画像形成装置
【課題】装置の生産性の低下を招くことなく、トナー濃度検出精度を得られて良好な画像が得られる画像形成装置を提供することを、その目的とする。
【解決手段】中間転写体１０上に転写されたトナー像を、転写バイアスを印加することで記録媒体に転写するとともに、中間転写体上の紙間部に作像された濃度調整用のトナーパターンを２次転写体２４の表面２４ａに転写する転写手段６００と、トナーパターンの濃度を検出する検出手段３１０と、トナーパターンを２次転写体へ転写する際の紙間部での紙間転写バイアス条件Ｔｐを、記録媒体Ｐに印加するバイアス条件に応じて求める制御手段５００を有する。
【解決手段】中間転写体１０上に転写されたトナー像を、転写バイアスを印加することで記録媒体に転写するとともに、中間転写体上の紙間部に作像された濃度調整用のトナーパターンを２次転写体２４の表面２４ａに転写する転写手段６００と、トナーパターンの濃度を検出する検出手段３１０と、トナーパターンを２次転写体へ転写する際の紙間部での紙間転写バイアス条件Ｔｐを、記録媒体Ｐに印加するバイアス条件に応じて求める制御手段５００を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から中間転写体上に複数色のトナーを重ね合わせ、用紙やフィルム等の記録媒体に一括転写することのできる中間転写方式の画像形成装置が知られている。中間転写方式の画像形成装置では、用紙対応力向上の観点から中間転写体の表面に弾性層を有する転写装置を備えたものがある。弾性層を有する中間転写体を用いることで、記録媒体表面の凹凸に対するトナー像の転写追従性が向上し様々な記録媒体に対して良好なトナー転写を行うことができる。このような弾性層を有する中間転写体を用いた装置としては、例えば特許文献１が挙げられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
表面を弾性体で構成された中間転写体は、一般的に表面の光沢度が低くいため、中間転写体上に形成したトナーパターンの濃度を光学センサで検出してトナー画像の濃度制御を行う場合、十分なトナー濃度検出精度が得られないという課題がある。
このような課題の解決手段として、トナーパターンを２次転写体に転写し、２次転写体上でトナー濃度を検出する方式が考えられる。２次転写体上でトナー濃度を検出する場合、正確にトナー濃度を検出するという観点で中間転写体上のトナーパターンを中間転写体から２次転写体に転写する２次転写部で、常時所定の転写バイアス条件で２次転写体に転写して濃度検出することが望ましい。しかし、２次転写バイアス条件は、記録媒体の種類、厚さにより様々設定されているため、先にプリントされた記録媒体と次にプリントされる記録媒体の間（以下「紙間」という）においてトナーパターンを検知する場合、紙間部における２次転写バイアス設定と、プリント時に記録媒体へ印加する２次転写バイアスの設定を紙間ごとに切り替える必要が生じる。この場合、所定のバイアス条件でトナーパターンを２次転写体へ適正に転写させるためには、バイアス供給源となる高圧電源の立ち上がり／立下りの応答性能に対して十分な紙間長さを設定する必要がある。このようなバイアス条件の切替タイミングを加味すると、紙間は従来方式（中間転写体上での濃度検出方式）よりも長く設定しなければならず、装置の生産性の低下を招くことになり兼ねない。
【０００４】
特許文献１では、弾性層を有する中間転写体のマーク検知に関する技術が開示されているが、中間転写体の移動方向と直交する方向にマーク検知手段が移動可能に構成されていて、検知手段を移動させる駆動装置などをマーク検出部に備える必要があり、装置の小型化、低コスト化の観点で望ましものとは言い難い。
本発明は、装置の生産性の低下を招くことなく、トナー濃度検出精度を得られて良好な画像が得られる画像形成装置を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明にかかる画像形成装置は、像担持体上のトナー像が転写される中間転写体と、転写バイアスを印加することで中間転写体上のトナー像を記録媒体に転写するとともに、中間転写体上の紙間部に作像された濃度調整用のトナーパターンを２次転写体の表面に転写する転写装置と、トナーパターンの濃度を検出する検出手段と、トナーパターンを２次転写体へ転写する際の紙間部での紙間転写バイアス条件Ｔｐを、記録媒体に印加するバイアス条件に応じて求める制御手段とを有することを特徴としている。
本発明にかかる画像形成装置において、記制御手段は、トナーパターンを２次転写体へ転写するための固定基準バイアス条件Ｔｉを予め設定されていて、作像開始の信号を受けてプリント画像を作像する前に、紙間転写バイアス条件Ｔｐ及び固定基準バイアス条件Ｔｉの両条件でトナーパターンを中間転写体上に作像し、当該トナーパターンの濃度を検出手段で検出し、当該検出結果をそれぞれＤｐ、Ｄｉとしてサンプリングし、プリント開始後のトナーパターンを紙間転写バイアス条件Ｔｐにて２次転写体へ転写し、検出手段で検出されるトナー濃度検出結果に、プリント開始前のサンプリングデータにより算出されるＤｉ／Ｄｐを乗じてトナーパターンの濃度検出結果の補正を行うことを特徴としている。
本発明にかかる画像形成装置において、制御手段は、装置立ち上げ時に初期調整動作を、プリント終了時に濃度調整制御をそれぞれ実行するとともに、初期調整動作または濃度調整制御の少なくとも一方を行う際に、固定基準バイアス条件Ｔｉにて２次転写体上にトナーパターンを転写して濃度調整を行うことを特徴としている。
本発明にかかる画像形成装置において、制御手段は、紙間転写バイアス条件Ｔｐを、記録媒体の先端部に印加するバイアス条件Ｔｆと等しい条件に設定することを特徴としている。
本発明にかかる画像形成装置において、制御手段は、紙間転写バイアス条件Ｔｐを、記録媒体の先端部に印加するバイアス条件Ｔｆ及び記録媒体の後端部に印加するバイアス条件Ｔｂにより設定されるとともに、その設定値をＴｐ＝（Ｔｆ＋Ｔｂ）／２で示す式１により算出することを特徴としている。
本発明にかかる画像形成装置において、中間転写体は少なくとも表面が弾性層で構成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、トナーパターンを２次転写体へ転写する際の中間転写体上の紙間部での紙間転写バイアス条件Ｔｐを、記録媒体に印加するバイアス条件に応じて求めるので、記録媒体に印加するバイアス条件と紙間部に印加するバイアス条件の切替えに要する時間を短縮することができるため、装置の生産性の低下を招くことなく、トナー濃度検出精度を得られて良好な画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明が適用された画像形成装置の一形態を示す全体図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、制御手段による紙間転写バイアス条件の制御の形態を示す図である。
【図３】制御手段による紙間転写バイアス条件の制御の形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１に示す画像形成装置は、フルカラーの複写機を例示している。この複写機は、プリンタ部１００と、プリンタ部１００の下方に配置された給紙部２００と、プリンタ部１００の上方に配置されスキャナ部３００と、スキャナ部３００の上方に配置された自動原稿送り装置（以下「ＡＤＦ」と記す）ＡＤＦ４００とを備えている。画像形成装置としては、複写機に限定されるものではなく、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれら複数の機能を備えた複合機であっても良い。
【０００９】
プリンタ部１００は、中間転写体としての無端ベルト状の中間転写ベルト１０を備えている。中間転写ベルト１０は、その表面が弾性層で構成されていて、側方からの眺めが逆三角形状の形状になる姿勢で、駆動ローラ１４、従動ローラ１５及び２次転写対向ローラ１６に掛け回されており、駆動ローラ１４の回転駆動によって図中時計回り方向に無端移動せしめられる。中間転写ベルト１０の上方には、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（黒）のトナー像を形成するための４つの画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋが、ベルト移動方向に沿って並ぶように配設されている。
【００１０】
画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋは、像担持体としての感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋと、現像ユニット６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋと、感光体クリーニング装置６３Ｙ，６３Ｍ，６３Ｃ，６３Ｋを有している。感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、それぞれ中間転写ベルト１０に当接してＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを形成しながら、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動せしめられる。現像ユニット６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋは、感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋに形成された静電潜像をＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナーによって現像するものである。感光体クリーニング装置６３Ｙ，６３Ｍ，６３Ｃ，６３Ｋは、１次転写ニップを通過した後の感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋに付着している転写残トナーをクリーニングするものである。本複写機では、ベルト移動方向に沿って並べられた４つの画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋにより、タンデム画像形成部１１が構成されている。
【００１１】
プリンタ部１００内において、タンデム画像形成部の上方には、光書込ユニット２１が配設されている。この光書込ユニット２１は、図中反時計回り方向に回転駆動される感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの表面に対し、光走査による光書込処理を施して静電潜像を形成するものである。感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの表面は、それぞれその光書込処理に先立って、画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋの帯電手段によって一様に帯電せしめられる。
【００１２】
中間転写ベルト１０等を具備する中間転写手段としての転写ユニット１２は、中間転写ベルト１０のループ内側に、１次転写ローラ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋを有している。これら１次転写ローラ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップの裏側で中間転写ベルト１０を感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋに向けて押圧している。
【００１３】
中間転写ベルト１０の下方には、２次転写体となる２次転写ローラ２４が配設されている。この２次転写ローラ２４は、中間転写ベルト１０における２次転写対向ローラ１６に対する掛け回し箇所にベルト表面側から当接して２次転写ニップを形成している。２次転写対向ローラ１６には、高圧電源で構成される電圧印加手段１６０が接続されていて、バックアップローラ１６にトナー像を構成するトナーの帯電極性と同極性の転写バイアス（斥力バイアス）が印加されることで、接地された２次転写ローラ２４との間で転写電界が形成される。これにより、中間転写ベルト１０に担持された未定着トナー像は、２次転写位置において、所定のタイミングで送り込まれるシート状の記録媒体Ｐ（以下、記録シートＰという）に一括２次転写されるとともに、後述する画像濃度調整に用いるトナーパターンを２次転写ローラ２４の表面に転写する。本形態において、２次転写対向ローラ１６と電圧印加手段１６０により、２次転写装置６００が構成されている。
【００１４】
未定着トナー像が転写された記録シートＰは、２次転写ローラ２４から搬送ベルト２２に移動し、搬送ベルト２２に吸着した状態で定着装置２５まで搬送され、定着装置２５で熱と圧力が加えられてトナー像の定着処理が行われる。定着装置２５を通過した記録紙は、排出ローラ５６により排紙トレイ５７に排出されスタックされる。
【００１５】
スキャナ部３００は、コンタクトガラス３２上に載置された原稿の画像情報を読取センサ３６で読み取り、読み取った画像情報をプリンタ部１００の制御手段５００に送信する。制御手段５００は、スキャナ部３００から受け取った画像情報に基づき、プリンタ部１００の光書込ユニット２１におけるレーザーダイオードやＬＥＤ等の光源を制御して、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のレーザー書込光を出射して、感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋを光走査する。この光走査により、感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの表面に静電潜像が形成され、この潜像は所定の現像プロセスを経てＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像に現像される。この制御手段５００は、後述する中間転写ベルト１０上の紙間部に作像される濃度調整用のトナーパターンに関する制御と、紙間部に形成されたトナーパターンを２次転写ローラ２４の表面に転写する転写バイアスに関する制御を行う。
【００１６】
給紙部２００は、ペーパーバンク４３内に多段に配設された給紙カセット４４から記録シートＰを送り出す給紙ローラ４２、送り出された記録シートＰを分離して給紙路４６に導く分離ローラ４５、プリンタ部１００の給紙路４８に記録シートＰを搬送する搬送ローラ４７等を備えている。給紙については、給紙部２００以外に、手差し給紙も可能となっており、手差しのための手差しトレイ５１、手差しトレイ５１上の記録シートＰを手差し給紙路５３に向けて一枚ずつ分離する分離ローラ５２も設けられている。プリンタ部１００内において、手差し給紙路５３は給紙路４８に合流している。
【００１７】
給紙路４８の末端付近には、レジストローラ対４９が配設されている。レジストローラ対４９は、給紙路４８内を搬送されてくる記録シートＰをローラ間に挟み込んだ後、所定のタイミングで２次転写ニップに向けて送り込む。
【００１８】
本実施形態に係る複写機において、カラー画像のコピーをとるときには、ＡＤＦ４００の原稿台３０上に原稿をセットするか、又はＡＤＦ４００を開いてスキャナ部３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットしてＡＤＦ４００を閉じることで原稿を押さえる。そして、不図示のスタートスイッチを押す。すると、原稿がＡＤＦ４００にセットされている場合には、原稿がコンタクトガラス３２上に搬送される。その後、スキャナ部３００が駆動を開始し、第１走行体３３及び第２走行体３４が原稿面に沿った走行を開始する。そして、第１走行体３３にて光源から発した光を原稿面で発射させるとともに、得られた反射光を折り返して第２走行体３４に向ける。折り返し光は、第２走行体３４のミラーで更に折り返された後、結像レンズ３５を通して読取センサ３６に入射される。これにより、原稿内容が読み取られる。
【００１９】
プリンタ部１００は、スキャナ部３００から画像情報を受け取ると、画像情報に応じたサイズの記録シートを給紙路４８に給紙する。また、これに伴って、不図示の駆動モータで駆動ローラ１４を回転駆動して中間転写ベルト１０を図中時計回り方向に無端移動させる。同時に、画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋの感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの回転駆動を開始した後、感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋに対する帯電処理、光書込処理、現像処理などを行う。これらの処理によって感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの表面上に形成されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップで順次重ね合わせて中間転写ベルト１０上に１次転写されて、４色重ね合わせトナー像になる。
【００２０】
給紙部２００では、給紙ローラ４２の１つが記録シートサイズに応じて選択的に回転され、３つの給紙カセット４４のうちの１つから記録シートＰが送り出される。送り出された記録シートＰは、分離ローラ４５で１枚ずつ分離されてから給紙路４６に導入された後、搬送ローラ４７を経由してプリンタ部１００内の給紙路４８に送られる。また、手差しトレイ５１を用いる場合には、トレイの給紙ローラが回転駆動して、トレイ上の記録シートＰを分離ローラ５２で分離しながら手差し給紙路５３に送り込まれて給紙路４８の末端付近に至る。給紙路４８の末端付近では、記録シートＰが先端をレジストローラ対４９に突き当てて止まる。その後、中間転写ベルト１０上の４色重ね合わせトナー像に同期し得るタイミングでレジストローラ対４９が回転駆動すると、２次転写ニップ内に送り込まれてベルト上の４色重ね合わせトナー像に密着する。そして、ニップ圧や２次転写バイアスなどの影響によって記録シートＰ上に一括２次転写される。
【００２１】
２次転写ニップで４色重ね合わせトナー像が２次転写された記録シートＰは、用紙搬送ベルト２２によって定着装置２５内に送り込まれる。そして、定着装置２５で加圧ローラ２７と定着ベルト２６との間の定着ニップに挟み込まれると、加圧や加熱処理によって４色重ね合わせトナー像が表面に定着せしめられる。このようにしてカラー画像が形成された記録シートＰは、排出ローラ対５６を経由して機外の排紙トレイ５７上にスタックされる。
【００２２】
なお、記録シートＰのもう一方の面にも画像が形成される場合には、記録シートＰは定着装置２５から排出された後、切替爪５５による進路切り換えによってシート反転装置５７に送られる。そして、上下反転された後、再びレジストローラ対４９に戻されてから、２次転写ニップ及び定着装置２５を再経由する。
【００２３】
２次転写ニップを通過した後、４色のうちで１次転写工程が最も上流となるＹ用の１次転写ニップに進入する前の中間転写ベルト１０表面には、ベルトクリーニング装置１７が当接している。このベルトクリーニング装置１７は、ベルト表面に付着している転写残トナーをクリーニングする。
【００２４】
次に本発明の特徴部分について説明する。
この複写機は、トナーパターンの濃度を検出する検出手段３１０を有するとともに、トナーパターンを２次転写体へ転写する際の紙間部での紙間転写バイアス条件をＴｐとしてとき、この紙間転写バイアス条件Ｔｐを記録シートＰに印加するバイアス条件に応じて制御手段５００で求めることを特徴としている。２次転写装置６００は、中間転写ベルト１０の紙間部に作像される濃度調整用のトナーパターンを２次転写体の表面に転写する機能を備えている。
【００２５】
検出手段３１０は、１つの発光素子と２つの受光素子を備え、発光素子から中間転写ベルト１０に光が照射され、中間転写ベルト１０からの反射光のうち、正反射成分を受光素子で受光し、拡散反射成分を受光素子で受光する、周知の反射濃度検知センサである。
【００２６】
２次転写体となる２次転写ローラ２４の表面に転写されたトナーパターンは、図１に示す検出手段３１０で、そのトナー濃度が検出される。図２（ａ）は、２次転写体上でトナーパターンの濃度を検出する方式を採用した場合の記録シートＰおよび紙間に印加するバイアス切替えタイミングの一例を示したものである。このバイアス切替えタイミングは制御手段５００によって実行される。
【００２７】
２次転写バイアスは、制御手段５００によって定電流制御され、記録シートＰの先端部（シート先端部）・画像部・記録シートＰの後端部（シート後端部）・紙間部のそれぞれに対応した電流条件が設定されている。トナーパターンを２次転写体（２次転写ローラ２４）へ転写させる際の紙間バイアス条件には、所定の基準電流を設定している。図２（ａ）に示されるように、例えばシート先端部に印加させる電流設定値と、紙間の基準電流値とに隔たりがある場合には、電圧印加手段１６０を構成する高圧電源の応答性を加味した所定の紙間長さを設ける必要がある。
【００２８】
シート先端部の電流設定値は、記録シートＰのごく先端部にも適正な転写バイアスを印加させるためにシート先端部が２次転写ニップに進入するよりも前からバイアスを印加しておく必要がある。さらに、記録シートＰの持つ電気抵抗により、記録シートＰが２次転写ニップに進入した直後は斥力ローラから２次転写体までの合成電気抵抗が急激に上昇するため、通常画像部と同じ電流設定をシート先端部に適用すると、シート先端部に作用する転写バイアスが瞬間的に低下しシート先端の画像濃度が低下するなどの不具合が発生する場合がある。このためシート先端部に印加するバイアス条件となる転写電流値Ｔｆは通常画像部の電流値Ｔｇよりも高い設定値とすることが望ましい。すなわち、本形態において、制御手段５００は、紙間転写バイアス条件Ｔｐを、シート先端部に印加するバイアス条件Ｔｆと等しい条件に設定する。
【００２９】
シート後端部についても、シート後端部が２次転写ニップを抜ける際の電気抵抗変化に対応するために画像部よりも高いシート後端部に印加するバイアス条件となる電流設定値Ｔｂを設ける場合がある。さらに前記のシート先端部・シート後端部・画像部を含む記録シートＰに印加するバイアス条件は、記録シートＰの紙種・紙厚ごとに適正な電流設定を設けることが望ましいため、記録シートＰの紙種ごとに設定電流条件は様々であり一意に定まるものではない。
【００３０】
ここで、制御手段５００によるトナーパターンを２次転写体へ転写する際の紙間部でのバイアス印加について説明する。制御手段５００は、紙間転写バイアス条件Ｔｐを、記録シートＰに印加するバイアス条件に応じて求める機能を備えている。すなわち、制御手段５００は、紙間に印加する電流値を、シート先端部に印加する電流値に応じて、例えば図２（ｂ）に示すように設定する。図２（ｂ）に示すように、紙間転写バイアス条件となる紙間電流設定Ｔｐをシート先端部の転写電流値Ｔｆにより近い設定とすることで、高圧電源の立ち上がり時間は短縮し、紙間の長さを短縮することができる。
【００３１】
望ましくは、紙間電流設定Ｔｂとシート先端部に印加するバイアス条件となる転写電流値Ｔｆの中間値を紙間電流設定Ｔｐとして設定する。さらに望ましくは、シート先端部の転写電流値Ｔｆと紙間ＴｐをＴｆ＝Ｔｐとすることで、図２（ｃ）に示すように、紙間からシート先端部までの電源応答時間はゼロとなり最大限紙間を短縮することができる。
【００３２】
すなわち、制御手段５００は、紙間転写バイアス条件Ｔｐを、シート先端部に印加するバイアス条件Ｔｆ及びシート後端部に印加するバイアス条件Ｔｂにより設定されるとともに、その設定値をＴｐ＝（Ｔｆ＋Ｔｂ）／２で示す式１により算出する。
【００３３】
しかしながら、前記したように記録シートＰに印加するバイアス条件Ｔｆ・Ｔｂの設定値は、記録シートＰの紙種や紙厚により異なるので、記録シートＰの種類により、紙間のトナー濃度検出結果が異なってくる場合がある。この問題を解決するため、トナー濃度を検出するための基準電流値Ｔｉを予め定めておき、プリント画像の作像が開始される前に、例えば図３に示すようなバイアス印加を行い、基準電流値Ｔｉと紙間バイアスＴｐそれぞれの２次転写バイアス条件で転写されたトナーマークの濃度を個々にサンプリングし、このサンプリングデータを元に紙間バイアスＴｐを印加したときのトナー濃度検出結果を補正すればよい。
【００３４】
すなわち、制御手段５００は、トナーパターンを２次転写ローラ２４（２次転写体）へ転写するための固定基準バイアス条件Ｔｉを予め設定されていて、作像開始の信号を受けてプリント画像を作像する前に、紙間転写バイアス条件Ｔｐ及び固定基準バイアス条件Ｔｉの両条件でトナーパターンを中間転写ベルト１０上に作像し、当該トナーパターンの濃度を検出手段３１０で検出し、当該検出結果をそれぞれＤｐ、Ｄｉとしてサンプリングする。そして、プリント開始後のトナーパターンを紙間転写バイアス条件Ｔｐにて２次転写ローラ２４（２次転写体）へ転写し、検出手段３１０で検出されるトナー濃度検出結果に、プリント開始前のサンプリングデータにより算出されるＤｉ／Ｄｐを乗じてトナーパターンの濃度検出結果の補正を行う。
【００３５】
本形態のように、制御手段５００に、トナーパターンを２次転写ローラ２４へ転写するための固定基準バイアス条件Ｔｉを予め設定し、作像開始の信号を受けてプリント画像を作像する前に、紙間転写バイアス条件Ｔｐ及び固定基準バイアス条件Ｔｉの両条件でトナーパターンを中間転写ベルト１０上に作像し、当該トナーパターンの濃度を検出手段３１０で検出し、当該検出結果をそれぞれＤｐ、Ｄｉとしてサンプリングし、プリント開始後のトナーパターンを紙間転写バイアス条件Ｔｐにて２次転写ローラ２４へ転写し、検出手段３１０で検出されるトナー濃度検出結果に、プリント開始前のサンプリングデータにより算出されるＤｉ／Ｄｐを乗じてトナーパターンの濃度検出結果の補正を行うことで、紙間部の紙間バイアス条件を変更したことによる２次転写ローラ２４上に転写されるトナーパターンの濃度変化量を補正することができ、より安定した濃度制御が可能となる。
【００３６】
本形態のように、制御手段５００が、装置立ち上げ時に初期調整動作を、プリント終了時に濃度調整制御をそれぞれ実行するとともに、初期調整動作または濃度調整制御の少なくとも一方を行う際に、固定基準バイアス条件Ｔｉにて２次転写ローラ２４上にトナーパターンを転写して濃度調整を行うことで、初期調整動作または濃度調整制御のような定期的な濃度調整動作が行われた際のトナーパターン濃度検知結果と、紙間での濃度検知結果の誤差を最小限に抑制し、より安定した濃度制御が行える。
【００３７】
本形態のように、制御手段５００で、紙間転写バイアス条件Ｔｐを、シート先端部に印加するバイアス条件Ｔｆと等しい条件に設定すると、紙間部からシート先端部までのバイアス条件が同じとなり、電圧印加手段１６０の立ち上がり応答性を考慮する必要が無く、紙間の長さを短縮することができ、より装置の生産性を向上することができる。
【００３８】
本形態のように、制御手段５００により、紙間転写バイアス条件Ｔｐを、シート先端部に印加するバイアス条件Ｔｆ及びシート後端部に印加するバイアス条件Ｔｂにより設定し、その設定値をＴｐ＝（Ｔｆ＋Ｔｂ）／２で示す式１により算出することで、シート後端部・紙間・シート先端部にかけてのバイアス条件設定の変化量を最小限に抑制することができ、紙間長さを短縮することができ、より装置の生産性を向上することができる。
【００３９】
本形態のように、中間転写ベルト１０の少なくとも表面を弾性層で構成するとこで、記録シートＰの表面性に依存しない良好な画像品質を達成可能であり、中間転写ベルト１０上でトナー濃度を検出できない場合であって、２次転写ローラ２４上で精度良くトナーパターンの濃度を検出できるため、濃度安定性にも優れた構成となり、より安定した濃度制御が可能となる。
【００４０】
本形態において、２次転写体には２次転写ローラ２４を用い、その表面２４ａに濃度検知用のトナーパターンを転写し、このトナーパターンの濃度を検出する構成としたが、２次転写体としては、この構成に限定されるものではない。例えば、２次転写体としては、複数のローラに張架された２次転写用のベルト部材で構成したものでも良い。この場合、ベルト部材には光学センサでの濃度検出安定性の観点で表面の光沢性に優れるポリイミド樹脂からなるものを使用することが好ましい。
【符号の説明】
【００４１】
１０ 中間転写体
２０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）像担持体
２４ ２次転写体
２４ａ ２次転写体の表面
３１０ 検出手段
５００ 制御手段
６００ 転写装置
Ｐ 記録媒体
Ｔｐ 紙間転写バイアス条件
Ｔｉ 固定基準バイアス条件
Ｔｆ 記録媒体の先端部に印加するバイアス条件
Ｔｂ 記録媒体の後端部に印加するバイアス条件
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４２】
【特許文献１】特開２０１０−４４０９８号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から中間転写体上に複数色のトナーを重ね合わせ、用紙やフィルム等の記録媒体に一括転写することのできる中間転写方式の画像形成装置が知られている。中間転写方式の画像形成装置では、用紙対応力向上の観点から中間転写体の表面に弾性層を有する転写装置を備えたものがある。弾性層を有する中間転写体を用いることで、記録媒体表面の凹凸に対するトナー像の転写追従性が向上し様々な記録媒体に対して良好なトナー転写を行うことができる。このような弾性層を有する中間転写体を用いた装置としては、例えば特許文献１が挙げられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
表面を弾性体で構成された中間転写体は、一般的に表面の光沢度が低くいため、中間転写体上に形成したトナーパターンの濃度を光学センサで検出してトナー画像の濃度制御を行う場合、十分なトナー濃度検出精度が得られないという課題がある。
このような課題の解決手段として、トナーパターンを２次転写体に転写し、２次転写体上でトナー濃度を検出する方式が考えられる。２次転写体上でトナー濃度を検出する場合、正確にトナー濃度を検出するという観点で中間転写体上のトナーパターンを中間転写体から２次転写体に転写する２次転写部で、常時所定の転写バイアス条件で２次転写体に転写して濃度検出することが望ましい。しかし、２次転写バイアス条件は、記録媒体の種類、厚さにより様々設定されているため、先にプリントされた記録媒体と次にプリントされる記録媒体の間（以下「紙間」という）においてトナーパターンを検知する場合、紙間部における２次転写バイアス設定と、プリント時に記録媒体へ印加する２次転写バイアスの設定を紙間ごとに切り替える必要が生じる。この場合、所定のバイアス条件でトナーパターンを２次転写体へ適正に転写させるためには、バイアス供給源となる高圧電源の立ち上がり／立下りの応答性能に対して十分な紙間長さを設定する必要がある。このようなバイアス条件の切替タイミングを加味すると、紙間は従来方式（中間転写体上での濃度検出方式）よりも長く設定しなければならず、装置の生産性の低下を招くことになり兼ねない。
【０００４】
特許文献１では、弾性層を有する中間転写体のマーク検知に関する技術が開示されているが、中間転写体の移動方向と直交する方向にマーク検知手段が移動可能に構成されていて、検知手段を移動させる駆動装置などをマーク検出部に備える必要があり、装置の小型化、低コスト化の観点で望ましものとは言い難い。
本発明は、装置の生産性の低下を招くことなく、トナー濃度検出精度を得られて良好な画像が得られる画像形成装置を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明にかかる画像形成装置は、像担持体上のトナー像が転写される中間転写体と、転写バイアスを印加することで中間転写体上のトナー像を記録媒体に転写するとともに、中間転写体上の紙間部に作像された濃度調整用のトナーパターンを２次転写体の表面に転写する転写装置と、トナーパターンの濃度を検出する検出手段と、トナーパターンを２次転写体へ転写する際の紙間部での紙間転写バイアス条件Ｔｐを、記録媒体に印加するバイアス条件に応じて求める制御手段とを有することを特徴としている。
本発明にかかる画像形成装置において、記制御手段は、トナーパターンを２次転写体へ転写するための固定基準バイアス条件Ｔｉを予め設定されていて、作像開始の信号を受けてプリント画像を作像する前に、紙間転写バイアス条件Ｔｐ及び固定基準バイアス条件Ｔｉの両条件でトナーパターンを中間転写体上に作像し、当該トナーパターンの濃度を検出手段で検出し、当該検出結果をそれぞれＤｐ、Ｄｉとしてサンプリングし、プリント開始後のトナーパターンを紙間転写バイアス条件Ｔｐにて２次転写体へ転写し、検出手段で検出されるトナー濃度検出結果に、プリント開始前のサンプリングデータにより算出されるＤｉ／Ｄｐを乗じてトナーパターンの濃度検出結果の補正を行うことを特徴としている。
本発明にかかる画像形成装置において、制御手段は、装置立ち上げ時に初期調整動作を、プリント終了時に濃度調整制御をそれぞれ実行するとともに、初期調整動作または濃度調整制御の少なくとも一方を行う際に、固定基準バイアス条件Ｔｉにて２次転写体上にトナーパターンを転写して濃度調整を行うことを特徴としている。
本発明にかかる画像形成装置において、制御手段は、紙間転写バイアス条件Ｔｐを、記録媒体の先端部に印加するバイアス条件Ｔｆと等しい条件に設定することを特徴としている。
本発明にかかる画像形成装置において、制御手段は、紙間転写バイアス条件Ｔｐを、記録媒体の先端部に印加するバイアス条件Ｔｆ及び記録媒体の後端部に印加するバイアス条件Ｔｂにより設定されるとともに、その設定値をＴｐ＝（Ｔｆ＋Ｔｂ）／２で示す式１により算出することを特徴としている。
本発明にかかる画像形成装置において、中間転写体は少なくとも表面が弾性層で構成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、トナーパターンを２次転写体へ転写する際の中間転写体上の紙間部での紙間転写バイアス条件Ｔｐを、記録媒体に印加するバイアス条件に応じて求めるので、記録媒体に印加するバイアス条件と紙間部に印加するバイアス条件の切替えに要する時間を短縮することができるため、装置の生産性の低下を招くことなく、トナー濃度検出精度を得られて良好な画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明が適用された画像形成装置の一形態を示す全体図である。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、制御手段による紙間転写バイアス条件の制御の形態を示す図である。
【図３】制御手段による紙間転写バイアス条件の制御の形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１に示す画像形成装置は、フルカラーの複写機を例示している。この複写機は、プリンタ部１００と、プリンタ部１００の下方に配置された給紙部２００と、プリンタ部１００の上方に配置されスキャナ部３００と、スキャナ部３００の上方に配置された自動原稿送り装置（以下「ＡＤＦ」と記す）ＡＤＦ４００とを備えている。画像形成装置としては、複写機に限定されるものではなく、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれら複数の機能を備えた複合機であっても良い。
【０００９】
プリンタ部１００は、中間転写体としての無端ベルト状の中間転写ベルト１０を備えている。中間転写ベルト１０は、その表面が弾性層で構成されていて、側方からの眺めが逆三角形状の形状になる姿勢で、駆動ローラ１４、従動ローラ１５及び２次転写対向ローラ１６に掛け回されており、駆動ローラ１４の回転駆動によって図中時計回り方向に無端移動せしめられる。中間転写ベルト１０の上方には、Ｙ（イエロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン），Ｋ（黒）のトナー像を形成するための４つの画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋが、ベルト移動方向に沿って並ぶように配設されている。
【００１０】
画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋは、像担持体としての感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋと、現像ユニット６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋと、感光体クリーニング装置６３Ｙ，６３Ｍ，６３Ｃ，６３Ｋを有している。感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋは、それぞれ中間転写ベルト１０に当接してＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップを形成しながら、図示しない駆動手段によって図中反時計回り方向に回転駆動せしめられる。現像ユニット６１Ｙ，６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｋは、感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋに形成された静電潜像をＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナーによって現像するものである。感光体クリーニング装置６３Ｙ，６３Ｍ，６３Ｃ，６３Ｋは、１次転写ニップを通過した後の感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋに付着している転写残トナーをクリーニングするものである。本複写機では、ベルト移動方向に沿って並べられた４つの画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋにより、タンデム画像形成部１１が構成されている。
【００１１】
プリンタ部１００内において、タンデム画像形成部の上方には、光書込ユニット２１が配設されている。この光書込ユニット２１は、図中反時計回り方向に回転駆動される感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの表面に対し、光走査による光書込処理を施して静電潜像を形成するものである。感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの表面は、それぞれその光書込処理に先立って、画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋの帯電手段によって一様に帯電せしめられる。
【００１２】
中間転写ベルト１０等を具備する中間転写手段としての転写ユニット１２は、中間転写ベルト１０のループ内側に、１次転写ローラ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋを有している。これら１次転写ローラ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップの裏側で中間転写ベルト１０を感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋに向けて押圧している。
【００１３】
中間転写ベルト１０の下方には、２次転写体となる２次転写ローラ２４が配設されている。この２次転写ローラ２４は、中間転写ベルト１０における２次転写対向ローラ１６に対する掛け回し箇所にベルト表面側から当接して２次転写ニップを形成している。２次転写対向ローラ１６には、高圧電源で構成される電圧印加手段１６０が接続されていて、バックアップローラ１６にトナー像を構成するトナーの帯電極性と同極性の転写バイアス（斥力バイアス）が印加されることで、接地された２次転写ローラ２４との間で転写電界が形成される。これにより、中間転写ベルト１０に担持された未定着トナー像は、２次転写位置において、所定のタイミングで送り込まれるシート状の記録媒体Ｐ（以下、記録シートＰという）に一括２次転写されるとともに、後述する画像濃度調整に用いるトナーパターンを２次転写ローラ２４の表面に転写する。本形態において、２次転写対向ローラ１６と電圧印加手段１６０により、２次転写装置６００が構成されている。
【００１４】
未定着トナー像が転写された記録シートＰは、２次転写ローラ２４から搬送ベルト２２に移動し、搬送ベルト２２に吸着した状態で定着装置２５まで搬送され、定着装置２５で熱と圧力が加えられてトナー像の定着処理が行われる。定着装置２５を通過した記録紙は、排出ローラ５６により排紙トレイ５７に排出されスタックされる。
【００１５】
スキャナ部３００は、コンタクトガラス３２上に載置された原稿の画像情報を読取センサ３６で読み取り、読み取った画像情報をプリンタ部１００の制御手段５００に送信する。制御手段５００は、スキャナ部３００から受け取った画像情報に基づき、プリンタ部１００の光書込ユニット２１におけるレーザーダイオードやＬＥＤ等の光源を制御して、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用のレーザー書込光を出射して、感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋを光走査する。この光走査により、感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの表面に静電潜像が形成され、この潜像は所定の現像プロセスを経てＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像に現像される。この制御手段５００は、後述する中間転写ベルト１０上の紙間部に作像される濃度調整用のトナーパターンに関する制御と、紙間部に形成されたトナーパターンを２次転写ローラ２４の表面に転写する転写バイアスに関する制御を行う。
【００１６】
給紙部２００は、ペーパーバンク４３内に多段に配設された給紙カセット４４から記録シートＰを送り出す給紙ローラ４２、送り出された記録シートＰを分離して給紙路４６に導く分離ローラ４５、プリンタ部１００の給紙路４８に記録シートＰを搬送する搬送ローラ４７等を備えている。給紙については、給紙部２００以外に、手差し給紙も可能となっており、手差しのための手差しトレイ５１、手差しトレイ５１上の記録シートＰを手差し給紙路５３に向けて一枚ずつ分離する分離ローラ５２も設けられている。プリンタ部１００内において、手差し給紙路５３は給紙路４８に合流している。
【００１７】
給紙路４８の末端付近には、レジストローラ対４９が配設されている。レジストローラ対４９は、給紙路４８内を搬送されてくる記録シートＰをローラ間に挟み込んだ後、所定のタイミングで２次転写ニップに向けて送り込む。
【００１８】
本実施形態に係る複写機において、カラー画像のコピーをとるときには、ＡＤＦ４００の原稿台３０上に原稿をセットするか、又はＡＤＦ４００を開いてスキャナ部３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットしてＡＤＦ４００を閉じることで原稿を押さえる。そして、不図示のスタートスイッチを押す。すると、原稿がＡＤＦ４００にセットされている場合には、原稿がコンタクトガラス３２上に搬送される。その後、スキャナ部３００が駆動を開始し、第１走行体３３及び第２走行体３４が原稿面に沿った走行を開始する。そして、第１走行体３３にて光源から発した光を原稿面で発射させるとともに、得られた反射光を折り返して第２走行体３４に向ける。折り返し光は、第２走行体３４のミラーで更に折り返された後、結像レンズ３５を通して読取センサ３６に入射される。これにより、原稿内容が読み取られる。
【００１９】
プリンタ部１００は、スキャナ部３００から画像情報を受け取ると、画像情報に応じたサイズの記録シートを給紙路４８に給紙する。また、これに伴って、不図示の駆動モータで駆動ローラ１４を回転駆動して中間転写ベルト１０を図中時計回り方向に無端移動させる。同時に、画像形成ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋの感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの回転駆動を開始した後、感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋに対する帯電処理、光書込処理、現像処理などを行う。これらの処理によって感光体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋの表面上に形成されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像は、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の１次転写ニップで順次重ね合わせて中間転写ベルト１０上に１次転写されて、４色重ね合わせトナー像になる。
【００２０】
給紙部２００では、給紙ローラ４２の１つが記録シートサイズに応じて選択的に回転され、３つの給紙カセット４４のうちの１つから記録シートＰが送り出される。送り出された記録シートＰは、分離ローラ４５で１枚ずつ分離されてから給紙路４６に導入された後、搬送ローラ４７を経由してプリンタ部１００内の給紙路４８に送られる。また、手差しトレイ５１を用いる場合には、トレイの給紙ローラが回転駆動して、トレイ上の記録シートＰを分離ローラ５２で分離しながら手差し給紙路５３に送り込まれて給紙路４８の末端付近に至る。給紙路４８の末端付近では、記録シートＰが先端をレジストローラ対４９に突き当てて止まる。その後、中間転写ベルト１０上の４色重ね合わせトナー像に同期し得るタイミングでレジストローラ対４９が回転駆動すると、２次転写ニップ内に送り込まれてベルト上の４色重ね合わせトナー像に密着する。そして、ニップ圧や２次転写バイアスなどの影響によって記録シートＰ上に一括２次転写される。
【００２１】
２次転写ニップで４色重ね合わせトナー像が２次転写された記録シートＰは、用紙搬送ベルト２２によって定着装置２５内に送り込まれる。そして、定着装置２５で加圧ローラ２７と定着ベルト２６との間の定着ニップに挟み込まれると、加圧や加熱処理によって４色重ね合わせトナー像が表面に定着せしめられる。このようにしてカラー画像が形成された記録シートＰは、排出ローラ対５６を経由して機外の排紙トレイ５７上にスタックされる。
【００２２】
なお、記録シートＰのもう一方の面にも画像が形成される場合には、記録シートＰは定着装置２５から排出された後、切替爪５５による進路切り換えによってシート反転装置５７に送られる。そして、上下反転された後、再びレジストローラ対４９に戻されてから、２次転写ニップ及び定着装置２５を再経由する。
【００２３】
２次転写ニップを通過した後、４色のうちで１次転写工程が最も上流となるＹ用の１次転写ニップに進入する前の中間転写ベルト１０表面には、ベルトクリーニング装置１７が当接している。このベルトクリーニング装置１７は、ベルト表面に付着している転写残トナーをクリーニングする。
【００２４】
次に本発明の特徴部分について説明する。
この複写機は、トナーパターンの濃度を検出する検出手段３１０を有するとともに、トナーパターンを２次転写体へ転写する際の紙間部での紙間転写バイアス条件をＴｐとしてとき、この紙間転写バイアス条件Ｔｐを記録シートＰに印加するバイアス条件に応じて制御手段５００で求めることを特徴としている。２次転写装置６００は、中間転写ベルト１０の紙間部に作像される濃度調整用のトナーパターンを２次転写体の表面に転写する機能を備えている。
【００２５】
検出手段３１０は、１つの発光素子と２つの受光素子を備え、発光素子から中間転写ベルト１０に光が照射され、中間転写ベルト１０からの反射光のうち、正反射成分を受光素子で受光し、拡散反射成分を受光素子で受光する、周知の反射濃度検知センサである。
【００２６】
２次転写体となる２次転写ローラ２４の表面に転写されたトナーパターンは、図１に示す検出手段３１０で、そのトナー濃度が検出される。図２（ａ）は、２次転写体上でトナーパターンの濃度を検出する方式を採用した場合の記録シートＰおよび紙間に印加するバイアス切替えタイミングの一例を示したものである。このバイアス切替えタイミングは制御手段５００によって実行される。
【００２７】
２次転写バイアスは、制御手段５００によって定電流制御され、記録シートＰの先端部（シート先端部）・画像部・記録シートＰの後端部（シート後端部）・紙間部のそれぞれに対応した電流条件が設定されている。トナーパターンを２次転写体（２次転写ローラ２４）へ転写させる際の紙間バイアス条件には、所定の基準電流を設定している。図２（ａ）に示されるように、例えばシート先端部に印加させる電流設定値と、紙間の基準電流値とに隔たりがある場合には、電圧印加手段１６０を構成する高圧電源の応答性を加味した所定の紙間長さを設ける必要がある。
【００２８】
シート先端部の電流設定値は、記録シートＰのごく先端部にも適正な転写バイアスを印加させるためにシート先端部が２次転写ニップに進入するよりも前からバイアスを印加しておく必要がある。さらに、記録シートＰの持つ電気抵抗により、記録シートＰが２次転写ニップに進入した直後は斥力ローラから２次転写体までの合成電気抵抗が急激に上昇するため、通常画像部と同じ電流設定をシート先端部に適用すると、シート先端部に作用する転写バイアスが瞬間的に低下しシート先端の画像濃度が低下するなどの不具合が発生する場合がある。このためシート先端部に印加するバイアス条件となる転写電流値Ｔｆは通常画像部の電流値Ｔｇよりも高い設定値とすることが望ましい。すなわち、本形態において、制御手段５００は、紙間転写バイアス条件Ｔｐを、シート先端部に印加するバイアス条件Ｔｆと等しい条件に設定する。
【００２９】
シート後端部についても、シート後端部が２次転写ニップを抜ける際の電気抵抗変化に対応するために画像部よりも高いシート後端部に印加するバイアス条件となる電流設定値Ｔｂを設ける場合がある。さらに前記のシート先端部・シート後端部・画像部を含む記録シートＰに印加するバイアス条件は、記録シートＰの紙種・紙厚ごとに適正な電流設定を設けることが望ましいため、記録シートＰの紙種ごとに設定電流条件は様々であり一意に定まるものではない。
【００３０】
ここで、制御手段５００によるトナーパターンを２次転写体へ転写する際の紙間部でのバイアス印加について説明する。制御手段５００は、紙間転写バイアス条件Ｔｐを、記録シートＰに印加するバイアス条件に応じて求める機能を備えている。すなわち、制御手段５００は、紙間に印加する電流値を、シート先端部に印加する電流値に応じて、例えば図２（ｂ）に示すように設定する。図２（ｂ）に示すように、紙間転写バイアス条件となる紙間電流設定Ｔｐをシート先端部の転写電流値Ｔｆにより近い設定とすることで、高圧電源の立ち上がり時間は短縮し、紙間の長さを短縮することができる。
【００３１】
望ましくは、紙間電流設定Ｔｂとシート先端部に印加するバイアス条件となる転写電流値Ｔｆの中間値を紙間電流設定Ｔｐとして設定する。さらに望ましくは、シート先端部の転写電流値Ｔｆと紙間ＴｐをＴｆ＝Ｔｐとすることで、図２（ｃ）に示すように、紙間からシート先端部までの電源応答時間はゼロとなり最大限紙間を短縮することができる。
【００３２】
すなわち、制御手段５００は、紙間転写バイアス条件Ｔｐを、シート先端部に印加するバイアス条件Ｔｆ及びシート後端部に印加するバイアス条件Ｔｂにより設定されるとともに、その設定値をＴｐ＝（Ｔｆ＋Ｔｂ）／２で示す式１により算出する。
【００３３】
しかしながら、前記したように記録シートＰに印加するバイアス条件Ｔｆ・Ｔｂの設定値は、記録シートＰの紙種や紙厚により異なるので、記録シートＰの種類により、紙間のトナー濃度検出結果が異なってくる場合がある。この問題を解決するため、トナー濃度を検出するための基準電流値Ｔｉを予め定めておき、プリント画像の作像が開始される前に、例えば図３に示すようなバイアス印加を行い、基準電流値Ｔｉと紙間バイアスＴｐそれぞれの２次転写バイアス条件で転写されたトナーマークの濃度を個々にサンプリングし、このサンプリングデータを元に紙間バイアスＴｐを印加したときのトナー濃度検出結果を補正すればよい。
【００３４】
すなわち、制御手段５００は、トナーパターンを２次転写ローラ２４（２次転写体）へ転写するための固定基準バイアス条件Ｔｉを予め設定されていて、作像開始の信号を受けてプリント画像を作像する前に、紙間転写バイアス条件Ｔｐ及び固定基準バイアス条件Ｔｉの両条件でトナーパターンを中間転写ベルト１０上に作像し、当該トナーパターンの濃度を検出手段３１０で検出し、当該検出結果をそれぞれＤｐ、Ｄｉとしてサンプリングする。そして、プリント開始後のトナーパターンを紙間転写バイアス条件Ｔｐにて２次転写ローラ２４（２次転写体）へ転写し、検出手段３１０で検出されるトナー濃度検出結果に、プリント開始前のサンプリングデータにより算出されるＤｉ／Ｄｐを乗じてトナーパターンの濃度検出結果の補正を行う。
【００３５】
本形態のように、制御手段５００に、トナーパターンを２次転写ローラ２４へ転写するための固定基準バイアス条件Ｔｉを予め設定し、作像開始の信号を受けてプリント画像を作像する前に、紙間転写バイアス条件Ｔｐ及び固定基準バイアス条件Ｔｉの両条件でトナーパターンを中間転写ベルト１０上に作像し、当該トナーパターンの濃度を検出手段３１０で検出し、当該検出結果をそれぞれＤｐ、Ｄｉとしてサンプリングし、プリント開始後のトナーパターンを紙間転写バイアス条件Ｔｐにて２次転写ローラ２４へ転写し、検出手段３１０で検出されるトナー濃度検出結果に、プリント開始前のサンプリングデータにより算出されるＤｉ／Ｄｐを乗じてトナーパターンの濃度検出結果の補正を行うことで、紙間部の紙間バイアス条件を変更したことによる２次転写ローラ２４上に転写されるトナーパターンの濃度変化量を補正することができ、より安定した濃度制御が可能となる。
【００３６】
本形態のように、制御手段５００が、装置立ち上げ時に初期調整動作を、プリント終了時に濃度調整制御をそれぞれ実行するとともに、初期調整動作または濃度調整制御の少なくとも一方を行う際に、固定基準バイアス条件Ｔｉにて２次転写ローラ２４上にトナーパターンを転写して濃度調整を行うことで、初期調整動作または濃度調整制御のような定期的な濃度調整動作が行われた際のトナーパターン濃度検知結果と、紙間での濃度検知結果の誤差を最小限に抑制し、より安定した濃度制御が行える。
【００３７】
本形態のように、制御手段５００で、紙間転写バイアス条件Ｔｐを、シート先端部に印加するバイアス条件Ｔｆと等しい条件に設定すると、紙間部からシート先端部までのバイアス条件が同じとなり、電圧印加手段１６０の立ち上がり応答性を考慮する必要が無く、紙間の長さを短縮することができ、より装置の生産性を向上することができる。
【００３８】
本形態のように、制御手段５００により、紙間転写バイアス条件Ｔｐを、シート先端部に印加するバイアス条件Ｔｆ及びシート後端部に印加するバイアス条件Ｔｂにより設定し、その設定値をＴｐ＝（Ｔｆ＋Ｔｂ）／２で示す式１により算出することで、シート後端部・紙間・シート先端部にかけてのバイアス条件設定の変化量を最小限に抑制することができ、紙間長さを短縮することができ、より装置の生産性を向上することができる。
【００３９】
本形態のように、中間転写ベルト１０の少なくとも表面を弾性層で構成するとこで、記録シートＰの表面性に依存しない良好な画像品質を達成可能であり、中間転写ベルト１０上でトナー濃度を検出できない場合であって、２次転写ローラ２４上で精度良くトナーパターンの濃度を検出できるため、濃度安定性にも優れた構成となり、より安定した濃度制御が可能となる。
【００４０】
本形態において、２次転写体には２次転写ローラ２４を用い、その表面２４ａに濃度検知用のトナーパターンを転写し、このトナーパターンの濃度を検出する構成としたが、２次転写体としては、この構成に限定されるものではない。例えば、２次転写体としては、複数のローラに張架された２次転写用のベルト部材で構成したものでも良い。この場合、ベルト部材には光学センサでの濃度検出安定性の観点で表面の光沢性に優れるポリイミド樹脂からなるものを使用することが好ましい。
【符号の説明】
【００４１】
１０ 中間転写体
２０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）像担持体
２４ ２次転写体
２４ａ ２次転写体の表面
３１０ 検出手段
５００ 制御手段
６００ 転写装置
Ｐ 記録媒体
Ｔｐ 紙間転写バイアス条件
Ｔｉ 固定基準バイアス条件
Ｔｆ 記録媒体の先端部に印加するバイアス条件
Ｔｂ 記録媒体の後端部に印加するバイアス条件
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４２】
【特許文献１】特開２０１０−４４０９８号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上のトナー像が転写される中間転写体と、
転写バイアスを印加することで前記中間転写体上のトナー像を記録媒体に転写するとともに、前記中間転写体上の紙間部に作像された濃度調整用のトナーパターンを２次転写体の表面に転写する転写装置と、
前記トナーパターンの濃度を検出する検出手段と、
前記トナーパターンを前記２次転写体へ転写する際の紙間部での紙間転写バイアス条件Ｔｐを、前記記録媒体に印加するバイアス条件に応じて求める制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記トナーパターンを前記２次転写体へ転写するための固定基準バイアス条件Ｔｉを予め設定されていて、作像開始の信号を受けてプリント画像を作像する前に、前記紙間転写バイアス条件Ｔｐ及び前記固定基準バイアス条件Ｔｉの両条件でトナーパターンを前記中間転写体上に作像し、当該トナーパターンの濃度を前記検出手段で検出し、当該検出結果をそれぞれＤｐ、Ｄｉとしてサンプリングし、
前記プリント開始後のトナーパターンを前記紙間転写バイアス条件Ｔｐにて前記２次転写体へ転写し、前記検出手段で検出されるトナー濃度検出結果に、前記プリント開始前のサンプリングデータにより算出されるＤｉ／Ｄｐを乗じて前記トナーパターンの濃度検出結果の補正を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、装置立ち上げ時に初期調整動作を、プリント終了時に濃度調整制御をそれぞれ実行するとともに、前記初期調整動作または前記濃度調整制御の少なくとも一方を行う際に、前記固定基準バイアス条件Ｔｉにて前記２次転写体上に前記トナーパターンを転写して濃度調整を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記紙間転写バイアス条件Ｔｐを、記録媒体の先端部に印加するバイアス条件Ｔｆと等しい条件に設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし３の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記紙間転写バイアス条件Ｔｐを、記録媒体の先端部に印加するバイアス条件Ｔｆ及び記録媒体の後端部に印加するバイアス条件Ｔｂにより設定されるとともに、その設定値をＴｐ＝（Ｔｆ＋Ｔｂ）／２で示す式１により算出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記中間転写体は少なくとも表面が弾性層で構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
像担持体上のトナー像が転写される中間転写体と、
転写バイアスを印加することで前記中間転写体上のトナー像を記録媒体に転写するとともに、前記中間転写体上の紙間部に作像された濃度調整用のトナーパターンを２次転写体の表面に転写する転写装置と、
前記トナーパターンの濃度を検出する検出手段と、
前記トナーパターンを前記２次転写体へ転写する際の紙間部での紙間転写バイアス条件Ｔｐを、前記記録媒体に印加するバイアス条件に応じて求める制御手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記トナーパターンを前記２次転写体へ転写するための固定基準バイアス条件Ｔｉを予め設定されていて、作像開始の信号を受けてプリント画像を作像する前に、前記紙間転写バイアス条件Ｔｐ及び前記固定基準バイアス条件Ｔｉの両条件でトナーパターンを前記中間転写体上に作像し、当該トナーパターンの濃度を前記検出手段で検出し、当該検出結果をそれぞれＤｐ、Ｄｉとしてサンプリングし、
前記プリント開始後のトナーパターンを前記紙間転写バイアス条件Ｔｐにて前記２次転写体へ転写し、前記検出手段で検出されるトナー濃度検出結果に、前記プリント開始前のサンプリングデータにより算出されるＤｉ／Ｄｐを乗じて前記トナーパターンの濃度検出結果の補正を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、装置立ち上げ時に初期調整動作を、プリント終了時に濃度調整制御をそれぞれ実行するとともに、前記初期調整動作または前記濃度調整制御の少なくとも一方を行う際に、前記固定基準バイアス条件Ｔｉにて前記２次転写体上に前記トナーパターンを転写して濃度調整を行うことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記紙間転写バイアス条件Ｔｐを、記録媒体の先端部に印加するバイアス条件Ｔｆと等しい条件に設定することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし３の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記制御手段は、前記紙間転写バイアス条件Ｔｐを、記録媒体の先端部に印加するバイアス条件Ｔｆ及び記録媒体の後端部に印加するバイアス条件Ｔｂにより設定されるとともに、その設定値をＴｐ＝（Ｔｆ＋Ｔｂ）／２で示す式１により算出することを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項１ないし５の何れか１つに記載の画像形成装置において、
前記中間転写体は少なくとも表面が弾性層で構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−１１８１２０（Ｐ２０１２−１１８１２０Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６５２８２（Ｐ２０１０−２６５２８２）
【出願日】平成２２年１１月２９日（２０１０．１１．２９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２９日（２０１０．１１．２９）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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