JP6184213B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式などを用いた複写機、プリンタ、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り、特に、中間転写体を介して転写材にトナー像を転写させる中間転写方式の画像形成装置に関するものである。

従来、中間転写方式の画像形成装置では、転写手段や中間転写体の電気抵抗の耐久変動及び環境変動に対応するための転写バイアスの制御方法として、次のような方法が採用されている。すなわち、非画像時に転写手段に印加するバイアスを予め設定された電流値で定電流制御する。そして、このときの発生電圧値の変動により転写手段や中間転写体の電気抵抗の変動を検知又は予測し、画像形成時には先の発生電圧値又はこれを演算処理した結果で転写手段に印加するバイアスの定電圧制御を行う。なお、耐久変動は転写手段や中間転写体の使用量の増加に伴う変動であり、環境変動は画像形成装置の内部及び／又は外部の環境の温湿度などの環境の変化による変動である。この制御法は、ＡＴＶＣ（Active Transfer Voltage Control）と呼ばれている（特許文献１）。このＡＴＶＣは、１次転写部及び２次転写部において個別に実施される。

ＡＴＶＣの実施タイミングは、出力する画像に対する転写手段や中間転写体の電気抵抗の耐久変動及び環境変動の影響に対応するために、画像形成動作における１次転写の開始よりも前となる。

なお、画像形成装置が画像形成開始信号を受けて、画像形成動作（印字動作）前の準備動作、画像形成動作、画像形成動作後の整理（準備）動作を経て、次の画像形成開始信号の待機状態に至る一連の動作を「画像出力動作」（或いは「プリント動作」）と呼ぶ。

特開２０００−７５６９４号公報

ところで、１次転写部におけるＡＴＶＣは、感光体に対してバイアスを印加して定電流制御を行うことで実施するため、１次転写部におけるＡＴＶＣを実施する際には感光体の表面の電位が略一様となっている状態であることが望まれる。

しかし、例えば、露光手段としてレーザスキャナ装置を用いた電子写真方式の画像形成装置では、画像出力動作の開始直後、レーザスキャナの立ち上げと、その過程での半導体レーザによる感光体の露光が行われる期間がある。そして、この期間では、レーザスキャナの回転速度を所望の速度に収束させる途中段階の不安定な状態で感光体の表面が露光される。そのため、単位面積あたりの感光体への露光量、すなわち、感光体の表面の電位が感光体の周方向で不安定となり、安定したＡＴＶＣが実施できなくなる。

したがって、１次転写部におけるＡＴＶＣは、レーザスキャナの回転速度が安定してから、すなわち、感光体の表面の電位が略一様となってから開始していた。そのため、１次転写部におけるＡＴＶＣを開始するタイミングが遅くなることで、画像出力動作の開始から１枚目の転写材に画像が形成されて出力されるまでの時間（First Print Out Time：以下「ＦＰＯＴ」と呼ぶ。）が長くなってしまう場合があった。

本発明の目的は、中間転写方式の画像形成装置において、画像品質を維持しつつ、ＦＰＯＴを短縮することができる画像形成装置を提供することである。

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、移動可能な像担持体と；前記像担持体にトナー像を形成するトナー像形成手段と；１次転写部において前記像担持体からトナー像が１次転写される移動可能な中間転写体と；前記１次転写部において前記中間転写体を挟んで前記像担持体と対向する位置で前記中間転写体に接触し、バイアスが印加されて前記像担持体からトナー像を前記中間転写体に転写させる第１の導電部材と；前記第１の導電部材にバイアスを印加する第１の印加手段と；前記中間転写体の移動方向において前記１次転写部とは異なる位置で前記中間転写体に接触する第２の導電部材と；前記第２の導電部材にバイアスを印加する第２の印加手段と；前記第１の印加手段が前記第１の導電部材に既知の電圧値のバイアスを印加している際の電流値又は既知の電流値のバイアスを印加している際の電圧値を検知する第１の検知手段と；前記第２の印加手段が前記第２の導電部材に既知の電圧値のバイアスを印加している際の電流値又は既知の電流値のバイアスを印加している際の電圧値を検知する第２の検知手段と；前記１次転写のために前記第１の印加手段が前記第１の導電部材に印加するバイアスの電流値又は電圧値を決定する決定手段と；を有する画像形成装置において；画像出力動作の開始指示が入力された場合に、その画像出力動作における最初の転写材に転写するトナー像の前記１次転写までの間に、前記第１の検知手段による検知動作を実行させず、前記第２の検知手段による検知動作を実行させる実行手段を有し；前記決定手段は、画像出力動作が開始された後に前記第２の検知手段により取得された検知結果に応じて、前記１次転写のために前記第１の印加手段が前記第１の導電部材に印加するバイアスの電流値又は電圧値を決定することを特徴とする画像形成装置である。

本発明によれば、中間転写方式の画像形成装置において、画像品質を維持しつつ、ＦＰＯＴを短縮することができる。

画像形成装置の概略構成を示す模式図である。 画像形成装置のシステム構成を示すブロック図である。 イニシャライズ処理におけるＡＴＶＣの手順の一例を示すフローチャート図である。 （ａ）従来例の画像形成までのタイムチャートと、（ｂ）本発明の一実施例における画像形成までのタイムチャートとを示すチャート図である。 スキャナの立ち上げ動作を説明するためのグラフ図である。 １次転写部と２次転写部のＡＴＶＣ結果の変動を示すグラフ図である。 １次転写部の電気抵抗の変動と２次転写部の電気抵抗の変動との関係を示すグラフ図である。 １次転写の転写効率と再転写率との関係を示すグラフ図である。 １次転写部と２次転写部のＡＴＶＣ結果の変動を示すグラフ図である。 １次転写部の電気抵抗の変動と２次転写部の電気抵抗の変動との関係を示すグラフ図である。 画像形成装置の他の例の概略構成を示す模式図である。 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
１．画像形成装置の全体的な構成及び動作
図１は、本発明の一実施例に係る画像形成装置の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のできる、中間転写方式を採用したタンデム型（インライン型）のレーザビームプリンタである。画像形成装置１００は、複数の画像形成部としてイエロー（Ｙ）、マゼンタ（マゼンタ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）用の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。本実施例では、各画像形成部の構成及び動作は、使用す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。したがって、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用の要素であることを表す符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋは省略して、当該要素について総括的に説明する。

画像形成部Ｓは、移動可能な像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（感光体）である感光ドラム１を有する。感光ドラム１は、駆動手段としてのドラム駆動モータ（図示せず）により、図中矢印Ｒ１方向（時計回り）に回転駆動される。感光ドラム１の周囲には、帯電手段としてのローラ型の帯電部材である帯電ローラ２と、露光手段（画像書き込み手段）としての露光装置（レーザスキャナ装置）３と、現像手段としての現像装置４と、１次転写手段としてのブラシ型の１次転写部材（１次転写ブラシ）５と、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーナ６と、が配置されている。

本実施例では、像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段は、次の各手段によって構成される。すなわち、感光ドラム１の表面を帯電させる帯電ローラ２、感光ドラム１の表面を露光して感光ドラム１上に静電像を形成するレーザスキャナ３、及び感光ドラム１の表面の静電像にトナーを供給してトナー像を形成する現像装置４である。

また、各画像形成部Ｓの感光ドラム１と対向するように、移動可能な中間転写体としての無端ベルト状の中間転写ベルト７が配置されている。中間転写ベルト７は、複数の張架ローラとしての駆動ローラ８、テンションローラ９、２次転写対向ローラ１０に所定の張力をもって掛け回されている。そして、駆動ローラ８が回転駆動されることによって、中間転写ベルト７は図中矢印Ｒ２方向（反時計回り）に回転駆動される。中間転写ベルト７の内周面側において、各感光ドラム１に対向する位置には、上述の１次転写部材５がそれぞれ配置されている。１次転写部材５は、中間転写ベルト７を介して感光ドラム１に押圧されており、中間転写ベルト７と感光ドラム１とが接触する１次転写部（１次転写ニップ）Ｎ１を形成している。また、中間転写ベルト７の外周面側において、２次転写対向ローラ１０と対向する位置には、２次転写手段としてのローラ型の２次転写部材（２次転写ローラ）１１が配置されている。２次転写部材１１は、中間転写ベルト７を介して２次転写対向ローラ１０に押圧されており、中間転写ベルト７と２次転写部材１１とが接触する２次転写部（２次転写ニップ）Ｎ２を形成している。また、中間転写ベルト７の外周面側において、駆動ローラ８に対向する位置には、ローラ型のトナー帯電部材（トナー帯電ローラ）１２が配置されている。

なお、本実施例では、各画像形成部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、現像装置４及びドラムクリーナ６とは、全体で画像形成装置１００の装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジ１６を構成している。

画像形成開始信号（画像出力動作の開始指示）が入力されると、中間転写ベルト７、各感光ドラム１の回転が開始される。中間転写ベルト７は、各感光ドラム１に接触して回転する。本実施例では、各感光ドラム１の帯電極性は負極性である。そして、各感光ドラム１の表面は、各帯電ローラ２に負極性の電圧が印加されることにより、負極性の所望の電位（帯電電位ＶＤ）に略一様に帯電させられる。次に、帯電した各感光ドラム１の表面は、各露光装置３によって、各画像形成部Ｓに対応する画像情報に応じて走査露光（画像露光）される（露光電位ＶＬ）。これにより、各感光ドラム１上に、各画像形成部Ｓに対応する画像情報に応じた静電像（静電潜像）が形成される。本実施例では、露光装置（レーザスキャナ装置）３は、光源としてのレーザ、レーザ光を走査するスキャナなどを有する。次に、各感光ドラム１上に形成された静電像は、各現像装置４により、各画像形成部Ｓに対応する色の現像剤としてのトナーで現像される。これにより、各感光ドラム１上に各画像形成部Ｓに対応する色のトナー像が形成される。本実施例では、現像装置４は、反転現像により静電像を現像する。すなわち、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）と同極性のトナーを付着させることでトナー像を形成する。

各感光ドラム１上に形成されたトナー像は、各１次転写部Ｎ１において、各１次転写部材５の作用により、中間転写ベルト７上に静電的に転写（１次転写）される。このとき、各１次転写部材５には、第１の印加手段としての１次転写電源２１により、所定の１次転写バイアス（本実施例では現像時のトナーの帯電極性（正規の帯電極性）とは逆極性である正極性の電圧）が印加される。

１次転写工程において中間転写ベルト７に転写されず各感光ドラム１の表面に残ったトナー（１次転写残トナー、廃トナー）は、各ドラムクリーナ６によって清掃される。ドラムクリーナ６は、クリーニング部材としてクリーニングブレードなどによって、回転する感光ドラム１の表面からトナーを掻き取って除去し、廃トナー容器に回収する。

フルカラー画像の形成時には、上述のようなトナー像の形成から１次転写までの工程が繰り返されて各感光ドラム１上に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が、回転駆動される中間転写ベルト７上に順次重ねて１次転写される。その後、中間転写ベルト７上の複数色のトナー像は、２次転写部Ｎ２において、カセット１３から搬送ローラ１４によって所定のタイミングで給送される転写材Ｐに、２次転写部材１１の作用により一括して静電的に転写（２次転写）される。このとき、中間転写ベルト７との間で転写材Ｐを挟持して搬送する２次転写部材１１には、第２の印加手段としての２次転写電源２２により、所定の２次転写バイアス（本実施例では正規の帯電極性とは逆極性である正極性の電圧）が印加される。

２次転写工程において転写材Ｐに転写されずに中間転写ベルト７の表面に残ったトナー（２次転写残トナー、廃トナー）は、トナー帯電電源２３により所定の電圧を印加されたトナー帯電部材１２と中間転写ベルト７との接触部を通過する際に、再帯電される。例えば、トナー帯電部材１２は、中間転写ベルト７上のトナーを、正規の帯電極性とは逆極性に帯電させる。これにより、この帯電させられたトナーは、１次転写部Ｎ１において、１次転写部材５に印加されるトナーの正規の帯電極性とは逆極性の１次転写バイアスの作用により、１次転写と同時に感光ドラム１に逆転写させられ、ドラムクリーナ６によって清掃される。再帯電されたトナーは、例えば主に中間転写ベルト７の移動方向の最上流の画像形成部ＳＹの感光ドラム１Ｙに逆転写させたり、各画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫの感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋに振り分けて逆転写させたりすることができる。

トナー像が２次転写された転写材Ｐは、定着装置１５により加熱及び加圧され、その上にトナー像が定着された後、画像形成装置１００の機外に排出される。

２．システム構成
次に、本実施例の画像形成装置１００のシステム構成と画像形成手順について説明する。

図２は、本実施例の画像形成装置１００のシステム構成を説明するためのブロック図である。画像形成装置１００が備えるコントローラ部３００は、画像形成装置１００に接続された外部機器であるホストコンピュータ４００及び画像形成装置１００が備えるエンジン制御部２００と相互に通信が可能となっている。

コントローラ部３００は、ホストコンピュータ４００から画像情報と印字命令を受け取り、受け取った画像情報を解析してビットデータに変換する。そして、コントローラ部３００は、エンジン制御部２００のビデオインターフェイス部２０３を介して、転写材Ｐ毎に、印字予約コマンド、印字開始コマンド及びビデオ信号を、エンジン制御部２００に送出する。コントローラ部３００は、エンジン制御部２００に対して、ホストコンピュータ４００からの印字命令に従って印字予約コマンドを送信し、印字可能な状態となったタイミングで、エンジン制御部２００へ印字開始コマンドを送信する。

エンジン制御部２００は、コントローラ部３００からの印字予約コマンドの順に印字の実行準備を行ない、コントローラ部３００からの印字開始コマンドを待つ。エンジン制御部２００は、印字指示を受信すると、コントローラ部３００にビデオ信号の出力の基準タイミングとなる／ＴＯＰ信号を出力し、印字予約コマンドに従って印字動作（画像形成動作）を開始する。

エンジン制御部２００において、制御手段であるＣＰＵ２０１は、画像制御部２０２、１次転写制御部２１１、２次転写制御部２２１などを介して画像形成装置１００の各部を制御して、印字動作に必要な画像形成処理を実行させる。ＣＰＵ２０１は、記憶手段としてのＲＯＭなどで構成されたメモリ（図示せず）に記憶されたプログラムに従って、画像形成装置１００の各部を統括的に制御する。なお、画像制御部２０２は、ＣＰＵ２０１の制御のもと各露光装置３の動作などを制御する。

１次転写制御部２１１には、１次転写電源２１が１次転写部材５に電圧を印加している際に流れる電流（転写電流）を検知するための第１の検知手段としての第１の電流検知部（電流検知回路）２１２が接続されている。また、１次転写制御部２１１には、１次転写電源２１を制御して所望の値の電圧を出力させる第１の電圧制御部２１３が接続されている。１次転写制御部２１１は、第１の電流検知部２１２による電流値の検知結果に応じて、該電流値が一定となるように第１の電圧制御部２１３によって１次転写電源２１の出力を制御することによって、１次転写電源２１の出力を定電流制御できる。また、１次転写制御部２１１は、第１の電圧制御部２１３によって所望の電圧を１次転写電源２１に出力させることによって、１次転写電源２１の出力を定電圧制御できる。

２次転写制御部２２１には、２次転写電源２２が２次転写部材１１に電圧を印加している際に流れる電流（転写電流）を検知するための第２の検知手段としての第２の電流検知部（電流検知回路）２２２が接続されている。また、２次転写制御部２２１には、２次転写電源２２を制御して所望の値の電圧を出力させる第２の電圧制御部２２３が接続されている。２次転写制御部２２１は、第２の電流検知部２２２による電流値の検知結果に応じて、該電流値が一定となるように第２の電圧制御部２２３によって２次転写電源２２の出力を制御することによって、２次転写電源２２の出力を定電流制御できる。また、２次転写制御部２２１は、第２の電圧制御部２２３によって所望の電圧を２次転写電源２２に出力させることによって、２次転写電源２２の出力を定電圧制御できる。

また、１次転写制御部２１１、２次転写制御部２２１には、それぞれバイアスの設定値を格納する記憶手段としてのＲＡＭなどで構成されたメモリ２０４が接続されている。詳しくは後述するように、ＡＴＶＣによって求められた設定値がメモリ２０４に格納される。そして、１次転写制御部２１１、２次転写制御部２２１はそれぞれ、メモリ２０４に格納された設定値の情報に基づいて、１次転写バイアス、２次転写バイアスの制御を行う。

ここで、本実施例では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色用の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫに対して個別に、１次転写電源２１、１次転写制御部２１１、第１の電流検知部２１２及び第１の電圧制御部２１３が設けられている。しかし、本発明は斯かる態様に限定されるものではなく、複数の画像形成部Ｓについてこれらのいずれか又は全てが共通化されていてもよい。なお、簡略化のために、図１、図２では、１次転写電源２１、１次転写制御部、第１の電流検知部２１２及び第１の電圧制御部２１３はそれぞれ１個のみ示されている。

３．ＡＴＶＣ
次に、本実施例の画像形成装置１００におけるＡＴＶＣについて説明する。以下、１次転写部Ｎ１におけるＡＴＶＣを「１次転写ＡＴＶＣ」、２次転写部Ｎ２におけるＡＴＶＣを「２次転写ＡＴＶＣ」ともいう。

（１）イニシャライズ処理時（準備動作時）のＡＴＶＣ
本実施例では、画像形成装置１００の電源が投入された直後に実施されるイニシャライズ処理中（準備動作中）に、１次転写ＡＴＶＣ及び２次転写ＡＴＶＣをそれぞれ実施する。そして、そのイニシャライズ処理中の１次転写ＡＴＶＣ及び２次転写ＡＴＶＣの完了後、その結果はそれぞれメモリ２０４に保存される。

ここで、イニシャライズ処理とは、例えばユーザーが画像形成装置１００の電源をＯＦＦからＯＮにしたとき、或いは紙詰まり（ジャム）などの不具合により画像形成装置１００の制御がリセットされた後の初期動作（準備動作）のことである。すなわち、イニシャライズ処理は、画像形成装置１００の電源投入から、画像出力動作の開始指示に応じて画像出力動作を開始することが可能な状態になるまでの間に実行する初期動作である。イニシャライズ処理では、上述のように１次転写ＡＴＶＣ、２次転写ＡＴＶＣが実施される。そのほか、イニシャライズ処理では、例えば画像濃度や色ズレの補正のために感光ドラム１に制御用トナーパターン（パッチ）を形成してこれを検知すること、感光ドラム１の電位を検知することなどの、画像形成に向けた各種検知・準備動作が行われる。なお、準備動作は、上記イニシャライズ処理に限らず、電源投入後の１回目の画像出力動作による画像形成前に少なくとも１度、１次転写ＡＴＶＣ及び２次転写ＡＴＶＣを実行できればよい。例えば、電源投入後の最初の画像出力動作による画像形成前の前回転動作時がある。

（ａ）イニシャライズ処理中の１次転写ＡＴＶＣ
次に、イニシャライズ処理中の１次転写ＡＴＶＣについて、中間転写体の移動方向における最上流のイエロー用の画像形成部ＳＹを例に説明する。他の画像形成部ＳＭ、ＳＣ、ＳＫにおいても実質的に同じである。

イニシャライズ処理中の１次転写ＡＴＶＣでは、概略、次のような動作が行われる。すなわち、帯電ローラ２により感光ドラム１を画像形成時の帯電電位である所定の電位に帯電させる。その後、１次転写制御部２１１によって第１の電圧制御部２１３を介して１次転写電源２１を制御して、所定の電圧を１次転写部材５に印加し、その際に流れる電流値を第１の電流検知部２１２によって検知する。そして、目標１次転写電流Ｉｔ１＿０に対応する目標１次転写電圧Ｖｔ１＿０を算出し、これを画像形成時の１次転写バイアスの基準となる値としてメモリ２０４に設定する。

図３（ａ）を参照して更に詳しく説明する。まず、ＣＰＵ２０１は、感光ドラム１を回転させると共に、帯電ローラ２に帯電バイアスを印加させることで、感光ドラム１の表面を所定の電位（本実施例では画像形成時の帯電電位）に帯電させる（Ｓ１０１）。そして、ＣＰＵ２０１は、感光ドラム１が回転して、帯電バイアスが印加された位置が１次転写部Ｎ１まで到達する時間が経過すると、１次転写ＡＴＶＣを開始させる（Ｓ１０２）。次に、ＣＰＵ２０１の制御のもと、１次転写制御部２１１は、第１の電圧制御部２１３に対して、１次転写電源２１から１次転写部材５に印加するバイアスの電圧値の初期値（例えば、前回の設定値などの任意の値）を設定する（Ｓ１０３）。次に、ＣＰＵ２０１の制御のもと、１次転写制御部２１１は、第１の電圧制御部２１３によって、上記初期設定値にて、１次転写電源２１から１次転写部材５にバイアスを出力させる（Ｓ１０４）。そして、ＣＰＵ２０１の制御のもと、１次転写制御部２１１は、第１の電流検知部２１２によって、バイアスが印加された際に１次転写部材５に流れる電流値を一定時間サンプリングする（Ｓ１０５）。ＣＰＵ２０１は、Ｓ１０３〜Ｓ１０５の動作を所定回数繰り返させる（Ｓ１０６）。ここで、ＣＰＵ２０１は、Ｓ１０５の動作で取得した電流値が、目標とする電流値（目標１次転写電流）Ｉｔ１＿０より低い場合には、次のＳ１０３の動作で１次転写電源２１の出力電圧値が高くなるように設定する。逆に、目標とする電流値（目標１次転写電流）Ｉｔ１＿０より高い場合には、次のＳ１０３の動作で１次転写電源２１の出力電圧値が低くなるように設定する。その結果、ＣＰＵ２０１は、Ｓ１０３〜Ｓ１０５の動作を所定回数繰り返して最終的に算出された１次転写電源２１の出力電圧値を、目標とする電圧値（目標１次転写電圧）Ｖｔ１＿０として決定する（Ｓ１０７）。ＣＰＵ２０１は、算出した目標１次転写電圧Ｖｔ１＿０をメモリ２０４に保存する。このイニシャライズ処理中に取得された目標１次転写電圧Ｖｔ１＿０は、詳しくは後述する画像出力動作が開始された後に設定される目標１次転写電圧の基準となるものであるので、特に、「基準１次転写電圧Ｖｔ１＿０」とも呼ぶ。

（ｂ）イニシャライズ処理中の２次転写ＡＴＶＣ
次に、図３（ｂ）を参照して、イニシャライズ処理中の２次転写ＡＴＶＣについて説明する。なお、１次転写ＡＴＶＣと２次転写ＡＴＶＣとは同じ原理に基づいて同様の動作で行われる（図３（ｂ）において図３（ａ）と実質的に異なるのはＳ２０１、Ｓ２０２の処理だけである）。したがって、両者で共通する点の説明は省略する。

まず、中間転写ベルト７が回転を開始し（Ｓ２０１）、その後中間転写ベルト７の回転速度（プロセススピード）が所定の速度に達するのを待つ（Ｓ２０２）。その後、２次転写制御部２２１によって第２の電圧制御部２２３を介して２次転写電源２２を制御して、所定の電圧を２次転写部材１１に印加し、その際に流れる電流値を第２の電流検知部２２２によって検知する。そして、目標２次転写電流Ｉｔ２＿０に対応する目標２次転写電圧Ｖｔ２＿０を算出し、これを画像形成時の２次転写バイアスの基準となる値としてメモリ２０４に設定する（Ｓ２０３〜Ｓ２０７）。Ｓ２０７では、非通紙時の目標とする電圧値（目標２次転写電圧）Ｖｔ２＿０が決定される。このイニシャライズ処理中に取得された目標２次転写電圧Ｖｔ２＿０は、詳しくは後述する画像出力動作が開始された後に設定される目標２次転写電圧の基準となるものであるので、特に、「基準２次転写電圧Ｖｔ２＿０」とも呼ぶ。通紙時の目標２次転写電圧は、非通紙時の目標２次転写電圧に所定の係数を掛けるなどの演算処理をして求めることができる。

なお、本実施例では、詳しくは後述する画像出力動作が開始された後の準備動作時（前回転時）に行われる２次転写ＡＴＶＣも、上述のイニシャライズ処理中の２次転写ＡＴＶＣと同様の方法で実施される。

（２）画像出力動作が開始された後のＡＴＶＣ
本実施例では、画像形成装置１００の電源が投入され、イニシャライズ処理が終了すると、画像形成装置１００は、画像形成開始信号の入力を待つ待機状態となる。本実施例では、画像形成開始信号が入力されて画像出力動作が開始される毎に、当該画像出力動作中の画像形成における１次転写バイアス、２次転写バイアスを設定する処理が行わる。

（ａ）従来例
まず、本実施例の制御の理解を容易とするために、従来例の制御について説明する。

なお、画像出力動作が開始された後の１次転写ＡＴＶＣについては、中間転写体の移動方向における最上流の画像形成部（本実施例ではイエロー用の画像形成部ＳＹ）を例に説明する。カラープリント動作時を例とした場合に、最上流の画像形成部ＳＹにおける１次転写ＡＴＶＣの実施の有無やタイミングが、ＦＰＯＴを左右する。ただし、例えばブラック単色プリント動作時など、複数の画像形成部のうち使用しない画像形成部がある場合がある。この場合は、そのプリント動作で使用される画像形成部のうち中間転写体の移動方向における最上流の画像形成部の１次転写手段について考えればよい。さらに、後述するように、本発明は、中間転写体の移動方向において１次転写部が１箇所である、所謂、１ドラム型の画像形成装置にも適用可能である。この場合は、その１箇所の１次転写部について考えればよい。

図４（ａ）は、従来例の制御における画像出力動作の開始時のタイミングチャートを示す。画像形成装置１００に画像形成開始信号が入力されて画像出力動作が開始されると、感光ドラム１の回転（図示せず）、中間転写ベルト７の回転がそれぞれ開始され、さらに露光装置３のスキャナの立ち上げが開始される。中間転写ベルト７の回転速度が安定すると、２次転写ＡＴＶＣが開始される（Ｔ１）。この時、露光装置３のスキャナの立ち上げ中に露光装置３のレーザを強制発光させる期間が存在する。２次転写ＡＴＶＣが完了すると、そのＡＴＶＣの結果である決定された目標２次転写電圧がメモリ２０４に保存される。その後、その目標２次転写電圧での２次転写バイアスの定電圧制御が開始される。

一方、１次転写ＡＴＶＣは、後述する理由により、レーザの強制発光が終了したタイミング（Ｔ２）から、感光ドラム１が露光位置から１次転写位置まで回転する時点（Ｔ４）までの時間を待ってから実施される。ここで、露光位置は、感光ドラム１の回転方向における、露光装置３による感光ドラム１の表面への光照射位置である。また、１次転写位置は、感光ドラム１の回転方向における、感光ドラム１と中間転写ベルト７とが接触する位置（１次転写部Ｎ１）である。１次転写ＡＴＶＣが完了すると（Ｔ８）、そのＡＴＶＣの結果である決定された目標１次転写電圧がメモリ２０４に保存される。その後、その目標１次転写電圧での１次転写バイアスの定電圧制御が開始される。また、目標１次転写電圧での１次転写バイアスの定電圧制御が開始されるタイミング（Ｔ８）以降に、感光ドラム１上の静電像が１次転写位置にくるように、コントローラ部３００からの画像情報に応じたレーザの点灯が開始される（Ｔ７）。

図５は、露光装置３のスキャナの立ち上げ時の回転速度の時間推移を示す。画像出力動作の開始と同時にスキャナの立ち上げが開始すると、図５に示すように、スキャナの回転速度が目標速度に向かって増速する。この増速過程でレーザの微発光及び強制発光が行われる。しかし、レーザの発光が行われる期間は、スキャナの回転速度が増速過程であるため、レーザの光量が安定していたとしても、感光ドラム１に照射される光量の密度は感光ドラム１の周方向で変化する。すなわち、感光ドラム１の表面の電位密度が、感光ドラム１の周方向で変化する。そのため、このときの感光ドラム１の表面が１次転写位置を通過するときの１次転写電流が不安定となり、ＡＴＶＣの実施は困難である。

そのため、従来は、図４（ａ）に示したとおり、図５に示す強制発光が終了した後に、その強制発光が終了したタイミングに露光位置にあった感光ドラム１の表面が１次転写位置まで回転するのを待ってから、１次転写ＡＴＶＣを実施していた。

また、感光ドラム１の表面の電位が安定した状態で１次転写ＡＴＶＣを行う方法として、スキャナの立ち上げ開始前に非画像部の感光ドラム１の表面の電位で１次転ＡＴＶＣを実施して、その後スキャナを立ち上げる方法が考えられる。しかし、いずれにしても、スキャナの立ち上げと１次転写ＡＴＶＣとは連動しており、画像形成開始までに時間を要してしまう。

（ｂ）本実施例
次に、本実施例における画像形成時の１次転写バイアスの決定動作について説明する。

図４（ｂ）は、本実施例の制御における画像出力動作の開示時のタイミングチャートを示す。画像形成装置１００に画像形成開始信号が入力されて画像出力動作が開始されると、感光ドラム１の回転（図示せず）、中間転写ベルト７の回転が開始され、さらに露光装置３のスキャナの立ち上げが開始される。中間転写ベルト７の回転速度が安定すると、２次転写ＡＴＶＣが開始される（Ｔ１）。この時、露光装置３のスキャナの立ち上げ中に露光装置３のレーザを強制発光させる期間が存在する。２次転写ＡＴＶＣが完了すると、そのＡＴＶＣの結果である決定された目標２次転写電圧がメモリ２０４に保存される。その後、その目標２次転写電圧での２次転写バイアスの定電圧制御が開始される。

一方、本実施例では、後述する理由により、画像出力動作が開始された後に１次転写ＡＴＶＣを実施しない。そして、詳しくは後述するように、目標１次転写電圧は、上記決定された目標２次転写電圧に応じて決定される。そのため、本実施例では、従来例において目標１次転写電圧の定電圧制御が開始されるタイミング（Ｔ８）よりも早い、次のようなタイミング（Ｔ３）において、目標１次転写電圧の定電圧制御が開始される。すなわち、２次転写ＡＴＶＣが完了したタイミング（Ｔ５）の後、かつ、スキャナの立ち上げが終了したタイミング（Ｔ３）に露光位置にあった感光ドラム１の表面が１次転写位置まで回転したタイミング（Ｔ６）以降のタイミングである。このタイミング（Ｔ６）から、メモリ２０４に保存された２次転写ＡＴＶＣの結果から決定される目標１次転写電圧で定電圧制御された１次転写バイアスが、１次転写部材５に印加される。また、１次転写が可能となるタイミング（Ｔ６）よりも前の時点で、コントローラ部３００からの画像情報に応じたレーザの点灯が開始される（Ｔ３）。

ここで、本実施例において画像出力動作の開始後に１次転写ＡＴＶＣを実施しなくても１次転写部Ｎ１の電気抵抗の変動を検知できる理由について説明する。前述したとおり、従来例ではスキャナの立ち上げ時の感光ドラム１の表面の電位変動による１次転写部Ｎ１の電流変動を避けるために、１次転写ＡＴＶＣはスキャナの立ち上げを待って実施しなければならなかった。一方、本実施例では、スキャナの立ち上げを待たずに、２次転写ＡＴＶＣによる２次転写部Ｎ２の電気抵抗の変動の検知結果を用いて、間接的に１次転写部Ｎ１の電気抵抗の変動を検知又は予測する。

つまり、２次転写ＡＴＶＣは、対向する感光ドラム１の表面の電位変動の影響を受ける１次転写ＡＴＶＣとは異なり、電位変動がほとんどないか又は無視できる程度である中間転写ベルト７と対向する２次転写ローラ１１に対して実施される。そのため、２次転写ＡＴＶＣによる２次転写部Ｎ２の電気抵抗の検知精度は、１次転写ＡＴＶＣによる１次転写部Ｎ１の電気抵抗の検知精度と同等か又はそれよりも高い。したがって、間接的ではあるものの、詳しくは後述するようにして、２次転写ＡＴＶＣの結果から、従来例における１次転写ＡＴＶＣとほぼ同等の１次転写部Ｎ１の電気抵抗の検知精度が得られる。

以上のように、本実施例によれば、画像品質を維持したまま、画像情報に応じた発光のタイミングを従来例に比較して前倒しすることができ（Ｔ７→Ｔ３）、ＦＰＯＴを短縮することができる。

４．１次転写バイアスの算出
次に、画像出力動作を開始した後に１次転写ＡＴＶＣを実行する代わりに、２次転写ＡＴＶＣの結果から画像形成時の１次転写バイアスを算出（補正）する方法について説明する。

最初に、画像形成装置１００の電源が投入された直後に実施されるイニシャライズ処理中に、１次転写ＡＴＶＣ及び２次転写ＡＴＶＣが実施される。その結果算出された目標１次転写電圧（基準１次転写電圧）をＶｔ１＿０、非通紙時の目標２次転写電圧（基準２次転写電圧）をＶｔ２＿０とする。

次に、イニシャライズ処理の終了後に、待機状態の画像形成装置１００に画像形成開始信号が入力されると、画像出力動作が開始される。画像出力動作の開始後に中間転写ベルト７の速度が所定の速度で安定すると、上述のように２次転写ＡＴＶＣが実施される。その結果算出された目標２次転写電圧をＶｔ２＿１とする。

そして、ＣＰＵ２０１は、図４（ｂ）における２次転写ＡＴＶＣが完了したタイミング（Ｔ５）で、次のような計算を行う。すなわち、イニシャライズ処理時の２次転写ＡＴＶＣの結果（基準２次転写電圧Ｖｔ２＿０）と、画像出力動作の開始後の２次転写ＡＴＶＣの結果（目標２次転写電圧Ｖｔ２＿１）との差分Ｖｔ２＿１−Ｖｔ２＿０を算出する。

次に、ＣＰＵ２０１は、この差分に所定の係数（１次転写補正電圧係数：以下、単に「係数」という。）αをかけた、α×（Ｖｔ２＿１−Ｖｔ２＿０）を、イニシャライズ処理時の１次転写ＡＴＶＣの結果（基準１次転写電圧Ｖｔ１＿０）に加算する。

そして、ＣＰＵ２０１は、以上より算出された電圧Ｖｔ１＿１（＝Ｖｔ１＿０＋α×（Ｖｔ２＿１−Ｖｔ２＿０））を、画像形成時の目標１次転写電圧として決定し、メモリ２０４に保存する。そして、画像形成時には、この目標１次転写電圧で定電圧制御された１次転写バイアスが、１次転写部材５に印加される。

なお、Ｖｔ１＿１で画像形成した画像出力動作が終了して、イニシャライズ処理を経ずに次の画像出力動作が開始された場合、そのプリン動作における画像形成時の目標１次転写電圧Ｖｔ１＿２は、次のようにして算出できる。すなわち、前述のＶｔ２＿１をＶｔ２＿２に置き換え、前述のＶｔ２＿０をＶｔ２＿１に置き換えて、画像形成時の目標１次転写電圧Ｖｔ１＿２（＝Ｖｔ１＿１＋α×（Ｖｔ２＿２−Ｖｔ２＿１））を算出する。

本実施例では、以上のような目標１次転写電圧の補正を、画像出力動作が開始される毎に実施する。

ここで、前述の係数αは、画像形成装置１００の構成や、各々の転写部材の物理的特性（温度特性、湿度特性など）により異なるものである。係数αについて詳しくは後述する。

このように、画像形成装置１００は、画像出力動作の開始指示に応じて画像出力動作を開始することが可能となるまでの間に、第１の検知手段２１２による検知動作と第２の検知手段２２２による検知動作とを含むイニシャライズ処理を実行することができる。そして、決定手段としてのＣＰＵ２０１は、次の（ａ）及び（ｂ）の情報に応じて、一のイニシャライズ処理の後の最初の画像出力動作における１次転写のために第１の印加手段２１が１次転写部材５に印加する電流値又は電圧値を決定する。（ａ）一のイニシャライズ処理において第２の検知手段２２２により取得された検知結果と、一のイニシャライズ処理の後の最初の画像出力動作が開始された後に第２の検知手段２２２により取得された検知結果との差分。（ｂ）イニシャライズ処理において第１の検知手段２１２により取得された検知結果。また、一のイニシャライズ処理の後の２回目以降の画像出力動作時には、次の（ａ）及び（ｂ）の情報に応じて、今回の画像出力動作における１次転写のために第１の印加手段２１が１次転写部材５に印加する電流値又は電圧値が決定される。（ａ）前回の画像出力動作において第２の検知手段２２２により取得された検知結果と、今回の画像出力動作が開始された後に第２の検知手段２２２により取得された検知結果との差分。（ｂ）前回の画像出力動作において決定された１次転写のために第１の印加手段２１が１次転写部材５に印加する電流値又は電圧値。例えば、１次転写のために第１の印加手段２１が１次転写部材５に印加する電圧値は、次式、Ｖｔ１＿ｎ＝Ｖｔ１＿（ｎ−１）＋α×（Ｖｔ２＿ｎ−Ｖｔ２＿（ｎ−１））（ただし、ｎは１以上の自然数、αは前述の補正係数）に基づいて決定することができる。１次転写のために第１の印加手段２１が１次転写部材５に印加する電流値も、これに準じて決定することができる。

５．転写構成部材（中間転写ベルト７、１次転写部材５、２次転写部材１１）
次に、本実施例の各転写部を構成する転写構成部材である中間転写ベルト７、１次転写部材５及び２次転写部材１１について説明する。

（１）中間転写ベルト
本実施例では、中間転写ベルト７としてイオン導電性のベルト部材を用いた。本実施例では、中間転写ベルト７は、基層と表層との２層構成とされ、基層は、主成分のＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）にイオン導電剤を添加したものであり、表層は、基層の表面にアクリル樹脂をコーティングして形成したものである。また、本実施例では、中間転写ベルト７として、厚さが７０μｍ、体積抵抗率が１×１０⁸〜１×１０¹¹Ωｃｍのものを用いた。本実施例では、イオン導電剤としては、陰イオン界面活性剤である脂肪族スルホン酸塩を用いた。

なお、本実施例では、画像形成装置１００のプロセススピード、すなわち、中間転写ベルト７の回転速度は１３７ｍｍ／ｓｅｃとした。

（２）１次転写部材
本実施例では、１次転写部材５として電子導電性のブラシ部材を用いた。本実施例では、１次転写部材５は、カーボン粉末を分散した電子導電性のナイロン繊維のブラシ部材である。ブラシ繊維の一本一本は基布上に密に配列しており、これを導電性接着剤などによって基板上に接着することでブラシ部材が形成されている。本実施例では、このブラシ部材のブラシ繊維の長さは１．５ｍｍであり、基板に対して垂直方向に起毛している。また、本実施例では、このブラシ部材として、中間転写ベルト７の移動方向における起毛部の幅が４ｍｍ、中間転写ベルト７の移動方向に直交する方向の長さが２３０ｍｍ、糸の抵抗値が１×１０^4.9Ωｃｍのものを用いた。また、本実施例では、このブラシ部材は、付勢手段としての加圧バネにより、感光ドラム１に対向する向きに総圧２．９４Ｎで押圧される。また、本実施例では、１次転写部材５には、１次転写電源２１から−２ｋＶ〜＋３ｋＶの電圧が印加可能となっている。この１次転写部材５は、１次転写部Ｎ１において中間転写体７を挟んで像担持体１と対向する位置で中間転写体７に接触し、電流又は電圧が印加されて像担持体１からトナー像を中間転写体７に転写させる第１の導電部材である。

（３）２次転写部材
本実施例では、２次転写部材１１としてイオン導電性のローラ部材を用いた。本実施例では、２次転写部材１１は、直径６ｍｍの金属の芯金にイオン導電剤を添加した導電性発泡スポンジ体を覆設した、外径φ１６ｍｍ、抵抗値が１×１０⁶〜１×１０⁹Ωのローラ部材である。また、本実施例では、このローラ部材は、付勢手段としての加圧バネにより、中間転写ベルト７に対して総厚２９．４Ｎで押圧される。また、本実施例では、このローラ部材は、中間転写ベルト７の回転に伴い、従動回転する。また、本実施例では、２次転写部材１１には、２次転写電源２２から−２ｋＶ〜＋６ｋＶの電圧が印加可能となっている。本実施例では、導電性発泡スポンジ体の材料として、上記同様のイオン導電剤により導電性が付与された、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）とヒドリンゴムをブレンドしたものを用いた。この２次転写部材１１は、中間転写体７の移動方向において１次転写部Ｎ１とは異なる位置で中間転写体７に接触する第２の導電部材である。

６．イオン導電性の転写構成部材の電気抵抗の変動
次に、イオン導電性の転写構成部材の電気抵抗の変動について説明する。イオン導電性の転写構成部材に用いられる導電性部材は、イオン性物質の添加により導電性を発現させ、又は調整している。このような導電性部材に、同一極性の電流が連続的に印加されると、上記イオン性物質の解離、分極が起こり、電流が流れにくくなるために、電気抵抗値が上昇する。一方、電流の印加を停止すると転写構成部材に電界が働かなくなるので、イオン性物質の解離、分極が徐々に解消されていき、同一極性の電流が連続的に印加された直後と比べて電気抵抗値は低下する。こうした電気抵抗値の変動は、電子導電性部材（電子導電物質）に対してイオン導電性部材（イオン導電物質）が大きいことが知られている。

なお、イオン導電機構による導電付与剤（イオン導電剤）としては、金属の塩、金属の塩の錯体、陽イオン性、界面活性剤などを挙げることができる。また、電子導電機構による導電付与剤としては、炭素系物質、金属、合金、金属酸化物などを挙げることができる。

本実施例では、転写構成部材の導電形態の組合せにより、１次転写部Ｎ１の電気抵抗の変動を、２次転写部Ｎ２の電気抵抗の変動からより精度よく算出する。本実施例では、電子導電性部材である１次転写部材５の電気抵抗の変動は、イオン導電性部材である中間転写ベルト７と２次転写部材１１の電気抵抗の変動に対して小さい。そのため、１次転写部Ｎ１の電気抵抗の変動は、中間転写ベルト７の電気抵抗の変動が支配的である。一方、２次転写部Ｎ２の電気抵抗の変動は、中間転写ベルト７と２次転写部材１１との合算の電気抵抗の変動となる。そのため、中間転写ベルト７の電気抵抗の変動が支配的であるか、又は中間転写ベルト７の電気抵抗の変動が少なくとも１次転写部Ｎ１の電気抵抗の変動に対するのと同等の重要度で寄与する。したがって、それぞれ中間転写ベルト７の電気抵抗の変動成分を含んでいる２次転写部Ｎ２の電気抵抗の変動と１次転写部Ｎ１の電気抵抗の変動との相関から、係数αを決定することができる。そして、２次転写部Ｎ２の電気抵抗の変動の検知結果から、１次転写部Ｎ１の電気抵抗の変動を検知又は予測して、画像形成時の目標１次転写電圧を決定することができる。

７．係数αの決定方法
次に、係数αの決定方法について説明する。

図６は、本実施例の画像形成装置１００の構成及び温湿度が２３℃／５０％という環境下で、電流が連続的に印加される連続通紙後及び電流の印加を停止して放置した休止状態後の１次転写部Ｎ１及び２次転写部Ｎ２の電気抵抗の変動を確認した結果を示す。連続通紙は、２枚プリント後に１０秒休止する間欠動作を繰り返す間欠運転モードで行った。また、この連続通紙での電気抵抗の上昇は、１０〜３０００枚の間で通紙枚数を変えて確認し、電気抵抗の低下は、休止時間を１０分〜１０日の間で変えて確認した。

ここでは、実際の転写部の電気抵抗の変動を見るために、画像出力動作を開始した後の準備動作時（前回転時）に１次転写ＡＴＶＣ及び２次転写ＡＴＶＣを行った。各転写部材に印加する電流は、次のように設定した。１次転写電流は、ＡＴＶＣ時も画像形成時も８μＡとした。また、２次転写電流は、ＡＴＶＣ時は１５μＡ、画像転写時は２０μＡとした。

図６は、同じ画像形成装置１００で、上述の連続通紙の通紙枚数、休止状態の休止時間を適当に織り交ぜて動作させた場合の、１次転写ＡＴＶＣ及び２次転写ＡＴＶＣの結果（算出される１次転写電圧値、２次転写電圧値）である。図６の縦軸はＡＴＶＣの結果であり、横軸はＡＴＶＣの結果をデータ取りしていった順番である。

図６から、１次転写部Ｎ１の電気抵抗の変動と２次転写部Ｎ２の電気抵抗の変動には同じ傾向があることがわかる。すなわち、連続通紙による電流の連続印加で１次転写部Ｎ１の電気抵抗が上昇すると、２次転写部Ｎ２でも電気抵抗が上昇している。一方、休止により１次転写部Ｎ１の電気抵抗が低下すると、２次転写部Ｎ２でも電気抵抗が低下している。また、図６から、本実施例では２次転写部Ｎ２の電気抵抗の変動は、２次転写部材５と中間転写ベルト７との２重の電気抵抗の変動であるので、１次転写部Ｎ１の電気抵抗の変動よりも大きいことがわかる。

次に、上述のような１次転写部Ｎ１、２次転写部Ｎ２の電気抵抗の変動の確認結果から係数αを決定する方法について説明する。

図６の横軸のあるタイミングをｎとした場合のｎ番目の１次転写ＡＴＶＣの結果をＶｔ１＿ｎ、２次転写ＡＴＶＣの結果をＶｔ２＿ｎとする。そして、横軸にＶｔ２＿ｎ−Ｖｔ２＿ｎ−１（＝Ｔ２ΔＶ）をとり、縦軸にＶｔ１＿ｎ−Ｖｔ１＿ｎ−１（＝Ｔ１ΔＶ）をとったグラフを図７に示す。

図７の第１象限が転写部の電気抵抗の上昇する領域（抵抗上昇領域）のプロット、第３象限が転写部の電気抵抗の低下する領域（抵抗低下領域）のプロットである。これらのプロットを線形近似直線にフィッティングしたときの傾きが係数αに対応する。本実施例ではα＝０．２００５であった。

８．係数αの精度
次に、係数αを用いて決定される１次転写電圧を印加した際の１次転写電流値の目標電流値に対する精度について説明する。

まず、１次転写電流値が目標電流値に対してばらつくことにより画像にあらわれる問題として、「多次色の転写不良」と「単色の再転写」による画像濃度の低下について説明する。

ここで説明する多次色の転写不良とは、次のような転写不良を指す。すなわち、中間転写ベルト７の移動方向の上流側の画像形成部Ｓで１次転写された中間転写ベルト７上のトナー像の上に、下流側の画像形成部Ｓの感光ドラム１上のトナー像を１次転写する際に、その感光ドラム１上に１次転写残トナーが残る転写不良である。つまり、多次色の転写不良は、２次色の転写効率の低下であらわされる。１次転写部Ｎ１において、１次転写部材５に印加されるプラスの電圧と、マイナスに帯電したと感光ドラム１上のトナーとの間に、マイナスに帯電した中間転写ベルト７上のトナーが介在して電流が流れにくくなった場合に、転写効率が悪化する。特に、１次転写電流値が低い場合に発生するようになり、２色目以降の色トナーが薄くなると画像不良が発生する。

一方、ここで説明する単色の再転写とは、次のような現象を指す。すなわち、上流側の画像形成部で１次転写された中間転写ベルト７上のトナーが、下流側の画像形成部で感光ドラムの非画像部の電位部を通過する際に、中間転写ベルト７上のトナーの一部がその感光ドラム１に転移してしまうことを指す。１次転写電圧と感光ドラム１の非画像部の電位との電位差がトナーの放電閾値を超えた場合に、放電によりマイナスからプラスに極性が反転した中間転写ベルト７上のトナーが、マイナスに帯電している感光ドラム１に転移してしまう。単色の再転写は、１次転写電流値が高い場合に発生するようになり、高すぎると画像の濃度が著しく低下してしまう。

本実施例における多次色の転写不良（２次色の転写効率）と単色の再転写との関係を図８に示す。横軸は１次転写電流値である。縦軸は、次のようにして求めた光学濃度である。すなわち、感光ドラム１上の１次転写残トナー（多次色の転写不良）又は感光ドラム１に再転写されたトナー（単色の再転写）をテープで採取し、紙上に貼り付け、光学濃度計で測定する。そして、その値から、テープだけを紙上に貼り付けた場合の光学濃度計の測定値を差し引く。この値を、図８の縦軸とした。この方法における光学濃度値は、１次転写残トナーの重量又は再転写トナーの重量とほぼ比例関係を示す。光学濃度値が小さいほど、良好に１次転写されていること、又は再転写が抑制されていることを示す。本実施例では、光学濃度０．１が感光ドラム１上トナー重量に対して５％の１次転写残トナーの重量又は再転写トナーの重量に相当する。同様に、光学濃度０．２、０．３が、それぞれ感光ドラム１上トナー重量に対して１０％、１５％の１次転写残トナーの重量又は再転写トナーの重量に相当する。

図８に示すように、本実施例では光学濃度が０．２以下、すなわち、１次転写電流値が目標電流値の８μＡに対して±２μＡ未満であれば、多次色の転写不良及び単色の再転写のレベルは目視レベルで良好であった。しかし、１次転写電流値が目標電流値に対して−２μＡ以下になると、多次色の転写不良が低下して、目視で認識できるレベルで転写不良の画像が発生した。一方、１次転写電流値が目標電流値に対して＋２μＡ以上になると、単色の再転写の悪化により、目視で認識できるレベルで濃度の薄い画像が発生した。以上より、本実施例では、１次転写電流値は、目標電流値に対して±２μＡ以内に抑えることが望まれる。

次に、本実施例の係数αで決定される１次転写電圧を印加した際の１次転写電流値の目標電流値に対する精度について説明する。

本実施例では、１次転写部Ｎ１の電気抵抗は、連続通紙、休止状態のいずれの状態においても、１次転写電流値４μＡ〜１５μＡの間で、１次転写電流１μＡあたり発生電圧６５Ｖというほぼ線形の関係を示した。このことから、図７のプロットを線形近似直線にフィッティングしたラインに対して、縦軸方向に±６５Ｖ平行シフトしたラインが±１μＡラインとして引ける。１次転写ＡＴＶＣで目標電流値が８μＡであった図７の各プロットは、ほぼ±１μＡラインの内側に入っている。したがって、本実施例の係数αで決定される目標１次転写電圧により、１次転写電流値を目標電流値に対して±１μＡの精度で収束させることができる。これにより、多次色の転写不良、単色の再転写の発生を抑制して、画像品質を維持することができる。

９．本実施例の効果
実際に、本実施例の画像形成装置１００において、画像出力動作が開始された後の準備動作時（前回転時）に１次転写ＡＴＶＣを実施せずに係数α（＝０．２００５）を用いて決定される１次転写電圧を確認した。ここでは、前述の図６の結果を得た際と同様の条件で通紙枚数と休止時間とを織り交ぜて評価を行った。その結果、連続通紙中も含めて、１次転写電流値は目標電流値に対して±１μＡの精度で収束することが確認できた。

このように、本実施例によれば、２次転写部Ｎ２の電気抵抗の変動の検知結果と係数αとを用いることで、１次転写ＡＴＶＣを実施する必要なく、画像形成時の目標１次転写電圧値を決定でき、画像品質を維持したまま、ＦＰＯＴを短縮できる。

なお、中間転写ベルト７がイオン導電性部材の場合、その電気抵抗の変動が支配的又は重要となるため、１次転写部材５と２次転写部材１１の導電形態の組合せは問わない。

また、本実施例では、ＡＴＶＣ（１次転写ＡＴＶＣ、２次転写ＡＴＶＣ）において、転写電源が定電流制御された電圧を出力している際の発生電圧値を検知した。しかし、転写部の電気抵抗に係る情報が得られればよいので、転写電源が定電圧制御された電圧を出力している際の発生電流値を検知してもよい。また、本実施例では、画像形成時の転写バイアス（１次転写バイアス、２次転写バイアス）は、定電圧制御するものとしたが、これに限定されるものではない。例えば、上述のようにＡＴＶＣにおいて、転写電源が定電圧制御された電圧を出力している際の発生電流値を検知して、その結果に基づいて転写電流値の目標値を決定する場合などに、画像形成時の転写バイアスを定電流制御してもよい。すなわち、第１、第２の検知手段は、それぞれ第１、第２の導電部材に既知の電圧値のバイアスを印加している際の電流値又は既知の電流値のバイアスを印加している際の電圧値を検知できればよい。

以上、本実施例では、実行手段が、画像出力動作の開始指示が入力された場合にその画像出力動作における最初の転写材Ｐに転写する１次転写までの間に、第１の検知手段２１２による検知動作を実行させず、第２の検知手段２２２による検知動作を実行させる。そして、決定手段が、画像出力動作が開始された後に第２の検知手段２２２により取得された検知結果に応じて、１次転写のために第１の印加手段２１が１次転写部材５に印加する電流値又は電圧値を決定する。本実施例では、記憶手段に記憶されたプログラムに従って動作するＣＰＵ２０１が、上記実行手段、決定手段の機能を有する。本実施例では、画像出力動作が開始されてから最初の転写材に対する１次転写までの間に取得された第２の検知手段２２２による検知結果から、少なくともその画像出力動作における最初の転写材Ｐに転写する１次転写バイアスの電流値又は電圧値が決定される。また、本実施例では、露光手段３の立ち上げ動作と少なくとも一部が重なる期間において、第２の検知手段２２２による検知動作が実行される。一方、画像出力動作が開始された後に、露光手段３の立ち上げ動作の全期間において、第１の検知手段２１２による検知動作が実行されない。

このように、本実施例によれば、第１の導電部材としての１次転写部材５に画像形成時の１次転写バイアスを印加する前に、１次転写部Ｎ１以外で中間転写体７と接触する第２の導電部材としての２次転写部材１１に対する電圧と電流との関係を検知する。そして、その検知結果から、画像形成時の１次転写バイアスを決定する。これにより、露光装置３のスキャナの立ち上げを待つことなく、さらにスキャナの立ち上げ時の感光体１の表面の電位変動の影響を受けることなく、画像品質を維持したまま、ＦＰＯＴを短縮することができる。したがって、中間転写方式の画像形成装置において、画像品質を維持したまま、ＦＰＯＴを短縮することができる。

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。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例１のものと同じである。したがって、実施例１の画像形成装置のものと同一又はそれに相当する機能、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。

図１１は、本実施例の画像形成装置１００の模式的な断面図である。本実施例では、転写構成部材の導電形態と構成、プロセススピード、ＡＴＶＣ及び画像形成時の設定電流が実施例１と異なる。

１．転写構成部材
（１）中間転写ベルト
本実施例では、中間転写ベルト７として電子導電性のベルト部材を用いた。本実施例では、中間転写ベルトは、主成分のＰＩ（ポリイミド）にカーボン粉末を分散した電子導電性のベルト部材である。また、本実施例では、中間転写ベルト７として、厚さが６５μｍ、体積抵抗率が１×１０⁸〜１×１０¹¹Ωのものを用いた。

なお、本実施例では、画像形成装置１００のプロセススピード、すなわち、中間転写ベルト７の回転速度は１８０ｍｍ／ｓｅｃとした。

（２）１次転写部材
本実施例では、１次転写部材５としてイオン導電性のローラ部材を用いた。本実施例では、１次転写部材５は、直径６ｍｍの金属の芯金にイオン導電剤を添加した導電性発泡スポンジ体を覆設した、外径φ１４ｍｍ、抵抗値が１×１０⁵〜１×１０⁷Ωのローラ部材である。また、本実施例では、このローラ部材は、付勢手段としての加圧バネにより、感光ドラム１に対向する向きに総圧３．９２Ｎで押圧される。本実施例では、導電性発泡スポンジ体の材料として、実施例１と同様のイオン導電剤により導電性が付与された、ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）とヒドリンゴムをブレンドしたものを用いた。

（３）２次転写部材
本実施例では、２次転写部材１１としてイオン導電性のローラ部材を用いた。本実施例では、２次転写部材１１は、直径８ｍｍの金属の芯金にイオン導電剤を添加した導電性発泡スポンジ体を覆設した、外径φ１６ｍｍ、抵抗値が１×１０⁷〜１×１０⁹Ωのローラ部材である。また、本実施例では、このローラ部材は、付勢手段としての加圧バネにより、中間転写ベルト７に対して総厚５８．８Ｎで押圧される。本実施例では、導電性発泡スポンジ体の材料として、上記１次転写部材５と同様のものを用いた。

２．係数α
次に、本実施例における係数αについて説明する。

係数αの決定方法は実施例１と同じである。ただし、本実施例では、各転写部材に印加する電流は、次のように設定した。１次転写電流は、ＡＴＶＣ時も画像形成時も１２μＡとした。また、２次転写電流は、ＡＴＶＣ時は１５μＡ、画像転写時は２５μＡとした。

図９は、実施例１の場合と同じ条件で行った、１次転写ＡＴＶＣ及び２次転写ＡＴＶＣの結果（算出される１次転写電圧、２次転写電圧）である。図９の縦軸はＡＴＶＣの結果であり、横軸は上述のＡＴＶＣの結果をデータ取りしていった順番である。実施例１の場合と同様に、図９から、１次転写部Ｎ１の電気抵抗の変動と２次転写部Ｎ２の電気抵抗の変動には同じ傾向があることがわかる。

次に、実施例１の場合と同様に、図９の横軸のあるタイミングをｎとした場合のｎ番目の１次転写ＡＴＶＣの結果をＶｔ１＿ｎ、２次転写ＡＴＶＣの結果をＶｔ２＿ｎとする。そして、横軸にＶｔ２＿ｎ−Ｖｔ２＿ｎ−１（＝Ｔ２ΔＶ）をとり、縦軸にＶｔ１＿ｎ−Ｖｔ１＿ｎ−１（＝Ｔ１ΔＶ）をとったグラフを図１０に示す。実施例１と同様に、これらのプロットを線形近似直線にフィッティングしたときの傾きが係数αに対応する。本実施例ではα＝０．３６６３であった。

３．係数αの精度
次に、係数αを用いて決定される１次転写電圧を印加した際の１次転写電流値の目標電流値に対する精度について説明する。

まず、本実施例における「多次色の転写不良」と「単色の再転写」について説明する。本実施例における多次色の転写不良（２次色の転写効率）と単色の再転写との関係（図示せず）は、実施例１と同様の傾向を示した。すなわち、目標電流値１２μＡに対して±２μＡ未満であれば、多次色の転写不良及び単色の再転写のレベルは良好であった。しかし、１次転写電流値が目標電流値に対して−２μＡ以下になると、多次色の転写不良が低下して、転写不良画像が発生した。一方、１次転写電流値が目標電流値に対して＋２μＡ以上になると、単色の再転写の悪化により、濃度の薄い画像が発生した。以上より、本実施例においても、１次転写電流値は、目標電流値に対して±２μＡ以内に抑えることが望まれる。

次に、本実施例の係数αで決定される１次転写電圧を印加した際の１次転写電流値の目標電流値に対する精度について説明する。本実施例では、１次転写部Ｎ１の電気抵抗は、連続通紙、休止状態のいずれの状態においても、１次転写電流値８μＡ〜１６μＡの間で、１次転写電流１μＡあたり発生電圧５０Ｖというほぼ線形の関係を示した。このことから、図１０のプロットを線形近似直線にフィッティングしたラインに対して、縦軸方向に±５０Ｖ平行シフトしたラインが±１μＡラインとして引ける。１次転写ＡＴＶＣで目標電流値が１２μＡであった図１０の各プロットは、ほぼ±１μＡラインの内側に入っている。したがって、本実施例の係数αで決定される目標１次転写電圧により、１次転写電流値を目標電流値に対して±１μＡの精度で収束させることができる。これにより、多次色の転写不良、単色の再転写の発生を抑制して、画像品質を維持することができる。

４．本実施例の効果
実際に、本実施例の画像形成装置１００において、画像出力動作が開始された後の準備動作時（前回転時）に１次転写ＡＴＶＣを実施せずに係数α（＝０．３６６３）を用いて決定される１次転写電圧を確認した。ここでは、前述の図９の結果を得た際と同様に実施例１の場合と同じ条件で評価を行った。その結果、連続通紙中も含めて、１次転写電流値は目標電流値に対して±１μＡの精度で収束することが確認できた。

このように、本実施例によれば、２次転写部Ｎ２の電気抵抗の変動の検知結果と係数αとを用いることで、１次転写ＡＴＶＣを実施する必要なく、画像形成時の目標１次転写電圧値を決定でき、画像品質を維持したまま、ＦＰＯＴを短縮できる。

なお、中間転写ベルト７が電子導電性部材の場合、１次転写部材５と２次転写部材１１の両方の導電形態が同じ導電形態であれば、その導電形態はイオン導電でも電子導電でもよい。１次転写部材５、２次転写部材１１がイオン導電性部材である場合には、それらの電気抵抗の変動が、それぞれ１次転写部Ｎ１、２次転写部Ｎ２の電気抵抗の変動に対し支配的又は重要となるからである。一方、１次転写部材５、２次転写部材１１が電子導電性部材である場合には、１次転写部Ｎ１、２次転写部Ｎ２の電気抵抗の変動は、それぞれの転写部材と中間転写ベルト７の合算の電気抵抗の変動となるからである。

その他
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。

例えば、上述の実施例では、第２の導電部材として２次転写部材１１を用いたが、これに限定されるものではない。１次転写部Ｎ１以外の箇所で中間転写ベルト７と接触する導電性部材であれば用いることができる。この場合、実施例１と同様に、その導電性部材は、イオン導電性部材、電子導電性部材のいずれとすることもできる。また、実施例２と同様に、その導電性部材の導電形態を１次転写部材の導電形態と同じとすることができ、その場合イオン導電でも電子導電でもよい。例えば、中間転写ベルト７の表面の２次転写残トナーを帯電させるトナー帯電部材１２（図１）を用いることができる。或いは、電気抵抗の変動を検知するための特別の導電部材を設けてもよい。

また、画像形成装置はタンデム型のものに限定されるものではない。例えば、図１２に示すように、１個の感光ドラム１に対して複数色のトナーを供給する複数の現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋが設けられており、感光ドラム１に各色のトナー像を形成する毎に、中間転写ベルト７上に順次１次転写する、所謂、１ドラム型がある。このような画像形成装置においても、本発明を適用できる。

また、本発明は、上述のようなレーザスキャナの立ち上げの他にも、画像出力動作の開始指示から１次転写ＡＴＶＣを実行できるようになるまでに待機時間を要する場合に一般に適用することができ、上述の実施例と同様の効果を得ることができきる。

５ １次転写部材
７ 中間転写ベルト
１１ ２次転写部材
２１ １次転写電源
２２ ２次転写電源
２１２ 第１の電流検知部
２２２ 第２の電流検知部

Claims (10)

1. 移動可能な像担持体と、
   前記像担持体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
   １次転写部において前記像担持体からトナー像が１次転写される移動可能な中間転写体と、
   前記１次転写部において前記中間転写体を挟んで前記像担持体と対向する位置で前記中間転写体に接触し、バイアスが印加されて前記像担持体からトナー像を前記中間転写体に転写させる第１の導電部材と、
   前記第１の導電部材にバイアスを印加する第１の印加手段と、
   前記中間転写体の移動方向において前記１次転写部とは異なる位置で前記中間転写体に接触する第２の導電部材と、
   前記第２の導電部材にバイアスを印加する第２の印加手段と、
   前記第１の印加手段が前記第１の導電部材に既知の電圧値のバイアスを印加している際の電流値又は既知の電流値のバイアスを印加している際の電圧値を検知する第１の検知手段と、
   前記第２の印加手段が前記第２の導電部材に既知の電圧値のバイアスを印加している際の電流値又は既知の電流値のバイアスを印加している際の電圧値を検知する第２の検知手段と、
   前記１次転写のために前記第１の印加手段が前記第１の導電部材に印加するバイアスの電流値又は電圧値を決定する決定手段と、
   を有する画像形成装置において、
   画像出力動作の開始指示が入力された場合に、その画像出力動作における最初の転写材に転写するトナー像の前記１次転写までの間に、前記第１の検知手段による検知動作を実行させず、前記第２の検知手段による検知動作を実行させる実行手段を有し、
   前記決定手段は、画像出力動作が開始された後に前記第２の検知手段により取得された検知結果に応じて、前記１次転写のために前記第１の印加手段が前記第１の導電部材に印加するバイアスの電流値又は電圧値を決定することを特徴とする画像形成装置。
2. 画像出力動作が開始された後に取得される前記第２の検知手段による検知結果は、画像出力動作が開始されてから最初の転写材に転写するトナー像の前記１次転写までの間に取得され、
   前記決定手段は、画像出力動作が開始された後に、少なくともその画像出力動作における最初の転写材に転写するトナー像の前記１次転写のために前記第１の印加手段が前記第１の導電部材に印加するバイアスの電流値又は電圧値を決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。
3. 画像出力動作の開始指示に応じて画像出力動作を開始することが可能となるまでの間に、前記第１の検知手段による検知動作と、前記第２の検知手段による検知動作と、を含む準備動作を実行することが可能であり、
   前記決定手段は、
   一の準備動作において前記第２の検知手段により取得された検知結果と、前記一の準備動作の後の最初の画像出力動作が開始された後に前記第２の検知手段により取得された検知結果との差分、及び、
   前記準備動作において前記第１の検知手段により取得された検知結果、
   に応じて、前記一の準備動作の後の最初の画像出力動作における前記１次転写のために前記第１の印加手段が前記第１の導電部材に印加するバイアスの電流値又は電圧値を決定することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
4. 前記決定手段は、前記一の準備動作の後の２回目以降の画像出力動作時には、
   前回の画像出力動作において前記第２の検知手段により取得された検知結果と、今回の画像出力動作が開始された後に前記第２の検知手段により取得された検知結果との差分、及び、
   前回の画像出力動作において決定された前記１次転写のために前記第１の印加手段が前記第１の導電部材に印加するバイアスの電流値又は電圧値、
   に応じて、今回の画像出力動作における１次転写のために前記第１の印加手段が前記第１の導電部材に印加するバイアスの電流値又は電圧値を決定することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記中間転写体の導電形態がイオン導電であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
6. 前記中間転写体の導電形態が電子導電であり、前記第１の導電部材の導電形態と前記第２の導電部材の導電形態の両方が、イオン導電及び電子導電のうち同じ導電形態であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
7. 前記像担持体の表面を帯電させる帯電手段と、前記像担持体の表面を露光して前記像担持体に静電像を形成する露光手段と、前記像担持体の表面の静電像に現像剤を供給してトナー像を形成する現像手段と、を有し、
   前記実行手段は、画像出力動作が開始された後に、前記露光手段の立ち上げ動作と少なくとも一部が重なる期間において前記第２の検知手段による検知動作を実行させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像形成装置。
8. 前記実行手段は、画像出力動作が開始された後に、前記露光手段の立ち上げ動作の全期間において、前記第１の検知手段による検知動作を実行させないことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記第２の導電部材は、２次転写部において前記中間転写体との間で転写材を挟持して搬送して、前記中間転写体からトナー像を転写材に転写させる部材であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
10. 前記第２の導電部材は、前記中間転写体の表面のトナーを帯電させる部材であることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の画像形成装置。