Ｂに示すように、検証実験では、何れの色についてもプリント枚数の増加に伴う濃度の変動はほとんど見られなかった。印加電圧制御処理では、紙間で転写電流の検知を行い、その検知結果を次の画像の転写電流を調整するための放電電極への印加電圧の決定にフィードバックするようにしているため、機内温度上昇等による転写部材の抵抗変化にも対応することが可能である。従って、印加電圧制御処理により、連続プリントのジョブであっても、ジョブを中断することなく、ほぼ一定の濃度で転写することが可能となることが検証された。

（比較実験）
比較実験においては、［表１］に示す仕様（電極電源仕様は除く）で各色の一次転写ローラー近傍に放電電極を有さない構成（図１２参照）の画像形成装置を用いて、ＡＴＶＣ制御を行った後、連続１０００枚のプリントを実施し、一定枚数毎の画像濃度を測定した。濃度の測定には、反射濃度測定器（Gretag Macbeth社製Spectolino）を用いた。

図１３Ａに、上記条件で単色ベタ画像の連続１０００枚のプリントを行った場合の濃度遷移を示す。図１３Ｂに、上記条件で２層色ベタ画像の連続１０００枚のプリントを行った場合の濃度遷移を示す。
図１３Ａ、図１３Ｂに示すように、比較実験では、全ての色において、プリント枚数の増加により画像濃度が低下する結果となった。本実験は、プリント開始の前回転でＡＴＶＣ制御を実施したのみで、連続プリント中は終始一定の電圧を印加した。即ち、この濃度低下は、一次転写ローラーの抵抗値が変化したことで転写電流が最適値からずれてしまい、転写性が変化したことによるものと思われる。濃度低下、即ち、転写性低下を抑制するためにはＡＴＶＣ制御をジョブ中で実施する必要があり、生産性への影響は避けられない。

以上の検証実験及び比較実験により、上記実施の形態における印加電圧制御処理によって放電電極に電圧を印加することで、ジョブ中にＡＴＶＣ制御を行うことによる生産性の低下なしに、転写性低下（濃度変化）を抑えることが可能となることが検証された。

上記実施の形態においては、ＡＴＶＣ制御直後の各一次転写ローラーの転写電流Ｉ１を検知するとともに、紙間で転写電流Ｉｎ検知し、この差分ΔＩに基づいて各放電電極への印加電圧を決定することとして説明したが、放電電極に印加電圧を決定するためのパラメーターは、定電圧制御を継続的に行うことにより変化する抵抗の変化に起因する転写電流の変化を特定可能なパラメーターであれば、これに限定されない。

例えば、各放電電極７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋの印加電圧を決定するためのパラメーターをそれぞれ一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋの抵抗値とし、ＡＴＶＣ制御直後の各一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋの抵抗値Ｒ１を検知するとともに、紙間で各一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋの抵抗値Ｒｎを検知し、これらの差分ΔＲに基づいて各放電電極７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋへの印加電圧を決定することとしてもよい。各一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋの抵抗値は、電流検知部８０で検知された転写電流と最適転写電圧Ｖ１からオームの法則を利用した計算により求めることができる。電流検知部８０の代わりに、抵抗測定計等を設けて直接抵抗値を検知する構成としてもよい。なお、ΔＲに基づいて印加電圧制御処理を行う場合は、予め事前実験を行って、各放電電極７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋへの印加電圧と転写電流の流れ込みの関係を取得しておくとともに、印加電圧が最適転写電圧Ｖ１のときの各一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋの転写電流と抵抗値との関係を求め、両者に基づいて横軸を一次転写ローラーの抵抗の変化ΔＲとした印加電圧制御曲線３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋを作成して記憶部３０に記憶しておく。

また、例えば、放電電極の印加電圧を決定するパラメーターを各色の濃度とし、ＡＴＶＣ制御直後の各色の濃度Ｄ１を検知するとともに、紙間で各色の濃度Ｄｎを検知し、この差分ΔＤに基づいて印加電圧制御処理を行うこととしてもよい。各色の濃度検知の手法としては、例えば、検知部としての濃度センサを各色の一次転写位置の下流側に設け、紙間で中間転写ベルト８に各色の濃度測定用画像パッチを形成し、その画像パッチを各色の濃度センサで読み取ることにより検知することができる。なお、ΔＤに基づいて印加電圧制御処理を行う場合は、予め事前実験を行って、放電電極７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋへの印加電圧と転写電流の流れ込みの関係を取得しておくとともに、印加電圧が最適転写電圧Ｖ１のときの各一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋの転写電流と濃度センサにより画像パッチを読み取ったときのセンサ出力値との関係を求め、両者に基づいて横軸を画像パッチを読み取った濃度センサの出力値の変化ΔＤとした印加電圧制御曲線３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋを作成して記憶部３０に記憶しておく。

このように、放電電極の印加電圧を決定するためのパラメーターを一次転写ローラーの抵抗としても、各色の濃度センサの出力値（濃度）としても、パラメーターを電流とした場合と同様の効果を奏することができる。

以上説明したように、転写バイアスを定電圧制御する画像形成装置１によれば、各一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋそれぞれの転写電流の一部を取り込むための放電電極７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋと、各一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋの転写電流の値を検知する電流検知部８０とを備え、制御部１０は、中間転写ベルト８への画像転写後に電流検知部８０により検知された各一次転写ローラー７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋの転写電流の値とＡＴＶＣ制御直後の転写電流の値との変化量に基づいて、各一次転写ローラーの転写電流のＡＴＶＣ制御直後からの増加分の電流を特定し、対応する各放電電極７１Ｙ、７１Ｍ、７１Ｃ、７１Ｋにこの増加分の電流を取り込ませるために必要な電圧を決定して各放電電極に印加する。

従って、転写部材を定電圧制御する場合において、ＡＴＶＣ制御を頻繁に行わなくても転写部材の転写電流の変化を抑えることができるので、生産性を低下させることなく、転写部材の抵抗変化による転写性変化を防止することが可能となる。

なお、上記実施の形態における記述は、本発明に係る画像形成装置の好適な一例を示すものであり、これに限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態においては、本発明を感光体ドラムに形成されたトナー像を中間転写ベルトに転写する構成の画像形成装置に適用した場合について説明したが、本発明は、感光体ドラムに形成されたトナー像を直接用紙等の転写材に転写する構成の画像形成装置にも同様に適用することができる。

また、画像転写後のパラメーターの値とＡＴＶＣ制御直後のパラメーターの値との変化量が予め定められた値を超えない場合は、放電電極に電圧を印加しないようにしてもよい。これにより、無駄に放電電極へ電圧を印加することを防止し、放電電極の無駄な消耗を抑えることができる。

また、上記の説明では、本発明に係るプログラムのコンピュータ読み取り可能な媒体として、ＲＯＭ、不揮発性メモリー、ハードディスク等を使用した例を開示したが、この例に限定されない。その他のコンピュータ読み取り可能な媒体として、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型記録媒体を適用することが可能である。また、本発明に係るプログラムのデータを通信回線を介して提供する媒体として、キャリアウエーブ（搬送波）も適用される。

その他、画像形成装置１の細部構成及び細部動作に関しても、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。

１画像形成装置
１０制御部
２０操作表示部
３０記憶部
４０通信部
５０画像読取部
１１自動原稿送り部
１２読取部
６０画像処理部
７０画像形成部
２２定着ユニット
２５給紙部
２６搬送部
２７排紙ローラー
８０電流検知部
９０バス

Claims

感光体に形成されたトナー像を中間転写体又は転写材に転写する転写部材と、前記転写部材の転写電流が予め定められた値となるように前記転写部材に印加する電圧を決定し、前記転写部材に印加する電圧が前記決定された電圧となるように定電圧制御を行う制御部と、を備える画像形成装置において、
前記転写部材の転写ニップ部近傍に備えられ、印加された電圧に応じて前記転写部材に流れる転写電流の一部を取り込む放電電極と、
前記定電圧制御を継続的に行うことにより変化する前記転写部材の転写電流を特定可能な所定のパラメーターの値を検知する検知部と、
前記転写部材に印加する電圧が決定された直後に前記検知部により検知された前記パラメーターの値を記憶する記憶部と、を備え、
前記制御部は、前記転写部材による転写後に前記検知部により検知されたパラメーターの値と前記記憶部に記憶されているパラメーターの値との変化量に基づいて、前記転写部材の転写電流の前記予め定められた転写電流からの増加分の電流を前記放電電極に取り込ませるために必要な電圧を決定して前記放電電極に印加する画像形成装置。
前記制御部は、前記転写部材による転写後に前記検知部により検知されたパラメーターの値と前記記憶部に記憶されたパラメーターの値との変化量が予め定められた値を超えない場合は、前記放電電極に電圧を印加しない請求項１に記載の画像形成装置。
前記所定のパラメーターは、前記転写部材の転写電流である請求項１に記載の画像形成装置。
前記所定のパラメーターは、前記転写部材の電気抵抗である請求項１に記載の画像形成装置。
前記検知部は、前記感光体に形成され、前記中間転写体に転写された濃度測定用の画像パッチを読み取る濃度センサであり、
前記所定のパラメーターは、前記濃度センサの出力値である請求項１に記載の画像形成装置。