(57)【要約】      （修正有）【課題】感光ドラムに担持される単位面積当たりのトナー量を多くするモードを実行する場合に、周囲環境に関わらず転写性の低下を抑制することができる画像形成装置を提供する。【解決手段】コントローラ１０２は、感光ドラムの回転速度に対する現像ローラの回転速度の比が、基準モードにおける第１の速度比よりも値が大きい第２の速度比となるように制御して画像形成を行う広色域モードを実行することが可能である。コントローラ１０２は、広色域モードを実行する場合に、画像形成装置１００の周囲の湿度に基づいて、２次転写電源４１から２次転写ローラに出力する電圧を制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体に対向して配置される現像部材を有し、前記像担持体に形成された静電潜像をトナーによって現像する現像手段と、
前記像担持体に担持されたトナー像が１次転写される中間転写体と、
前記中間転写体に接触して転写部を形成し、前記像担持体から前記中間転写体に１次転写されたトナー像を、前記中間転写体から転写材に２次転写するための転写部材と、
前記転写部材に電圧を印加する転写電源と、
前記像担持体の回転速度に対する前記現像部材の回転速度の速度比が第１の速度比となるように制御して画像形成を行う第１のモードと、前記像担持体の回転速度に対する前記現像部材の回転速度の速度比が前記第１の速度比よりも値が大きい第２の速度比となるように制御して画像形成を行う第２のモードと、を実行することが可能な制御手段と、を備える画像形成装置において、
前記制御手段は、前記第２のモードにおいて、前記画像形成装置の周囲環境が第１の環境である場合における前記転写部材から前記中間転写体に向かって流れる電流の値が、前記周囲環境が前記第１の環境よりも湿度が低い第２の環境である場合における前記転写部材から前記中間転写体に向かって流れる電流の値よりも大きい値になるように、前記転写電源から前記転写部材に印加する電圧を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記制御手段は、同じ前記周囲環境においては、前記第２のモードにおける前記転写部材から前記中間転写体に向かって流れる電流の値が、前記第１のモードにおける前記転写部材から前記中間転写体に向かって流れる電流の値よりも大きい値になるように、前記転写電源から前記転写部材に印加する電圧を制御することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記周囲環境における温度と湿度を検知する検知手段を備え、
前記制御手段は、前記第２のモードを実行する場合に、前記検知手段による検知結果に基づいて、前記転写電源から前記転写部材に印加する電圧を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記第２のモードを実行する場合に、前記検知手段による検知結果から得られる絶対湿度に基づいて設定された電流が前記転写部材から前記中間転写体に向かって流れるように、前記転写電源から前記転写部材に印加する電圧を制御することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記像担持体と前記現像手段の少なくとも一方から得られる耐久に関する情報と、前記周囲環境と、に基づいて、前記転写電源から前記転写部材に印加する電圧を制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記像担持体を帯電することで帯電部材と、前記帯電部材に電圧を印加する帯電電源と、前記帯電部材によって帯電された前記像担持体を露光することで前記静電潜像を形成する位置に潜像電位を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナーによって現像するための現像電圧を前記現像部材に印加する現像電源と、を備え、
前記制御手段は、前記第２のモードにおいて前記潜像電位と前記現像電圧との間に形成される第２の電位差が、前記第１のモードにおいて前記潜像電位と前記現像電圧との間に形成される第１の電位差よりも大きい値となるように、前記帯電電源の出力を制御することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項７】
前記第２のモードにおける前記帯電電源から前記帯電部材に印加する電圧の絶対値が、前記第１のモードにおける前記帯電電源から前記帯電部材に印加する電圧の絶対値よりも大きいことを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記第２のモードを実行する場合に、転写材の搬送方向に関して、前記中間転写体から転写材に２次転写されるトナー像の後端を含む第１の領域において前記転写部材から前記中間転写体に流れる第１の電流値が、前記搬送方向に関して、転写材の先端よりも上流側であって前記第１の領域よりも下流側に設けられる第２の領域において前記転写部材から前記中間転写体に流れる第２の電流値よりも大きい値となるように、前記転写電源から前記転写部材に印加する電圧を制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記搬送方向に関して、前記第１の領域の幅が前記第２の領域の幅よりも狭いことを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記第２のモードを実行する場合における、前記中間転写体から転写材に２次転写されるトナー像の後端が前記転写部材を通過した後に前記転写電源から前記転写部材に印加する電圧の出力を停止するタイミングが、前記第１のモードを実行する場合における、前記中間転写体から転写材に２次転写されるトナー像の後端が前記転写部材を通過した後に前記転写電源から前記転写部材に印加する電圧の出力を停止するタイミングよりも遅くなるように、前記転写電源を制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１１】
トナー像を担持する像担持体と、
前記像担持体に対向して配置される現像部材を有し、前記像担持体に形成された静電潜像をトナーによって現像する現像手段と、
前記像担持体に担持されたトナー像が１次転写される中間転写体と、
前記中間転写体に接触して転写部を形成し、前記像担持体から前記中間転写体に１次転写されたトナー像を、前記中間転写体から転写材に２次転写するための転写部材と、
前記転写部材に電圧を印加する転写電源と、
前記像担持体の回転速度に対する前記現像部材の回転速度の速度比が第１の速度比となるように制御して画像形成を行う第１のモードと、前記像担持体の回転速度に対する前記現像部材の回転速度の速度比が前記第１の速度比よりも値が大きい第２の速度比となるように制御して画像形成を行う第２のモードと、を実行することが可能な制御手段と、を備える画像形成装置において、
前記制御手段は、前記第２のモードを実行する場合に、転写材の搬送方向に関して、前記中間転写体から転写材に２次転写されるトナー像の後端を含む第１の領域において前記転写部材から前記中間転写体に流れる第１の電流値が、前記搬送方向に関して、転写材の先端よりも上流側であって前記第１の領域よりも下流側に設けられる第２の領域において前記転写部材から前記中間転写体に流れる第２の電流値よりも大きい値となるように、前記転写電源から前記転写部材に印加する電圧を制御することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１２】
前記搬送方向に関して、前記第１の領域の幅が前記第２の領域の幅よりも狭いことを特徴とする請求項１１に記載の画像形成装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、前記第２のモードを実行する場合に、前記画像形成装置の周囲環境に基づいて、前記転写電源から前記転写部材に印加する電圧を制御することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の画像形成装置。
【請求項１４】
前記制御手段は、前記第２のモードにおいて、前記画像形成装置の周囲環境が第１の環境である場合における前記転写部材から前記中間転写体に向かって流れる電流の値が、前記周囲環境が前記第１の環境よりも湿度が低い第２の環境である場合における前記転写部材から前記中間転写体に向かって流れる電流の値よりも大きい値になるように、前記転写電源から前記転写部材に印加する電圧を制御することを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記制御手段は、同じ前記周囲環境においては、前記第２のモードにおける前記転写部材から前記中間転写体に向かって流れる電流の値が、前記第１のモードにおける前記転写部材から前記中間転写体に向かって流れる電流の値よりも大きい値になるように、前記転写電源から前記転写部材に印加する電圧を制御することを特徴とする請求項１３又は１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記周囲環境における温度と湿度を検知する検知手段を備え、
前記制御手段は、前記第２のモードを実行する場合に、前記検知手段による検知結果に基づいて、前記転写電源から前記転写部材に印加する電圧を制御することを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記制御手段は、前記第２のモードを実行する場合に、前記検知手段による検知結果から得られる絶対湿度に基づいて設定された電流が前記転写部材から前記中間転写体に向かって流れるように、前記転写電源から前記転写部材に印加する電圧を制御することを特徴とする請求項１６に記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記制御手段は、前記第２のモードを実行する場合に、前記像担持体と前記現像手段の少なくとも一方から得られる耐久に関する情報と、前記周囲環境と、に基づいて、前記転写電源から前記転写部材に印加する電圧を制御することを特徴とする請求項１３乃至１７のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項１９】
前記像担持体を帯電することで帯電部材と、前記帯電部材に電圧を印加する帯電電源と、前記帯電部材によって帯電された前記像担持体を露光することで前記静電潜像を形成する位置に潜像電位を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナーによって現像するための現像電圧を前記現像部材に印加する現像電源と、を備え、
前記制御手段は、前記第２のモードにおいて前記潜像電位と前記現像電圧との間に形成される第２の電位差が、前記第１のモードにおいて前記潜像電位と前記現像電圧との間に形成される第１の電位差よりも大きい値となるように、前記帯電電源の出力を制御することを特徴とする請求項１１乃至１８のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【請求項２０】
前記制御手段は、前記第２のモードを実行する場合に、前記周囲環境によらず前記第２の速度比を一定の値に設定して制御を行うことを特徴とする請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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、ファクシミリ装置などの画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置として、中間転写ベルトなどの中間転写体の移動方向に関して複数の画像形成部をそれぞれ配置したタンデム型の画像形成装置の構成が知られている。各色の画像形成部は、それぞれ像担持体としてのドラム状の感光体（以下、感光ドラムと称する）を有している。このような画像形成装置においては、帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、定着工程を経ることで、紙やＯＨＰシートなどの転写材に画像が形成される。
【０００３】
ここで、現像工程では、現像手段に設けられた現像部材としての現像ローラに電圧を印加することで、現像ローラに担持されたトナーによって感光ドラムにトナー像を現像する。転写工程では、まず、各感光ドラムから中間転写ベルトにトナー像を１次転写する。その後、２次転写部材と中間転写ベルトとが対向する２次転写部において、２次転写部材に電圧（以下、２次転写電圧と称する）を印加することによって、中間転写ベルトから転写材にトナー像を２次転写する。
【０００４】
特許文献１には、転写材に形成される画像の色再現範囲を拡大するモード（広色域モード）を実行可能な画像形成装置の構成が開示されている。特許文献１の広色域モードでは、感光ドラムの回転速度に対して現像ローラの回転速度を速く設定し、感光ドラムに担持される単位面積当たりのトナー量を増やすことで、色再現範囲を拡大している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−１７３４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に示される広色域モードにおいては、感光ドラムに担持される単位面積あたりのトナー量が、色再現範囲を拡大しない通常モードにおいて感光ドラムに担持される単位面積当たりのトナー量よりも多い。即ち、各色の感光ドラムから中間転写ベルトに１次転写されたトナー像の単位面積当たりのトナー量も、通常モードと比べて多くなる。したがって、広色域モードにおける２次転写電圧を、通常モードにおける２次転写電圧と同じ設定にしてしまうと、中間転写ベルトに担持されたトナー像を転写材Ｐに十分に転写できず、転写性が低下するおそれがある。
【０００７】
このような課題に対しては、広色域モードにおける２次転写電圧の値を、通常モードよりも大きく設定すると転写性の低下を抑制できる。しかしながら、２次転写電圧を大きく設定しすぎると、２次転写部において局所的な放電が発生してしまうおそれがある。この場合、局所的な放電が発生した位置において、トナーが転写材Ｐに転写されず転写材Ｐの表面が露出することで画像が白く抜けてしまう現象（以下、白抜けと称する）が発生するおそれがある。
【０００８】
このように、広色域モードを実行する際の２次転写電圧の設定は、増加したトナー量に応じて、転写性や白抜けの発生の有無を考慮しつつ適切に設定する必要がある。しかしながら、広色域モードにおいて感光ドラムに担持される単位面積当たりのトナー量は、画像形成装置が使用されている周囲環境の湿度などによって変動する。即ち、周囲環境によらず一律の２次転写電圧によってトナー像の転写を行った場合、２次転写部における電流の過不足が発生してしまうことで転写性が低下してしまうおそれがある。
【０００９】
そこで、本発明は、感光ドラムに担持される単位面積当たりのトナー量を多くするモードを実行する場合に、周囲環境に関わらず転写性の低下を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、トナー像を担持する像担持体と、前記像担持体に対向して配置される現像部材を有し、前記像担持体に形成された静電潜像をトナーによって現像する現像手段と、前記像担持体に担持されたトナー像が１次転写される中間転写体と、前記中間転写体に接触して転写部を形成し、前記像担持体から前記中間転写体に１次転写されたトナー像を、前記中間転写体から転写材に２次転写するための転写部材と、前記転写部材に電圧を印加する転写電源と、前記像担持体の回転速度に対する前記現像部材の回転速度の速度比が第１の速度比となるように制御して画像形成を行う第１のモードと、前記像担持体の回転速度に対する前記現像部材の回転速度の速度比が前記第１の速度比よりも値が大きい第２の速度比となるように制御して画像形成を行う第２のモードと、を実行することが可能な制御手段と、を備える画像形成装置において、前記制御手段は、前記第２のモードにおいて、前記画像形成装置の周囲環境が第１の環境である場合における前記転写部材から前記中間転写体に向かって流れる電流の値が、前記周囲環境が前記第１の環境よりも湿度が低い第２の環境である場合における前記転写部材から前記中間転写体に向かって流れる電流の値よりも大きい値になるように、前記転写電源から前記転写部材に印加する電圧を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、感光ドラムに担持される単位面積当たりのトナー量を多くするモードを実行する場合に、周囲環境に関わらず転写性の低下を抑制することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像形成装置の構成を説明する概略断面図である。
【図２】画像形成装置の制御部のブロック図である。
【図３】画像形成部の構成を説明する模式図である。
【図４】感光ドラムの層構成を説明する模式図である。
【図５】通常モードと広色域モードにおける、感光ドラムに形成される電位について説明する模式図である。
【図６】２次転写部において発生する画像不良について説明する模式図である。
【図７】実施例１における、２次転写電源の制御を説明するタイミングチャートである。
【図８】変形例における、２次転写部において転写材の後端に供給される電荷量について説明する模式図である。
【図９】実施例２における、２次転写電源の制御を説明するタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。したがって、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲を限定する趣旨のものではない。
【００１４】
（実施例１）
［画像形成装置の構成］
図１は、本実施例の画像形成装置１００の概略構成図である。また、図２は、本実施例の画像形成装置１００の制御部のブロック図である。図２に示すように、画像形成装置１００は、ホストコンピュータ１０１に接続している。ホストコンピュータ１０１による動作開始指令と画像信号は、制御手段としてのコントローラ１０２に送信され、コントローラ１０２が各種手段を制御することによって画像形成装置１００において画像形成が実行される。
【００１５】
図１に示すように、本実施例の画像形成装置１００は、電子写真方式を利用した、中間転写方式のカラー画像形成装置であり、複数の画像形成手段として、第１、第２、第３、第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫを有する。第１、第２、第３、第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫはそれぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の各色の画像を形成するためのものである。これらの４個の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫは、一定の間隔をおいて１列に配置されており、更に、本実施例では、各画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫは、重力方向に関して中間転写ベルト２５よりも下面に配置されている。なお、本実施例では、第１〜第４の画像形成部ＳＹ、ＳＭ、ＳＣ、ＳＫの構成は、使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。従って、特に区別しない場合は、いずれの色用に設けられた要素であることを表すために符号に与えた添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを省略して、総括的に説明する。
【００１６】
図３は、本実施例の画像形成部Ｓの構成を説明する模式図である。図３に示すように、画像形成部Ｓには、第１駆動源（図２に図示）からの駆動力を受けて図示矢印Ｂ方向に回転可能であって、トナー像が形成される像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと称する）１が設置されている。感光ドラム１の周囲には、感光ドラム１を帯電する帯電部材としての帯電ローラ２、現像手段９、及びクリーニング手段１０が設置されている。また、感光ドラム１の回転方向に関して、帯電ローラ２よりも下流側であって且つ現像手段９よりも上流側には、露光手段２０（レーザースキャナ）からのレーザー光が照射される露光部が設けられている。
【００１７】
現像手段９は、現像部材としての現像ローラ３と、現像剤としてのトナーＴと、現像ローラ３にトナーＴを供給する供給ローラ６と、図示矢印Ｅ方向に回転する撹拌部材３０７と、現像剤規制手段としての現像ブレード８と、を有する。現像ローラ３は、第２駆動源（図２に図示）からの駆動力を受けて図示矢印Ｃ方向に回転可能である。クリーニング手段１０は、感光ドラム１に当接するクリーニング部材としてのクリーニングブレード４と、クリーニングブレード４によって回収されたトナーを収容する廃トナー容器５と、を有する。
【００１８】
次に、画像形成装置１００の全体の構成について説明する。図１に示すように、画像形成部Ｓの感光ドラム１に対向して、無端ベルト状の中間転写体である中間転写ベルト２５が配置されている。中間転写ベルト２５は、複数の支持部材に張架されており、駆動ローラ１２によって図示矢印Ａ方向に移動可能である。
【００１９】
中間転写ベルト２５を介して、感光ドラム１と対向する位置には、１次転写部材（転写部材）としての１次転写ローラ２６が配置されている。１次転写ローラ２６は、中間転写ベルト２５を介して感光ドラム１に対して所定の圧力で付勢されており、中間転写ベルト２５と感光ドラム１とが接触する１次転写部（１次転写ニップ）Ｎ１を形成している。また、１次転写ローラ２６には、１次転写電源４０が接続されており、１次転写電源４０は、１次転写ローラ２６に正極性又は負極性の電圧を印加することができる。
【００２０】
中間転写ベルト２５の外周面側において、駆動ローラ１２と対向する位置には、２次転写部材としての２次転写ローラ１１が配置されている。２次転写ローラ１１は、中間転写ベルト２５を介して駆動ローラ１２に対して所定の圧力で付勢されており、中間転写ベルト２５と２次転写ローラ１１とが接触する２次転写部（２次転写ニップ）Ｎ２を形成している。２次転写ローラ１１には、２次転写電源４１が接続されており、２次転写電源４１は、２次転写ローラ１１に正極性又は負極性の電圧を印加することができる。
【００２１】
中間転写ベルト２５の移動方向に関して、各感光ドラム１よりも上流側であって２次転写部Ｎ２よりも下流側には、２次転写後に中間転写ベルト２５に残留したトナー（以下、残留トナーと称する）を回収するクリーニング手段１６が設けられている。クリーニング手段１６は、中間転写ベルト２５に当接するクリーニングブレード１６ａを有する。
【００２２】
転写材Ｐの搬送方向に関して２次転写部Ｎ２よりも上流側には、転写材Ｐを収容する給紙カセット２８と、給紙カセット２８に収容された転写材Ｐを給送する給送手段２９と、給送された転写材Ｐを２次転写部Ｎ２に搬送する搬送ローラ３０と、が設けられている。また、転写材Ｐの搬送方向に関して、２次転写部Ｎ２よりも下流側には、熱源を備えた定着手段１３と、定着手段１３によってトナー像が定着され、画像形成装置１００から排出された転写材Ｐを積載する排紙トレイ１５と、が設けられている。
【００２３】
［画像形成動作］
図３に示すように、画像形成動作が開始されると、各感光ドラム１、中間転写ベルト２５、現像ローラ３、供給ローラ６は、それぞれ所定の回転速度で、図中矢印Ａ〜Ｄ方向に回転を始める。回転する感光ドラム１の表面は、帯電ローラ２により所定の極性（本実施例では負極性）に略一様に帯電させられる。このとき帯電ローラ２には、帯電電源４２から所定の帯電電圧が印加される。その後、感光ドラム１は、各画像形成部に対応した画像情報に応じて露光手段２０によって露光されることにより、感光ドラム１の表面に、画像情報に従った静電潜像が形成される。
【００２４】
現像ローラ３は、供給ローラ６によって供給されたトナーであって現像ブレード８によってトナーの正規の帯電極性（本実施例においては負極性）に帯電されたトナーを担持し、現像電源４３から所定の現像電圧を印加される。これにより、感光ドラム１に形成された潜像が、感光ドラム１と現像ローラ３との対向部（現像部）において負極性のトナーによって可視化され、感光ドラム１にトナー像が形成される。
【００２５】
次に、感光ドラム１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２６から感光ドラム１に流れる電流（以下、１次転写電流と称する）によって、回転駆動されている中間転写ベルト２５に転写（１次転写）される。このとき、１次転写ローラ２６には、１次転写電源４０から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の電圧が印加される。即ち、本実施例の構成では、１次転写ローラ２６から感光ドラム１に向かって所定の１次転写電流が流れるように１次転写電源４０の出力を制御する定電流制御によって、感光ドラム１から中間転写ベルト２５にトナー像を１次転写している。
【００２６】
フルカラー画像の形成時には、各画像形成部Ｓにおいて各感光ドラム１に静電潜像が形成され、これが現像されて各色のトナー像となる。そして、各画像形成部Ｓの各感光ドラム１に形成された各色のトナー像が、各１次転写部Ｎ１Ｙ、Ｎ１Ｍ、Ｎ１Ｃ、Ｎ１Ｋにおいて中間転写ベルト２５に順次に重ね合わせるように転写され、中間転写ベルト２５に４色のトナー像が形成される。
【００２７】
また、収容部としての給紙カセット２８に積載されている転写材Ｐは、給送手段２９により搬送ローラ３０に給送され、搬送ローラ３０によって２次転写部Ｎ２に搬送される。そして、中間転写ベルト２５上に担持された４色の多重トナー像が、２次転写部Ｎ２において、２次転写ローラ１１から中間転写ベルト２５に流れる電流（以下、２次転写電流と称する）によって、搬送される転写材Ｐに転写（２次転写）される。このとき、２次転写ローラ１１には、２次転写電源４１からトナーの正規の帯電極性とは逆極性（本実施例では正極性）の２次転写電圧が印加される。即ち、本実施例の構成では、２次転写ローラ１１から中間転写ベルト２５に向かって所定の２次転写電流が流れるように２次転写電源４１の出力を制御する定電流制御によって、中間転写ベルト２５から転写材Ｐにトナー像を２次転写している。
【００２８】
その後、トナー像が転写された転写材Ｐは、定着手段１３に搬送され、転写材Ｐの表面にトナー像を定着された後に画像形成装置１００の装置本体の外部に排出され、排紙トレイ１５に積載される。
【００２９】
なお、１次転写後に感光ドラム１に残留したトナーは、クリーニングブレード４によって感光ドラム１の表面から除去される。また、２次転写部Ｎ２を通過した後に中間転写ベルト２５に残った転写残トナーは、クリーニングブレード１６ａによって中間転写ベルト２５の表面から除去される。
【００３０】
［広色域モードによる画像形成］
本実施例の画像形成装置においては、基準画像形成モードとしての通常モード（第１のモード）に加えて、転写材Ｐに形成される画像の色再現範囲を拡大する広色域モード（第２のモード）を実行することが可能である。広色域モードでは、感光ドラム１の回転速度と現像ローラ３の回転速度の速度比を、通常モードにおける感光ドラム１と現像ローラ３の速度比よりも大きく設定している。これにより、感光ドラム１に担持される単位面積あたりのトナー量を増やすことで、色再現範囲を拡大している。なお、広色域モードを実行する場合、感光ドラム１と現像ローラ３の速度比を通常モードに対して変更するだけでなく、感光ドラム１の表面電位の設定も変更している。以下、通常モード及び広色域モードにおける各種設定について説明する。
【００３１】
＜通常モード及び広色域モードにおける各種設定＞
図４は、感光ドラム１の層構成を説明する模式図である。図４に示すように、感光ドラム１は下層から、導電性材料からなる基体３１と、光の干渉を抑え上層の接着性を向上させる下引き層３２と、キャリアを生成する電荷発生層３３と、発生したキャリアを輸送する電荷輸送層３４と、を有する。
【００３２】
基体３１は接地されており、感光ドラム１が負極性の電圧を印加された帯電ローラ２によって帯電されることで、感光ドラム１の内側から外側に向けて電界が形成される。また、感光ドラム１に露光手段２０による光が照射されると、電荷発生層３３においてキャリアが生成される。電荷発生層３３において生成されたキャリアは、前述の電界によって感光ドラム１の内側から外側に向かって移動し、帯電ローラ２によって帯電された感光ドラム１表面の電荷と対になる。その結果、感光ドラム１の表面電位が変化する。
【００３３】
図５は、通常モードと広色域モードにおける感光ドラム１に形成される電位について説明する模式図である。図５においては、帯電ローラ２によって帯電されることで感光ドラム１に形成された電位を背景電位Ｖｄ、露光手段２０によって露光されることで感光ドラム１に形成された電位を潜像電位Ｖｌ、現像ローラ３に印加される電圧を現像電圧Ｖｄｃとする。また、図５においては、通常モードに関する電位に添え字ｎを、広色域モードに関する電位に添え字ｗを付して説明を行う。
【００３４】
図５に示すように、通常モードにおける現像電圧Ｖｄｃｎは、潜像電位Ｖｌｎと背景電位Ｖｄｎの間に設定されており、同様に、広色域モードにおける現像電圧Ｖｄｃｗは、潜像電位Ｖｌｗと背景電位Ｖｄｗの間に設定されている。このため、通常モード及び広色域モードのいずれにおいても、現像ローラ３に担持された負極性のトナーは、露光手段２０によって露光された露光部に静電的に移動し、露光手段２０によって露光されていない非露光部には静電的に移動しない。
【００３５】
ここで、現像ローラ３から感光ドラム１の露光部にトナーが移動することで現像が行われていくと、負極性に帯電されたトナーによって感光ドラム１の露光部における電位が負極性側に変化し、現像ローラ３と感光ドラム１との間に形成される電界が弱くなる。即ち、広色域モードを実行する場合に、感光ドラム１と現像ローラ３の速度比を大きくして、感光ドラム１における単位面積当たりのトナー量をより増加させようとしても、所定の速度比で感光ドラム１に担持させることが可能なトナー量が飽和してしまう。
【００３６】
感光ドラム１に担持させる単位面積当たりのトナー量をより増加させて色再現範囲をより広げるためには、感光ドラム１に形成する現像電圧Ｖｄｃｗと潜像電位Ｖｌｗとの間の電位差Ｖｃｏｎｔｗを十分大きく設定する必要がある。なお、帯電ローラ２によって帯電された電位が十分消失した状態で更に露光手段２０による露光量を増やしたとしても、感光ドラム１内部の電界が弱まっているため電荷発生層３３で生成されたキャリアが表面に移動せず、露光部の電位は変化しない。そのため、より高い電位差Ｖｃｏｎｔｗを設定するためには、背景電位Ｖｄｗの値が大きくなるように帯電ローラ２による帯電を制御する必要がある。
【００３７】
本実施例においては、広色域モードにおいて色再現範囲をより広げるために、感光ドラム１と現像ローラ３の速度比を通常モードよりも大きくするだけでなく、広色域モードの電位差Ｖｃｏｎｔｗを通常モードの電位差Ｖｃｏｎｔｎよりも大きく設定している。より詳細には、本実施例の通常モードでは、感光ドラム１の回転速度に対する現像ローラ３の回転速度の速度比（第１の速度比）を１４０％、背景電位Ｖｄｎを−５００Ｖ、現像電圧Ｖｄｃｎを−３５０Ｖ、潜像電位Ｖｌｎを−１００Ｖに設定した。また、広色域モードでは、感光ドラム１の回転速度に対する現像ローラ３の回転速度の速度比（第２の速度比）を２８０％、背景電位Ｖｄｗを−８５０Ｖ、現像電圧Ｖｄｃｗを−６００Ｖ、潜像電位Ｖｌｗを−１２０Ｖに設定した。なお、本実施例においては、広色域モードを実行する場合に周囲環境によらず感光ドラム１の回転速度に対する現像ローラ３の回転速度の速度比を２８０％に設定している。
【００３８】
［広色域モードにおける２次転写制御］
以上説明したように広色域モードにおいては、感光ドラム１に担持される単位面積あたりのトナー量が、通常モードにおいて感光ドラム１に担持される単位面積当たりのトナー量よりも多い。即ち、各色の感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋから中間転写ベルト２５に１次転写されたトナー像の単位面積当たりのトナー量も、通常モードと比べて多くなる。したがって、広色域モードにおいて中間転写ベルト２５から転写材Ｐにトナー像を２次転写するために２次転写電源４１から２次転写ローラ１１に印加する電圧（以下、２次転写電圧と称する）を、増加したトナー量に応じて適切に設定する必要がある。
【００３９】
より具体的には、通常モードにおける２次転写電圧と同じ値に設定にしてしまうと、広色域モードにおいて中間転写ベルト２５に１次転写されたトナー像を転写材Ｐに十分に転写できず、２次転写の転写効率が低下してしまうおそれがある。一方で、２次転写電圧を大きく設定しすぎると、２次転写部Ｎ２において発生する放電によって中間転写ベルト２５に担持されたトナーの帯電極性が反転してしまうおそれがある。この場合、局所的な放電が発生した位置において、トナーが転写材Ｐに転写されず転写材Ｐの表面が露出することで画像が白く抜けてしまう現象（以下、白抜けと称する）が発生するおそれがある。
【００４０】
したがって、広色域モードにおける２次転写電圧は、感光ドラム１に担持されたトナー量に応じて適切に設定する必要がある。しかしながら、感光ドラム１に担持されるトナー量は、感光ドラム１の回転速度に対する現像ローラ３の回転速度の速度比や画像形成装置１００が使用される周囲環境の温度や湿度に影響を受ける。ここで、本実施例では、広色域モードを実行する場合に周囲環境によらず感光ドラム１の回転速度に対する現像ローラ３の回転速度の速度比を一定の値に設定しているため、感光ドラム１に担持されるトナー量は周囲環境の温度や湿度に影響を受ける。
【００４１】
そこで、本実施例の構成においては、周囲環境を検知する検知手段としての検知センサ１０３によって温度、湿度を検知し、この検知結果から得られた重量絶対湿度に基づいて、最適な２次転写電圧を設定する。より詳細には、本実施例の構成においては、重量絶対湿度の値に基づいて２次転写電流の値が予め設定されており、この２次転写電流の値に基づいて２次転写電源４１から２次転写ローラ１１に適切な２次転写電圧が印加される。
【００４２】
表１は、重量絶対湿度の値に基づく２次転写電流の値を示す表であり、本実施例においては、重量絶対湿度と２次転写電流の値は、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）として予めコントローラ１０２の記憶手段に格納されている。表１に示すように、例えば、重量絶対湿度が３．０（ｇ／ｋｇ）の場合、コントローラ１０２は、２次転写ローラ１１から中間転写ベルト２５に向かって２７μＡの２次転写電流が流れるように、２次転写電源４１から２次転写ローラ１１に印加する電圧を制御する。
【００４３】
【表１】
2020020920.tif 000003
【００４４】
次に、比較例１と本実施例に関して、各重量絶対湿度において広色域モードを実行し、転写効率や白抜けの発生の有無について評価を行った。比較例１では、いずれの環境においても、２次転写電流が、表１における重量絶対湿度が５（ｇ／ｋｇ）以上１５（ｇ／ｋｇ）未満の場合の最適な２次転写電流である２９μＡとなるように、２次転写電源４１から２次転写ローラ１１に印加する電圧を制御した。なお、比較例１の構成は、重量絶対湿度に基づいて２次転写電流を変更しない点を除いて本実施例と同一であるため、本実施例と共通する部分に関しては同一の符号を付して説明を省略する。また、評価を行う際の転写材Ｐとしては、キヤノン株式会社製の高白色用紙ＧＦ−Ｃ０８１（坪量８１．４ｇ／ｍ２）を用い、画像形成部Ｓがほぼ新品の状態で評価を行った。
【００４５】
表２は、本実施例と比較例１に関する評価結果を示す表である。なお、転写効率については、各色での差が小さかったので、画像形成部ＳＣにおいて中間転写ベルト２５に１次転写されたトナー像を転写材Ｐに２次転写する際の転写効率を評価した。具体的には、画像形成部ＳＣにおいて形成されたトナー像を転写材Ｐに２次転写する際の転写効率が９６％以上である場合を「○」、９２％以上９６％未満である場合を「△」、９２％未満の場合を「×」として、表２に記した。また、白抜けの評価に関しては、発生しなかった場合を「○」、発生した場合を「×」として、表１０に記した。
【００４６】
【表２】
2020020920.tif 000004
【００４７】
表２に示すように、本実施例の構成によれば、広色域モードを用いて画像形成を行う場合に、いずれの環境においても良好な転写効率で画像形成を行うことができ、また、白抜けの発生も抑制することができた。一方で、比較例１においては、重量絶対湿度が１５（ｇ／ｋｇ）以上の環境においては十分な転写効率を得ることができず、重量絶対湿度が５（ｇ／ｋｇ）未満の環境においては白抜けが発生した。
【００４８】
現像ローラ３から感光ドラム１に担持されるトナー量（以下、単にトナー載り量と称する）は、トナーの単位質量当たりの電荷量（以下、トリボと称する）によって変動し、トリボが高いとトナー載り量が少なくなり、トリボが低いとトナー載り量が多くなる。また、トリボは周囲環境によってその値が変動し、重量絶対湿度が低い側においては高くなり、重量絶対湿度が高い側においては低くなる。即ち、重量絶対湿度が５（ｇ／ｋｇ）以上１５（ｇ／ｋｇ）未満の場合におけるトナー載り量に対して、重量絶対湿度が高い側においてはトナー載り量が多くなり、重量絶対湿度が低い側においてはトナー載り量が少なくなる。
【００４９】
したがって、比較例１の構成では、重量絶対湿度が１５（ｇ／ｋｇ）以上の環境においては、重量絶対湿度が５（ｇ／ｋｇ）以上１５（ｇ／ｋｇ）未満の環境よりもトナー載り量が多くなることで、２次転写電流が不足し、十分な転写効率が得られなかった。また、重量絶対湿度が５（ｇ／ｋｇ）未満の環境においては、重量絶対湿度が５（ｇ／ｋｇ）以上１５（ｇ／ｋｇ）未満の環境よりもトナー載り量が少なくなることで、２次転写電流が過剰となり、放電の発生による白抜けが発生した。
【００５０】
以上説明したように、本実施例の構成によれば、画像形成装置１００の周囲環境に基づいて、広色域モードで感光ドラム１から中間転写ベルト２５にトナー像を転写する際に２次転写電源４１から２次転写ローラ１１に印加する２次転写電圧を制御する。これにより、周囲環境によらず、転写効率の低下や白抜けの発生を抑制することで、転写性の低下を抑制することが可能である。
【００５１】
（実施例２）
実施例１においては、画像形成装置１００の周囲環境に基づいて、広色域モードにおける２次転写電圧を設定する構成について説明した。これに対し、実施例２では、画像形成装置１００の周囲環境と画像形成部Ｓの耐久度とに基づいて、広色域モードにおける２次転写電圧を設定する構成について説明する。なお、本実施例の構成は、画像形成装置１００の周囲環境と画像形成部Ｓの耐久度とに基づいて２次転写電圧を設定する点を除いて、実施例１と同一の構成を有する。したがって、以下の説明において実施例１と共通する部分に関しては、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５２】
［広色域モードにおける２次転写制御］
実施例１で説明したように、広色域モードにおける２次転写電圧は、トナー載り量に応じて適切に設定する必要があり、トナー載り量はトリボによって変動する。そして、画像形成部Ｓの耐久度によっても、トナーのトリボは変動する。より具体的には、画像形成部Ｓの使用初期にくらべ、使用後期においてはトナーのトリボが低くなる傾向がある。そこで、本実施例においては、画像形成装置１００の周囲環境から得られた重量絶対湿度と、画像形成部Ｓの耐久度と、に基づいて、最適な２次転写電圧を設定する。より詳細には、本実施例の構成においては、重量絶対湿度と、画像形成部Ｓの耐久度と、に基づいて２次転写電流の値が予め設定されており、この２次転写電流の値に基づいて２次転写電源４１から２次転写ローラ１１に適切な２次転写電圧が印加される。
【００５３】
ここで、本実施例においては、コントローラ１０２によって各画像形成部Ｓの積算駆動時間を新品時から積算し、寿命と判断する積算駆動時間を１００％とすることで、各画像形成部Ｓの耐久度を算出する。即ち、各画像形成部Ｓの耐久度は、新品時は０％であり、画像形成を行うにつれて増加し、寿命時には１００％となる。なお、本実施例において、画像形成部Ｓの積算駆動時間は、画像形成が完了するごとにコントローラ１０２で算出され、逐次画像形成部Ｓに設けられた不揮発性メモリ（不図示）に書き込まれる。
【００５４】
表３は、画像形成部Ｓの耐久度と重量絶対湿度とに基づく２次転写電流の値を示す表である。本実施例においては、画像形成部Ｓの耐久度と重量絶対湿度とに基づく２次転写電流の値は、ルックアップテーブル（ＬＵＴ）として予めコントローラ１０２の記憶手段に格納されている。表３に示すように、例えば、画像形成装置Ｓの耐久度が４０％で、重量絶対湿度が３．０（ｇ／ｋｇ）の場合、コントローラ１０２は、２次転写電流が２７μＡとなるように、２次転写電源４１から２次転写ローラ１１に印加する２次転写電圧を制御する。
【００５５】
【表３】
2020020920.tif 000005
【００５６】
次に、比較例２と本実施例に関して、画像形成部Ｓの耐久度ごとに、各重量絶対湿度において広色域モードを実行し、転写効率や白抜けについて評価を行った。比較例２では、いずれの耐久度、いずれの環境においても、２次転写電流が２９μＡとなるように、２次転写電源４１から２次転写ローラ１１に印加する電圧を制御した。ここで、２次転写電流として設定した２９μＡは、表３における、画像形成部Ｓの耐久度が４０％で重量絶対湿度が５（ｇ／ｋｇ）以上１５（ｇ／ｋｇ）未満の場合における最適な２次転写電流の値である。なお、以下の説明では、比較例２の構成において本実施例と共通する部分に関しては同一の符号を付して説明を省略する。また、評価を行う際の転写材Ｐ、及び、各評価基準は実施例１と同様であるため説明を省略する。
【００５７】
表４は、本実施例と比較例２における、転写効率の評価結果を示す表であり、表５は、本実施例と比較例２における白抜けの評価結果を示す表である。
【００５８】
【表４】
2020020920.tif 000006
【００５９】
表４に示すように、本実施例の構成によれば、広色域モードを用いて画像形成を行う場合に、いずれの耐久度、いずれの環境においても良好な転写効率で画像形成を行うことができた。一方で、比較例２においては、重量絶対湿度が１５（ｇ／ｋｇ）以上の環境において十分な転写効率を得ることができず、且つ、画像形成部Ｓの耐久度が高くなるにつれて、転写効率が更に低下する傾向がみられた。これは、重量絶対湿度が１５（ｇ／ｋｇ）以上の環境においては、トリボが低くなることでトナー載り量が増加し、比較例２の２次転写電流の設定値では電流が不足してしまうことで十分な転写効率が得られなかったものと考えられる。また、耐久度の上昇に伴う転写効率の低下に関しては、画像形成部Ｓの耐久度が高くなるにつれてトリボがさらに低くなり、トナー載り量がより増加したことで２次転写電流がより不足し、十分な転写効率が得られなかったものと考えられる。
【００６０】
【表５】
2020020920.tif 000007
【００６１】
表５に示すように、本実施例の構成によれば、広色域モードを用いて画像形成を行う場合に、いずれの耐久度、いずれの環境においても白抜けの発生を抑制することができた。一方で、比較例２においては、重量絶対湿度が５（ｇ／ｋｇ）未満の環境において白抜けを抑制することが困難であった。比較例２における白抜けの発生は、重量絶対湿度が５（ｇ／ｋｇ）未満の環境におけるトナー載り量が少なくなることで２次転写電流が過剰となってしまうことによるものと考えられる。
【００６２】
以上説明したように、本実施例の構成によれば、画像形成部Ｓの耐久度と画像形成装置１００の周囲環境とに基づいて、広色域モードにおいて２次転写電源４１から２次転写ローラ１１に印加する２次転写電圧を制御する。これにより、周囲環境によらず、２次転写効率の低下や白抜けを抑制することで、２次転写における転写性の低下を抑制することが可能である。
【００６３】
なお、本実施例においては、画像形成部Ｓの耐久度を、各画像形成部Ｓの積算駆動時間を新品時から積算して求めたが、これに限らない。例えば、現像ローラ３の回転数の積算値や、現像手段９に収容されたトナー量から、画像形成部Ｓの耐久度を求める構成としても良い。その他にも、感光ドラム１の膜厚や感光ドラム１の積算回転時間、感光ドラム１の表面移動量などから、画像形成部Ｓの耐久度を求めることも可能である。
【００６４】
（実施例３）
実施例３では、実施例２の制御に加え、広色域モードを実行する場合に、転写材Ｐの搬送方向に関して転写材Ｐの後端部に印加する２次転写電圧を、転写材Ｐの中央部に印加する２次転写電圧よりも大きな値に設定する構成について説明する。なお、実施例３は、転写材Ｐの搬送方向に関して転写材Ｐの後端部と中央部とで２次転写電圧を異ならせる点を除いて、実施例２と同一の構成を有する。したがって、以下の説明において実施例２と共通する部分に関しては、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６５】
広色域モードを実行する場合、転写材Ｐの電気抵抗の値によっては、転写材Ｐの後端において画像部に２次転写されたトナー像が非画像部に飛び散る現象（以下、単に飛び散りと称する）が発生することがある。以下、図６（ａ）〜（ｂ）を用いて、広色域モードにおける飛び散りについて説明する。図６（ａ）は、通常モードにおける２次転写時の、転写材Ｐの後端に担持されたトナー像を説明する模式図であり、図６（ｂ）は、広色域モードにおいて飛び散りが発生した場合の、転写材Ｐの後端に担持されたトナー像を説明する模式図である。
【００６６】
図６（ａ）、（ｂ）に示すように、中間転写ベルト２５から転写材Ｐにトナー像を２次転写するために２次転写電源４１から２次転写ローラ１１に正極性の電圧を印加すると、２次転写ローラ１１と対向する転写材Ｐの裏面には正極性の電荷が供給される。このとき、２次転写されるトナー像が保持している電荷よりも、転写材Ｐの裏面に供給された電荷が大きい場合には、飛び散りは発生しない。しかしながら、広色域モードを実行することによって中間転写ベルト２５に担持されたトナーが多い場合においては、転写材Ｐに供給された電荷が、トナー像が保持している電荷よりも少なくなる可能性がある。転写材Ｐに供給された電荷が、トナー像が保持している電荷よりも少なくなると、図６（ｂ）に示すように、転写材Ｐに２次転写されたトナーが非画像部に飛び散る現象（以下、飛び散りと称する）が発生してしまう。特に、この飛び散りは、転写材Ｐの電気抵抗が高くなる低温低湿環境で発生しやすい。
【００６７】
そこで、本実施例においては、実施例２の制御に加え、低温低湿環境で広色域モードを実行する場合に、転写材Ｐの搬送方向に関して転写材Ｐの後端部に印加する２次転写電圧を、転写材Ｐの中央部に印加する２次転写電圧よりも大きな値に設定する。より詳細には、図７に示すように、重量絶対湿度と画像形成部Ｓの耐久度に基づいて、転写材Ｐの搬送方向に関して、転写材Ｐの後端部（第１の領域）における２次転写電流を転写材Ｐの中央部（第２の領域）における２次転写電流よりも大きな値に設定する。図７は、本実施例における２次転写電源４１の制御を説明する模式的なタイミングチャートである。
【００６８】
図７に示すように、本実施例の通常モード及び広色域モードにおいては、転写材Ｐに２次転写されるトナー像の先端が２次転写部Ｎ２に到達する前の時刻Ｔ１１にて、２次転写電源４１から２次転写ローラ１１に２次転写電圧を印加する。この時、コントローラ１０２は、２次転写ローラ１１から中間転写ベルト２５に向かって流れる２次転写電流が、通常モードにおいては電流Ｉｎとなるように２次転写電源４１の出力の値を制御する。また、広色域モードにおいては電流Ｉｗｃ（第２の電流値）となるように、２次転写電源４１の出力の値を制御する。
【００６９】
続いて、広色域モードにおいては、転写材Ｐに２次転写されるトナー像の後端が２次転写部Ｎ２に到達する時刻Ｔ１２にて、２次転写電流が、電流Ｉｗｃの値よりも大きい電流Ｉｗｅ（第１の電流値）となるように２次転写電源４１の出力の値を制御する。その後、時刻Ｔ１３において、２次転写電源４１から２次転写ローラ１１への電圧の印加を停止し、通常モード及び広色域モードにおける転写材Ｐへの画像形成を完了する。
【００７０】
本実施例の構成においては、転写材Ｐの中央部における２次転写電流の値と、転写材Ｐの後端部における２次転写電流の値と、が予め設定されている。コントローラ１０２は、広色域モードを実行する場合に、それぞれの２次転写電流の値に基づいて２次転写電源４１を制御し、２次転写ローラ１１に適切な２次転写電圧を印加する。また、本実施例においては、飛び散りがより発生しやすい環境、即ち、重量絶対湿度が５（ｇ／ｋｇ）未満の環境において、転写材Ｐの中央部と後端部とで２次転写電流の値を異ならせる構成とした。
【００７１】
表６は、画像形成部Ｓの耐久度と重量絶対湿度とに基づく電流Ｉｗｃの値を示す表であり、表７は、画像形成部Ｓの耐久度と重量絶対湿度とに基づく電流Ｉｗｅが値を示す表である。表６及び表７に示すように、例えば、画像形成装置Ｓの耐久度が４０％、重量絶対湿度が３（ｇ／ｋｇ）の場合、コントローラ１０２は、以下のようにして２次転写電源４１から２次転写ローラ１１に印加する２次転写電圧を制御する。即ち、転写材Ｐの中央部に対応する２次転写電流である電流Ｉｗｃが２７μＡ、転写材Ｐの後端部に対応する２次転写電流である電流Ｉｗｅが３２μＡとなるように、２次転写ローラ１１に印加する２次転写電圧を制御する。ここで、本実施例では、広色域モードにおける第２の領域から第１の領域への２次転写電圧の切り替えは、転写材Ｐの後端が２次転写部Ｎ２を抜ける５ｍｍ前に行う構成とした。
【００７２】
【表６】
2020020920.tif 000008
【００７３】
【表７】
2020020920.tif 000009
【００７４】
次に、比較例３と本実施例に関して、画像形成部Ｓの耐久度ごとに、各重量絶対湿度において広色域モードを実行し、白抜けや飛び散りについて評価を行った。なお、転写時Ｐとしては、キヤノン株式会社製の高白色用紙ＧＦ−Ｃ０８１（坪量８１．４ｇ／ｍ２）を用い、この転写材Ｐを各雰囲気環境下に４日間放置したのちに広色域モードを実行して白抜け及び飛び散りについての評価を行った。
【００７５】
比較例３は、重量絶対湿度が５（ｇ／ｋｇ）未満の環境において転写材Ｐの中央部と後端部とで２次転写電流の値を切り替えない構成である。即ち、比較例３においては、重量絶対湿度が５（ｇ／ｋｇ）未満の環境においても、転写材Ｐの中央部と後端部における２次転写電流が、電流Ｉｗｃとなるように２次転写電源４１から２次転写ローラ１１に印加する電圧を制御した。なお、以下の説明では、比較例３の構成において本実施例と共通する部分に関しては同一の符号を付して説明を省略する。
【００７６】
表８は、本実施例と比較例３における、白抜けの評価結果を示す表であり、表９は、本実施例と比較例３における飛び散りの評価結果を示す表である。なお、白抜けと飛び散りについては、発生しなかった場合を「○」、発生した場合を「×」として表８又は表９に記した。
【００７７】
【表８】
2020020920.tif 000010
【００７８】
表８に示すように、本実施例および比較例３のいずれの構成においても、広色域モードを用いて画像形成を行う場合に白抜けの発生は確認されなかった。これは、本実施例及び比較例３においては、画像形成部Ｓの耐久度と画像形成装置１００の周囲環境とに基づいて、広色域モードにおける２次転写電流を設定し、２次転写電源４１から２次転写ローラ１１に印加する電流を制御していることによるものである。この構成により、周囲環境によらず、２次転写効率の低下や白抜けを抑制することで、２次転写における転写性の低下を抑制することが可能である。
【００７９】
【表９】
2020020920.tif 000011
【００８０】
表９に示すように、比較例３においては、重量絶対湿度が５（ｇ／ｋｇ）未満の環境において、転写材Ｐの後端部で飛び散りが発生した。これは、重量絶対湿度が５（ｇ／ｋｇ）未満の環境において４日間放置されたことで、転写材Ｐの電気抵抗が高くなり、２次転写ローラ１１から転写材Ｐに供給された電荷が、トナー像が保持している電荷よりも少なくなったためと考えられる。これに対し、重量絶対湿度が５（ｇ／ｋｇ）未満の環境において、転写材Ｐの後端部に対応する２次転写電流の値を、転写材Ｐの中央部に対応する２次転写電流の値よりも大きくした本実施例の構成においては、飛び散りの発生を抑制することができた。
【００８１】
また、本実施例においては、重量絶対湿度が５（ｇ／ｋｇ）未満の環境において、転写材Ｐの後端部に対応する２次転写電流の値を大きくしたが、２次転写電流が過剰となることによる白抜けは発生しなかった。これは、２次転写電流を大きくする第１の領域が、転写材Ｐの搬送方向に関して、トナー像が２次転写される画像形成領域の後端を含みつつも、転写材Ｐの後端から５ｍｍ以内の領域と比較的狭い領域であるためと考えられる。
【００８２】
以上説明したように、本実施例の構成では、画像形成部Ｓの耐久度と周囲環境とに基づいて２次転写電流を設定し、且つ、転写材Ｐの搬送方向に関して、転写材Ｐの後端部における２次転写電流を中央部における２次転写電流よりも大きな値に設定している。これにより、実施例２と同様の効果が得られるだけでなく、転写材Ｐの後端部における飛び散りの発生を抑制することも可能である。
【００８３】
なお、画像形成部Ｓの耐久度と周囲環境とに基づいて２次転写電流を設定する実施例２の構成を前提に説明を行ったが、これに限らない。２次転写部Ｎ２における飛び散りを抑制するためであれば、少なくとも、転写材Ｐの搬送方向に関して、転写材Ｐの後端部における２次転写電流を転写材Ｐの中央部における２次転写電流よりも大きな値に設定すればよい。また、実施例１の周囲環境に基づいて２次転写電流を設定する構成に対して、転写材Ｐの後端部における２次転写電流を転写材Ｐの中央部における２次転写電流よりも大きな値に設定する構成としてもよい。これにより、実施例１と同様の効果が得られるだけでなく、実施例１の構成において飛び散りを抑制することができる。
【００８４】
また、本実施例においては、転写材Ｐの後端から５ｍｍ以内の領域に対して、２次転写電流の値を切り替える構成について説明したが、これに限らない。少なくとも、トナー像が２次転写される画像形成領域の後端を含み、且つ、転写材Ｐの搬送方向に関して、画像形成領域の後端に転写されたトナー像が飛び散る可能性のある上流側の領域を含んでいれば、飛び散りの発生を抑制することが可能である。即ち、転写材Ｐの搬送方向に関して、画像形成領域の後端よりも下流側において２次転写電流の値を切り替えてもよい。しかし、第１の領域を広く設定しすぎると、２次転写電流の値が大きいことによる白抜けが発生する可能性がある。第１の領域は、画像形成領域の後端を含み、且つ、転写材Ｐの搬送方向に関して、第１の領域の幅が第２の領域の幅よりも狭くなるように設定することが好ましい。
【００８５】
なお、本実施例においては、画像形成部Ｓの耐久度を、各画像形成部Ｓの積算駆動時間を新品時から積算して求めたが、これに限らない。例えば、現像ローラ３の回転数の積算値や、現像手段９に収容されたトナー量から、画像形成部Ｓの耐久度を求める構成としても良い。その他にも、感光ドラム１の膜厚や感光ドラム１の積算回転時間、感光ドラム１の表面移動量などから、画像形成部Ｓの耐久度を求めることも可能である。
【００８６】
＜変形例＞
本実施例においては、転写材Ｐの電気抵抗が高くなる重量絶対湿度が５（ｇ／ｋｇ）未満の環境において転写材Ｐの中央部と後端部とで２次転写電流の値を切り替える構成について説明した。これは、転写材Ｐの電気抵抗が高い場合に、２次転写ローラ１１から転写材Ｐに供給される電荷量が下がることで飛び散りが発生する可能性が高くなるためである。ここで、２次転写ローラ１１から転写材Ｐに供給される電荷量は、２次転写部Ｎ２における転写材Ｐの後端部の姿勢によっても左右される。以下詳細に説明する。
【００８７】
図８（ａ）は、転写材Ｐが２次転写部Ｎ２を通過する際に、転写材Ｐの搬送方向に関して転写材Ｐの後端が中間転写ベルト２５側に抜ける状態を説明する模式図である。また、図８（ｂ）は、転写材Ｐが２次転写部Ｎ２を通過する際に、転写材Ｐの搬送方向に関して転写材Ｐの後端が２次転写ローラ１１側に抜ける状態を説明する模式図である。
【００８８】
重量絶対湿度が低い環境（低温低湿環境）においては、２次転写ローラ１１から転写材Ｐへの電荷供給は放電が支配的となる。即ち、図８（ａ）に示すように、転写材Ｐの後端が中間転写ベルト２５側に移動する状態においては、２次転写ローラ１１から転写材Ｐの裏面への放電が増加することによって２次転写ローラ１１から転写材Ｐへ供給される電荷量も増加する。一方で、図８（ｂ）に示すように、転写材Ｐの後端が２次転写ローラ１１側に移動する状態においては、２次転写ローラ１１から転写材Ｐの裏面への放電が減少することによって２次転写ローラ１１から転写材Ｐへ供給される電荷量も減少する。
【００８９】
図８（ｂ）に示されるような姿勢で転写材Ｐが搬送される場合、転写材Ｐの後端において飛び散りが発生する可能性がある。具体的には、２次転写部Ｎ２において第１面にトナー像を２次転写され、定着手段１３において第１面にトナー像を定着された後に、両面搬送路を経て再度２次転写部Ｎ２に搬送された転写材Ｐは、図８（ｂ）の姿勢になり易い。これは、両面搬送路を通過する際に、転写材Ｐがカールする可能性があるためである。
【００９０】
ここで、本実施例においては、転写材Ｐの第１面又は第２面に関わらず、重量絶対湿度が５（ｇ／ｋｇ）未満の環境において広色域モードを実行する場合に、転写材Ｐの後端部に電流Ｉｗｃの値よりも大きい電流Ｉｗｅが流れるように２次転写電源４１を制御した。しかし、これに限らず、広色域モードを実行する場合であって転写材Ｐの第２面にトナー像を２次転写する場合にのみ、転写材Ｐの後端部に電流Ｉｗｃの値よりも大きい電流Ｉｗｅが流れるように２次転写電源４１を制御する構成としてもよい。このような構成においても、本実施例と同様の効果を得ることが可能である。
【００９１】
（実施例４）
実施例３では、転写材Ｐの搬送方向に関して、転写材Ｐの後端部における２次転写電流を転写材Ｐの中央部における２次転写電流よりも大きな値に設定することで、転写材Ｐの後端部における飛び散りを抑制する構成について説明した。これに対し、実施例４においては、重量絶対湿度が低い環境（低温低湿環境）で広色域モードを実行する場合に、２次転写電源４１の出力をオフにするタイミングを通常モードよりも遅くする構成について説明する。なお、実施例４は、転写材Ｐの中央部と後端部とで２次転写電流を切り替えずに、２次転写電源４１の出力をオフにするタイミングを異ならせる点を除いて、実施例３と同一の構成を有する。したがって、以下の説明において実施例２と共通する部分に関しては、同一の符号を付して説明を省略する。
【００９２】
図９は、本実施例における２次転写電源４１の制御を説明する模式的なタイミングチャートである。図９に示すように、本実施例の通常モード及び広色域モードにおいては、転写材Ｐに２次転写されるトナー像の先端が２次転写部Ｎ２に到達する前の時刻Ｔ２１にて、２次転写電源４１から２次転写ローラ１１に２次転写電圧を印加する。続いて、通常モードにおいては、転写材Ｐに２次転写されるトナー像の後端が２次転写部Ｎ２を通過した後の時刻Ｔ２２にて、２次転写電源４１から２次転写ローラ１１への電圧の印加を停止し、転写材Ｐへの画像形成を完了する。これに対し、広色域モードにおいては、時刻Ｔ２２よりも遅い時刻Ｔ２３にて、２次転写電源４１から２次転写ローラ１１への電圧の印加を停止し、転写材Ｐへの画像形成を完了する。
【００９３】
実施例３で説明したように、重量絶対湿度が低くなる低温低湿環境においては、２次転写ローラ１１から転写材Ｐへの電荷供給は放電が支配的となるが、転写材Ｐの後端部では、転写材Ｐの裏面への放電が減少することで転写材Ｐへ供給される電荷量も減少する。本実施例ではこの点を鑑み、広色域モード時の２次転写電源４１の出力をオフにするタイミングを通常モード時より遅くすることで、転写材Ｐの後端部において転写材Ｐの裏面へ供給される電荷量を補う。
【００９４】
なお、本実施例における広色域モードでの２次転写電流の値は、重量絶対湿度と画像形成部Ｓの耐久度に基づいて予め設定されている。この２次転写電流の値は、実施例３において表６で示した値と同一であるため、説明を省略する。コントローラ１０２は、広色域モードを実行する場合に、それぞれの２次転写電流の値に基づいて２次転写電源４１を制御し、２次転写ローラ１１に適切な２次転写電圧を印加する。また、本実施例においては、実施例３で説明したような、転写材Ｐの中央部と後端部とで２次転写電流の値を切り替える制御を行わない。
【００９５】
次に、比較例４と本実施例に関して、画像形成部Ｓの耐久度ごとに、各重量絶対湿度において広色域モードを実行し、白抜けや飛び散りについて評価を行った。なお、転写時Ｐとしては、キヤノン株式会社製の高白色用紙ＧＦ−Ｃ０８１（坪量８１．４ｇ／ｍ２）を用い、この転写材Ｐを各雰囲気環境下に４日間放置したのちに広色域モードを実行して白抜け及び飛び散りについての評価を行った。
【００９６】
比較例４の構成においては、転写材Ｐの搬送方向に関して、転写材Ｐの後端部における２次転写電源４１の出力をオフにするタイミングが、通常モードと広色域モードとで同じタイミングとなるように、コントローラ１０２によって２次転写電源４１を制御する。なお、以下の説明では、比較例４の構成において本実施例と共通する部分に関しては同一の符号を付して説明を省略する。
【００９７】
表１０は、本実施例と比較例４における、白抜けの評価結果を示す表であり、表１１は、本実施例と比較例３における飛び散りの評価結果を示す表である。なお、白抜けと飛び散りについては、発生しなかった場合を「○」、発生した場合を「×」として表８又は表９に記した。
【００９８】
【表１０】
2020020920.tif 000012
【００９９】
表１０に示すように、本実施例においては、広色域モード時の２次転写電源４１の出力をオフにするタイミングを通常モード時より遅くしたが、２次転写電流が過剰となることによる白抜けの発生は確認されなかった。また、比較例４の構成においても、広色域モードを用いて画像形成を行う場合に白抜けの発生は確認されなかった。本実施例及び比較例４においては、画像形成部Ｓの耐久度と画像形成装置１００の周囲環境とに基づいて、広色域モードにおける２次転写電流を設定し、２次転写電源４１から２次転写ローラ１１に印加する電流を制御している。この構成により、周囲環境によらず、２次転写効率の低下や白抜けを抑制することで、２次転写における転写性の低下を抑制することが可能である。
【０１００】
【表１１】
2020020920.tif 000013
【０１０１】
表１１に示すように、比較例４においては、重量絶対湿度が５（ｇ／ｋｇ）未満の環境において、転写材Ｐの後端部で飛び散りが発生した。これは、重量絶対湿度が５（ｇ／ｋｇ）未満の環境において４日間放置されたことで転写材Ｐの電気抵抗が高くなり、２次転写ローラ１１から転写材Ｐに供給された電荷が、トナー像が保持している電荷よりも少なくなったためと考えられる。これに対し、広色域モードを実行する場合における２次転写電源４１の出力をオフにするタイミングを通常モードを実行する場合より遅くした本実施例の構成においては、飛び散りの発生を抑制することができた。
【０１０２】
ここで、広色域モードにおいて２次転写電源４１の出力をオフにするタイミングは、転写材Ｐの搬送方向に関する転写材Ｐの後端の位置、若しくは転写材Ｐの後端よりも下流側に設定することが好ましい。転写材Ｐの後端が２次転写部Ｎ２を通過した後に２次転写電源４１の出力をオフにする構成の場合、転写材Ｐを介さずに２次転写ローラ１１から中間転写ベルト２５に向かって電流が流れることになる。この時、中間転写ベルト２５に２次転写電流による静電的な履歴が残ってしまうことで、次の画像形成時に画像不良が発生するおそれがある。また、中間転写ベルト２５にクリーニング部をすり抜けたトナーなどが残留していた場合、転写材Ｐを介さずに２次転写電流が流れることで、これらのトナーが２次転写ローラ１１に付着し、次の画像形成時に転写材Ｐの裏面を汚してしまうおそれがある。
【０１０３】
以上説明したように、本実施例の構成では、画像形成部Ｓの耐久度と周囲環境とに基づいて２次転写電流を設定し、且つ、広色域モードにおける２次転写電源４１の出力をオフにするタイミングを通常モードよりも遅く設定している。これにより、実施例２と同様の効果が得られるだけでなく、転写材Ｐの後端部における飛び散りの発生を抑制することも可能である。
【０１０４】
なお、本実施例においては、画像形成部Ｓの耐久度と周囲環境とに基づいて２次転写電流を設定する実施例２の構成を前提に説明を行ったが、これに限らない。実施例１の周囲環境に基づいて２次転写電流を設定する構成に対して、広色域モードにおける２次転写電源４１の出力をオフにするタイミングを通常モードよりも遅く構成としてもよい。これにより、実施例１と同様の効果が得られるだけでなく、実施例１の構成において飛び散りを抑制することができる。
【０１０５】
本実施例においては、画像形成部Ｓの耐久度を、各画像形成部Ｓの積算駆動時間を新品時から積算して求めたが、これに限らない。例えば、現像ローラ３の回転数の積算値や、現像手段９に収容されたトナー量から、画像形成部Ｓの耐久度を求める構成としても良い。その他にも、感光ドラム１の膜厚や感光ドラム１の積算回転時間、感光ドラム１の表面移動量などから、画像形成部Ｓの耐久度を求めることも可能である。
【０１０６】
以上の実施例においては、転写材Ｐにトナー像を２次転写する際に、周囲環境に基づいて、２次転写ローラ１１から感光ドラム１に向かって予め設定された所定電流が流れるように２次転写電源４１の出力を制御する定電流制御の構成について説明した。しかし、これに限らず、周囲環境に基づいて、２次転写電源４１から２次転写ローラ１１に所定電圧を印加する定電圧制御によって、中間転写ベルト２５から転写材Ｐにトナー像を２次転写する構成であっても、本実施例と同様の効果を得ることが可能である。
【０１０７】
なお、定電圧制御によってトナー像の２次転写を行う場合、画像形成動作を行う前の前回転動作において、以下に説明するような電圧設定制御を実行することで、適切な２次転写電圧を設定することが可能である。まず、コントローラ１０２は、前回転動作において、２次転写ローラ１１に所定の目標電流が流れるように２次転写電源４１の出力を制御し、２次転写ローラ１１に所定の目標電流が流れた時の電圧値を得る。その後、コントローラ１０２における計算、若しくは、予めコントローラ１０２に格納された電圧値のルックアップテーブル（ＬＵＴ）等によって、周囲環境に基づいて、適切な２次転写電圧を設定する。
【０１０８】
さらに、実施例１〜４の広色域モードにおける、感光ドラム１の回転速度と現像ローラ３の回転速度の間に設ける第２の速度比に関しては、通常モードにおける第１の速度比よりも大きい値であれば、現像ローラ３と感光ドラム１のどちらを変更しても良い。例えば、現像ローラ３の回転速度は変更せずに、通常モードにおける感光ドラム１の回転速度に対して、広色域モードの感光ドラム１の回転速度を遅く設定することで、第２の速度比を設定しても良い。また、感光ドラム１の回転速度は変更せずに、通常モードにおける現像ローラ３の回転速度に対して、広色域モードの現像ローラ３の回転速度を速く設定することで、第２の速度比を設定しても良い。
【０１０９】
また、実施例１〜４においては、検知センサ１０３による周囲環境の温度と湿度の検知結果から重量絶対湿度を求め、得られた重量絶対湿度に基づいて２次転写電圧を設定する構成について説明したが、これに限らない。例えば、検知センサ１０３による周囲環境の温度と湿度の検知結果に基づいて、２次転写電圧を設定する構成としても良い。この場合、コントローラ１０２に、予め、周囲環境の温度と湿度に基づいた２次転写電圧のルックアップテーブル（ＬＵＴ）を格納しておけばよい。また、周囲環境の温度や湿度の情報の入手方法に関しては、必ずしも検知センサ１０３を用いなくてもよい。例えば、ホストコンピュータ１０１からコントローラ１０２に入力される画像形成条件などから周囲環境の温度や湿度の情報を得る構成としても良く、ユーザによって周囲環境の温度や湿度を画像形成装置１００に入力する構成にしても良い。
【符号の説明】
【０１１０】
１  感光ドラム
３  現像ローラ
１１  ２次転写ローラ
２５  中間転写ベルト
４１  ２次転写電源
１０２  コントローラ
【図１】
2020020920.tif 000014
【図２】
2020020920.tif 000015
【図３】
2020020920.tif 000016
【図４】
2020020920.tif 000017
【図５】
2020020920.tif 000018
【図６】
2020020920.tif 000019
【図７】
2020020920.tif 000020
【図８】
2020020920.tif 000021
【図９】
2020020920.tif 000022