JP2021028669A

JP2021028669A - 画像形成装置

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Publication number: JP2021028669A
Application number: JP2019147549A
Authority: JP
Inventors: 山田　俊行; Toshiyuki Yamada; 俊行山田; 浩基 ▲高▼柳; Hiromoto Takayanagi
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2019-08-09
Filing date: 2019-08-09
Publication date: 2021-02-25
Anticipated expiration: 2039-08-09
Also published as: JP7353856B2

Abstract

【課題】濃度調整用のテストチャートを複数出力する画像形成装置において、濃度調整用のテストチャートの１枚目で転写電流の過不足により生じる転写性が低下する領域が濃度調整用のテストチャート２枚目以降で繰り返して発生することを抑制することのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】転写部材に印加する電圧を定電圧制御すると共に、電流検知部の検知結果が所定範囲内となるように電流検知部の検知結果に基づいて転写部材に印加する電圧を制御するリミッタ制御を行うことが可能な画像形成装置は、制御部が、濃度調整用の第１のテストチャート、及び第１のテストチャートの次の第２のテストチャートを出力して濃度調整を行う一連の調整モードにおいて、第２のテストチャートが転写部を通過している際の上記所定電圧を、第１のテストチャートにおけるリミッタ制御での電圧の変更量に基づいて決定する構成とする。【選択図】図７

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミ装置などの画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真方式などを用いた画像形成装置では、感光体や中間転写体などの像担持体から紙などの記録材へトナー像を静電的に転写することが行われる。

この転写は、像担持体と当接して転写部を形成する転写ローラなどの転写部材に転写電圧が印加されることで行われることが多い。転写電圧が低すぎると、転写が十分に行われずに所望の画像濃度が得られない「画像濃度薄（転写抜け）」が発生することがある。また、転写電圧が高すぎると、転写部で放電が発生し、その放電の影響でトナー像のトナーの電荷の極性が反転するなどして、トナー像が部分的に転写されない「白抜け」が発生することがある。そのため、高品質の画像を形成するためには、転写部材に適切な転写電圧を印加することが求められる。

転写に必要な電荷量は記録材のサイズやトナー像の面積率によって様々に変動する。そのため、転写電圧は、所定の電流密度に対応した一定の電圧を印加する定電圧制御で印加されることが多い。転写電圧を定電圧制御で印加する場合には、記録材の外側や記録材上のトナー像が無い部分を流れる電流とは無関係に、目的のトナー像がある部分に所定の電圧に応じた転写電流を確保しやすいからである。しかし、転写部を構成する転写部材の電気抵抗は、製品のばらつき、部材温度、累積使用時間などに応じて変化し、転写部を通過する記録材の電気抵抗も、記録材の種類、周囲環境（温度・湿度）などに応じて変化する。そのため、転写電圧を定電圧制御する場合、転写部材や記録材の電気抵抗の変動に対応して転写電圧を調整することが必要になる。

特許文献１では、転写電圧を定電圧制御する構成における、次のような転写電圧の制御方法が開示されている。連続画像形成の開始直前に記録材が無い状態の転写部に所定の電圧を印加して電流値を検知し、所定の目標電流が得られる電圧値を求める。そして、この電圧値に記録材の種類に応じた記録材分担電圧を加算して、転写時に定電圧制御で印加する転写電圧値を設定する。このような制御により、転写部材などの転写部の電気抵抗値の変動、記録材の電気抵抗値の変動によらず、所望の目標電流に応じた転写電圧を定電圧制御で印加することができる。

ここで、記録材の種類には、例えば、上質紙、コート紙のような記録材の表面の平滑性の違いによる種類や、薄紙、厚紙のような記録材の厚さの違いによる種類がある。記録材分担電圧は、例えばこのような記録材の種類に応じて予め求めておくことができる。しかし、流通している記録材の種類は非常に多い。また、記録材の電気抵抗は、記録材の湿り状態（記録材の含有水分量）によっても異なるが、記録材の含有水分量は環境（温度・湿度）が同じでも環境に置かれた時間などによって変動する。そのため、記録材分担電圧を予め精度よく求めることは困難であることが多い。記録材の電気抵抗の変動分も含めて転写電圧が適切な値でないと、上述のように画像濃度薄（転写抜け）、白抜けといった画像不良が発生することがある。

このような課題に対し、特許文献２、特許文献３では、転写電圧を定電圧制御する構成において、転写部を記録材が通過している際に転写部に供給される電流（転写電流）の上限値及び下限値を設けることが提案されている。なお、記録材が転写部を通過することを「通紙」ともいう。このような制御により、通紙中に転写部に供給される転写電流を所定の範囲の電流とすることができるため、転写電流の不足又は過剰による画像不良の発生を抑制することができる。特許文献２では、上限値を環境情報に基づいて求めている。特許文献３では、環境以外に記録材の表裏、記録材の種類、記録材のサイズによって上限値及び下限値を求めている。

なお、転写電圧を定電圧制御する構成において、転写部を記録材が通過している際に、転写部材に流れる電流が所定の範囲から外れる場合に該電流が該所定の範囲に入るように転写電圧の定電圧制御の目標電圧を変更する制御を「リミッタ制御」ともいう。また、ここでは、電圧や電流の大小（高低）は、絶対値で比較した場合のものである。

特開２００４−１１７９２０号公報特許第４１６１００５号公報特開２００８−２７５９４６号公報

上述のように、通紙中の転写電流を検知して、転写電流が所定の範囲内（上限値以下、下限値以上）になるように転写電圧を制御するリミッタ制御がある。リミッタ制御において、転写電流が所定の範囲から外れたことが検知されてから、転写電流が所定の範囲内になるように転写電圧の変更が行われる。そのため、転写電流が検知されてから転写電圧の変更が完了するまでの間に転写部を通過する記録材の領域では、転写電流が適切な範囲から外れているため、転写電流の過不足による濃度低下などの画像不良が発生することがある。

例えば、低湿環境で転写電流が下限値を下回っている領域については、転写電流の不足による画像濃度薄（転写抜け）などが発生する。

ところで、装置の使用に伴い、紙上の画像濃度が目標濃度からずれる場合がある。そこで、操作部からのユーザの指示により、濃度調整用のテストチャートを出力させ、紙上の画像濃度を自動的に調整する調整モードが実行される場合がある。この調整モードは、例えば、紙上に最大濃度の調整（いわゆるＤｍａｘ制御）用のテスト画像を転写させたテストチャートを出力させる場合がある。また、紙上の最大濃度から中間調、ハイライトまでの階調性を調整するためのテスト画像を転写させたテストチャートを出力させる場合がある。このように調整モードは、ユーザの指示に基づき、濃度調整のためのテスト画像が複数形成されたテストチャートを出力するものであり、複数枚のテストチャートが出力される場合がある。

このような自動画像調整を行う画像形成装置において、前述したリミッタ制御が行なわれる場合に、以下のような課題がある。つまり、リミッタ制御が行われる場合、前述したように転写電流が下限値を下回っている領域がある場合には、その区間については転写性が安定しない。このため、転写電流が下限値を下回っている領域において、濃度調整用のトナー像が形成されてしまうと該画像調整の精度が低くなってしまう。このため、複数枚のテストチャートを出力する場合に一枚目にリミッタ制御が実行された場合に、一枚目の先端で生じ得る転写性が低下する領域が２枚目以降も同様に繰り返し発生してしまう可能性がある。

本発明は、複数のテストチャートを出力して紙上の濃度調整を行う調整モードを実行可能な画像形成装置に関する。そして、本発明の目的は、調整モード時の１枚目のテストチャート出力時において、転写電流の過不足により発生する転写性が低下する領域が発生しても、２枚目以降のテストチャートに同様の不具合が繰り返して発生することを抑制することである。

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、トナー像を担持する像担持体と、電圧が印加されて前記像担持体に担持されたトナー像を転写部において記録材へ転写する転写部材と、前記転写部材に電圧を印加する電源と、前記転写部材に流れる電流を検知する電流検知部と、記録材が前記転写部を通過している際に、前記転写部材に印加する電圧が所定電圧となるように定電圧制御する制御部であって、前記電流検知部の検知結果が所定範囲内となるように前記電流検知部の検知結果に基づいて前記転写部材に印加する電圧を制御する制御部と、画像形成装置を操作するための操作部と、を備える画像形成装置において、前記制御部は、前記操作部に入力される指示に基づき、画像濃度を調整するための第１のテストチャートと、前記第１のテストチャートよりも後に出力される第２のテストチャートと、を含む複数のテストチャートを出力させて画像濃度の調整を行う一連の調整モードを実行可能であって、前記第２のテストチャートが前記転写部を通過している際の前記所定電圧を、前記第１のテストチャートが前記転写部を通過している際に、前記電流検知部の検知結果に基づく前記転写部材に印加する電圧の制御での該電圧の変更量に基づいて決定することを特徴とする。

本発明によれば、調整モード時の１枚目のテストチャート出力時において、転写電流の過不足により発生する転写性が低下する領域が発生しても、２枚目以降のテストチャートに同様の不具合が繰り返して発生することを抑制することができる。

画像形成装置の概略断面図である。２次転写に関する構成の模式図である。画像形成装置の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。２次転写電圧制御の概要を説明するためのフローチャート図である。記録材分担電圧のテーブルデータの一例を示す模式図である。所定の電流範囲のテーブルデータの一例を示す模式図である。本発明に従う自動画像調整を説明するためのフローチャート図である。リミッタ制御の電圧変更方法を説明するためのチャート図である。課題を説明するためのチャート図及び画像の模式図である。実施例の効果を説明するためのチャート図及び画像の模式図である。最大濃度制御用のテストチャートの模式図である。露光強度と画像濃度の関係の一例を示す模式図である。自動階調制御用のテストチャートの模式図である。

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、本実施例の画像形成装置１００の概略構成図である。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が可能な、中間転写方式を採用したタンデム型の複合機（複写機、プリンタ、ファクシミリ装置の機能を有する。）である。

画像形成装置１００は、複数の画像形成部（ステーション）として、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像を形成する第１、第２、第３、第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。各画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫにおける同一又は対応する機能あるいは構成を有する要素については、いずれかの色用の要素であることを示す符号の末尾のＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略して総括的に説明することがある。本実施例では、画像形成部Ｓは、後述する感光ドラム１、帯電ローラ２、露光装置３、現像装置４、１次転写ローラ５、ドラムクリーニング装置６を有して構成される。

トナー像（トナー画像）を担持する第１の像担持体としての、回転可能なドラム型（円筒形）の感光体（電子写真感光体）である感光ドラム１は、図中矢印Ｒ１方向（反時計回り）に回転駆動される。回転する感光ドラム１の表面は、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によって、所定の極性（本実施例では負極性）の所定の電位に一様に帯電処理される。帯電処理された感光ドラム１の表面は、画像情報に基づいて露光手段としての露光装置（レーザースキャナー装置）３によって走査露光され、感光ドラム１上に静電像（静電潜像）が形成される。

感光ドラム１上に形成された静電像は、現像手段としての現像装置４によって現像剤としてのトナーが供給されて現像（可視化）され、感光ドラム１上にトナー像が形成される。本実施例では、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（イメージ部）に、感光ドラム１の帯電極性と同極性に帯電したトナーが付着する（反転現像方式）。本実施例では、現像時のトナーの帯電極性であるトナーの正規の帯電極性は負極性である。露光装置３によって形成される静電像は、小さいドット画像の集合体となっており、ドット画像の密度を変化させることで感光ドラム１上に形成するトナー像の濃度を変化させることができる。本実施例では、各色のトナー像は、それぞれ最大濃度が１．５〜１．７程度となっており、最大濃度の時のトナーの載り量は０．４〜０．６ｍｇ／ｃｍ^２程度となっている。

４個の感光ドラム１の表面に当接可能なように、トナー像を担持する第２の像担持体としての、無端状のベルトで構成された中間転写体である中間転写ベルト７が配置されている。中間転写ベルト７は、別の像担持体から１次転写されたトナー像を記録材に２次転写するために搬送する中間転写体の一例である。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７１、テンションローラ７２、及び２次転写対向ローラ７３に張架されている。駆動ローラ７１は、中間転写ベルト７に駆動力を伝達する。テンションローラ７２は、中間転写ベルト７の張力を一定に制御する。２次転写対向ローラ７３は、後述する２次転写ローラ８の対向部材（対向電極）として機能する。中間転写ベルト７は、駆動ローラ７１が回転駆動されることで、図中矢印Ｒ２方向（時計回り）に３００〜５００ｍｍ／ｓｅｃ程度の搬送速度（周速度）で回転（周回移動）する。テンションローラ７２は、付勢手段としてのばねの力によって、中間転写ベルト７を内周面側から外周面側へ押し出すような力が加えられており、この力によって中間転写ベルト７の搬送方向へは２〜５ｋｇ程度のテンションがかけられている。中間転写ベルト７の内周面側には、各感光ドラム１に対応して、１次転写手段としてのローラ型の１次転写部材である１次転写ローラ５が配置されている。１次転写ローラ５は、中間転写ベルト７を介して感光ドラム１に向けて押圧されて、感光ドラム１と中間転写ベルト７とが接触する１次転写部（１次転写ニップ）Ｎ１を形成する。感光ドラム１上に形成されたトナー像は、１次転写部Ｎ１において、１次転写ローラ５の作用によって、回転している中間転写ベルト７上に静電的に転写（１次転写）される。１次転写工程時に、１次転写ローラ５には、１次転写電源（図示せず）から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧である１次転写電圧（１次転写バイアス）が印加される。例えばフルカラー画像の形成時には、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、中間転写ベルト７上に重ね合わされるようにして順次転写される。

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７３に対向する位置には、２次転写手段としてのローラ型の２次転写部材である２次転写ローラ８が配置されている。２次転写ローラ８は、中間転写ベルト７を介して２次転写対向ローラ７３に向けて押圧されて、中間転写ベルト７と２次転写ローラ８とが接触する２次転写部（２次転写ニップ）Ｎ２を形成する。中間転写ベルト７上に形成されたトナー像は、２次転写部Ｎ２において、２次転写ローラ８の作用によって、中間転写ベルト７と２次転写ローラ８とに挟持されて搬送されている記録材（シート、転写材）Ｐに静電的に転写（２次転写）される。記録材Ｐは、典型的には紙（用紙）であるが、これに限定されるものではなく、耐水紙のように樹脂で形成された合成紙、ＯＨＰシートなどのプラスチックシート、布などが用いられることもある。２次転写工程時に、２次転写ローラ８には、２次転写電源（高圧電源回路）２０から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧である２次転写電圧（２次転写バイアス）が印加される。記録材Ｐは、給送部（給紙部、収納部）としてのカセット（記録材かセット）１１などに収容されており、給送開始信号に基づいて給送ローラ１２が駆動されてカセット１１から１枚ずつ給送（給紙）され、レジストローラ９へと送られる。この記録材Ｐは、レジストローラ９によって一旦停止させられた後に、中間転写ベルト７上のトナー像とタイミングが合わされて２次転写部Ｎ２へと供給される。

トナー像が転写された記録材Ｐは、搬送部材などによって定着手段としての定着装置１０へと搬送される。定着装置１０は、未定着のトナー像を担持した記録材Ｐを加熱及び加圧することで、記録材Ｐにトナー像を定着（溶融、固着）させる。その後、記録材Ｐは、画像形成装置１００の装置本体の外部に排出（出力）される。

また、１次転写工程後に感光ドラム１の表面に残留したトナー（１次転写残トナー）は、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーニング装置６によって感光ドラム１の表面から除去されて回収される。また、２次転写工程後に中間転写ベルト７の表面に残留したトナー（２次転写残トナー）や紙粉などの付着物は、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置７４によって中間転写ベルト７の表面から除去されて回収される。

ここで、本実施例では、中間転写ベルト７は、内周面側から外周面側に樹脂層、弾性層、表層の３層構造を有する無端状のベルトである。樹脂層を構成する樹脂材料としては、ポリイミド、ポリカーボネートなどを用いることができる。樹脂層の厚さは、７０〜１００μｍが好適である。また、弾性層を構成する弾性材料としては、ウレタンゴム、クロロプレンゴムなどを用いることができる。弾性層の厚さは、２００〜３００μｍが好適である。また、表層の材料としては、中間転写ベルト７の表面へのトナーの付着力を小さくして、２次転写部Ｎ２においてトナーを記録材Ｐへ転写しやすくする材料が望ましい。例えば、ポリウレタン、ポリエステル、エポキシ樹脂などのうちの１種類又は２種類以上の樹脂材料を使用することができる。あるいは、弾性材料（弾性材ゴム、エラストマー）、ブチルゴムなどの弾性材料のうちの１種類又は２種類以上を使用することができる。また、これらの材料に、表面エネルギーを小さくし潤滑性を高める材料、例えばフッ素樹脂などの粉体、粒子を１種類又は２種類以上、あるいはこれらの粉体、粒子のうち１種類又は２種類以上の粒径を異ならせたものを分散させて使用することができる。なお、表層の厚さは、５〜１０μｍが好適である。中間転写ベルト７は、カーボンブラックなどの電気抵抗調整用の導電剤が添加されて電気抵抗が調整され、好ましくは体積抵抗率が１×１０^９〜１×１０^１４Ω・ｃｍとされている。

また、本実施例では、２次転写ローラ８は、芯金（基材）と、芯金の周囲にイオン導電系発泡ゴム（ＮＢＲゴム）で形成された弾性層と、を有して構成される。本実施例では、２次転写ローラ８の外径は２４ｍｍ、２次転写ローラ８の表面粗さＲｚは６．０〜１２．０（μｍ）である。また、本実施例では、２次転写ローラ８の電気抵抗値はＮ／Ｎ（２３℃、５０％ＲＨ）において２ｋＶを印加して測定した場合１×１０^５〜１×１０^７Ω、弾性層の硬度はＡｓｋｅｒ−Ｃ硬度で３０〜４０°程度である。また、本実施例では、２次転写ローラ８の長手方向（回転軸線方向）の幅（記録材Ｐの搬送方向と略直交する方向の長さ）は３１０〜３４０ｍｍ程度である。本実施例では、２次転写ローラ８の長手方向の幅は、画像形成装置１００が搬送を保証する記録材Ｐの幅（搬送方向と略直交する方向の長さ）のうちの最大の幅（最大幅）より長い。本実施例では、記録材Ｐは２次転写ローラ８の長手方向の中央を基準として搬送されるため、画像形成装置１００が搬送を保証する記録材Ｐは全て２次転写ローラ８の長手方向の長さ範囲内を通過する。これにより、様々なサイズの記録材Ｐを安定して搬送し、また様々なサイズの記録材Ｐにトナー像を安定して転写することが可能とされている。

また、画像形成装置１００の装置本体の上部には、自動原稿搬送装置９１と、読取手段としての画像読取部（画像読取装置）９０と、が配置されている。自動原稿搬送装置９１は、画像が形成された記録材Ｐを画像読取部９０へと自動的に搬送する。画像読取部９０は、自動原稿搬送装置９１によって搬送されるかプラテンガラス９２上に配置された記録材Ｐ上の画像を読み取る。画像読取部９０は、自動原稿搬送装置９１によって搬送されるかプラテンガラス９２上に配置された記録材Ｐを光源（図示せず）からの光によって照明する。そして、画像読取素子（図示せず）によって記録材Ｐに形成された画像を予め定められたドット密度で読み取るように構成されている。つまり、画像読取部９０は、記録材Ｐ上の画像を光学的に読み取って電気信号に変換する。

図２は、２次転写に関する構成の模式図である。２次転写ローラ８は中間転写ベルト７を介して２次転写対向ローラ７３と当接することで２次転写部Ｎ２を形成している。２次転写ローラ８には、出力電圧値が可変の２次転写電源２０が接続されている。２次転写対向ローラ７３は、電気的に接地（グランドに接続）されている。２次転写部Ｎ２を記録材Ｐが通過している際に、２次転写ローラ８にトナーの正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧である２次転写電圧が印加され、２次転写部Ｎ２に２次転写電流が供給されることで、中間転写ベルト７上のトナー像が記録材Ｐ上へ転写される。本実施例では、２次転写時に２次転写部Ｎ２には、例えば＋２０〜＋８０μＡの２次転写電流が流される。なお、本実施例の２次転写対向ローラ７３に対応するローラを転写部材として用いてこれにトナーの正規の帯電極性と同極性の２次転写電圧を印加し、本実施例の２次転写ローラ８に対応するローラを対向電極として用いてこれを電気的に接地してもよい。

本実施例では、２次転写部Ｎ２にトナー像、記録材Ｐが無い状態で取得した２次転写部Ｎ２（本実施例では主に２次転写ローラ８）の電気抵抗に関する情報に基づいて、２次転写時に定電圧制御で２次転写ローラ８に印加する２次転写電圧を設定する。即ち、２次転写ローラ８に印可される電圧が所定電圧となるように定電圧制御する。また、本実施例では、通紙中に２次転写部Ｎ２に流れる２次転写電流を検知する。そして、該２次転写電流が所定の上限値以下、下限値以上（ここでは、単に「所定の電流範囲（所定範囲）」ともいう。）の値となるように、２次転写電源２０から定電圧制御で出力する２次転写電圧を制御する（リミッタ制御）。この所定の電流範囲は、各種の情報に基づいて設定することができる。この各種の情報は、例えば次の各情報を含むものであってよい。まず、画像形成装置１００の装置本体に設けられた操作部３１（図３）や画像形成装置１００と通信可能に接続されたパーソナルコンピュータなどの外部装置２００（図３）で指定された条件（記録材Ｐの種類など）に関する情報である。また、環境センサ３２（図３）の検知結果に関する情報である。また、２次転写部Ｎ２にトナー像、記録材Ｐが無い状態で取得した２次転写部Ｎ２（本実施例では主に２次転写ローラ８）の電気抵抗に関する情報である。例えば、この所定の電流範囲は、画像形成に使用する記録材Ｐの厚さ、幅に関する情報に基づいて変化させることができる。なお、記録材Ｐの厚さ及び記録材Ｐの幅に関する情報は、操作部３１や外部装置２００から入力される情報に基づいて取得することができる。あるいは、画像形成装置１００内に記録材Ｐの厚さや幅を検知する検知手段を設けて、この検知手段によって取得した情報に基づいて制御を行うことも可能である。

本実施例では、このような制御を行うために、２次転写電源２０には、２次転写部Ｎ２（すなわち、２次転写ローラ８あるいは２次転写電源２０）に流れる電流（２次転写電流）を検知する電流検知手段（電流検知部）としての電流検知回路２１が接続されている。また、２次転写電源２０には、２次転写電源２０が出力している電圧（２次転写電圧）を検知する電圧検知手段（電圧検知部）としての電圧検知回路２２が接続されている。なお、制御部５０が電圧検知部として機能し、２次転写電源２０から出力する電圧の指示値から、２次転写電源２０が出力している電圧を検知するようになっていてもよい。本実施例では、２次転写電源２０と、電流検知回路２１と、電圧検知回路２２とは、同一の高圧基板内に設けられている。

２．制御態様
図３は、本実施例の画像形成装置１００の要部の制御態様を示す概略ブロック図である。制御手段としての制御部（制御回路）５０は、演算処理を行う中心的素子である演算制御手段としてのＣＰＵ５１、記憶手段としてのＲＡＭ５２、ＲＯＭ５３などのメモリ（記憶媒体）などを有して構成される。書き換え可能なメモリであるＲＡＭ５２には、制御部５０に入力された情報、検知された情報、演算結果などが格納され、ＲＯＭ５３には制御プログラム、予め求められたデータテーブルなどが格納されている。ＣＰＵ５１とＲＡＭ５２、ＲＯＭ５３などのメモリとは互いにデータの転送や読込みが可能となっている。

制御部５０には、画像形成装置１００に設けられた画像読取部９０や、パーソナルコンピュータなどの外部装置２００が接続されている。また、制御部５０には、画像形成装置１００に設けられた操作部（操作パネル）３１が接続されている。操作部３１は、制御部５０の制御によりユーザーやサービス担当者などの操作者に各種情報を表示する表示部と、操作者が画像形成に関する各種設定などを制御部５０に入力するための入力部と、を有して構成される。操作部３１は、表示部の機能と入力部の機能とを備えたタッチパネルなどで構成されていてよい。制御部５０には、操作部３１や外部装置２００から、記録材Ｐの種類などの画像形成に関する制御指令を含むジョブの情報が入力される。なお、記録材Ｐの種類とは、普通紙、厚紙、薄紙、光沢紙、コート紙などの一般的特徴に基づく属性、メーカー、銘柄、品番、坪量、厚さなど、記録材Ｐを区別可能な任意の情報を包含するものである。なお、制御部５０は、記録材Ｐの種類の情報を、該情報が直接的に入力されることで取得できる他、例えば記録材Ｐを収納するカセット１１が選択されることで、予めそのカセット１１と関係付けられて設定された情報から取得することもできる。また、制御部５０には、２次転写電源２０と、電流検知回路２１と、電圧検知回路２２と、が接続されている。本実施例では、２次転写電源２０は、２次転写ローラ８に定電圧制御された直流電圧である２次転写電圧を印加する。なお、定電圧制御は、転写部（すなわち、転写部材）に印加される電圧の値が略一定の電圧値となるようにする制御である。また、制御部５０には、環境センサ３２が接続されている。本実施例では、環境センサ３２は、画像形成装置１００の筐体内の雰囲気の温度及び湿度を検知する。環境センサ３２により検知された温度及び湿度の情報は、制御部５０に入力される。制御部５０は、環境センサ３２によって検知された温度及び湿度に基づいて画像形成装置１００の筐体内の雰囲気の水分量（含水分量、絶対水分量）を求めることができる。環境センサ３２は、画像形成装置１００の内部又は外部の少なくとも一方の温度又は湿度の少なくとも一方を検知する環境検知手段の一例である。制御部５０は、画像読取部９０や外部装置２００からの画像情報、操作部３１や外部装置２００からの制御指令に基づき、画像形成装置１００の各部を統括的に制御して、画像形成動作を実行させる。

ここで、画像形成装置１００は、１つの開始指示（プリント指示）により開始される、単一又は複数の記録材Ｐに画像を形成して出力する一連の動作であるジョブ（プリント動作）を実行する。ジョブは、一般に、画像形成工程、前回転工程、複数の記録材Ｐに画像を形成する場合の紙間工程、及び後回転工程を有する。画像形成工程は、実際に記録材Ｐに形成して出力する画像の静電像の形成、トナー像の形成、トナー像の１次転写、２次転写を行う期間であり、画像形成時（画像形成期間）とはこの期間のことをいう。より詳細には、これら静電像の形成、トナー像の形成、トナー像の１次転写、２次転写の各工程を行う位置で、画像形成時のタイミングは異なる。前回転工程は、開始指示が入力されてから実際に画像を形成し始めるまでの、画像形成工程の前の準備動作を行う期間である。紙間工程は、複数の記録材Ｐに対する画像形成を連続して行う際（連続画像形成）の記録材Ｐと記録材Ｐとの間に対応する期間である。後回転工程は、画像形成工程の後の整理動作（準備動作）を行う期間である。非画像形成時（非画像形成期間）とは、画像形成時以外の期間であって、上記前回転工程、紙間工程、後回転工程、更には画像形成装置１００の電源投入時又はスリープ状態からの復帰時の準備動作である前多回転工程などが含まれる。本実施例では、非画像形成時に、２次転写電圧の初期値を設定する制御、通紙中の２次転写電流の上限値及び下限値（所定の電流範囲）を決定する制御などが実行される。なお、スリープ状態とは、最後の画像の出力から予め設定された所定の時間を経過した場合などに、制御部５０の一部などの一部の要素以外の画像形成装置１００の要素への給電が停止された状態である。尚、後述するように、濃度調整用のテスト画像を出力する調整モードを通常画像形成ジョブと同様にジョブと呼ぶことがある。

３．２次転写電圧制御の概要
次に、２次転写電圧制御の概要について説明する。図４は、２次転写電圧制御の手順の概略を示すフローチャート図である。図４には、ジョブを実行する際に制御部５０が実行する制御のうち２次転写電圧制御に関する手順を簡略化して示しており、ジョブを実行する際の他の多くの制御の図示は省略されている。後述する図７のフローチャート図についても同様である。また、図４は、１枚の記録材Ｐに画像を形成するジョブを実行する場合を例として示している。

まず、制御部５０は、操作部３１又は外部装置２００からのジョブの情報を取得すると、ジョブの動作を開始させる（Ｓ１）。本実施例では、このジョブの情報には、次の情報が含まれる。つまり、操作者が指定する画像情報、画像を形成する記録材Ｐに関する情報である。記録材Ｐに関する情報としては、記録材Ｐのサイズ（幅、長さ）、記録材Ｐの厚さと関連する情報（厚さ又は坪量）、記録材Ｐがコート紙であるか否かといった記録材Ｐの表面性に関連する情報（紙種カテゴリー）が挙げられる。制御部５０は、このジョブの情報をＲＡＭ５２に書き込む。

次に、制御部５０は、２次転写部Ｎ２に記録材Ｐが無い状態で所定の目標電流Ｉｔａｒｇｅｔを流すために２次転写電源２０から出力する電圧である基底電圧Ｖｂを求めて、ＲＡＭ５２に記憶させる（Ｓ２）。この基底電圧Ｖｂは、２次転写部Ｎ２（本実施例では主に２次転写ローラ８）の電気抵抗分の転写電圧である２次転写部分担電圧に相当する。ＲＯＭ５３には、環境情報と、中間転写ベルト７上のトナー像を記録材Ｐ上へ転写させるための目標電流Ｉｔａｒｇｅｔと、の相関関係を示す情報が格納されている。本実施例では、この情報は、雰囲気の水分量の区分ごとの目標電流Ｉｔａｒｇｅｔを示すテーブルデータとして設定されている。このテーブルデータは、予め実験などによって求められたものである。制御部５０は、環境センサ３２により検知される環境情報（温度・湿度）を取得する。また、制御部５０は、環境センサ３２により検知される環境情報（温度・湿度）に基づいて雰囲気の水分量を求める。そして、制御部５０は、上記環境情報と目標電流Ｉｔａｒｇｅｔとの関係を示す情報から、環境に対応した目標電流Ｉｔａｒｇｅｔを求める。また、制御部５０は、中間転写ベルト７上のトナー像、及びトナー像が転写される記録材Ｐが２次転写部Ｎ２に到達する前に、２次転写部Ｎ２（本実施例では主に２次転写ローラ８）の電気抵抗に関する情報を取得する。そして、その情報に基づいて目標電流Ｉｔａｒｇｅｔに対応する基底電圧Ｖｂを求める。本実施例では、次のようなＡＴＶＣ制御（ＡｃｔｉｖｅＴｒａｎｓｆｅｒＶｏｌｔａｇｅＣｏｎｔｒｏｌ）により、基底電圧Ｖｂを求める。２次転写ローラ８と中間転写ベルト７とが接触させられた状態で、２次転写電源２０から２次転写ローラ８に所定の電圧（試験電圧）又は電流（試験電流）を供給する。そして、所定の電圧を供給している際の電流値、又は所定の電流を供給している際の電圧値を検知する。例えば、複数水準の試験電圧又は試験電流を供給して、電圧と電流との関係である電圧電流特性を取得し、該電圧電流特性に基づいて目標電流Ｉｔａｒｇｅｔに対応する基底電圧Ｖｂを求める。あるいは、試験電流として、例えば目標電流Ｉｔａｒｇｅｔを供給して、その際の２次転写電源２０の出力電圧値を基底電圧Ｖｂとして求めてもよい。

次に、制御部５０は、記録材Ｐの電気抵抗分追加で２次転写電源２０から出力する電圧である記録材分担電圧Ｖｐを求めて、ＲＡＭ５２に記憶させる（Ｓ３）。ＲＯＭ５３には、図５に示すような、記録材分担電圧Ｖｐを求めるための情報が格納されている。本実施例では、この情報は、記録材Ｐの坪量の区分ごとの、雰囲気の水分量と記録材分担電圧Ｖｐとの関係を示すテーブルデータとして設定されている。この記録材分担電圧Ｖｐを求めるためのテーブルデータは、予め実験などによって求められたものである。制御部５０は、環境センサ３２により検知される環境情報（温度・湿度）に基づいて雰囲気の水分量を求める。そして、制御部５０は、Ｓ１で取得されるジョブの情報の中に含まれる記録材Ｐの坪量の情報と、上記環境情報と、に基づいて、上記テーブルデータから記録材分担電圧Ｖｐを求める。なお、記録材分担電圧（記録材Ｐの電気抵抗分の転写電圧）Ｖｐは、記録材Ｐの厚さと関連する情報（坪量）以外にも、記録材Ｐの表面性によっても変化することがある。そのため、上記テーブルデータは、記録材Ｐの表面性と関連する情報によっても記録材分担電圧Ｖｐが変わるように設定されていてよい。また、本実施例では、記録材Ｐの厚さと関連する情報（更には記録材Ｐの表面性と関連する情報）は、Ｓ１で取得されるジョブの情報の中に含まれている。しかし、画像形成装置１００に記録材Ｐの厚さや記録材Ｐの表面性を検知する測定手段を設け、この測定手段によって得られた情報に基づいて記録材分担電圧Ｖｐを求めるようにしてもよい。

次に、制御部５０は、通紙中に２次転写電源２０から２次転写ローラ８に印加する２次転写電圧Ｖｔｒの目標値（目標電圧）の初期値を求めて、ＲＡＭ５２に記憶させる（Ｓ４）。つまり、制御部５０は、２次転写部Ｎ２に記録材Ｐが到達するまでに、２次転写電圧Ｖｔｒの初期値として上記基底電圧Ｖｂと上記記録材分担電圧Ｖｐとを足し合わせたＶｂ＋Ｖｐを求めて、ＲＡＭ５２に記憶させる。そして、記録材Ｐが２次転写部Ｎ２に到達するタイミングに備える。

また、制御部５０は、通紙中の２次転写電流の上限値及び下限値（所定の電流範囲）を決定する（Ｓ５）。ＲＯＭ５３には、図６に示すような、画像不良を抑制する観点から通紙中に２次転写部Ｎ２に流してよい電流の範囲を求めるための情報が格納されている。本実施例では、この情報は、雰囲気の水分量と、通紙中に２次転写部Ｎ２に流してよい電流の上限値及び下限値と、の関係を示すテーブルデータとして設定されている。このテーブルデータは、予め実験などによって求められたものである。制御部５０は、環境センサ３２により検知される環境情報（温度・湿度）に基づいて雰囲気の水分量を求める。そして、制御部５０は、上記環境情報に基づいて、上記テーブルデータから通紙中の２次転写電流の所定の電流範囲を求める。

なお、通紙中に２次転写部Ｎ２に流してよい電流の範囲は、記録材Ｐの幅によって変化する。図６には、一例として、Ａ４サイズ相当の幅（２９７ｍｍ）の記録材Ｐを想定して設定されたテーブルデータを示している。記録材Ｐの幅に応じて複数のテーブルデータが設定されていてよい。あるいは、記録材Ｐの幅がＡ４サイズ相当の幅と異なる場合に、Ａ４サイズ相当の幅に対する実際に通紙する記録材Ｐの幅の比を用いた比例計算により、Ａ４サイズ相当の幅に対応するテーブルデータの値を補正して用いてもよい。ここで、２次転写部Ｎ２を記録材Ｐが通過している際に転写部に流れる電流としては、通紙部電流と、非通紙部電流と、がある。通紙部電流は、記録材Ｐの搬送方向と略直交する方向における２次転写部Ｎ２の記録材Ｐが通過する領域（「通紙部分」）に流れる電流である。また、非通紙部電流は、記録材Ｐの搬送方向と略直交する方向における２次転写部Ｎ２の記録材Ｐが通過しない領域（「非通紙部分」）に流れる電流である。通紙中に検知できる電流は通紙部電流と非通紙部電流との和である。そのため、通紙部分に流してよい電流の範囲を上記テーブルデータと同様に予め設定しておき、非通紙部分に流れる電流を求めて、この非通紙部分に流れる電流と、通紙部分に流してよい電流の範囲と、を足し合わせて、所定の電流範囲を求めてもよい。非通紙部分に流れる電流は、例えば、次のようにして求めることができる。Ｓ２で取得した２次転写部Ｎ２の電気抵抗に関する情報（電圧電流特性）を用いて、２次転写電圧Ｖｔｒを印加した場合に流れる電流を求める。そして、通紙部分の幅に対する非通紙部分の幅（２次転写ローラ８の幅と記録材Ｐの幅との差分）の比を用いた比例計算により、上記求めた電流から非通紙部分に流れる電流を求めることができる。また、画像不良を抑制するための所定の電流範囲は、環境情報以外にも、記録材Ｐの厚さ、表面性によっても変化することがある。そのため、上記テーブルデータは、記録材Ｐの厚さと関連する情報（坪量）、記録材Ｐの表面性と関連する情報によっても電流の範囲が変化するように設定されていてよい。所定の電流範囲の情報は、計算式として設定されていてもよい。また、所定の電流範囲の情報は、記録材Ｐのサイズごとに複数のテーブルデータや計算式として設定されていてもよい。

次に、制御部５０は、通紙中に２次転写電流を電流検知回路２１により検知し、検知した２次転写電流がＳ５で決定した所定の電流範囲から外れている場合は、２次転写電圧Ｖｔｒを変更していく（リミッタ制御）（Ｓ６）。即ち、２次転写電流が所定範囲内となるように転写電圧を変更する。このとき、制御部５０は、Ｖｂ＋Ｖｐに後述するオフセット電圧ΔＶｐを加えることで、２次転写電圧Ｖｔｒを変更する。換言すれば、この処理は、Ｖｂ＋ＶｐのＶｐを変更して２次転写電圧Ｖｔｒを変更することに相当する。この動作を行うため、２次転写電圧を供給する高圧基板は、ある所定の検知時間に電流を検知し、その結果に基づいてある所定の応答時間に高圧の切り替えを行う動作を繰り返すことが可能になっている。

更に説明すると、リミッタ制御（電流リミッタ制御）では、転写電流の検知を行う検知時間（第１期間）と、検知時間における転写電流の検知結果に基づいて転写電圧を変更する信号が出力されてからその応答を待つ応答時間（第２期間）と、を繰り返す。図８は、リミッタ制御における転写電流及び転写電圧の推移の一例を模式的に示している。この動作は、制御部５０が、検知期間に電流検知回路２１から入力された電流の検知結果を示す信号に基づいて、２次転写電源２０に対して電圧出力を変更する信号を出力することで行われる。図８は、通紙中に検知された２次転写電流が下限値を下回っていた場合に２次転写電圧を変更していった場合の例を示している。図８に示すように、所定の２次転写電圧を８ｍｓ（応答時間＋検知時間）にわたり印加した時に、２次転写電流がまだ下限値を下回っている場合は、次のように２次転写電圧が変更される。つまり、２次転写電圧は、上記所定の２次転写電圧に予め決められた所定の電圧変動幅（図中のΔＶ）だけ加えた２次転写電圧に変更される。また、この２次転写電圧の変更は、通紙中に検知される２次転写電流が下限値に達するまで繰り返し実行される。通紙中に検知された２次転写電流が上限値を上回っていた場合も同様である。所定の２次転写電圧を８ｍｓ（応答時間＋検知時間）にわたり印加した時に、２次転写電流がまだ上限値を上回っている場合は、次のように２次転写電圧が変更される。つまり、２次転写電圧は、上記所定の２次転写電圧に予め決められた所定の電圧変動幅（図中のΔＶ）だけ減じた２次転写電圧に変更される。また、この２次転写電圧の変更は、通紙中に検知される２次転写電流が上限値に達するまで繰り返し実行される。なお、検知時間、応答時間は、高圧基板の性能によるが、それぞれ１０ｍｓｅｃ程度である。本実施例では、検知時間、応答時間は、それぞれ８ｍｓｅｃである。

ここで、上記リミッタ制御における１回あたりの電圧変動幅を、「電圧変動幅ΔＶｐｓ」とする。また、この電圧変動幅ΔＶｐｓの累積値（電圧を上昇させる場合は＋の値であるΔＶｐｓを加算し、電圧を低下させる場合は−の値であるΔＶｐｓを加算する。）である、リミッタ制御における電圧変更量を、「オフセット電圧ΔＶｐ」とする。このオフセット電圧ΔＶｐは、基底電圧Ｖｂと記録材分担電圧Ｖｐとを足し合わせて得られる２次転写電圧Ｖｔｒの初期値と、リミッタ制御により変更された後の２次転写電圧Ｖｔｒとの差分に相当する。

そして、制御部５０は、ジョブの所望の画像の出力が終了するまで、通知中のリミッタ制御を繰り返し行い、ジョブの所望の画像の出力が終了したら、ジョブを終了させる。

４．自動画像調整の概要
次に、「自動画像調整」の概要について説明する。本実施例では、操作部３１の入力に基づき、画像濃度を調整するためのテスト画像を転写させたテストチャートを自動的に出力させる自動画像調整（（自動画像）調整モードとも呼ぶ）が実行可能である。本実施例においては、「自動画像調整」は、紙上の最大濃度の調整を行う「最大濃度制御（いわゆるＤｍａｘ制御）」と、紙上の最大濃度から中間調、ハイライトまでの階調性を調整する「自動階調制御」と、が行われる。

自動画像調整は、任意のタイミングにおいて、ユーザがＵＩ上の画面からボタンを押すことで、自動的に行うことができる調整モードである。

図３が示すように、操作部３１から自動画像調整ボタンがユーザにより押されると、制御部５０は、自動画像調整モードを実行する。制御部５０は、まず「最大濃度制御」を実行する。制御部５０は、前回の最大濃度調整時に設定された感光ドラム１の帯電電位または環境センサ３２で検知した温湿度に応じて決定される感光ドラム１の帯電電位を取得する。そして、制御部５０は、感光体ドラム１の帯電電位が取得された帯電電位となるように帯電装置を制御する。その後、制御部５０は、露光強度を１０水準振って、感光ドラム１上に濃度調整用のテスト画像（複数のパッチ画像）を形成する。そして形成されたパッチ画像を記録材に転写させ、図１１に示すような最大濃度調整用のテストチャートを出力する。最大濃度調整用のテストチャートに形成された複数のパッチ画像は、画像読取部９０により濃度測定され、図１２に示すような濃度結果が取得される。制御部５０は、この取得された濃度結果に基づき、各色濃度が目標最大濃度になる露光強度を決定する。

次に、制御部５０は、最大濃度調整が実行された後、続けて「自動階調制御」を実行する。制御部５０は、「最大濃度制御」で決定した感光ドラムの帯電電位と露光強度を、感光ドラム１の帯電電位と露光強度に設定する。そして、制御部５０は、露光装置３の露光時間を制御して感光ドラム１上に階調制御用の複数のパッチ画像を形成する。そして、感光ドラム１に形成されたパッチ画像を記録材に転写させて、図１３に示すような自動階調制御用のテストチャートを出力する。自動階調制御用のテストチャートは、画像信号０〜２５５に対し、１２〜２４０区間を１２刻みで各色ごとに合計２０パッチが形成されたものである。各信号における搬送方向のパッチ長さは１９．５〜２０．５ｍｍのものを用いた。紙はＡ３サイズのものを用いた。自動階調制御用のテストチャートを画像読取部９０により測定する。制御部５０は、この測定結果に基づき、各画像信号に対し目標とする濃度からずれている場合は、該ずれ量に対しあらかじめ決められた量だけ露光時間を補正し、各色目標とする階調に自動調整する。

この自動階調制御は、コピー用のスクリーン、テキスト用のスクリーン、イメージスクリーンなど各複数種スクリーンに対し行う。よって、図１８に示した自動階調制御用のテストチャートはスクリーン種１種のものであり、続けて他スクリーン種が出力され画像読取部９０で濃度測定を読み取り該当スクリーンの露光時間を補正するという工程が繰り返される。

自動階調制御をする際、階調パッチ数は多い方が目標とする階調性を得るには精度が高くなる。本実施例では各色各スクリーンで２０個ずつ用いた。

以上のように、ユーザが操作部３１から任意のタイミングで自動画像調整を指示することで、紙上に出力される画像の最大濃度及び階調濃度を調整（校正）することができる。

５．オフセット電圧の引き継ぎ
上述のように、リミッタ制御が行われる場合、通紙中の２次転写電流は、画像不良を抑制できる所定の電流範囲が予め決められている。検知された２次転写電流がこの所定の電流範囲から外れている場合には、所定の電流範囲に収まるように転写電圧を変更している。

しかしながら、上述のリミッタ制御の方法からわかるように、リミッタ制御では、転写電流が所定の範囲から外れたことが検知されてから、転写電圧の変更が完了するまでにはタイムラグが生じる。そのため、前述のように、転写電圧の変更が完了するまでの間に転写部を通過する、転写電流が適切な範囲から外れている領域においては、転写電流の過不足による画像不良が発生することがある。そして、前述のように、一枚目でこのような画像不良が生じた場合には、二枚目以降においても同様の画像不良が発生する可能性が高い。これは、濃度調整用に使用される記録材は、同一の種類の記録材である可能性が高く、それらの記録材の放置状態も同様であると考えられるためである。

図９は、後述する本実施例の制御を行わない場合の、自動画像調整用のテストチャートを出力した際における、２次転写電圧及び２次転写電流の推移、及び画像不良の発生の様子を模式的に示している。１枚目は、最大濃度調整用のテストチャートであり、２枚目以降は階調制御用のテストチャートが出力される場合を示している。図９は、２３℃、５％ＲＨの環境（水分量０．９ｇ／ｋｇ以下）において、記録材Ｐとして坪量９０ｇ／ｍ^２のＡ３サイズ用紙を用いて、画像調整制御を行った場合を示している。また、図９は、１枚目の通紙中に検知された２次転写電流が下限電流を下回った場合の例を示している。なお、記録材Ｐ、あるいは記録材Ｐに形成される画像などについて、先端、後端とは、記録材Ｐの搬送方向に関するものである。

図９の例では、所定の電流範囲の下限値は５０μＡ、上限値は７０μＡ、２次転写電流の目標電流Ｉｔａｒｇｅｔは６０μＡ、目標電流Ｉｔａｒｇｅｔに応じて決定された２次転写電圧Ｖｔｒの初期値は２５００Ｖであるものとする。この２次転写電圧Ｖｔｒは、基底電圧Ｖｂ（＝１５００Ｖ）と、記録材分担電圧Ｖｐ（＝１０００Ｖ）との合計値である。目標電流Ｉｔａｒｇｅｔは、環境情報に応じて決定される。基底電圧Ｖｂは、２次転写部Ｎ２に記録材が無い状態で取得される２次転写部Ｎ２（本実施例では主に２次転写ローラ８）の電気抵抗に関する情報に基づいて、目標電流に応じて決定される。また、記録材分担電圧Ｖｐは、記録材Ｐの坪量の情報に応じて決定される。記録材分担電圧Ｖｐは、標準的な記録材Ｐに関する値が、環境との関係を示すテーブルデータとして予め設定されている。

上記２次転写電圧Ｖｔｒを１枚目の記録材Ｐの先端に印加した際に検知される２次転写電流は４０μＡであり、下限値である５０μＡを下回っている。これは、通紙した記録材Ｐが、記録材分担電圧Ｖｐのテーブル値を決定した際の標準的な記録材Ｐに対して、坪量は同等であるが乾燥により電気抵抗が極端に高い場合などに起こる。

１枚目の記録材Ｐの先端で検知された２次転写電流が下限値である５０μＡを下回っているため、２次転写電圧Ｖｔｒが２６００Ｖ（２５００Ｖ＋電圧変動幅ΔＶｐｓ（＝１００Ｖ））に変更されて、再び２次転写電流の検知が行われる。その後、２次転写電流が下限値に達するまで、２次転写電圧Ｖｔｒが電圧変動幅ΔＶｐｓ（＝１００Ｖ）ごとに上昇するように変更される。そして、２次転写電圧が３２００Ｖに到達した場合に、２次転写電流が下限値である５０μＡに達する。そのため、２次転写電圧Ｖｔｒの変更が７回行われている。２次転写電流が下限値に達した後は、２次転写電圧Ｖｔｒの変更が停止され、２次転写電圧は３２００Ｖに維持されて、１枚目の記録材Ｐの後端に向けてトナー像の２次転写が行われる。

すなわち、図９の例では、２次転写電流が４０μＡである１枚目の記録材Ｐの先端から、２次転写電流が下限電流である５０μＡに達するまでの区間Ａにおいて、転写電流不足による画像濃度薄（転写抜け）などの画像不良が発生してしまう。そして、図９の例では、２枚目においても、１枚目と同様の２次転写電圧制御を行うため、１枚目と同様に転写電流不足による画像濃度薄（転写抜け）などの画像不良が発生してしまう。これは、１枚目に使用される記録材Ｐと２枚目に使用される記録材Ｐとが同一の種類の記録材Ｐであり、それらの記録材Ｐの放置状態も同様であるためである。なお、図９では、転写電流が不足することによる画像不良を例として説明したが、転写電流が過剰であることによる画像不良に関しても同様の問題が生じ得る。

そこで、本実施例では、自動画像制御を実行する場合に、１枚目のテストチャートのリミッタ制御におけるオフセット電圧ΔＶｐを引き継いで２枚目以降のテストチャートの２次転写電圧Ｖｔｒを設定する。これにより、自動画像制御の１枚目において転写電流の過不足により発生する転写性が低下する領域が、自動画像制御の２枚目以降において繰り返して発生することを抑制することができる。

本実施例では、自動画像制御の１枚目のリミッタ制御におけるオフセット電圧ΔＶｐと略同一のオフセット電圧ΔＶｐを用いて自動画像制御の２枚目以降の２次転写電圧Ｖｔｒを設定する。特に、本実施例では、以下のように設定する。自動画像制御の２枚目のテストチャートの先端に印加する２次転写電圧Ｖｔｒの値を、基底電圧Ｖｂと記録材分担電圧Ｖｐとを足し合わせて得られる電圧値に、自動画像制御の１枚目のリミッタ制御におけるオフセット電圧ΔＶｐを加えた電圧値とする。ただし、自動画像制御の１枚目のリミッタ制御のオフセット電圧ΔＶｐを引き継いで自動画像制御の２枚目の２次転写電圧Ｖｔｒを設定するとは、以下の構成に限定されるものではない。即ち、自動画像制御の１枚目のリミッタ制御のオフセット電圧ΔＶｐと同一のオフセット電圧ΔＶｐを用いて設定することに限定されない。つまり、自動画像制御の１枚目でリミッタ制御による２次転写電圧Ｖｔｒの変更を行った場合に、自動画像制御の２枚目の２次転写電圧Ｖｔｒを自動画像制御の１枚目のリミッタ制御による２次転写電圧Ｖｔｒの変更量に基づいて決定することができる。ここでは、簡単のため、自動画像制御の１枚目のリミッタ制御による２次転写電圧Ｖｔｒの変更量に基づいて自動画像制御の２枚目の２次転写電圧Ｖｔｒを決定することを、単に「オフセット電圧ΔＶｐを引き継ぐ」ということがある。

図７は、自動画像調整の１枚目のオフセット電圧ΔＶｐを引き継ぐ処理を含む本実施例における２次転写電圧制御の手順の概略を示すフローチャート図である。また、図４の手順と同様の手順についての説明は適宜省略する。

図７のＳ１０１〜Ｓ１０５の処理は、それぞれ図４のＳ１〜Ｓ５の処理と同様である。

自動画像調整ＪＯＢがスタートされると、制御部５０は、図７のフローに従って、二次転写バイアス、転写電流範囲を決定する。その後、上述したように自動画像調整用のテストチャートを順次出力する。まず、自動画像調整用のテストチャートの１枚目（ｎ＝１）を出力するにあたり、転写電圧Ｖｔｒ（＝Ｖｎ＝Ｖｂ＋Ｖｐ）を印可する（Ｓ１０６）。本実施例では、自動画像調整用のテストチャートの１枚目は、最大濃度調整用のテストチャートである。最大濃度調整用のテストチャートが転写部を通過している際に転写電流Ｉｎを取得する（Ｓ１０７）。最大濃度調整用のテストチャートが転写部を通過している際の転写電流Ｉｎが所定範囲を外れる場合（Ｓ１０８のＮｏ）は、転写電圧を補正する（Ｓ１０９）。転写電流Ｉｎが所定範囲を外れない場合（Ｓ１０８のＹｅｓ）は、転写電圧を補正することなく、最大濃度調整用のテストチャートを出力させる。こうして、最大濃度調整用のテストチャートを出力させ、出力させたテストチャートは、画像読取部９０で読み取られ、最大濃度の調整が行われる。制御部５０は、最大濃度の調整が実行されると、自動画像調整用のテストチャートの２枚目として、階調制御用のテストチャートを出力する（Ｓ１１０）。ここで、自動画像調整用の２枚目の先端から印加される転写電圧については、１枚目の通紙中においてリミッタ制御が行われていた場合（Ｓ１０８のＮｏ）は、補正後の転写電圧Ｖｎ’が採用される（Ｓ１１１）。即ち、オフセット電圧ΔＶｐを引き継いで２枚目以降のテストチャートの２次転写電圧Ｖｔｒ（＝Ｖｎ’）を設定する。以下、自動画像調整用のテストチャートの３枚目として、別スクリーンの自動階調調整テストチャートを出力する場合も同様である。また、それ以降のテストチャートについても同様である。

図１０は、図９の場合と同条件で、自動画像調整を実行する際に、２枚目のテストチャートの先端に印加する２次転写電圧Ｖｔｒを１枚目のオフセット電圧ΔＶｐを引き継いで設定した場合の図９と同様の図である。図１０の例では、２枚目のテストチャートの先端に印加する２次転写電圧Ｖｔｒは、１枚目のリミッタ制御により変更された後の２次転写電圧Ｖｔｒと略同一の値とされている。この場合、１枚目の区間Ａでは、図９の場合と同様、転写電流不足による転写性が低下する領域が発生する。しかし、２枚目では、基底電圧Ｖｂと記録材分担電圧Ｖｐ（テーブル値）とを足し合わせて得られる電圧値に、１枚目で記憶したオフセット電圧ΔＶｐを加えた２次転写電圧Ｖｔｒ＝３２００Ｖを、記録材Ｐの先端から印加する。そのため、記録材Ｐの先端から後端までの全域において画像不良が発生しない。

尚、本実施例では、最大濃度調整用テストチャートは自動階調調整用テストチャートのパッチ数と比べ少なく、Ａ３サイズの場合は、区間Ａを避けるように搬送方向のパッチ長さが２０ｍｍｘ１０個を配置してもよい。ここで、区間Ａとは、リミッタ制御が行われる領域を指す。本実施例では、テストチャートの先端に配置される所定領域内（テストチャートの先端から後端側に所定距離進んだ位置に挟まれる領域）である。本実施例では、転写電流Ｉｎが所定範囲を外れた場合、転写電圧を１００Ｖずつ変更した。区間Ａ以内で転写電圧の変更が完了できるように、転写電流Ｉｎに基づき、転写電圧の１ステップあたりの変更量を適宜変更してもよい。一方、２枚目以降の階調調整用のテストチャートでは、階調調整用のテスト画像が該区間Ａを含む領域に画像形成されるように設定されていてもよい。

なお、本実施例では、２枚目のテストチャートを出力する際の２次転写電圧Ｖｔｒの初期値を、Ｖｂ＋Ｖｐ＋ΔＶｐに設定した（ΔＶｐの係数は１）。すなわち、１枚目のテストチャートを出力する際のオフセット電圧ΔＶｐそのものを引き継いでいるが、これに限定されない。例えば、Ｖｂ＋Ｖｐ＋ΔＶｐ×第１係数（所定係数は１以外の値）に設定してもよい。

７中間転写ベルト
８２次転写ローラ
２０２次転写電源
２１電流検知回路
２２電圧検知回路
５０制御部

Claims

トナー像を担持する像担持体と、
電圧が印加されて前記像担持体に担持されたトナー像を転写部において記録材へ転写する転写部材と、
前記転写部材に電圧を印加する電源と、
前記転写部材に流れる電流を検知する電流検知部と、
記録材が前記転写部を通過している際に、前記転写部材に印加する電圧が所定電圧となるように定電圧制御する制御部であって、前記電流検知部の検知結果が所定範囲内となるように前記電流検知部の検知結果に基づいて前記転写部材に印加する電圧を制御する制御部と、
画像形成装置を操作するための操作部と、を備える画像形成装置において、
前記制御部は、前記操作部に入力される指示に基づき、画像濃度を調整するための第１のテストチャートと、前記第１のテストチャートよりも後に出力される第２のテストチャートと、を含む複数のテストチャートを出力させて画像濃度の調整を行う一連の調整モードを実行可能であって、前記第２のテストチャートが前記転写部を通過している際の前記所定電圧を、前記第１のテストチャートが前記転写部を通過している際に、前記電流検知部の検知結果に基づく前記転写部材に印加する電圧の制御での該電圧の変更量に基づいて決定することを特徴とする画像形成装置。
前記制御部は、前記第２のテストチャートが前記転写部を通過している際の前記所定電圧を、前記変更量に係数をかけた値に基づいて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。
前記第１のテストチャートは、最大濃度を調整するためのテストチャートであり、前記第２のテストチャートは、濃度の階調性を調整するためのテストチャートである、ことを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
前記第１のテストチャートは、最大濃度を調整するための複数の第１のテスト画像が形成され、前記第２のテストチャートは、画像の階調性を調整するための複数の第２のテスト画像が形成され、前記制御部は、前記第１のテストチャートが前記転写部を通過している際に、前記電流検知部の検知結果が前記所定範囲を外れた場合に、第１のテストチャートの搬送方向における先端の所定領域内において、前記所定電圧を変更し、前記第１のテスト画像は、前記所定領域を避けて形成され、前記第２のテスト画像は、前記所定領域を含む領域に形成されることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。