JP2016167009A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放電による現像剤の電荷量不良を解消する。
【解決手段】Ｖ色は、下流側にＧ色、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｋ色のトナー画像形成部２０が存在するため、一次転写部を５回通過する。５回の通過では、トナーはマイナス極性を維持できず、二次転写部ＮＴで転写不良が発生する。転写不良は、トナーの色（明度）によって転写不良の発生が画質として顕著に影響を及ぼす場合と、影響を及ぼさない場合とがる。Ｖ色及びＭ色は視認性が高く、転写不良が検知されやすい。そこで、中間転写ベルト３１の表面に対峙するように第１の電荷量調整装置５０を配置した。第１の電荷量調整装置５０は、転写不良を引き起こす明度の低い色を選択し（チャージアップされて二次転写位置ＮＴでの転写不良を引き起こす程度の電荷量となったトナーを対象として）、電荷を小さくする機能（除電機能）を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、画像形成装置に関する。

特許文献１には、中間転写ベルト上のトナーを除電して一次転写ニップ下流部でのトナー飛散を抑制することが記載されている。より詳しくは、中間転写ベルト裏面の接地部材と中間転写ベルト表側の除電部材（接地部材よりも下流にあり、さらに接地された対向部材を装備する）の位置関係が特徴となっている。

また、特許文献２には、中間転写ベルト上のトナーを適切に除電して２次転写の品質を向上することが記載されている。より詳しくは、中間転写ベルト裏面の電極が導電性平板、導電性ブラシであることが特徴となっている。

特開２００８−０１５４８０号公報 特開２００６−３３０４３７号公報

本発明は、電荷量を調整しない場合に比較して、放電による現像剤の電荷量不良を解消することができる画像形成装置を得ることが目的である。

請求項１に記載の発明は、中間転写体が搬送される方向に沿って配列された複数の像保持体に形成された静電潜像に帯電した現像剤を供給する複数の現像部と、前記中間転写体の搬送に伴って各々の像保持体を通過する際に、各々の現像剤の各々を転写により重畳する複数の一次転写手段と、前記一次転写手段で中間転写体に重畳された現像剤を、記録媒体へ転写する二次転写手段と、前記一次転写手段で重畳される際に上層となる現像剤よりも明度が低い下層の現像剤の電荷量を減少させる電荷量調整手段と、を有している。

請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記電荷量調整手段が、前記中間転写体に沿って配列された複数の像保持体の少なくとも１つの像保持体の下流側直近に配置され、現像剤の電荷の極性とは逆極性の電荷を付与する電荷付与部材である。

請求項３に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記電荷量調整手段が、中間転写体上で下層となる現像剤であり、かつ当該現像剤が上層の現像剤よりも明度が低い現像剤を用いる像保持体の下流側直近に配置され、現像剤の電荷の極性とは逆極性の電荷を付与する電荷付与部材であり、前記下層となる現像剤の転写後、かつ前記上層となる現像剤の転写前に、前記下層となる現像剤に対して、電荷を付与する。

請求項４に記載の発明は、前記請求項３に記載の発明において、前記上層となる現像剤の転写後に、前記上層となる現像剤に対して、当該上層となる現像剤の電荷の極性とは逆極性の電荷を付与する。

請求項５に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記電荷量調整手段が、前記中間転写体に沿って配列された複数の像保持体の各々の下流側直近に配置され、現像剤の電荷の極性とは逆極性の電荷を付与する電荷付与部材であり、中間転写体上で下層となる現像剤であり、かつ当該現像剤が上層の現像剤よりも明度が低い条件が成立する像保持体の下流側直近に配置された電荷付与部材を選択して電荷を付与する。

請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の発明は、前記電荷量調整手段が、前記中間転写体に沿って配列された複数の像保持体の各々の下流側直近に配置され、現像剤の電荷の極性とは逆極性の電荷を付与する電荷付与部材であり、相対的に低明度の現像剤に付与する電荷量が、相対的に高明度の現像剤に付与する電荷量よりも多くなるように現像剤の電荷の極性とは逆極性の電荷を付与する。

請求項７に記載の発明は、前記請求項２〜請求項６の何れか１項記載の発明において、前記電荷付与部材が、前記中間転写体の現像剤重畳面側に当該中間転写体と間隔をもって配置されたコロナ放電部材と、前記中間転写体の現像剤重畳面とは反対側の面に接触するように配置された接地部材と、直流電圧成分に交流電圧成分を重畳させたコロナ放電用の電源と、を備えている。

請求項８に記載の発明は、前記請求項７に記載の発明において、前記コロナ放電部材が、前記電源の出力強度に基づいて前記電荷量を調整する。

請求項９に記載の発明は、前記請求項７に記載の発明において、前記コロナ放電部材が、前記電源の出力強度を一定とし、前記コロナ放電部材と前記中間転写体との間隔を異ならせることで前記電荷量を調整する。

請求項１０に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記電荷量調整手段が、現像剤の転写前に電荷量を調整する転写前電荷量調整手段である。

請求項１１に記載の発明は、前記請求項１０に記載の発明において、前記転写前電荷量調整手段が、前記現像部での現像剤の攪拌による電荷量調整、又は像保持体上での帯電による電荷量調整の何れか一方である。

請求項１２に記載の発明は、前記請求項１〜請求項１１の何れか１項記載の発明において、少なくとも現像剤を移動する画像形成部及び中間転写体が配置された領域の湿度を検出する湿度センサと、前記湿度センサの検出結果に基づき、低湿度ほど現像剤の電荷量の調整量を多くするように補正する第１の補正手段と、をさらに有する。

請求項１３に記載の発明は、前記請求項１〜請求項１２の何れか１項記載の発明において、前記一次転写手段の等価回路において、定電流制御に基づく印加電圧の変動の要因となる抵抗値が高いほど、現像剤の電荷量の調整量を多くするように補正する第２の補正手段をさらに有する。

請求項１４に記載の発明は、前記請求項１〜請求項１３の何れか１項記載の発明において、前記電荷量調整手段による調整後、前記二次転写手段で記録媒体へ転写する前までに、現像剤の電荷の極性と同極性の電荷を付与することで、単層の現像剤及び上層側の現像剤の電荷量を調整する。

請求項１に記載の発明によれば、電荷量を調整しない場合に比較して、放電による現像剤の電荷量不良を解消することができる。

請求項２に記載の発明によれば、確実に中間転写体上の現像剤の電荷量を調整することができる。

請求項３に記載の発明によれば、下層側の現像剤の電荷量を調整することができる。

請求項４に記載の発明によれば、上層側の現像剤の電荷量を調整することができる。

請求項５に記載の発明によれば、選択的に現像材の電荷量を調整することができる。

請求項６に記載の発明によれば、電荷量の調整を出力強度で調整することができる。

請求項７に記載の発明によれば、コロナ放電によって電荷を付与することができる。

請求項８に記載の発明によれば、電荷量の調整をコロナ放電の電源の出力強度で調整することができる。

請求項９に記載の発明によれば、電荷量の調整をコロナ放電部材と中間転写体との間隔で調整することができる。

請求項１０に記載の発明によれば、現像剤が転写される前に電荷量を調整することができる。

請求項１１に記載の発明によれば、現像部又は像保持体上の現像剤の電荷量を調整することができる。

請求項１２に記載の発明によれば、湿度に基づいて電荷量の調整量を補正することができる。

請求項１３に記載の発明によれば、一次転写手段の等価回路における抵抗値に基づいて電荷量の調整量を補正することができる。

請求項１４に記載の発明によれば、電荷量減少調整過多を是正することができる。

本実施形態に係る画像形成装置を正面側から見た構成を示す概略図である。 本実施の形態に係るトナー画像形成部の拡大図である。 本実施の形態に係り制御部において実行される第１及び第２の電荷量調整装置による電荷調整制御のための機能ブロック図である。 本実施の形態に係る明度−出力特性図である。 本実施の形態に係る電荷量調整装置による出力強度を補正するための情報であり、（Ａ）は紙種による出力強度の補正特性図、（Ｂ）は湿度による出力強度の補正特性図、（Ｃ）一次転写ロール抵抗値による出力強度の補正特性図である。 本実施の形態に係り、制御部において実行される、第１及び第２の電荷量調整装置による中間転写ベルト上のトナーの電荷を調整する制御の流れを示すフローチャートである。 変形例１に係るトナー画像形成部近傍の正面図である。 変形例２に係るトナー画像形成部近傍の正面図である。 変形例３に係る第１電荷量調整装置のスコロトロンの配置状態を示す正面図である。 変形例４に係るトナー単体で電荷調整を行うトナー画像形成部の正面図である。

（画像形成装置１０の概略）
図１には、本実施形態に係る画像形成装置１０が示されている。この図１に示す矢印Ｈは鉛直方向を示し、矢印Ｗは水平方向であって装置幅方向を示す。

図１に示されるように、画像形成装置１０は、電子写真方式により用紙等の記録媒体Ｐに画像を形成する画像形成装置本体１２と、記録媒体Ｐを搬送する搬送装置４２と、画像形成装置１０の各部の動作を制御する制御部７０と、を有している。

また、画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２の周囲の温度及び湿度を検出するための温度センサ１４及び湿度センサ１６が設けられている。温度センサ１４及び湿度センサ１６は、制御部７０に接続されている。制御部７０では、温度センサ１４で検出された温度情報、及び湿度センサ１６で検出された湿度情報に基づき、画像形成処理のための様々なデータの補正（後述する、第１の電荷量調整装置５０の出力強度の補正を含む。）を行う場合がある。なお、湿度は温度センサ１４からの温度情報から換算するようにしてもよい。

図１に示されるように、搬送装置４２は、記録媒体Ｐが収容される収容器４３を備えると共に、収容器４３から二次転写位置ＮＴ及び定着装置４０を経由して排出する搬送路に沿って配置された複数の搬送ロール４４、搬送ベルト４５及び搬送ベルト４６と、を有している。

画像形成装置本体１２は、色ごとにトナー画像を形成する複数のトナー画像形成部２０を備えている。

本実施の形態では、上流側から順に、第１特別色（バイオレイット「Ｖ」）及び第２特別色（グリーン「Ｇ」）と、通常色であるイエロー「Ｙ」、マゼンタ「Ｍ」、シアン「Ｃ」、ブラック「Ｋ」の計６色のトナー画像形成部２０が設けられている。図１では、トナー画像形成部２０の末尾に各色の符号を付して区別した。なお、各色のトナー画像形成部２０は同一構造であるため、以下では、各色の符号を省略して説明する場合がある。

画像形成装置本体１２は、上記トナー画像形成部２０に加え、トナー画像形成部２０で形成されたトナー画像を記録媒体Ｐに転写する転写装置３０と、記録媒体Ｐに転写されたトナー画像を加熱及び加圧して記録媒体Ｐに定着する定着装置４０と、を有している。

各色のトナー画像形成部２０は、用いるトナーを除き基本的に同様に構成されている。具体的には、各色のトナー画像形成部２０は、図１の時計周り方向に回転する像保持体の一例としての感光体ドラム２１と、感光体ドラム２１を帯電させる帯電器２２と、を有している。さらに、各色のトナー画像形成部２０は、帯電器２２によって帯電された感光体ドラム２１を露光して感光体ドラム２１に静電潜像を形成する露光装置２３と、露光装置２３によって感光体ドラム２１に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像部の一例としての現像装置２４と、を有している。

転写装置３０は、各色の感光体ドラム２１のトナー画像を、中間転写体の一例としての中間転写ベルト３１に重畳して一次転写位置Ｔで一次転写し、該重畳されたトナー画像を二次転写位置ＮＴで記録媒体Ｐに二次転写するようになっている。なお、中間転写体は、ドラム型（中間転写ドラム）であってもよい。

具体的には、転写装置３０は、図１に示されるように、中間転写ベルト３１と、一次転写手段としての一次転写ロール３３と、二次転写ロール３４と、二次転写ロール３４の清掃装置４７と、中間転写ベルト３１の清掃装置３５と、を備えている。

中間転写ベルト３１は、図１に示されるように、無端状を成し、複数のロール３２に巻き掛けられて姿勢が決められている。

本実施の形態では、中間転写ベルト３１は、正面視で装置幅方向に長い逆鈍角三角形状の姿勢とされている。複数のロール３２のうち、図１に示すロール３２Ｄは、図示しないモータの動力により中間転写ベルト３１を矢印Ａ方向に周回させる駆動ロールとして機能する。中間転写ベルト３１は、矢印Ａ方向に周回することで、一次転写された画像を二次転写位置ＮＴへ搬送するようになっている。

また、複数のロール３２のうち、図１に示すロール３２Ｔは、中間転写ベルト３１に張力を付与する張力付与ロールとして機能する。複数のロール３２のうち、図１に示すロール３２Ｂは、二次転写ロール３４の対向ロール３２Ｂとして機能する。対向ロール３２Ｂには、前述の通り逆さ鈍角三角形状の姿勢とされた中間転写ベルト３１の鈍角を成す下端側の頂部が巻き掛けられている。この中間転写ベルト３１は、前述した姿勢で装置幅方向に延びる上辺部において、各色の感光体ドラム２１に下方から接触している。

一次転写ロール３３は、各感光体ドラム２１に、現像剤の一例としてのトナーが供給されることで現像される画像（以下、「トナー画像）」という場合がある）を中間転写ベルト３１に転写させるロールであり、図１に示されるように、中間転写ベルト３１の内側に配置されている。各一次転写ロール３３は、中間転写ベルト３１を挟んで対応する色の感光体ドラム２１に対して対向配置されている。また、一次転写ロール３３には、給電部（図示省略）によって、トナー極性とは逆極性の一次転写電圧が印加されるようになっている。この一次転写電圧の印加により、感光体ドラム２１に形成されたトナー画像が、一次転写位置Ｔで中間転写ベルト３１に転写される。

二次転写ロール３４は、中間転写ベルト３１に重畳されたトナー画像を記録媒体Ｐに転写するロールである。二次転写ロール３４は、対向ロール３２Ｂとの間に中間転写ベルト３１を挟むように配置されており、二次転写ロール３４と中間転写ベルト３１とは予め定められた荷重にて接触している。

このように接触している二次転写ロール３４と中間転写ベルト３１の間が二次転写位置ＮＴとされる。この二次転写位置ＮＴには、収容器４３から適時に記録媒体Ｐが供給されるようになっている。二次転写ロール３４は、図１の時計周り方向へ回転駆動される。なお、本実施の形態では、二次転写ロール３４と中間転写ベルト３１とが離間した場合も含め、二次転写ロール３４と中間転写ベルト３１との間の位置を二次転写位置ＮＴと称する。

清掃装置４７は、回転する二次転写ロール３４に接触して、二次転写ロール３４の表面に付着した異物（トナーや記録媒体Ｐの粉）を二次転写ロール３４から除去する除去部材としてのブレードで構成されている。

清掃装置３５は、図１に示されるように、中間転写ベルト３１の周回方向において、二次転写位置ＮＴの下流側で、かつ一次転写位置Ｔ（Ｖ）の上流側に配置されている。

（電荷量調整装置）
感光体ドラム２１上でマイナス帯電しているトナー（正規帯電極性のトナー）は、一次転写位置Ｔで感光体ドラム２１から中間転写ベルト３１へ転写され、下流側の他の色の一次転写位置Ｔを通過するときの剥離放電によって、チャージアップ（電荷量増加）されていく。

チャージアップは、一次転写位置Ｔを通過する回数に比例するため、上流側のトナー画像形成部２０の一次転写位置Ｔで転写されたトナーほど電荷量が増え（中間転写ベルト３１上のトナーの１グラム当たりの電荷量「μc/g」の上昇）、このようなトナーは、二次転写位置ＮＴにおいて、転写不良を引き起こす要因となる場合がある。

例えば、Ｍ色は、下流側にＣ色及びＫ色のトナー画像形成部２０が存在するため、一次転写部Ｔを２回通過する。実験的に、２回の通過では、トナーはマイナス極性を維持しており、二次転写部ＮＴでの転写が可能である。

これに対し、Ｖ色は、下流側にＧ色、Ｙ色、Ｍ色、Ｃ色、Ｋ色のトナー画像形成部２０が存在するため、一次転写部を５回通過する。実験的に、５回の通過では、トナーはマイナス極性（正規帯電極性）を維持できず、二次転写部ＮＴで転写不良が発生する。

このような転写不良は、トナーの種類（トナー径寸法「一例として、体積平均粒径が５．８μｍ又は３．８μｍ」）によって発生する場合がある。例えば、トナー径が小さくなると（例えば、体積平均粒径が３．８μｍになると）、表面積が小さくなるため、低電荷となる。このため、青色（Ｂ）の画像を形成するとき、Ｍ色にＣ色を重畳させることになるが、Ｍ色が一次転写部Ｎを２回通過することで、トナーはマイナス極性（正規帯電極性）を維持できず、二次転写部ＮＴで転写不良が発生する場合がある。

ところで、転写不良は、当該転写不良の発生又は未発生とは別に、トナーの色（明度）によって転写不良の発生が画質として顕著に影響を及ぼす場合と、影響を及ぼさない場合とがる。

例えば、図４に示される如く、Ｙ色は、Ｍ色及びＣ色に比べて明度が高い。明度を数値（明度が高い方が大きい数値）で比較すると、Ｖ色＝３０±１、Ｇ色＝５８±１、Ｙ色＝８８±１、Ｍ色＝４６±１、Ｃ色＝５５±１である。

本実施の形態における６色の中で、明度が最も高いＹ色は、その他の色に比べて視認性が低いため、転写不良があっても検知されにくい。一方、明度の数値が５０以下のＶ色及びＭ色は視認性が高く、転写不良が検知されやすい（Ｍ色は、特にトナー径が小さい場合）。なお、Ｇ色、Ｃ色は明度の数値が５０以上であるが、Ｙ色に比べれば視認性が高いため、転写不良として検知される場合があり得る。

そこで、本実施の形態では、中間転写ベルト３１の表面に対峙するように電荷量調整手段の一例としての第１の電荷量調整装置５０を配置した。

本実施の形態における第１の電荷量調整装置５０は、チャージアップされて二次転写位置ＮＴでの転写不良を引き起こす程度の電荷量となったトナーを対象として、電荷を小さくする機能（除電機能）を備えている。

第１の電荷量調整装置５０は、最終段（最下流）の黒色トナー画像形成部２０Ｋを除く、各色のトナー画像形成部２０の下流側直近にそれぞれ配置されている。「直近」とは、隣合う次段（下流側）のトナー画像形成部２０よりも上流側であることを示す。

すなわち、Ｖ色トナー画像形成部２０Ｖの下流側直近には、第１の電荷量調整装置５０Ｖが配置されている。Ｇ色トナー画像形成部２０Ｇの下流側直近には、第１の電荷量調整装置５０Ｇが配置されている。Ｙ色トナー画像形成部２０Ｙの下流側直近には、第１の電荷量調整装置５０Ｙが配置されている。Ｍ色トナー画像形成部２０Ｍの下流側直近には、第１の電荷量調整装置５０Ｍが配置されている。Ｃ色トナー画像形成部２０Ｃの下流側直近には、第１の電荷量調整装置５０Ｃが配置されている。

図１及び図２に示される如く、第１の電荷量調整装置５０は、中間転写ベルト３１の表面（図１及び図２の上面）側にコロナ放電部材の一例としてスコロトロン５２が配置され、中間転写ベルト３１の裏面（図１及び図２の下面）側に接地ロール５４が配置されている。

図２に示される如く、スコロトロン５２は、帯電ワイヤー５２Ａとグリッド５２Ｂとを備えている。また、接地ロール５４は、中間転写ベルト３１の移動に伴って回転（従動回転）すると共に、接地線５４Ａを介して接地されている。

第１の電荷量調整装置５０は、中間転写ベルト３１上に転写（一次転写）されたトナーの電荷量を小さくする（除電する）役目を有している。すなわち、トナーの正規帯電極性（マイナスとする）と逆極性（プラスとする）の電荷をトナーへ付与することで、電荷量が小さくなる。

一方、図１に示される如く、最終段（最下流）の黒色トナー画像形成部２０Ｋの下流側直近には、黒色トナー画像形成部２０Ｋ以外の各トナー画像形成部２０の下流側直近に配置された第１の電荷量調整装置５０とは異なり、電荷を大きくする（電荷を付与する）役目をもって、第２の電荷量調整装置５６が配置されている。すなわち、第２の電荷量調整装置５６は、前記第１の電荷量調整装置５０と構造は同一（スコロトロン５８及び接地ロール６０を備える）であるが、トナーの正規帯電極性（マイナス）と同極性の電荷をトナーへ付与することで、電荷量が大きくなる。

この第２の電荷量調整装置５６は、前記第１の電荷量調整装置５０によって除電された単色トナーの電荷量を復活させることが目的である。

ここで、本実施の形態における、各色のトナー画像形成部２０（黒色トナー画像形成部２０Ｋを除く）の下流側に配置された第１の電荷量調整装置５０の主たる特徴は、相互に除電能力を異ならせている点にある。

すなわち、本実施の形態では、前記第１の電荷量調整装置５０による電荷調整量（除電の強さ）を、明度の数値に応じて設定している。すなわち、図４に示される如く、明度の数値が低い（Ｋ色の数値は０であり除外する）ほど、第１の電荷量調整装置５０による除電を強くしている。

図３には、制御部７０において実行される、第１の電荷量調整装置５０、第２の電荷量調整装置５６による電荷調整制御のための機能ブロック図が示されている。なお、図３に示す各ブロックは、制御部７０のハード構成を限定するものではない。

出力設定部６２には、画像形成同期信号が入力されるようになっている。この画像形成同期信号に基づいて、出力設定部６２では、第１の電荷量調整装置５０、第２の電荷量調整装置５６の動作時期を管理する。

出力設定部６２には、明度−出力特性テーブルメモリ６４が接続されている。明度−出力特性テーブルメモリ６４には、図４に示す明度−出力特性データがテーブル化されて記憶されている。

基本的に、図４に示す明度−出力特性データは、画像形成装置１０の仕様が決まれば固定的なものであるが、例えば、仕様変更、部品交換、経時劣化対応といった画像形成に影響を及ぼすメンテナンスがあった場合は、明度−出力特性テーブルメモリ６４に記憶された明度−出力特性テーブルデータが更新される。

図４に示される如く、明度−出力特性データからは、各色に応じた第１の電荷量調整装置５０での出力強度（除電力）が認識可能である。すなわち、明度が低いほど第１の電荷量調整装置５０での出力強度（除電力）が強くなる傾向を持っている。なお、図４では、特性曲線を正比例（一次関数）としたが、明度が低いほど第１の電荷量調整装置５０での出力強度（除電力）が強くなる傾向が維持されれば、２以上の数次関数、或いは非線形であってもよい。

出力設定部６２は、出力値補正部６６に接続されている。

出力値補正部６６には、制御部７０の他の制御系機能から、画像形成に適用される記録媒体Ｐの種類情報（紙種情報）と、温度センサ１４及び湿度センサ１６（図１参照）で検出した温度情報及び湿度情報、一次転写ロール３３の抵抗値情報が入力される。

出力値補正部６６では、出力値設定部６０で設定した各色の第１の電荷量調整装置５０による電荷出力強度を補正する。

（紙種情報に基づく補正）
記録媒体Ｐは、その表面が粗いほど中間転写体３１へのトナー付着のストレス（転写不良）となる。すなわち、表面が粗いと、高い二次転写電圧が必要となり、二次転写位置ＮＴでの放電が大きくなるため、紙種によって適正な帯電出力強度が異なる。

そこで、図５（Ａ）に示される紙種情報−出力強度特性図に基づいて、第１の電荷量調整装置５０による電荷出力強度を補正する。例えば、厚紙の方が抵抗値が高いため、普通値よりも出力強度を大きくする。なお、ＯＨＰ紙はさらに抵抗値が高いため、厚紙よりも出力強度を大きくする。また、マット紙は、厚紙と普通紙の中間の出力強度とする。

なお、図５（Ａ）では、普通紙、厚紙、ＯＨＰ紙及びマット紙を例にとり、出力強度の相関関係を示したが、上記以外の種類の紙については、その抵抗値、表面の粗さに基づき適宜出力強度を設定すればよい。

（温度情報、湿度情報に基づく補正）
中間転写体３１へのトナー付着は、特に低湿ほどストレス（転写不良）となる。そこで、図５（Ｂ）に示される湿度−出力強度特性図に基づいて、第１の電荷量調整装置５０による電荷出力強度を補正する。

なお、図５（Ｂ）では、特性曲線を正比例（一次関数）としたが、湿度が低いほど第１の電荷量調整装置５０での出力強度（除電力）が強くなる傾向が維持されれば、２以上の数次関数、或いは非線形であってもよい。また、湿度に加え、温度によっても補正してもよい。例えば、温度が低いほど、前記湿度に基づく補正に対し、さらに第１の電荷量調整装置５０での出力強度（除電力）が強くなるように補正する。

（一次転写ロール３３の抵抗値に基づく補正）
一次転写位置Ｔでは、一次転写電圧を定電流制御を行っているため、一次転写ロール３３の抵抗値が高いほど、一次電圧が高くなる。この一次電圧が高ければ高いほど剥離放電が大きくなるため、除電機能を高める必要がある。そこで、図５（Ｃ）に示される一次転写ロール−出力強度特性図に基づいて、第１の電荷量調整装置５０による電荷出力強度を補正する。

なお、図５（Ｃ）では、特性曲線を正比例（一次関数）としたが、一次転写ロール３３の抵抗値が高いほど第１の電荷量調整装置５０での出力強度（除電力）が強くなる傾向が維持されれば、２以上の数次関数、或いは非線形であってもよい。

出力値補正部６６は、出力指示部６８に接続されている。出力値補正部６６は、出力設定部６０から受けた画像形成同期信号に応じた実行時期に、各色毎の出力強度を出力指示部６８へ送出する。

出力指示部６８は、Ｖ色除電ドライバ７０Ｖ、Ｇ色除電ドライバ７０Ｇ、Ｙ色除電ドライバ７０Ｙ、Ｍ色除電ドライバ７０Ｍ、Ｃ色除電ドライバ７０Ｃ（総称する場合、「各色除電ドライバ７０」という）に接続されている。

出力指示部６８は、各色除電ドライバ７０に対して、当該各色に設定された出力強度で第１の電荷量調整装置５０を作動させるように指示する。

各色除電ドライバ７０は、スコロトロン５２の帯電ワイヤー５２Ａ及びグリッド５２Ｂへ電圧を印加する。

なお、グリッド５２Ｂには、一律の電圧（ここでは、例えば、４００Ｖ）が印加される。

また、各色のスコロトロン５２の帯電ワイヤー５２Ａに印加される電圧は、当然、出力強度に応じて異なる電圧が印加される。例えば、Ｖ色が７ｋＶ、Ｇ色が３．２ｋＶ、Ｙ色が２．５ｋＶ、Ｍ色が４．５ｋＶ、Ｃ色が３．５ｋＶであり、図４に示す明度の低い順番に、印加される電圧が高くなっている。

これにより、トナーの正規帯電極性（マイナスとする）と逆極性（プラスとする）の電荷がトナーへ付与され、電荷量が小さくなる。

また、出力指示部６８には、帯電ドライバ７２が接続されている。出力指示部６８は、帯電ドライバ７２に対して、予め定められた出力強度で、第２の電荷量調整装置５６を作動させるように指示する。

帯電ドライバ７２は、第２の電荷量調整装置５６のスコロトロン５８の帯電ワイヤー及びグリッドへ電圧を印加する。

これにより、トナーの正規帯電極性（マイナス）と同極性の電荷が、中間転写ベルト３１上の一次転写が終了して重畳された最上層のトナーへ付与され、電荷量が大きくなる。

第２の電荷量調整装置５６は、中間転写ベルトとトナーとの保持力を増加させ、一次転写位置Ｔから二次転写位置ＮＴまでの中間転写ベルト３１上でのトナーの飛び散りを抑制する役目を有する。

より具体的には、単色トナーの場合は、二次転写位置ＮＴでの転写効率が高くなる。

また、重畳されたトナーにおける最上層のトナーは、中間転写ベルト３１と非接触のため、付着力が弱く二次転写が可能であり、最下層のトナーは第１の帯電調整装置５０による除電により電荷が小さいため、第２の帯電調整装置５６による転写阻害の影響はない。

以下に、本実施形態に係る作用を説明する。

画像形成指令（プリント指令）を制御部７０が受けると、制御部７０は、トナー画像形成部２０Ｙ〜２０Ｋ及び必要に応じて特別色であるトナー画像形成部２０Ｖ、２０Ｇ、転写装置３０及び定着装置４０を作動させる（図１参照）。

これにより、トナー画像形成部２０では、以下の画像形成工程（プロセス）にて、トナー画像が形成される。すなわち、各色の感光体ドラム２１は、回転されながら帯電器２２によって帯電される。帯電された各感光体ドラム２１が各露光装置２３によって露光されて、各感光体ドラム２１の表面に静電潜像が形成される。各感光体ドラム２１に形成された静電潜像は、現像装置２４から供給される現像剤によって現像される。これにより、上流側から順番に感光体ドラム２１には、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー画像が形成される。特別色が適用される場合は、さらに上流側から、バイオレット（Ｖ）、グリーン（Ｇ）のトナー画像が形成された後、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のトナー画像が形成される。

各色の感光体ドラム２１に形成されたトナー画像は、各色の一次転写ロール３３によって、周回する中間転写ベルト３１の転写画像領域に順次転写され、重畳される。

中間転写ベルト３１に重畳されて転写された各色のトナー画像は、中間転写ベルト３１の周回によって二次転写位置ＮＴに搬送される。

この二次転写位置ＮＴには、搬送ロール４４によって、トナー画像の搬送にタイミングを合わせて、記録媒体Ｐが供給される。この二次転写位置ＮＴを記録媒体Ｐ及び転写画像領域（重畳されたトナー画像領域）が通過する際に、二次転写ロール３４に二次転写電圧（正極性の電圧）が印加される。これにより、中間転写ベルト３１からトナー画像が記録媒体Ｐに転写される。

トナー画像が転写された記録媒体Ｐは、搬送ベルト４５によって、二次転写位置ＮＴから定着装置４０へ搬送され、定着装置４０において、記録媒体Ｐ上のトナー画像が記録媒体Ｐに定着され、搬送ベルト４６によって排出される。

図６は、制御部７０において実行される、第１の電荷量調整装置５０及び第２の電荷量調整装置５６による、中間転写ベルト３１上のトナーの電荷量を調整する制御の流れを示すフローチャートである。

ステップ１００では、画像形成時期か否かが判断され、否定判定された場合はこのルーチンは終了する。また、ステップ１０で肯定判定された場合は、ステップ１０２へ移行して、図４に示す明度−出力特性データを読み出す。

次のステップ１０４では、読み出した明度−出力特性データに基づいて、各色の出力強度を設定する。

次のステップ１０６では、設定された各色の出力強度を、紙種情報、温度及び湿度情報及び一次転写ロール抵抗値情報のそれぞれに基づいて、補正を実行する。

すなわち、紙種情報に基づく補正では、図５（Ａ）に示される紙種情報−出力強度特性図に基づいて、第１の電荷量調整装置５０による電荷出力強度を補正する。

また、温度情報、湿度情報に基づく補正では、図５（Ｂ）に示される湿度−出力強度特性図に基づいて、第１の電荷量調整装置５０による電荷出力強度を補正する。

さらに、一次転写ロール３３の抵抗値に基づく補正では、図５（Ｃ）に示される一次転写ロール−出力強度特性図に基づいて、第１の電荷量調整装置５０による電荷出力強度を補正する。

ステップ１０６において、出力強度の補正が終了すると、ステップ１０８へ移行して各色除電ドライバ７０及び帯電ドライバ７２へ出力開始指示を実行し、次いで、ステップ１１０では、出力開始指示を受けた各色除電ドライバ７０及び帯電ドライバ７２が動作を開始する。これにより、第１の電荷量調整装置５０では、スコロトロン５２の帯電ワイヤー５２Ａには、ステップ１０６で補正された電圧が印加され、グリッド５２Ｂには一定の電圧が印加される。また、第２の電荷量調整装置５２においても同様に、スクロトロン５８の帯電ワイヤー及びグリッドに電圧が印加される。

第１の電荷量調整装置５０では、中間転写ベルト３１上に転写（一次転写）されたトナーの電荷量を小さくする（除電する）。すなわち、トナーの正規帯電極性（マイナスとする）と逆極性（プラスとする）の電荷をトナーへ付与することで、電荷量が小さくなる。

一方、第２の電荷量調整装置５６では、トナーの正規帯電極性（マイナス）と同極性の電荷をトナーへ付与することで、電荷量が大きくする。この第２の電荷量調整装置５６は、前記第１の電荷量調整装置５０によって除電された単色トナーの電荷が復活する。

次のステップ１１２では、画像形成が終了したか否かが判断され、肯定判定されるとステップ１１４へ移行して、各色除電ドライバ７０及び帯電ドライバ７２への出力終了を指示し、ステップ１１６へ移行する。ステップ１１６では、出力終了の指示を受けて、各色除電ドライバ７０及び帯電ドライバ７２の動作を終了し、このルーチンは終了する。

（変形例１）
本実施の形態では、各色のトナー画像形成部２０の下流側直近に、それぞれ第１の電荷量調整装置５０を配置するようにしたが、装置仕様が確定し、各色のトナー画像形成部２０の配列が確定した場合、図７に示される如く、明度の低い色のトナーを対象として、選択的に第１の電荷量調整装置５０を設けるようにしてもよい。

図７では、簡易的に２個の明度の異なるトナーＴＡ、ＴＢを用いたトナー画像形成装置２０Ａ、２０Ｂが、中間転写ベルト３１の搬送方向に沿って配置されている。なお、図７では、感光体ドラム２１Ａ、２１Ｂと一次転写ロール３３Ａ、３３Ｂを示し、その他は図示を省略する。

上流側のトナー画像形成装置２０Ａで適用するトナーは、下流側のトナー画像形成装置２０Ｂで適用するトナーよりも、明度が低い。

そこで、図７に示される如く、上流側のトナー画像形成装置２０Ａの下流側直近に第１の電荷量調整装置５０を配置する。言い換えれば、下流側のトナー画像形成装置２０Ｂの下流側直近に第１の電荷量調整装置５０は配置しない。

上流側のトナー画像形成装置２０Ａから一次転写されたトナーは、中間転写ベルト３１上では下層となり、下流側のトナー画像形成装置２０Ｂの一次転写位置Ｔを通過するときの放電によって電荷が増加するが、第１の電荷量調整装置５０によって、除電しているため、二次転写位置での転写不良は発生しない。

（変形例２）
本実施の形態では、各色のトナー画像形成部２０の下流側直近に、それぞれ第１の電荷量調整装置５０を配置し、それぞれに予め定めた電荷出力強度（例えば、図４参照）に基づき、スコロトロン５２の帯電ワイヤー５２Ａに電圧を印加するようにしたが、装置仕様が確定し、各色のトナー画像形成部２０の配列が確定した場合、図８示される如く、明度に基づいて除電の要否を選択し、選択的に第１の電荷量調整装置５０の機能をオン又はオフするようにしてもよい。

図８では、簡易的に２個の明度の異なるトナーＴＡ、ＴＢを用いたトナー画像形成装置２０Ａ、２０Ｂが、中間転写ベルト３１の搬送方向に沿って配置されている。なお、図８では、感光体ドラム２１Ａ、２１Ｂと一次転写ロール３３Ａ、３３Ｂを示し、その他は図示を省略する。

上流側のトナー画像形成装置２０Ａで適用するトナーは、下流側のトナー画像形成装置２０Ｂで適用するトナーよりも、明度が低い。

そこで、図８に示される如く、上流側のトナー画像形成装置２０Ａの下流側直近に第１の電荷量調整装置５０の機能をオンにする。一方、下流側のトナー画像形成装置２０Ｂの下流側直近に第１の電荷量調整装置５０の機能をオフにする。

上流側のトナー画像形成装置２０Ａから一次転写されたトナーは、中間転写ベルト３１上では下層となり、下流側のトナー画像形成装置２０Ｂの一次転写位置Ｔを通過するときの放電によって電荷が増加するが、第１の電荷量調整装置５０によって、除電しているため、二次転写位置での転写不良は発生しない。

なお、変形例２では、装置仕様の変更があり、トナー画像形成装置２０の配列に基づくトナーの明度の高低差の順序が変動したときに、第１の電荷量調整装置５０のオン又はオフによって調整可能である。例えば、トナー画像形成装置２０Ｂに適用されるトナーの方が、トナー画像形成装置２０Ａに適用されるトナーよりも明度が低くなった場合である。

この場合下流側のトナー画像形成装置２０Ｂのさらに下流側のトナー画像形成装置（図８では、図示省略）で適用されるトナーの明度によって第１の電荷量調整装置５０の機能のオン又はオフを設定すればよい。

（変形例３）
本実施の形態では、各色のトナー画像形成部２０の下流側直近に、それぞれ第１の電荷量調整装置５０を配置し、それぞれに予め定めた電荷出力強度（例えば、図４参照）に基づき、スコロトロン５２の帯電ワイヤー５２Ａに電圧を印加するようにしたが、装置仕様が確定し、各色のトナー画像形成部２０の配列が確定した場合、図９示される如く、電荷出力強度は一定とし、第１の電荷量調整装置５０のスコロトロン５２の中間転写ベルト３１からの距離を設定するようにしてもよい。

図９では、図４の明度-出力強度特性に合わせて、第１の電荷量調整装置５０のスコロトロン５２の高さ位置（中間転写ベルト３１との距離）を異ならせている。

図９に示される如く、除電ドライバ７０Ａは、全ての第１の電荷量調整装置５０に共通となっており、出力強度が一定に設定されている。出力強度が一定の場合、スコロトロン５２が中間転写ベルト３１上にあるトナーに電荷を与える強度は、スコロトロン５２−中間転写ベルト３１間距離に比例する。そこで、図４に示す明度-出力強度特性に基づき、Ｙ色に対応する第１の電荷量調整装置５０Ｙを最も遠くし、Ｖ色に対応する第１の電荷量調整装置５０Ｖを最も近くする。

これにより、除電ドライバを個々に設けなくても、本実施の形態と同等の効果を得ることになる。

（変形例４）
本実施の形態では、各色のトナー画像形成部２０の下流側直近に、それぞれ第１の電荷量調整装置５０を配置するようにしたが、図１０に示される如く、第１の電荷量調整装置５０を不要としてもよい。

図１０では、簡易的に２個の明度の異なるトナーＴＡ、ＴＢを用いたトナー画像形成装置２０Ａ、２０Ｂが、中間転写ベルト３１の搬送方向に沿って配置されている。なお、図７では、感光体ドラム２１Ａ、２１Ｂ、現像装置２４Ａ、２４Ｂ、及び一次転写ロール３３Ａ、３３Ｂを示し、その他は図示を省略する。

上流側のトナー画像形成装置２０Ａで適用するトナーは、下流側のトナー画像形成装置２０Ｂで適用するトナーよりも、明度が低い。

そこで、図１０に示される如く、上流側のトナー画像形成装置２０Ａの現像装置２４Ａでのトナー攪拌頻度を、下流側のトナー画像形成装置２０Ｂの現像装置２４Ｂでのトナー攪拌頻度よりも下げる。或いは、基準の攪拌頻度よりも下げる。攪拌頻度が上がるほど、トナーは電荷量が高くなる（トナーの１グラム当たりの電荷量が高くなる）。

上流側のトナー画像形成装置２０Ａから一次転写されたトナーは、中間転写ベルト３１上では下層となり、下流側のトナー画像形成装置２０Ｂの一次転写位置Ｔを通過するときの放電によって電荷が増加するが、攪拌頻度を下げているため、もともとのトナーの１グラム当たりの電荷量が小さい。このため、二次転写位置での転写不良は発生しない。

なお、トナーの１グラム当たりの電荷量は、現像装置２４Ａ、２４Ｂで調整の他、感光体ドラム２１Ａ、２１Ｂ上で帯電させて調整する等、他の電荷量調整手段を用いてもよい。

Ｐ 記録媒体
Ｔ 一次転写位置
ＮＴ 二次転写位置
１０ 画像形成装置
１２ 画像形成装置本体
１４ 温度センサ
１６ 湿度センサ
２０ トナー画像形成部
２１ 感光体ドラム
２２ 帯電器
２３ 露光装置
２４ 現像装置
３０ 転写装置
３１ 中間転写ベルト
３２ ロール
３２Ｄ ロール
３２Ｔ ロール
３２Ｂ ロール
３３ 一次転写ロール
３４ 二次転写ロール
３５ 清掃装置
４０ 定着装置
４２ 搬送装置
４４ 搬送ロール
４５ 搬送ベルト
４６ 搬送ベルト
４７ 清掃装置
５０ 第１の電荷量調整装置（総称）
５０Ｖ 第１の電荷量調整装置
５０Ｇ 第１の電荷量調整装置
５０Ｙ 第１の電荷量調整装置
５０Ｍ 第１の電荷量調整装置
５０Ｃ 第１の電荷量調整装置
５１ 収容器
５２ スコロトロン
５２Ａ 帯電ワイヤー
５２Ｂ グリッド
５４ 接地ロール
５４Ａ 接地線
５６ 第２の電荷量調整装置
５８ スコロトロン
６０ 接地ロール
６２ 出力設定部
６４ 明度−出力特性テーブルメモリ
６６ 出力値補正部
６８ 出力指示部
７０ 制御部
７０Ｖ Ｖ色除電ドライバ
７０Ｇ Ｇ色除電ドライバ
７０Ｙ Ｙ色除電ドライバ
７０Ｍ Ｍ色除電ドライバ
７０Ｃ Ｃ色除電ドライバ
７０ 各色除電ドライバ
７２ 帯電ドライバ

Claims (14)

1. 中間転写体が搬送される方向に沿って配列された複数の像保持体に形成された静電潜像に帯電した現像剤を供給する複数の現像部と、
   前記中間転写体の搬送に伴って各々の像保持体を通過する際に、各々の現像剤の各々を転写により重畳する複数の一次転写手段と、
   前記一次転写手段で中間転写体に重畳された現像剤を、記録媒体へ転写する二次転写手段と、
   前記一次転写手段で重畳される際に上層となる現像剤よりも明度が低い下層の現像剤の電荷量を減少させる電荷量調整手段と、
   を有する画像形成装置。
2. 前記電荷量調整手段が、前記中間転写体に沿って配列された複数の像保持体の少なくとも１つの像保持体の下流側直近に配置され、現像剤の電荷の極性とは逆極性の電荷を付与する電荷付与部材である請求項１記載の画像形成装置。
3. 前記電荷量調整手段が、中間転写体上で下層となる現像剤であり、かつ当該現像剤が上層の現像剤よりも明度が低い現像剤を用いる像保持体の下流側直近に配置され、現像剤の電荷の極性とは逆極性の電荷を付与する電荷付与部材であり、
   前記下層となる現像剤の転写後、かつ前記上層となる現像剤の転写前に、前記下層となる現像剤に対して、電荷を付与する請求項１記載の画像形成装置。
4. 前記上層となる現像剤の転写後に、前記上層となる現像剤に対して、当該上層となる現像剤の電荷の極性とは逆極性の電荷を付与する請求項３記載の画像形成装置。
5. 前記電荷量調整手段が、前記中間転写体に沿って配列された複数の像保持体の各々の下流側直近に配置され、現像剤の電荷の極性とは逆極性の電荷を付与する電荷付与部材であり、
   中間転写体上で下層となる現像剤であり、かつ当該現像剤が上層の現像剤よりも明度が低い条件が成立する像保持体の下流側直近に配置された電荷付与部材を選択して電荷を付与する請求項１記載の画像形成装置。
6. 前記電荷量調整手段が、前記中間転写体に沿って配列された複数の像保持体の各々の下流側直近に配置され、現像剤の電荷の極性とは逆極性の電荷を付与する電荷付与部材であり、
   相対的に低明度の現像剤に付与する電荷量が、相対的に高明度の現像剤に付与する電荷量よりも多くなるように現像剤の電荷の極性とは逆極性の電荷を付与する請求項１記載の画像形成装置。
7. 前記電荷付与部材が、前記中間転写体の現像剤重畳面側に当該中間転写体と間隔をもって配置されたコロナ放電部材と、前記中間転写体の現像剤重畳面とは反対側の面に接触するように配置された接地部材と、直流電圧成分に交流電圧成分を重畳させたコロナ放電用の電源と、を備えた請求項２〜請求項６の何れか１項記載の画像形成装置。
8. 前記コロナ放電部材が、前記電源の出力強度に基づいて前記電荷量を調整する請求項７記載の画像形成装置。
9. 前記コロナ放電部材が、前記電源の出力強度を一定とし、前記コロナ放電部材と前記中間転写体との間隔を異ならせることで前記電荷量を調整する請求項７記載の画像形成装置。
10. 前記電荷量調整手段が、現像剤の転写前に電荷量を調整する転写前電荷量調整手段である請求項１記載の画像形成装置。
11. 前記転写前電荷量調整手段が、前記現像部での現像剤の攪拌による電荷量調整、又は像保持体上での帯電による電荷量調整の何れか一方である請求項１０記載の画像形成装置。
12. 少なくとも現像剤を移動する画像形成部及び中間転写体が配置された領域の湿度を検出する湿度センサと、
    前記湿度センサの検出結果に基づき、低湿度ほど現像剤の電荷量の調整量を多くするように補正する第１の補正手段と、をさらに有する請求項１〜請求項１１の何れか１項記載の画像形成装置。
13. 前記一次転写手段の等価回路において、定電流制御に基づく印加電圧の変動の要因となる抵抗値が高いほど、現像剤の電荷量の調整量を多くするように補正する第２の補正手段をさらに有する請求項１〜請求項１２の何れか１項記載の画像形成装置。
14. 前記電荷量調整手段による調整後、前記二次転写手段で記録媒体へ転写する前までに、現像剤の電荷の極性と同極性の電荷を付与することで、単層の現像剤及び上層側の現像剤の電荷量を調整する請求項請求項１〜請求項１３の何れか１項記載の画像形成装置。

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