特許 7484743 画像形成装置、画像形成方法、および画像形成プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-08

(45)【発行日】2024-05-16

(54)【発明の名称】画像形成装置、画像形成方法、および画像形成プログラム

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/16 20060101AFI20240509BHJP

   G03G 21/20 20060101ALI20240509BHJP

   G03G 21/00 20060101ALI20240509BHJP

【ＦＩ】

G03G15/16 103

G03G21/20

G03G21/00 370

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2021008720

(22)【出願日】2021-01-22

(65)【公開番号】P2022112778

(43)【公開日】2022-08-03

【審査請求日】2023-06-27

(73)【特許権者】

【識別番号】000001270

【氏名又は名称】コニカミノルタ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000671

【氏名又は名称】ＩＢＣ一番町弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】山中 大樹

【審査官】藤井 達也

(56)【参考文献】

【文献】特開２００３－０５７９６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－０５３４３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－００２７５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０７２０７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０９７１０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１１６８０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－１５２１６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ １３／０２

Ｇ０３Ｇ １３／１４－１３／１６

Ｇ０３Ｇ １３／３４

Ｇ０３Ｇ １５／００

Ｇ０３Ｇ １５／０２

Ｇ０３Ｇ １５／１４－１５／１６

Ｇ０３Ｇ １５／３６

Ｇ０３Ｇ ２１／００

Ｇ０３Ｇ ２１／０２

Ｇ０３Ｇ ２１／１４

Ｇ０３Ｇ ２１／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

像担持体に形成されたトナー像を、定電圧制御した転写電圧で被転写体へ転写する転写部と、
所定の転写電流を生じさせるための前記転写電圧を決定する決定処理を行い、前記転写電圧により生じた前記転写電流を変動させる変動要因の、前記決定処理時からの変化量に応じた補正割合に基づいて、前記転写電圧を補正する制御部と、
を有する画像形成装置。

【請求項2】

前記制御部は、決定された前記転写電圧の、前記変動要因により変動しない不変部分を除く変動部分を、前記補正割合で補正することで、前記転写電圧を補正する、請求項１に記載の画像形成装置。

【請求項3】

前記変動要因は温度であり、
前記制御部は、温度の変化割合に基づいて前記変動部分を補正する、請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記変動要因は相対湿度であり、
前記制御部は、相対湿度の変化割合に基づいて前記変動部分を補正する、請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項5】

前記変動要因は絶対湿度であり、
前記制御部は、絶対湿度の変化割合に基づいて前記変動部分を補正する、請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記制御部は、温度が所定の閾値以上になったときに前記決定処理を行うことで決定された前記転写電圧を前記不変部分として算出する、請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項7】

前記制御部は、印刷ジョブによる画像形成の終了後に前記決定処理を行うことで決定された前記転写電圧を前記不変部分として算出する、請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項8】

前記印刷ジョブには両面印刷が含まれる、請求項７に記載の画像形成装置。

【請求項9】

前記制御部は、前記転写電流が流れる経路の抵抗が異なる複数の条件にされたときに前記決定処理によりそれぞれ前記転写電圧を決定し、決定された前記転写電圧に基づいて前記不変部分を算出する、請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項10】

前記制御部は、前記不変部分に影響する、前記変動要因とは異なる影響因子が変化したときに前記不変部分を変更する、請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項11】

前記影響因子は温度であり、
前記制御部は、温度に基づいて前記不変部分を算出する、請求項１０に記載の画像形成装置。

【請求項12】

前記影響因子は相対湿度であり、
前記制御部は、相対湿度に基づいて前記不変部分を算出する、請求項１０に記載の画像形成装置。

【請求項13】

前記影響因子は絶対湿度であり、
前記制御部は、絶対湿度に基づいて前記不変部分を算出する、請求項１０に記載の画像形成装置。

【請求項14】

像担持体に形成されたトナー像を、定電圧制御した転写電圧で被転写体へ転写する段階（ａ）と、
所定の転写電流を生じさせるための前記転写電圧を決定する決定処理を行い、決定された前記転写電圧により生じた前記転写電流を変動させる変動要因の、前記決定処理時からの変化量に応じた変化割合に基づいて、前記段階（ａ）において前記トナー像を前記被転写体へ転写する前記転写電圧を補正する段階（ｂ）と、
を有する画像形成方法。

【請求項15】

像担持体に形成されたトナー像を、定電圧制御した転写電圧で被転写体へ転写する手順（ａ）と、
所定の転写電流を生じさせるための前記転写電圧を決定する決定処理を行い、決定された前記転写電圧により生じた前記転写電流を変動させる変動要因の、前記決定処理時からの変化量に応じた変化割合に基づいて、前記手順（ａ）において前記トナー像を前記被転写体へ転写する前記転写電圧を補正する手順（ｂ）と、
をコンピューターに実行させるための画像形成プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像形成装置、画像形成方法、および画像形成プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

電子写真方式の画像形成装置においては、例えば、帯電させた感光体を露光することで形成した静電潜像をトナーで現像して感光体表面にトナー画像を形成し、トナー画像を中間転写体へ転写した後、中間転写体から用紙へ転写する。その後、用紙上のトナー画像を加熱および加圧する定着処理を行うことで、用紙に画像を形成する。

【0003】

感光体から中間転写体へトナー画像を転写する転写プロセスでは、定電圧制御された電圧を転写ローラー等の転写部に印加することで生じさせた電流によりトナー画像の転写を行い得る。定電圧制御による転写プロセスでは、主走査方向のトナー付着量が異なる場合でも一定の転写率が得られる。定電圧制御される電圧は、ＡＴＶＣ（Ａｃｔｉｖｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）により決定される。ＡＴＶＣは、転写部に定電流制御された所定の電流を転写部に印加したときの電圧値を読み取ることで、転写電圧を決定する処理である。

【0004】

ＡＴＶＣは、通常、画像形成開始時に行うが、画像形成を継続することで、定着装置からの熱や外部環境の変化等により画像形成装置の機内の温度や湿度が変化し、転写部の部材の抵抗が変動する。これにより、定電圧制御による定電圧が転写部に印加されることでトナーに印加される電流が減少して、転写率が低下し、色調不良等の不具合が生じる可能性がある。この対策として、従来、画像形成開始後、紙間等の非画像形成時に、再度ＡＴＶＣを実施し、印加電圧の補正をして、転写部に印加する定電圧制御された電圧を変えることにより、トナーに印加される電流を維持している。

【0005】

しかし、紙間等の非画像形成時でＡＴＶＣ等を実施すると、転写部材等を１周以上回転させる必要があること等により、生産性が低下する。

【0006】

下記特許文献１には次の先行技術が開示されている。画像形成前のＡＴＶＣ実施時の転写ローラーにおける電圧降下を、画像形成時の温度変化に基づいて、画像形成時の当該電圧降下に補正する補正式を湿度レベルごとに予め登録する。画像形成時の湿度レベルがＡＴＶＣ実施時と同じ場合は、上記補正式を用いて算出した補正後の電圧降下に応じた印加電圧を定電圧制御により転写ローラーに印加して転写プロセスを実施する。画像形成時の湿度レベルがＡＴＶＣ実施時と異なる場合は、再度ＡＴＶＣを実施し、決定した印加電圧による転写プロセスを実施する。これにより、生産性の低下を抑制しつつ、定電圧制御による転写プロセスにおける静電気力を適正に保つことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特開２００７－１８３３０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかし、転写部に使用される転写部材にはロット差による抵抗のバラツキがあり、また耐久による劣化、帯電や転写後除電等におけるコロナ放電による放電生成物の付着、およびクリーニング部の潤滑性を高めるための滑剤の付着による抵抗変化も発生する。上記先行技術は、このような抵抗変化等による転写率の低下等への影響を防止できないという問題がある。また、上記先行技術は、絶対湿度が比較的大きく変化して画像形成時の湿度レベルがＡＴＶＣ実施時と異なるようになった場合は、再度ＡＴＶＣを実施する。しかし、再度ＡＴＶＣを実施することで生産性が低下し、また連続紙に画像形成する場合等の非画像形成時間が設けられない場合に対応できないという問題もある。

【0009】

本発明はこのような問題を解決するためになされたものである。すなわち、転写部の抵抗の製造バラツキや経時的変動に起因した転写性能の劣化を抑制できるとともに、生産性の低下を防止できる画像形成装置、画像形成方法、および画像形成プログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の上記課題は、以下の手段によって解決される。

【0011】

（１）像担持体に形成されたトナー像を、定電圧制御した転写電圧で被転写体へ転写する転写部と、所定の転写電流を生じさせるための前記転写電圧を決定する決定処理を行い、前記転写電圧により生じた前記転写電流を変動させる変動要因の、前記決定処理時からの変化量に応じた補正割合に基づいて、前記転写電圧を補正する制御部と、を有する画像形成装置。

【0012】

（２）前記制御部は、決定された前記転写電圧の、前記変動要因により変動しない不変部分を除く変動部分を、前記補正割合で補正することで、前記転写電圧を補正する、上記（１）に記載の画像形成装置。

【0013】

（３）前記変動要因は温度であり、前記制御部は、温度の変化割合に基づいて前記変動部分を補正する、上記（２）に記載の画像形成装置。

【0014】

（４）前記変動要因は相対湿度であり、前記制御部は、相対湿度の変化割合に基づいて前記変動部分を補正する、上記（２）に記載の画像形成装置。

【0015】

（５）前記変動要因は絶対湿度であり、前記制御部は、絶対湿度の変化割合に基づいて前記変動部分を補正する、上記（２）に記載の画像形成装置。

【0016】

（６）前記制御部は、温度が所定の閾値以上になったときに前記決定処理を行うことで決定された前記転写電圧を前記不変部分として算出する、上記（２）に記載の画像形成装置。

【0017】

（７）前記制御部は、印刷ジョブによる画像形成の終了後に前記決定処理を行うことで決定された前記転写電圧を前記不変部分として算出する、上記（２）に記載の画像形成装置。

【0018】

（８）前記印刷ジョブには両面印刷が含まれる、上記（７）に記載の画像形成装置。

【0019】

（９）前記制御部は、前記転写電流が流れる経路の抵抗が異なる複数の条件にされたときに前記決定処理によりそれぞれ前記転写電圧を決定し、決定された前記転写電圧に基づいて前記不変部分を算出する、上記（２）に記載の画像形成装置。

【0020】

（１０）前記制御部は、前記不変部分に影響する、前記変動要因とは異なる影響因子が変化したときに前記不変部分を変更する、上記（２）に記載の画像形成装置。

【0021】

（１１）前記影響因子は温度であり、前記制御部は、温度に基づいて前記不変部分を算出する、上記（１０）に記載の画像形成装置。

【0022】

（１２）前記影響因子は相対湿度であり、前記制御部は、相対湿度に基づいて前記不変部分を算出する、上記（１０）に記載の画像形成装置。

【0023】

（１３）前記影響因子は絶対湿度であり、前記制御部は、絶対湿度に基づいて前記不変部分を算出する、上記（１０）に記載の画像形成装置。

【0024】

（１４）像担持体に形成されたトナー像を、定電圧制御した転写電圧で被転写体へ転写する段階（ａ）と、所定の転写電流を生じさせるための前記転写電圧を決定する決定処理を行い、決定された前記転写電圧により生じた前記転写電流を変動させる変動要因の、前記決定処理時からの変化量に応じた変化割合に基づいて、前記段階（ａ）において前記トナー像を前記被転写体へ転写する前記転写電圧を補正する段階（ｂ）と、を有する画像形成方法。

【0025】

（１５）像担持体に形成されたトナー像を、定電圧制御した転写電圧で被転写体へ転写する手順（ａ）と、所定の転写電流を生じさせるための前記転写電圧を決定する決定処理を行い、決定された前記転写電圧により生じた前記転写電流を変動させる変動要因の、前記決定処理時からの変化量に応じた変化割合に基づいて、前記手順（ａ）において前記トナー像を前記被転写体へ転写する前記転写電圧を補正する手順（ｂ）と、をコンピューターに実行させるための画像形成プログラム。

【発明の効果】

【0026】

像担持体に形成されたトナー像を被転写体へ転写させるための所定の転写電流を生じさせる、定電圧制御された転写電圧を決定する決定処理を行い、転写電圧により生じた転写電流を変動させる変動要因の、決定処理時からの変化量に応じた補正割合に基づいて、転写電圧を補正する。これにより、転写部の抵抗の製造バラツキや経時的変動に起因した転写性能の劣化を抑制できるとともに、生産性の低下を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】画像形成装置の構成を示す概略図である。

【図2】画像形成装置の構成を示すブロック図である。

【図3】１次転写ローラーに転写電圧を印加する回路の構成を示す説明図である。

【図4】転写電圧の補正について説明するためのグラフである。

【図5】抵抗が異なる条件における温度の変化量と転写電圧との関係の近似式のグラフである。

【図6】温度の変化量と変動部分の変化率との関係の近似式のグラフである。

【図7】不変部分更新処理を説明するためのグラフである。

【図8】画像形成装置の動作を示すフローチャートである。

【図9】従来技術について説明するためのグラフである。

【図10】補正後転写電圧の算出について説明するためのグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る画像形成装置について説明する。なお、図面において、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。

【0029】

（第１実施形態）
図１は、画像形成装置１００の構成を示す概略図である。図２は、画像形成装置１００の構成を示すブロック図である。

【0030】

画像形成装置１００は、制御部１１０、記憶部１２０、通信部１３０、操作表示部１４０、画像読取部１５０、画像制御部１６０、画像形成部１７０、およびセンサー１８０を備える。これらの構成要素は、バス１９０により互いに通信可能に連結されている。画像形成装置１００は、ＭＦＰ（ＭｕｌｔｉＦｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）により構成され得る。制御部１１０、記憶部１２０、および操作表示部１４０はコンピューターを構成する。

【0031】

制御部１１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）および各種メモリを備えており、プログラムに従って上記各部の制御や各種の演算処理を行う。制御部１１０の作用の詳細については後述する。

【0032】

記憶部１２０は、ＳＤＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）またはＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）等により構成され、各種プログラムおよび各種データを記憶する。

【0033】

通信部１３０は、画像形成装置１００と外部機器との間で通信を行うためのインターフェースである。通信部１３０として、イーサネット（登録商標）、ＳＡＴＡ、ＩＥＥＥ１３９４等の規格によるネットワークインターフェースが用いられる。また、通信部１３０として、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＩＥＥＥ８０２．１１等の無線通信インターフェース等の各種ローカル接続インターフェース等が用いられる。

【0034】

操作表示部１４０は、タッチパネル、テンキー、スタートボタン、およびストップボタン等を備えており、各種情報の表示および各種指示の入力に使用される。

【0035】

画像読取部１５０は、蛍光ランプ等の光源およびＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサー等の撮像素子を有する。画像読取部１５０は、所定の読み取り位置にセットされた原稿に光源から光を当て、その反射光を撮像素子で光電変換して、その電気信号から画像データを生成する。

【0036】

画像制御部１６０は、通信部１３０により受信された印刷ジョブ等に含まれる印刷データのレイアウト処理およびラスタライズ処理を行い、ビットマップ形式の画像データを生成する。

【0037】

印刷ジョブとは、画像形成装置１００に対する印刷命令の総称であり、印刷データおよび印刷設定が含まれる。印刷データとは、印刷の対象である文書のデータであり、印刷データには、例えば、イメージデータ、ベクタデータ、テキストデータといった各種データが含まれ得る。具体的には、印刷データは、ＰＤＬ（Ｐａｇｅ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｌａｎｇｕａｇｅ）データ、ＰＤＦ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ Ｆｏｒｍａｔ）データまたはＴＩＦＦ（Ｔａｇｇｅｄ Ｉｍａｇｅ Ｆｉｌｅ Ｆｏｒｍａｔ）データであり得る。印刷設定とは、用紙９００への画像形成に関する設定であり、例えば、ページ数、印刷部数、紙種、カラーまたはモノクロの選択、およびページ割付等の各種設定が含まれる。

【0038】

画像形成部１７０は、作像部４０、定着部５０、給紙部６０、および用紙搬送部７０を含む。

【0039】

作像部４０は、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、およびＫ（ブラック）の各色のトナーに対応した作像ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋを有する。各作像ユニット４１Ｙ、４１Ｍ、４１Ｃ、４１Ｋにより、画像データに基づいて、帯電、露光、および現像のプロセスを経て感光体ドラム４２上にトナー像が形成される。露光は、レーザー光により感光体ドラム４２上を走査することで行われる。感光体ドラム４２上に形成されたトナー像は、１次転写ローラー４４に印加される、定電圧制御された転写電圧による静電気力により、中間転写ベルト４３上に順次重ねられて１次転写される。これにより、中間転写ベルト４３上にカラーのトナー像が保持される。中間転写ベルト４３上のカラーのトナー像は、２次転写ローラー４５により用紙９００上に２次転写される。１次転写ローラー４４は転写部を構成する。

【0040】

中間転写ベルト４３は、体積抵抗率が１．０×１０^７～１．０×１０^９Ω・ｃｍ程度で、表面抵抗率が１．０×１０^１０～１．０×１０^１２Ω／□程度の半導電性の無端状（シームレス）の樹脂ベルトが用いられる。樹脂ベルトとしては、変性ポリイミド、熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンアロイ等のエンジニアリングプラスチックに導電材料を分散した厚さ０．０５～０．５ｍｍの半導電性の樹脂フィルムを用いることができる。中間転写ベルト４３としては、この他に、シリコーンゴム或いはウレタンゴム等に導電材料を分散した厚さ０．５～２．０ｍｍの半導電性ゴムベルトを使用することもできる。中間転写ベルト４３はテンションローラー３６等を含む複数のローラー部材により巻回され、鉛直方向に回動可能に支持されている。

【0041】

１次転写ローラー４４は、例えば金属シャフトとその周りを覆うシリコーンやウレタン等の発泡ゴムを用いたローラー状の導電性部材からなり、中間転写ベルト４３を挟んで各色毎の感光体ドラム４２にそれぞれ対向して設けられ、中間転写ベルト４３の背面を押圧して感光体ドラム４２との間に転写域を形成する。１次転写ローラー４４には定電圧制御によりトナーと反対極性の転写電圧が印加され、転写域に形成される転写電界の静電気力によって、感光体ドラム４２上のトナー像が中間転写ベルト４３上に転写される。

【0042】

感光体ドラム４２は、中空の円筒状の本体部（基体）と、感光層を有する像担持体であり、所定の速度で回転するように構成されている。本体部（基体）は、例えば、アルミニウム等の金属から構成される。感光層は、例えば、有機光導電体（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｐｈｏｔｏ Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ：ＯＰＣ）を含むポリカーボネイト等の樹脂から構成される。

【0043】

図３は、１次転写ローラー４４に転写電圧を印加する回路の構成を示す説明図である。

【0044】

転写電圧は、電源４４１によって１次転写ローラー４４に印加される。転写電圧は、１次転写ローラー４４に中間転写ベルト４３を介して圧接される感光体ドラム４２が接地されることで、感光体ドラム４２の電位を基準電位（接地電位）とした電圧となる。電源４４１は、制御部１１０から出力されて電源４４１に入力される制御信号ＶＩＮに基づいて転写電圧を出力する。具体的には、電源４４１は、制御信号ＶＩＮがＤ／Ａコンバータ４４２で変換されたアナログ信号に基づく転写電圧を出力する。電源４４１は、定電圧源として動作し、定電圧制御された転写電圧を出力する。

【0045】

電源４４１は、定電流源としても動作可能であり、ＡＴＶＣ（Ａｃｔｉｖｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）による転写電圧の決定に利用できる。具体的には、電源４４１から定電流を出力させたときの１次転写ローラー４４の電圧（電位）を電圧検出回路４４３で検出し、Ａ／Ｄコンバータ４４４でデジタル信号ＶＯＵＴに変換されて制御部１１０へ出力する。これにより、所定の転写電流を生じさせるために１次転写ローラー４４に印加する必要がある転写電圧（以下、単に「転写電圧」とも称する）が制御部１１０により決定され得る。所定の転写電流は、用紙９００に形成された画像の品質の観点から実験により適当に設定され得る。

【0046】

定着部５０は、定着ローラー５１ａおよび加圧ローラー５２を含み、定着ローラー５１ａと加圧ローラー５２とが互いに圧接されることで、定着ローラー５１ａと加圧ローラー５２との間で定着ニップを形成する。定着部５０は、定着ニップに搬送された用紙９００を、定着ニップで加熱および加圧するとともに定着ローラー５１ａと加圧ローラー５２とを回転させることで、用紙９００上のトナー像を用紙９００の表面に溶融定着する。

【0047】

センサー１８０には、温度計および湿度計が含まれ得る。センサー１８０は、画像形成装置１００の機内の、例えば作像部４０に比較的近い位置に配置され、機内の温度および湿度を計測する。センサー１８０は、機外の温度および湿度を計測してもよい。この場合、画像形成装置１００から所定距離以内の温度および湿度を計測する。所定距離は、用紙９００に形成された画像の品質の観点から実験により適当に設定され得る。湿度は、相対湿度であっても絶対湿度であってもよい。

【0048】

制御部１１０の作用について説明する。

【0049】

制御部１１０は、ＡＴＶＣにより転写電圧を決定する決定処理（以下、単に「決定処理」とも称する）を行う。以下、決定処理により決定された転写電圧を「ＡＴＶＣ決定値」と称する。ＡＴＶＣ決定値は印刷ジョブの実行前に決定され、印刷ジョブの実行による画像形成実施時の転写電圧として適用される。ＡＴＶＣ決定値は、印刷ジョブの実行直前に決定されることが好ましい。

【0050】

制御部１１０は、ＡＴＶＣ決定値が１次転写ローラー４４に印加されることで生じる転写電流を変動させる変動要因の、決定処理時からの変化量に応じた補正割合（以下、単に「補正割合」とも称する）により転写電圧を補正する。補正割合については後述する。変動要因には、温度、相対湿度、および絶対湿度が含まれる。これらは、具体的には、画像形成装置１００の機内の、温度、相対湿度、および絶対湿度であり得る。以下、説明を簡単にするために、変動要因が温度であるものとして説明する。

【0051】

図４は、転写電圧の補正について説明するためのグラフである。グラフの横軸は温度の変化量であり、縦軸は転写電圧である。温度の変化量は、具体的には、現在の温度から決定処理時（印刷ジョブ開始前の決定処理時）の温度を減算することで算出される。現在の温度の変化量は、グラフ上に一点鎖線で示されている。

【0052】

図４に示すように、転写電圧は温度により変化する。転写電圧が変化するのは、温度等により転写電流が流れる経路の抵抗（以下、単に「抵抗」とも称する）が変化するからである。転写電流が流れる経路は、１次転写ローラー４４から、中間転写ベルト４３、および感光体ドラム４２を介して接地点に至る経路であると考えられる。転写電圧は、温度により変化する変動部分と、温度により変化しない不変部分とに区分される。なお、不変部分がない場合もあり得る。

【0053】

制御部１１０は、ＡＴＶＣ決定値の不変部分を除く変動部分を、決定処理時からの温度の変化量に応じた補正割合に基づいて補正することで、転写電圧を補正する。以下、補正された転写電圧を「補正後転写電圧」と称する。補正割合は、下記式により与えられる。

【0054】

補正割合[％]＝Ａ×ｅ＾（Ｂ×（現在の温度[℃]－決定処理時の温度[℃]））
ここで、現在の温度[℃]－決定処理時の温度[℃]は、温度の変化量である。Ａ、Ｂはそれぞれ係数であり、後述するように、ＡＴＶＣによる転写電圧の、温度の変化量ごとの実測値と温度変化量との関係のグラフから近似式を算出することで決定される。

【0055】

変動部分は、ＡＴＶＣ決定値から不変部分を除いた部分であり、下記式により与えられる。

【0056】

変動部分[Ｖ]＝ＡＴＶＣ決定値[Ｖ]－不変部分[Ｖ]
不変部分は、後述するように、例えば抵抗が異なる２つの条件で、転写電圧を、温度ごとにそれぞれＡＴＶＣにより実測し、当該実測値と温度変化量との関係のグラフからそれぞれ算出した２つの近似式の交点の電圧として算出できる。このような変動部分の算出は、印刷ジョブによる画像形成の開始前に実験により行われ得る。

【0057】

補正後転写電圧は、例えば下記式のように、変動部分に補正割合を乗じて変動部分補正値を算出し、不変部分に加算することで算出される。なお、不変部分がない場合もあり得る。

【0058】

変動部分補正値[Ｖ]＝変動部分[Ｖ]×補正割合[％]
補正後転写電圧[Ｖ]＝不変部分[Ｖ]＋変動部分補正値[Ｖ]
このように、転写電圧を、変動部分と不変部分とに分けて、変動部分についてのみ温度の変化量に基づく補正割合で補正することで、最適な転写電圧を変動させる部材の差等のさまざまな要因による転写性能の低下を柔軟に抑制できる。

【0059】

図５は、抵抗が異なる条件における温度と転写電圧との関係の近似式のグラフである。グラフの横軸は温度であり、縦軸は転写電圧である。グラフ上の丸および三角のプロットは、画像形成中に、変化する温度ごとにＡＴＶＣにより測定した転写電圧の実測結果である。丸のプロットは高抵抗の条件における実測結果であり、三角のプロットは低抵抗の条件における実測結果である。高抵抗および低抵抗の条件は、１次転写ローラー４４の種類をそれぞれ変えることで実現できる。高抵抗および低抵抗の条件は、比較的摩耗したローラーと新品のローラーを用いること等により実現してもよい。

【0060】

図５の例においては、高抵抗の条件における、温度（ｘ）と転写電圧（ｙ）との関係の近似式は、ｙ＝１１８１５ｅ＾（－０．０７５ｘ）である。低抵抗の条件における近似式は、ｙ＝５１０４ｅ＾（－０．０５７ｘ）である。２つの近似式の交点は不変部分に相当し、３５８Ｖとなっている。

【0061】

図６は、温度の変化量と変動部分の変化率との関係の近似式のグラフである。グラフの横軸は温度の変化量であり、画像形成開始時の温度を起点とした変化量を算出した値であり得る。縦軸は変動部分の変化率である。

【0062】

温度の変化量と変動部分の変化率との関係の近似式は次のように算出される。画像形成開始時にＡＴＶＣにより実測された転写電圧（ＡＴＶＣ決定値に相当）を１００％、不変部分を０％として、温度ごとにＡＴＶＣで実測した転写電圧を正規化することで変動部分変化率を算出する。変動部分変化率は、上述した補正割合に対応する。図５の例においては、高抵抗の条件における画像形成開始時のＡＴＶＣによる転写電圧の実測値は４８０７Ｖである。低抵抗の条件における画像形成開始時のＡＴＶＣによる転写電圧の実測値は２８００Ｖである。不変部分は３５８Ｖである。正規化された転写電圧は、高抵抗の条件および低抵抗の条件の算出結果を区別せずに、温度の変化量と変動部分変化率の関係の近似式の算出に用いることができる。図６の例においては、係数Ａは０．９８０６となり、係数Ｂは－０．０７５となる。従って、温度の変化量と変動部分変化率（補正割合）の関係の近似式は、変動部分変化率（補正割合）＝０．９８０６×ｅ＾（－０．０７５×温度の変化量）となる。

【0063】

制御部１１０は、具体的には、次のように温度の変化量に応じた補正割合により転写電圧を補正し、補正後転写電圧を１次転写ローラー４４に印加して、感光体ドラム４２上に形成されたトナー像を中間転写ベルト４３上に１次転写する。制御部１１０は、画像形成開始時の決定処理により、ＡＴＶＣ決定値を決定する。画像形成の継続により、例えば定着部５０の温度により機内の温度が上昇する。このため、所定の頻度で、決定処理時からの温度の変化量に応じた補正割合により転写電圧を補正する。例えば、温度が５℃上昇するごとに補正をする場合、最初の補正は、上述した補正割合の補正式により、補正割合（変動部分変化率）は、０．９８０６×ｅ＾（－０．０７５×５Ｖ）＝６７．４％となる。ＡＴＶＣ決定値が３０００Ｖである場合、不変部分が３５８Ｖであるので、変動部分は３０００Ｖ－３５８Ｖ＝２６４２Ｖとなる。変動部分補正値は、２６４２Ｖ×６７．４％＝１７８１Ｖとなる。従って、補正後転写電圧は、１７８１Ｖ＋３５８Ｖ＝２１３９Ｖになる。このような転写電圧の補正を継続して実施することで、最適な転写電圧を維持できる。

【0064】

制御部１１０は、不変部分の更新条件を満たしたときに、再度決定処理を行い、決定したＡＴＶＣ決定値を不変部分として算出することで不変部分を更新する処理（以下、「不変部分更新処理」とも称する）を実施し得る。不変部分の更新条件は、例えば、印刷ジョブの実行によりすべてのページの画像形成が終了したときである。

【0065】

図７は、不変部分更新処理を説明するためのグラフである。図７のグラフの横軸は温度の変化量であり、縦軸は転写電圧である。

【0066】

図７に示すように、印刷ジョブによる画像形成前の決定処理により決定されたＡＴＶＣ決定値（黒丸の点）を転写電圧として画像形成（１次転写）を開始し、転写電圧を補正しつつ画像形成を行い、画像形成を終了する。画像形成終了時に決定処理で決定されるＡＴＶＣ決定値（白抜き丸の点）は、不変部分にほぼ対応するため、当該ＡＴＶＣ決定値により不変部分を更新する不変部分更新処理が可能である。これは、印刷ジョブによる画像形成が終了しているときには、画像形成装置１００の機内の温度が十分上昇しており、さらなる温度上昇後に決定処理してＡＴＶＣ決定値を決定したとしても、同じＡＴＶＣ決定値になり、所定の転写電流を生じさせるために必要な転写電圧が変化しないと推定されるからである。また、不変部分更新処理を行うのは、１次転写ローラー４４等の部材の摩耗、帯電や転写後除電等におけるコロナ放電による放電生成物の付着、およびクリーニング部の潤滑性を高めるための滑剤の付着等により抵抗が変化している可能性があるからである。印刷ジョブによる画像形成終了時に決定処理を実施することで、生産性の低下を防止できる。

【0067】

不変部分の更新条件は、印刷ジョブの実行によりすべてのページの画像形成が終了し、かつ温度が所定の閾値以上であることであってもよい。所定の閾値は、さらなる温度上昇によりＡＴＶＣ決定値が変化しない温度として経験的に推定される値とし得る。所定の閾値は、さらなる温度上昇によりＡＴＶＣ決定値が変化しない温度の最小値を実験的に測定することで得た実験値であってもよい。不変部分の更新条件は、両面印刷の印刷ジョブによる画像形成が終了したことであってもよい。変動部分をより正確に測定するためには、温度が可能な限り上昇していることが好ましいため、定着部５０における用紙９００表面の定着処理により熱をもった用紙９００が裏面への画像形成のために作像部４０に戻ってくることで作像部４０の温度（１次転写ローラー４４の周辺温度）が上昇しやすい両面印刷の画像形成終了後に変動部分の更新処理を行うことが好ましい。

【0068】

不変部分の更新処理により更新された不変部分は、次の印刷ジョブの実行時における補正後転写電圧の算出に利用され得る。

【0069】

画像形成装置１００の動作について説明する。

【0070】

図８は、画像形成装置１００の動作を示すフローチャートである。本フローチャートは、制御部１１０により、記憶部１２０に記憶されたプログラムに従い実行され得る。

【0071】

制御部１１０は、印刷ジョブを取得したかどうか判断する（Ｓ１０１）。制御部１１０は、例えば、通信部１３０により印刷ジョブが受信されたことにより、印刷ジョブを取得したと判断し得る。

【0072】

制御部１１０は、印刷ジョブを受信していないと判断した場合は（Ｓ１０１：ＮＯ）、ステップＳ１０１を繰り返し実行する。

【0073】

制御部１１０は、印刷ジョブを受信したと判断した場合は（Ｓ１０２：ＹＥＳ）、決定処理を実行してＡＴＶＣ決定値を決定する（Ｓ１０２）。

【0074】

制御部１１０は、決定されたＡＴＶＣ決定値を転写電圧として定電圧制御により１次転写ローラー４４に印加して、感光体ドラム４２上に形成されたトナー像を中間転写ベルト４３上に１次転写するプロセスを含む画像形成処理により、画像形成を実施する（Ｓ１０３）。

【0075】

制御部１１０は、すべてのページの画像形成が終了していないと判断した場合は（Ｓ１０４；ＮＯ）、センサー１８０により計測された温度の変化量に応じた補正割合で転写電圧を補正する（Ｓ１０５）。すなわち、制御部１１０は、不変部分に補正割合を乗じて得た変動部分補正値を不変部分に加算することにより補正後転写電圧を算出することで、転写電圧を補正する。

【0076】

制御部１１０は、すべてのページの画像形成が終了したと判断した場合は（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、不変部分の更新条件を満たすかどうか判断する（Ｓ１０６）。不変部分の更新条件は、上述したように、温度が所定の閾値以上であること、または印刷ジョブが両面印刷の印刷ジョブであること等であり得る。

【0077】

制御部１１０は、不変部分の更新条件を満たさないと判断した場合は（Ｓ１０６：ＮＯ）、処理を終了する。

【0078】

制御部１１０は、不変部分の更新条件を満たすと判断した場合は（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、決定処理を実施し、決定したＡＴＶＣ決定値により不変部分を更新する（Ｓ１０７）。

【0079】

なお、図８のフローチャートでは、用紙９００（１ページ）ごとに転写電圧を補正しているが、適当な所定の頻度（例えば、１０ページごと）で補正してもよい。所定の頻度は、用紙９００に形成された画像の品質の観点から実験により適当に設定され得る。所定の頻度は、温度の変化量が５℃以上になったとき等であってもよい。

【0080】

（第２実施形態）
第２実施形態について説明する。本実施形態と第１実施形態とで異なる点は次の点である。第１実施形態は、不変部分に影響する湿度等の影響因子による不変部分の変化を考慮せずに補正後転写電圧を算出する。一方本実施形態は、不変部分に影響する湿度等の影響因子による不変部分の変化を考慮して補正後転写電圧を算出する点である。その他の点については、本実施形態は第１実施形態と同様であるので、重複となる説明は省略または簡略化する。

【0081】

図９は、従来技術について説明するためのグラフである。グラフの横軸は温度の変化量であり、縦軸は転写電圧である。

【0082】

従来技術では、本実施形態と同様に、印刷ジョブによる画像形成の開始前にＡＴＶＣにより転写電圧を決定する。決定された転写電圧はグラフ上の黒丸の点で示されている。画像形成の開始後、温度変化（温度上昇）に基づいて、実線で示すように補正式により転写電圧を補正する。絶対湿度が閾値以上に変化すると、補正式による補正後の転写電圧と、破線で示す、温度ごとの転写電圧の理想値（所定の転写電流を生じさせる転写電流値）との乖離が顕著になる。このため、絶対湿度が閾値以上に変化したときは、ＡＴＶＣを再実施する。ＡＴＶＣの再実施により決定された転写電圧はグラフ上の白抜き丸の点で示されている。そして、変化後の絶対湿度に対応する他の補正式により転写電圧を補正する。従来技術では、湿度が閾値以上に変化した場合、印刷ジョブの実行中であっても、紙間等の非画像形成時にＡＴＶＣを再実施する必要があるため、生産性が低下し得る。

【0083】

図１０は、本実施形態における補正後転写電圧の算出について説明するためのグラフである。グラフの横軸は温度であり、縦軸は転写電圧である。

【0084】

図１０に示すように、印刷ジョブによる画像形成が実施されることで、画像形成中に絶対湿度が変化（例えば上昇）した場合、絶対湿度が影響因子となり、画像形成前と画像形成中とで不変部分が変化する。影響因子は変動要因と異なる因子である。そこで、絶対湿度ごとに不変部分を予め算出しておき、変化後の絶対湿度に対応する不変部分に基づいて、画像形成中に補正後転写電圧を算出することで転写電圧を補正する。これにより、生産性を低下させることなく、絶対湿度の変化による１次転写の転写性能の劣化を抑止できる。なお、影響因子は相対湿度であり得る。

【0085】

制御部１１０は、絶対温度ごとの不変部分を、印刷ジョブの実行前に事前に算出して記憶部１２０に記憶させることで登録する。不変部分は、第１実施形態と同様の方法で算出され得る。

【0086】

制御部１１０は、印刷ジョブによる画像形成の実施前に、センサー１８０により温度とともに絶対湿度を計測し、絶対湿度に対応する不変部分を記憶部１２０から読み出す。制御部１１０は、決定処理によりＡＴＶＣ決定値を決定する。ＡＴＶＣ決定値はグラフの黒丸の点で示されている。

【0087】

制御部１１０は、印刷ジョブによる画像形成の実施中にセンサー１８０により温度とともに絶対湿度を計測する。制御部１１０は、計測された絶対湿度が所定の閾値以上変化したときに、当該絶対湿度に対応する不変部分を記憶部１２０から読み出し、それまでの不変部分を、読み出した不変部分に変更する。所定の閾値は、用紙９００に形成された画像の品質の観点から実験により適当に設定され得る。制御部１１０は、読み出した不変部分を、ＡＴＶＣ決定値から減算することで変動部分を算出する。制御部１１０は、温度の変動量と補正割合との関係の近似式（第１実施形態参照）を用いて、温度の変化量に応じた補正割合を算出し、変動部分に乗算することで変動部分補正値を算出する。制御部１１０は、不変部分に変動部分補正値を加算することで補正後転写電圧を算出する。制御部１１０は、補正後転写電圧により転写電圧を補正する。

【0088】

本発明の実施形態は以下の効果を奏する。

【0089】

像担持体に形成されたトナー像を被転写体へ転写させるための所定の転写電流を生じさせる、定電圧制御された転写電圧を決定する決定処理を行い、転写電圧により生じた転写電流を変動させる変動要因の、決定処理時からの変化量に応じた補正割合で、転写電圧を補正する。これにより、転写部の抵抗の製造バラツキや経時的変動に起因した転写性能の劣化を抑制できるとともに、生産性の低下を防止できる。

【0090】

さらに、決定された転写電圧の、変動要因により変動しない不変部分を除く変動部分を補正割合で補正することで転写電圧を補正する。これにより、転写性能を効果的に向上できる。

【0091】

さらに、温度を変動要因として、温度の変化割合に基づいて変動部分を補正する。これにより、簡単かつ効果的に転写性能を向上できる。

【0092】

また、相対湿度を変動要因として、相対湿度の変化割合に基づいて変動部分を補正する。これにより、簡単かつ効果的に転写性能を向上できる。

【0093】

また、絶対湿度を変動要因として、絶対湿度の変化割合に基づいて変動部分を補正する。これにより、簡単かつ効果的に転写性能を向上できる。

【0094】

また、温度が所定の閾値以上になったときに決定処理を行うことで決定された転写電圧を不変部分として算出する。これにより、変動部分の算出精度を向上できる。

【0095】

さらに、印刷ジョブによる画像形成の終了後に決定処理を行うことで決定された転写電圧を不変部分として算出する。これにより、容易に不変部分を算出できる。

【0096】

さらに、両面印刷の印刷ジョブによる画像形成の終了後に決定処理を行うことで決定された転写電圧を不変部分として算出する。これにより、容易に不変部分を算出できるとともに、さらに転写性能を向上できる。

【0097】

また、転写電流が流れる経路の抵抗が異なる複数の条件における決定処理によりそれぞれ決定された転写電圧に基づいて不変部分を算出する。これにより、容易に不変部分を算出できる。

【0098】

さらに、不変部分に影響する影響因子が変化したときに不変部分を変更する。これにより、画像形成中に不変部分が変化することによる転写性能の劣化を抑制できるとともに、生産性の低下を防止できる。

【0099】

さらに、温度を影響因子として、温度に基づいて不変部分を算出する。これにより、簡単に不変部分が変化することによる転写性能の劣化を抑制できる。

【0100】

また、相対湿度を影響因子として、相対湿度に基づいて不変部分を算出する。これにより、簡単に不変部分が変化することによる転写性能の劣化を抑制できる。

【0101】

また、絶対湿度を影響因子として、絶対湿度に基づいて不変部分を算出する。これにより、簡単に不変部分が変化することによる転写性能の劣化を抑制できる。

【0102】

本発明は、上述した実施形態に限定されない。

【0103】

例えば、実施形態においては、定電圧制御された転写電圧が転写部に印加されることで生じる転写電流を変動させる変動要因が温度であるものとして説明した。しかし、温度、相対湿度、および絶対湿度は互いに関連しており、相対湿度または絶対湿度の方が顕著に転写電流を変動させる場合は、変動要因を相対湿度または絶対湿度として、補正後転写電圧を算出してもよい。

【0104】

また、例えば、変動要因が絶対湿度である場合、不変部分に影響する影響因子は温度または相対湿度としてもよい。同様に、変動要因が相対湿度である場合、不変部分に影響する影響因子は温度または絶対湿度としてもよい。

【0105】

また、実施形態においては、像担持体、被転写体、および転写部を、それぞれ感光体ドラム、中間転写ベルト、および１次転写ローラーを例に説明した。しかし、像担持体、被転写体、および転写部は、それぞれ中間転写ベルト、用紙、および２次転写ローラーであり得る。

【0106】

また、実施形態においてプログラムにより実行される処理の一部または全部を回路等のハードウェアに置き換えて実行され得る。

【符号の説明】

【0107】

４２ 感光体ドラム、
４３ 中間転写ベルト、
４４ １次転写ローラー、
１００ 画像形成装置、
１１０ 制御部、
１２０ 記憶部、
１３０ 通信部、
１４０ 操作表示部、
１５０ 画像読取部、
１６０ 画像制御部、
１７０ 画像形成部、
１８０ センサー。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】