JP2008225271A - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】連続プリントする際、プリント生産性を良好に維持しつつ、転写不良を確実に防止できる画像形成装置および画像形成方法を提供する。
【解決手段】連続プリントの際、第１の画像を形成する際の転写バイアスを定電圧制御し、この定電圧制御時に転写部材４０に流れる第１の電流の波形を、電流検知装置９０により検知し、検知された第１の電流の波形に基づき、第１の画像の次の第２の画像を形成する際に転写部材４０に印加する第２の電流の波形を決定し、第２の画像を形成する際の転写バイアスについて、第２の電流の波形が上記の決定した波形となるような電流制御を行う。
【選択図】図４

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置および画像形成方法に関し、特に、複写機、プリンタ、ファクシミリ又はこれらの機能を複合的に備えた複合機等の画像形成装置、およびこれらの画像形成装置を用いる画像形成方法に関する。

４サイクル方式またはタンデム方式等のカラー画像形成装置では、静電潜像担持体の表面に形成されたトナー像が、静電潜像担持体と一次転写ローラとのニップ部で、このニップ部を通る中間転写ベルトへ転写（一次転写）され、一次転写により４色のトナー像が中間転写ベルト上に重ねられることでフルカラーの画像が形成される。このフルカラー画像は、中間転写ベルトと二次転写ローラとのニップ部において、このニップ部を通る用紙等の記録媒体へ転写（二次転写）される。

一次転写の際、トナーを静電潜像担持体から中間転写ベルトへ移動させる電界を、静電潜像担持体と一次転写ローラとの間に形成するため、一次転写ローラにはトナーの極性と反対側の極性の転写バイアス（一次転写バイアス）が印加される。

同様に、二次転写の際、トナーを中間転写ベルトから記録媒体へ移動させる電界を、中間転写ベルトと二次転写ローラとの間に形成するため、二次転写ローラにはトナーの極性と反対側の極性の転写バイアス（二次転写バイアス）が印加される。

そのため、一次転写ローラおよび二次転写ローラとしては、導電性を有するローラが用いられ、近年、電気抵抗の均一性に優れたイオン導電性ローラが多く用いられている。イオン導電性ローラを一次転写ローラまたは二次転写ローラとして用いると、高い転写性能が得られるため、画質の向上を図ることができる。

ところで、転写バイアスの制御方法として、転写バイアスを一定の電圧に制御する定電圧制御が提案されている（特許文献１参照）。

転写バイアスを定電圧制御すると、プリントする画像のＣ／Ｗ比に関わらず良好に転写できる利点がある。転写ローラに印加すべき電流（転写電流）の適正値は、画像のＣ／Ｗ比に応じて大きく変化するが、転写ローラに印加すべき電圧（転写電圧）の適正値は、画像のＣ／Ｗ比によって大きく変わらないためである。なお、ここでいう「Ｃ／Ｗ比」とは、用紙上のプリント可能な部分の面積Ｓに占めるトナー部分の面積Ｓ’の割合（Ｓ’／Ｓ×１００）を意味する。
特開２００２−３５１２３４号公報

しかし、転写ローラとして上述のイオン導電性ローラを用いる場合、定電圧制御により転写バイアスを制御すると、次の不具合が生じる。

具体的に説明すると、イオン導電性ローラの電気抵抗値は、機内の温湿環境の変化に伴い変化しやすいため、連続プリントの際、機内の雰囲気温度の上昇に伴い、イオン導電性ローラの電気抵抗値は大きく低下する。これに伴い、転写電圧の適正値が大きく低下することから、転写電圧を適宜変更しなければ、転写ローラに過剰な電流が流れて、画像ノイズが発生してしまう。

また、このような不具合を避けるため、連続プリント中において、転写電圧を決定するための制御を頻繁に行うことが考えられるが、この場合、プリント生産性が低下し、中間転写ベルトや転写ローラ等の部材が消耗しやすくなってしまう。

そこで、本発明は、連続プリントする際、プリント生産性を良好に維持しつつ、転写不良を確実に防止できる画像形成装置および画像形成方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る画像形成装置は、
トナー像を担持する像担持体と、
該像担持体上のトナー像を被転写材へ転写させるため、上記像担持体と共に上記被転写材を挟圧する転写部材と、
該転写部材に転写バイアスを印加する転写バイアス印加装置と、
該転写部材に流れる電流を検知する電流検知装置と、
上記転写バイアスの電流の波形を決定するための転写電流決定制御を行う制御部とを備えた画像形成装置であって、
上記転写電流決定制御は、連続プリントの際、
第１の画像を形成する際の上記転写バイアスを定電圧制御し、
該定電圧制御時に上記転写部材に流れる第１の電流の波形を、上記電流検知装置により検知し、
該検知された上記第１の電流の波形に基づき、上記第１の画像の次の第２の画像を形成する際に上記転写部材に印加する第２の電流の波形を決定する制御であり、
上記制御部は、上記転写電流決定制御により上記第２の電流の波形を決定し、上記第２の画像を形成する際の上記転写バイアスについて、上記第２の電流の波形が上記の決定した波形となるような電流制御を行うことを特徴とする。

本発明に係る画像形成方法は、
トナー像を担持する像担持体と、
該像担持体上のトナー像を被転写材へ転写させるため、上記像担持体と共に上記被転写材を挟圧する転写部材と、
該転写部材に転写バイアスを印加する転写バイアス印加装置と、
該転写部材に流れる電流を検知する電流検知装置とを備えた画像形成装置を用いて画像を形成する方法であって、
連続プリントの際、
第１の画像を形成する際の上記転写バイアスを定電圧制御し、
該定電圧制御時に上記転写部材に流れる第１の電流の波形を、上記電流検知装置により検知し、
該検知された上記第１の電流の波形に基づき、上記第１の画像の次の第２の画像を形成する際に上記転写部材に印加する第２の電流の波形を決定し、
上記第２の画像を形成する際の上記転写バイアスについて、上記第２の電流の波形が上記の決定した波形となるような電流制御を行うことを特徴とする。

本発明によれば、連続プリントの際、第１の画像形成時において転写バイアスを定電圧制御したときに転写部材に流れる第１の電流の波形に基づき、第１の画像の次の第２の画像の形成時に転写部材に印加する第２の電流の波形が決定されるため、第２の画像形成時において、転写部材に過剰の電流が流れることを防止できる。また、第２の電流の波形を決定する際、公知のＡＴＶＣ制御の際に行われるような、像間時に転写部材に転写バイアスを印加する動作が不要であるため、プリント生産性を良好に維持できる。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。なお、以下の説明では、特定の方向を意味する用語（例えば、「上」、「下」、「左」、「右」、およびそれらを含む他の用語、「時計回り方向」、「反時計回り方向」）を使用するが、それらの使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明は限定的に解釈されるべきものでない。また、以下に説明する画像形成装置及び現像装置では、同一又は類似の構成部分には同一の符号を用いている。

〔１．画像形成装置〕
図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置２の概略構成を示す。画像形成装置２は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又はそれらの機能を複合的に備えた複合機等の電子写真方式の画像形成装置である。現在、電子写真方式の画像形成装置として種々の形態のものが提案されているが、図示する画像形成装置は所謂タンデム方式のカラー画像形成装置である。ただし、本発明は、この種の画像形成装置にのみ適用されるものではなく、例えば、所謂４サイクル方式のカラー画像形成装置、または、静電潜像担持体上のトナー像を記録媒体に直接転写させる直接転写方式のカラー画像形成装置等にも等しく適用できる。さらに、本発明は、一つの現像装置しか備えていないモノクロ画像形成装置にも適用可能である。

画像形成装置２は、原稿画像を読み取るための画像読み取り部２０と、読み取った画像をプリントするためのプリント部２２と、一連の画像形成動作を制御する制御部７０とを有する。

画像読み取り部２０は、公知の機構により原稿画像を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に色分解して読み取るとともに、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の画像データを作成するように構成されている。なお、図において、符号２４は、プリントに関する各種情報を表示するための表示部であり、符号２５は、プリントの開始操作を行ったりプリントに関する各種設定操作を行ったりするためのパネル操作部である。

プリント部２２は、像担持体である無端状の中間転写ベルト３０を有する。中間転写ベルト３０には、転写性能に優れた素材が用いられ、具体的には、例えばポリイミドが用いられる。また、中間転写ベルト３０としては、厚みが例えば５０μｍ以上１５０μｍ以下であるものが好適に用いられる。

本実施形態では、中間転写ベルト３０は図面の右側と左側にそれぞれ配置された一対のローラ３２，３４に巻回されている。図面の右側のローラ３２は、図示しないモータに駆動連結された駆動ローラであり、モータの駆動に基づいて該モータに連結された駆動ローラ３２が回転し、ベルト３０とこれに接する他方のローラ３４が図中反時計回り方向に回転するようにしてある。

駆動ローラ３２としては、外径が例えば１２ｍｍ以上３０ｍｍ以下のものが好適に用いられ、これにより、装置の小型化を図ることができる。駆動ローラ３２の少なくとも表面は、ゴムまたはウレタン等の摩擦係数が大きい素材で構成されており、これにより、中間転写ベルト３０との摩擦力が高められ、駆動力を中間転写ベルト３０へ良好に伝達できる。

また、駆動ローラ３２と中間転写ベルト３０との摩擦力を十分に確保するため、中間転写ベルト３０は、複数のローラ３２，３４により所定の張力が与えられている。中間転写ベルト３０に与える張力の大きさは、例えば１５Ｎ以上５０Ｎ以下とすることが好ましい。

図中右側に配置されている駆動ローラ３２に支持されているベルト部分の外側には、ベルト３０と共に記録媒体３６を挟圧する二次転写ローラ４０が設けてある。二次転写ローラ４０は、図示されたようにベルト３０に圧接した位置と、ベルト３０から離間した位置との間で切り替え可能に配置されている。二次転写ローラ４０がベルト３０外周面に接触した状態において、その接触部（ニップ部）が二次転写領域４１を形成している。二次転写ローラ４０の材料としては、導電性を有する材料が用いられ、例えばイオン導電性材料が用いられる。イオン導電性材料として、具体的には、例えばニトリルゴム（ＮＢＲ）が用いられるが、ウレタンゴムまたはヒドリンゴム等を用いることもできる。

図中左側に配置されているローラ３４に支持されているベルト部分の外側には、中間転写ベルトクリーニング部材４２が設けてある。クリーニング部材４２はベルト３０を介してローラ３４に圧接しており、その接触部が未転写トナーを回収する回収領域６２を形成している。クリーニング部材４２としては、例えば、図示された回転式のクリーニングブラシが用いられるが、固定式のクリーニングブラシまたはクリーニングブレードを用いることもできる。

図中左側のローラ３４から図中右側のローラ３２に移動するベルト部分の下には、図中左側から右側に向かって順に、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の現像剤をそれぞれ用いて対応する色のトナー像を作成する４つの作像部３（３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ）が、中間転写ベルト３０に沿って配置されている。

各作像部３は、静電潜像担持体として円筒状の感光体４を有する。感光体４の周囲には、その回転方向（図中時計回り方向）に沿って順に、帯電器８、露光装置１０、現像装置１８、一次転写ローラ１４、および感光体クリーニング部材１６が配置されている。

一次転写ローラ１４は、無端状中間転写ベルト３０の内側において、図示されたように中間転写ベルト３０に圧接した位置と、中間転写ベルト３０から離間した位置との間で切り替え可能に配置されている。一次転写ローラ１４の材料としては、導電性を有する材料が用いられ、例えばイオン導電性材料が用いられる。イオン導電性材料として、具体的には、例えばニトリルゴム（ＮＢＲ）が用いられるが、ウレタンゴムまたはヒドリンゴム等を用いることもできる。

感光体クリーニング部材１６としては、例えば、図示されたクリーニングブレードが用いられるが、回転式または固定式のクリーニングブラシを用いることもできる。

プリント部２２の下部には、給紙装置として給紙カセット４４が着脱可能に配置されている。給紙カセット４４内に積載収容された用紙等の記録媒体３６は、給紙カセット４４の近傍に配置された給紙ローラ５２の回転によって最上部のものから１枚ずつ搬送路５０に送り出される。

給紙ローラ５２の近傍には、所定のタイミングで記録媒体３６を二次転写領域４１へ送り出すためのレジストローラ５４が設けられている。レジストローラ５４の近傍には、記録媒体３６の先端を検出するための検出センサ５５が設けられている。

搬送路５０は、給紙カセット４４から、レジストローラ対５４のニップ部、二次転写領域４１、定着ローラ対５６のニップ部、および排紙ローラ対６０のニップ部を通って、プリント部２２の上部に設けられた排紙部６１まで延びている。

カラーモードにおける画像形成動作の一例について説明する。

先ず、画像読み取り部２０において得られた赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の画像データが、制御部７０において所定のデータ処理を受けて、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の画像データに変換される。

イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像データは、制御部７０内の画像メモリ７２に格納され、位置ずれ補正のための所定の画像補正を受けた後、露光装置１０に設けられた図示しないレーザーダイオードを発光させるための駆動信号に変換される。

プリント部２２では、先ず、各作像部３において、所定の周速度で回転駆動されている感光体４の外周面が帯電器８により帯電される。次に、帯電された感光体４の外周面には、制御部７０から出力された駆動信号を受けた露光装置１０から光が投射され、静電潜像が形成される。続いて、静電潜像は、現像装置１８から供給される現像剤のトナーにより顕在化される。このようにして感光体４上に形成された各色のトナー像は、感光体４の回転により一次転写領域に達すると、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で、感光体４から中間転写ベルト３０上へ転写（一次転写）されて重ねられる。一次転写の際、一次転写ローラ１４には、トナーの極性と反対側の極性の転写バイアス（一次転写バイアス）が印加されている。

中間転写ベルト３０に転写されることなく感光体４上に残留している未転写トナーは、感光体４とクリーニング部材１６との接触部に達すると、クリーニング部材１６で掻き取られ、感光体４の外周面から除去される。

重ね合わされた４色のトナー像は、中間転写ベルト３０によって二次転写領域４１に搬送される。

一方、給紙カセット４４に収容された記録媒体３６は、給紙ローラ５２の回転により搬送路５０に送り出され、レジストローラ対５４のニップ部に搬送される。レジストローラ対５４のニップ部に搬送された記録媒体３６は、トナー像が中間転写ベルト３０によって二次転写領域４１に搬送されるタイミングに合わせて、二次転写領域４１に搬送される。

記録媒体３６が二次転写領域４１に搬送されると、トナー像が、中間転写ベルト３０から記録媒体３６に転写（二次転写）される。二次転写の際、二次転写ローラ４０には、トナーの極性と反対側の極性の転写バイアス（二次転写バイアス）が印加されている。二次転写を終えた記録媒体３６は、中間転写ベルト３０から分離されて、搬送路５０のさらに下流側へ搬送される。

二次転写領域４１の下流側へ送り出された記録媒体３６は、定着ローラ対５６のニップ部に搬送され、定着ローラ５６によってトナー像が記録媒体３６に定着された後、排紙ローラ６０によって排紙部６１に送り出される。

二次転写領域４１で記録媒体３６に転写されることなく中間転写ベルト３０上に残留している未転写トナーは、ベルト３０とクリーニング部材４２との接触部に達すると、クリーニング部材４２で掻き取られ、ベルト３０の表面から除去される。

〔２．転写バイアス印加装置〕
一次転写ローラ１４には、転写バイアス印加装置としての電源６４，６５が接続されている。具体的には、一次転写ローラ１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃが、共通の電源６４に制御回路６７を介して並列に接続され、一次転写ローラ１４Ｋが、別の電源６５に制御回路６８を介して接続されている。ただし、一次転写ローラ１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃは、別々の制御回路を介して別々の電源に接続してもよい。感光体４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋはアース接続されている。

また、一次転写ローラ１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃに印加される一次転写バイアスの電圧値を検知する電圧検知装置としての電圧計８０が、一次転写ローラ１４Ｙと感光体４Ｙとに接続され、一次転写ローラ１４Ｋに印加される一次転写バイアスの電圧値を検知する電圧検知装置としての電圧計８４が、一次転写ローラ１４Ｋと感光体４Ｋとに接続されている。

さらに、一次転写ローラ１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃに印加される一次転写バイアスの電流値を検知する電流検知装置としての電流計８２が、一次転写ローラ１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃと制御回路６７との間に接続され、一次転写ローラ１４Ｋに印加される一次転写バイアスの電流値を検知する電流検知装置としての電流計８４が、一次転写ローラ１４Ｋと制御回路６８との間に接続されている。

二次転写ローラ４０には、転写バイアス印加装置としての電源６６が、制御回路６９を介して接続されている。

また、二次転写ローラ４０に印加される二次転写バイアスの電圧値を検知する電圧検知装置としての電圧計８８が、二次転写ローラ４０と共に転写ベルト３０を挟圧するローラ３２と、二次転写ローラ４０とに接続されている。

さらに、二次転写ローラ４０に印加される二次転写バイアスの電流値を検知する電流検知装置としての電流計９０が、二次転写ローラ４０と制御回路６９との間に接続されている。

〔３．転写バイアスの制御〕
以下、連続プリントを行う際に制御部７０により行われる二次転写バイアスの制御、およびこれに関連する画像形成動作の制御について説明する。

なお、一次転写バイアスの制御については説明を省略するが、本発明は、二次転写バイアスの制御のみならず、一次転写バイアスの制御にも等しく適用できる。

本実施形態では、連続プリントを行う際、１枚目の画像形成時の二次転写バイアスは定電圧制御されるが、２枚目以降の画像形成時は、機内温度の上昇に伴う二次転写ローラ４０の電気抵抗の低下により、二次転写ローラ４０に過剰の電流が流れることを防止するため、二次転写バイアスについて後述する所定の電流制御が行われる。

ただし、本発明は、最初の複数枚の画像形成時の二次転写バイアスを定電圧制御し、これより後の画像形成時に二次転写バイアスを電流制御する構成を含み、さらには、連続プリントの途中の画像形成時の二次転写バイアスを定電圧制御し、この画像の次の画像形成時に二次転写バイアスを電流制御する構成も含むものである。

（１枚目のプリント時の制御）
１枚目のプリント時、二次転写バイアスは定電圧制御される。この定電圧制御の際、二次転写バイアスは、公知のＡＴＶＣ（Ａｕｔｏ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）制御により決定された転写電圧Ｖｔに制御される。ＡＴＶＣ制御は、転写ローラに所定の定電流を供給したときの電圧を転写ローラの電気抵抗値の代用値として検出する検出動作を行った後、これにより検出された検出電圧Ｖｄに応じて、転写電圧Ｖｔの最適な大きさを決定するものである。

具体的に、ＡＴＶＣ制御において、転写電圧Ｖｔは、検出電圧Ｖｄと、予め設定されたテーブルから求められる傾きＡおよびオフセットＢとを、下記の数式１に代入することで決定される。

テーブルは、記録媒体３６の種類ごとに設定されている。各テーブルでは、傾きＡとオフセットＢの値が、機内の絶対湿度に応じて複数設定されている。したがって、ＡＴＶＣ制御により転写電圧Ｖｔを決定する際、予め用意された複数のテーブルの中から、記録媒体３６の種類の情報に基づき、該当するテーブルが選択された後、絶対湿度の情報等に基づき、該当する傾きＡの値とオフセットＢの値が決定される。

１枚目の画像を二次転写する際、二次転写ローラ４０に流れる第１の電流の波形が、電流計９０により検知される。以下、この検知の結果、第１の電流の波形が、図３において実線で表された波形である場合について説明する。

（２枚目以降のプリント時の制御）
２枚目以降のプリント時の二次転写バイアスについては電流制御が行われ、この電流制御により二次転写ローラ４０に印加される第２の電流の波形は、上記のように検知された第１の電流の波形に基づき決定される。

具体的には、第１の電流の波形のデータに基づき、第１の電流の平均値が算出され、第２の電流は、第１の電流の平均値と同じ大きさの定電流に決定される。すなわち、本実施形態では、２枚目以降のプリント時、二次転写バイアスは定電流制御される。

このようにして第２の電流の波形が決定されると、２枚目以降の画像形成時の二次転写バイアスについて、第２の電流が決定された波形を示すように電流制御が行われた状態で、２枚目以降のプリントが行われる。

（転写電流決定制御の各処理の流れ）
第２の電流の波形を決定する制御（転写電流決定制御）の各処理の流れの具体例を、図４に示すフローチャートを参照しながら説明する。

図４に示すように、まずステップ１において、二次転写ローラ４０が中間転写ベルト３０から離間しているか否かが判断される。ステップ１において、二次転写ローラ４０が中間転写ベルト３０から離間していると判断されると、次のステップ２において二次転写ローラ４０はベルト３０に圧接された後、ステップ３に進み、ステップ１において、二次転写ローラ４０が中間転写ベルト３０に圧接していると判断されると、そのままステップ３に進む。

ステップ３では、１枚目の画像プリント時のＡＴＶＣ制御に用いるタイマーＡがゼロにセットされ、次のステップ４でタイマーＡのカウントが開始された後、ステップ５に進む。

ステップ５では、ＡＴＶＣ制御が開始される。具体的には、定電流制御された転写バイアスが二次転写ローラ４０印加され、次のステップ６で、検出電圧Ｖｄの測定が行われて、ステップ７に進む。

ステップ７では、タイマーＡのカウントが所定時間Ｔ１になったか否かが判断される。ここで、所定時間Ｔ１は、タイマーＡのカウントが開始されてから、ＡＴＶＣ制御が終了するまでに要する時間に設定される。

ステップ７において、タイマーＡのカウントが所定時間Ｔ１になったと判断されると、ステップ８に進み、タイマーＡのカウントが所定時間Ｔ１になっていないと判断されると、ステップ６に戻る。

ステップ８では、検出電圧Ｖｄの情報と、予め設定されたテーブルの情報とに基づき、１枚目の画像の二次転写時の転写電圧Ｖｔが決定され、次のステップ９で転写電圧Ｖｔが二次転写ローラ４０に印加され、ステップ１０に進む。

ステップ１０では、１枚目の画像の二次転写が開始され、次のステップ１１で二次転写ローラ４０に流れる第１の電流の波形が検知されて、ステップ１２に進む。

ステップ１２では、１枚目の画像の二次転写が完了したか否かが判断される。ステップ１２において、完了したと判断されるとステップ１３に進み、完了していないと判断されるとステップ１１に戻る。

ステップ１３では、ステップ１１で検知された第１の電流の波形に基づき、２枚目以降のプリント時に二次転写ローラ４０に印加する第２の電流の波形が決定され、処理が終了する。ステップ１３において、具体的には、第１の電流の波形データに基づき第１の電流の平均値が算出され、第２の電流が、第１の電流の平均値と同じ大きさの定電流に決定される。

以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。

例えば、上述の実施形態では、第２の電流の大きさを、第１の電流の平均値に決定する構成について説明したが、本発明において、第２の電流の大きさは、必ずしも第１の電流の平均値に決定する必要はない。具体的に、例えば、第２の画像（実施形態では２枚目以降の画像）をプリントする記録媒体の種類が、第１の画像（実施形態では１枚目の画像）をプリントした記録媒体の種類と異なる場合、第２の画像プリント時の記録媒体の種類に応じて、第１の電流の平均値に所定の演算を行い、この演算により得られる値を、第２の電流の大きさとして決定してもよい。

また、上述の実施形態では、第２の画像形成時の二次転写バイアスが定電流制御される構成について説明したが、本発明において、第２の画像形成時の二次転写バイアスの制御は、定電流制御以外の電流制御であってもよい。具体的には、例えば、第２の画像のパターンが、第１の画像のパターンと同じである場合、第２の電流の波形が第１の電流と同じ波形となるように、転写バイアスを電流制御してもよい。

さらに、上述の実施形態では、第２の画像形成時において、第２の画像のＣ／Ｗ比に関わらず、転写バイアスについて上記の電流制御を行う構成について説明したが、本発明では、第１の画像のＣ／Ｗ比と、第２の画像のＣ／Ｗ比との差が所定値以下であるときのみ、転写バイアスについて上記の電流制御を行うようにしてもよい。なぜなら、図５に示すように、転写電流の適正範囲は、画像のＣ／Ｗ比に応じて変化し、２つの画像のＣ／Ｗ比の差が大きいとき、転写電流の適正範囲が重複しない場合があることから、第１の画像の形成時に適正範囲内にあった第１の電流に基づき第２の電流を決定しても、第２の画像のＣ／Ｗ比が第１の画像のＣ／Ｗ比と大きく異なる場合、第２の電流が適正範囲に収まるとは限らないためである。具体的には、第１の画像のＣ／Ｗ比と第２の画像のＣ／Ｗ比との差が２０％以下であるときのみ、上記電流制御を行うことが考えられる。

さらにまた、第２の画像形成時において、上記の電流制御は、転写ローラの電気抵抗が大きく変動する温湿環境（例えば低温低湿環境）のときのみ行い、その他の温湿環境のときは、転写バイアスを定電圧制御してもよい。具体的には、画像形成装置の内部に温度検知装置と湿度検知装置を設け、温度検知装置により検知された雰囲気温度、または、湿度検知装置により検知された相対湿度の一方または両方が所定値以下であるときのみ、転写電流決定制御およびこれに基づく上記の電流制御を行うようにしてもよい。より具体的には、例えば、温度検知装置により検知された温度が１５℃以下であり、且つ、湿度検知装置により検知された相対湿度が２０％以下であるときのみ、転写電流決定制御およびこれに基づく上記の電流制御を行うことが考えられる。

ところで、図１０に示すように、二次転写を良好に行うための二次転写バイアスの電流値の適正範囲は、記録媒体の種類により異なり、コート紙およびＯＨＰ用紙は、普通紙に比べて適正範囲が狭い。すなわち、連続プリントする際、二次転写バイアスを定電圧制御する場合、コート紙およびＯＨＰ紙にプリントするときは、普通紙にプリントするときよりも、二次転写ローラ４０に適正範囲を超える電流が流れやすく、転写不良が生じやすい。そのため、プリントされる記録媒体の種類に応じて、二次転写バイアスの制御を、定電圧制御と、上記構成の電流制御との間で選択可能としてもよい。この場合、記録媒体の種類を判別する記録媒体判別装置を画像形成装置２に設けることが好ましく、記録媒体判別装置としては、例えば、記録媒体の厚みを計測する厚み計測装置を用いることが考えられる。

さらに、上述したように、本発明は、二次転写バイアスの制御に限らず、一次転写バイアスの制御にも等しく適用できる。また、モノクロ画像形成装置のように転写を一度しか行わない場合でも、その転写時に印加する転写バイアスの制御に本発明を適用できる。

（試験１）
イオン導電性ローラの電気抵抗と、ローラ周辺の絶対水分量との関係を確認するための試験１を行った。

試験１において、イオン導電性ローラとしては、パイプからなる芯部の外周が円筒状の樹脂部で覆われてなるローラを用いた。ローラの長さは３４０ｍｍ、外径は３０ｍｍ、芯部の外径は１２ｍｍ、樹脂部の厚みは９ｍｍである。樹脂部は、イオン導電性を有するニトリルゴムからなり、樹脂部のアスカーＣ硬度は３０度である。

試験１の結果を図６に示す。試験１の結果より、イオン導電性ローラの電気抵抗は、ローラ周辺の絶対水分量が少ないときほど変動しやすく、絶対水分量が多いときほど低い値で安定する傾向があることを確認できた。

（試験２）
イオン導電性ローラの電気抵抗と機内温度との関係を確認するための試験２を、絶対水分量が異なる複数の条件下で行った。試験２において、イオン導電性ローラとしては、試験１と同じローラを用いた。

試験２の結果を図７に示す。試験２の結果、イオン導電性ローラの電気抵抗は、同じ絶対水分量であれば、機内温度が高くなるほど低くなり、低温のときほど温度依存性が高いことを確認できた。また、イオン導電性ローラの電気抵抗は、絶対水分量が少ないときほど温度依存性が高いことを確認できた。

（試験３）
連続プリントを行う際、上記実施形態と同様に、１枚目のプリント時の二次転写バイアスを定電圧制御し、２枚目以降のプリント時の二次転写バイアスを定電流制御する場合（実施例）と、全てのプリント時の二次転写バイアスを定電圧制御する場合（比較例）のそれぞれについて、転写不良の発生の有無を確認するための試験３を行った。

試験３は、雰囲気温度１０度、相対湿度１５％の低温低湿環境（ＬＬ環境）の下で行い、実施例と比較例のそれぞれについて、ベタ画像を１００枚のコート紙に連続プリントした。

また、試験３では、実施例と比較例のそれぞれについて、連続プリント中、二次転写ローラ４０に流れる電流（転写電流）と、二次転写ローラ４０とこれに対向するローラ３２との間の電位差（転写電圧）とを測定した。

試験３の結果、比較例では、６枚目以降のプリントで画像ノイズが発生し、実施例では、１００枚とも画像ノイズは発生しなかった。

実施例と比較例の転写電流の変化を、図８に示す。

図８において破線で示された実施例の転写電流は、定電流制御が行われたため、当然ながら電流値が一定であり、コート紙の転写電流の適正範囲である２５±２．５μＡの範囲内に維持されたため、転写不良が生じなかったものと考えられる。

これに対して、図８において実線で示された比較例の転写電流は、機内温度の上昇に伴って上昇し、６枚目以降のプリント時に、適正範囲である２５±２．５μＡの範囲を超えてしまったため、転写不良が生じたものと考えられる。

実施例と比較例の転写電圧の変化を、図９に示す。

図９において破線で示された実施例の転写電圧は、徐々に低下するが、コート紙の転写電圧の適正範囲も機内温度の上昇に伴って低下したため、実施例の転写電圧は適正範囲に維持されたものと考えられる。これに対して、図９において実線で示された比較例の転写電圧は、定電圧制御であるため一定に維持されたが、上述した適正範囲の変化に伴い、６枚目以上のプリント時に、比較例の転写電圧は適正範囲を超えたものと考えられる。

試験３の結果より、連続プリントを行う際、機内温度の上昇に伴う転写ローラの電気抵抗の低下に対応する観点から、所定枚数以降（例えば２枚目以降）のプリント時の転写バイアスについて、定電圧制御を行うよりも定電流制御または定電流制御に代わる別の電流制御を行う方が好ましいことを確認できた。

本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。 転写バイアス印加装置の構成を示す図である。 第１の電流の検知結果の具体例を示すグラフである。 転写電流決定制御の各処理の流れを示すフローチャートである。 画像のＣ／Ｗ比と転写電流の適正範囲との関係を示すグラフである。 イオン導電性ローラの電気抵抗の環境依存性を示すグラフである。 イオン導電性ローラの電気抵抗の温度依存性を示すグラフである。 連続プリントを行う際の転写電流の変化を示すグラフである。 連続プリントを行う際の転写電圧の変化を示すグラフである。 記録媒体の種類毎の転写電流の適正範囲を示すグラフである。

符号の説明

２：画像形成装置、４：感光体、１４：一次転写ローラ、３０：中間転写ベルト、３２：ローラ、３６：記録媒体、４０：二次転写ローラ、７０：制御部、６４，６５，６６：電源、６７，６８，６９：制御回路、８０：電圧計、８２：電流計、８４：電圧計、８６：電流計、８８：電圧計、９０：電流計。

Claims (6)

1. トナー像を担持する像担持体と、
   該像担持体上のトナー像を被転写材へ転写させるため、上記像担持体と共に上記被転写材を挟圧する転写部材と、
   該転写部材に転写バイアスを印加する転写バイアス印加装置と、
   該転写部材に流れる電流を検知する電流検知装置と、
   上記転写バイアスの電流の波形を決定するための転写電流決定制御を行う制御部とを備えた画像形成装置であって、
   上記転写電流決定制御は、連続プリントの際、
   第１の画像を形成する際の上記転写バイアスを定電圧制御し、
   該定電圧制御時に上記転写部材に流れる第１の電流の波形を、上記電流検知装置により検知し、
   該検知された上記第１の電流の波形に基づき、上記第１の画像の次の第２の画像を形成する際に上記転写部材に印加する第２の電流の波形を決定する制御であり、
   上記制御部は、上記転写電流決定制御により上記第２の電流の波形を決定し、上記第２の画像を形成する際の上記転写バイアスについて、上記第２の電流の波形が上記の決定した波形となるような電流制御を行うことを特徴とする画像形成装置。
2. 上記制御部は、上記転写電流決定制御において、上記第２の電流を、上記第１の電流の大きさの平均値と同じ大きさの定電流に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. 上記制御部は、上記第２の画像のパターンが、上記第１の画像のパターンと同じであるとき、上記転写電流決定制御において、上記第２の電流の波形を、上記第１の電流と同じ波形に決定することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の画像形成装置。
4. 上記制御部は、上記第１の画像のＣ／Ｗ比と、上記第２の画像のＣ／Ｗ比との差が所定値以下であるときのみ、上記第２の画像を形成する際の上記転写バイアスについて、上記の電流制御を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
5. 画像形成装置内部の雰囲気温度を検知するための温度検知装置と、
   画像形成装置内部の相対湿度を検知するための湿度検知装置とを備え、
   上記制御部は、上記温度検知装置により検知された雰囲気温度、または、上記湿度検知装置により検知された相対湿度のいずれか一方または両方が所定値以下であるときのみ、上記第２の画像を形成する際の上記転写バイアスについて、上記の電流制御を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. トナー像を担持する像担持体と、
   該像担持体上のトナー像を被転写材へ転写させるため、上記像担持体と共に上記被転写材を挟圧する転写部材と、
   該転写部材に転写バイアスを印加する転写バイアス印加装置と、
   該転写部材に流れる電流を検知する電流検知装置とを備えた画像形成装置を用いて画像を形成する方法であって、
   連続プリントの際、
   第１の画像を形成する際の上記転写バイアスを定電圧制御し、
   該定電圧制御時に上記転写部材に流れる第１の電流の波形を、上記電流検知装置により検知し、
   該検知された上記第１の電流の波形に基づき、上記第１の画像の次の第２の画像を形成する際に上記転写部材に印加する第２の電流の波形を決定し、
   上記第２の画像を形成する際の上記転写バイアスについて、上記第２の電流の波形が上記の決定した波形となるような電流制御を行うことを特徴とする画像形成方法。

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